汽車發(fā)動(dòng)機(jī)ECU系統(tǒng)研發(fā)技術(shù)解析

　　1.2　發(fā)動(dòng)機(jī)附件系統(tǒng)的開發(fā)

　　通常汽車發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)商只提供基礎(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)或發(fā)動(dòng)機(jī)基體，它缺少部分外圍附件系統(tǒng)，因此需要汽車制造商開發(fā)這些系統(tǒng)。這些附件系統(tǒng)包括：風(fēng)扇及風(fēng)扇離合器、進(jìn)排氣管道、空氣過(guò)濾器、發(fā)動(dòng)機(jī)油泵、發(fā)動(dòng)機(jī)懸置、動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵、三元催化器、空調(diào)壓縮機(jī)、燃油供應(yīng)系統(tǒng)。

1.3　設(shè)計(jì)與分析

1.3.1　CAD設(shè)計(jì)

　　在現(xiàn)代汽車的開發(fā)過(guò)程中，需要應(yīng)用CAD軟件來(lái)設(shè)計(jì)汽車和部件的數(shù)字模型。

　　主要的汽車設(shè)計(jì)CAD軟件有：美國(guó)Unigraphics Solutions公司的Unigraphics、美國(guó)Parametric Technology Corp公司的Pro/ENGINEER、法國(guó)Dassauh Systems（達(dá)索）公司的CATIA。

　　主要的CAD建模方法有：特征造型、用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)進(jìn)行逆向掃描。

1.3.2　CAE分析

　　主要的汽車CAE分析軟件有：ANSYS（安世）股份公司的ANSYS系列軟件、MSC Software公司的Adams、Nastran和Patran等系列軟件、LMS公司的Sysnoise、Falancs和Test.lab等系列噪聲分析軟件。

　　發(fā)動(dòng)機(jī)匹配項(xiàng)目中的CAE分析項(xiàng)目有：發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲與振動(dòng)分析、發(fā)動(dòng)機(jī)支撐的分析、發(fā)動(dòng)機(jī)熱力學(xué)分析、汽車碰撞分析、計(jì)算流體力學(xué)分析（驗(yàn)證散熱器的尺寸和發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣流動(dòng)特性）。

1.4　主要試驗(yàn)項(xiàng)目

　　主要試驗(yàn)項(xiàng)目包括：發(fā)動(dòng)機(jī)和汽車臺(tái)架試驗(yàn)、發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲與振動(dòng)試驗(yàn)、發(fā)動(dòng)機(jī)懸置的振動(dòng)頻率測(cè)量試驗(yàn)、排氣系統(tǒng)的耐久性試驗(yàn)、發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)濾器和冷卻系統(tǒng)的壓力和流動(dòng)試驗(yàn)。

2　發(fā)動(dòng)機(jī)的電氣匹配技術(shù)

2.1　發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)及其開發(fā)技術(shù)

2.1.1　發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)

　　發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)（EMS）是在發(fā)動(dòng)機(jī)電子點(diǎn)火和電控汽油噴射系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，發(fā)展起來(lái)的集電子控制噴射、排放控制、電子點(diǎn)火、起動(dòng)、防盜、診斷等功能于一體的集成電路系統(tǒng)。EMS能實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)各系統(tǒng)的精確和靈活控制，是改善發(fā)動(dòng)機(jī)各項(xiàng)性能指標(biāo)和排放的主要手段。發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)由微處理器、各種傳感器、執(zhí)行器組成，通過(guò)傳感器檢測(cè)各種工作狀態(tài)和參數(shù)，然后由微處理器經(jīng)過(guò)計(jì)算、分析、判斷后發(fā)出指令給各執(zhí)行器完成各種動(dòng)作，使發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工作狀況下都能以最佳狀態(tài)工作。

2.1.2　發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)

發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)涉及到計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制、嵌入式系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)等多個(gè)領(lǐng)域，是汽車電氣控制系統(tǒng)中最復(fù)雜的系統(tǒng)。目前汽車制造商在匹配發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的過(guò)程中，不需要進(jìn)行EMS的開發(fā)工作。這是因?yàn)橥ǔＳ砂l(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)商提供的基礎(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)上，已經(jīng)配有現(xiàn)成的EMS，汽車制造商僅需要聯(lián)系相應(yīng)的EMS開發(fā)商進(jìn)行標(biāo)定工作。

目前流行的EMS開發(fā)過(guò)程是，在MATLAB Simulink仿真計(jì)算平臺(tái)上，采用可視化和模塊化的方法，建立發(fā)動(dòng)機(jī)控制模型，待調(diào)試成功后，編譯成機(jī)器執(zhí)行代碼，然后下載到汽車ECU中。例如英國(guó) Pi技術(shù)公司推出的發(fā)動(dòng)機(jī)和汽車控制系統(tǒng)OpenECU開發(fā)工具，提供了一種自動(dòng)代碼生成和快速原型的解決方案，它的應(yīng)用范圍包括發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、底盤和混合動(dòng)力控制系統(tǒng)以及汽車批量生產(chǎn)系統(tǒng)。OpenECU平臺(tái)能夠在MATLAB Simulink環(huán)境中自動(dòng)生成控制代碼，然后在汽車ECU中運(yùn)行。