新能源汽车电子控制技术及要点分析

摘要：随着全球对环境保护意识的增强和对可持续发展的追求，新能源汽车逐渐成为汽车产业的重要方向，而作为新能源汽车核心技术之一的电子控制技术，正扮演着更加关键的角色。基于此，探讨了新能源汽车电子控制技术的优势，并深入探讨技术要点进行分析，以供新能源汽车同行参考。

关键词：新能源；电子控制；自适应调控

中图分类号：U469  收稿日期：2023-11-18

DOI：1019999/jcnki1004-0226202401017

1 前言

新能源汽车电子控制技术的应用可以提高车辆的性能和效能，满足用户对行车品质和驾驶体验的要求。通过电子控制单元（ECU）、传感器和执行器等设备的协同工作，电子控制技术能够实现对新能源汽车动力系统、充电系统和行车安全系统等精确控制和监测。这样可以提高新能源汽车的能效和安全性，延长电池寿命，提升整车的性能表现。

2 新能源汽车电子控制技术优势

a.高效能源管理。新能源汽车的电子控制技术能够更精准地管理和控制能源的使用，通过智能化的电池管理系统和能量回收系统，最大限度地提高能源利用效率，延长电池寿命，减少能源浪费。

b.提升驾驶安全性。电子控制技术在新能源汽车中起到了重要作用，如电子稳定控制系统、制动力分配系统等，可实时监测车辆状况并自动调整，提供更好的驾驶稳定性和操控性，提高行驶安全性。

c.降低排放及环保性。新能源汽车电子控制技术有效减少了污染物的排放，通过智能化的发动机管理系统和尾气控制系统，实现对排放的精准控制和监测，减少对环境的污染，有效改善空气质量。

d.提升驾乘体验。新能源汽车电子控制技术提供了更多智能化的驾乘体验，如智能驾驶辅助、智能互联等。驾驶员可以通过电子系统获得实时的行车信息，实现自动驾驶和车辆之间的通信互联，提升驾驶的舒适性和便利性。

3 新能源汽车电子控制技术存在的问题

3.1 动力系统问题

a.新能源汽车动力系统中的电池管理系统存在一些挑战。电池是新能源汽车的重要组成部分，但其容量和续航能力限制了车辆的行驶里程。此外，电池的寿命也是一个关键问题，因为随着时间的推移，电池的性能会逐渐下降。因此，如何优化电池管理系统，延长电池的寿命并提高其能量密度是亟待解决的问题。

b.电机控制系统方面存在一些挑战。新能源汽车通常采用电动机作为动力来源，但电机控制系统需要精确地控制电机的转速和扭矩，以实现车辆的高效运行。然而，由于电机的特性复杂且容易受到环境影响，电机控制系统的设计和优化具有一定的挑战性。

此外，电机控制系统还需要考虑动力系统的安全性和可靠性，以防止电机过热或其他故障。

3.2 人才培养和技术研发问题

a.人才培养方面存在一定难题。新能源汽车电子控制技术是一个相对新兴的领域，需要具备跨学科的知识和技能，包括电子工程、控制工程、计算机科学等多个领域的知识。然而，目前相关专业的人才供给相对不足。这主要是因为在高校教育中，新能源汽车电子控制技术相关的课程设置和教材体系还不够完善，很多学校还没有相应的专业方向或专业课程来培养相关人才。此外，行业中对新能源汽车电子控制技术人才的需求量也在不断增加，导致供需失衡。因此，我们需要加强相关专业方向的教育和培养，提高人才储备和供给。

b.技术研发方面也存在一些问题。新能源汽车电子控制技术是一个复杂的系统工程，需要通过不断的研发和创新来解决实际应用中的各种问题。然而，目前行业中的技术研发投入相对不足，缺乏持续、深入的研究。

4 新能源汽车电子控制技术要点

4.1 车速与扭矩控制

新能源汽車电子控制技术中，车速和扭矩控制是至关重要的要点，下面将详细说明如何进行车速与扭矩控制。

a.车速控制主要通过电机控制系统来实现。电机控制系统通过调节电机的转速和扭矩来控制车辆的速度。具体而言，可以通过控制电机的电流和电压来调节电机转矩，进而实现车辆的加速和减速。一般来说，车速控制系统会根据驾驶员的输入信号和车辆运行状态来确定所需的车速，并通过控制电机的输出来实现车速的控制。此外，车速控制系统还需要考虑行车安全、舒适性等因素，以确保车辆的稳定性和可靠性。

b.扭矩控制也是新能源汽车电子控制技术中的关键要点之一。扭矩控制主要是指控制车辆的引擎或电机输出的扭矩大小，从而影响车辆的加速性能和动力输出。扭矩控制系统需要根据驾驶员的需求、车辆的状态和道路条件等因素来确定合适的扭矩输出。这通常通过控制电机或燃油喷射系统的工作状态来实现。对于电动车辆来说，扭矩控制主要通过调节电机的输出电流和电压来实现。而对于混合动力车辆或燃油车辆来说，则需要通过控制燃油喷射量和点火时机来实现。

在车速和扭矩控制过程中，还需要考虑其他因素的影响，比如路况、车辆负载、能量回收等。路况是影响车速和扭矩控制的重要因素之一，不同的道路条件和交通环境对车辆的控制需求不同，需要调整车速和扭矩的输出。车辆负载也会对车速和扭矩控制产生影响，例如载重情况下的车辆需要更大的扭矩输出来保证正常行驶。此外，能量回收也需要与车速和扭矩控制相结合，通过回收制动能量来实现能量的高效利用。

4.2 悬挂系统自适应调控

悬挂系统的自适应调控是为了适应不同路面条件和驾驶需求，提供更好的悬挂控制和乘坐舒适性。下面将详细说明如何进行悬挂系统的自适应调控。悬挂系统的自适应调控涉及多个方面，包括悬挂刚度、阻尼和高度调节等。

a.悬挂刚度的自适应调控。悬挂系统的刚度决定了车辆在行驶中的姿态和悬挂特性。通过传感器和控制算法，可以实时监测车辆在不同路面和行驶状态下的悬挂运动，并调整悬挂系统的刚度来提供更好的悬挂控制。例如，在柔软的路面上，可以降低悬挂刚度来提高乘坐舒适性；而在高速行驶或急转弯时，可以增加悬挂刚度来提供更好的操控性能。

b.悬挂系统的阻尼自适应调控。阻尼决定了悬挂系统对车辆振动的响应速度和衰减能力。通过传感器和控制算法，可以实时监测车辆的振动频率和幅度，并调整悬挂系统的阻尼来实现振动的抑制。例如，在遇到路面不平或减震器老化时，可以增加阻尼来减少车辆的弹跳和颠簸感；而在高速行驶或急加速减速时，可以调整阻尼来提供更好的操控性能。

c.悬挂系统的自适应调控还可以涉及高度调节。通过电子控制单元和电动调节机构，可以根据不同的驾驶需求和路况条件来调整悬挂系统的高度。例如，在通过路障或不平路面时，可以提高悬挂系统的高度来减少底盘碰撞的风险；而在高速行驶时，可以降低悬挂系统的高度来提高空气动力学性能和稳定性。

在悬挂系统的自适应调控过程中，还需要考虑传感器的精度和可靠性、控制算法的设计和优化，以及与其他系统的协同控制等因素。通过精确的感知和分析，以及智能化的控制策略，可以实现悬挂系统的自适应调控，提供更好的悬挂控制和乘坐舒适性。综上所述，悬挂系统的自适应调控是新能源汽车电子控制技术的重要要点之一。通过调整悬挂刚度、阻尼和高度等参数，可以实现悬挂系统对不同路面和驾驶需求的适应，提供更好的乘坐舒适性和操控性能。随着技术的不断进步和创新，可以预期悬挂系统的自适应调控在新能源汽车领域的应用将得到进一步推广和发展。

4.3 动力分配与控制

动力分配与控制技术是指根据车辆运行状态和驾驶需求，合理分配并控制电动车辆各个驱动部件（如电机、发动机、变速器、刹车系统等）的动力输出，以达到最佳车辆性能和驾驶体验。

a.新能源汽车电子控制技术能够实现智能动力分配。通过实时监测车辆的速度、加速度、转向角等参数，电子控制单元（ECU）能够智能地分析车辆当前状态，确定最佳的动力分配方案。例如，在车辆需要加速时，系统可调整电动机输出功率，实现快速响应和加速；而在行驶稳定时，系统可将动力更多地分配给发动机，保证车辆的高效稳定运行。

b.新能源汽车电子控制技术能够实现动力的精准控制。通过对电机、发动机、变速器以及制动系统进行精细控制，可以实现动力输出的精准调节和动力转移的平稳过渡。例如，通过智能电子控制系统对电机的转速、扭矩和功率进行精细调节，实现最佳的动力输出；同时，系统也能够实现电机与发动机的协同工作，提升整车的动力性能和能效比。

c.新能源汽车电子控制技术还能够实现动力分配的多模式调节。通过预设多种驾驶模式（如经济模式、运动模式、全轮驱动模式等），乘客可以根据自身需求和偏好选择不同的动力分配和控制策略，实现个性化驾驶体验。同时，系统也能够根据路况和环境变化自动调节动力分配，确保车辆行驶安全和效率。

综上所述，新能源汽车电子控制技术在动力分配与控制方面具有智能化、精准化和多模式调节等特点，能够实现动力输出的优化分配和有效控制，提升汽车的性能和驾驶体验，符合未来新能源汽车智能化和绿色化的发展趋势。

4.4 车辆远程监控与诊断

通过远程监控和诊断，可以实时获取车辆的运行状态和健康状况，提供全面的车辆管理和维护支持。下面将详细说明如何进行车辆的远程监控与诊断。

a.车辆远程监控需要建立车辆与远程监控中心之间的通信连接。通过车载通信模块、无线网络和云平台等技术，可以实现车辆与监控中心之间的数据传输和通信。监控中心可以通过云平台收集车辆传感器、控制单元和电池管理系统等的数据，并进行实时分析和处理[1]。

b.车辆远程监控涵盖多个方面，包括车辆的位置、行驶数据、能源使用情况和错误码诊断等。通过车载定位系统（图1）如GPS、车载传感器和车载电脑等，可以实时获取车辆的位置和行驶数据。通过监测电池状态、电机工作情况和能量回收等数据，可以了解车辆的能源使用情况和效率。

c.通过诊断读取车辆的错误码和故障信息，可以实时监测车辆的健康状况和故障诊断，及时采取相应的维修措施[2]。车辆远程监控还可以包括远程控制和远程服务。通过保留车辆安全远程控制功能，例如远程锁车和解锁、远程关窗等，可以增强车辆的安全性和便利性。

d.通过远程升级软件和固件，可以提供车辆的功能升级和优化；还可以通过远程售后服务，提供车辆维修、故障排除等支持，加强车辆管理和用户满意度[3]；在车辆远程监控与诊断过程中，保护用户隐私和信息安全是重要的考虑因素，相关技术和措施需要确保车辆数据的安全传输和隐私保护，确保用户的个人隐私不会被泄露。

综上所述，车辆远程监控与诊断是新能源汽车电子控制技术的关键要点。通过建立通信连接、实时获取车辆数据、进行远程诊断和提供远程服务，可以实现车辆的全方位监控和维护支持。随着技术的进一步发展和创新，可以期待车辆远程监控与诊断技术的不断完善，为新能源汽车的管理和运营提供更强大的支持[4]。

5 结语

新能源汽车电子控制技术的应用和发展为新能源汽车产业带来了良好的发展前景。未来，随着技术的不断突破和市场的不断扩大，新能源汽车电子控制技术将为汽车产业带来更加智能、高效、可靠的出行方式，助力构建绿色、可持续的交通生态系统，为人类的未来贡献更多。

参考文献：

[1]王虎新能源汽车电子控制技术研究分析[J]时代汽车，2023（19）：97-99

[2]张柄，汪映内燃机电子控制技术与燃烧模式变革[J]汽车测试报告，2023（7）：140-142

[3]计端，刘卫新能源汽车电子控制技术要点优化分析[J]汽车与新动力，2022，5（5）：25-27

[4]乔翠玲基于电子控制技术项目教学设计与实施的高中通用技术学科素养培养初探[J]科学咨询（科技·管理），2022（5）：205-207

作者简介：

高古鹏，男，1985年生，研究方向為汽车电子零部件及整车系统控制的硬件开发。