直列式和V型發(fā)動(dòng)機(jī)的對(duì)比以及新能源時(shí)代發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)

廖曼宏

（哈爾濱工業(yè)大學(xué)(威海)，山東 威海 264209）

1 兩種發(fā)動(dòng)機(jī)的簡(jiǎn)單介紹

1.1 直列式發(fā)動(dòng)機(jī)

直列發(fā)動(dòng)機(jī)一般縮寫為L(zhǎng)，它所有氣缸按統(tǒng)一角度排列在同一平面，相比V型發(fā)動(dòng)機(jī)，其發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)相對(duì)更簡(jiǎn)單、加工更容易。直列式發(fā)動(dòng)機(jī)具有尺寸緊湊、低速扭矩特性優(yōu)良、運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性好和成本低的優(yōu)勢(shì)。但當(dāng)汽車動(dòng)力性需求增加導(dǎo)致直列式發(fā)動(dòng)機(jī)缸數(shù)需求增加時(shí)，由于活塞的統(tǒng)一平面布置，過(guò)多活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)同時(shí)作用時(shí)產(chǎn)生的二階往返慣性力無(wú)法自平衡。因此，直列式發(fā)動(dòng)機(jī)最廣泛應(yīng)用為2.5L以下排量的四缸發(fā)動(dòng)機(jī)，且最大適用缸數(shù)僅為六缸。

1.2 V型發(fā)動(dòng)機(jī)

V型發(fā)動(dòng)機(jī)是將氣缸分兩組,每組氣缸各自成一列，相鄰的兩組氣缸成一定角度布置在一起,形成一定的夾角,從側(cè)面看,氣缸呈V字形,故稱為V型發(fā)動(dòng)機(jī)。V型發(fā)動(dòng)機(jī)縮短了發(fā)動(dòng)機(jī)的長(zhǎng)度和高度,增加了氣缸體的剛度。V型發(fā)動(dòng)機(jī)多見于6缸機(jī)、8缸機(jī)、10缸機(jī)和12缸機(jī)。

2 兩種發(fā)動(dòng)機(jī)的區(qū)別

2.1 設(shè)計(jì)原理

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)均為活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)?，F(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)使用均為四沖程汽油機(jī)，其將空氣與汽油以一定的比例混合成良好的混合氣，在吸氣沖程被吸入汽缸，混合氣經(jīng)壓縮點(diǎn)火燃燒而產(chǎn)生熱能，高溫高壓的氣體作用于活塞頂部，推動(dòng)活塞作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，通過(guò)連桿、曲軸飛輪機(jī)構(gòu)對(duì)外輸出機(jī)械能。這一個(gè)工作循環(huán)包括進(jìn)氣沖程、壓縮沖程、做功沖程和排氣沖程。

2.2 外形區(qū)分及適用車型

（1）直列式發(fā)動(dòng)機(jī)。直列式發(fā)動(dòng)機(jī)的所有氣缸按照統(tǒng)一角度排列在同一平面。一般而言，角度為90°，即氣缸垂直排列。同時(shí)，直列式發(fā)動(dòng)機(jī)因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)空間性的因素，一般為三缸、四缸、五缸，六缸，缸數(shù)一定小于等于六缸。相比V型發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪軸設(shè)計(jì)、進(jìn)排氣系統(tǒng)、曲軸和氣缸體等多零部件的復(fù)雜程度，直列發(fā)動(dòng)機(jī)的成熟技術(shù)和相較更簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)的制造、保養(yǎng)和維修的成本會(huì)大大減小。同時(shí)，直列式氣缸布局能夠更好地適應(yīng)靈活的布局，更方便布置增壓器類的裝置。圖1為直列式發(fā)動(dòng)機(jī)。

圖1 直列式發(fā)動(dòng)機(jī)

（2）V型發(fā)動(dòng)機(jī)。V型發(fā)動(dòng)機(jī)是將氣缸均分為成兩夾角一定的平行列，從側(cè)面看，氣缸呈V字形，夾角一般呈60°，也有90°、75°、72°等。V型發(fā)動(dòng)機(jī)擁有氣缸數(shù)目一般大于等于六缸?；谥绷行桶l(fā)動(dòng)機(jī)的形狀特點(diǎn)限制，為了提高工作效率，同時(shí)在結(jié)構(gòu)上抵消因缸數(shù)過(guò)多而產(chǎn)生的振動(dòng)和曲柄連桿機(jī)構(gòu)的慣性力,由此產(chǎn)生V型發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)——汽缸相對(duì)呈角度布置。除了相對(duì)直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)外，V型發(fā)動(dòng)機(jī)的產(chǎn)生進(jìn)一步增進(jìn)汽車行駛平順性和穩(wěn)定性。圖2為V型發(fā)動(dòng)機(jī)。

2.3 動(dòng)力系數(shù)區(qū)別

動(dòng)力性指標(biāo)是表征發(fā)動(dòng)機(jī)做功能力大小的指標(biāo)，一般用發(fā)動(dòng)機(jī)的有效轉(zhuǎn)矩（Ttq）、有效功率（Pe）、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（n）等作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，其間具有如下關(guān)系：Pe=Ttqn/9550。

由公式可以看出，動(dòng)力性能越佳，需要有高有效功率、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速或有效轉(zhuǎn)矩。

圖2 V型發(fā)動(dòng)機(jī)

在不考慮添加增壓器時(shí)，排量（Vst）和發(fā)動(dòng)機(jī)功率一般呈正向線性關(guān)系，因此由公式：

可知?dú)飧字睆皆酱螅钊谐淘介L(zhǎng)和氣缸數(shù)越多，排量越大。但氣缸直徑和活塞行程是設(shè)計(jì)階段最早確定下來(lái)的參數(shù)，要增加排氣量得到較大有效功率只有靠增加汽缸數(shù)量來(lái)實(shí)現(xiàn)。又由于直列型發(fā)動(dòng)機(jī)空間結(jié)構(gòu)限制，要進(jìn)一步增加發(fā)動(dòng)機(jī)的數(shù)目只能依靠V型發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)。因此綜上所述，不考慮增壓設(shè)備時(shí)，由于V型發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸數(shù)目更多，其動(dòng)力性能更優(yōu)。

除此之外，相比于直列式發(fā)動(dòng)機(jī)，由于V型發(fā)動(dòng)機(jī)交叉布置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，同一缸數(shù)下氣缸直徑設(shè)計(jì)相對(duì)更大。假設(shè)燃燒產(chǎn)生的壓強(qiáng)是固定值，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出扭矩也會(huì)相應(yīng)增大，發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率也相對(duì)增大，動(dòng)力性能更優(yōu)。在具有增壓器的情況下，直列式發(fā)動(dòng)機(jī)能夠在不影響發(fā)動(dòng)機(jī)排量的情況下有效提高發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量，進(jìn)而大幅度提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和扭矩。其輸出的最大功率與未裝增壓器相比，可增加大約40%甚至更多。

通過(guò)對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械化立法現(xiàn)狀的梳理，早在2004年就出臺(tái)了《農(nóng)機(jī)促進(jìn)法》，共8章35條，從科研開發(fā)、質(zhì)量保障、推廣使用、社會(huì)化服務(wù)、扶持措施以及法律責(zé)任這六大方面來(lái)規(guī)范我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展進(jìn)程，但是可以看到近十幾年來(lái)與農(nóng)業(yè)機(jī)械化的相關(guān)配套的下位法律體系并沒有相應(yīng)完善。相關(guān)的行政法規(guī)僅有一部國(guó)務(wù)院出臺(tái)的《意見》，部門規(guī)章僅有一部1983年出臺(tái)的《辦法》，順應(yīng)當(dāng)時(shí)我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展的需要主要規(guī)定了農(nóng)業(yè)機(jī)械化的推廣問(wèn)題包括推廣體系、推廣程序、經(jīng)費(fèi)和條件、技術(shù)承包、成果獎(jiǎng)勵(lì)幾個(gè)方面，對(duì)于農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展、完善等問(wèn)題都沒有進(jìn)行詳細(xì)規(guī)定。

2.4 主要運(yùn)用的車輛類型

（1）直列式發(fā)動(dòng)機(jī)。多使用“小排量直列型布局發(fā)動(dòng)機(jī)+增壓器”的動(dòng)力組合。例如：

直列四缸發(fā)動(dòng)機(jī)——福特野馬Ecobost——渦輪增壓；

直列四缸發(fā)動(dòng)機(jī)——福特福克斯RS——渦輪增壓；

直列四缸發(fā)動(dòng)機(jī)——沃爾沃XC90 T6——渦輪增壓；

直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)——寶馬。

（2）V型發(fā)動(dòng)機(jī)。多用于追求舒適平順駕乘感受的中高級(jí)車型。例如：

日產(chǎn) V6 發(fā)動(dòng)機(jī)——英菲尼迪 G37；

奧迪 V8 發(fā)動(dòng)機(jī)——奧迪Q7；

福特 V8發(fā)動(dòng)機(jī)——福特野馬Shelby GT350；

法拉利 V12 發(fā)動(dòng)機(jī)——812 Superfast。

3 發(fā)動(dòng)機(jī)在燃油車和混合動(dòng)力車上的設(shè)計(jì)區(qū)別

3.1 混合動(dòng)力汽車概述

隨著對(duì)環(huán)境保護(hù)的需要和石油價(jià)格的攀升，汽車作為日常生活用品已經(jīng)被冠以越來(lái)越高的要求，新型動(dòng)力汽車應(yīng)運(yùn)而生。然而因?yàn)槭艿搅思夹g(shù)與能源的限制，現(xiàn)代社會(huì)所指的新能源汽車多為混合動(dòng)力汽車?；旌蟿?dòng)力汽車，指具有兩個(gè)或以上動(dòng)力源，一般采用發(fā)動(dòng)機(jī)和多個(gè)電機(jī)同時(shí)作為動(dòng)力源的形式為汽車提供動(dòng)力。按照動(dòng)力傳輸途徑，混合動(dòng)力汽車分為3種：串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車、并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車和混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車。電力驅(qū)動(dòng)是串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的唯一驅(qū)動(dòng)形式，其通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的電能和電池輸出的電能共同驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生動(dòng)力，在此情況下發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)動(dòng)力總成較大，外形較大，所需電池多，在中小型汽車上不易實(shí)現(xiàn)。并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車，發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)分屬于兩套系統(tǒng)，不僅可以同時(shí)驅(qū)動(dòng)車輪，也可以獨(dú)立給傳動(dòng)系施加動(dòng)力，總體來(lái)說(shuō)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的依賴度相比其他形式更高，電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)一般只在起步和急加速時(shí)才工作?；炻?lián)式混合動(dòng)力汽車結(jié)構(gòu)一般具有一個(gè)電動(dòng)機(jī)、兩個(gè)電機(jī)及一套動(dòng)力分配裝置或離合器，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)能夠給電池充電以及負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)車輛。其相對(duì)并聯(lián)式復(fù)雜，自由度多，對(duì)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩、傳動(dòng)系統(tǒng)和速度調(diào)控要求高，但比并聯(lián)式更智能，能通過(guò)路況靈活分配汽油機(jī)和電動(dòng)機(jī)的輸出運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.2 設(shè)計(jì)形狀

因?yàn)榫哂辛顺l(fā)動(dòng)機(jī)以外的動(dòng)力源可為汽車行駛提供動(dòng)力，汽車可以通過(guò)合理分配動(dòng)力源之間的轉(zhuǎn)矩來(lái)提高動(dòng)力總成的效率，故相比傳統(tǒng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)，混合動(dòng)力汽車發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)減小一定的額定功率。因此，相比于傳統(tǒng)otto循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)因不同排氣需求而使用的直列四缸與V型六缸等發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)，混合動(dòng)力汽車使用Atkinson循環(huán)時(shí)，其不僅在尺寸上于發(fā)動(dòng)機(jī)活塞頂面形狀、燃燒室容積、配氣機(jī)構(gòu)、氣門正時(shí)等方面進(jìn)行優(yōu)化（見表1），還通過(guò)額定功率要求的降低與空間布置的考量，多考慮使用體積小、缸數(shù)較少的發(fā)動(dòng)機(jī)。例如混合動(dòng)力汽車中，通用VT6使用的2.0T直列4缸渦輪增壓式引擎、君越使用的1.8L直列4缸自然吸氣式引擎、名爵6使用的直列4缸渦輪增壓式引擎、豐田凱美瑞使用的直列4缸自然吸氣式引擎，凱迪拉克CT6混合動(dòng)力車型使用的直列4缸雙渦輪增壓或V型6缸雙渦輪增壓式引擎。

3.3 動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式

（1）燃油車。一共有五種，其中發(fā)動(dòng)機(jī)放置位置有三種情況：前置、中置、后置，驅(qū)動(dòng)輪的位置有兩種情況：前驅(qū)、后驅(qū)。一般來(lái)說(shuō)，發(fā)動(dòng)機(jī)具有前置前驅(qū)，前置后驅(qū)，后置后驅(qū)，中置后驅(qū)和全輪驅(qū)動(dòng)的布置形式。在此主要介紹發(fā)動(dòng)機(jī)的前置前驅(qū)和前置后驅(qū)。

表1 otto原機(jī)與改后發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)

①前置前驅(qū)車。前置前驅(qū)車指的是發(fā)動(dòng)機(jī)前置而驅(qū)動(dòng)輪為前輪的情況。此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)變速箱都在車頭，具有結(jié)構(gòu)緊湊，驅(qū)動(dòng)軸短，動(dòng)力傳遞效率好，燃油經(jīng)濟(jì)性高，能簡(jiǎn)化后懸架系統(tǒng)和提高行駛操縱穩(wěn)定性的特點(diǎn)。缺點(diǎn)是加速或爬坡時(shí)，前輪負(fù)荷減少，導(dǎo)致牽引力下降，總體馬力不高。

②前置后驅(qū)車。前置后驅(qū)車指的是發(fā)動(dòng)機(jī)前置而驅(qū)動(dòng)輪為后輪的情況，此時(shí)驅(qū)動(dòng)力通過(guò)傳動(dòng)軸傳遞。在此情況下車軸荷分配比較均勻，具有良好的操縱穩(wěn)定性和行駛平順性，爬坡時(shí)牽引性能較佳，轉(zhuǎn)向輪與驅(qū)動(dòng)輪分離降低技術(shù)要求。缺點(diǎn)是裝置復(fù)雜、駕駛空間小，降低傳動(dòng)效率和燃油經(jīng)濟(jì)性。

（2）混合動(dòng)力車。由于并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的驅(qū)動(dòng)形式相較于串聯(lián)和混聯(lián)更接近于傳統(tǒng)燃油車，因此本文主要介紹并聯(lián)式的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式。

①驅(qū)動(dòng)力耦合式驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系。驅(qū)動(dòng)力耦合式混合動(dòng)力汽車結(jié)構(gòu)保留了內(nèi)燃機(jī)全套機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)，采用小功率發(fā)動(dòng)機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)汽車前輪，另有一個(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)汽車后輪。此時(shí)，由下圖4可以看出，發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)之間無(wú)任何的機(jī)械連接，其各自獨(dú)立，并且保證每一個(gè)軸上的驅(qū)動(dòng)力不得大于其輪胎與地面的附著極限。保留了原內(nèi)燃機(jī)全套傳動(dòng)系統(tǒng)的情況下，加上新增的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力提供，兩系統(tǒng)各自發(fā)揮本身特性，能顯著提升系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性，但也因分開驅(qū)動(dòng)而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)不緊湊，故較少使用。驅(qū)動(dòng)力耦合式驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系如圖3。

圖3 驅(qū)動(dòng)力耦合式驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系

②扭矩耦合式驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系。扭矩耦合式驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系擁有雙軸式和單軸式兩種情況（圖4），但均是以發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式為主要驅(qū)動(dòng)模式。圖中電動(dòng)機(jī)兼有發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的功能，其能夠被發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的多余功率直接（單軸式）或間接（雙軸式）帶動(dòng)轉(zhuǎn)化為發(fā)電機(jī)為電池充電，也能夠被電池提供電能轉(zhuǎn)化為電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車行駛。電動(dòng)機(jī)能夠單獨(dú)通過(guò)傳動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)汽車，發(fā)動(dòng)機(jī)同理。他們是通過(guò)同一根傳動(dòng)軸來(lái)輸出動(dòng)力，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩和電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩能夠互相疊加。

③轉(zhuǎn)速耦合式驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系。在轉(zhuǎn)速耦合式驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系中，發(fā)動(dòng)機(jī)首先與離合器連接，然后與一套變速機(jī)構(gòu)連接，進(jìn)而通過(guò)行星齒輪動(dòng)力機(jī)構(gòu)耦合來(lái)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車；電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)則直接連接這一動(dòng)力耦合裝置（圖5）。發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩能由動(dòng)力耦合裝置分配到驅(qū)動(dòng)輪和電機(jī)，電機(jī)也可以根據(jù)控制指令選擇給驅(qū)動(dòng)輪提供動(dòng)力或蓄電池充電。

圖4 扭矩耦合式驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系

4 新能源時(shí)代發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)趨勢(shì)

目前的汽車的制造趨勢(shì)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楣?jié)能化和環(huán)?；?。因此，在純電動(dòng)車因技術(shù)問(wèn)題尚未完全攻克時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)如何滿足混合動(dòng)力型汽車便尤為重要。針對(duì)新能源時(shí)代混合動(dòng)力型汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)和發(fā)展有以下4個(gè)趨勢(shì)。

4.1 體積更小

圖5 轉(zhuǎn)速耦合式驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系

由于新能源汽車多動(dòng)力源的特點(diǎn)，加上電機(jī)的能量轉(zhuǎn)換技術(shù)的改善、電池的容量和新能源利用效率的提高，技術(shù)會(huì)趨向于更為合理分配動(dòng)力源之間的轉(zhuǎn)矩的方案來(lái)提高動(dòng)力總成的效率。因此，傳統(tǒng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)相比混合動(dòng)力汽車發(fā)動(dòng)機(jī)而言，額定功率的要求會(huì)進(jìn)一步減小。除此之外，對(duì)增壓技術(shù)的渦輪遲滯現(xiàn)象的研究和解決和對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速扭矩和油耗等問(wèn)題的綜合研究，使得新能源汽車對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的缸數(shù)要求進(jìn)一步減小。

4.2 油耗更低

混合動(dòng)力汽車的設(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn)即為減少油耗，其多動(dòng)力源的設(shè)計(jì)即為汽車提供除燃油外資源的動(dòng)力，逐步減少對(duì)燃油的依賴。但由于動(dòng)力電池續(xù)航里程問(wèn)題、壽命問(wèn)題、充電設(shè)備分布不完善等問(wèn)題短時(shí)間無(wú)法解決，汽車對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的依賴性仍舊不容忽視。因此，基于對(duì)于混合動(dòng)力汽車的低油耗需求，發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)應(yīng)該仍具有低油耗、高動(dòng)力性能的特點(diǎn)。

4.3 輕量化

研究表明，內(nèi)燃機(jī)汽車每降低10%的車體質(zhì)量，可以減少6%~8%的燃油消耗量，對(duì)續(xù)航能力和動(dòng)力性的均有提高，因此新能源汽車的輕量化是未來(lái)設(shè)計(jì)的趨勢(shì)。涉及發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量方面，在其體積減少的基礎(chǔ)上，發(fā)動(dòng)機(jī)的材料如何保證同時(shí)滿足強(qiáng)度、剛度、經(jīng)濟(jì)性，又能保證輕量化是值得探討的課題。因此，關(guān)于鋁合金和其他復(fù)合材料的使用值得深入研究。此外，針對(duì)如何實(shí)現(xiàn)材料最優(yōu)化分布于發(fā)動(dòng)機(jī)不同系統(tǒng)內(nèi)外區(qū)域和不同結(jié)構(gòu)也應(yīng)該列入經(jīng)濟(jì)性的考慮。

4.4 智能化程度更高

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)自身的電子控制系統(tǒng)主要由傳感器、電子控制單元（ECU）和執(zhí)行器等三部分組成。傳感器的作用是測(cè)量和傳遞運(yùn)行的數(shù)據(jù)信息；ECU的作用是將傳遞的信號(hào)按照設(shè)定程序進(jìn)行處理并進(jìn)行反饋與控制；執(zhí)行器的作用是對(duì)反饋內(nèi)容加以執(zhí)行。就并聯(lián)式混合發(fā)動(dòng)機(jī)而言，扭矩耦合式混合動(dòng)力汽車通過(guò)設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)成比例隨路況和車速變化來(lái)控制分配輸出扭矩，轉(zhuǎn)速耦合式混合動(dòng)力汽車可以監(jiān)測(cè)路況和車速條件，電動(dòng)控制鎖止器來(lái)決定發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的分配情況和驅(qū)動(dòng)力的來(lái)源，技術(shù)上已達(dá)到一定智能化油電自動(dòng)切換水平。若針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)進(jìn)一步提高智能控制技術(shù)，則需要對(duì)傳感器技術(shù)和ECU技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化。當(dāng)前主流發(fā)動(dòng)機(jī)ECU主要采用發(fā)16位或32位微控制器，64位的微控制器在未來(lái)應(yīng)成為主流取代前兩者，達(dá)到高速大容量化精確控制的效果。傳感器研究方向是進(jìn)一步小型化、集成化、智能化，以達(dá)到自動(dòng)補(bǔ)償、自動(dòng)修復(fù)和增強(qiáng)自抗干擾能力。綜上，ECU和傳感器的優(yōu)化能夠使多動(dòng)力源汽車發(fā)動(dòng)機(jī)針對(duì)不同工況能夠在裝置、時(shí)間與資源消耗上進(jìn)行更準(zhǔn)確調(diào)整適應(yīng)。除此之外，因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)的工況在持續(xù)變化中，故盡管其中有變速器進(jìn)行調(diào)節(jié)，也有大量的工況發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)運(yùn)行在效率很低的區(qū)間內(nèi)，加上在怠速等工況無(wú)效輸出的情況，會(huì)損失大量的熱量。因此在考慮發(fā)展發(fā)動(dòng)機(jī)本身技術(shù)發(fā)展問(wèn)題之外，也必須明確合理利用能量管理策略的重要性并進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)于其系統(tǒng)和電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩輸出的最佳分配方案，最終實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)在最佳區(qū)域運(yùn)行。