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汽車(chē)發(fā)動(dòng)機電子控制系統開(kāi)發(fā)現狀及趨勢

作者： 時(shí)間：2013-02-26 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò ) 收藏
一、 汽車(chē)發(fā)動(dòng)機電子控制系統概述

汽車(chē)發(fā)動(dòng)機電子控制系統(Engine Electronic Control System， 簡(jiǎn)稱(chēng)EECS)通過(guò)電子控制手段對發(fā)動(dòng)機點(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(dòng)機工作在最佳工況，達到提高性能、安全、節能、降低廢氣排放的目的。汽車(chē)發(fā)動(dòng)機電子控制系統主要包括：

- 燃油噴射控制；
- 點(diǎn)火系統控制；
- 怠速控制；
- 尾氣排放控制；
- 進(jìn)氣控制；
- 增壓控制；
- 失效保護；
- 后備系統；
- 診斷系統等功能。

另外，隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )、集成控制技術(shù)的廣泛應用，作為汽車(chē)控制主要單元的EMS系統通過(guò) CAN(Controllers Area Network)總線(xiàn)與其他控制系統，例如：安全系統(如ABS、牽引力電子穩定裝置ESP (Electronic Stability Program))、底盤(pán)系統（如主動(dòng)懸掛ABC(Active Body Control)）、巡航控制系統（Speed Control System或Cruse Control System）以及空調、防盜、音響等系統實(shí)現網(wǎng)絡(luò )互聯(lián)，實(shí)現信息共享并實(shí)施集成優(yōu)化統一控制。在不久的將來(lái)，車(chē)載通訊平臺將利用現有無(wú)線(xiàn)通訊網(wǎng)絡(luò )為汽車(chē)駕駛提供更廣泛的咨詢(xún)、娛樂(lè )等增值服務(wù)（如GPS全球定位系統的應用）。

汽車(chē)發(fā)動(dòng)機電子控制系統的開(kāi)發(fā)主要涉及以下技術(shù)內容：

- 傳感器
主要包括空氣流量傳感器、空氣溫度傳感器、節氣門(mén)位置傳感器、冷卻液溫度傳感器、轉速傳感器、曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器、爆燃傳感器、車(chē)速傳感器、氧傳感器等。

- 執行器
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(guò)采集各種傳感器輸入信號并將信號進(jìn)行調理，根據發(fā)動(dòng)機管理控制算法進(jìn)行運算，然后輸出控制信號并進(jìn)行功率放大給執行器。同時(shí)檢測傳感器信號正常狀態(tài)，出現故障時(shí)報警。

圖1描述了汽車(chē)發(fā)動(dòng)機電子控制系統示意圖。


圖1

另外，為了應對汽車(chē)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品作為多種產(chǎn)品鏈狀集成開(kāi)發(fā)的特點(diǎn)以及快速更新的市場(chǎng)需求，高性能的發(fā)動(dòng)機試驗臺架、集成開(kāi)發(fā)環(huán)境工具以及測試產(chǎn)品耐環(huán)境性能的設備為快速開(kāi)發(fā)高質(zhì)量面向不同汽車(chē)發(fā)動(dòng)機的管理系統產(chǎn)品提供保障：

- 發(fā)動(dòng)機試驗臺架

主要包括不同種類(lèi)的發(fā)動(dòng)機以及工況裝置、測功儀、廢氣測量?jì)x以及各種傳感器和測量裝置。

- 集成開(kāi)發(fā)環(huán)境IDE（Integrated Development Environment）系統

主要包括用于開(kāi)發(fā)電控單元ECU 和控制算法程序軟件的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境。目前，基于模型設計(Model Based Design)、快速原型(Rapid Prototyping)技術(shù)以及符合OSEK標準的實(shí)時(shí)操作系統得到了越來(lái)越廣泛的應用。

- 耐環(huán)境實(shí)驗設備

用于元器件、產(chǎn)品的耐溫、振動(dòng)、抗干擾、防漏水、耐久性等環(huán)境試驗設備。

上述設施的聯(lián)合使用，為開(kāi)發(fā)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機電子控制系統提供必要的聯(lián)調、參數標定、性能試驗、環(huán)境試驗等必要條件。另外，為了適應不同區域的氣候條件，在不同海拔地區、不同季節的車(chē)載試驗需要脫離發(fā)動(dòng)機試驗臺架并借助車(chē)載標定系統在特定環(huán)境及試驗地完成，以確定相對不同區域和氣候的控制參數。

二、 汽車(chē)發(fā)動(dòng)機電子控制系統應用市場(chǎng)現狀

汽車(chē)發(fā)動(dòng)機電子控制系統技術(shù)屬于汽車(chē)電子領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)并占據汽車(chē)電子市場(chǎng)的主要份額。隨著(zhù)環(huán)保政策、能源政策限制力度的加大，大力應用電子控制技術(shù)，開(kāi)發(fā)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機電子控制系統產(chǎn)品是未來(lái)汽車(chē)領(lǐng)域的必然。
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