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汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀及趨勢(shì)

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(jī)電子控制系統(tǒng)概述

汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)(Engine Electronic Control System, 簡(jiǎn)稱(chēng))通過(guò)電子控制手段對(duì)發(fā)動(dòng)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(dòng)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(chē)發(fā)動(dòng)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(chē)控制主要單元的EMS系統(tǒng)通過(guò) CAN(Controllers Area Network)總線(xiàn)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(pán)系統(tǒng)(如主動(dòng)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(lái),車(chē)載通訊平臺(tái)將利用現(xiàn)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(tǒng)的應(yīng)用)。

汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)的開(kāi)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(mén)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(chē)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(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(hào)并將信號(hào)進(jìn)行調(diào)理,根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)管理控制算法進(jìn)行運(yùn)算,然后輸出控制信號(hào)并進(jìn)行功率放大給執(zhí)行器。同時(shí)檢測(cè)傳感器信號(hào)正常狀態(tài),出現(xiàn)故障時(shí)報(bào)警。

圖1描述了汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)示意圖。


圖1

另外,為了應(yīng)對(duì)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(jī)試驗(yàn)臺(tái)架、集成開(kāi)發(fā)環(huán)境工具以及測(cè)試產(chǎn)品耐環(huán)境性能的設(shè)備為快速開(kāi)發(fā)高質(zhì)量面向不同汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的管理系統(tǒng)產(chǎn)品提供保障:

- 發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)架

主要包括不同種類(lèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)以及工況裝置、測(cè)功儀、廢氣測(cè)量?jī)x以及各種傳感器和測(cè)量裝置。

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

主要包括用于開(kāi)發(fā)電控單元 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(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(lái)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(dòng)、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(kāi)發(fā)汽車(chē)發(fā)動(dòng)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(chē)載試驗(yàn)需要脫離發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)架并借助車(chē)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(duì)不同區(qū)域和氣候的控制參數(shù)。

二、 汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)應(yīng)用市場(chǎng)現(xiàn)狀

汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)技術(shù)屬于汽車(chē)電子領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)并占據(jù)汽車(chē)電子市場(chǎng)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(kāi)發(fā)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)產(chǎn)品是未來(lái)汽車(chē)領(lǐng)域的必然。

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