新能源汽车电子控制的关键性技术研究

发表时间:2020/12/2   来源:《工程管理前沿》2020年第24期   作者:林杨 李宗涛
[导读] 随着科学技术的发展,汽车工业技术取得了重大进步,新能源汽车在减少环境污染,节约资源方面表现出独有的优势。
        林杨 李宗涛
        长城汽车   河北省   071000
        摘 要:随着科学技术的发展,汽车工业技术取得了重大进步,新能源汽车在减少环境污染,节约资源方面表现出独有的优势。为了完善新能源汽车的性能,提高运行的安全性和稳定性,需要加强电子控制系统的技术应用和研究,促进新能源汽车行业的健康发展。
关键词:新能源汽车;电子控制;关键性技术
        在我国,新能源汽车的发展日趋成熟,已经逐步产业化。可持续发展是新时代的要求、资源短缺是全球面临的严重问题,这二者一方面共同促进了新能源汽车的不断发展,另一方面共同促进了电子控制技术的进一步创新。我国对新能源汽车在发展中遇到的问题不间断地进行攻克,不断完善电子控制技术。
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电子控制技术对新能源汽车的重要性
        新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作动力源,综合车辆动力控制及驅动的技术,形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。新能源汽车在我国的发展呈现出蒸蒸日上的趋势,新能源汽车开拓了新的市场发展方向,符合社会主义的核心要求,迎合了大众的消费需求,使我国为世界环境的保护抹上浓墨重彩的一笔。
        新能源汽车作为世界汽车发展的新趋势,促进了各种新科学技术的不断发展,在我国,电子技术的发展极大地使新能源汽车进入一个崭新的阶段。电子控制技术在新能源汽车的发展中起着重要的作用,因为该技术影响着新能源汽车的许多方面有关,电子控制技术的发展是建立在计算机及传感技术更新发展的基础上,其系统核心主要为工业处理平台,在运用中能不断提升发动机的性能。电子控制技术通过降低汽车尾气的排放量,并不断地改进发动机运行的效率,从而尽可能展示新能源汽车的优越性。
3 新能源汽车电子控制的关键性技术
3.1 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。


3.2 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。
3.3 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。
3.4 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。
4新能源汽车电子控制技术的探索
        新能源汽车电子控制技术存在的问题。在新能源汽车发展的过程中,电子控制技术伴随着汽车制造技术得到了充分的发展与提升。但这一过程同样存在着一定的问题。电子控制技术的适配性不佳,对于各种不同型号的高端产品的适配程度不够理想。而对于低端产品的适配则存在过剩的问题。由于我国目前在新能源汽车发展领域的自主化程度不高,很多关键性技术仍然依赖于进口。这就给电子控制技术的发展带来了困难。新能源汽车具有良好的环境友好性,但在汽车制造的过程中,各种大型工业设备的使用可能会对环境造成额外的污染。同时也不利于电子控制技术绿色环保方面的应用。为了彻底解决电子控制的相关问题,除了对技术本身及相关的应用领域不断增加研发投入外,还应将电子控制技术及产品向着高集成化的方向发展。
5 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.
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