1.1 電控發動機的發展

在排氣凈化和節油兩個主要因素的制約下，汽車發動機經歷了近半個世紀的不斷完善和發展，才逐步形成當今性能卓越的電子控制發動機，并廣泛應用于現代汽車上。

早在20世紀30年代汽油噴射技術就已應用于航空發動機上，德國 Wright 兄弟首先在他們制造的早期飛機上采用了向進氣管連續噴射汽油的混合氣制備方法。

1934年德國研制成功第一架汽油噴射發動機的軍用戰斗機。二次大戰后期，美國開始采用機械式噴射泵向汽缸內直接噴射汽油的方法。二次大戰后，汽油噴射技術逐漸應用到汽車發動機上。

1952年，德國戴姆勒-奔馳（Daimler-Benz）300L 型賽車裝用了博世（Bosch）公司生產的第一臺機械控制式汽油噴射裝置，它采用氣動式混合調節器控制空燃比，向汽缸內直接噴射。

1958年，德國博世（Bosch）公司和 Kugerfis cher公司共同研制和生產的帶燃油量分配器的進氣管汽油噴射裝置裝備在批量生產的Mercedes 2205型轎車上。

20世紀60年代以前，車用汽油噴射裝置大多采用機械式柱塞泵，其結構和工作原理與柴油機噴油泵十分相似，控制功能也是借助于機械裝置實現的，其結構復雜、價格貴，因此發展緩慢，技術上無重大突破，應用范圍僅局限于賽車和為數不多的豪華型轎車。

20世紀60年代初期，人們開始對汽車發動機周圍零部件的電子化進行研究。首先使電壓調節器及點火裝置電子化。1960年，美國通用汽車公司（GM）開始采用 IC 電子調節器，并于1967年以后在所有車中都換用IC電子調節器。1967年，由德國博世（Bosch）公司研制成功電子控制燃油噴射系統。它用電子電路控制噴油器的噴油量，與化油器相比，具有明顯的優越性。1973年，美國通用汽車公司開始采用 IC 電子點火裝置，并逐漸普及使用。1974年起，通用公司開始裝備加大火花塞電極間隙、增強點火能量的高能點火系統，并且力圖將分電器、點火線圈和電子控制電路制成一體。1976年，美國克萊斯勒首先采用模擬計算機控制發動機點火時刻。當時這些新技術的應用，存在的共同問題是價格昂貴、可靠性差，復雜的電路使它們的維修費用也很高，因而沒有得到推廣應用。

1966年，美國加利福尼亞州首先頒布了世界上第一個汽車排放法規。1971年美國清潔空氣法規要求必須大幅度降低汽車廢氣中有害污染物的限值。當時在世界范圍內又出現了能源危機，從而推動了汽車電子技術的快速發展。

進入20世紀70年代，電子工業的長足進步，特別是大規模集成電路和超大規模集成電路技術的快速發展，使微處理器得到廣泛應用，被稱為“第三次工業革命”。微處理器在汽車上的應用，使汽車的性能發生了重大的改變。1977年，美國通用公司采用中央處理器（CPU）控制的數字點火系統，這是一種真正的計算機控制系統。它能夠精確地控制發動機的點火時刻，用來提高發動機的燃燒效率和輸出功率，同時還可以大幅度地降低排氣中的有害成分。同年，美國福特開發了同時控制點火、排氣再循環和二次空氣噴射的發動機電子控制系統。

電控汽油噴射系統在各方面顯示出來的優越性，使之在70年代末80年代初得到迅速發展。從80年代后，發動機電子控制技術逐漸成熟，電子技術逐漸向汽車的其他組成部分擴展。

到目前為止，發動機電控技術主要發展為以下幾個方面的控制。

① 電控燃油噴射控制：最佳空燃比控制（主要控制噴油量、噴油定時）。

② 電子點火控制：最佳點火提前角控制（主要控制點火提前角、閉合角）。

③ 怠速控制：主要對怠速轉速進行控制。

④ 排放控制：廢氣再循環（EGR），催化反應器、二次空氣噴射、熱反應器、活性炭罐清污（汽油蒸汽回收）等。

⑤ 可變氣門配氣正時控制（VTEC，VVA等）。

⑥ 廢氣渦輪增壓控制。

⑦ 電子節氣門控制（ETC）。

⑧ 自診斷系統（OBD）。

通常將電控燃油噴射控制和電子點火控制以外的其他控制統稱為輔助控制，所以電控發動機主要由電控燃油噴射系統、電子點火系統和輔助控制系統組成。