CN113324760A - 一种汽车加减速工况排放优化标定方法 - Google Patents

一种汽车加减速工况排放优化标定方法 Download PDF

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Abstract

一种汽车加减速工况排放优化标定方法，属于汽车发动机技术领域。按照国六法规要求在试验室进行汽车排放摸底；根据采集的数据分析，观察NOX和CO的设备秒采曲线，了解汽车在WLTC循环过程中以上两种气态污染物排放情况；先查看标定设备采集的ECU反馈的车速、发动机转速、冷却液温度、进气温度压力、电子节气门开度、VVT实际位置信息是否异常，若无明显异常，对汽车在WLTC循环运行中排放峰值点发动机对应工况点火、进气、喷油的修正模型调整MAP表；将各电喷系统的修正模型找到并调整模型的MAP表，最终达到加减速过程发动机燃烧室内无爆燃产生、排气温度不超过规定限值、前氧传感器反馈的空燃比信号控制在1±0.02范围内。本发明用于汽车加减速工况排放优化标定。

Description

一种汽车加减速工况排放优化标定方法
技术领域
本发明属于汽车发动机技术领域，具体涉及一种汽车加减速工况排放优化标定方法。
背景技术
依据国家标准GB 18352.6-2016轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)中对车辆型式试验的要求,型式试验所使用的WLTC循环中存在大量的加减速工况，因此，要满足新法规的排放要求，必须做好加减速工况的标定工作。截止目前为止，还没有文献披露过汽车加减速工况排放优化标定方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种汽车加减速工况排放优化标定方法，以弥补截止目前为止，没有汽车加减速工况排放优化标定方法的空白。
本发明通过掌握分析发动机及相应零部件(ECU—电子控制器、前后氧传感器、电子节气门、VVT(可变气门正时)、EGR(废气再循环)、进气温压传感器、冷却液温度传感器、爆震传感器)、电喷系统(联电系统、菱电系统、奥伊克斯系统)和各测量设备(标定设备—INCA电脑及软件、整车排放测试设备、外接排气温度传感器)的工作原理，借助现有设备(标定使用的INCA电脑及软件、整车排放测试设备、外接排气温度传感器)，考虑适应多种电喷系统，提供一个操作性较强的汽车加减速工况排放优化标定方法，可以有效地将汽车加减速过程中较高地气态污染物(NOx和CO)降低。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一种汽车加减速工况排放优化标定方法，所述方法包括以下步骤：
步骤一：确认车辆状态处于正常状态，保证发动机已完成台架标定且车况允许进行排放标定，试验室具备准确测试汽车排放的能力；
步骤二：按照GB18352.6-2016《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》(以下简称国六法规)要求在试验室进行汽车排放摸底；
步骤三：根据试验排放测试设备采集的数据分析，观察NOX和CO的设备秒采曲线，了解汽车在WLTC循环过程中以上两种气态污染物排放情况；
步骤四：首先查看标定设备采集的ECU反馈的车速、发动机转速、冷却液温度、进气温度压力、电子节气门开度、VVT实际位置信息是否异常，如果没有明显异常，对汽车在WLTC循环运行中排放峰值点发动机对应工况的点火、进气、喷油的修正模型调整相应MAP表；
步骤五：考虑到对于发动机来说加减速过程中属于变工况，台架标定的基础模型无法保证进气、喷油、点火准确性，因此要将各电喷系统的修正模型找到并根据步骤四的分析进行尝试调整模型的MAP表，最终达到加减速过程发动机燃烧室内没有爆燃产生、排气温度不超过规定限值、前氧传感器反馈的空燃比信号控制在1±0.02范围内；
步骤六、重复上述步骤一至步骤五，最终将WLTC循环加减速过程中的气态污染物NOX和C0压低，排放结果满足GB18352.6-2016《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》要求。
本发明相对于现有技术的有益效果是：
本发明的技术方案在多个项目开发中得到试验验证，根据现有的试验设备及试验数据可以系统有效地完成加减速排放标定，并且进一步提高工作效率，本发明的方法容易操作，操作执行有效性高，符合通用性，低成本，可靠性，高效性的设计理念。本发明已经过十几个项目前后历时两年开发验证，效果表现优异。将加减速排放优化流程化，按照本发明操作，基本5-8次优化测试就可以将加减速时的NOX和CO峰值压到最低。
附图说明
图1是采用本发明的方法的某2.0L的发动机装车后排放摸底试验结果图；
图2是采用本发明的方法的某2.0L的发动机装车后排放摸底秒采图；
图3是采用本发明的方法的某2.0L的发动机装车后排放摸底使用INCA采集数据分析图；
图4是采用本发明的方法的某2.0L的发动机装车后经过多次优化后排放试验结果图；
图5是采用本发明的方法的某2.0L的发动机装车后经过多次优化后排放试验秒采图；
图6是采用本发明的方法的某2.0L的发动机装车后经过多次优化后排放测试使用INCA采集数据分析图。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式披露了一种汽车加减速工况排放优化标定方法，所述方法包括以下步骤：
步骤一：确认车辆状态处于正常状态，保证发动机已完成台架标定且车况允许进行排放标定(磨合1000公里以上、没有故障、车上所有零部件与技术开发协议一致)，试验室具备准确测试汽车排放的能力；
步骤二：按照GB18352.6-2016《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》(以下简称国六法规)要求在试验室进行汽车排放摸底；
步骤三：根据试验排放测试设备采集的数据分析，观察NOX和CO的设备秒采曲线，了解汽车在WLTC循环过程中以上两种气态污染物排放情况；
步骤四：首先查看标定设备(INCA电脑及软件)采集的ECU(电子控制器)反馈的车速、发动机转速、冷却液温度、进气温度压力、电子节气门开度、VVT实际位置等信息是否异常(与目标值差异较大)，如果没有明显异常，对汽车在WLTC循环运行中排放峰值点发动机对应工况的点火、进气、喷油的修正模型调整相应MAP表；
步骤五：考虑到对于发动机来说加减速过程中属于变工况，台架标定的基础模型无法保证进气、喷油、点火准确性，因此需要将各电喷系统的修正模型找到并根据步骤四的分析进行尝试调整模型的MAP表，最终达到加减速过程发动机燃烧室内没有爆燃产生、排气温度不超过规定限值、前氧传感器反馈的空燃比信号控制在1±0.02范围内；
步骤六、重复上述步骤一至步骤五，最终将WLTC循环加减速过程中的气态污染物NOX和C0压低，排放结果满足GB18352.6-2016《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》要求。
进一步的是，步骤五中，所述各电喷系统主要有电子节气门开度、冷却液温度、发动机转速、车速、EGR开度、后氧传感器信号修正以及目标空燃比上述这些修正模型。
进一步的是，所述方法还包括步骤七：记录整个优化过程的模型数据变化以及汽车排放试验结果用作经验数据积累，减少新项目的优化周期。
下面是某2.0L发动机整车项目使用本发明方法优化加减速的实例(主要优化NOx)：包括以下步骤：
步骤1；此项目发动机已完成电喷系统的台架标定匹配，组装的车辆已完成数据预设(所有零部件与技术开发协议一致)、基础驾驶性匹配(没有故障)、已磨合1500公里，可以进行排放标定。试验室已通过CNAS(中国合格评定国家认可委员会)认证，具备准确测试汽车排放的能力；
步骤2；在试验室进行排放摸底测试，测试结果如图1所示，其中排放污染物NOX明显超出国六法规的限值(国六B二类Ⅲ型车辆限值)；
步骤3；根据图2的秒采数据显示，NOX在整个循环当中加减速速时均出现峰值，根据成功项目经验WLTC循环中NOX的排放峰值出现峰值最高的在前100s，之后出现峰值的概率较小；
步骤4；使用标定软件INCA采集的数据查看下述信号：①冷却液温度升高正常；②车速跟随WLTC循环中的目标车速；③发动机转速没有超过6000rpm的现象；④VVT实际位置跟随目标位置变化；⑤EGR已正常工作，且实际开度与目标开度基本一致；⑥前氧传感器反馈的空燃比信号不符合1±0.02的要求，且后氧传感器信号出现剧烈波动，如图3所示，列举WLTC循环P3阶段的前氧反馈的空燃比信号以及后氧信号综合判断混合气偏稀(加速加浓后lmbda回调高于1.05、减稀后回怠速时lmbda没在0.98-1.02之间)；
步骤5；根据步骤3、4的数据分析，明确了NOX排放超标是因为WLTC循环出现多个秒采峰值，而出现多个秒采峰值的原因是对应工况的混合气偏稀。调整目标空燃比的MAP表(本项目使用的系统减小代表加浓，增大代表减稀)、调整后氧传感器的修正MAP表(本项目使用的系统增大代表加浓修正、减小代表减稀修正)；
步骤6；经过几次对步骤5的两种MAP表的优化，排放结果明显改善(如图4)，基本接近最佳水平，图5秒采数据显示NOX峰值除极个别的点外基本消除，使用INCA软件记录的数据显示前氧lambda基本在1附近，而后氧信号不在剧烈波动，如图6所示；
综上，根据前后试验数据对比可以清晰看出，本发明对排放工况加减速优化的效果显著，项目优化的模型数据及试验结果可以进行经验数据积累。
以上仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围，并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种汽车加减速工况排放优化标定方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
步骤一：确认车辆状态处于正常状态，保证发动机已完成台架标定且车况允许进行排放标定，试验室具备准确测试汽车排放的能力；
步骤二：按照GB18352.6-2016《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》要求在试验室进行汽车排放摸底；
步骤三：根据试验排放测试设备采集的数据分析，观察NOX和CO的设备秒采曲线，了解汽车在WLTC循环过程中以上两种气态污染物排放情况；
步骤四：首先查看标定设备采集的ECU反馈的车速、发动机转速、冷却液温度、进气温度压力、电子节气门开度、VVT实际位置信息是否异常，如果没有明显异常，对汽车在WLTC循环运行中排放峰值点发动机对应工况的点火、进气、喷油的修正模型调整相应MAP表；
步骤五：考虑到对于发动机来说加减速过程中属于变工况，台架标定的基础模型无法保证进气、喷油、点火准确性，因此要将各电喷系统的修正模型找到并根据步骤四的分析进行尝试调整模型的MAP表，最终达到加减速过程发动机燃烧室内没有爆燃产生、排气温度不超过规定限值、前氧传感器反馈的空燃比信号控制在1±0.02范围内；
步骤六、重复上述步骤一至步骤五，最终将WLTC循环加减速过程中的气态污染物NOX和C0压低，排放结果满足GB18352.6-2016《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》要求。
2.根据权利要求1所述的一种汽车加减速工况排放优化标定方法，其特征在于：步骤五中，所述各电喷系统主要有电子节气门开度、冷却液温度、发动机转速、车速、EGR开度、后氧传感器信号修正以及目标空燃比上述这些修正模型。
3.根据权利要求1或2所述的一种汽车加减速工况排放优化标定方法，其特征在于：所述方法还包括步骤七：记录整个优化过程的模型数据变化以及汽车排放试验结果用作经验数据积累，减少新项目的优化周期。
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