新能源汽车电子控制的关键性技术分析

来源:用户上传      作者:

　　摘 要：现代科技发展，推动了新能源汽车发展的步伐，缓解了石化能源危机状况。虽然新能源汽车的环保、绿色等优势明显，但电控系统还需进一步完善，以优化新能源汽车对能源的利用率及实用性。为切实发挥电控系统特性，还需要从制动管理系统、电动助力转向系统等新能源汽车电子控制的关键性技术入手分析，了解电子控制单元对汽车控制策略与动力效率的影响，从而为新能源汽车相关技术研发助力。
　　关键词：新能源汽车；电子控制；关键技术
　　DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.11.114
　　在全球石油危机日益严重、环境问题持续恶化的背景下，新能源汽车项目受到了大众广泛关注。随着清洁能源发电技术日趋成熟，该项目在电机控制技术与动力总成控制技术等方面，也实现了突破，尤其是产业化的发展，获得的成效更加明显，包括社会与经济效益。在各种相关体系的开发推动下，实现了我国智能新能源汽车电池管理系统国产化等突出成果。未来还需加强对汽车电子控制产品集成化的发展研究，提高电磁兼容性，优化电子控制单元，不断提高城市公交与大巴的控制效果。
　　1 电子控制系统概述
　　电子控制单元的质量，直接影响车辆控制策略，以及动力效率、安全可靠性；对此，新能源汽车的发展，十分注重对电子控制单元的研发。研发优化电子控制单元复杂且繁琐，应当先掌握其实用性能。新能源汽车，其电子控制单元，涉及能源管理系统，以及能源再生制动等。从电子控制单元工作原理角度分析，输入电路接收传感器传来的模拟信号、数字信号等输入信号，通过微处理器，处理并放大收到的信号，利用输出电路，将信号放大，向电磁阀、电动机、开发指示输入信号，以驱动伺服元件。新能源汽车品牌不同，电控系统特性也存在差异，而控制系统功能实现，是多个子系统协同运作结果，包括动力总控系统、能源再生系统、转向助力系统等，分别负责汽车动力、能源转换与汽车方向转向。
　　2 新能源汽车电子控制的关键性技术
　　2.1 能量管理系统
　　能量管理系统作用显著，属于汽车关键构件，汽车驱动离不开能源支持，但这一功能实现，又离不开对功率的分配限制，以及对充电情况的控制。工作原理如下，由数据采集电路，收集电池状态信息；并向电子控制单元，传输收集到的信息，并完成解析数据，以及运行处理工作，以此获取行动指令；最后由功能模块，完成指令接收工作。蓄电池组的功能操作，确保了汽车良好行驶状态，同时全面采集车辆运行数据信息，利于数据实施监测、诊断等工作的展开。在其基础上，能量管理系统，对充电方式进行控制，显示当前剩余电量，以实现充电提醒。但对数据采集模块功能，提出了精度、可靠性、安全性等方面的要求。通过采集模块的全面监控，确保电池始终保持工作状态，同时能够实时监控电池状态，防止出现过充情况。电池出现故障后，能够及时展开维修，电池运行效率与安全性大大提高。
　　2.2 制动系统
　　汽车制动消耗行驶动能，通常借助摩擦力作用实现，以降低车速，动能消耗后，其热能传播至空气中。而新能源汽车不同，主要通过牵引电机，以及发电机切换，实现制动功能。通过电能、动能转换，并完成动能储存。除此之外，能量能够循环使用，充一次电后，汽车续航里程增长。新能源汽车开发，不能忽视对再生能量回馈装置的研发，不能与汽车功能相矛盾，更要促进其他性能的发挥。
　　2.3 电机驱动控制系统
　　驱动控制系统，直接关乎项目推广，以及行驶安全可靠性。由于该系统组成繁琐，涉及多个控制器，要求控制器协调运作，才能实现系统功能。汽车驱动系统，涉及开关磁阻电机，以及感应电机等。基于电机控制角度分析，受电动机种类不同影响，传统汽车控制方式也分为以下几类，开关磁阻电动机，以电压控制，以及角度位置控制方式为主；感应电机控制器，以直接转矩控制，以及矢量控制等方式为主；而直流控制器，以电枢电压控制法，或是励磁控制法为主。
　　2.4 电动助力转向系统
　　电动助力转向结构，由机械减速结构、传感器、离合器、电机与电控单元组成。转向系统工作后，由电控单元，检测方向盘质量，以及实时速度等技术参数，以此调整电机运行状况，辅助系统发挥功用，离合器与减速器作用结合，转向系统接收辅助动力后，控制助力转向。系统工作原理如下，操控方向盘，展开转向动作时，由转矩传感器，检测方向盘转矩；检测信号传输至电子控制单元，由其分析转矩信号、转矩方向、车速信号等；根据分析结果，生成控制指令，并输送至电机，最终完成调控电机转向，同时形成辅助形成助力转矩。汽车不转向，电控单元不会发出调控指示，电机停止运转。安装电动助力转向系统，具有环保节能、高效等优势，但对助力电机，以及传感器性能，及其安全可靠性，提出了更高要求，直接限制了该系统的应用与推广。提高系统稳定性，还需加强模糊控制、人工智能控制等控制策略的合理应用。在研发助力转向系统时，应当确保系统两大功能，一是围绕助力需求，提供驾驶员舒适度。二是确保传感器的可靠性、安全性、经济性。需根据助力转向系统实际状况，合理采取措施，以进一步优化系统性能，满足动态性能与稳定性等设计要求。为赋予驾驶员别致的驾驶体验，应当进一步优化控制优化，确保汽车各系统协调运行，尤其电动助力转向系统，实现对驾驶状态的安全、准确控制。
　　3 总结
　　電子控制系统性能，直接关乎汽车运行安全性，以及动力效率；对此，加强新能源汽车的电控技术研究意义重大。本文主要详细分析了新能源汽车涉及到的电控关键技术，包括电动助力转向系统与电机驱动控制系统等，为电控技术研发提供了价值依据。现代科技日益成熟，电控技术的关键作用越发突出，从而进一步落实新能源汽车推广项目。
　　参考文献：
　　[1]王淑燕.新能源汽车电子控制的关键性技术研究[J].时代汽车，2017（14）：31-32.
　　[2]张志刚.新能源汽车电子控制的关键性技术研究[J].中国科技信息，2013（08）：115-116.
　　[3]梁剑烽.新能源汽车电子控制的关键性技术初探[J].计算机产品与流通，2017（11）：265.
　　作者简介：孙华亭（1991-），男，吉林通化人，本科，助理工程师，研究方向：整车电子电器技术等。
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14697512.htm