（文/程文智）在去年電子發(fā)燒友網(wǎng)舉辦的電機(jī)控制技術(shù)研討會(huì)上，小編曾經(jīng)分享過(guò)下面這樣一張PPT，談到了隨著汽車電氣化和智能化的發(fā)展，汽車上用到的電機(jī)數(shù)量也將會(huì)快速增加，有的新能源汽車上用到的電機(jī)數(shù)量甚至?xí)^(guò)200個(gè)。有聽(tīng)眾聽(tīng)了之后表示疑惑，車上能用得了那么多的電機(jī)嗎？今天我們就來(lái)梳理下，看看汽車上的電機(jī)都用在哪些地方？



不論是燃油汽車，還是近幾年發(fā)展迅速的新能源汽車，在減輕車輛重量、提高安全性，可靠性和舒適度等關(guān)鍵因素的推動(dòng)下，電機(jī)在汽車中的使用量在迅速增加。而在電動(dòng)汽車中，以前在燃油車上通過(guò)皮帶傳遞的內(nèi)燃機(jī)能量來(lái)驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)，及液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)的子系統(tǒng)，現(xiàn)在都逐漸改成了電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)，比如空調(diào)壓縮機(jī)、水/油/冷卻液泵、風(fēng)扇、鼓風(fēng)機(jī)、渦輪增壓器等等。具體來(lái)看，車上的電機(jī)主要分布在閉合系統(tǒng)、動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)、智能座艙、轉(zhuǎn)向與底盤(pán)、熱管理，及視覺(jué)等領(lǐng)域。

閉合系統(tǒng)用電機(jī)

汽車中的閉合系統(tǒng)需要用到很多電機(jī)，它包括電動(dòng)車窗驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電動(dòng)天窗驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電動(dòng)尾門(mén)支柱用驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電動(dòng)尾門(mén)鎖閂電機(jī)、汽車門(mén)鎖齒輪電機(jī)、車門(mén)輔助閉合電機(jī)，以及隱藏式門(mén)把手的彈出電機(jī)等等。
這里車窗驅(qū)動(dòng)電機(jī)每個(gè)車窗會(huì)有1個(gè)，就需要4個(gè)，電動(dòng)天窗驅(qū)動(dòng)電機(jī)1個(gè)，尾門(mén)支柱驅(qū)動(dòng)電機(jī)2個(gè)，電動(dòng)尾門(mén)鎖閂電機(jī)1個(gè)，門(mén)鎖齒輪電機(jī)和隱藏式門(mén)把手彈出電機(jī)各4個(gè)，這里就需要用到16個(gè)電機(jī)。

就目前來(lái)看，閉合系統(tǒng)中使用的電機(jī)基本上以直流有刷電機(jī)為主。

動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)用電機(jī)

動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)，包括自動(dòng)手動(dòng)變速器用高轉(zhuǎn)矩電機(jī)、雙離合變速器液壓泵用電機(jī)、以及電子泊車鎖等。這幾種電機(jī)主要用于燃油汽車，電動(dòng)汽車會(huì)使用的電機(jī)就只有電子泊車鎖電機(jī)。該系統(tǒng)中的電機(jī)有的供應(yīng)商已經(jīng)開(kāi)始采用直流無(wú)刷電機(jī)了。

發(fā)動(dòng)機(jī)中使用的電機(jī)

為了應(yīng)對(duì)日益增加的燃油經(jīng)濟(jì)性，及降低排放的要求，同時(shí)滿足汽車性能和駕駛體驗(yàn)的提升，燃油汽車一般都會(huì)采用渦輪增壓器、燃油泵、電子節(jié)氣門(mén)控制、廢氣再循環(huán)，及廢氣后處理等發(fā)動(dòng)機(jī)管理應(yīng)用，這就會(huì)用到渦輪增壓電機(jī)、電子節(jié)氣門(mén)控制電機(jī)、汽車廢氣排放控制電機(jī)、高扭矩渦輪廢氣門(mén)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、eVVT凸輪相位執(zhí)行器電機(jī)，以及尾氣處理液定量配送電機(jī)等。

除了這些外，在燃油汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中還會(huì)使用燃油泵、氣泵、電動(dòng)冷卻液泵等泵類產(chǎn)品，以及散熱風(fēng)扇電機(jī)等。

而對(duì)電動(dòng)汽車來(lái)說(shuō)，最重要是就是其主驅(qū)電機(jī)了，大多數(shù)小型純電動(dòng)汽車采用的是單電機(jī)驅(qū)動(dòng)，安裝在前面的叫前驅(qū)，后面的叫后驅(qū)；也有配置高一點(diǎn)的雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)，一般是前面一個(gè)，后面一個(gè)，四個(gè)輪子都是驅(qū)動(dòng)輪，這種驅(qū)動(dòng)方式叫全驅(qū)；配置再高一點(diǎn)的會(huì)采用三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，比如上汽榮威的Mavel X，特斯拉的高端版本Model S Plaid等；也有在每個(gè)輪子上都裝上一個(gè)電機(jī)的四電機(jī)驅(qū)動(dòng)，也叫輪轂電機(jī)，比如比亞迪新發(fā)布的高端電動(dòng)車仰望U8等。還有一些賽車用的電動(dòng)汽車會(huì)采用更多的主驅(qū)電機(jī)來(lái)提供強(qiáng)大動(dòng)力，比如福特野馬Mach-E 1400就采用了前三后四的7電機(jī)驅(qū)動(dòng)，總輸出馬力超過(guò)了1400馬力。

智能座艙中使用的電機(jī)

智能座艙中使用的電機(jī)也是非常多的，它包括前/后座椅的傾斜、高度、前后調(diào)節(jié)，及頭枕調(diào)節(jié)、腰部支撐等；也包括座艙中人機(jī)界面、車內(nèi)屏幕終端的放下和收起、觸摸屏、汽車座椅、方向盤(pán)及油門(mén)踏板的觸覺(jué)反饋等等。

在經(jīng)濟(jì)型汽車中，電機(jī)提供方便的前后調(diào)整和靠背傾斜功能。在高級(jí)轎車中，電動(dòng)機(jī)控制高度調(diào)節(jié)，底部坐墊傾斜，腰部支撐，頭枕調(diào)節(jié)和坐墊穩(wěn)固性等功能。其他使用電機(jī)的座椅功能，包括動(dòng)力座椅折疊和后排座椅的動(dòng)力裝載。更加高端一點(diǎn)的車型會(huì)在座椅上安裝風(fēng)扇，以提供座椅通風(fēng)和熱量分配功能，甚至還具有按摩功能。
因此，在智能座艙中會(huì)用到座椅安全帶預(yù)緊電機(jī)、電動(dòng)座椅調(diào)節(jié)電機(jī)、駕駛員警示執(zhí)行器電機(jī)、頭枕調(diào)節(jié)電機(jī)、屏幕折疊電機(jī)等等。至于數(shù)量，安全帶預(yù)緊電機(jī)5個(gè)，警示執(zhí)行器電機(jī)1個(gè)、頭枕調(diào)節(jié)電機(jī)2個(gè)、屏幕折疊電機(jī)2個(gè)、電動(dòng)座椅調(diào)節(jié)電機(jī)2~10個(gè)，觸摸屏振動(dòng)電機(jī)1個(gè)，這里大概需要5~21個(gè)。


轉(zhuǎn)向與底盤(pán)用電機(jī)

在汽車轉(zhuǎn)向與底盤(pán)應(yīng)用中，會(huì)用到方向盤(pán)管柱調(diào)節(jié)電機(jī)、電子駐車制動(dòng)電機(jī)、制動(dòng)助力電機(jī)、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向（EPS）電機(jī)、汽車電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)（ESC）電機(jī)、防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）電機(jī)、踏板調(diào)節(jié)器電機(jī)等等。

其中EPS是汽車中比較重要的一個(gè)系統(tǒng)，其中的電機(jī)用于補(bǔ)充或替代傳統(tǒng)的液壓系統(tǒng)，以產(chǎn)生輔助扭矩，幫助駕駛員引導(dǎo)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)，與大多數(shù)的電機(jī)不同，EPS系統(tǒng)以更低的速度運(yùn)行，并且需要產(chǎn)生非常精確的扭矩和零速附近的控制。

而電動(dòng)制動(dòng)助力器的設(shè)計(jì)是為了減少制動(dòng)所需的踏板壓力。汽車制造商越來(lái)越多地使用它來(lái)提高駕駛員的舒適性和乘客的安全性，這些電動(dòng)制動(dòng)助力器使用一個(gè)專用的電子系統(tǒng)來(lái)處理來(lái)自制動(dòng)踏板的信號(hào)，并通過(guò)無(wú)刷直流（BLDC）電機(jī)來(lái)操作主缸，該電機(jī)必須有著堅(jiān)固的設(shè)計(jì)、快速響應(yīng)和足夠的可靠性。

熱管理應(yīng)用中的電機(jī)

隨著對(duì)燃油汽車經(jīng)濟(jì)性和減少排放的需求不斷增加，以及混合動(dòng)力和電動(dòng)汽車的快速增長(zhǎng)，驅(qū)動(dòng)了更高效、更智能的冷卻系統(tǒng)的需求增加。主發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻、電池冷卻、機(jī)艙加熱等方案也在發(fā)生這改變，最近主動(dòng)式柵格百葉窗由于可以更快地預(yù)熱發(fā)動(dòng)機(jī)，并在更高的速度下降低車輛阻力，得到了更多的應(yīng)用。

在熱管理中，一般會(huì)使用電動(dòng)冷卻液泵、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇、空調(diào)風(fēng)扇、空調(diào)壓縮機(jī)、汽車柵格執(zhí)行器等。

視覺(jué)應(yīng)用中的電機(jī)

視覺(jué)應(yīng)用包括汽車照明、反光鏡、攝像頭等傳感器等。擋風(fēng)玻璃刮水器或許是現(xiàn)有汽車中最普遍的電動(dòng)機(jī)應(yīng)用的例子。每輛車至少有一個(gè)用于前雨刮器的雨刷電機(jī)。后窗雨刷越來(lái)越受SUV和有倉(cāng)門(mén)式后背的汽車的歡迎，這意味著在大部分汽車上都存在后雨刷和相應(yīng)的電機(jī)。

另外還需要一個(gè)電機(jī)向擋風(fēng)玻璃泵輸送清洗液，在一些高端汽車中還有前照燈清洗泵，如果采用的是LED前照燈，那還需要冷卻風(fēng)扇。

當(dāng)然，現(xiàn)在很多汽車的后視鏡也都是可以電動(dòng)調(diào)節(jié)的，這樣兩個(gè)后視鏡就至少需要兩個(gè)電機(jī)，甚至更多。

目前的汽車會(huì)用到越來(lái)越多的傳感器，比如攝像頭、激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)等等。這些傳感器也需要電機(jī)驅(qū)動(dòng)，因此也會(huì)用到一些電機(jī)。

結(jié)語(yǔ)

根據(jù)汽車的不同配置，汽車中用到的電機(jī)數(shù)量從10個(gè)到200個(gè)，按照每個(gè)電機(jī)30~50元測(cè)算，比如一般座椅調(diào)節(jié)電機(jī)均價(jià)在40~50元，EPS電機(jī)約為200元，汽車中電機(jī)的價(jià)值量在300~10000元之間，在加上齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制器等部件，電機(jī)的價(jià)值量會(huì)翻番。