汽车占空比是汽车电子控制系统中一个重要的控制参数，其核心定义和关键应用如下：

一、基本定义

占空比指受控电路中高电平时间占整个电路工作周期的百分比。具体计算公式为：

$$D = \frac{t_1}{T} \times 100\%$$

其中：

$t_1$ 为高电平持续时间

$T$ 为整个电路工作周期（$T = t_1 + t_2$，$t_2$ 为低电平持续时间）

二、核心要素

电路工作频率

占空比控制需在固定频率下实现，通常为几kHz到几十kHz，以保证脉冲信号的精确性。

工作电压

根据执行元件的阻抗，控制信号电压通常为5V或8V。

占空比范围

- 正向占空比：

高电平时间大于低电平时间（如50%以上）

- 负向占空比：低电平时间大于高电平时间

三、典型应用

电机控制

通过调整占空比控制电机转速，例如在无刷直流电机中，占空比变化对应转速变化。

节气门控制

占空比反映节气门开度，ECU根据占空比调整喷油量和点火提前角，优化燃烧效率和排放。

电磁阀控制

通过占空比控制电磁阀开闭时间，实现精确的流体控制。

四、控制方式

硬件实现：

ECU通过脉冲宽度调制（PWM）生成占空比信号，控制执行元件

反馈调节：结合传感器数据（如位置传感器、转速传感器）动态调整占空比

五、示例

若一个周期为20μs的信号中，高电平持续10μs，则占空比为：

$$D = \frac{10\ \mu s}{20\ \mu s} \times 100\% = 50\%$$

此时信号为方波，属于中性占空比。

总结

占空比是汽车电子控制中实现精确、连续控制的关键技术，通过调整高电平时间占比，可优化发动机性能、提升能效并延长执行元件寿命。