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)^200個(gè)。有聽眾聽了之后表示疑惑，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皮帶傳遞的內(nèi)燃機(jī)能量來驅(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、熱管理，及視覺等領(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)尾門支柱用驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電動(dòng)尾門鎖閂電機(jī)、汽車門鎖齒輪電機(jī)、車門輔助閉合電機(jī)，以及隱藏式門把手的彈出電機(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)，尾門支柱驅(qū)動(dòng)電機(jī)2個(gè)，電動(dòng)尾門鎖閂電機(jī)1個(gè)，門鎖齒輪電機(jī)和隱藏式門把手彈出電機(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)氣門控制電機(jī)、汽車廢氣排放控制電機(jī)、高扭矩渦輪廢氣門驅(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)汽車來說，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、方向盤及油門踏板的觸覺反饋等等。

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)向與底盤用電機(jī)

在汽車轉(zhuǎn)向與底盤應(yīng)用中，會(huì)用到方向盤管柱調(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(dòng)制動(dòng)助力器使用一個(gè)專用的電子系統(tǒng)來處理來自制動(dòng)踏板的信號(hào)，并通過無(wú)刷直流（BLDC）電機(jī)來操作主缸，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。

視覺應(yīng)用中的電機(jī)

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(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)。后窗雨刷越來越受SUV和有倉(cāng)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(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，再加上齒輪傳動(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。

編輯：黃飛

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