通过标定和验证提高柴油机综合性能

访德尔福柴油系统中国业务总监张巍先生和德尔福柴油系统中国区总工程师李晓路博士

作者:陈永光 文章来源:汽车技术 发布时间:2011-09-21
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德尔福柴油系统的主要产品如共轨系统,电控单体泵和电控泵喷嘴等解决方案引领着业界先进水平.


图1 张巍先生:德尔福将采用多种产品设计和合作模式来满足各个主机厂不同的需要

德尔福柴油系统的主要产品如共轨系统、电控单体泵和电控泵喷嘴等解决方案引领着业界先进水平。2011年8月中旬,记者有幸在三亚见证了德尔福与长城汽车合作对满足欧Ⅴ排放标准的长城风骏等柴油车进行的“三高试验”之一的夏季试验,并对德尔福柴油系统的中国区高层进行了专访。

据德尔福柴油系统中国业务总监张巍先生介绍,德尔福柴油系统的前身是20世纪初在英国建立的卢卡斯柴油系统公司。1999年前后通过对该公司的收购,弥补了德尔福只有汽油机管理系统而没有柴油机管理系统的局面。

2000年时,德尔福研发出第一套柴油共轨系统。自2008年以来,整个欧洲市场的产品开发已经向欧Ⅵ甚至欧Ⅶ排放标准转移,无论对于轻型车还是重型车,整个电控柴油供油系统都将向统一的共轨解决方案靠拢。“德尔福将采用多种产品设计和合作模式来满足各个主机厂不同的需要”张巍先生表示。

2009年3月,为了应对国际金融危机,中国政府提出了十大产业振兴规划,跟汽车产业相关的内容中有七项跟柴油机电控相关。“通过这一细节,我们得出一个结论:国家在鼓励国内的发动机主机厂研发具有自主知识产权的电控高压柴油供油系统,而且鼓励他们在核心零部件和软件控制策略上要有自己的研发成果和知识产权。鉴于此,我们在中国市场的下一步发展策略就是融入这一大趋势,协助国内主机厂开发具有自主知识产权的电控高压柴油供油系统。比如,我们会和国内的主机厂或者油泵油嘴厂以合作的方式来共同发展国内业务,分享我们的技术成果,然后把德尔福柴油系统在中国的业务发展和中国柴油供油系统行业的发展融合起来,实现一种共赢的业务发展模式。”张巍先生向记者介绍道。

据了解,2011年6月份,搭载了由德尔福与长城汽车共同开发的绿静2.0柴油机的长城风骏皮卡正式登陆意大利市场,标志着中国国内自主品牌柴油车成功迈出了进军欧洲市场的步伐。该款柴油机可满足欧Ⅳ排放标准,配备了德尔福新一代高压共轨系统,其中包括先进的电磁阀喷油器、高压燃油泵、高压油轨,以及最新的控制单元。该系统可以提供180 MPa的喷油压力,以及高达每循环7次的燃油喷射。


图2 李晓路博士:发动机各项指标之间往往是相互矛盾的,整个标定过程就是在寻找各种平衡,最终满足各项指标的要求

在开发过程中,德尔福通过系统和标定优化,在保证性能和排放要求的同时,大大降低了整车成本,同时提高了燃油经济性。“开发发动机要考虑其综合指标,既要满足油耗和噪声的要求,又要满足动力、转矩和排放标准,而这些都要通过标定工具软件来实现。发动机各项指标之间往往是相互矛盾的,整个标定就是在寻找各种平衡,最终满足各项指标的要求。”德尔福柴油系统中国区总工程师李晓路博士说道。

“另外,我们根据客户的特殊需求开发软件,然后推荐相对应的硬件配制,从硬件布置及性能上进行设计,开发出多阶段样件,然后进行发动机的基础标定,从发动机的台架标定到整车的标定,包括系统可靠性的考核、温度环境仓的补偿标定、后处理的标定、零部件的固有特性标定,以及车载诊断系统的标定等。错误诊断标定占整个标定量的一半左右,所以标定功能之一就是防止出错。此外,还有很大一部分工作就是验证,除了验证标定结果以外,还要对发动机进行验证,如发动机的满负荷最大功率的耐久试验、发动机耐久交变试验,以及整车的测试等都是在验证阶段完成的。最后,我们发布一个标定固化数据进入大批量投产。整个项目开发下来大概需要两年左右的时间。”他继续说道。

据他介绍,“三高试验”就是为了保证发动机在高温、高寒和高海拔的环境下都能正常工作的标定过程。“此次我们与长城汽车在三亚做高温试验的车型就是针对欧洲市场开发的,可满足欧V排放标准,在标定时,我们会根据欧洲的一些环境情况做出相应地调整。”他表示。

谈到“三高试验”的目的,李晓路博士表示,首先一点就是考核发动机零部件在极端环境下的可靠性,检查其工作环境,包括温度和压力等;第二点是考核发动机工作的临界条件,比如最高燃油温度、最高排气温度、最高水温、最高机油温度以及增压器最高转速等;第三点是考核在最恶劣情况下燃油系统的工作情况,以及整车的起动性、动力性和噪声等,发动机在最恶劣情况下的正常工况要通过标定补偿来实现;第四点是检查故障诊断的标定,检查报错功能,通过模拟一些错误,检查ECU能否及时发现并报错;第五点是在传感器失效的情况下,对故障模式下的整车性能的标定,比如在传感器或执行器失效的情况下,整车也必须至少能够开到维修站。经过“三高试验”考核以后,汽车在不同的温度和海拔高度下会调出相对应的标定参数,从而使整车性能达到最佳。

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