新能源汽車電子控制技術(shù)要點探析

陶冉

摘要：本文將通過對新能源汽車電子控制技術(shù)的發(fā)展意義加以闡述，同時介紹新能源汽車在發(fā)展進程中的支撐技術(shù)，進而列舉新能源汽車電子控制技術(shù)要點，以期為有關(guān)部門提供可靠參考。

關(guān)鍵詞：新能源汽車;電子控制技術(shù);整車控制;汽車行業(yè)

當(dāng)今我國民眾日常生活水平獲得了極大提升，汽車已經(jīng)成為廣大人民日常出行的重要交通工具。然而在汽車行業(yè)發(fā)展的進程中，汽車尾氣排放污染已經(jīng)嚴(yán)重影響了城市環(huán)境衛(wèi)生，節(jié)能減排已經(jīng)成為各大汽車企業(yè)的重要發(fā)展目標(biāo)。新能源汽車的出現(xiàn)，與我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略是相符的，有關(guān)部門應(yīng)對其予以高度重視。

1 新能源汽車電子控制技術(shù)的發(fā)展意義

在當(dāng)前我國對節(jié)能減排理念日益重視的大環(huán)境中，各企業(yè)新能源汽車需要對電子控制技術(shù)進行持續(xù)創(chuàng)新以推動其迅速發(fā)展[1]。在新能源汽車全面發(fā)展的過程中，其重要的一環(huán)便是電子控制技術(shù)的發(fā)展。在以往的傳統(tǒng)汽車發(fā)展過程中，其主要的支撐，便是能源。然而近幾年隨著能源地位不斷下降，加之能源緊缺問題日益嚴(yán)重，亟需有關(guān)部門、企業(yè)探尋出可以有效解決以上問題的新途徑。我國經(jīng)濟形態(tài)現(xiàn)今正處于轉(zhuǎn)變過程，需要有關(guān)部門有效控制能源消耗。伴隨新能源汽車的推廣、應(yīng)用范圍持續(xù)加大，以及智能電子控制技術(shù)水平持續(xù)提升，新能源汽車已經(jīng)獲得了社會越來越多的使用和認(rèn)可。在人類社會高速發(fā)展的現(xiàn)階段，能源問題屬于人類正在面臨的關(guān)鍵問題之一，而能源緊缺更會嚴(yán)重影響全球經(jīng)濟的全面發(fā)展，有關(guān)部門必須及時探尋出相應(yīng)替代物質(zhì)，使此問題得到有效緩解。

2 新能源汽車在發(fā)展進程中的支撐技術(shù)

在新能源汽車當(dāng)中，主要包含了燃料電池型電動汽車、混合動力型電動汽車、太陽能汽車以及純電動式汽車，其中大部分汽車的主要動力都是電機或者電池，中心系統(tǒng)為電子控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)會對新能源汽車進行動力牽引以及全面控制，同時在駕駛員進行相關(guān)操作的過程中，將有效的數(shù)據(jù)信息傳達給駕駛員，進而使之可以對車輛的實時狀態(tài)有詳細(xì)的了解，最終為駕駛員的財產(chǎn)、生命安全提供可靠的保障。與此同時，伴隨新能源電子控制技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新、進步，能夠讓此類車輛擁有愈發(fā)全面的駕駛性能，并且將電子信息技術(shù)以及傳感技術(shù)運用到此類汽車的日常駕駛當(dāng)中，能夠進一步促進此類汽車的全面發(fā)展。

3 新能源汽車電子控制技術(shù)要點

3.1 EPS系統(tǒng)

EPS系統(tǒng)，即新能源汽車的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其屬于直接由電機提供輔助扭矩的一類動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。

EPS系統(tǒng)主要工作原理為：駕駛員在操作方向盤進行轉(zhuǎn)向時，優(yōu)先使用轉(zhuǎn)矩傳感器對轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩以及轉(zhuǎn)向進行實時檢測，隨后電壓信號會被輸送至電子控制單元，而電子控制單元會將轉(zhuǎn)矩傳感器所提供的相應(yīng)轉(zhuǎn)動方向、電壓信號以及車速信號等當(dāng)作參考憑證，以便向相應(yīng)的電動機控制器發(fā)出指令，從而對電動機的轉(zhuǎn)向助力轉(zhuǎn)矩輸出進行及時調(diào)控，最終生成輔助動力[2]。一旦新能源汽車無法轉(zhuǎn)向，相應(yīng)電子控制單元便不會將指令發(fā)送給電動機控制器，而電動機在此時也不會工作。

經(jīng)過有關(guān)人員的多年研究和實踐發(fā)現(xiàn)，新能源汽車的電動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS系統(tǒng)）擁有回正性佳、環(huán)保節(jié)能、路感好、便于安裝以及效率高等諸多優(yōu)勢，然而卻需要研發(fā)成本較低、可靠性較高的助力電機以及傳感器。因此，有關(guān)部門應(yīng)當(dāng)注意，為了使新能源汽車的EPS系統(tǒng)動態(tài)性能、可靠性以及穩(wěn)定性等得到有效提升，重點便在于科學(xué)地篩選控制技術(shù)，例如模糊控制以及人工智能控制等。

3.2 VCU系統(tǒng)

整車控制器系統(tǒng)（即VCU系統(tǒng)）屬于確保新能源汽車可以正常工作的關(guān)鍵系統(tǒng)，可以說，VCU系統(tǒng)屬于新能源汽車的大腦，其重要性不言而喻，其優(yōu)劣性將會對汽車性能產(chǎn)生直接性的影響。

在vcu系統(tǒng)的日常工作狀態(tài)中，有關(guān)人員應(yīng)當(dāng)對新能源汽車實時的電池狀況展開及時監(jiān)測，同時有效記錄相應(yīng)各項指標(biāo)，并且經(jīng)由自我分析對相應(yīng)生成的指令展開傳輸，而指令在抵達功能區(qū)域之后，便能夠?qū)ζ嚠?dāng)前的情況展開處理，進而使電能利用率得到有效強化，進而確保新能源汽車的壽命以及安全。

合理地使用vcu系統(tǒng)，能夠幫助駕駛員對汽車日常行駛過程中消耗能量的實際狀況合理性、以及能否支撐駕駛員抵達目的地加以及明確;與此同時，該系統(tǒng)還可以有效整合汽車實時能量及其和目的地間的實際距離，進而對汽車內(nèi)能源供應(yīng)展開合理分配，最終使其行車效率得到全方位提升。除此之外，由于會獲得CAN總線系統(tǒng)協(xié)助，從而使汽車在日常的駕駛過程中無需對安全問題加以考慮，該系統(tǒng)便可以保持汽車處于平穩(wěn)的行駛狀態(tài)。類似于實時監(jiān)控，vcu系統(tǒng)可以讓駕駛?cè)藛T幫助駕駛?cè)藛T在第一時間對汽車實時出現(xiàn)的各類問題加以明確，從而迅速對其展開處理工作，進而確保駕駛?cè)藛T與汽車處于安全狀態(tài)。

從我國現(xiàn)今的新能源汽車發(fā)展過程來看，VCU系統(tǒng)的使用已經(jīng)成為了一種必然趨勢，有關(guān)部門可以借此使車輛行駛效率以及性能得到有效提升，而這正是當(dāng)今社會發(fā)展的主要方向。所以，全新vcu系統(tǒng)的逐漸應(yīng)用對于新能源汽車而言，十分重要。在社會發(fā)展的過程中，傳統(tǒng)汽車數(shù)量逐年遞增，使得我國空氣環(huán)境指標(biāo)下降的越來越多，而電動能源汽車也因此被研發(fā)出來[3]。當(dāng)前對于我國電動能源汽車的生產(chǎn)企業(yè)而言，國家已經(jīng)構(gòu)建I-EMS技術(shù)系統(tǒng)，以便使汽車能源調(diào)用率得到有效提升，同時也設(shè)置充足的絕緣防水設(shè)計;為了進一步保持行車時的安全性，也設(shè)置效果良好的散熱系統(tǒng)。

當(dāng)整車控制單元出現(xiàn)動力電池組、驅(qū)動電機首次故障的時候，應(yīng)當(dāng)按以下原則適當(dāng)做出故障響應(yīng)。

①轉(zhuǎn)矩限制：當(dāng)整車控制單元將電機溫度傳感器的故障檢測出來時，為了防止電機由于大電流驅(qū)動而過熱，可以合理減少驅(qū)動電機的輸出力矩，進而進入到降功率的行駛模式當(dāng)中。

②變量缺?。涸谲囕v的行駛過程中，一旦整車控制單元和動力電池組發(fā)生通信故障，應(yīng)當(dāng)選擇的缺省值為單元所檢測最后一次的SOC值，隨后將SOC當(dāng)作基礎(chǔ)控制整體系統(tǒng)。

3.3 EMS系統(tǒng)

EMS系統(tǒng)（即能量管理系統(tǒng)）主要工作原理為：先采用收集數(shù)據(jù)電路及時采集電池狀況等重要信息，隨后通過電子控制單元對信息展開處理和分析，進而生成相應(yīng)指令、信息，使之被傳送到功能模塊。

在實際使用過程中，EMS系統(tǒng)的主要功能包括了：

（1）使汽車的蓄電池始終保持在最佳的荷電狀態(tài)。

（2）對每個子系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)進行采集，同時以之為依據(jù)對系統(tǒng)工作狀況進行診斷以及監(jiān)控，進而使剩余能量顯示、充電方式調(diào)控等主要功能得以被有效實現(xiàn)。

（3）對汽車剩余的行駛里程進行預(yù)測，并且對車燈亮度以及車內(nèi)溫度等加以及時調(diào)節(jié)。

所以，應(yīng)當(dāng)確保對電池展開無損充電，同時對其放電情況進行實時監(jiān)控，以便防止過充電現(xiàn)象的出現(xiàn);還需要對電池進行實時的檢測以及定期維護，通過故障診斷確保電池得以可靠、穩(wěn)定地工作。

3.4電機驅(qū)動控制系統(tǒng)

對于新能源汽車來說，其能否安全行駛主要取決于各類電機驅(qū)動控制系統(tǒng)的優(yōu)劣性。電機驅(qū)動控制系統(tǒng)的組成部分包含了電力電子變流器、傳感器、電動機和數(shù)字控制器等，此系統(tǒng)最重要的目的在于對蓄電池能量進行高效轉(zhuǎn)化，并且使其可以變化車輪動能，進而使汽車行駛路上所遇阻力被有效消除。為了使新能源汽車行駛條件得到優(yōu)化，該系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)滿足：

（l）高功率密度以及恒功率輸出。

（2）擁有足夠大的轉(zhuǎn)速范圍，并且讓其能夠?qū)戕D(zhuǎn)矩區(qū)以及恒功率區(qū)進行完全覆蓋。

（3）成本較低。

（4）有較快的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)速度。

4 結(jié)論

總體而言，在研發(fā)、投入使用新能源汽車的過程中，能夠在很大程度上對傳統(tǒng)汽車污染以及能耗問題進行解決。當(dāng)前，先進的電機驅(qū)動控制系統(tǒng)、EPS系統(tǒng)、VCU系統(tǒng)以及EMS系統(tǒng)等的及時應(yīng)用，可以幫助新能源汽車在可靠性、動力效率以及安全性等層面取得極大優(yōu)勢，使民眾更綠色、安全地出行。

參考文獻：

[1]姚磊.新能源汽車電子控制的關(guān)鍵性技術(shù)探究[J]民營科技，2018（ 12）：35

[2]羅和平關(guān)于新能源汽車電子控制的關(guān)鍵性技術(shù)分析[J]技術(shù)與市場，2018，25（ 04）：44-45.

[3]余黎煌汽車電子控制技術(shù)助力新能源汽車產(chǎn)業(yè)化[J]南方農(nóng)機，2017，48 （19）：139+144.