陶冉
摘要:本文將通過對新能源汽車電子控制技術的發(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,進而列舉新能源汽車電子控制技術要點,以期為有關部門提供可靠參考。
關鍵詞:新能源汽車;電子控制技術;整車控制;汽車行業(yè)
當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。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,有關部門應對其予以高度重視。
1 新能源汽車電子控制技術的發(fā)展意義
在當前我國對節(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重,亟需有關部門、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)今正處于轉變過程,需要有關部門有效控制能源消耗。伴隨新能源汽車的推廣、應用范圍持續(xù)加大,以及智能電子控制技術水平持續(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鍵問題之一,而能源緊缺更會嚴重影響全球經(jīng)濟的全面發(fā)展,有關部門必須及時探尋出相應替代物質,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
在新能源汽車當中,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以及傳感技術運用到此類汽車的日常駕駛當中,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要點
3.1 EPS系統(tǒng)
EPS系統(tǒng),即新能源汽車的電動助力轉向系統(tǒng),其屬于直接由電機提供輔助扭矩的一類動力轉向系統(tǒng)。
EPS系統(tǒng)主要工作原理為:駕駛員在操作方向盤進行轉向時,優(yōu)先使用轉矩傳感器對轉向盤轉矩以及轉向進行實時檢測,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矩傳感器所提供的相應轉動方向、電壓信號以及車速信號等當作參考憑證,以便向相應的電動機控制器發(fā)出指令,從而對電動機的轉向助力轉矩輸出進行及時調控,最終生成輔助動力[2]。一旦新能源汽車無法轉向,相應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,有關部門應當注意,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,重點便在于科學地篩選控制技術,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,有關人員應當對新能源汽車實時的電池狀況展開及時監(jiān)測,同時有效記錄相應各項指標,并且經(jīng)由自我分析對相應生成的指令展開傳輸,而指令在抵達功能區(qū)域之后,便能夠對汽車當前的情況展開處理,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)可以讓駕駛人員幫助駕駛人員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,進而確保駕駛人員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,而這正是當今社會發(fā)展的主要方向。所以,全新vcu系統(tǒng)的逐漸應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)構建I-EMS技術系統(tǒng),以便使汽車能源調用率得到有效提升,同時也設置充足的絕緣防水設計;為了進一步保持行車時的安全性,也設置效果良好的散熱系統(tǒng)。
當整車控制單元出現(xiàn)動力電池組、驅動電機首次故障的時候,應當按以下原則適當做出故障響應。
①轉矩限制:當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動而過熱,可以合理減少驅動電機的輸出力矩,進而進入到降功率的行駛模式當中。
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,應當選擇的缺省值為單元所檢測最后一次的SOC值,隨后將SOC當作基礎控制整體系統(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測,并且對車燈亮度以及車內(nèi)溫度等加以及時調節(jié)。
所以,應當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動控制系統(tǒng)的優(yōu)劣性。電機驅動控制系統(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)應當滿足:
(l)高功率密度以及恒功率輸出。
(2)擁有足夠大的轉速范圍,并且讓其能夠對恒轉矩區(qū)以及恒功率區(qū)進行完全覆蓋。
(3)成本較低。
(4)有較快的轉矩響應速度。
4 結論
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。當前,先進的電機驅動控制系統(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鍵性技術探究[J]民營科技,2018( 12):35
[2]羅和平關于新能源汽車電子控制的關鍵性技術分析[J]技術與市場,2018,25( 04):44-45.
[3]余黎煌汽車電子控制技術助力新能源汽車產(chǎn)業(yè)化[J]南方農(nóng)機,2017,48 (19):139+144.