數(shù)一數(shù)汽車上的電機都用在哪里？

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



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)鍵因素的推動下，電機在汽車中的使用量在迅速增加。而在電動汽車中，以前在燃油車上通過皮帶傳遞的內(nèi)燃機能量來驅(qū)動的系統(tǒng)，及液壓系統(tǒng)驅(qū)動的子系統(tǒng)，現(xiàn)在都逐漸改成了電機來驅(qū)動，比如空調(diào)壓縮機、水/油/冷卻液泵、風(fēng)扇、鼓風(fēng)機、渦輪增壓器等等。具體來看，車上的電機主要分布在閉合系統(tǒng)、動力傳動系統(tǒng)、發(fā)動機、智能座艙、轉(zhuǎn)向與底盤、熱管理，及視覺等領(lǐng)域。

閉合系統(tǒng)用電機

汽車中的閉合系統(tǒng)需要用到很多電機，它包括電動車窗驅(qū)動電機、電動天窗驅(qū)動電機、電動尾門支柱用驅(qū)動電機、電動尾門鎖閂電機、汽車門鎖齒輪電機、車門輔助閉合電機，以及隱藏式門把手的彈出電機等等。
這里車窗驅(qū)動電機每個車窗會有1個，就需要4個，電動天窗驅(qū)動電機1個，尾門支柱驅(qū)動電機2個，電動尾門鎖閂電機1個，門鎖齒輪電機和隱藏式門把手彈出電機各4個，這里就需要用到16個電機。

就目前來看，閉合系統(tǒng)中使用的電機基本上以直流有刷電機為主。

動力傳動系統(tǒng)用電機

動力傳動系統(tǒng)，包括自動手動變速器用高轉(zhuǎn)矩電機、雙離合變速器液壓泵用電機、以及電子泊車鎖等。這幾種電機主要用于燃油汽車，電動汽車會使用的電機就只有電子泊車鎖電機。該系統(tǒng)中的電機有的供應(yīng)商已經(jīng)開始采用直流無刷電機了。

發(fā)動機中使用的電機

為了應(yīng)對日益增加的燃油經(jīng)濟性，及降低排放的要求，同時滿足汽車性能和駕駛體驗的提升，燃油汽車一般都會采用渦輪增壓器、燃油泵、電子節(jié)氣門控制、廢氣再循環(huán)，及廢氣后處理等發(fā)動機管理應(yīng)用，這就會用到渦輪增壓電機、電子節(jié)氣門控制電機、汽車廢氣排放控制電機、高扭矩渦輪廢氣門驅(qū)動電機、eVVT凸輪相位執(zhí)行器電機，以及尾氣處理液定量配送電機等。

除了這些外，在燃油汽車發(fā)動機中還會使用燃油泵、氣泵、電動冷卻液泵等泵類產(chǎn)品，以及散熱風(fēng)扇電機等。

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

智能座艙中使用的電機

智能座艙中使用的電機也是非常多的，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、方向盤及油門踏板的觸覺反饋等等。

在經(jīng)濟型汽車中，電機提供方便的前后調(diào)整和靠背傾斜功能。在高級轎車中，電動機控制高度調(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。其他使用電機的座椅功能，包括動力座椅折疊和后排座椅的動力裝載。更加高端一點的車型會在座椅上安裝風(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，在智能座艙中會用到座椅安全帶預(yù)緊電機、電動座椅調(diào)節(jié)電機、駕駛員警示執(zhí)行器電機、頭枕調(diào)節(jié)電機、屏幕折疊電機等等。至于數(shù)量，安全帶預(yù)緊電機5個，警示執(zhí)行器電機1個、頭枕調(diào)節(jié)電機2個、屏幕折疊電機2個、電動座椅調(diào)節(jié)電機2~10個，觸摸屏振動電機1個，這里大概需要5~21個。


轉(zhuǎn)向與底盤用電機

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

其中EPS是汽車中比較重要的一個系統(tǒng)，其中的電機用于補充或替代傳統(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，與大多數(shù)的電機不同，EPS系統(tǒng)以更低的速度運行，并且需要產(chǎn)生非常精確的扭矩和零速附近的控制。

而電動制動助力器的設(shè)計是為了減少制動所需的踏板壓力。汽車制造商越來越多地使用它來提高駕駛員的舒適性和乘客的安全性，這些電動制動助力器使用一個專用的電子系統(tǒng)來處理來自制動踏板的信號，并通過無刷直流（BLDC）電機來操作主缸，該電機必須有著堅固的設(shè)計、快速響應(yīng)和足夠的可靠性。

熱管理應(yīng)用中的電機

隨著對燃油汽車經(jīng)濟性和減少排放的需求不斷增加，以及混合動力和電動汽車的快速增長，驅(qū)動了更高效、更智能的冷卻系統(tǒng)的需求增加。主發(fā)動機冷卻、電池冷卻、機艙加熱等方案也在發(fā)生這改變，最近主動式柵格百葉窗由于可以更快地預(yù)熱發(fā)動機，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，一般會使用電動冷卻液泵、發(fā)動機冷卻風(fēng)扇、空調(diào)風(fēng)扇、空調(diào)壓縮機、汽車柵格執(zhí)行器等。

視覺應(yīng)用中的電機

視覺應(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機應(yīng)用的例子。每輛車至少有一個用于前雨刮器的雨刷電機。后窗雨刷越來越受SUV和有倉門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。

另外還需要一個電機向擋風(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調(diào)節(jié)的，這樣兩個后視鏡就至少需要兩個電機，甚至更多。

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

結(jié)語

根據(jù)汽車的不同配置，汽車中用到的電機數(shù)量從10個到200個，按照每個電機30~50元測算，比如一般座椅調(diào)節(jié)電機均價在40~50元，EPS電機約為200元，汽車中電機的價值量在300~10000元之間，在加上齒輪傳動系統(tǒng)執(zhí)行機構(gòu)和控制器等部件，電機的價值量會翻番。