发动机电子控制技术

1、发动机电子控制技术产生与作用

随着我国国民经济实力的增长和人民生活水平的提高，汽车的市场需求不断扩大，汽车工业开始不如蓬勃发展的阶段。然而，摆在面前的不止是机遇，更多的是挑战，如何解决好发展过程中的能源与环境问题成为当前汽车工业面临的两项难题。一直以来汽车发动机以石油作为主要的燃料来源，但是，石油资源具有不可再生性，连续开采已使得石油资源日益枯竭。此外，尾气排放带来的环境污染问题也是汽车工业急需解决的问题，制定并实施汽车尾气排放标准是一项较为有效的控制措施。

发动机是汽车的心脏，新技术在发动机上的应用，对提高汽车的整车性能有重要意义。尽管现代发动机技术已相当成熟，特别是电子技术的应用已相当广泛，但仍存在一些空白，而且已有技术有些仍存在缺陷。不断完善发动机电子控制技术，开发电子控制技术在发动机上的应用新领域，通过汽车内部网络或无线传输技术的信息通信完成系统之间的各种必要的信息传送与接收，实现高度集中控制及故障诊断的“整车控制技术”将是汽车发动机技术发展的必然趋势。

在能源与环保的双重压力下，我国发动机行业引进了许多先进的技术。就发动机而言，发动机电子控制技术等先后应用到实际的生产生活中，其技术可以有效改善内发动机的燃油经济性，降低废气污染的排放，并且能够发挥发动机的卓越的性能，实现发动机的精确的控制，使得发动机动力性能达到最优的效率和最好的性能。

近年来，随着电子技术、控制理论与技术、计算机技术以及各种控制算法的进步与发展，我国的发动机的电子控制技术得到了巨大的发展与应用。在二十一世纪，电子与控制技术已经涉及到工业领域的各个角落，在汽车发动机这种比较精密与要求甚高的机械中也是不例外的，电子控制技术更是在发动机中大展拳脚，在各个企业生产的汽车发动机中，出现了大量与现代汽车息息相关的电子控制新技术，这些新技术在提高汽车动力性、燃油经济型、安全可靠性、乘坐舒适性，推进汽车及交通智能化等方面发挥着不可替代的作用。

2、发动机电子控制系统组成与原理

当我们简单的介绍完发动机电子控制技术之后，我们得更为详细地介绍发动机的电子控制技术的各个组成部分与电子控制技术的工作原理。

我们选取一些具有代表性的子系统进行简要的介绍。首先我们要介绍的是燃油缸内直喷系统。其工作原理是：电子控制单元根据传感器测

得的参数计算所需供给的油量，并及时向喷油嘴发出喷油的指令，使燃油直接喷入气缸，而不是像传统的发动机那样喷入进气歧管进行预先混合，这是燃油缸内直喷系统的最大特点。燃油缸内直喷系统装置引进了柴油机直接将柴油喷入缸内的理念直接在缸内喷射汽油，利用缸内气体流动与空气混合组织形成分层燃烧。汽油直喷入缸内有利于汽油的雾化，使汽油和空气更好地混合，燃烧更为完全。燃油缸内直喷系统发动机瞬态响应好，可以实现精确的空燃比控制，具有快速的冷起动和减速断油能力及潜在的系统进一步优化能力，这些方面都显示了它比进气道喷射汽油机的优越性。采用先进的电子控制技术，早期直喷发动机的控制和排放等方面的许多问题都能得到解决。

接下来我们要介绍的是无空转控制系统。发动机处于怠速工况下，不仅白白浪费燃油，而且其废气中的有害物质的排放甚至比车辆正常行驶时还要多。发动机无空转系统在等车等待红灯的情况下可以自动关闭发动机，以节省燃油并减少尾气污染。在驾驶采用无空转系统的汽车中，当车辆减速停止，换挡杆位于空挡，且离合器踏板被松开时，发动机将立即熄火，发动机进入零油耗、零排放和零噪声的深度“休眠”状态。随后，一旦驾驶者踏踩离合器踏板，发动机将迅速平稳地自动恢复运转。

接着我们要介绍空燃比反馈控制系统。在电喷发动机汽车上，仅仅利用空气流量传感器和发动机转速传感器信号来计算确定喷油量，很难将空燃比控制在理论空燃比附近。配备空燃比反馈控制系统后，利用氧传感器反馈的空燃比信号对喷油脉冲宽度进行反馈控制，即可将空燃比控制在理论空燃比附近，再利用三元催化转换器将排气中的三种有害物质HC/CO/转化为无害成分，从而节约燃油和净化空气，满足油耗法规和排放法规的要求。

最后我们再介绍自适应巡航控制系统。自适应巡航控制系统是将自动巡航控制系统和车辆前向撞击报警系统）有机地结合起来，既有自动巡航功能，又有防止前向撞击功能。当与前车的距离过小时，自适应巡航控制系统控制单元可以通过与ABS、发动机控制系统协调动作，使车轮适当制动，并使发动机输出功率下降，使车辆与前方车辆始终保持安全距离。自适应巡航控制系统在控制车辆制动时，通常会将制动减速度限制在不影响舒适度的程度，当需要更大的减速度时，自适应巡航控制系统控制单元会发出声光信号通知驾驶者主动采取制动操作。当与前车之间的距离增加到安全距离时，自适应巡航控制系统控制单元控制车辆按照设定的车速行驶。

3、发动机电子控制技术的发展与趋势

随着电子控制技术的飞速发展和各种智能控制算法的进步，以及人们对汽车发动机性能要求的不断提高，未来几年的汽车发动机将出现多样化的趋势，其技术含量更高，性能更好。

在能源危机不断加剧和汽车尾气排放法规越来越严格的形式下，未来车用发动机的发展关键是提高能量利用率、提高安全性和降低污染物的排放，安全、节能和环保将是未来发动机技术发展的主旋律。并且，我国发动机行业与控制领域的每一位工程师与专家及学者的不断创新与进步，我国的发动机电子控制技术一定会取得突破性的进步与发展。