发动机ECU开发流程及匹配技术解析

础发动机上，已经配有现成的EMS，汽车制造商仅需要联系相应的EMS开发商进行标定工作。

目前流行的EMS开发过程是，在MATLABSimulink仿真计算平台上，采用可视化和模块化的方法，建立发动机控制模型，待调试成功后，编译成机器执行代码，然后下载到汽车ECU中。例如英国Pi技术公司推出的发动机和汽车控制系统OpenECU开发工具，提供了一种自动代码生成和快速原型的解决方案，它的应用范围包括发动机、变速器、底盘和混合动力控制系统以及汽车批量生产系统。OpenECU平台能够在MATLABSimulink环境中自动生成控制代码，然后在汽车ECU中运行。

2.2发动机的标定技术

2.2.1发动机标定

发动机的标定试验，是指在汽车不同的工作状态和气候环境下，对发动机管理系统的参数进行不断调试，找到发动机最佳工作状态下一组参数的测试技术。它通常分为室内台架试验和室外道路试验，室外道路试验要求在汽车试车场进行，另外还要进行"高寒、高温和高海拔"的"三高"试验。发动机标定试验的主要工具是发动机标定软件和发动机标定设备。

通常某一型号的发动机ECU内部的控制算法软件是固定的，但其包含的数千个自由参数是可调的，对于不同的车型这些参数都需要通过发动机匹配标定进行调试优化，使得整车通过各种排放与驾驶性能指标。

匹配标定是一个复杂的系统工程。它包括台架试验、可控环境实验室试验、基于数学模型的标定计算、排放试验、功能验证试验等。在整个工程过程中，必须将各种先进的标定工具（硬件设备和计算机软件）组成无缝连接标定系统，其中包括ECU的通讯、软件烧写、标定参数管理、在线标定、温度采集系统、模拟数据采集系统等。

2.2.2发动机标定软件

发动机标定软件具有从发动机传感器采集试验数据，经过技术处理后，再将其写入（或下载）到汽车ECU中，同时由于在标定试验中需要处理大量试验数据，发动机标定软件具有强大的数据库管理功能。由于现代发动机的功能越来越复杂，控制参数也由最初的十几个急剧上升到目前的上千个，这导致试验次数呈几何级数上升。要求对每一个标定参数的所有工况都进行排列组合的试验，是不可能实现的。因此，现在也出现了基于试验优化技术的标定软件，例如MathWorks公司推出的MATLAB基于模型的标定工具箱（MBC），它可以优化试验方案，减少标定试验的次数，降低试验费用，缩短试验周期。

2.2.3发动机标定设备

在发动机标定试验中，需要测量发动机的转速、温度和压力等多种物理量，另外需要将标定软件生成的标定数据写入汽车ECU中，发动机标定设备可以实现这些功能。

2.2.4发动机标定试验

发动机台架标定试验项目包括：发动机实际充气效率、空燃比、点火正时、基本发动机热机标定；整车标定试验项目包括：整车废气排放控制、整车驾驶性、热带环境、高原环境、寒带环境、车辆零部件故障诊断系统标定、系统验证。

3结语

目前发动机匹配领域的很多开发技术仍然需要借助国外公司来协助完成，部分技术概念在汽车教材中也是空白，例如发动机管理系统的开发和标定技术。作者希望本文能起到抛砖引玉的作用，为国内汽车制造商开发新车型提供参考。