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这种系统就是把发动机中排出的一些废气继续回送到汽车的进气歧管中，再混入一定量的新鲜空气最后再一起被送入气缸,这样可以在一定程度上减少发动机生成有害气体,其中关于再循环系统中所循环的的废气量则是排气再循环阀来自动控制。怠速控制汽车中的怠速控制的功用就是达到让发动机起动之后就很快进入暖机过程的目的，同时还能自动的保持发动机在怠速下稳定的运行。而关于怠速控制的主要内容就是:汽车起动后的对于暖机过程的相关控制以及负荷变化的控制等等。
三、汽车发动机电子技术的发展趋势
由于经济的快速发展，人们已经不仅仅满足于物质追求了，所以人们对于汽车的安全性、环保性、舒适性、娱乐性等等的要求也就不断的严苛,这就直接导致了汽车电子技术完全迈进了优化人、汽车、环境三者之间的整体意识的时代。汽车发动机电子技术的快速发展对于汽车相关性能的提高至关重要。笔者认为在未来汽车发动机电子控制技术的发展趋势有以下两点:首先就是传感器技术。因为当前人们汽车的自动化程度要求和传感器的依赖程度越来越高，这样就促使传感器朝着多功能化、集成化智能化和微型化这三个方向发展，2、发动机电控单元ECU。电控单元ECU是汽车电子控制系统中的核心部件,微处理机功能要更强大。
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汽车的安全性能主要是受一下三个因素的影响：一，驾驶员；二，驾驶环境；三，车辆本身。它们共同构成了汽车安全性能。其中驾驶员的因素是占主导地位的，例如驾驶员对车辆驾驶能力的好坏、驾驶员安全意识是否到位和是否遵守交通法律法规等等。在繁忙和交通环境拥挤的车辆行驶过程中，如果驾驶员的心理不是很健康积极的话，那么就会直接影响到车辆行驶的安全。有很大一部分的汽车事故都是因为驾驶员不遵守交通法律法规造成的。虽然每个国家和政府都在努力的采取措施来禁止这类事情，但是还是有很多的驾驶员对其不予理会，对这些措施不以为然，都抱着侥幸心理，以为自己不会成为事故的主角，但是就是因为如此，让事故有机可乘。而驾驶环境和气候的影响对行车的安全影响也很大，比如急险弯道、结冰路面、雨天湿滑路面等特殊的路面情况和天气情况也是导致事故多发的罪魁祸首。所以在如此环境下驾驶车辆必须小心谨慎，并且需要掌握足够的驾驶技能和经验。然后就是汽车本身的安全性能了，虽然车辆本身的安全性能的提高并不能有效的降低生活中的交通事故发生频率，但是却可以在交通事故发生后能最大限度的保证车内乘员避免受到伤害。
三、电子技术在汽车行驶安全上的应用
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在续航里程短、充电时间长这两个妨碍电动汽车远程行驶的关键障碍中，续航里程虽然受电池技术制约难以比肩燃油汽车，但续航150公里～200公里还不难实现。这个距离相当于在高速公路上驶过三四个服务区或大多数人日常行驶两三天的路程，只要电力耗尽时快速得到供给，驾驶电动汽车500公里一日往返、1000公里朝发夕至亦非难事。如此，快速电力供给就成为问题的焦点。既然沿用先开发出电动汽车而后为其配套电力供给体系的传统发展策略不能解决问题，那么运用一下逆向思维，先规划一个满足需求且容易实现的电力供给体系，然后再开发适应这一电力供给体系的电动汽车会怎样。出现总理所讲的“颠覆性技术”也未可知。说到快速电力供给，首先需要界定电力供给的快与慢。多年来，人们已经习惯于燃油汽车加油所需的数分钟时间，电动汽车的快速电力供给采用这一标准顺理成章。从物理学原理来看，现存的三种电动汽车电力供给方式中，快速充电相对来讲接近这个标准但也需数倍于加油耗时的30分钟（80%），普通充电所需的数小时可说是天壤之别，只有换电方式符合标准。有报道说特斯拉换电站一分半钟可以完成一次换电操作。自从曾经的明星换电运营商BetterPlace破产以来，支持换电的观点似乎已经销声匿迹。但是，既然特斯拉又开始换电了，事情看来尚存回旋余地。多数专家认为BetterPlace的换电方式一是换电站建设运营成本高，二是电池不能在多种车型间通用，使其最终走向破产。BetterPlace的失败说明它的换电方案和商业模式行不通，但是如果据此断定换电方式行不通特斯拉首先不会认同。达成一个既定目标从来都不止有一种方法，能否成功在于能否寻找到技术可行、经济合算的解决方案，将问题简单化的最有效手段莫过于“分解”。例如古代印刷书籍采用雕版印刷技术，一页印版雕成书页的内容布局、字的形状、大小无法更改，一部书的雕版需要具有高超技艺的雕刻工匠耗费大量时日，因而书籍昂贵。活字印刷技术普及之后，一套字模可以反复用来铸造铅字，而后随意排成印版，字模和铅字的通用性保证了印刷成本的低廉。如果说快速电力供给是电动汽车的必然选择，BetterPlace失败的主要原因是没有实现电池通用化，而将雕版上的字符分解为一个个铅字可以破解通用化难题，那么何不尝试一下将电动汽车的大箱电池组分解，代之以多个（比如说十个2kWh的）参照电动自行车锂电池标准的小箱电池。以小箱电池为基础可以构建一个简单的快速电力供给体系。只要电池体积和重量都适合人力搬动，而且借用电动自行车锂电池适合快速装拆的安装结构，换电作业就可以采用纯人工方式。从人工换电出发，继而将换电站的充电功能剥离出去，剩下的数个收纳电池的专用周转货架和两三个操作人员就能构成一个典型的简约换电站。接下来要做的是，将从各个换电站剥离出来的充电服务汇集到一个大型的储能电站，充分利用夜间电网的低谷电力为电池充电。最后用货运车辆在换电站与储能电站之间往返穿梭，为各个换电站运来充满的电池并带走放空的电池。在这样一个类似WI-FI无线局域网架构的电力供给体系中，如果说换电站好比WI-FI热点、储能电站好比无线路由器、货运车辆好比无线电波，一个个标准电池好比“无线电波”所携带的数字信号，那么电动汽车就相当于移动终端。可以预见，流通的商品从电转化为标准电池、消费者支付满电电池和空电电池之间的差价，上述电力供给体系各个利益相关方都能获得显而易见的经济收益。第一个受益者是电动汽车的购买者，不为电池付费却可以尽情享用别人提供的电，自然也就无需关心电池的价格寿命几何。电池制造者则不再因百来个“鸡肋”般的订单而苦恼，可以日复一日地生产同样的电池。电动汽车制造者不再为选用多大的电池而殚精竭虑，可以按自己的喜好灵活设计续航里程，只需考虑如何将所需个数的电池塞进车里。城市的管理者不必再为从哪里挤出充换电站的建设用地、为如何压迫小区物业放行充电桩安装、为可能到来的配电网增容改造而苦恼，只需将电动汽车的基础设施建设交给电力供给体系的运营者就万事大吉。电力供给体系的运营者的收益则更大。先是从“先有鸡还是先有蛋”的无休止口水官司中脱身，不说“鸡”也不说“蛋”，转而建造一个相当于自然界中“野生原鸡”进化地位的储能电站，先收获着电网峰谷电价差的利益，随着电动汽车拥有量的增加逐步转身为充电工厂，等到流通中标准电池寿命期来临梯级利用自然而然地发生，充电工厂再一次转化为储能电站。其次电力供给体系运营者不必烦恼换电站如何“建”只需筹划“搁”在哪里，只要能腾出几十平米的场地，加油站、公共停车场、居民小区、工厂商场都可以加入换电站的行列。
不仅如此，这些换电站的数量、换电站的地点和容量可以随时根据形势的发展任意调整。长远看，不仅这样的储能电站很容易与风力光伏电站相融合，如果将标准电池看作一个大的“充电宝”其应用领域甚至可以涵盖日常生活、生产的方方面面。有了电力供给体系和适合人工换电的小箱标准电池，接下来的课题就是能否将这些标准电池用于电动汽车的电源系统。其关键在于处理好三个问题：一是电池的安装位置，二是电池固定可靠便于快速更换安装结构，三是电池与电机之间的电气连接关系。对于采用一个大箱电池的电动汽车而言，考虑到车内空间和车辆重心、轴荷，其安装位置大多利用座椅下的空间安装在车辆下部中间位置。当采用多数个标准电池时，安装位置不仅可以在前后座椅下面还可以在引擎仓或者行李箱的边角处分布安装，设计者的选择自由度大大提高。若说电池安装结构，QB/T4428-2012《电动自行车用锂离子电池产品规格尺寸》所定电池外壳滑槽及配对的安装滑道是现成可用的，既安装可靠又方便插拔。至于电池与电机间的电气连接关系则需要多些文字加以说明。电动汽车以数个小箱标准电池为电源，除去上面所述种种以外还可为解决高电压触电风险、简化整车电池管理系统、简化电池热管理等电池相关问题创造机会。通常的电动汽车为在限制过大电流的条件下保证驱动电机的输出功率，单个大箱电池的工作电压多在300V以上。将电压分解给十个小箱标准电池，每个标准电池的电压就低于40V，处于安全电压范围内。如果不将这些电池串联一起而是分别经逆变器接入驱动电机，高电压的弊端就可以彻底根除。驱动电机可以相应地将定子绕组分解为十个分绕组，工作时各个分绕组产生的磁通势相叠加与原绕组相当。各个标准电池分别接入驱动电机还可以带来一个好处，电池均衡的对象不再是整个电源系统而转化为各个标准电池，所涉单体电池数量仅为整体电池的十分之一。更有意义的是，十个标准电池分别经逆变器接入具有十个分绕组的驱动电机，其功效相当于用十个小电机共同承担电动汽车的驱动。从理论上讲可以分别控制每个分绕组参与或者不参与驱动，利于电动汽车应对多种复杂工况。尤其是在电动汽车起步或者加速时确保全部分绕组参与驱动抑制大电流冲击，巡航行驶时控制各个分绕组逐次停歇方便相应的小电池散热，当某个分绕组或者为其供电的标准电池发生故障时其余分绕组继续工作就能避免电动汽车突然失速。
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2.技术推进规律。
电动汽车作为新一代的交通工具其技术组成不仅包含了原有的机械技术、驱动技术和控制技术，还使用了最新的电力电子技术和信息技术等高端科技，这些技术的全面发展是推动电动汽车产业化的重要因素，并且为其发展打下基础。
3.市场拉动规律。
每一个产业的发展都离不开产品的实际使用价值，只有产品的使用价值得到认可才能够促进产品的再生产，而产品的使用价值是需要通过销售市场来体现的，任何一个产业都会遵循这个规律。当今世界经济全球化的浪潮高涨，想要推动电动汽车的产业化发展必须要注重对其市场的培育和开发。
二、与我国国情相结合
我国的国情有着非常明显的区别于他国的特点，具体表现在:人口数量大、人均资源量小、经济增长方式以粗放型为主、市场体系尚不完善、相关法规尚不健全等。电动汽车的产业化发展要做到主动与我国的国情相结合，改变以往被动适应的固有方式，让产业和经济两方面和谐发展，以科学的发展理念为指导，依照国情制定合理的产业化途径。
1.与我国能源现状相结合。
随着近些年我国汽车保有量的迅速增长，年均石油进口量不断上升，汽车燃油消耗量逐年增加，发展电动汽车产业首先要解决能源消费结构的问题，缓解我国的能源危机，保证能源的安全稳定。
2.与我国环境现状相结合。
新时期越来越多的人已经注意到了人与自然和谐发展对人类的重要性。进行产业化的电动汽车发展过程要注重其与环境的适应能力和相互融洽程度，适应我国的环境特点，发展零排放的低能耗工程。
3.与我国汽车工业的技术水平相结合。
面对目前我国汽车技术依旧没有实现完全的自主知识产权的国情，电动汽车产业在发展之初，要牢牢把握住各国均处于发展初级阶段的情况，积极地加大研究投入，让产业化带动我国的电动汽车技术走在世界的前列，增强我国的汽车工业国际竞争力。
4.与我国汽车市场现状相结合。
近10年，我国汽车产业呈现狂飙式发展，汽车销量从2001年占全球4.3%，到2010年攀升至23.5%，成为全球第一汽车生产和消费大国。未来10年我国汽车将进入第二个高速增长期，我国将逐渐步入“汽车社会”，迎来汽车消费大众化的时代。据专家预计，至2015年国内汽车的产能将达到3800万辆，消费量将达到3000万辆，我国汽车消费将占全球汽车总消费的25%左右。这为电动汽车产业发展提供了巨大的市场需求。电动汽车产业在开始发展之初，认清我国汽车市场的现状和经济规律，充分利用汽车市场的竞争机制，减少国家政策对市场竞争的过度干预，在短期内促进电动汽车产业按照市场规律得到最快发展。
5.与我国汽车法律法规体系相结合。
因此，在实际操作中要从社会的角度出发，在维护汽车产业利益的同时努力把产业的附加影响降到最低。促进我国汽车产业相关法律体系进一步完善。从政策层面看，我国已经将新能源汽车列入战略性新兴产业，国家颁布实施的《节能与新能源汽车产业发展规划(2012—2020年)》提出，2020年中国将构建起支撑电动汽车大规模产业化的关键零部件产业体系，这必将为促进我国整个电动汽车产业健康发展奠定坚实基础。
三、与国际电动汽车产业接轨
为了发展汽车工业常常需要通过市场来换取技术，中国市场的发展受制于别国的先进技术。因此在电动汽车产业发展之初，应当积极投入电动汽车技术的研发，争取在世界上取得超前的地位，从以下几个方面做好相应的工作。
1.以技术研发为基础。
首先，要将核心技术作为追求的主要目标和研究投入的主要方向。只有掌握了产业的核心技术才能够真正掌握产业的“命脉”，实现产业链的水平分工，给产业的进一步发展提供充足的动力。
2.注重调整汽车产业结构。
将结构调整贯穿于电动汽车产业发展的始终,在产业化发展的全过程中，要注意到产业结构的调整和优化问题，政府部门不要将注意力集中在劳动密集型和资本密集型的产业上，而是多关注高科技的核心产品和技术，通过充分的思考来指导产业的健康发展。
3.积极进行产业转移。
产业化的发展不仅需要全球的资源，更需要全球的市场。从国内外环境看，国际汽车产业呈现由汽车制造向汽车研发转移的趋势。我国作为新兴国家的代表，将从电动汽车产业研发转移中获取更多机会。我们需要适时地制定出产业发展的规律和策略，不失时机地走“引进来、走出去”的特色发展道路。
四、市场经济体制下推动电动汽车产业发展的措施
1.必须坚持“两条腿走路”的方针。
对于未来电动汽车产业的发展，必须采取一定的措施和制度，也要结合中国国情，从实际出发，必须坚持“两条腿走路，双管齐下，两手抓、两手都要硬”的方针。一方面，要以空前的热情和努力大力推动电动汽车产业发展;另一方面，高度重视传统汽车的技术进步和技术升级。
2.加快核心部件的技术研发力度，尽快掌握核心技术。
政府应以更大的力度支持电动汽车的技术开发，毫不放松地紧跟世界前沿技术，巩固己有的优势地位，加大科研的力度，走一条“吸收-引进-创新”的道路，形成国内电动汽车核心技术，防止产业发展在技术上受制于人。
3.培育国内消费市场，提高消费者成熟度。
促进电动汽车消费的关键是降低产品价格。从汽车市场看，我国已经是世界上汽车产业发展潜力最大的地区之一，目前北京、成都等5个城市的汽车保有量超过200万辆，巨大的消费潜力是我国电动汽车产业不断发展的基本保证。推广电动汽车需培育国内消费市场，电动汽车只有在消费者的广泛使用中才能不断得到改进，其社会效益也才能得到体现。
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SABER软件是一个在数学模拟及硬件设计方面功能卓著的仿真工具。对于复杂的混合信号设计和验证问题，SABER软件为设计工程师提供了一种功能强大的混合信号行为仿真器。由于混合信号硬件描述语言——MAST的支持，SABER软件实现了单一内核混合信号及混合技术的仿真，完全改变了模拟电路仿真的现状。SABER软件在混合技术领域具有多个仿真引擎，可以分别处理不同领域的设计单元，且遵循相应的守恒定律，支持电力系统、机电一体化、机械系统、电子系统、光电控制系统、液压系统等系统单元。现在，SABER软件在汽车和飞机制造领域已得到广泛的应用。尤其是在汽车制造领域，许多欧美公司已将它定为行业标准，并投资SABER软件的发展以不断满足新的设计需要。
SABER软件具有明显的优势：分析从SOC到大型系统之间的设计，包括模拟电路、数字电路及混合电路；通过单一的混合信号仿真内核就可以提供精确有效的仿真结果；通过对稳态、时域、频域、统计、可靠性及控制等方面的分析来检验系统性能。
SABER仿真器能够让设计人员对从汽车的最初设计方案（方框图）到由实际电路和机械实现的完整系统进行仿真。这种能力对于复杂运动控制系统的设计（如ABS系统、安全气囊系统、发动机控制系统、车身控制系统等）尤为重要。
2汽车电子仿真技术的应用
汽车在投产之前要经过大量的测试试验，对原设计不断地进行修正往往会耗费大量的物力和时间。在设计阶段，对各种状况进行模拟仿真、修正、完善设计，能够提高效率、缩短开发周期。使用SABER软件进行仿真，主要分为3个阶段：建立数学模型、对系统原理进行仿真和对仿真模型进行修改检验。
2.1建立数学模型
所谓计算机仿真就是将实际系统的运行规律用数学形式表达出来，它们通常是一组微分方程或差分方程，然后通过计算机采用数值求解法求解这些方程。
在仿真之前，首先对系统原理图中的所有零部件进行抽象化，建立数学模型，绘制系统的数学模型。为了对电路或系统进行计算机仿真，经常需要开发一个或一组模型。要研究电路的详细特性，可能要求对物理器件建模，有时还需要对大型电路或系统建模。系统模型可能无需和器件模型一样详尽，但作为大系统仿真的一部分，系统模型仍然非常有用。零部件数学模型的质量直接关系到仿真结果的准确性。通过对数学模型各种参数属性的设置来模拟零部件的功能，同时，经过大量计算和试验，不断修正、完善数模。对于同一类零部件可以共用一个（或一类）模型，通过调整数模参数值来实现零部件的更迭。这对于缩短开发周期、节省开发成本，起着至关重要的作用。
在一定外界条件（即输人或激励，包括外加控制与外加干扰）的作用下，从系统的一定初始状态出发，所经历的由其内部的固有特性（即由系统的结构与参数所决定的特性）决定了整个动态过程。研究系统及其输人、输出三者之间的动态关系，即可确定其性能的属性。图1是汽车音响系统中扬声器的物理模型，其中In_pfUIn_m作为输人信号、由电磁学可知，可以进一步将其简化为力f（t）输人。
于是可将其进一步简化为质量-阻尼-弹簧系统，如图2所示，图2中m、c、k分别表示质量、粘性阻尼系数、弹簧刚度。对系统而言，质量受外力f（t）的作用，质量位移为y（t）（实际扬声器衔铁的振幅），系统的动力学方程为my"（t）cy''''''''（t）ky（t）=f（t），y（o）=yo，y''''''''（o）=y''''''''。
其中，y（0）与y''''''''（0）分别为质量的初位移与初速度，这就是在输人作用于系统之前系统的初始状态。显然，此系统在任何瞬间的状态完全可以由质量的,y（t）与y''''''''（t）这两个变动着的状态（即状态变量）在此瞬间的取值来刻画。因为y（t）在此瞬间的取值代表了位移的情况，y''''''''（t）在此瞬间的取值代表了y（t）在此瞬间的变化趋势（速度）的情况。
还有一种更直接的建立数学模型的方法，就是模拟硬件描述语言（AHDL）的含义。MAST就是一种AHDL,Saber仿真器可以仿真用MASTAHDL描述的网表。
零部件的模型是建立在大量计算和试验基础上的，SABER软件提供了大量的零部件库文件，对于类似的零件只需修改其属性参数值即可。
2.2对系统原理进行仿真
在仿真过程中，将数学模型转变成为计算机上运行的仿真模型，是由SABER软件系统来完成的，并同时根据仿真模型编制出仿真程序。通过对系统的仿真，可以随时得出各个子系统或零部件的瞬时工作状态及性能参数变化，如电压、电流、功率、转矩等各参数的波形。通过对这些波形与实际试验的结果进行对比分析，找出两者的差别，从而修正原设计。
如先前所提及的，安全性和舒适性的需求导致了新的、高能耗的负载。这些负载可能随着汽车产品的进一步电子化，汽车电子控制装置得到更多的应用，所消耗的电能也将大幅度地增加。现有的12V动力电源已满足不了汽车上所有电气系统的需要，今后将采用集成的42V起动机-发电机供电系统，发电机最大输出功率将由目前的1.4kW提高到8kw左右，发电效率将会达到80以上。伺时，电压等级的提升还将同时带来许多新的问题。12V/42V汽车双电压系统原理图如图3所示。
在双电压系统中，把用电设备分成两部分：中小功率负载由14V电压供电，如室内灯、中控锁、收音机、仪表、车载导航系统等主要为车身电子设备；大功率负载，如电控机械制动装置、电控机械气门正时装置、三元催化转换加热器、电控悬架等，主要为发动机、底盘系统电子设备，由42V电压供电。此双电压供电系统有两个关键器件，一个是DC/DC变换器，它能把交流发电机输出的42V高电压转变为14V的电压。另一个，是装在发动机和变速器之间的起动-发电机，借助一个半导体整流-逆变功率变换器，它不仅充当交流发电机，发出42V的高电压，而且在发动机起动时还作为起动机用。由于它是直接起动发动机，起动时间仅为0.5s，所以噪声很小。
2.2.2起动机／发电机系统
大功率起动机与发电机（IntegratedStarter/Alternator，ISA）的转矩特性一致，因此，集成两种设备于一体在技术上是可行的，在经济上的效益也显而易见。如图4所示的输出功率与内燃机曲轴转速的关系曲线，ISA让内燃机的速度达到600v/min的起动速度，然后切换到发电模式。由于42V系统能够提供足够的电能，发动机在极短的时间内起动且在点火前达到更高的转速，这样可以降低低转速下的排放，换句话说，使得汽车重起动变得更加容易。
2.2.3双电压系统中42V供电系统
在运行中，双电压系统的电压随着转速变化而变化，电压峰值对电器元件的影响是非常明显的。图5所示的是双电庄系统中42V供电系统的变化曲线，非常清晰地显示了在转速急剧变化时电压的瞬时值，此脉冲电压峰值在电气系统设计和选择电子电器元件时有着非常重要的参考价值。
在仿真过程中，主要分两种类型进行。为了描述简单，这里将42V与14V分开进行讨论。第一种方法，全部打开所有的电子设备，可以观察到整个系统及各个电子器件的电压、电流波形，以及各个电子电器设备互相切换或同时打开时的电压、电流波形。同时，很方便地观察到在抛载状况时的峰值电压波形，局部抛载或全部抛载对系统的影响。
2.2.414V供电系统
14V电压系统主要用于各控制单元，对波形要求甚高。若峰值电压及电流产生严重的脉动，使蓄电池两端电压产生脉动干扰，控制单元搭铁（蓄电池负极）电位也将随之产生脉动干扰。如果这个干扰脉冲幅值过大，就会造成原有信号的丢失，引起控制失灵。观察峰值电压的波形，判定是否符合系统要求。14V线路上的电压波形如图6所示。
2.3对仿真模型进行修改、检验
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用于汽车电子产品的无源保护网络如图1所示。与此相同或类似的电路广泛用于保护与汽车12V总线连接的各种系统。这种网络防止高压尖峰、持续过压、电池反向和电流过度消耗造成损害。图1的电流保护作用很明显，如果负载电流超过1A的时间很长，保险丝F1就会熔化。D1与F1结合防止电池反向连接造成损害，大电流流经正向偏置的D1并烧断保险丝。电解电容器大约在额定电压的150时有一个有趣的特性：随着终端电压的提高，这种电容消耗的电流也越来越大，就C1而言，它在输入持续升高时起箝位作用(最终烧断保险丝)。双电池助推时的电压为28V左右，这不会烧断保险丝，因为C125V的额定值足够高，额外消耗的电流很少。电感器增加了很小的电阻，以限制峰值故障电流以及输入瞬态的转换率，从而在存在尖峰时帮助C1实现箝位。
无源网络的主要缺点是它依靠烧断保险丝来防止过流、过压和电池反向造成损害。另一个缺点是，它依靠电解电容实现箝位。这种电容器老化以后，电解质会变干，等效串联电阻(ESR)提高的特性也就消失了，这会损害箝位效果。有时D1采用大的齐纳二极管以帮助这个电容器发挥作用。人们已经设计出了有源电路来克服这些缺点。
有源电路
图2显示了一个有源解决方案，该方案用于屏蔽敏感电路，使其免受变化不定的12V汽车系统的影响。采用LT1641来驱动输入N沟道MOSFET，而上述提供无源解决方案就不具备这种附加保护：首先，LT1641在输入低于9V时断开负载，以防在低输入电压时系统失灵，并在起动时或充电系统出现故障时，减少系统向非关键负载提供宝贵的电流的机会；其次，LT1641在首次加电时逐渐升高输出电压，对负载实行软启动；第三，通过限流和定时断路器保护输出免受过载和短路影响。如果发生电流故障，断路器就以1至2Hz的速率自动重新尝试建立连接，可以设定保护电路上行线路保险丝的容限，让它在LT1641的下行线路出现电流故障时不熔化；最后，图2所示电路隔离出现在输入端的过压状态，同时提供箝位输出，以便负载电路在出现过压时能继续正常工作。
在12V输入的通常情况下，LT1641将MOSFET的栅极充电至大约20V以充分提升MOSFET的电压，并向负载提供电源。27V齐纳二极管D1的两端分别连接栅极与地，但是在9至16V的工作电压范围内不起作用。当输入升高到超过16V时，LT1641继续给MOSFET的栅极充电，试图保持MOSFET完全接通。如果输入升得太高，齐纳二极管就会对MOSFET的栅极箝位，并将输出电压限制在大约24V。LT1641本身在其输入端能够处理高达100V的电压，而且不受栅极箝位动作的影响。栅极箝位电路比无源解决方案的箝位电路精确得多，而且简单地通过选择一个具有合适击穿电压的D1，就可以轻松调整栅极箝位电路以满足负载要求。
图2所示电路在负载电流高达1A左右时工作得很好，但是就更高的负载电流而言，推荐使用图3所示电路来防止MOSFET过度消耗功率。如果过压状态持续存在，如电气系统由两个串联电池供电的时间超过通常所需时间，或负载突降后电流慢速上升以及MOSFET较小时，那么过度消耗功率是有风险的。输出由D1和D2取样，如果输入超过16.7V，那么就向“SENSE”引脚反馈一个信号，以将输出稳定在16.7V。这里的调节比图1所示电路的调节更精确，并且可以通过选择合适的齐纳二极管轻松定制，以满足负载的需求。
总的功耗由“TIMER”引脚限制，这个引脚记录MOSFET调节输出所用的总时长。如果过压状态持续超过15ms，那么LT1641就停机并允许MOSFET停止输出调节。在大约半秒钟以后，该电路尝试重新启动。这种重启周期一直持续，直到过压状态消失并恢复正常工作为止。处理过流故障的方法与图2描述的方法相同。
电池反向保护
简单地增加一个串联二极管，就可以给图2或图3所示电路增加电池反向保护功能。
在大多数情况下，采用普通p-n二极管就可以，如果正向压降很重要，可以选择肖特基二极管。在隔离二极管中的功耗不可接受的关键应用中，图4所示的简单电路就可以解决这个问题。
在正常工作情况下，MOSFETQ2的体二极管正向偏置，并传送功率至LT1641。LT1641接通时，Q2栅极获得驱动，从而完全接通。如果输入反向，那么Q3的射极就被拉低至低于地电平，Q3接通，从而将Q2的栅极拉低并保持其接近Q2的源极电平。在这种情况下，Q2保持断开状态，并隔离反向输入，使其不能到达LT1641和负载电路。微安级电流流经1MΩ电阻，到达LT1641的“GATE”引脚。
高压LDO用作电压限幅器
最高输入电压额定值为25V或更低的降压稳压器(如LT1616)一般不考虑用于汽车应用。然而，如果与LT3012B/LT3013B等低压差(LDO)线性稳压器结合使用，在输入电压上的缺点就可以轻松克服。这种尺寸小、效率高的组合如图5所示，可以在汽车环境中提供3.3V输出。
LT3013B拥有4V至80V的宽输入电压范围，并集成了电池反向保护功能，无需特殊电压限制或箝位电路，因此节省了成本和电路板面积。在以适中的负载电流工作时，LDO稳压器的效率近似等于VOUT/VIN。如果VOUT比VIN低得多，那么LDO的效率就会下降。例如，将12V输入降至3.3V输出时，效率仅为28。
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相比于传统的车速里程表，电子式车速里程表选用了具有时代特色的科技产品为人们服务：它们主要是由具有一对或几对触点的舌簧开关和转子组成的。在这种车速里程表中，它们的传感器是安装在组合仪表内部的，由变速器经过软轴驱动，在汽车行驶过程中产生了正比于汽车行驶速度的信号。
2.1电压汽车里程表都是有一定的定额的工作电压，在使用过程中需要注意电压的控制。特别是在冬季，有一些使用柴油机的车辆在进行启动时会遇到不能启动或是无法启动的问题，会选用强制启动的方法：跨接法高电压强制启动。如果经常采用这种方法，会造成车速里程表内部电压不稳定，严重的会烧坏原本稳定的电路。多次断开仪表电源，导致断丝等现象产生，使得车速里程表不能准确的显示车辆行驶路程及速度，车主无法准确的掌握车辆情况，最终会因为养护不及时导致车辆使用寿命缩短。对待这样的问题，需要根据实际情况有选择性的进行处理。不同车辆的车速里程表的额定工作电压是不同的。在对车辆的里程表进行电压测量时，需要依据说明书进行参数调整，防止将电压调高或调低，影响车辆的造成使用，造成安全隐患。当出现电压不稳或仪表盘不正常的情况时，需要立即停止车辆操作，运用专业检测设备或由专业人员进行排查，找出问题的原因，清除安全隐患。2.2接线在进行车速里程表的维修或养护中，会经常对线路进行拆装检查，因此，线路的接线问题也就出现了。一般情况下，车辆的车速里程表都有线路标记，在对车辆进行相关维修时，需要将这些标记一一区分开来，不要弄混。经常采用测量V0柱、G柱的电压来确定车速里程表的好坏情况，但切记不可以使用刮火的方法来检查是否有电。那样做是十分不安全的，而且近距离接触的安全隐患对人们造成的身体危害也是巨大的。在进行接线时需要我们提高警惕，谨慎小心的进行这项工作，不可以马虎大意。
2.3车速传感器安装在变速器输出轴传动端的车速传感器，主要是将输出转速产生脉冲信号反馈给车速里程表，由它显示出当前车辆行驶的车速。在使用车速传感器时，对下面的几个方面需要特别注意。传感器与变速器之间的连接需要有保证。只有两者之间的连接确定牢固，才可以在车辆行驶中进行准确的数据传输与反馈。确保车速传感器的轴插入到变速器的输出端齿轮的内孔中，保证传输转矩的准确性。在进行这项工作时，需要注意相关零部件的型号、类型。这些物件并不是通用的，在挑选时需要根据车辆自身的需求选取最佳型号的物件。如果使用不适当或者错误的部件，会造成车速传感器不能正确传输转矩，进而导致车速表不能正常工作，对车辆的使用期限造成一定的影响，造成使用者的人身安全隐患。因为车速传感器在与变速器连接时的条件是十分严格的，在一些车辆中会经常出现在这两者之间的连接物件脱落、生锈等情况，造成车速里程表的指针不正常指数或上下跳动，对车辆的使用造成一定的影响。因此，在对它们两者进行连接处理时，需要在专业人员的指导下进行安装，保证连接处的牢固程度，确保可以延长使用寿命。
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（2）加强实验室的建设，增加实验经费，保证实验室的实验设备满足开放实验的要求。要有有效的实验室管理方法，可通过计算机或校园网使实验管理的工作简化。应适当提高担任实验教学的教师待遇。
（3）学生要有学习的自觉性，才能保质保量按时完成实验，才能取得一定的效果。
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(二)着重培养学生的操作能力
使学生对于理论知识与操作技能的掌握达到该专业人才培养目标要求。汽车电工与电子技术课程仿真技术并不是理论上的技术，通过运用该技术，能够在很多方面完成对人才的较强培养，并且在理论学习、技能操作、个人方法建立等方面，均实现了较大的进步。本文认为，通过利用汽车电工与电子技术课程仿真技术，完全能够较好的培养学生自身的操作能力。首先，通过在教学中运用汽车电工与电子技术课程仿真技术，能够更好的完成基础课程的教学，提高学生的基础能力，促使学生向着多元化方向发展，培养更多的“一专多能”人才。其次，在运用汽车电工与电子技术课程仿真技术的过程中，可实现拓展课程的全新优化。可以通过汽车电工与电子技术课程仿真技术的帮助，学生可以对课题提出更多的猜想和假设，自己去证明和解答，与教师共同讨论，这对人才培养来讲，才是最需要的。
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在大多数汽车控制系统设计中，EMC变得越来越重要。如果设计的系统不干扰其它系统，也不受其它系统发射影响，并且不会干扰系统自身，那么所设计的系统就是电磁兼容的。
在美国出售的任何电子设备和系统都必须符合联邦通讯委员会(FCC)制定的EMC标准，而美国主要的汽车制造商也都有自己的一套测试规范来制约其供应商。其它的汽车公司通常也都有各自的要求，如：
SAEJ1113(汽车器件电磁敏感性测试程序)给出了汽车器件推荐的测试级别以及测试程序。
SAEJ1338则提供关于整个汽车电磁敏感性如何测试的相关信息。
SAEJ1752/3和IEC61967的第二和第四部分是专用于IC发射测试的两个标准。
欧洲也有自己的标准，欧盟EMC指导规范89/336/EEC于1996年开始生效，从此欧洲汽车工业引入了一个新的EMC指导标准(95/54/EEC)。
检查汽车对于电磁辐射的敏感性，应该确保整个汽车在20到1000MHz的90％带宽范围内参考电平限制在24V/米的均方根值以内，在整个带宽范围以内的均方根值在20V/米以内。在测试过程中要试验驾驶员对方向盘、制动以及引擎速度的直接控制，而且不允许产生可能导致路面上任何其他人混淆的异常，或者驾驶员对汽车直接控制的异常。
由于芯片几何尺寸不断减小，以及时钟速度的不断增加都会导致器件发射超过500MHz的时钟谐波，因此EMC设计非常重要。如摩托罗拉公司最新基于e500架构的微控制器MPC5500系列，该芯片采用0.1微米工艺技术，时钟频率为200MHz。
此外，产品成本的要求迫使生产商设计电路板时不使用地层并尽可能减少器件数量，汽车设计工程师将面对非常严格的设计约束挑战。设计的电子系统必须高度可靠，即使一百万辆汽车中有一辆存在一个简单的故障都是不允许的。没有考虑EMC设计而召回所有汽车的事实证明这种做法不仅损失巨大，而且影响汽车厂商的声誉。
在电磁兼容设计中，“受害方”的概念通常指那些由于设计缺乏EMC考虑而受到影响的部件。受害部件可能在基于MCU的PCB或者模块的内部，也可能是外部系统。通常的受害部件是汽车免持钥匙入车(Keyless-Entry)模块中的宽带接收器或者是车库门开启装置接收器，由于接收到MCU发出的足够强的噪声，这些模块中的接收器会误认为接收到了一个遥控信号。
汽车收音机通常也是受害部件：MCU可能产生大量的FM波段谐波，严重降低声音质量。分布在汽车中的其它模块也可能受到类似的影响，基于MCU的模块产生的发射噪声经由线缆传播出去，如果MCU产生足够强的噪声对文本和语音进行干扰，那么无绳电话和寻呼机也容易受到干扰。
EMC设计
很多EMC设计技术都可以应用到电路板和SoC设计中。最具共性的部分就是传输线效应，以及布线和电源分布网络上的寄生电阻、电容和电感效应。当然，SoC设计中存在许多与芯片自身相关的技术，涉及基底材料、器件几何尺寸和封装等。
首先了解传输线效应。如果发送器和接收器之间存在阻抗不匹配，信号将产生反射并且导致电压振铃现象，因而降低噪声容限，增加信号串扰并通过容性耦合对外产生信号发射干扰。IC上的传输线尺寸通常非常小，因此不会发射噪声或者受到辐射噪声的影响，而电路板上的传输线尺寸通常比较大，容易产生这种问题，最常用的解决办法是使用串联终结器。
在SoC设计中，噪声主要通过寄生电阻和电容来传导，而不是以电磁场的方式辐射。CMOS芯片通过一种外延工艺实现极低电阻基底的方法来增强抗闭锁的能力，而基底的底侧为基底噪声提供了一种有效的传导路径，使得很难将噪声源同敏感节点在电气上分隔开来。
许多并行的p＋基底触点(contact)为阻性耦合噪声提供了一个低阻抗路径。在n阱和p沟道晶体管p基底的侧壁以及底部之间会形成寄生电容，因而产生容性耦合噪声，并且在n沟道晶体管的基底和源区之间形成pn结(见图1)。
单个pn结电容非常小，在一个VLSI的SoC设计中并行的电容总和通常是几个纳法，在连接到电源网络之前将源区和基底直接连接可以短路掉这个电容。这种技术还消除了进入基底的瞬时负电流而导致的体效应(bodyeffect)。体效应会增加耗尽区，并导致晶体管的Vt变高。同样的技术也可以应用于n阱p沟道晶体管，以减小容性耦合噪声。
然而，包含层叠晶体管的数字电路或者模拟电路通常都需要隔离源区。在这种情况下，增加Vss到基底或者Vdd到基底的电容能够降低噪声瞬态值。对模拟电路设计来说，体效应通过改变偏置电流和信号带宽降低了电路性能，因此需要使用其它解决办法，如阱隔离。对数字电路，采用单一的阱最理想，可以降低芯片面积。通过认真的设计可以对体效应进行补偿。
基底噪声的另一个来源是碰撞离化(impact-ionization)电流，该噪声跟工艺技术有关，当NMOS晶体管达到夹断(pinch-off)电压时就会出现这种情况。碰撞离化会在基底产生空穴电流(正的瞬间电流)。
通常，基底噪声的频率范围可能高达1GHz，因此必须考虑趋肤效应。趋肤效应是指导体上随着深度的增加感应系数增大，在导体的中心位置达到最大值。趋肤效应会导致片上信号的衰减以及信号在芯片p＋基底层的失真。为最大程度减小趋肤效应，要求基底厚度小于150微米，该尺寸远远小于某些基底允许的最小机械厚度，然而更薄的基底更易碎。
噪声源
微控制器内部存在四种主要的噪声源：内部总线和节点同步开关产生的电源和地线上的电流；输出管脚信号的变换；振荡器工作产生的噪声；开关电容负载产生的片上信号假象。
许多设计方法可以降低同步开关噪声(SSN)。穿透电流是SSN的一个主要来源，所有的时钟驱动器、总线驱动器以及输出管脚驱动器都可能受到这种效应的影响。这种效应发生在互补类型的反相器中，输出状态发生变化时p沟道晶体管和n沟道晶体管瞬间同时导通。确保在互补晶体管导通之前关断另一个晶体管就可以实现穿透电流最小，在大电流驱动器的设计中，这可能要求一个前置驱动器来控制该节点信号的转换率。
切断不需要使用模块的时钟也可以降低SSN。很明显，该技术同具体应用十分相关，应用该技术可以提高EMC性能。在类似摩托罗拉的MPC555和565这样高度集成的微控制器芯片中，所有芯片的模块都具有这样的功能。
SSN也会产生辐射干扰，瞬间的电源和地电流会通过器件管脚流向外部的去耦电容。如果该电路(包括邦定线、封装引线以及PCB线)形成的环路足够大，就会产生信号发射。而环路中的寄生电感会产生电压降，将进一步产生共模辐射干扰。
共模辐射电场E的强度由下面等式计算：
E=1.26x10-6Iwfl/d
E=1.26x10-6Iwfl/d
这里E的单位是伏特/米，Iw的单位是安培，f是单位为赫兹，l是路径长度，d是到该路径的距离，l和d的单位都是米。复杂设计中频率由特定的应用需求来确定，不可能降低，因此SoC设计工程师必须认真考虑如何通过降低Iw或l来降低电场强度。
处理好时钟域也能降低SSN。许多优秀的SoC设计都是同步电路，这样容易在时钟上下沿处产生很大的峰值电流。将时钟驱动器分布在整个芯片中，而不是采用一个大的驱动器，这样可以使瞬态电流分布开。另外一种可能的办法是确保时钟不互相重叠。当然必须小心避免由于时序不匹配而产生竞争。更重要的是，时钟信号应该在远离敏感的I/O逻辑信号，特别是模拟电路。
当前的复杂嵌入式MCU有许多输出信号，大多数输出信号都必须能够快速地响应电容负载。这些信号包括时钟、数据、地址和高频串行通信信号。对内部节点来说，穿透电流和容性负载都会产生噪声。应用同样的技术处理内部节点可以解决输出管脚驱动器电路噪声问题。另外，管脚上信号的快速变换会产生反射引起的输出信号线上的信号振铃和串扰。
将这种类型的噪声源减到最小有许多解决方案。输出驱动器可以设计成驱动强度可以控制，并且可以增加信号转换速率控制电路来限制di/dt。由于大多数器件测试设备同最终应用相比，测试节点电容更高，所以通常更愿意指定一个固定值来实现驱动强度的控制。例如，假定MPC5XX系列的MCU微控制器芯片的CLKOUT满驱动强度是一个90pF的负载，并且是专为测试目的而设定。除了因为时序而考虑满驱动强度外，最好使用降低的驱动强度。
上面介绍的技术对于降低噪声有积极的作用，由于瞬态电流包络延长，平均的电流实际上会增加。在芯片上实现一个LVDS物理层也可以减小由于输出管脚上大的瞬态电流产生的噪声，这种方式依靠差模电流源来驱动低阻抗的外部负载(图2)。电压的摆幅限制在±300mV范围内。
支持这种技术所需增加的管脚可以通过减少电源管脚来弥补，由于这种实现方式有效地降低了片上瞬态电流，因而输出驱动器通过电源基本上维持一个恒定的直流电流，而传统驱动器中的瞬态电流则会在电容性负载上产生大的电压摆幅。
在振荡器设计中有两个方面会影响到EMC：输入和输出信号波形的形状会产生影响；通过频率抖动来实现频谱展宽并降低其窄带功率的能力。
振荡器从本质上属于模拟电路，因而对工艺、温度、电压和负载效应比SoC中的数字电路更敏感。使用自动增益控制(AGC)电路形式的反馈来限制振荡器信号幅度可以消除大部分这些效应。AGC的另外一种替代实现就是双模式振荡器，可以在高电流模式和低电流模式之间切换。初始状态下，电源接通时使用高电流模式确保较短的启动时间，然后切换到低电流模式确保最小噪声。
在集成了作为振荡器电路一部分的锁相环的SoC设计中，可以利用频率抖动在很小的范围内改变时钟频率，这样随着频率在一个范围上展开，可以减少基本能量。整个系统设计必须仔细考虑确保这种改变的比率以及频率范围不会影响最终应用中关键器件的时序。而在类似CAN、异步SCI和定时的I/O功能等广泛应用于汽车的串行通信中不能采取该方式。芯片上的开关噪声表明其自身就是期望信号输出的一个阻尼振荡，这是电感与芯片上负载电容串联组合而产生的结果。对一个典型的片上总线来说，负载是一个连接到许多三态缓冲器的长的PCB布线，该负载的主体是电容，包括栅极，pn结以及互联电容。
消除电感或者降低di/dt可以减小或者消除噪声。只有当噪声幅度大到会引起连接节错误开关时，才需要认真考虑设计中的噪声问题。
降低对于外部噪声源的敏感性包括对外部器件以及内部设计的考虑。外部的瞬态电流会引起管脚上的两种情况：电压变化会导致容性耦合的电流进入器件；超出电源范围的电压最终会通过电阻路径将电流传导到器件中。
汽车电子设计中，通常用外部RC滤波器来限制瞬态电压摆幅和注入电流。必须小心，确保外部器件值考虑到漏电流效应，尤其是模拟输入时。值得注意的是，MCU和IC的I/O管脚通常多达200个，这种解决方案所需的额外成本和电路板空间使工程师在系统设计中不愿意采用。最好的解决办法是实现在芯片上的高度集成。
硬件和软件技术可以协同实现EMC性能要求。例如，许多MCU都具有在外部总线上输出内部访问的能力，通常情况下这些都是不可见的。这种方式对于调试非常有用，但是在一些设计不当的系统中可能会产生外部的总线竞争，从而使相关噪声增加。
在过去的工作中我曾遇到芯片上A/D变换器读取值不正确的类似问题，该问题看上去似乎噪声在某种程度上干扰了测量或者是变换。通过了解系统的硬件结构图，从表面上了解A/D变换器的输入部分似乎一切都很正常，但是我注意到外部的EPROM以某种方式实现解码，而这种解码方式在某些非常特殊的情况下可能会引起总线竞争，这种竞争不会影响程序的任何运行，但是会产生足够的噪声，因此会出现A/D变换偶然的错误。通过改变解码逻辑就迅速解决了这个问题。
参考文献：
1.H.JohnsonandM.Graham,High-SpeedDigitalDesign,Prentice-HallPTR,EnglewoodCliffs,N.J.,1993.
2.H.W.Ott,NoiseReductionTechniquesinElectronicSystems,secondedition,JohnWiley&Sons,NewYork,1988.
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（二）行驶安全性的电子系统
近几年来，交通事故数量呈现明显上升趋势，因此人们不断提高对汽车安全性能的要求。汽车开发商开始研发出可靠的、安全的汽车电子安全装置，并且将这些汽车电子安全装置应用到汽车上。本文涉及到的汽车电子安全装置，主要有以下几种：第一种，防抱死制动系统。防抱死制动系统可以对制动液压力的收放进行有效控制，从而达到控制车轮的目的。通过安装防抱死制动系统不仅可以改善汽车的制动性，而且可以提高汽车紧急制动安全性。第二种，智能化安全气囊系统。该系统是由通型安全气囊、与之相配套的计算机系统组成的。该系统红外线传感器根据热量来判断座椅上是人还是物体；该系统超声波传感器，可以准确判断出乘员的具置。第三种，汽车自动避撞系统。此系统充分利用现代信息技术、传感技术，提高了驾驶员的感知能力，在发生紧急情况的时候，可以自动采取措施来控制汽车，让汽车主动避开危险，确保车辆的正常行驶。第四种，汽车轮胎压力检测系统。在汽车的每一个轮胎上要安装传感器，对行车状态下轮胎的各种参数进行实时监视。第五种，前照灯电子互控系统。这一系统能够促使相向行驶的车辆在相距150米以内的时候，其中一方关闭远光灯打开近光灯，另一方也会主动关闭远光灯打开近光灯，这就增强了夜间驾驶的安全系数。
（三）乘车舒适休闲的电子系统
当前，人们不仅追求汽车操作的可靠以及安全行，而且还追求汽车乘坐的舒适性，这就推动了汽车电子技术的快速发展。第一，智能化汽车空调。汽车空调装置借助电控单元ECU，控制转换风扇、加热继电器等，并且根据客户的不同需求，调节车内的温度。第二，电控自动座椅。电控自动座椅是将人体工程学与电子控制技术充分结合起来，提高座椅的舒适度。第三，电控主动悬架系统。在这一系统中，结合了电控技术与随动液压技术，按照车辆运行的实际情况以及路面状况来对阻尼特性参数进行控制以及调整，确保车辆的平稳行驶。第四，车载多媒体以及远程通信系统。在此系统中包括了游戏设备、DVD、车载GPS等设备。
二、汽车电子技术的发展趋势
电子技术与汽车工业充分结合起来，促使汽车电子技术向着智能化、规范化、总线化以及模块化方向发展。其一，智能化发展方向。目前在汽车电子各系统中，微处理器开始得到了广泛的应用，有效提高了控制技术智能水平，并且增强了装置的使用性能。其二，规范化发展方向。虽然多种多样的汽车电子技术逐渐涌现出来，但是这些技术在汽车上实施还需要一段时间才能够被确认下来。其三，总线化发展方向。各电子控制单元在通信的时候借助了总线，将当前的信息传输出去，总线化推动了汽车电子系统的革新。其四，模块化发展方向。电子技术与高新技术充分结合，更新汽车零部件产品，同时还简化了配套以及整车制造工艺，从而促使产品的品质得到提高。
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1.2实施电机故障诊断的意义
电机的驱动易受逆变器故障的影响，在交流电机驱动系统中，逆变器短路故障将会使电机产生有规律波动的或是恒定的馈电扭矩，使车辆突然减速。研究表明：逆变器出现故障时，永磁感应电机将产生较大的馈电扭矩，而且永磁电机也有存在潜在的高消磁电流的问题。而感应电机在逆变器出现故障时所产生有规律的馈电扭矩将由于有持续的负载而迅速衰减，这说明了感应电机具有较高的容错能力，适应混合动力系统的要求。开关电机磁阻是最具有故障容错能力的电机，而且当其有一个逆变器支路出现故障时电机仍能产生净扭矩，另外，开关磁阻电机成本低，结构紧凑，但是开关磁阻电机有较大的噪声和扭矩脉冲，而且需要位置检测器，而这些缺点使得开关磁阻电机在现阶段不适合应用于混合动力客车上。在混合动力客车动力系统中，电机是作为辅助动力的，而且电机属于高速旋转设备，如果电机出现故障，电机产生的瞬态扭矩将使车辆的稳定性和动力性将受到影响，而且，电机由高压电池组驱动，如果电机出现故障而不能及时容错，电机产生的瞬态电流将使电池受到损害，因此在混合动力系统中对电机进行故障诊断是非常必要的。
2.电机的故障诊断方法及典型故障诊断分析
2.1电机故障的诊断方法
（1）传统的电机故障诊断方法
在传统的基于数学模型的诊断方法中，经典的基于状态估计或过程参数估计的方法被应用于电机故障检测。图1为用此类方法进行故障诊断的原理框图。这种方法的优点是能深入电机系统本质的动态性质，可实现实时诊断，而缺点是需建立精确的电机数学模型，选择适当决策方法，因此，当电机系统模型不确定或非线性时，此类方法就难以实现了。
（3）基于模糊逻辑的电机故障诊断方法
图3为基于模糊逻辑的电机故障诊断方法框图，故障诊断部分是一个典型的模糊逻辑系统，主要包括模糊化单元、参考电机、底层模糊规则和解模糊单元。其中，模糊推理和底层模糊规则是模糊逻辑系统的核心，它具有模拟人的基于模糊概念的推理能力，该推理过程是基于模糊逻辑中的蕴涵关系及推理规则来进行的。模糊规则的制定有两种基本方法：第一，启发式途径来源于实际电机操作者的语言化的经验。第二，是采用自组织策略从正常和故障电机测量获得的信号进行模糊故障诊断的制定，将此方法通过计算机仿真实现，对电机故障有较好的识别能力。
（4）基于遗传算法的电机故障诊断方法
遗传算法是基于自然选择和基因遗传学原理的搜索算法，它的推算过程就是不断接近最优解的方法，因此它的特点在于并行计算与全局最优。而且，与一般的优化方法相比，遗传算法只需较少的信息就可实现最优化控制。由于一个模糊逻辑控制器所要确定的参变量很多，专家的经验只能起到指导作用，很难根据指导准确地定出各项参数，而反复试凑的过程就是一个寻优的过程，遗传算法可以应用于该寻优过程，较有效地确定出模糊逻辑控制器的结构和数量。
遗传算法应用于感应电机基于神经网络的故障诊断方法的框图如图4所示。设计神经网络的关键在于如何确定神经网络的结构及连接权系数，这就是一个优化问题，其优化的目标是使得所设计的神经网络具有尽可能好的函数估计及分类功能。具体地分，可以将遗传算法应用于神经网络的设计和训练两个方面，分别构成设计遗传算法和训练遗传算法。许多神经网络的设计细节，如隐层节点数、神经元转移函数等，都可由设计遗传算法进行优化，而神经网络的连接权重可由训练遗传算法优化。这两种遗传算法的应用可使神经网络的结构和参数得以优化，特别是用DSP来提高遗传算法的速度，可使故障响应时间小于300μs，不仅单故障信号诊断准确率可达98%，还可用于双故障信号的诊断，其准确率为66%。
近年来，电机故障诊断的智能方法在传统方法的基础上得到了飞速发展，新型的现代故障诊断技术不断涌现：神经网络、模糊逻辑、模糊神经网络、遗传算法等都在电机故障诊断领域得到成功应用。随着现代工业的发展，自动化系统的规模越来越大，使其产生故障的可能性和复杂性剧增，仅靠一种理论或一种方法，无论是智能的还是经典的，都很难实现复杂条件下电机故障完全、准确、及时地诊断，而多种方法综合运用,既可是经典方法与智能方法的结合，也可是两种或多种智能方法的结合，兼顾了实时性和精确度,因此多种方法的有机融合、综合运用这一趋势将成为必然，也将成为电机故障在线诊断技术发展的主流方向。
参考文献：
