在排放法规的推动作用下，这对汽车发动机提出了更高的要求。发动机管理系统(EMS)在其电子控制单元(ECU)中的半导体器件、在传感器检测精度及控制执行器方面也不断推陈出新，以适应新的发展趋势。本报特推出EMS专辑，介绍发动机管理市场状况，发动机电子控制单元及传感器技术与发展趋势，以飨读者。 　　尽管宏观经济调控对今年汽车工业走势产生了一定影响，但中国汽车工业前进的步伐已无法阻挡，车轮“滚滚”的时代已经来临。根据国家信息中心预测，到2005年中国汽车总需求将达590万辆，到2010年，中国汽车的总需求量将达到870万辆。作为汽车的“心脏”———发动机，随着中国新环保政策的出台，发动机电喷技术的推广和竞争正呈现不断扩大和加剧的态势，几大巨头也纷纷上紧发条。 　　据悉，德尔福中国科技研发中心奠基仪式于7月19日举行，该中心是德尔福集团在中国的技术中心，将为全球客户研发零部件，同时为中国本地及外资汽车制造商提供应用系统工程支持。一期工程预计将于2005年7月完成并开始运转。 　　而日前成立的博世汽车柴油系统股份有限公司是德国博世集团在中国重要的先进柴油系统制造及研发基地。同时，博世汽车柴油系统股份有限公司还决定投资5000万欧元建立研发中心。而在此前不久，西门子威迪欧汽车技术集团宣布，将投资近一千万欧元在长春生产新一代DEKA V Ⅱ汽油喷嘴，满足其在亚洲地区客户的需求。预计于2006年1月开始批量生产。去年刚在欧洲和北美市场上推出的DEKA V Ⅱ汽油喷嘴明年即在中国量产也表明，中国市场蕴含的潜力，让新技术的应用也逐渐与世界先进水平接轨。 　　市场各有侧重 柴油与汽油并进 　　纵观跨国零部件巨头纷纷扩大产能、追加投资的作为，在中国市场上的布局其实也是在全球版图的又一次扩张之势。而他们在中国市场的耕耘已经收获了秋天的果实。 　　德尔福大中国区发动机管理系统经理李南海先生介绍，北京德尔福万源发动机管理系统公司主要做开发与生产，整个电喷系统除ECU在苏州生产外，传感器、执行器在北京生产。ECU芯片用摩托罗拉(现为飞思卡尔半导体)、英飞凌等，德尔福做系统开发。针对中国客户需求的多样化，德尔福可根据客户的不同需求做一些新的集成或适应性设计。目前德尔福的汽油发动机在国内市场占有率29%。其中在微型车、面包车市场占53%，在SUV市场中占有60%以上的份额，在轿车方面的占有率约为10%。李南海提到，因为国内大部分轿车厂是合资厂，大都从合资方直接引进或由其在国内的合资企业提供发动机电喷系统。国内自主品牌的轿车技术开发能力弱，大部分是面包车、厢型车，但慢慢向轿车市场拓展。德尔福除为大部分国内汽车品牌提供针对性的产品与服务外，在轿车市场主要面向通用、欧宝、现代等。 　　西门子威迪欧上海有限公司沈健先生提到，发动机与其相关部件主要在长春西门子威迪欧汽车电子长春有限公司生产，如汽车发动机管理控制单元、传感器、油路总成等等，目前以汽油发动机为主。但西门子威迪欧柴油发动机技术在世界很强，计划也将在中国开展此项业务，并将先进的共轭系统技术引进到中国市场，以在中国柴油发动机市场占据主动。 　　联合汽车电子有限公司(UAES)作为博世汽油系统在国内唯一的合资单位，最早进入中国市场，生产适合中国汽车工业发展需要的、并有批量产品出口的汽油喷射系统及其零部件。目前UAES的产品已向上海大众、上海通用、一汽大众、神龙富康等国内主要轿车车型供货。在保证轿车主流车型市场份额的同时，也全面进军家轿和微型车市场，已占据国内市场的半壁江山。而新近成立的博世汽车柴油系统股份有限公司注册资本2亿欧元，是博世柴油系统在德国以外最大的投资项目，专门生产环保、节能的达到欧Ⅲ号标准及欧Ⅳ标准的高压柴油喷射系统。博世在汽油发动机不逞人让之外，在柴油机领域也是雄心勃勃。 　　李南海先生介绍，汽油机电子控制的核心问题是燃油定量和点火正时。柴油机电子控制的核心问题是燃油定量和喷油正时。这两者都由喷射设备根据转速、负荷和冷却液温度等信息控制。欧洲柴油使用比率比较高，大约是40%，汽油是60%。因为柴油比较便宜，它的污染少，耗油性低。国内的柴油品质还没达到普及化的阶段，控制精度也有差别。柴油在共轨技术出来后，其控制精度才能与汽油机电喷相比拟而真正进入普及阶段。 　　新排放标准 带动新一轮征战 　　发动机ECU核心芯片包括MCU、驱动电路、电源电路、功率器件等。在这块舞台上，飞思卡尔(原摩托罗拉半导体部)、英飞凌、ST、瑞萨、TI等半导体厂商在其中是各成其就，占据了绝大部分市场份额，汽车电子成为半导体厂商新的掘金宝地。 　　根据中国政府新颁布的法规，北京将从明年起实施相当于欧Ⅲ的排放标准，全国自2008年起也将全面实行相当于欧Ⅲ的排放标准。这对发动机技术提出了新的要求，各厂商也是积极备战，开始新一轮的抢跑。 　　李南海先生介绍，满足欧Ⅱ、欧Ⅲ标准的发动机在应用的传感器、执行器差不多，但有几个零件上要求精度更高，如氧气传感器、喷油嘴等。欧Ⅲ标准要求喷油嘴喷出来的油雾颗粒更小，此外还有ECU上软件逻辑的不同。而比欧Ⅲ排放标准要求更高的欧Ⅳ、欧Ⅴ标准则涉及ECU软件结构的变革。他介绍道，达到欧Ⅳ、欧Ⅴ标准的发动机ECU的控制逻辑是扭矩控制，ECU根据油门踏板位置传感器信号计算驾驶者想要以什么速度驾驶这个车，判断发动机应该提供多大的扭矩，ECU反算出来这个扭矩需要给发动机多少油及空气来实现更精确的控制。而欧Ⅱ、欧Ⅲ标准则是根据驾驶者开了油门，空气进来多少，由电脑算出来给多少油。一个是根据实际需要的扭矩提供油量，一个是根据空气进来的量提供油量，一个是主动式的，一个是被动式的。 　　因为环保、油耗法规的要求将使发动机会越来越复杂，如缸内直喷技术就应时而生。李南海先生介绍，如欧美缸内直喷已在批量投产。还有目前流行的可变气门正时控制及涡轮增压技术。涡轮增压用来提高进气量，按理论空燃比计算，压缩空气的实际进气量会多一些，相对就可给多一点的油，发动机性能就会相对增加。目前还有可变气缸技术，发动机ECU根据运转速度有几缸不工作，不工作一般是不给油，不给火。但发动机还是会压缩，压缩时要耗功，所以压缩时把气门打开，就不会有压缩的反作用力出来，这可以降低功耗，更加节能。 　　针对新的排放法规，李南海先生提到，法规越严格，需要ECU有更多的处理量，主要是软件的逻辑开发。这也要求ECU计算速度快、存储量大。目前软件已做成模组化的方式，针对新的系统，一个模组一个模组开发架构，系统需要什么功能，就可调用相应的模块，减少了开发周期。德尔福正在设计新的控制可变气缸的控制逻辑，可变气门正时逻辑单元来控制这些机构。并在研究控制可变气缸的气门机构，让它在某些情况下完全打开，不用耗功。目前德尔福北京研发人员为86人，预计到2008年增加到350人。 　　今后发动机功能的复杂性以及与外界数据通信要求，不仅要求ECU要有更快的处理速度，还可灵活集成相关控制功能。BOSCH的ME7发动机管理系统可根据客户要求集成涡轮增压控制、可变进气歧管控制等功能。 　　李南海先生还提到，混合动力虽然油耗低，但其成本太高，所以大部分还是在研发阶段。目前真正买到混合动力车只有日本买得到，但也是小规模生产混合动力车。它的真正普及还需一段时日。 　　中国发动机产业化 　　尚待时日 　　纵观国内外发动机控制系统的领导厂商，不外乎德尔福、博世、西门子威迪欧、伟世通等几家，中国市场也几乎被这些厂商的合资企业所垄断，在这种情况下，能否上演“绝地反攻”，成就中国自己的发动机产业？ 　　清华大学汽车工程系教授袁大宏认为，使用国内自主开发的电控燃油喷射系统，不仅可以降低成本，还会得到良好的售后服务。目前国内自主开发能够满足相当于欧Ⅱ排放标准的电控燃油喷射系统，在技术上已不存在问题。电控发动机的开发和电控燃油喷射系统的开发是同步进行的，开发自主品牌的电控发动机，需要掌握电控燃油喷射技术。他表示，电控燃油喷射系统在国内实现产业化是迟早的事，谁动手的早，谁走在前头，谁就会在未来的市场竞争中占据有利位置。 　　李南海先生提到，实际上，国内厂商大都是“复制”现有的发动机，投入研发的较少。他还提到，我国台湾以前也是由国外厂商提供发动机技术，而后在台湾生产。现在台湾也开始研制发动机，投资自主设计和制造新的引擎，投资的规模相当于7.5亿元。如果中国内地投入足够的资金及研发支持，加上政府和相关整车厂的支持，有可能发展自己的发动机产业。 　　但无庸讳言，在国际市场上独领风骚的发动机厂商也是经过巨额的研发投入、持续的技术创新，才在汽车中最为复杂的发动机领域奠定了实力。须知，德尔福每年的研发投入在十几亿美元。即便是在国内的合资企业，掌握核心技术的也微乎其微。即便在技术上取得了一定的突破，但如何转化为生产力，能否被市场接受，这其实是更加现实和更为迫切的难题。发动机质量、控制精度要求很严格，控制领域需要专门的Know How和大量的现场试验，不是设计出来就能被市场接受的，至少要经过三年的各种苛刻条件的考验。发展我国自己的发动机产业，这不仅需要有大量的资金投入、政府的支持，并且还需要汽车产业链相关环节的配合。在这方面，需要有雄心、有想法、耐得住风险、守得住寂寞的企业。 　　可喜的是，国内已有两三家企业在找国外的发动机设计公司设计开发新的发动机，让我们期待国内的发动机产业能够早日马力强劲地发动起来。 相关链接 国外巨头投资成立的发动机企业情况 　　北京德尔福万源发动机管理系统公司是由美国德尔福公司投资成立的汽车发动机控制零件制造公司。德尔福万源发动机管理系统公司主要生产发动机电子喷射系统和相关零件。 　　联合汽车电子有限公司是中联汽车电子有限公司与德国罗伯特博世有限公司共同投资组建的合资企业，主要从事汽油发动机控制系统(EMS)及其零部件的开发生产。总投资额为26.68亿元人民币，总部设在上海，生产厂设在上海、无锡、西安等地。 　　西门子威迪欧汽车电子(长春)有限公司是西门子威迪欧汽车技术股份公司投资两千万美元在中国长春设立的独资企业。主要生产汽车用电子产品，用于发动机管理系统、自动变速箱控制系统和防盗报警系统等。