1.1 电控发动机的发展

在排气净化和节油两个主要因素的制约下，汽车发动机经历了近半个世纪的不断完善和发展，才逐步形成当今性能卓越的电子控制发动机，并广泛应用于现代汽车上。

早在20世纪30年代汽油喷射技术就已应用于航空发动机上，德国 Wright 兄弟首先在他们制造的早期飞机上采用了向进气管连续喷射汽油的混合气制备方法。

1934年德国研制成功第一架汽油喷射发动机的军用战斗机。二次大战后期，美国开始采用机械式喷射泵向汽缸内直接喷射汽油的方法。二次大战后，汽油喷射技术逐渐应用到汽车发动机上。

1952年，德国戴姆勒-奔驰（Daimler-Benz）300L 型赛车装用了博世（Bosch）公司生产的第一台机械控制式汽油喷射装置，它采用气动式混合调节器控制空燃比，向汽缸内直接喷射。

1958年，德国博世（Bosch）公司和 Kugerfis cher公司共同研制和生产的带燃油量分配器的进气管汽油喷射装置装备在批量生产的Mercedes 2205型轿车上。

20世纪60年代以前，车用汽油喷射装置大多采用机械式柱塞泵，其结构和工作原理与柴油机喷油泵十分相似，控制功能也是借助于机械装置实现的，其结构复杂、价格贵，因此发展缓慢，技术上无重大突破，应用范围仅局限于赛车和为数不多的豪华型轿车。

20世纪60年代初期，人们开始对汽车发动机周围零部件的电子化进行研究。首先使电压调节器及点火装置电子化。1960年，美国通用汽车公司（GM）开始采用 IC 电子调节器，并于1967年以后在所有车中都换用IC电子调节器。1967年，由德国博世（Bosch）公司研制成功电子控制燃油喷射系统。它用电子电路控制喷油器的喷油量，与化油器相比，具有明显的优越性。1973年，美国通用汽车公司开始采用 IC 电子点火装置，并逐渐普及使用。1974年起，通用公司开始装备加大火花塞电极间隙、增强点火能量的高能点火系统，并且力图将分电器、点火线圈和电子控制电路制成一体。1976年，美国克莱斯勒首先采用模拟计算机控制发动机点火时刻。当时这些新技术的应用，存在的共同问题是价格昂贵、可靠性差，复杂的电路使它们的维修费用也很高，因而没有得到推广应用。

1966年，美国加利福尼亚州首先颁布了世界上第一个汽车排放法规。1971年美国清洁空气法规要求必须大幅度降低汽车废气中有害污染物的限值。当时在世界范围内又出现了能源危机，从而推动了汽车电子技术的快速发展。

进入20世纪70年代，电子工业的长足进步，特别是大规模集成电路和超大规模集成电路技术的快速发展，使微处理器得到广泛应用，被称为“第三次工业革命”。微处理器在汽车上的应用，使汽车的性能发生了重大的改变。1977年，美国通用公司采用中央处理器（CPU）控制的数字点火系统，这是一种真正的计算机控制系统。它能够精确地控制发动机的点火时刻，用来提高发动机的燃烧效率和输出功率，同时还可以大幅度地降低排气中的有害成分。同年，美国福特开发了同时控制点火、排气再循环和二次空气喷射的发动机电子控制系统。

电控汽油喷射系统在各方面显示出来的优越性，使之在70年代末80年代初得到迅速发展。从80年代后，发动机电子控制技术逐渐成熟，电子技术逐渐向汽车的其他组成部分扩展。

到目前为止，发动机电控技术主要发展为以下几个方面的控制。

① 电控燃油喷射控制：最佳空燃比控制（主要控制喷油量、喷油定时）。

② 电子点火控制：最佳点火提前角控制（主要控制点火提前角、闭合角）。

③ 怠速控制：主要对怠速转速进行控制。

④ 排放控制：废气再循环（EGR），催化反应器、二次空气喷射、热反应器、活性炭罐清污（汽油蒸汽回收）等。

⑤ 可变气门配气正时控制（VTEC，VVA等）。

⑥ 废气涡轮增压控制。

⑦ 电子节气门控制（ETC）。

⑧ 自诊断系统（OBD）。

通常将电控燃油喷射控制和电子点火控制以外的其他控制统称为辅助控制，所以电控发动机主要由电控燃油喷射系统、电子点火系统和辅助控制系统组成。