發(fā)動機電子控制系統(tǒng)

1、摘要：介紹了汽車發(fā)動機電子控制系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)背景、開發(fā)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢。關(guān)鍵詞：EECSECU汽車發(fā)動機電噴一、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)(EngineElectronicControlSystem，簡稱EECS)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：中國發(fā)動機論壇(XHEPPo

2、!G燃油噴射控制；|柴油機|柴油機配件|內(nèi)燃機原理|內(nèi)燃機構(gòu)造|發(fā)動機測試|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；e后備系統(tǒng)；診斷系統(tǒng)等功能。|柴油機|柴油機配件|內(nèi)燃機原理|內(nèi)燃機構(gòu)造|發(fā)動機測試另外，隨著網(wǎng)絡(luò)、集成控制技術(shù)的廣泛應(yīng)用，作為汽車控制主要單元的EMS系統(tǒng)通過CAN(ControllersAreawk)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

3、StabilityProgram))、底盤系統(tǒng)（如主動懸掛ABC(ActiveBodyControl)）、巡航控制系統(tǒng)（SpeedControlSystem或CruseControlSystem）以及空調(diào)、防盜、音響等系統(tǒng)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)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(luò)為汽車駕駛提供更廣泛的咨詢、娛樂等增值服務(wù)（如GPS全球定位系統(tǒng)的應(yīng)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(shù)內(nèi)

4、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ECU(ElectronicControlUnit)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

5、時檢測傳感器信號正常狀態(tài)，出現(xiàn)故障時報警。另外，為了應(yīng)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(shè)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（IntegratedDevelopmentEnvironment）系統(tǒng)主要包

6、括用于開發(fā)電控單元ECU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(shè)計(ModelBasedDesign)、快速原型(RapidPrototyping)技術(shù)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(yīng)用。耐環(huán)境實驗設(shè)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(shè)備。上述設(shè)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(yīng)不同區(qū)域的氣候條件，

7、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(yīng)用市場現(xiàn)狀用產(chǎn)品。未來的發(fā)展方向應(yīng)加大重視以下問題：1）發(fā)動機管理系統(tǒng)電控單元ECU|柴油機|柴油機配件|內(nèi)燃機原理|內(nèi)燃機構(gòu)軟件中國發(fā)動機技術(shù)論壇J0mm3j)標準的IO驅(qū)動模塊、實時多任務(wù)操作系統(tǒng)、高級語言控制編程、基于模型的算法設(shè)計、自動代碼生成、虛擬仿真測試。中國發(fā)動機

8、論壇ci6aC.]硬件r!sVh%WE4s)G4rQ提供完整的與軟件系統(tǒng)一體化的硬件開發(fā)平臺。靈活多功能的快速原型，在線調(diào)試HIL(HardwareintheLoop)Simulation，Bypass等方法的使用。快速原型建立軟硬件一體化應(yīng)用系統(tǒng)采用快速原型開發(fā)平臺，按照下面的步驟開發(fā)應(yīng)用產(chǎn)品：基于模型設(shè)計建立控制模型；模擬系統(tǒng)動態(tài)測試驗證控制算法；模型實時檢驗；系統(tǒng)聯(lián)機測試、檢驗、調(diào)試、修改；自動生成源代碼、在線調(diào)試標定。標準化汽車

9、電子正處于全面發(fā)展時期，相關(guān)技術(shù)的標準也處于建立、完善的階段。有關(guān)通訊、網(wǎng)絡(luò)規(guī)范CAN、FlexRay、LIN以及實時操作系統(tǒng)規(guī)范OSEK等技術(shù)日趨成熟并得到廣泛的應(yīng)用。2）傳感器、執(zhí)行器傳感器與執(zhí)行器技術(shù)向著微型化、集成化、多功能化、智能化的方向發(fā)展。目前國內(nèi)除了氧傳感器、噴油器等關(guān)鍵部件技術(shù)質(zhì)量有待提高外，其他部件均能提供。但批量產(chǎn)品的穩(wěn)定性、一致性、耐久性以及可靠性方面有待提高。3）開發(fā)與試驗設(shè)施及工具應(yīng)注重開發(fā)與使用包括先進的發(fā)

10、動機試驗臺架、集成開發(fā)工具和產(chǎn)品測試試驗設(shè)施等系統(tǒng)，構(gòu)造完整的開發(fā)環(huán)境，加快產(chǎn)品開發(fā)速度。總之，汽車發(fā)動機電子控制系統(tǒng)綜合了機械、電子和計算機控制的集成技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用。任何某一環(huán)節(jié)的缺陷將導致整個系統(tǒng)的癱瘓。由于汽車是在高速移動、振動狀態(tài)下運行，所有傳感器、執(zhí)行器、元器件以及外殼、接插件、線束等都要求具備良好的抗振、耐高溫、抗電磁干擾以及防滲等功能。由于國際半導體產(chǎn)品市場相對開放的格局以及國內(nèi)近幾年不斷加大力度開發(fā)半導體產(chǎn)業(yè)，開發(fā)汽車

11、發(fā)動機電子控制系統(tǒng)硬件平臺比軟件平臺相對容易解決。目前，國內(nèi)急需解決的關(guān)鍵技術(shù)是有關(guān)汽車發(fā)動機電子控制系統(tǒng)控制軟件，在開發(fā)過程中應(yīng)重視集成開發(fā)環(huán)境技術(shù)的應(yīng)用以確保能夠真正從底層開發(fā)并掌握汽車發(fā)動機電子控制系統(tǒng)核心技術(shù)，從而做到為不同發(fā)動機的批量配套。發(fā)展我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的汽車電子工業(yè)，確保汽車工業(yè)作為我國國民經(jīng)濟支柱型產(chǎn)業(yè)的地位，擺脫過于依賴進口的狀況具有重大戰(zhàn)略意義。汽車發(fā)動機電子控制系統(tǒng)是汽車電子產(chǎn)品的核心關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)品。根據(jù)我國