新能源汽車電子控制技術及要點分析

摘要：隨著全球對環境保護意識的增強和對可持續發展的追求，新能源汽車逐漸成為汽車產業的重要方向，而作為新能源汽車核心技術之一的電子控制技術，正扮演著更加關鍵的角色。基于此，探討了新能源汽車電子控制技術的優勢，并深入探討技術要點進行分析，以供新能源汽車同行參考。

關鍵詞：新能源；電子控制；自適應調控

中圖分類號：U469? 收稿日期：2023-11-18

DOI：1019999/jcnki1004-0226202401017

1 前言

新能源汽車電子控制技術的應用可以提高車輛的性能和效能，滿足用戶對行車品質和駕駛體驗的要求。通過電子控制單元（ECU）、傳感器和執行器等設備的協同工作，電子控制技術能夠實現對新能源汽車動力系統、充電系統和行車安全系統等精確控制和監測。這樣可以提高新能源汽車的能效和安全性，延長電池壽命，提升整車的性能表現。

2 新能源汽車電子控制技術優勢

a.高效能源管理。新能源汽車的電子控制技術能夠更精準地管理和控制能源的使用，通過智能化的電池管理系統和能量回收系統，最大限度地提高能源利用效率，延長電池壽命，減少能源浪費。

b.提升駕駛安全性。電子控制技術在新能源汽車中起到了重要作用，如電子穩定控制系統、制動力分配系統等，可實時監測車輛狀況并自動調整，提供更好的駕駛穩定性和操控性，提高行駛安全性。

c.降低排放及環保性。新能源汽車電子控制技術有效減少了污染物的排放，通過智能化的發動機管理系統和尾氣控制系統，實現對排放的精準控制和監測，減少對環境的污染，有效改善空氣質量。

d.提升駕乘體驗。新能源汽車電子控制技術提供了更多智能化的駕乘體驗，如智能駕駛輔助、智能互聯等。駕駛員可以通過電子系統獲得實時的行車信息，實現自動駕駛和車輛之間的通信互聯，提升駕駛的舒適性和便利性。

3 新能源汽車電子控制技術存在的問題

3.1 動力系統問題

a.新能源汽車動力系統中的電池管理系統存在一些挑戰。電池是新能源汽車的重要組成部分，但其容量和續航能力限制了車輛的行駛里程。此外，電池的壽命也是一個關鍵問題，因為隨著時間的推移，電池的性能會逐漸下降。因此，如何優化電池管理系統，延長電池的壽命并提高其能量密度是亟待解決的問題。

b.電機控制系統方面存在一些挑戰。新能源汽車通常采用電動機作為動力來源，但電機控制系統需要精確地控制電機的轉速和扭矩，以實現車輛的高效運行。然而，由于電機的特性復雜且容易受到環境影響，電機控制系統的設計和優化具有一定的挑戰性。

此外，電機控制系統還需要考慮動力系統的安全性和可靠性，以防止電機過熱或其他故障。

3.2 人才培養和技術研發問題

a.人才培養方面存在一定難題。新能源汽車電子控制技術是一個相對新興的領域，需要具備跨學科的知識和技能，包括電子工程、控制工程、計算機科學等多個領域的知識。然而，目前相關專業的人才供給相對不足。這主要是因為在高校教育中，新能源汽車電子控制技術相關的課程設置和教材體系還不夠完善，很多學校還沒有相應的專業方向或專業課程來培養相關人才。此外，行業中對新能源汽車電子控制技術人才的需求量也在不斷增加，導致供需失衡。因此，我們需要加強相關專業方向的教育和培養，提高人才儲備和供給。

b.技術研發方面也存在一些問題。新能源汽車電子控制技術是一個復雜的系統工程，需要通過不斷的研發和創新來解決實際應用中的各種問題。然而，目前行業中的技術研發投入相對不足，缺乏持續、深入的研究。

4 新能源汽車電子控制技術要點

4.1 車速與扭矩控制

新能源汽車電子控制技術中，車速和扭矩控制是至關重要的要點，下面將詳細說明如何進行車速與扭矩控制。

a.車速控制主要通過電機控制系統來實現。電機控制系統通過調節電機的轉速和扭矩來控制車輛的速度。具體而言，可以通過控制電機的電流和電壓來調節電機轉矩，進而實現車輛的加速和減速。一般來說，車速控制系統會根據駕駛員的輸入信號和車輛運行狀態來確定所需的車速，并通過控制電機的輸出來實現車速的控制。此外，車速控制系統還需要考慮行車安全、舒適性等因素，以確保車輛的穩定性和可靠性。

b.扭矩控制也是新能源汽車電子控制技術中的關鍵要點之一。扭矩控制主要是指控制車輛的引擎或電機輸出的扭矩大小，從而影響車輛的加速性能和動力輸出。扭矩控制系統需要根據駕駛員的需求、車輛的狀態和道路條件等因素來確定合適的扭矩輸出。這通常通過控制電機或燃油噴射系統的工作狀態來實現。對于電動車輛來說，扭矩控制主要通過調節電機的輸出電流和電壓來實現。而對于混合動力車輛或燃油車輛來說，則需要通過控制燃油噴射量和點火時機來實現。

在車速和扭矩控制過程中，還需要考慮其他因素的影響，比如路況、車輛負載、能量回收等。路況是影響車速和扭矩控制的重要因素之一，不同的道路條件和交通環境對車輛的控制需求不同，需要調整車速和扭矩的輸出。車輛負載也會對車速和扭矩控制產生影響，例如載重情況下的車輛需要更大的扭矩輸出來保證正常行駛。此外，能量回收也需要與車速和扭矩控制相結合，通過回收制動能量來實現能量的高效利用。

4.2 懸掛系統自適應調控

懸掛系統的自適應調控是為了適應不同路面條件和駕駛需求，提供更好的懸掛控制和乘坐舒適性。下面將詳細說明如何進行懸掛系統的自適應調控。懸掛系統的自適應調控涉及多個方面，包括懸掛剛度、阻尼和高度調節等。

a.懸掛剛度的自適應調控。懸掛系統的剛度決定了車輛在行駛中的姿態和懸掛特性。通過傳感器和控制算法，可以實時監測車輛在不同路面和行駛狀態下的懸掛運動，并調整懸掛系統的剛度來提供更好的懸掛控制。例如，在柔軟的路面上，可以降低懸掛剛度來提高乘坐舒適性；而在高速行駛或急轉彎時，可以增加懸掛剛度來提供更好的操控性能。

b.懸掛系統的阻尼自適應調控。阻尼決定了懸掛系統對車輛振動的響應速度和衰減能力。通過傳感器和控制算法，可以實時監測車輛的振動頻率和幅度，并調整懸掛系統的阻尼來實現振動的抑制。例如，在遇到路面不平或減震器老化時，可以增加阻尼來減少車輛的彈跳和顛簸感；而在高速行駛或急加速減速時，可以調整阻尼來提供更好的操控性能。

c.懸掛系統的自適應調控還可以涉及高度調節。通過電子控制單元和電動調節機構，可以根據不同的駕駛需求和路況條件來調整懸掛系統的高度。例如，在通過路障或不平路面時，可以提高懸掛系統的高度來減少底盤碰撞的風險；而在高速行駛時，可以降低懸掛系統的高度來提高空氣動力學性能和穩定性。

在懸掛系統的自適應調控過程中，還需要考慮傳感器的精度和可靠性、控制算法的設計和優化，以及與其他系統的協同控制等因素。通過精確的感知和分析，以及智能化的控制策略，可以實現懸掛系統的自適應調控，提供更好的懸掛控制和乘坐舒適性。綜上所述，懸掛系統的自適應調控是新能源汽車電子控制技術的重要要點之一。通過調整懸掛剛度、阻尼和高度等參數，可以實現懸掛系統對不同路面和駕駛需求的適應，提供更好的乘坐舒適性和操控性能。隨著技術的不斷進步和創新，可以預期懸掛系統的自適應調控在新能源汽車領域的應用將得到進一步推廣和發展。

4.3 動力分配與控制

動力分配與控制技術是指根據車輛運行狀態和駕駛需求，合理分配并控制電動車輛各個驅動部件（如電機、發動機、變速器、剎車系統等）的動力輸出，以達到最佳車輛性能和駕駛體驗。

a.新能源汽車電子控制技術能夠實現智能動力分配。通過實時監測車輛的速度、加速度、轉向角等參數，電子控制單元（ECU）能夠智能地分析車輛當前狀態，確定最佳的動力分配方案。例如，在車輛需要加速時，系統可調整電動機輸出功率，實現快速響應和加速；而在行駛穩定時，系統可將動力更多地分配給發動機，保證車輛的高效穩定運行。

b.新能源汽車電子控制技術能夠實現動力的精準控制。通過對電機、發動機、變速器以及制動系統進行精細控制，可以實現動力輸出的精準調節和動力轉移的平穩過渡。例如，通過智能電子控制系統對電機的轉速、扭矩和功率進行精細調節，實現最佳的動力輸出；同時，系統也能夠實現電機與發動機的協同工作，提升整車的動力性能和能效比。

c.新能源汽車電子控制技術還能夠實現動力分配的多模式調節。通過預設多種駕駛模式（如經濟模式、運動模式、全輪驅動模式等），乘客可以根據自身需求和偏好選擇不同的動力分配和控制策略，實現個性化駕駛體驗。同時，系統也能夠根據路況和環境變化自動調節動力分配，確保車輛行駛安全和效率。

綜上所述，新能源汽車電子控制技術在動力分配與控制方面具有智能化、精準化和多模式調節等特點，能夠實現動力輸出的優化分配和有效控制，提升汽車的性能和駕駛體驗，符合未來新能源汽車智能化和綠色化的發展趨勢。

4.4 車輛遠程監控與診斷

通過遠程監控和診斷，可以實時獲取車輛的運行狀態和健康狀況，提供全面的車輛管理和維護支持。下面將詳細說明如何進行車輛的遠程監控與診斷。

a.車輛遠程監控需要建立車輛與遠程監控中心之間的通信連接。通過車載通信模塊、無線網絡和云平臺等技術，可以實現車輛與監控中心之間的數據傳輸和通信。監控中心可以通過云平臺收集車輛傳感器、控制單元和電池管理系統等的數據，并進行實時分析和處理[1]。

b.車輛遠程監控涵蓋多個方面，包括車輛的位置、行駛數據、能源使用情況和錯誤碼診斷等。通過車載定位系統（圖1）如GPS、車載傳感器和車載電腦等，可以實時獲取車輛的位置和行駛數據。通過監測電池狀態、電機工作情況和能量回收等數據，可以了解車輛的能源使用情況和效率。

c.通過診斷讀取車輛的錯誤碼和故障信息，可以實時監測車輛的健康狀況和故障診斷，及時采取相應的維修措施[2]。車輛遠程監控還可以包括遠程控制和遠程服務。通過保留車輛安全遠程控制功能，例如遠程鎖車和解鎖、遠程關窗等，可以增強車輛的安全性和便利性。

d.通過遠程升級軟件和固件，可以提供車輛的功能升級和優化；還可以通過遠程售后服務，提供車輛維修、故障排除等支持，加強車輛管理和用戶滿意度[3]；在車輛遠程監控與診斷過程中，保護用戶隱私和信息安全是重要的考慮因素，相關技術和措施需要確保車輛數據的安全傳輸和隱私保護，確保用戶的個人隱私不會被泄露。

綜上所述，車輛遠程監控與診斷是新能源汽車電子控制技術的關鍵要點。通過建立通信連接、實時獲取車輛數據、進行遠程診斷和提供遠程服務，可以實現車輛的全方位監控和維護支持。隨著技術的進一步發展和創新，可以期待車輛遠程監控與診斷技術的不斷完善，為新能源汽車的管理和運營提供更強大的支持[4]。

5 結語

新能源汽車電子控制技術的應用和發展為新能源汽車產業帶來了良好的發展前景。未來，隨著技術的不斷突破和市場的不斷擴大，新能源汽車電子控制技術將為汽車產業帶來更加智能、高效、可靠的出行方式，助力構建綠色、可持續的交通生態系統，為人類的未來貢獻更多。

參考文獻：

[1]王虎新能源汽車電子控制技術研究分析[J]時代汽車，2023（19）：97-99

[2]張柄，汪映內燃機電子控制技術與燃燒模式變革[J]汽車測試報告，2023（7）：140-142

[3]計端，劉衛新能源汽車電子控制技術要點優化分析[J]汽車與新動力，2022，5（5）：25-27

[4]喬翠玲基于電子控制技術項目教學設計與實施的高中通用技術學科素養培養初探[J]科學咨詢（科技·管理），2022（5）：205-207

作者簡介：

高古鵬，男，1985年生，研究方向為汽車電子零部件及整車系統控制的硬件開發。