[發明專利]一種小型賽車三缸發動機的匹配與標定測試方法及系統

在審

• 申請號: 202010698565.7
• 申請日: 2020-07-20
• 公開（公告）號: CN111811821A
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 石振;王軻軻;彭黎
• 申請（專利權）人: 湖北汽車工業學院
• 主分類號: G01M15/00
• 分類號: G01M15/00;G01M15/02
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 楊采良

本發明屬于賽車發動機標定技術領域，公開了一種小型賽車三缸發動機的匹配與標定測試方法及系統，完成ECU及傳感器的選型匹配；隨后加工制作聯軸器及發動機支架，完成實驗臺架的搭建；在臺架試驗過程中，完成ECU的基礎參數設置及各類傳感器的標定工作；對比分析往年比賽數據，完成MAP圖負載及發動機轉速梯度劃分；以發動機動力性及燃油經濟性為目標，對噴油及點火Main MAP進行詳細標定；針對MAP圖上突變的工況點作出相應的改進，使MAP圖更加平順，并對發動機臺架數據做出分析評價。本發明完成ECU參數配置及發動機傳感器標定工作，實現ECU與發動機的匹配設計保證發動機能正常工作。

技術領域

本發明屬于賽車發動機標定技術領域，尤其涉及一種小型賽車三缸發動機的匹配與標定測試方法及系統。

背景技術

目前，Formula SAE(FSAE)是由國際汽車工程師學會(SAE International)于1978年創立的一項面向大學生工程設計比賽，比賽規定參賽隊員必須是在校大學生并要求大學生設計團隊在一年的時間內設計并制造一輛表現良好的小型方程式賽車，并完成所有的比賽項目。比賽項目包括需隊員親自駕駛賽車完成的動態項目及以答辯形式開展的靜態項目兩大方面，項目通過計分來評定賽車的表現。如今，每年在15個不同國家都會舉辦FSAE賽事，舉辦場次達20余場并吸引了數百支來自全球頂級高校的車隊共同參與。

在賽車動力性方面，要求自然吸氣式發動機必須在節氣門體之后加裝一個直徑不大于20.0mm的圓環形限流閥。由于受到比賽規則的限制，發動機進氣特性發生改變，致使發動機動力性下降甚至無法正常工作。基于上述原因，發動機出廠時ECU所儲存的標定參數已不再適用，為使發動機正常工作，在有限進氣量的前提下輸出更大的動力，有必要對發動機控制系統進行重新的匹配設計并進行標定試驗。

1978年首次開辦FSAE賽事時，受發動機技術的限制，參賽車隊全部采用化油器作為發動機的燃油供給裝置。1997年，隨著電噴發動機技術的不斷成熟，大賽規則也發生改動，允許使用電噴發動機驅動賽車。此時，各參賽車隊及各大高校就已經摒棄原廠ECU并開展的發動機標定工作。隨著技術的革新，比賽競爭也越來越激烈，但是不難發現的是在近兩年的比賽中，開展ECU替換并進行發動機標定工作的車隊占據了各大FSAE賽事的前十名。2010年在國內正式舉辦首屆FSAE賽事，各大車隊剛剛成立，準備時間不充分，絕大多數的車隊還采用的是原廠ECU，通過其他的方法改善發動機進氣量受限的問題，如吉林大學吉速車隊的FSAE賽車發動機同時搭載了渦輪增壓和機械增壓雙增壓系統；但國內FSAE賽車發動機標定系統發展迅速，在賽事引入中國后的第二年，北京理工大學、哈爾濱工業大學(威海)等國內知名高校的參賽車隊均采用了MoTeC系列ECU并開展發動機標定工作。隨著時間的推移，各參賽車隊在發動機技術領域不斷創新，原廠ECU已無法滿足車隊需求，越來越多的參賽車隊開始摒棄原廠ECU。截止2018年第九屆中國大學生方程式汽車大賽，超過9成以上的參賽車隊摒棄了原廠ECU，同時，發動機的標定工作也在不斷的深化。

通過上述分析，現有技術存在的問題及缺陷為：在賽車動力性方面，要求自然吸氣式發動機必須在節氣門體之后加裝一個直徑不大于20.0mm的圓環形限流閥；由于受到比賽規則的限制，發動機進氣特性發生改變，致使發動機動力性下降甚至無法正常工作。同時，在改變發動機的進氣系統后，發動機原機ECU 無法準確判斷發動機工況導致發動機工作狀態惡化；由于無法對發動機原機ECU進行直接刷寫，原機的標定數據已不再適應全新的進氣系統。故采用技術成熟且系統開放的ECU替代原機ECU，重新搭建一套開放的發動機控制系統。

解決以上問題及缺陷的難度為：