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浅谈新能源汽车电子控制的关键性技术

时间:2022-10-26 19:35:02 来源:网友投稿

摘 要 现代科技发展对于新能源汽车的发展产生了重要推动作用,使石化能源危机得到有效缓解。尽管新能源汽车具有明显的环保、绿色等方面的优势,但还需不断完善电控系统,使新能源汽车优化对能源的实用性及利用率。为使电控系统特性得到有效发挥,还应对新能源汽车深入分析制动管理、电动助力转向系统等电子控制关键性技术,汽车控制策略与动力效率受电子控制单元的影响加深了解,进而深入研发新能源汽车有关技术。

关键词 汽车电子;新能源汽车;电子控制关键技术

前言

随着全球日益严重的石油危机、持续恶化的环境问题,新能源汽车项目备受社会关注。日趋成熟的清洁能源发电技术在电机控制及动力总成控制技术等方面产生明显突破,特别是在产业化发展中获得社会经济效益等更显著的成效,受开发各种相关体系的推动作用,使突出的智能新能源汽车电池管理系统国产化等成果得以实现。今后还应对汽车电子控制产品集成化的发展加强研究,使电磁兼容性提高,电子控制单元优化,城市公交与大巴不断提高控制效果。

1 电子控制系统

电子控制单元质量对于动力效率、车辆控制策略及可靠安全性具有直接影响,因此,在新能源汽车发展中对电子控制单元的研发非常重视。电子控制单元的研发及优化比较复杂,应对其实用性能加深了解。基于电子控制单元工作原理进行分析,将传感器传来的模拟、数字等输入信号由输入电路接收后,通过微处理器处理后将收到信号放大,采用输出电路放大信号,输入信号向电磁阀、电动机、开发指示,对伺服元件进行驱动。不同的新能源汽车品牌,具有差异的电控系统特性,协同运作的动力总控、能源再生、转向助力等多个子系统实现控制系统功能,分别具有汽车动力、能源转换及汽车方向转向等作用[1]。

2 新能源汽车电子控制的关键性技术

2.1 能量管理系统

能量管理系统作为汽车关键构件具有明显的作用,汽车驱动需要能源支持,但该功能需要限制功率分配,以及控制充电情况。主要工作原理为,电池状态信息由数据采集电路进行收集,将收集的信息传输到电子控制单元,使数据完成解析并进行运行处理,基于此得到行动指令,最后接收指令工作由功能模块完成。操作蓄电池组功能使汽车行驶状态保持良好,并对车辆运行数据信息全面采集,数据有利于开展实施监测、诊断等工作。能量管理系统基于此开展充电方式,使目前剩余电量得以显示,提醒充电。在可靠性、精度及安全性等方面,对数据采集功能模块提出了要求,通过全面监控采集模块,使电池工作状态始终保持,并对电池状态实时监控,避免产生过充现象。电池发生故障后,及时对其进行维修,进而明显提高电池运行效率与安全性[2]。

2.2 制动系统

一般情况下,利用摩擦力作用实现汽车制动消耗行驶动能,使车速降低,消耗动能后,其热能向空气中传播。而新能源汽车主要利用对电机的牵引及切换发电机,使制动功能得以实现。利用电动能之间的转换,使动能实现储存。此外,可循环使用能量,汽车充电一次后将延长续航里程。开发新能源汽车应重视研发再生能量回馈装置,不可与汽车功能存在矛盾,对于发挥其他性能具有重要促进作用[3]。

2.3 电机驱动控制系统

驱动控制系统与项目推广及行驶可靠安全性具有直接关系,因该系统烦琐的组成,包括很多控制器,控制器运作应协调才能使系统功能实现。汽车驱动系统包括开关磁阻及感应电机等,从电机控制方面进行分析,在不同电动机种类的影响下,传统汽车主要的控制方式有:主要采用电压及角度位置控制方式的开关磁阻电动机,采用直接转矩及矢量等控制方式的感应电机控制器,采用电枢电压或励磁等控制法的直流控制器[4]。

2.4 电动助力转向系统

电动助力转向结构主要分为机械减速结构、电机、离合器、传感器及电控单元,工作后的转向系统,通过电控单元,方向盘质量检测及实时速度等技术参数对电机运行情况进行调整,发挥辅助系统的重要功用,离合器结合减速器的作用,将辅助动力接收后,转向系统对助力转向进行控制。系统工作的主要原理为,对方向盘操控,转向动作展开时,由转矩传感器对方向盘转矩进行检测。传输到电子控制单元的检测信号,由其对转矩信号、方向、车速信号等进行分析,控制指令结合分析结果生成,并向电机输送,最终使电机完成调控转向,并形成辅助助力转矩。不转向的汽车,电控单元不产生调控指示,电机运转停止。电动助力转向系统安装后,在环保节能、高效等方面具有一定优势,但对助力电机,传感器性能及其可靠安全性的要求更高,对于应用及推广该系统具有直接限制作用。系统提高稳定性应加强合理应用模糊控制、人工智能控制等策略,在对助力转向系统研发过程中,应保证系统具有两大功能,一是针对助力需求为驾驶员提供更适宜的舒适度。二是使传感器的可靠、经济及安全性得到有效保证。应结合助力转向系统实际,采取较为合理的措施,使系统性能不断优化,在动态性能与稳定性等方面符合设计要求。不断优化控制,使汽车各系统运行具有协调性,特别是电动助力转向系统,实现安全、准确地控制驾驶状态[5]。

3 结束语

综上所述,电子控制系统性能对于汽车动力效率及运行安全性具有直接影响,因此,对新能源汽车的电控技术加强研究具有重要意义。通过对新能源汽车中电动助力转向与电机驱动等控制系统电控关键技术的深入分析,为研发电控技术提供了重要条件。随着日渐成熟的现代科技,电控技术愈加突出了关键作用,进而使新能源汽车推广项目得到落实。

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] 郝亮,郭立新,刘树伟.基于轮边电机4WID电动汽车线控转向控制策略[J].科学技术与工程,2018,(2):169-173.

[3] 刘雪珂,王斐,蒋林.基于东风1204拖拉机自动导航转向控制系统设计[J].农机化研究,2017,(10):246-250.

[4] 陈慧岩,陈舒平,龚建伟.智能汽车横向控制方法研究综述[J].兵工学报,2017,(6):1203-1214.

[5] 敖德根,米根锁.基于多变化转矩的汽车电动助力转向电机电流跟踪控制[J].电机与控制应用,2017,(3):46-53.

作者簡介

曹稷(1984-),辽宁锦州人;学历:大学本科,研究方向:汽车电子信息。

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