Delphi-Gasoline-Direct-Injection-Advanced-Technolo

SecurityClassification德尔福发动机管理系统软件开发•DelphiEMS(EngineManagementSystem)软件有超过20年的量产经验•DelphiEMS研发分工：
Delphi北美Michigan技术中心负责（Lead）GlobalEMS技术的研发
Delphi卢森堡技术中心主要负责EMS前沿技术研发，以及针对欧洲客户的研发
Delphi巴西技术中心主要负责乙醇燃料（及其他代用燃料）的EMS研发和标定
Delphi中国（上海）技术中心（简称CTC）主要负责针对亚太区客户的EMS研发
CTC可以同步得到Delphi北美，卢森堡和巴西技术中心最新的控制技术1SecurityClassificationDelphi缸内直喷先进控制技术•多次喷射技术
在发动机不同工况下，采用1~5次的灵活喷射策略•GDI喷嘴闭环控制（ICLC）
精确识别GDI喷嘴的非线性区喷油量，提高喷油精度，并有助于实现多次喷射•高压油泵降噪技术
采用德尔福专利的高压油泵设计和控制技术可以有效降低GDI高压油泵噪音•超级爆震控制技术•扫气控制技术•通过扫气，加速涡轮响应，并提升低速段扭矩•各缸独立燃油闭环控制（ICFC）
通过上游氧传感器对各缸燃烧情况独立反馈，对各缸燃油的不均匀性进行独立修正•转速控制和扭矩控制
配合各种类型变速箱，进行换挡动力匹配•颗粒物数量（PN）控制技术
高压，多孔内开式喷油器
中低压，外开式喷油器
中低压，新型喷油器2SecurityClassification汽油机缸内直喷可以实现多次喷射(n≤5)3TDCnonfiringTDCnonfiringTDCnonfiringTDCnonfiringTDCfiringTDCfiringTDCfiringTDCfiringPistonPistonPistonPistonPiston12345多次喷射有助于防止湿壁在发动机不同工况下，提供最佳混合气在发动机不同工况下，燃烧更佳充分，颗粒物排放更低SecurityClassification4喷油器闭环控制（ICLC）喷油脉宽信号针阀升程时间针阀升程时间喷油质量关闭延迟inj.1inj.2inj.3inj.4inj.5mastermasterinj.1CR1CRmCR1CRm不同的开启延迟和关闭响应产生不同的喷油质量修正后的开启延迟现在喷油质量和关闭延迟是同比例的喷油脉宽喷油质量[mg]喷油质量[mg]开启延迟和关闭响应可以从喷油器线圈窗口电压中解析出来。NocorrectionCorrection修正前后发动机缸内修正前后发动机缸内修正前后发动机缸内修正前后发动机缸内IMEP对比对比对比对比发动机排量发动机排量发动机排量发动机排量1.4T转速转速转速转速=1400rpm水温水温水温水温=90degC,目标喷油质量目标喷油质量目标喷油质量目标喷油质量=8mg,油压油压油压油压=20MPa喷油次数喷油次数喷油次数喷油次数=4;Split=1/4-1/4-1/4-1/4;单次喷射时间单次喷射时间单次喷射时间单次喷射时间=3ms.喷油器类型喷油器类型喷油器类型喷油器类型：：：：DelphiM12AP28喷油器线圈电压型线SecurityClassificationKNOC–Pre-IgnitionControl早燃控制5•特点
支持多个中心频率
独立的早燃积分窗口
pre-ignition多种控制措施可选•功能描述：爆震控制系统提供早燃监测的积分窗口，当窗口内的爆震积分值超过门槛值时，判断早燃事件发生。早燃发生后，系统将通过加浓空燃比，调整进排气相位，限扭或切断燃油供给的方式降低缸内燃烧温度，抑制早燃发生的趋势。缸内燃烧对比图Integratorin1stwinIntegratorin2ndwinConclusionLowLowNoknockLowHighSparkknockHighHighPre-ignitionSecurityClassificationAirScavenging扫气功能扫气功能扫气功能扫气功能•特点
同时控制VVT重叠角，点火角等，保证动力输出
在实现扫气的同时，与宽裕氧传感器配合可以实现缸内实际空燃比的精确控制
可以实现长时间扫气及瞬态扫气
在实际应用中，可以提升在低转速外特性扭矩20%左右•对比结果•功能描述：将缸内残余气体及部分新鲜空气直接排出，增加排气量及能量，改善Turbo低转速区域响应慢的问题SecurityClassification701234567891000.10.20.30.40.50.60.7oxygensensor0246810-0.1-0.0500.050.10.1540246810-0.1-0.0500.050.10.1550246810-0.1-0.0500.050.10.1560246810-0.1-0.0500.050.10.157DataExtractionStateEstimatorHold,Reset&EnableLogic012345678910-3-2-101234x104rawimbalstreamtime(s)Cyl4Cyl3AlignDataw/CylindersEngineBankCyl2Cyl1IndividualCylinderFuelControl(ICFC)各缸独立燃油闭环控制•通过前氧传感器信号分析，解析出各个缸对应的数据•对各个缸进行独立燃油闭环控制•可以支持线性氧传感器，也可以支持开关式氧传感器•油耗提升约1%，当ICFC起作用时,根据各缸的实际差异，其油耗提升结果会有所不同.SecurityClassificationTorqueandSpeedResponsetoTCU扭矩响应，转速响应，满足各类变速箱需求Speedcontrol---poweroffdownshiftSpeedcontrol---powerondownshift档位发动机转速转速请求标志位目标转速油门踏板Torquecontrol---torquereduceTorquecontrol---torqueincrease档位发动机输出扭矩转速降扭请求油门踏板增扭请求发动机输出扭矩档位油门踏板转速档位发动机转速油门踏板目标转速转速请求标志位SecurityClassificationEuro-6C颗粒物排放控制技术SecurityClassificationEuro6排放法规Euro-6b和Euro-6c相比，虽然只有颗粒物数量（PN）的变化，但挑战很大Euro6-bEuro6-cGasolineDieselGasolineDieselHC0.10.18gm/kmHC0.10.18gm/kmnMHC0.068-gm/kmnMHC0.068-gm/kmHC+Nox-0.23HC+Nox-0.23CO1.000.50gm/kmCO1.000.50gm/kmNox0.060.08gm/kmNox0.060.08gm/kmParticulateMass4.5(onlyGDi)4.5mg/kmParticulateMass4.5(onlyGDi)4.5mg/kmParticulateNumber6*10E12(onlyGDi)6*10E11#/kmParticulateNumber6*10E11(onlyGDi)6*10E11#/km测试循环-今天和未来今天:ECE+EUDC“明天”:WLTC+RDE大排量/大功率发动机所受影响较小小排量增压发动机影响较大SecurityClassification测试循环对比NEDCvsWLTCWLTC测试循环需要更激进的加速度和更长的测试时间，颗粒物数量排放是最大的挑战12NEDCWLTCLength(s)12201800Length(km)11.0623.26Idletime(%)3313Vmax(km/h)120.0131.6Vaverage(km/h)31.646.3Accelmax(m/sec2)1.01.6SecurityClassification满足欧6c法规的燃油系统发展方向13GDI欧6c策略单套喷油系统多孔式喷油器提高油压主流整车厂的选择+超过350bar能够显著改善PN+热力学优势-油压的能量需求-高油压带来的结构承受能力优化喷孔形状可以使用激光打孔+优化缸内燃烧室喷雾-孔型的设计和加工比较复杂外开阀喷油器由于压电技术成熟以及Daimler广告，许多整车厂有兴趣+有效雾化并且不会湿壁+更低的燃油压力+M20已经证明能够满足Euro6c要求-独特的阀结构设计需要更高的成本-压电执行器虽然性能很好，但价格更加昂贵两套喷油系统Audi已经量产+PFI控制关键工况+已知技术的组合-法规方面的顾虑以及PFI并不总是100%有效-额外的硬件软件支持SecurityClassificationDelphiEruo6c燃油系统发展方向燃油压力•更高的燃油系统压力可以显著降低颗粒物排放
PM和PN都显示了同样的趋势
下图喷油器在400bar的压力下，没有优化14发动机工况:2500rpm/6.86barNMEP–90°C水温–各个压力下优化SOI市场未来趋势SecurityClassificationDelphiEruo6c燃油系统发展方向喷油器:喷雾贯穿距减小贯穿距可以减小湿壁（汽缸壁和活塞），尤其在冷机工况下15不同油压下的贯穿距分析结论•喷雾角受压力变化影响较小•总贯穿不受压力变化影响SecurityClassificationDelphiEruo6c燃油系统发展方向喷油器:喷油孔几何形状优化•使用先进的生产制造装备，非传统的喷油孔形状（如星月形）是可以生产的•继续研究热力学和结焦等相关性能16SecurityClassificationMultihole（多孔内开式）vs.Multec®20HI（外开式）不同压力下雾化效果比较17Multihole-150bar•多孔式喷油器在150bar压力下，可以明显看到大的油滴颗粒•多孔式喷油器在400bar压力下，可以看到较为明显的大油滴颗粒•Delphi外开式喷油器在150bar压力下，有很好的雾化效果•Delphi外开式喷油器在100bar压力下，也有很好的雾化效果，和150bar的压力相比，几乎没有区别Multihole-400barM20HI-100barM20HI-150barSecurityClassification18VWEMS演示结果(GolfVII/EA-211)基于WLTC测试循环0.0%10.0%20.0%30.0%40.0%50.0%60.0%70.0%80.0%90.0%100.0%HCCONoxPMPN%ofEU6climitPollutantVWGolfVII/EA211(T103onWLTC)EngineeringDevelopmentGoal=50%ofEU6climitEMS系统：•MT9x•100%Delphi软件系统•M14多孔喷油器•350-bar燃油压力测试目标：•基于WLTC测试循环，满足EU6c排放目标，包括PM和PN01002003004005006000.00E+001.00E+112.00E+113.00E+114.00E+115.00E+116.00E+11-20030080013001800CumulativePN{#/km]Time[s.]One-Second-Data:CumulativeParticulateNumber[#/km]EURO6cLimitEngineeringDevelopmentGoal=50%ofEU6climit总排放vsEU6c限值PN排放vsEU6c限值SecurityClassificationMultec®20HI好的燃油雾化实现的另外一种方式（外开式喷油器）19