摘 要:現(xiàn)代科技發(fā)展,推動了新能源汽車發(fā)展的步伐,緩解了石化能源危機狀況。雖然新能源汽車的環(huán)保、綠色等優(yōu)勢明顯,但電控系統(tǒng)還需進一步完善,以優(yōu)化新能源汽車對能源的利用率及實用性。為切實發(fā)揮電控系統(tǒng)特性,還需要從制動管理系統(tǒng)、電動助力轉向系統(tǒng)等新能源汽車電子控制的關鍵性技術入手分析,了解電子控制單元對汽車控制策略與動力效率的影響,從而為新能源汽車相關技術研發(fā)助力。
關鍵詞:新能源汽車;電子控制;關鍵技術
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.11.114
在全球石油危機日益嚴重、環(huán)境問題持續(xù)惡化的背景下,新能源汽車項目受到了大眾廣泛關注。隨著清潔能源發(fā)電技術日趨成熟,該項目在電機控制技術與動力總成控制技術等方面,也實現(xiàn)了突破,尤其是產業(yè)化的發(fā)展,獲得的成效更加明顯,包括社會與經濟效益。在各種相關體系的開發(fā)推動下,實現(xiàn)了我國智能新能源汽車電池管理系統(tǒng)國產化等突出成果。未來還需加強對汽車電子控制產品集成化的發(fā)展研究,提高電磁兼容性,優(yōu)化電子控制單元,不斷提高城市公交與大巴的控制效果。
1 電子控制系統(tǒng)概述
電子控制單元的質量,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)化電子控制單元復雜且繁瑣,應當先掌握其實用性能。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、開發(fā)指示輸入信號,以驅動伺服元件。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)同運作結果,包括動力總控系統(tǒng)、能源再生系統(tǒng)、轉向助力系統(tǒng)等,分別負責汽車動力、能源轉換與汽車方向轉向。
2 新能源汽車電子控制的關鍵性技術
2.1 能量管理系統(tǒng)
能量管理系統(tǒng)作用顯著,屬于汽車關鍵構件,汽車驅動離不開能源支持,但這一功能實現(xiàn),又離不開對功率的分配限制,以及對充電情況的控制。工作原理如下,由數據采集電路,收集電池狀態(tài)信息;并向電子控制單元,傳輸收集到的信息,并完成解析數據,以及運行處理工作,以此獲取行動指令;最后由功能模塊,完成指令接收工作。蓄電池組的功能操作,確保了汽車良好行駛狀態(tài),同時全面采集車輛運行數據信息,利于數據實施監(jiān)測、診斷等工作的展開。在其基礎上,能量管理系統(tǒng),對充電方式進行控制,顯示當前剩余電量,以實現(xiàn)充電提醒。但對數據采集模塊功能,提出了精度、可靠性、安全性等方面的要求。通過采集模塊的全面監(jiān)控,確保電池始終保持工作狀態(tài),同時能夠實時監(jiān)控電池狀態(tài),防止出現(xiàn)過充情況。電池出現(xiàn)故障后,能夠及時展開維修,電池運行效率與安全性大大提高。
2.2 制動系統(tǒng)
汽車制動消耗行駛動能,通常借助摩擦力作用實現(xiàn),以降低車速,動能消耗后,其熱能傳播至空氣中。而新能源汽車不同,主要通過牽引電機,以及發(fā)電機切換,實現(xiàn)制動功能。通過電能、動能轉換,并完成動能儲存。除此之外,能量能夠循環(huán)使用,充一次電后,汽車續(xù)航里程增長。新能源汽車開發(fā),不能忽視對再生能量回饋裝置的研發(fā),不能與汽車功能相矛盾,更要促進其他性能的發(fā)揮。
2.3 電機驅動控制系統(tǒng)
驅動控制系統(tǒng),直接關乎項目推廣,以及行駛安全可靠性。由于該系統(tǒng)組成繁瑣,涉及多個控制器,要求控制器協(xié)調運作,才能實現(xiàn)系統(tǒng)功能。汽車驅動系統(tǒng),涉及開關磁阻電機,以及感應電機等?;陔姍C控制角度分析,受電動機種類不同影響,傳統(tǒng)汽車控制方式也分為以下幾類,開關磁阻電動機,以電壓控制,以及角度位置控制方式為主;感應電機控制器,以直接轉矩控制,以及矢量控制等方式為主;而直流控制器,以電樞電壓控制法,或是勵磁控制法為主。
2.4 電動助力轉向系統(tǒng)
電動助力轉向結構,由機械減速結構、傳感器、離合器、電機與電控單元組成。轉向系統(tǒng)工作后,由電控單元,檢測方向盤質量,以及實時速度等技術參數,以此調整電機運行狀況,輔助系統(tǒng)發(fā)揮功用,離合器與減速器作用結合,轉向系統(tǒng)接收輔助動力后,控制助力轉向。系統(tǒng)工作原理如下,操控方向盤,展開轉向動作時,由轉矩傳感器,檢測方向盤轉矩;檢測信號傳輸至電子控制單元,由其分析轉矩信號、轉矩方向、車速信號等;根據分析結果,生成控制指令,并輸送至電機,最終完成調控電機轉向,同時形成輔助形成助力轉矩。汽車不轉向,電控單元不會發(fā)出調控指示,電機停止運轉。安裝電動助力轉向系統(tǒng),具有環(huán)保節(jié)能、高效等優(yōu)勢,但對助力電機,以及傳感器性能,及其安全可靠性,提出了更高要求,直接限制了該系統(tǒng)的應用與推廣。提高系統(tǒng)穩(wěn)定性,還需加強模糊控制、人工智能控制等控制策略的合理應用。在研發(fā)助力轉向系統(tǒng)時,應當確保系統(tǒng)兩大功能,一是圍繞助力需求,提供駕駛員舒適度。二是確保傳感器的可靠性、安全性、經濟性。需根據助力轉向系統(tǒng)實際狀況,合理采取措施,以進一步優(yōu)化系統(tǒng)性能,滿足動態(tài)性能與穩(wěn)定性等設計要求。為賦予駕駛員別致的駕駛體驗,應當進一步優(yōu)化控制優(yōu)化,確保汽車各系統(tǒng)協(xié)調運行,尤其電動助力轉向系統(tǒng),實現(xiàn)對駕駛狀態(tài)的安全、準確控制。
3 總結
電子控制系統(tǒng)性能,直接關乎汽車運行安全性,以及動力效率;對此,加強新能源汽車的電控技術研究意義重大。本文主要詳細分析了新能源汽車涉及到的電控關鍵技術,包括電動助力轉向系統(tǒng)與電機驅動控制系統(tǒng)等,為電控技術研發(fā)提供了價值依據?,F(xiàn)代科技日益成熟,電控技術的關鍵作用越發(fā)突出,從而進一步落實新能源汽車推廣項目。
參考文獻:
[1]王淑燕.新能源汽車電子控制的關鍵性技術研究[J].時代汽車,2017(14):31-32.
[2]張志剛.新能源汽車電子控制的關鍵性技術研究[J].中國科技信息,2013(08):115-116.
[3]梁劍烽.新能源汽車電子控制的關鍵性技術初探[J].計算機產品與流通,2017(11):265.
作者簡介:孫華亭(1991-),男,吉林通化人,本科,助理工程師,研究方向:整車電子電器技術等。