电装的汽车发动机管理系统

访电装(中国)投资有限公司汽油发动机技术部部长菊池俊昭先生

作者:曹晓昂 文章来源:本网 发布时间:2010-12-16
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图1 菊池俊昭先生:电装公司正不断致力于通过EMS技术提高汽车发动机的输出功率和操作性,实现汽车发动机节能、减排的目地

在世界范围内,电装公司正在全面地开发和供应先进的发动机控制技术以满足越来越严格的废气排放标准和燃料消耗量标准。在中国,电装公司也开发了面向中国本土厂商的发动机控制系统,其系统中的许多产品都是在中国本地生产的。

如果说发动机是汽车的“心脏”,那么汽车发动机管理系统(EMS)技术就可称之为“发动机的心脏”。目前,汽车的EMS 技术市场被国际上为数不多的几家零部件企业掌控,产业化门槛很高。在世界范围内,电装公司正在全面地开发和供应先进的发动机控制技术以满足越来越严格的废气排放标准和燃料消耗量标准。在中国,电装公司也开发了面向中国本土厂商的发动机控制系统,其系统中的许多产品都是在中国本地生产的。

EMS技术的发展

AI: 在电装公司,EMS技术的发展情况如何?

菊池俊昭先生:从20世纪60年代后半期到20世纪70年代,日本的汽车尾气问题非常严重,为减少汽车尾气对环境的污染,电装公司和整车厂家一起紧密合作,在20世纪80年代向市场推出了应用计算机的燃料喷射量控制系统。

在当时,电装公司开发的燃料喷射系统还只能控制燃料喷射,之后通过不断改进,电装公司开发的燃料喷射系统逐渐扩大到对点火类(火花塞点火时间和线圈通电时间)、吸气类(吸气阀时间和电子阀门的开关)、排气类(排气阀时间、EGR和涡轮)的控制,此外电装公司开发的燃料喷射系统还能对汽车的变速器、制动系统加以控制,现在,电装公司的EMS技术还扩大到对导航系统和交通信号的通信信息进行控制。电装公司正不断致力于通过EMS技术提高汽车发动机的输出功率和操作性,实现汽车发动机节能、减排的目地。

目前,电装公司的发动机控制系统包括:燃油喷射系统、点火系统、电子节气门控制系统、可变凸轮轴正时系统、燃油蒸气控制系统和故障诊断系统。

AI: 据了解, EMS技术是汽车环保所必须的关键技术,目前博世、德尔福等汽车零部件公司在此领域都有深入的研究,电装公司的优势在哪里?

菊池俊昭先生:EMS通过控制器控制空气吸入量、燃油喷射量和点火提前角等参数,提高发动机的输出功率,减少废气排放,并且提高燃油经济性。

电装公司的EMS产品基本都是自己开发的,并且电装公司还在不断致力于提高产品的性能和可靠性。电装公司开发的喷油嘴作为EMS技术重要的产品,不论在微粒化还是在反应性领域都在世界范围内遥遥领先。

1997年,电装公司还开发出了性价比卓越的可变控制VCT(Variable Valve Timing)产品,该产品一直以高性能、可靠性等优点,拥有最大的市场份额。


图2 电装发动机控制系统(EMS)

由于电装公司对于EMS及其相关的各种产品都非常熟悉,所以能够针对充分发挥产品性能的控制技术进行整体优化。例如,针对在减少排放领域非常重要的尾气传感器和系统ECU,电装公司进行了匹配整合。此外,由于电装公司还拥有空调、冷却产品,所以能够通过整合此类制热辅助系统进一步实现整体系统的节省能源。以上这些都是电装公司的优势。

面向中国市场

AI:确实,节能减排、低碳经济以及环保问题是目前业内关注的焦点,电装公司的EMS技术在这方面有哪些先进成果?贵公司如何与中国汽车工程师分享这些成果?

菊池俊昭先生:在节省能源领域,电装公司的产品非常多。例如,电装公司开发的进行燃料喷射的喷油嘴,这种喷油嘴具有喷雾颗粒极小的特点,使得燃油燃烧迅速且稳定,有助于提高燃油使用效率及减少排放。

此外,电装公司的VCT(Variable Cam Timing)可变凸轮轴正时发动机执行器可根据实际的发动机状态控制吸气阀的开闭时间,以提高发动机的输出功率,降低燃油消耗量及排放。不仅有助于提高燃油使用效率,还可以通过连续控制发动机吸排气阀们的开关时间,实现减少排放和提升动力。电装公司的叶片式VCT结构简单,但可以实现高度可靠的VCT控制,已经被很多整车厂家(包括中国)所采用。

AI:您认为中国在EMS技术领域,亟须解决的问题是什么?电装公司能为此做些什么?

菊池俊昭先生:在燃油经济性标准先进的欧洲和排放标准最严格的美国市场,电装公司都进行着EMS产品的供给,并拥有相应的技术。目前,中国的汽车数量急速增长,保有量巨大,对环境的影响也很大。因此,我认为中国应在城市周边实施相应的举措使汽车的燃油经济性和排放标准达到世界最先进的水平。

AI:那么目前电装公司的EMS技术在中国市场上的推广情况如何?

菊池俊昭先生:在中国市场上,电装公司的大部分客户以日系厂家(一汽丰田、长安福特马自达和长安铃木)为主,向外资厂家进行供货。但目前我们与自主开发品牌厂家的合作也在不断扩大,目前,电装公司的EMS技术产品已经被中国自主品牌的汽车公司——一汽夏利采用。

今后的目标

AI:随着世界范围内排放法规的日益严格,采用EMS系统已成为不可阻挡的潮流。因此,采用EMS(汽油发动机)技术的产品在推进中国汽车工业现代化的进程中,具有广阔的应用前景。今后在EMS技术的发展与应用方面,电装公司有何计划?

菊池俊昭先生:由于环境对排放的要求日益严格,汽车排放的终极目标是达到零排放,但是电动车由于成本和基础设施等原因短时间内难以广泛普及。因此我们需要在当前追求减少内燃机排放的同时,不断推进节省能源技术的发展,提高产品(硬件)和控制(软件)技术。

为使汽车的微粒化喷油嘴燃烧稳定,可以多加入再循环废气,通过控制EGR进一步减少尾气并提高燃油经济性,还有提高燃油经济性的直喷系统。目前电装公司已经率先向欧美厂家提供相关的量产产品,在中国,电装公司正在推进可以净化尾气并能在市场可靠使用的产品的开发。

AI:作为汽车中最核心的产品,EMS达到了很高的普及率。而随着汽车排放标准的不断提升,EMS产品的升级也在不断持续。电装公司与中国整车企业的合作情况如何?

菊池俊昭先生:EMS系统是由核心部件电子控制单元(ECU)和一系列传感器、执行器组成的控制系统。要成功地开发出这样一套系统,必须整合包括汽车整车、发动机、电子、计算机、机械、材料和化工等多学科的技术资源协同工作。

单单依靠EMS技术对于汽车尾气和燃油经济性的改善效果有限,零部件生产厂家若与整车厂商合作会有更好的效果。此外,EMS匹配到特定车型上,要使整车满足动力性、操控性、经济性和排放等一系列性能指标,满足汽车行业特殊的可靠性要求。要做到这一点,除了要整合必要的技术资源,还要整合整个产业链。但是由于整车厂商对于EMS技术不是很熟悉,有时可能会出现无法发挥EMS技术全部性能的情况。另一方面,电装公司对于中国整车厂商购入的类似于催化剂的发动机辅助机械产品也不是很了解,所以我们希望能通过相互交流以车辆整体的视角完成系统开发。

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