汽車發(fā)動機(jī)電子控制系統(tǒng)開發(fā)現(xiàn)狀及趨勢
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汽車發(fā)動機(jī)電子控制系統(tǒng)(Engine Electronic Control System， 簡稱EECS)通過電子控制手段對發(fā)動機(jī)點(diǎn)火、噴油、空氣與燃油的比率、排放廢氣等進(jìn)行優(yōu)化控制，使發(fā)動機(jī)工作在最佳工況，達(dá)到提高性能、安全、節(jié)能、降低廢氣排放的目的。汽車發(fā)動機(jī)電子控制系統(tǒng)主要包括：
- 燃油噴射控制；
- 點(diǎn)火系統(tǒng)控制；
- 怠速控制；
- 尾氣排放控制；
- 進(jìn)氣控制；
- 增壓控制；
- 失效保護(hù)；
- 后備系統(tǒng)；
- 診斷系統(tǒng)等功能。
另外，隨著網(wǎng)絡(luò)、集成控制技術(shù)的廣泛應(yīng)用，作為汽車控制主要單元的EMS系統(tǒng)通過 CAN(Controllers Area Network)總線與其他控制系統(tǒng)，例如：安全系統(tǒng)(如ABS、牽引力電子穩(wěn)定裝置ESP (Electronic Stability Program))、底盤系統(tǒng)（如主動懸掛ABC(Active Body Control)）、巡航控制系統(tǒng)（Speed Control System或Cruse Control System）以及空調(diào)、防盜、音響等系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)信息共享并實(shí)施集成優(yōu)化統(tǒng)一控制。在不久的將來，車載通訊平臺將利用現(xiàn)有無線通訊網(wǎng)絡(luò)為汽車駕駛提供更廣泛的咨詢、娛樂等增值服務(wù)（如GPS全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用）。
汽車發(fā)動機(jī)電子控制系統(tǒng)的開發(fā)主要涉及以下技術(shù)內(nèi)容：
- 傳感器
主要包括空氣流量傳感器、空氣溫度傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、冷卻液溫度傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器、爆燃傳感器、車速傳感器、氧傳感器等。
- 執(zhí)行器
主要包括噴油器、點(diǎn)火控制模塊、怠速空氣控制閥以及各種電磁閥等。
- 電控單元ECU(Electronic Control Unit) 和控制算法程序軟件 其作用是通過采集各種傳感器輸入信號并將信號進(jìn)行調(diào)理，根據(jù)發(fā)動機(jī)管理控制算法進(jìn)行運(yùn)算，然后輸出控制信號并進(jìn)行功率放大給執(zhí)行器。同時(shí)檢測傳感器信號正常狀態(tài)，出現(xiàn)故障時(shí)報(bào)警。
圖1描述了汽車發(fā)動機(jī)電子控制系統(tǒng)示意圖。
圖1
- 發(fā)動機(jī)試驗(yàn)臺架
主要包括不同種類的發(fā)動機(jī)以及工況裝置、測功儀、廢氣測量儀以及各種傳感器和測量裝置。
- 集成開發(fā)環(huán)境IDE（Integrated Development Environment）系統(tǒng)
主要包括用于開發(fā)電控單元ECU 和控制算法程序軟件的集成開發(fā)環(huán)境。目前，基于模型設(shè)計(jì)(Model Based Design)、快速原型(Rapid Prototyping)技術(shù)以及符合OSEK標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。
- 耐環(huán)境實(shí)驗(yàn)設(shè)備
用于元器件、產(chǎn)品的耐溫、振動、抗干擾、防漏水、耐久性等環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備。
上述設(shè)施的聯(lián)合使用，為開發(fā)汽車發(fā)動機(jī)電子控制系統(tǒng)提供必要的聯(lián)調(diào)、參數(shù)標(biāo)定、性能試驗(yàn)、環(huán)境試驗(yàn)等必要條件。另外，為了適應(yīng)不同區(qū)域的氣候條件，在不同海拔地區(qū)、不同季節(jié)的車載試驗(yàn)需要脫離發(fā)動機(jī)試驗(yàn)臺架并借助車載標(biāo)定系統(tǒng)在特定環(huán)境及試驗(yàn)地完成，以確定相對不同區(qū)域和氣候的控制參數(shù)。
二、 汽車發(fā)動機(jī)電子控制系統(tǒng)應(yīng)用市場現(xiàn)狀
汽車發(fā)動機(jī)電子控制系統(tǒng)技術(shù)屬于汽車電子領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)并占據(jù)汽車電子市場的主要份額。隨著環(huán)保政策、能源政策限制力度的加大，大力應(yīng)用電子控制技術(shù)，開發(fā)汽車發(fā)動機(jī)電子控制系統(tǒng)產(chǎn)品是未來汽車領(lǐng)域的必然。
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