车用发动机电控技术发展方向

车用发动机电控技术发展方向
【摘要】随着技术的不断进步，.发动机的电控技术手段不断精确，发动机若要进一步发展，其燃油消耗率则要进一步降低，其原先的震动以及噪音等等缺陷就应该要被减小，控制精度要进一步提高。

本文主要针对这几方面来概括发动机电控技术未来的发展现状和趋势，以及针对现代柴油发动机现有的特点提出一些自己对柴油机未来电控技术发展的见解和趋势。

一·汽车发动机的电控技术整合了机械、电子以及计算机信息控制技术的综合应用，每个环节都有着不可或缺的作用，缺少任何一个步骤都可能导致全部系统的混乱甚至瘫痪。

就我国目前的汽车行业发展而言，解决发动机电控技术的缺陷是关键，只有能更好的运用发电机电控技术才能更好的去完善汽车装置，降低汽车中有害物质尾气的排放量、完善发动机的运行程序、提升发动机的运转性能，将汽车行业推向一个全新的领域。

对于传统的发动机主要从以下五个方面入手来解决现在所面临的问题，同时也是未来发动机的发展趋势。

（1）驱动能力
汽车上所使用的发动机驱动执行器一般有电磁式、电动式和气动或液动式。

电磁和电动式的执行器是以电做为主要能源驱使操作机构工作，其空间占位小、质量低、处理速率块、节能减排是其主要的设计核心，若是与气动／液动式执行器相对比，输出驱动能力就相对较弱，在电控系统中进行大驱动输出时，不能完全满足其运行的需求。

然而，伴随着新能源工艺（新材料）新材质设计的制作，使得电磁和电动式这两种执行器的驱动能力大大提升，从而逐渐代替了液动／气动执行器，尤其在新汽车能源工艺中将４２Ｖ新电源系统运用其中后，输出的驱动能力将会再进一步的提升，其反映速率也会随之相应增加。

随着汽车电控技术的飞速发展，智能电子自动化逐步加快，智能传感器在汽车发动机上使用的类型和数量的增加，使其向着多元化、复合化、自动化和微型化方向发展。

它能够使自动化集成传感器不仅能用于模拟和处理相互关联以及外界传输进来的信息，还能指定性进行信号发射和信号搜寻等的处理；与此同时，它能自行进行时漂、温漂和非线性的自我修正，拥有很强的抵御外界电磁干扰的性能，为智能传感器信号的运行营造一个良好的环境，即便在非常严酷的使用条件下
仍然能够保证较强的精度；它还拥有结构紧密、便捷安装的特点，进而免受机械特性的不良影响。

目前，第三代奔驰发动特点，进而免受机械特性的不良影响。

目前，第三代奔驰发动机采用ＢｌｕｅＤＩＲＥＣＴ（缸内直喷）技术，不仅加快了其驱动能力，降低了耗油量，并通过运动化的调校可在低转速下实现超高扭矩，为驾驶者提供愉悦的驾驶感。

（2）智能操控系统。

当前在汽车智能操控系统中，普遍将ＰＩＤ控制作为其运行的基础理念，这不仅仅是一种单纯的通过利用单输入／输出、线性定常系统的经典控制理念，考虑了多数汽车中常常需要进行控制的对象，因而会存在较为强大的时变性和非线性。

因此，控制系统中的线路的输入和输出参数也越来越复杂、繁琐和精细，通常利用以状态空间为主，适用于多输入／输出、非线性时变系统的现代控制理论为辅，调整其控制力、智能性、模糊控制系数等，增添其发展价值。

（3）ＥＣＵ处理器。

微处理器在汽车发动机电控技术中的运用，使得汽车电子化进入到了新的发展阶段，随后，ＥＣＵ被广泛在汽车能源传动装置、汽车本体、安全配置等电控系统中使用。

其电子控制组件主要是以微机为核心，因为汽车依赖ＥＣＵ高驱动、高效率的信息处理能力，可对某些车体特定部位进行即时监控，并且通过芯片反馈至中枢管理中心，但普通的芯片开发出来的却不会具备此种功能。

所以说，开发出具有自带Ａ／Ｄ与Ｄ／Ａ、自我诊断、多路同步进行即使监控高输入／输出等功能的汽车专用ＥＣＵ系统具有很好的现实意义。

然而伴随着汽车电子控制国际复合化，ＥＣＵ需要在微调的控制力上的需求量大幅度上升，因此，３２位和６４位ＥＣＵ将会是未来汽车用ＥＣＵ的发展方向，高驱动、高效率的
ＣＵ处理器将成为车用微处理器的主流。

（4）发动机再循环自控系统。

国外先进技术研究显示，把少数的排气再一次重复放入气缸中和新鲜可燃气体焚烧后，能够控制一定量的ＮＯｘ的产生，采取用气门重叠发生排气回放内部再循环方法外，更多的是利用合适的管道将少数气体引进气管，把ＥＣＵ控制的再循环开关改变流通载面来管理排气量，完成再循环排气的作用，提高发动机运行功率再循环电控系统主要先是由ＥＣＵ依据发动机的转动速度、节气门打开程度、水温冷却程度等，算
出最好的再循环排气效率，再经过再循环阀门的打开程度来完成自控过程。

另外，ＥＣＵ对再循环控制系统的掌控是通过对真空调节阀门来完成的，真空调节阀主要是电磁式的，用来把ＥＣＵ输出的信号变为气压改变，进一步完成对气式再循环控制系统的改善，这也是对发动机的功率运行效率的一种反馈，提升了自控系统的精准性。

（5）发动机故障智能处理系统。

现在一般的汽车发动机电控系统都会有一套自我诊断系统进行自我检测，检查各个部件以及系统的损坏。

例如像传感器，可以查看其信号的好坏程度来判断其是否出现故障；执行器，可在电路上重复检查其回路是否正常运行，一旦出现事故，发动机则会通过自控处理系统关闭其系统或者自我诊断。

故障智能处理系统定时监视每个自控系统的工作运行情况，一旦出现事故，汽车的仪表盘上会有报警灯指示，更好的电控系统还会闪烁不同的灯表示不同的故障原因，然后把某次的故障原因通过智能处理器记录下来以避免下次重复出现这种情况。

电动机故障智能处理系统的出现，进一步解决了长久以来繁琐的自控系统无法准确判断故障的难题。

二．由于柴油机自身的一些特点，通常需要克服普通汽油机所没有的困难，所以这里针对柴油机的困难，在电控技术上提出了新的看法和未来发展的新的方向。

柴油机电控系统的特点：柴油机电控系统可以实现多功能的自动调节，从而使柴油机的动力性、燃料使用经济性、可靠性等得到充分的体现；而且，由于自动控制技术的采用，不仅可以提高柴油机的紧凑性，同时也能够使部件之间的安装连接更加简便，提高了维修性，扩展了故障诊断、联络等功能，也使柴油机的动力输出和负荷得到更准确的匹配；柴油机控制自由度和精度也较高，此外增设的自诊断系统和故障应急机能会在很大程度上提高机器的维修性和安全性，而增设得数据通讯技能可以提高总体系统的功能，通过只改变ECU的程序，容易开发出多种控制功能。

未来发展
（1）高的燃油喷射压力
为了明显的改善柴油和空气的混合质量和达到法规的要求，柴油机的喷射压力可以从100Mpa提高到200Mpa，因为较高的喷射压力可以缩短着火延迟期，从而使燃烧更迅速、更彻底，有效的控制燃烧温度，降低废气的排放。

（2）独立的燃油喷射控制
高压共轨电控燃油喷射技术与传统的喷油技术相比，其独立的燃油喷射控制直接影响到气缸内的油量，从而进一步降低了燃油消耗，增强了动力性能，达到了更加严格的排放法规标准，因此已然成为新一代的柴油机喷射技术的先导。

（3）可变操控能力
柴油机的可变操控能力就是要在发生危险前或者发生危险时，对机体已设置参数的改变，即是一种安全措施。

柴油机电控技术的这种可变操控能力，主要体现在其可变的预喷射控制能力上，因为对预喷射能力的控制不仅可以起到降低颗粒的排放、又不增加有害气体的排放和减少噪音的作用，同时还可以优化柴油机的许多特殊的性能，但是由于在某些情况下，人们对柴油机的工作要求是变化的，所以，柴油机的这种可变的预喷射控制能力对其性能和排放都是非常有帮助的，使得柴油机的电动机能够正常的运转并在一定的安全范围内满足人们的标准，同时也在最大限度上，发挥了柴油机电控技术的功能和作用。

总之，柴油机电控技术方便、节能、环保的发展趋势是顺应时代潮流之必然。

从传统的柴油机系统逐渐发展到当代的电控技术，柴油机无论是在结构上，还是在功能的改进方面都有显著的改进，这种改进不仅使我们的生活尤为便利，同时也对环境的保护起到了非常重要的作用。

然而，当代的柴油机电控系统仍存在某些不足，所以为了使这项技术更加好的融入到人类的生活中，我们更需为完善柴油机电控技术而努力。

三·总结语
从上述发动机电控系统的发展趋势中不难看出，轿车发动机的微机控制时代已经来临，并且，随着微机，电子技术的日益完善以及材料工艺的蓬勃发展，再加上控制理论的不断成熟完善，发动机电控技术有望取得更大的突破。

因此，可以确切的讲，发动机电控技术的开发研究将是21世纪汽车工业的重要课题。