電動(dòng)汽車(chē)控制系統之整車(chē)控制系統研究

前言

電動(dòng)汽車(chē)控制系統的應用是當今汽車(chē)行業(yè)高新技術(shù)發(fā)展的必然趨勢，電動(dòng)汽車(chē)控制系統的四個(gè)主要控制單元為電動(dòng)汽車(chē)整車(chē)控制系統，電動(dòng)機控制系統，充電機控制系統和電池管理控制系統。電動(dòng)汽車(chē)整車(chē)控制系統由整車(chē)控制器、通信系統、零部件控制器以及駕駛員操縱系統構成，其主要功能是根據駕駛員的操作和當前的整車(chē)和零部件工作狀況，在保證安全和動(dòng)力性的前提下，選擇盡可能優(yōu)化的工作模式和能量分配比例，以達到最佳的燃料經(jīng)濟性和排放標準。

一、 電動(dòng)汽車(chē)整車(chē)控制系統及功能分析

1)控制對象：電動(dòng)汽車(chē)驅動(dòng)系統包括幾種不同的能量好餓儲能元件(燃料電池，內燃機或其他熱機，動(dòng)力電池和/或超級電容)，在實(shí)際工作過(guò)程中包括了化學(xué)能、電能和機械能之間的轉化。

電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統能流圖如下：

2)電動(dòng)汽車(chē)整車(chē)控制系統結構：電動(dòng)車(chē)動(dòng)力系統的部件都有自己的控制器，為分布式分層控制提供了基礎。分布式分層控制可以實(shí)現控制系統的拓撲分離和功能分離。拓撲分離使得無(wú)力結構上各個(gè)子系統控制系統分部在不同的位置上，從而減少了電磁干擾，功能分離使得各個(gè)子系統部件完成相對獨立的功能，從而可以減少子不見(jiàn)得相互影響并提高了容錯能力。

3)整車(chē)控制系統對車(chē)輛性能的影響主要有三個(gè)方面：

① 動(dòng)力性和經(jīng)濟性

②安全性

③駕駛舒適性及整車(chē)的協(xié)調控制

電動(dòng)汽車(chē)整車(chē)控制系統如下：

二、電動(dòng)汽車(chē)整車(chē)控制器

電動(dòng)汽車(chē)整車(chē)控制器VCU(Vehicle Control Unit)是電動(dòng)汽車(chē)整車(chē)控制系統的核心部件，它采集電機控制系統信號、加速踏板信號、制動(dòng)踏板信號及其他部件信號，根據駕駛員的駕駛意圖綜合分析并做出相應判斷后，監控整車(chē)各單元的工作(包括驅動(dòng)儀表顯示單元)。

1)整車(chē)控制器功能：整車(chē)控制器是控制系統的核心，承擔了數據交換、安全管理和能量分配的任務(wù)。根據重要程度和實(shí)現次序，其功能劃分如下。

①數據交互管理層②安全故障管理層③駕駛員意圖層④能量流管理層

2)整車(chē)控制器的開(kāi)發(fā)

現在的ECU開(kāi)發(fā)多采用V模式開(kāi)發(fā)流程。V模型開(kāi)發(fā)流程如下：

第一步，功能定義和離線(xiàn)仿真

第二步，快速控制器原型和硬件開(kāi)發(fā)

第三步，目標代碼生成

第四步，硬件在環(huán)仿真

第五步，調試和標定

結束語(yǔ)

電動(dòng)汽車(chē)控制系統是一個(gè)非常復雜的系統，整個(gè)電動(dòng)汽車(chē)控制系統還需要與基于CAN總線(xiàn)和串行通訊總線(xiàn)的輪式驅動(dòng)、電動(dòng)汽車(chē)通訊系統和電池監控系統相結合，實(shí)現對車(chē)輛運行狀態(tài)的檢測、控制以及故障排除。近幾年國內電動(dòng)汽車(chē)控制系統的研制已經(jīng)有了很大的進(jìn)步，隨著(zhù)電動(dòng)機及驅動(dòng)系統的發(fā)展，電動(dòng)汽車(chē)控制系統趨于智能化和數字化。變結構控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )、自適應控制、專(zhuān)家控制、遺傳算法等非線(xiàn)性智能控制技術(shù)，都將各自或結合應用于電動(dòng)汽車(chē)的電動(dòng)機控制系統中。