1、汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制技術(shù)可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，如功率、經(jīng)濟(jì)性等。這是現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)不可缺少的技術(shù)。介紹了發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制技術(shù)的發(fā)展背景和現(xiàn)狀，分析了電子控制技術(shù)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。關(guān)鍵詞：發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制技術(shù)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)摘要：發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)能夠提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性等性能，是現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)必備的技術(shù)。本文介紹了發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制的發(fā)展背景和現(xiàn)狀，分析了電子控制技術(shù)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。關(guān)鍵字：引擎；電子控制技術(shù)1.電子控制技術(shù)的發(fā)展背景電子控制技術(shù)的發(fā)展背景20世紀(jì)40年代，德國(guó)戴姆勒-奔馳公司和拜耳發(fā)動(dòng)機(jī)廠首次在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)上安裝了燃油噴射系統(tǒng)。然而，由于各種原因，

2、德國(guó)飛機(jī)上只使用了機(jī)械燃油噴射系統(tǒng)。20世紀(jì)50年代，德國(guó)戴姆勒-奔馳公司為其梅賽德斯-奔馳300l汽車(chē)配備了機(jī)械缸內(nèi)燃油噴射系統(tǒng)。1953年，美國(guó)潘迪克斯公司開(kāi)始開(kāi)發(fā)電控燃油噴射系統(tǒng)。1957年，該公司的電控燃油噴射系統(tǒng)被引進(jìn)并裝備在克萊斯勒轎車(chē)上。在20世紀(jì)60年代，由于電子技術(shù)非?；钴S的發(fā)展和國(guó)家對(duì)汽車(chē)尾氣排放的限制，曾經(jīng)有一次世界能源危機(jī)。不同國(guó)家的汽車(chē)制造商對(duì)化油器進(jìn)行了各種改進(jìn)，但仍然不能滿足日益嚴(yán)格的限制。1967年，德國(guó)博世公司首次開(kāi)發(fā)了一種電控燃油噴射系統(tǒng)，并將其應(yīng)用于大眾-1600 Vxvagen，該系統(tǒng)大量出口到美國(guó)，并在一些國(guó)家首次達(dá)到排放濃度限制。1973年，德國(guó)博世

3、公司推出了L-Jetronic電控燃油噴射系統(tǒng)。質(zhì)量流量控制LH-Jetronic型電控燃油噴射系統(tǒng)。1979年，德國(guó)博世公司生產(chǎn)了集成電子點(diǎn)火和電子燃油噴射的motronic數(shù)字發(fā)動(dòng)機(jī)集成控制系統(tǒng)。1980年，美國(guó)通用公司福特公司首次推出單點(diǎn)噴射式電控燃油噴射系統(tǒng)。新技術(shù)的發(fā)展有取代傳統(tǒng)化油器的巨大趨勢(shì)。20世紀(jì)80年代，電控燃油噴射系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于汽車(chē)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1993年美國(guó)采用電控燃油噴射系統(tǒng)的比例為100%，日本為80%，德國(guó)為98%。電控燃油噴射系統(tǒng)技術(shù)不僅在汽車(chē)上采用，而且在多種車(chē)型上采用，充分顯示了其強(qiáng)大的生命力。電子燃油噴射取代了傳統(tǒng)的化油器，大大改善了發(fā)電機(jī)的動(dòng)力性能，提高了

4、發(fā)電機(jī)的最大輸出功率。高空燃燒控制精度是電子燃油噴射的最大優(yōu)勢(shì)。無(wú)論環(huán)境中的氣溫、氣壓等條件發(fā)生變化，還是加速、減速、過(guò)量等不穩(wěn)定條件，還是啟動(dòng)、暖機(jī)、高溫鍛煉、重啟等冷熱條件，發(fā)電機(jī)都能獲得準(zhǔn)確滿足要求的空燃比，從而全面提高使用性能。在穩(wěn)定的工作條件下，電控噴射利用氧傳感器反饋控制空燃比，并集成三個(gè)催化劑反射器的功能，以獲得最佳的排氣凈化效果。然而，在其他工作條件下，由于空燃比的精確控制，可以實(shí)現(xiàn)按需燃料供應(yīng)，從而降低燃料消耗。2.電控發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展早期的汽油噴射系統(tǒng)采用機(jī)械控制，并應(yīng)用于飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)。第二次世界大戰(zhàn)后，汽油噴射技術(shù)被應(yīng)用于汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)，但由于其成本高、技術(shù)難度大，僅應(yīng)用于一些高級(jí)

5、轎車(chē)和賽車(chē)。20世紀(jì)60年代，由于電子技術(shù)的迅速發(fā)展和汽車(chē)排放法規(guī)的影響，汽油噴射技術(shù)被推廣到普通汽車(chē)。進(jìn)入20世紀(jì)70年代，能源危機(jī)和電子技術(shù)的發(fā)展使得電控汽油噴射成為汽車(chē)工業(yè)的一個(gè)重要發(fā)展方向。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，電控汽油噴射系統(tǒng)經(jīng)歷了從晶體管、集成電路到微機(jī)控制、從模擬到數(shù)字的發(fā)展過(guò)程。1967年，基于德國(guó)博世公司本迪克斯公司的專(zhuān)利，一套d-jetronic汽油噴射系統(tǒng)于20世紀(jì)70年代首次開(kāi)發(fā)并批量生產(chǎn)。這是當(dāng)時(shí)第一個(gè)符合加州汽車(chē)排放法規(guī)要求的汽車(chē)，開(kāi)創(chuàng)了汽油噴射電子控制系統(tǒng)的應(yīng)用歷史。為了改善d-jetronic系統(tǒng)在工況變化時(shí)的不良控制效果，博世公司開(kāi)發(fā)了一種帶質(zhì)量流量控制的l-j

6、etronic電控燃油噴射系統(tǒng)。之后，l-jetronic系統(tǒng)進(jìn)一步發(fā)展為lh-jetronic系統(tǒng)。Lh-jetronic系統(tǒng)能夠精確測(cè)量空氣流量，補(bǔ)償大氣壓力和溫度變化的影響，進(jìn)一步降低進(jìn)氣阻力，具有更快的響應(yīng)速度和卓越的性能。大規(guī)模集成電路和微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展為汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)綜合性能指標(biāo)最佳的集成控制系統(tǒng)的誕生創(chuàng)造了有利條件。1979年，博世公司開(kāi)始生產(chǎn)motronic數(shù)字發(fā)動(dòng)機(jī)集成控制系統(tǒng)，集成了電子點(diǎn)火和電子燃油噴射。該控制系統(tǒng)可以全面控制空燃比、點(diǎn)火正時(shí)、怠速和廢氣再循環(huán)。隨后，世界各大汽車(chē)制造商相繼推出了自己的產(chǎn)品，包括通用汽車(chē)的電噴系統(tǒng)和tbi系統(tǒng)、福特的eec系統(tǒng)、克萊斯勒的cfi

7、系統(tǒng)、日產(chǎn)eccs系統(tǒng)、豐田tccs系統(tǒng)、三菱ect-jet系統(tǒng)和盧卡斯ems系統(tǒng)。與此同時(shí)，傳感器和汽車(chē)專(zhuān)用控制芯片發(fā)展迅速。20世紀(jì)80年代以前，汽油發(fā)動(dòng)機(jī)大多使用多點(diǎn)汽油噴射系統(tǒng)。1980年，通用汽車(chē)公司首次開(kāi)發(fā)出一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉的tbi系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用低壓注入，注入壓力較低，注入器較少，能夠滿足當(dāng)時(shí)的監(jiān)管要求，并迅速推廣和發(fā)展。1983年，博世還推出了單電子單點(diǎn)汽油噴射系統(tǒng)。20世紀(jì)80年代末90年代初，由于發(fā)動(dòng)機(jī)性能和結(jié)構(gòu)要求的進(jìn)一步提高以及法規(guī)的進(jìn)一步嚴(yán)格，多點(diǎn)汽油噴射系統(tǒng)再次顯示出其優(yōu)勢(shì)，并再次占據(jù)了主導(dǎo)地位。隨著微處理器在汽車(chē)中的應(yīng)用，汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的首要任務(wù)是根據(jù)各

8、種性能指標(biāo)確定發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的最佳特性，并能根據(jù)各種工況、環(huán)境和狀態(tài)自動(dòng)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整和補(bǔ)償，使發(fā)動(dòng)機(jī)始終在最佳狀態(tài)下運(yùn)行。目前，電子控制主要包括燃油噴射控制、點(diǎn)火和爆震控制，此外還有怠速控制、超速保護(hù)、減速和斷油、廢氣再循環(huán)控制、增壓控制、可變氣門(mén)正時(shí)控制、發(fā)動(dòng)機(jī)故障自診斷和故障安全系統(tǒng)等。3.電控發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)隨著排放法規(guī)的不斷嚴(yán)格和電子技術(shù)的快速發(fā)展，汽油機(jī)電子控制技術(shù)取得了顯著進(jìn)步。作為一項(xiàng)新技術(shù)，它已經(jīng)在汽車(chē)工業(yè)中奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。目前，發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制的發(fā)展趨勢(shì)仍然很強(qiáng)勁。汽油機(jī)電控系統(tǒng)的研發(fā)主要表現(xiàn)在幾個(gè)方面：3.1控制器隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器的功能越來(lái)越強(qiáng)，同時(shí)也越來(lái)

9、越小型化。目前，電控單元的硬件不斷豐富，集成度越來(lái)越高，數(shù)據(jù)采集、計(jì)算和通信的速度不斷提高，燃燒壓力的瞬態(tài)變化也可以實(shí)時(shí)處理。發(fā)動(dòng)機(jī)控制向集成控制的發(fā)展不僅是為了實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)本身的控制，也是為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變速、主動(dòng)懸掛和速度控制的車(chē)輛集成管理系統(tǒng)。目前，16位計(jì)算機(jī)已經(jīng)取代了8位計(jì)算機(jī)3.2傳感器的發(fā)展趨勢(shì)是小型化、集成化和智能化。它可以自動(dòng)補(bǔ)償溫度和電壓，并自動(dòng)恢復(fù)長(zhǎng)期使用造成的性能下降。它具有自診斷和自修復(fù)功能，并直接輸出數(shù)字信號(hào)以簡(jiǎn)化控制單元。傳感器本身具有很強(qiáng)的抗干擾能力，提高了系統(tǒng)的可靠性。目前，新型傳感器的開(kāi)發(fā)主要集中在燃燒數(shù)據(jù)傳感器的開(kāi)發(fā)和發(fā)動(dòng)機(jī)輸出參數(shù)的檢測(cè)上。3.3新控制理論在發(fā)動(dòng)機(jī)控制中的實(shí)際應(yīng)用突出了控制軟件的發(fā)展。汽油機(jī)的控制理論從開(kāi)環(huán)控制向閉環(huán)控制轉(zhuǎn)變，從最優(yōu)控制向自適應(yīng)和自學(xué)習(xí)控制轉(zhuǎn)變，最終向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能控制轉(zhuǎn)變。在未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)，控制軟件的發(fā)展主要體現(xiàn)在幾個(gè)方面：(1)開(kāi)發(fā)新變量的控制算法；(2)開(kāi)發(fā)控制算法的仿真研究