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[发动机] 新一代发动机管理平台

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发表于 2015-7-31 09:30:32 | 显示全部楼层 |阅读模式

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新一代发动机管理平台

新一代发动机管理平台

        大陆集团发动机管理系统3迎合未来驱动理念的开放式系统架构

        德国大陆集团的发动机管理系统3(EMS 3)为汽车生产商提供了首个基于开放式系统架构的发动机管理平台,同时为汽车行业提供了一个针对汽油发动机和柴油发动机以及燃气、混合和电子驱动的可扩展系统。

        通过其强大的新一代发动机管理系统,德国大陆集团为满足未来更严格的欧Ⅵ废气排放规定限制和进一步减少CO2排放铺平了道路。大陆集团的发动机管理系统3(EMS 3)为汽车生产商提供了首个基于开放式系统架构的发动机管理平台,该架构符合AUTOSAR(汽车开放式系统架构)标准。大陆集团动力总成系统部发动机系统业务单元负责人Peter Gutzmer教授表示:“其出色的功能包括芯片组内部的更大功能集成、可扩展性改进以及由此而产生的尺寸及重量减小。将来,最新定义的微控制器性能类别将涵盖从简单的MPI发动机管理系统(即带有进气口喷油控制的系统,如大陆集团的EASY-U)到复杂的卡车发动机管理系统的众多市场。”

迎合未来驱动理念的开放式系统架构

        即使汽油或柴油内燃机在可预见的将来依然是轿车和商用车使用的主流发动机,今天的挑战在于将混合动力部件与正在研发的驱动系统电气化整合进发动机管理架构。这种组合驱动理念要求驱动系统数据实现更密集的联网。另外还须考虑更加严格的废气排放及油耗规定,包括未来的欧Ⅵ排放标准和有关减少油耗及CO2排放的所有法规,以及对未能达到这些节约目标的汽车生产商课以重税的规定。

        新EMS 3发动机管理系统建立在符合AUTOSAR标准的开放式架构基础之上,该架构对接口进行了明确定义。

        因此,PowerSAR功能和软件平台能够灵活地支持源于混合动力和电气化的多种电子系统。该发动机管理平台稳定地结合了汽油和柴油动力系统的基本功能,使其能够管理众多可选驱动技术。同时,开放式系统架构支持对来自汽车生产商或其他供应商的软件解决方案进行集成。

        这些高度复杂的流程越来越多地建立在物理计算机模型的基础之上,导致了发动机内部及外围的管理流程的更大精确度。例如,这些物理模块支持以更高的精确度来计算气道,即EMS 3如何对发动机供气,这使得对喷油和点火的更精确控制成为可能。此外,该发动机管理系统还允许对柴油和汽油发动机的进气部分使用相同的软件组件。

        该系统的设计支持集成油耗减少技术,如可变气门控制和气缸熄火等。通过能够改进部件准确度、使用寿命和诊断功能的智能子系统,传感器和执行器的整合逐步得到实现。例如,喷油嘴的闭环控制可进一步改进燃料喷射系统的准确度和燃油喷射动态性能。EMS 3还配备了大陆集团开发的新型传感器,如用于控制燃烧过程的气缸压力传感器或者最近开发的碳烟颗粒物传感器。这种传感器在欧Ⅵ标准实行之后可能会进一步普及,使得汽车的车载诊断系统(OBD)能够可靠地计算碳烟颗粒物滤清器是否在全力运行。大陆集团的碳烟颗粒物传感器使用电阻的变化来测量陶瓷传感器表面的碳烟沉积量,该测量结果取决于废气中碳烟的浓度。如果测量结果超出了具体限值,该传感器将触发存储于软件中的错误消息。
       

新一代发动机管理平台

新一代发动机管理平台

        EMS 3的出色创新包括芯片组内部的更大集成度、可扩展性的改进以及由此而产生的尺寸和重量减小

        可扩展电子模块给予发动机开发人员更大的设计自由度

        EMS 3的出色创新包括芯片组内部的更大集成度、可扩展性的改进以及由此而产生的尺寸和重量减小。32位微控制器提供五类新定义的性能,适用于从针对成长性汽车市场的简单发动机管理系统到复杂的发动机管理系统。大陆集团的EMS 3系统充分开发出了专用集成电路(ASIC)所提供的各项潜能。

        因此,完全相同的标准化发动机管理硬件可用于更多汽车和不同种类的发动机。标准化可带来质量改进、交付周期缩短和成本降低。只需要简单地修改软件即可能将发动机平台用于各种车型或者将功能在三缸、四缸、六缸或八缸发动机上重复使用。为实现这一目标,可开发喷油器控制、高压泵执行和线性氧传感器数据采集等一般功能,使它们能够尽可能简单地针对所使用的任何部件进行调整。

        EMS 3平台灵活性的一个例子是氧传感器接口。由于接口ASIC的软件配置,安装氧传感器各种设置而不改变ECU的硬件成为可能,将来该接口可支持各种传感器。

        通过最大化软件及硬件模块的标准化来改变针对具体客户应用的配置,这一能力还将惠及诸如电子或混合动力系统等新技术,如电子驱动控制器可能成为现有内燃机控制器的派生物。通过采用汽车测试解决方案,控制单元的升级只需要很少的附加成本。

电子系统成为汽车中一项日益重要的功能

        目前,超过1/3的汽车附加价值来自其电子和信息系统。将来这一比例可能会增加到50%以上。尤其是在今天的发动机概念中,电子系统扮演着一个突出角色。它们获取温度传感器、氧传感器、发动机速度和位置传感器等部件提供的信号,控制执行器,如喷油器、燃油泵和点火装置,从而调节扭矩、燃料消耗及废气排放。其日益增加的复杂性可由发动机管理系统所需的内存容量仅在最近几年就有三倍增加的事实得到佐证。
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