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汽車發(fā)動機電子控制系統(tǒng)開發(fā)現(xiàn)狀及趨勢

作者: 時間:2013-02-26 來源:網(wǎng)絡 收藏
一、 汽車發(fā)動機電子控制系統(tǒng)概述

汽車發(fā)動機電子控制系統(tǒng)(Engine Electronic Control System, 簡稱)通過電子控制手段對發(fā)動機點火、噴油、空氣與燃油的比率、排放廢氣等進行優(yōu)化控制,使發(fā)動機工作在最佳工況,達到提高性能、安全、節(jié)能、降低廢氣排放的目的。汽車發(fā)動機電子控制系統(tǒng)主要包括:

- 燃油噴射控制;
- 點火系統(tǒng)控制;
- 怠速控制;
- 尾氣排放控制;
- 進氣控制;
- 增壓控制;
- 失效保護;
- 后備系統(tǒng);
- 診斷系統(tǒng)等功能。

另外,隨著網(wǎng)絡、集成控制技術的廣泛應用,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)實現(xiàn)網(wǎng)絡互聯(lián),實現(xiàn)信息共享并實施集成優(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)絡為汽車駕駛提供更廣泛的咨詢、娛樂等增值服務(如GPS全球定位系統(tǒng)的應用)。

汽車發(fā)動機電子控制系統(tǒng)的開發(fā)主要涉及以下技術內(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 其作用是通過采集各種傳感器輸入信號并將信號進行調(diào)理,根據(jù)發(fā)動機管理控制算法進行運算,然后輸出控制信號并進行功率放大給執(zhí)行器。同時檢測傳感器信號正常狀態(tài),出現(xiàn)故障時報警。

圖1描述了汽車發(fā)動機電子控制系統(tǒng)示意圖。


圖1

另外,為了應對汽車產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品作為多種產(chǎn)品鏈狀集成開發(fā)的特點以及快速更新的市場需求,高性能的發(fā)動機試驗臺架、集成開發(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發(fā)高質(zhì)量面向不同汽車發(fā)動機的管理系統(tǒng)產(chǎn)品提供保障:

- 發(fā)動機試驗臺架

主要包括不同種類的發(fā)動機以及工況裝置、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 和控制算法程序軟件的集成開發(fā)環(huán)境。目前,基于模型設計(Model Based Design)、快速原型(Rapid Prototyping)技術以及符合OSEK標準的實時操作系統(tǒng)得到了越來越廣泛的應用。

- 耐環(huán)境實驗設備

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)境試驗設備。

上述設施的聯(lián)合使用,為開發(fā)汽車發(fā)動機電子控制系統(tǒng)提供必要的聯(lián)調(diào)、參數(shù)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(qū)域的氣候條件,在不同海拔地區(qū)、不同季節(jié)的車載試驗需要脫離發(fā)動機試驗臺架并借助車載標定系統(tǒng)在特定環(huán)境及試驗地完成,以確定相對不同區(qū)域和氣候的控制參數(shù)。

二、 汽車發(fā)動機電子控制系統(tǒng)應用市場現(xiàn)狀

汽車發(fā)動機電子控制系統(tǒng)技術屬于汽車電子領域的關鍵技術并占據(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,大力應用電子控制技術,開發(fā)汽車發(fā)動機電子控制系統(tǒng)產(chǎn)品是未來汽車領域的必然。

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