新能源汽車電子控制的關(guān)鍵性技術(shù)研究

摘要：近年來，隨著電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)的應(yīng)用，汽車電子控制技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展，尤其在控制精度、控制范圍、智能化和網(wǎng)絡(luò)化等多方面有了較大突破。汽車電子控制技術(shù)已成為衡量現(xiàn)代汽車發(fā)展水平的重要標(biāo)志。

關(guān)鍵詞：新能源汽車;電子控制技術(shù);關(guān)鍵技術(shù)

1 電子控制系統(tǒng)概述

電子控制單元的質(zhì)量，直接影響車輛控制策略，以及動力效率、安全可靠性;對此，新能源汽車的發(fā)展，十分注重對電子控制單元的研發(fā)。研發(fā)優(yōu)化電子控制單元復(fù)雜且繁瑣，應(yīng)當(dāng)先掌握其實用性能。新能源汽車，其電子控制單元，涉及能源管理系統(tǒng)，以及能源再生制動等。從電子控制單元工作原理角度分析，輸入電路接收傳感器傳來的模擬信號、數(shù)字信號等輸入信號，通過微處理器，處理并放大收到的信號，利用輸出電路，將信號放大，向電磁閥、電動機(jī)、開發(fā)指示輸入信號，以驅(qū)動伺服元件。新能源汽車品牌不同，電控系統(tǒng)特性也存在差異，而控制系統(tǒng)功能實現(xiàn)，是多個子系統(tǒng)協(xié)同運作結(jié)果，包括動力總控系統(tǒng)、能源再生系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)等，分別負(fù)責(zé)汽車動力、能源轉(zhuǎn)換與汽車方向轉(zhuǎn)向。

2 新能源汽車中的技術(shù)支持

新能源汽車類型以蓄電池汽車、混合動力汽車、氫動力汽車為主，借助電池、電機(jī)的驅(qū)動力，基于電子控制系統(tǒng)，形成新能源汽車的控制和牽引，同時進(jìn)行相應(yīng)的信息傳遞，輔助駕駛員了解行駛狀態(tài)和運行狀況，確保汽車平穩(wěn)行駛。新能源汽車電子控制系統(tǒng)的不斷升級與完善，提高了汽車的安全性能和運行功能，而且充分應(yīng)用傳感技術(shù)與計算機(jī)技術(shù)，促進(jìn)了新能源汽車的智能化發(fā)展?，F(xiàn)階段，很多的汽車企業(yè)針對新能源汽車的研發(fā)，加大了動力控制系統(tǒng)的研究投入，同時開發(fā)智能控制的相關(guān)技術(shù)，而且加強(qiáng)與其他汽車生產(chǎn)企業(yè)的聯(lián)合研發(fā)，形成了電動壓縮機(jī)、電動尾門以及電子水泵等汽車電子控制產(chǎn)品，給新能源汽車制造帶來了重要的技術(shù)支撐，推動了具有智能水平的新能源汽車的生產(chǎn)，并給駕駛者提供了較為優(yōu)質(zhì)、便捷的服務(wù)。

3 新能源汽車電子控制中的關(guān)鍵性技術(shù)

3.1 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

針對新能源汽車而言，其內(nèi)部設(shè)置的電動助力轉(zhuǎn)向（EPS）系統(tǒng)，實際上就是一種動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，由電機(jī)提供輔助扭矩，主要由減速器、電子控制單元、轉(zhuǎn)矩與車速傳感器等部分構(gòu)成。EPS系統(tǒng)的基本工作原理為：駕駛?cè)藛T在對方向盤進(jìn)行操縱，并進(jìn)行轉(zhuǎn)向的時候，首先利用轉(zhuǎn)矩傳感器，對轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)向進(jìn)行準(zhǔn)確檢測，然后將具體的電壓信號實時輸送給電子控制單元;針對電力控制單元來講，其根據(jù)所接收到電壓信號，以及轉(zhuǎn)動方向、車速信號等，將指令傳達(dá)給電動機(jī)控制器，以此對電動機(jī)轉(zhuǎn)向助力轉(zhuǎn)矩相應(yīng)輸出進(jìn)行有效調(diào)控，最后便可以形成輔助動力;如果汽車出現(xiàn)不轉(zhuǎn)向的情況，那么針對此時的電子控制單元來講，便不會將指令發(fā)送至電動機(jī)控制器，電動機(jī)也就不會開展工作。有研究指出，EPS系統(tǒng)擁有諸多優(yōu)點，比如回正性好、效率高、安裝方便及路感好等，但需要研發(fā)出更為優(yōu)良的助力電機(jī)與傳感器，而且還要有高可靠性及低成本等特點。

3.2 能量管理（EMS）系統(tǒng)

在整個新能源汽車體系中，EMS系統(tǒng)為其重要組成部分，其由多部分構(gòu)成，比如功率分配部分、功率限制部分及充放電控制部分，工作原理：首先，利用特定的數(shù)據(jù)采集電路，采集諸如電池狀態(tài)等信息;然后，借助于電子控制單元，對信息進(jìn)行全面分析與處理，最后，形成具體的指令與信息，并向各個功能模塊發(fā)送。EMS系統(tǒng)的功能主要有如下方面：其一，對汽車剩余行駛里程進(jìn)行預(yù)測，對車燈亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)，對車內(nèi)溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)等;其二，對各自系統(tǒng)的各項運行數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，以此為基礎(chǔ)，對系統(tǒng)的當(dāng)前運行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控與診斷，最終實現(xiàn)多種功能，比如顯示剩余能量、調(diào)控充電方式等;其三，對汽車蓄電池的最佳荷電狀態(tài)加以維持。為此，在對電池進(jìn)行充電時，需要做到無損充電，且對其放電狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，避免出現(xiàn)過充電狀況;此外，還需對電池進(jìn)行定期維護(hù)與實時檢測，定期或不定期地開展故障診斷，確保電池始終保持可靠運行狀態(tài)。

3.3 電機(jī)驅(qū)動控制系統(tǒng)

針對新能源汽車來講，其安裝運行的好壞與質(zhì)量高低，與其配套的電機(jī)驅(qū)動控制系統(tǒng)之間存在緊密關(guān)聯(lián)，而對于電機(jī)驅(qū)動控制系統(tǒng)而言，主要由電力電子變流器、數(shù)字控制器、傳感器及電動機(jī)等部分構(gòu)成，主要任務(wù)即為實現(xiàn)蓄電池能量的高效轉(zhuǎn)化，成為推動車輪轉(zhuǎn)動的動能，如此一來，在汽車行駛途中，能夠消除掉所遇到的阻力。

3.4 制動系統(tǒng)管理

傳統(tǒng)意義上的汽車制動大多靠摩擦力的作用來消耗汽車行駛動能，這就使得車速被降低，動能消耗產(chǎn)生的熱能在空氣中進(jìn)行傳播。新能源汽車的制動與傳統(tǒng)汽車有明顯差異，牽引電機(jī)與發(fā)電機(jī)之間的切換能夠讓汽車制動功能實現(xiàn)，在這一過程中汽車能量發(fā)生轉(zhuǎn)換，動能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔懿⑵鋬Υ?，能量能夠進(jìn)行循環(huán)利用，在一次充電之后汽車就能夠具有更長的續(xù)航里程。

3.5 其他系統(tǒng)

除了上述電控系統(tǒng)外，還有底盤綜控、信息通信系統(tǒng)等，其中綜控系統(tǒng)，能夠極大地提高對汽車底盤的控制效果，實現(xiàn)對車身的操控。同時，防抱死制動系統(tǒng)地存在，能夠在一定程度上提高汽車行駛安全性，避免失去突然轉(zhuǎn)向的問題。電子控制技術(shù)的引入，對汽車行業(yè)來說是一種顛覆，能夠幫助駕駛員獲取更多信息，輔助自己駕駛，如汽車導(dǎo)航與定位、通信等，從而更好地達(dá)到目的地。新能源汽車的引入，為汽車智能化目標(biāo)的實現(xiàn)提供支持。

4 電控技術(shù)未來發(fā)展趨勢

近年來，科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展趨勢下，新能源汽車受到了全社會的廣泛關(guān)注，也將新能源汽車的開發(fā)作為重點項目，故新能源勢必會在未來的時間取代傳統(tǒng)汽車。新能源汽車運行，會通過控制器實現(xiàn)對汽車各個系統(tǒng)地一體化、全面控制，最大限度上提高車輛行駛性能，給駕駛?cè)藛T帶來最佳駕駛體驗。因此在未來，傳感技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)獎成為新能源汽車發(fā)展的關(guān)鍵。汽車智能化不但要讓商家認(rèn)識到，也要讓消費者了解到新能源汽車的重要性，讓越來越多的人們認(rèn)識到其較傳統(tǒng)汽車的優(yōu)勢所在，并在購買汽車時有所傾斜，在能力范圍內(nèi)首選新能源汽車，既能夠減少對環(huán)境的污染，還能夠推動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

5結(jié)語

總而言之，在當(dāng)前的新能源時代背景之中，新能源汽車的發(fā)展必將是傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)走向未來，拓寬市場的必由之路。新能源汽車發(fā)展過程中發(fā)展電子控制技術(shù)有著重要的價值，加大對于電子控制關(guān)鍵技術(shù)的研究有著重要的作用，因而要不斷的對其關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行探索和研究，為新能源汽車在發(fā)展的過程中有強(qiáng)大的技術(shù)支撐。

參考文獻(xiàn)：

[1]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.

（作者單位：長城汽車股份有限公司）

作者簡介：馬曉林，男，1992.09.07，河北省保定市唐縣北羅鎮(zhèn)西下素村，本科，智能座艙技術(shù)及信息娛樂技術(shù)。