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摘要 近年来，新能源汽车的发展取的了较大的进步，市场不断扩大。在新能源汽车的组成中，电子控制技术研发对新能源汽车的发展具有重要的意义，是促进新能源汽车发展的重要因素。在电子控制的研究中发现，电子控制的关键技术主要包括：能量管理系统（EMS）、电动助力转向系统（EPS）、电机驱动控制系统等。 前言 智能汽车电子控制系统是在整车控制过程中非常重要的系统组成，在新能源汽车，尤其是纯电动汽车行业的地位尤其重要。在此控制系统中，主要是由整车控制器VCU、高级辅助驾驶系统ADAS、制动系统、转向控制系统EPS 及中控系统组成。整车控制器VCU 通过各个系统和本身传感器的信号得知车辆当前工况信息，智能控制车辆各个部件实现主动安全及满足驾驶者的驾驶体验要求。VCU在新能源汽车项目中也实现了利用电机制动能量回收，在车辆减速滑行和制动工况高效的把机械能转化成电能，增加车辆行驶里程，提高经济型。汽车智能电子控制系统是汽车行业发展的必然结果，也是未来汽车电子发展的主要方向 01整车控制器 整车控制器（Vehicle Control Unit，VCU）系统是保障新能源电子汽车能够有效工作的核心系统，VCU 系统相当于一辆电子汽车的大脑，具有非常重要的作用，总的来说，VCU 系统的优劣直接影响了汽车的性能。 VCU 系统在运作的过程中，要对当前汽车的电池状态进行实时监视，对其各项指标予以记录，并通过自我分析来进行相应指令的传输，在指令传送到功能区域后就可以对当前汽车状态进行处理，以此来强化电能的利用率，保障汽车的安全及寿命。VCU 系统的使用可以帮助车主明晰汽车行驶的途中能量消耗情况是否合理，是否能够支撑车主到达目的地。对当前汽车的能量以及目的地之间的距离进行整合，以此来正确分配车内的能源供应，全面提高行车效率。与此同时，因为CAN 总线系统的协助，汽车在行驶的过程中还不用考虑安全问题，此项技术能够确保汽车的平稳驾驶。 VCU 系统就像是实时监控一样，能够让车主迅速明晰当前汽车的问题，对其进行迅速处理，保障人车安全。整车控制器 VCU 具备以下功能： 整车控制功能 整车各种工况扭矩管理、能量管理、电机电池协调管理、充电管理、故障诊断等功能。能够对上下电时的高低压控制逻辑进行管理，根据驾驶员输入对驾驶扭矩做出准确判断，能够对车辆当前工况进行判断，能够实现扭矩请求和扭矩限制功能。 制动能量回收功能VCU 控制策略可以实现能源再生制动功能，并且协调制动能量回收过程电机制动与ABS 系统工作，保证制动安全。 车辆附件控制功能车辆附件包括空调、助力转向、风扇、冷却水泵等部件，VCU 能够实现对输入/输出信号的处理，包括滤波、抗抖、滞回处理，保证输入可靠有效，输出明确。 故障诊断功能VCU 能够识别零部件及系统功能故障，并采取相应的应对策略，提供系统故障保护下的跛行等故障处理功能，同时具备故障码存储、上传、清除等功能。 CAN 网络通信管理功能实现整车CAN 网络总线调度，具有故障诊断功能（包含故障路径类型、存储故障代码、故障处理等）、能管理相关系统的关键信息。 辅助预警功能汽车智能电子控制系统具备车道偏离报警CDW、前碰撞预警FCW、后碰撞辅助报警RCTA、盲点检测BSD、并线辅助危险报警LCA等功能。 02能量管理系统 能量管理系统（Energy Management System，EMS）是电子控制中的重要组成部分，对新能源汽车的制造具有重要的意义。电子控制中能量管理系统的内容具有多样性等特点，其中包括：功率分配、充放电控制、功率限制等内容。能量管理系统具有其独特的工作原理： 第一，利用数据采集电路的形式搜集电池状态信息；第二，将电池状态信息进行系统化的分析以及处理；第三，通过对数据分析结果，在系统内生成控制指令，并且进行指令的执行。 在其基础上，能量管理系统可以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，从而有效的提高电池包的使用寿命和利用率。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。 EMS 系统具有以下的几个特点： ①EMS 系统可以使蓄电池始终维持在最佳的荷电状态，为新能源汽车提供驱动力。 ②EMS 系统可以对与之相关的子系统的实际运行状况进行分析，实现对整个系统运行状态的监查和控制，对新能源汽车的充电方式以及剩余的电量情况进行及时的调控和预警。 ③EMS 系统可以实时根据新能源汽车所剩余的电量，对汽车可以行驶的最大里程数进行精准度预测，以方便司机可以及时的预知。此外，EMS 系统还可以进一步实现对汽车内的空调温度以及大灯亮度等进行调节，在不影响其他功能正常使用的情况下，智能开启省电模式。 03电动助力转向系统 在新能源汽车中，电动助力转向系统（Electronic Stability Program，EPS）具有重要的辅助功能，可以有效的提高汽车的功能，提升汽车的性能。在电动助力转向系统中应用的设备较多且具有多样性和复杂性等特点，例如：电动机、电子控制单元（Electronic Control Unit，ECU）、车速传感器等，在新能源电动助力转向系统中，电子控制单元的应用具有核心作用，因为电子控制单元具有独特的工作原理。而电动助力转向系统的工作原理也较为复杂，当驾驶员在操控汽车方向盘的时候，可以将汽车进行转向处理，而这种处理首先需要通过转矩传感器进行系统的分析转矩，然后将分析结果传达至电子控制单元（ECU），在有ECU 根系分析信息并生成控制指令，最后对控制指令进行准确的执行，从而完成电动助力转向系统的辅助作用，提高汽车驾驶的安全性。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。 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，方向盘不转动，电控单元不会发出调控指示，电机停止运转。 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。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，合理采取措施优化系统性能，满足动态性能与稳定性等设计要求。 04电机驱动控制系统 电机驱动控制系统与新能源汽车的安全运行有着紧密的联系，电机驱动控制系统直接影响了汽车的安全运行，该电机驱动控制系统主要由数字控制器、电力电子变流器、传感器等内容组成，电机驱动控制系统在汽车的运行中主要负责将蓄电池中的电能转变成为供汽车车轮运动的动能，并且为汽车提供平稳运行的能力，提高汽车的稳定性。其特点包括：在进行电机驱动控制系统的设计时，需要重视对功率输出的恒定；在汽车运行中必要的时候需要保持低速特性；控制成本；转矩的响应速度较快等方面，从而提高电机驱动控制系统设计的质量。 驱动控制系统，直接关乎项目宣推以及行驶可靠性。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，才能最好的实现系统功能。 05制动系统 传统燃料动力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。同时，整车控制系统VCU也与制动系统合作调整控制策略，并且协调制动能量回收过程电机制动与ABS 系统工作，保证制动安全。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。 06自适应巡航控制系统 在整个自适应巡航控制系统中，要对能源的自适应进行有效的控制，才能使新能源汽车的能源和运行速度得到合理的分配。自适应巡航系统的原理如下： 首先，需要采集到新能源汽车的运行工况和能源状态；然后，通过电子电力控制系统对采集到的信息进行分析和处理；最后，再根据事先预设的算法来生成与操作相对应的控制指令，以此来控制新能源汽车的能源系统和自适应系统。 自适应巡航控制系统是在按设定车速进行巡航控制的系统上，增加了与前方车辆保持合理间距控制功能的新系统。自适应巡航系统主要由自适应巡航控制系统传感器、自适应巡航控制系统控制器、发动机管理控制器组成。电子控制器最主要的组成部分其实是单片机，它的主要功能就是处理传感器中的信息，然后根据信息来生成相应的指令。 07车道保持系统 车道保持辅助系统（Lane Keeping Assist Systems，LKAS），用于帮助司机使车辆一直保持在规定的某个车道上行驶，不偏离车道。当车道保持辅助系统识别到本车道两侧的标记线，那么系统处于待命状态。这通过组合仪表盘中的绿色指示灯显示。当系统处于待命状态下，如果在越过标记线前打了转向灯，警告信号就会被屏蔽，认定驾驶员为有意识的换道。 LKAS系统的工作原理：在前车窗内侧的上方安装摄像头，拍摄车道线,形成清晰的图像。在计算机的帮助下，通过算法处理判断出车辆是否在规定车道内。如果偏离车道(左右偏离)，控制系统会给出报警信号和纠偏指令。接到决策系统命令时,由ESP系统输出转向助力,使车辆保持在道路内行驶。 目前该系统主要应用于结构化的道路上，如高速公路和路面条件较好（车道线清晰）的公路上行驶。 08结语 虽说新能源汽车已经获得了较好发展，但以真实情况来说，新能源汽车的自主创新能力较弱，致使电子控制技术在实际发展中较为滞后，未能为新能源汽车的发展提供切实帮助。将电子控制技术智能化的程度不断提高，也能够提升汽车操控过程中的准确性和稳定性。利用各类无线传感器，结合深度学习方法，能够实现远程控制、自动驾驶等新型功能。智能化汽车的电子仪表，导航系统以及车辆状态监控系统当中，电子控制技术都发挥着重要的作用。通过实时获取传感器数据进行信号处理，进而对车辆的行驶状态进行感知。此外，将互联网技术和信息化产业集成于汽车驾驶和制造的过程中，同样具有极高的现实意义。利用人机互动和智能驾驶的解决方案，能够彻底转变当前汽车的驾驶方式。借助大数据时代广泛的信息获取渠道，更有利于自动驾驶技术的实现与发展。 电子控制技术作为汽车的核心技术，在智能化新能源汽车的生产与应用中占有重要的地位。新能源汽车顺应了时代发展的潮流，在竞争日益激烈的今天取得了一席之地，优秀的智能化电子控制系统功不可没。 参考文献： [1]王志辛.新能源汽车电子控制的关键性技术研究[J].价值工程,2019,38(01):108-110. 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