[发明专利]一种小型赛车三缸发动机的匹配与标定测试方法及系统

说明书

本发明属于赛车发动机标定技术领域，公开了一种小型赛车三缸发动机的匹配与标定测试方法及系统，完成ECU及传感器的选型匹配；随后加工制作联轴器及发动机支架，完成实验台架的搭建；在台架试验过程中，完成ECU的基础参数设置及各类传感器的标定工作；对比分析往年比赛数据，完成MAP图负载及发动机转速梯度划分；以发动机动力性及燃油经济性为目标，对喷油及点火Main MAP进行详细标定；针对MAP图上突变的工况点作出相应的改进，使MAP图更加平顺，并对发动机台架数据做出分析评价。本发明完成ECU参数配置及发动机传感器标定工作，实现ECU与发动机的匹配设计保证发动机能正常工作。

技术领域

本发明属于赛车发动机标定技术领域，尤其涉及一种小型赛车三缸发动机的匹配与标定测试方法及系统。

背景技术

目前，Formula SAE(FSAE)是由国际汽车工程师学会(SAE International)于1978年创立的一项面向大学生工程设计比赛，比赛规定参赛队员必须是在校大学生并要求大学生设计团队在一年的时间内设计并制造一辆表现良好的小型方程式赛车，并完成所有的比赛项目。比赛项目包括需队员亲自驾驶赛车完成的动态项目及以答辩形式开展的静态项目两大方面，项目通过计分来评定赛车的表现。如今，每年在15个不同国家都会举办FSAE赛事，举办场次达20余场并吸引了数百支来自全球顶级高校的车队共同参与。

在赛车动力性方面，要求自然吸气式发动机必须在节气门体之后加装一个直径不大于20.0mm的圆环形限流阀。由于受到比赛规则的限制，发动机进气特性发生改变，致使发动机动力性下降甚至无法正常工作。基于上述原因，发动机出厂时ECU所储存的标定参数已不再适用，为使发动机正常工作，在有限进气量的前提下输出更大的动力，有必要对发动机控制系统进行重新的匹配设计并进行标定试验。

1978年首次开办FSAE赛事时，受发动机技术的限制，参赛车队全部采用化油器作为发动机的燃油供给装置。1997年，随着电喷发动机技术的不断成熟，大赛规则也发生改动，允许使用电喷发动机驱动赛车。此时，各参赛车队及各大高校就已经摒弃原厂ECU并开展的发动机标定工作。随着技术的革新，比赛竞争也越来越激烈，但是不难发现的是在近两年的比赛中，开展ECU替换并进行发动机标定工作的车队占据了各大FSAE赛事的前十名。2010年在国内正式举办首届FSAE赛事，各大车队刚刚成立，准备时间不充分，绝大多数的车队还采用的是原厂ECU，通过其他的方法改善发动机进气量受限的问题，如吉林大学吉速车队的FSAE赛车发动机同时搭载了涡轮增压和机械增压双增压系统；但国内FSAE赛车发动机标定系统发展迅速，在赛事引入中国后的第二年，北京理工大学、哈尔滨工业大学(威海)等国内知名高校的参赛车队均采用了MoTeC系列ECU并开展发动机标定工作。随着时间的推移，各参赛车队在发动机技术领域不断创新，原厂ECU已无法满足车队需求，越来越多的参赛车队开始摒弃原厂ECU。截止2018年第九届中国大学生方程式汽车大赛，超过9成以上的参赛车队摒弃了原厂ECU，同时，发动机的标定工作也在不断的深化。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：在赛车动力性方面，要求自然吸气式发动机必须在节气门体之后加装一个直径不大于20.0mm的圆环形限流阀；由于受到比赛规则的限制，发动机进气特性发生改变，致使发动机动力性下降甚至无法正常工作。同时，在改变发动机的进气系统后，发动机原机ECU 无法准确判断发动机工况导致发动机工作状态恶化；由于无法对发动机原机ECU进行直接刷写，原机的标定数据已不再适应全新的进气系统。故采用技术成熟且系统开放的ECU替代原机ECU，重新搭建一套开放的发动机控制系统。

解决以上问题及缺陷的难度为：