汽车机电一体化—汽车电子化正逐渐成为现代汽车(特别是轿车)的基本特征。发动机电控作为汽车电控中的重要一环,为适应日趋严格的排放、安全法规,已受到国内外汽车厂商的高度重视,并得到了空前发展。

一、概述

现代轿车电控技术的理论基础就是现代控制理论。从早期的经典控制到目前的智能控制,控制理论在汽车电控中得到了广泛的应用。主要有PID控制、最优控制、自适应控制、滑模控制、模糊控制、神经网络控制以及预测控制等。现代控制理论的发展使得电控系统更能适应复杂的多变量系统、时变系统和非线性系统,甚至对于数学模型不甚精确的系统也能实施精确有效的控制。而这正是发动机电控得以实现的前提。就其结构而言,电控系统主要由传感器、电子控制组件(ECU)、执行器3个部分组成。传感器作为输入部分,用于测量物理信号(温度、压力等),将其转换为电信号;ECU的作用是接收传感器的输入信号,并按设定的程序进行计算处理,输出处理结果;执行器则根据ECU输出的电信号驱动执行机构,使之按要求变化。

(一)电子控制组件(ECU)

ECU以微机为中心。还包括前置的A/D转换器、数字信号缓冲器以及后置的信号放大器等。微机运算速度快、精度高,能实时控制,并具备多中断响应等功能。目前除了8位、16位微机外,32位特别是64位微机已开始逐步使用。而且,不仅有通用型微机和单片机,专用的汽车微机也已研制出来。正是微机技术突飞猛进的发展促进了汽车电控技术的不断完善。可以说,当前ECU的发展总趋势是从单系统单机控制向多系统集中控制过渡。不久以后,汽车电控系统将采用计算机网络技术,把发动机电控系统、车身电控系统、底盘电控系统及信息与通信系统等各系统的ECU相联结,形成机内分布式计算机网络,实现汽车电子综合控制。

(二)传感器

汽车传感器的工作条件极为恶劣,因此,传感器能否精确可*地工作至关重要。近年来在该领域中,理论研究及材料应用发展较为迅速,半导体和金属膜技术、陶瓷烧结技术等迅猛发展。毋庸置疑,智能化、集成化和数字化将是传感器的未来发展趋势。

(三)执行器

执行器用来精确无误地执行ECU发出的命令信号。因此,执行器工作的精确与否将最终影响电控的成败,正因如此,其工作可靠性和精确性一直作为研究重点而倍受



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