纯电动汽车转矩控制策略的
电动汽车直接转矩控制系统的研究
１ 系统数学模型
１１四 自由度汽 车模 型 ．
本 文假 设 汽车 车速 不 变 。 采用 前 轮 转 向后 轮 驱
动方式。不考虑车身侧倾时。可以将整车简化为 ４ 自由度 模型 ， 即车辆 沿 Ｙ 的侧 向运 动 。 Ｚ 的横 轴 绕 轴
＋ Ｆｉ ｙｎ） － 等（ｌ￣Ｆ ｉ２￣（ ｒｎ一２８＋ ｓ ｓ
维普资讯
２０ 年第 ６ ０８ 期 （ 总第 ２ ３ ０ 期）
农 业装 备与 车辆工 程
Ａ Ｒ Ｃ Ｌ Ｕ ＡＬＥ Ｕ Ｐ Ｎ Ｇ ＩＵ Ｔ Ｒ Ｑ ＩＭＥ Ｔ＆Ｖ ＨＩＬ Ｎ Ｉ Ｅ Ｒ Ｎ Ｅ Ｃ ＥＥ ＧＮ Ｅ Ｉ Ｇ
Ｎｏ ６ ｏ ８ ． ２ ０
（ｏａ ｙ２３ Ｔ ｔｌ ０ ） ｌ
电动汽车直接 转矩控制系统 的研 究
沈海燕 ，杨化方 李 军伟 － ， ，
（． １ 山东理工大学交通 与车辆工程学院 ， 山东 淄博 ２ ５４ ２ ５０９ ． 淄博职业学院， 山东 淄博 ２ ５ １ ） ５ ０ ３ 摘要 ：建立了电动汽车动 力学模型 ， 用减小质心侧偏 角的直接转矩控制 ， 采 以此 为基础进行 了 ＰＤ控制策略 的研 究， Ｉ
（． ｏ ｅｅｏ ｍｍｃ＆ Ｖ ｈｃ ｎ ｉ ｅ ｎ ， ｈｎ ｏｇＵ ｉ ｒ ｔ ｏ ｅｈ ｏ ｇ ， ５０ ９ Ｃ ｉ ； １ Ｃ Ｈ ｇ ｆ Ｔ ｅｉ ｅＥ ｇ ｅｒ ｇ Ｓ ａ ｄｎ ｎｖ ｓｙ ｆ ｃｎｌ ｙ ２ ５ ， ｈｎ ｌ ｎ ｉ ｅ ｉ Ｔ ｏ ４ ａ
２ Ｚｂ ｃ ｔ ｎ ｌ ｎ ｔｕｅ ｉｏ２ ５ １ Ｃ ｉａ ． ｉｏＶｏ ａｉ ａ ｓｉ ｔ ．Ｚ ｂ ５ ０ ３， ｈｎ ） ｏ Ｉ ｔ
３ ＝ 一
） （ ） （ － ＋ ２ ｂ ）
（） ３
电动汽车电机控制策略
电动汽车电机控制策略电机控制模式是电动汽车电机控制的基础，根据不同的控制需求，可以采用不同的控制模式。
常见的电机控制模式包括电压控制模式、转速控制模式和转矩控制模式。
电压控制模式是通过控制电机的输入电压来控制电机的转速和转矩，具有简单、可靠的特点。
转速控制模式是通过控制电机的转速来实现对车辆速度的控制，可以根据车辆的需求进行动态调节。
转矩控制模式是通过控制电机的输出转矩来实现对车辆动力的控制，可以根据车辆的需求进行动态调节。
转速控制是电动汽车电机控制的关键环节之一、转速控制可以通过改变电机的电压、频率和电流来实现。
在低速运行时，可以通过提高电机的电压和电流来增加车辆的加速度，提高动力输出；在高速运行时，可以通过减小电机的电压和电流来控制车辆的速度，提高续航里程。
通常情况下，转速控制采用闭环控制方法，即根据车辆的实际速度和目标速度的差异来调节电机的转速，使其尽可能接近目标速度。
转矩控制是电动汽车电机控制的另一个关键环节。
转矩控制可以通过改变电机的电流来实现。
在启动和加速阶段，需要提供足够大的转矩来驱动车辆，而在稳定行驶和减速阶段，需要减小转矩以提高能效。
转矩控制的目标是在保证车辆安全和舒适性的前提下，实现最佳的车辆性能和能效。
通常情况下，转矩控制也采用闭环控制方法，即根据车辆的实际转矩和目标转矩的差异来调节电机的电流，使其尽可能接近目标转矩。
电流控制是电动汽车电机控制的另一个重要环节。
电流控制可以通过改变电机的电压和电阻来实现。
电流控制的目标是保证电机的工作在安全范围内，避免过大的电流对电机和电池造成损坏。
电流控制通常采用开环控制方法，即根据电机的额定电流和实际电流的差异来调节电机的电压和电阻，使其尽可能接近额定电流。
除了上述的基本控制策略之外，电动汽车的电机控制还可以结合车辆的动态需求和运行条件进行智能控制。
例如，根据车辆的行驶路况和载荷等信息，可以通过智能控制算法来实现电机控制的优化，提高车辆的动力性能和能效。
纯电动轿车整车驱动控制策略开发实践
况下 必须 限制 电机输 出转矩 。驱 动转 矩 的功 率 限 制策 略实 时根 据 三 大 高压 子 系统 状 态 ， 计算 蓄 电 池功率 、 电机 功率 及 高压 辅 助 系统 消耗 功率 ， 策 上 是通 过减少 高压 辅助 系 统能 量 供 给来 最 大可 能满 足驾驶 员 动力需 求 ， 仍 然 能 量供 需不 平 衡 ， 策 若 下
制器 的软件部 分 ， 是整 车控制 器 的核 心部分 。 本 文着 重讨 论一 款 自主 开发 纯 电动轿 车 的整
图 １ 纯电动轿车动力 系统结构示意图
能源 子系 统 由动力 蓄 电池及 其 能源 管理 系统 构成 ， 能源 管理 系统 是 实 现 动 力 蓄 电池利 用状 态
监控及 安全保 护 、 能量 再 生等 功能 的关键 部 件 ； 高 压辅 助子 系统 主要 为车 辆 正常 运行 和 人员 舒适 驾 乘提 供 保 障 ， 有 动 力 系 统 冷 却 、 气 调 节 等 功 具 空 能： 电机 驱 动 子 系 统 由 电控 系统 、 动 电机 等 组 驱 成 ， 将能 源子 系统 输 出 的 电能 转 化 为驱 动 车辆 它 的动 能 ， 或将 车辆 的动 能 转 化 为 电能 回收 到 能源 子系统 中 ， 纯 电动 轿车 的关键组 成部 分 。 是
系如 图 ４所示 。
式 中 ： 。 。 为动 力 系 统 过 载 限制 的驾驶 员 尸
期望功率 ； …为驾 驶 员期 望 功率 （ Ｐ ｎ为 电机转
速 ）Ｐ ； 一 ｄ为 蓄 电池 最大 放 电功率 ， Ｓ Ｃ成 正 ｉ 自 与 Ｏ 向关 系 ； 为 高 压 辅 助 系统 消耗 功 率 ， 括冷 却 Ｐ 包 系统及 空调 系统 等 。
纯电动汽车电动机的驱动控制和扭矩响应分析
纯电动汽车电动机的驱动控制和扭矩响应分析随着环境保护意识的增强和新能源技术的发展，纯电动汽车正逐渐成为汽车行业的重要发展方向。
而电动机作为纯电动汽车的关键组件之一，其驱动控制和扭矩响应的分析对于实现高效、安全、可靠的车辆性能至关重要。
一、纯电动汽车电动机的驱动控制分析纯电动汽车的电动机驱动控制系统主要包括电机驱动控制器和电机转矩控制系统两部分。
电机驱动控制器负责将电池组的直流电转换为交流电，供给电动机使用；电机转矩控制系统则通过控制电机的相电流和转子位置，实现对电机转矩的精确控制。
1. 电机驱动控制器的功能电机驱动控制器是纯电动汽车电机系统的核心组件，其主要功能包括电流采样、闭环控制、PWM调制、过流保护和故障诊断等。
通过电流采样和闭环控制，电机驱动控制器可以实现对电机相电流的精确控制，确保电机运行稳定可靠；利用PWM调制技术，电机驱动控制器可以实现对电机转矩和速度的控制；同时，电机驱动控制器还具备过流保护功能，可以监测并保护电机在运行过程中的安全性；故障诊断功能可以及时检测电机驱动控制器的故障，并提供相应的故障代码，便于维修与排查。
2. 电机转矩控制系统的设计电机转矩控制系统主要包括电流环控制和速度环控制。
在电流环控制中，通过对电机相电流的检测和控制，实现对电机转矩的精确控制。
在速度环控制中，则通过对电机转子位置和转速的检测和控制，实现对电机速度的精确控制。
为了实现高效的电机控制，需要合理设计电机转矩控制系统的参数，包括电流环控制系统的比例、积分和微分系数以及速度环控制系统的比例、积分和微分系数等。
二、电机扭矩响应的分析电机扭矩响应是指电机在受到外界变化时对其做出的响应，通常可以用于判断电机的动态性能和控制系统的性能。
电机扭矩响应的分析主要包括响应时间、超调量、稳态误差和频率响应等方面的分析。
1. 响应时间响应时间是指电机从受到输入变化到输出达到稳定值所需要的时间。
一般情况下，电机响应时间越短，说明其动态性能越好。
纯电动汽车的电动机调速控制技术
纯电动汽车的电动机调速控制技术随着环保意识的增强和汽车工业的发展，纯电动汽车作为一种清洁能源车辆正逐渐受到人们的关注和青睐。
作为纯电动汽车的核心部件之一，电动机的调速控制技术对于纯电动汽车的性能和效能具有重要的影响。
本文将详细介绍纯电动汽车的电动机调速控制技术，并探讨其在提升整车性能、优化能源利用、增强安全性等方面的应用。
首先，纯电动汽车的电动机调速控制技术主要涉及到电机的起动、加速、减速和制动过程。
为了实现电机的高效工作，不仅需要准确控制电机的转速和转矩，还需要考虑到电机的功率输出、能耗限制和安全性等因素。
在起动过程中，电动机的调速控制技术需要确保电机能够平稳启动，并在不超过电机额定电流和电机承载能力的前提下实现最大功率输出。
为了实现这一目标，可以采用电机启动器、电机开关和电动机控制器等设备进行电机起动控制，并根据车速、扭矩需求和动力系统的热稳定性等因素进行相应的调整和优化。
在加速过程中，电动机的调速控制技术需要使车辆快速达到设定速度，并尽可能减少能耗和排放。
传统汽车通常通过调节发动机的进气量来实现加速控制，而纯电动汽车则通过调整电机的转速和转矩来实现加速控制。
为了实现精确的加速控制，可以采用电机控制器、电子控制单元和传感器等设备，通过感知车速、扭矩需求和能量状态等信息，进行精细调整和优化。
此外，还可以利用能量回收系统和能量管理系统等技术，在减速和制动过程中捕获和利用车辆的动能，提高能源利用效率。
在减速和制动过程中，电动机的调速控制技术需要确保车辆能够平稳减速和停车。
为了实现这一目标，可以采用再生制动系统和电子制动系统等设备对车辆进行制动控制。
再生制动系统通过改变电机的工作方式，将动能转化为电能并存储在电池中，减少制动时产生的能量损失。
电子制动系统通过调整电机的转速和制动力矩，实现车辆的平稳制动和停车控制。
这些技术的应用不仅可以减少机械制动器的磨损和能量损失，还可以提高制动安全性和驾驶舒适性。
全电动轮汽车的转矩协调控制策略研究
Ｗａ ｎ ｇ ｘ ｉ ｕ ｊ ｉ ｅ ， Ｃ ｈ ｅ ｎ ｙ ｏ ｎ ｇ ， Ｚ ｈ ｅ ｎ ｇ ｘ ｉ ｎ ， Ｗａ ｎ ｇ ｗｅ ｉ
（ １ ． Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ Ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｇ ｙ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ １ ９ ２ ；
的基础 上 ，提 出了基于 名义 载荷 的转矩 协 调策 略 。对 该策 略在所 建 立 的非 线性 七 自由度 车辆动 力
学模 型 中进 行 了前轮 角 阶跃输 入工 况下 的仿 真分 析 ，效 果较 好 。该 策略对 于全 电动轮 汽 车转矩 协
调策 略 的研 究 具有一 定 的参考 意义 。
ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｒｏ ｆ ｎ ｔ ｗｈ ｅ ｅ ｌ ａ ｎｇ ｌ ｅ ｓ ｔ ｅ ｐ ｉ ｎ ｐ ｕ ｔ ， ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｉ ｓ ｇ ｏ ｏ ｄ． Ｔｈ ｅ ｓ ｒａ ｔ ｔ ｅ ｇ ｙ ｈ ａ ｓ ａ ｃ ｅ ｒ ｔ ａ ｉ ｎ ｒ ｅ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ｖ ａ ｌ ｕ ｅ ｆ ｏｒ
ＣＬＣ ＮＯ． ： Ｕ４ ６ ９ ． ７ ２ Ｄｏ ｃ ｕ ｍｅ ｎ ｔ Ｃｏ ｄ ｅ ： Ａ Ａｒ ｔ ｉ ｃ （ ２ ０ １ ４ １ ０ ２ － ７ ５ ． ０ ６
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效率 高 、转矩 响 应快 速 、精确 易 于获 得等优 点 ，受
ｔ ｏ ｒ ｑ ｕ ｅ ｃ ｏ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎａ ｔ ｅ ｄ ｓ ｒａ ｔ ｔ ｅ ｇ ｙ ｏ ｆ ＡＷ Ｉ Ｄ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ａ ｌ ｌ ｗｈ ｅ ｅ ｌ ｉ ｎ ｄｅ ｐｅ ｎｄ ｅ ｎｔ ｄｒ ｉ ｖ ｅ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ｖ ｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ ， ｔ ｏ ｒ ｑｕ ｅ ｃ ｏ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ａ ｔ ｅ ｄ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｅ ｇ ｙ ，ｎ ｏ ｍｉ ｎ ａ ｌ ｌ ｏ ａ ｄ
电动汽车电机驱动控制策略
。通过改进电机设计、优化控制算法和采用先进的材料，可以进一步提
高电机的效率和可靠性。
02
多目标优化
未来的电机驱动控制策略将更加注重多目标优化。在满足基本性能要求
的同时，还需要考虑其他因素，如能源消耗、排放、噪音等，以实现更
全面的性能提升。
03
智能控制
智能控制策略将成为未来电机驱动控制的重要发展方向。利用人工智能
、机器学习等技术，可以实现自适应控制、预测控制和优化控制等先进
的控制策略，以满足日益复杂的应用需求。
智能控制策略的应用前景
故障诊断与预测
智能控制策略能够实时监测电机 的运行状态，并通过分析运行数 据预测可能的故障。这有助于提 前采取措施，避免故障发生，提 高电机的可靠性和使用寿命。
自适应控制
智能控制策略能够根据电机的运 行状态和外部环境的变化，自适 应地调整控制参数，以保证电机 的高效稳定运行。
电动汽车电机驱 动控制策略
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目录
• 电动汽车电机驱动系统概述 • 电机驱动控制策略基础 • 电机驱动控制策略的实现 • 电机驱动控制策略的优化 • 电机驱动控制策略的未来展望
01
电动汽车电机驱动系统概 述
电机驱动系统的组成与工作原理
电机驱动系统的组成
电机、控制器、传动系统、传感器与执行器等部分组成。
多电机协同控制技术
实现车辆的复杂运动学和动力学控制，提高 车辆的性能和安全性。
智能化与网络化技术
实现电机驱动系统的智能化与网络化，提高 系统的可靠性和安全性。
02
电机驱动控制策略基础
控制策略的概念与分类
控制策略
在电力电子变换器控制系统中，控制策略是决定功率变换器输出波形质量的关 键因素。
纯电动汽车制动器的设计与优化方法探讨
纯电动汽车制动器的设计与优化方法探讨随着环境保护与可持续发展意识的增强，纯电动汽车作为清洁能源的代表，正逐渐取代传统燃油汽车成为一种重要的出行工具。
在纯电动汽车的设计中，制动系统是关键组成部分之一，它不仅需要满足汽车制动过程的安全性和可靠性要求，还需要考虑能量回收和系统效率的优化。
本文将探讨纯电动汽车制动器的设计与优化方法，以满足其特殊需求。
1. 纯电动汽车制动特点纯电动汽车与传统燃油汽车的制动特点存在一定差异。
首先，纯电动汽车由电动机驱动，其制动过程主要通过电机的反向工作实现制动效果，而不是通过传统的摩擦制动来实现。
其次，纯电动汽车运行过程中，通过能量回收技术将制动过程中释放的动能转化为电能存储在电池中，以提高能源利用效率。
因此，纯电动汽车制动器需要具备能量回收和存储的功能。
2. 制动器设计的关键考虑因素纯电动汽车制动器的设计需要考虑以下关键因素：2.1 制动性能：制动器需要能够在不同驾驶条件下，提供稳定、可靠的制动性能。
包括制动力的大小、制动响应时间、制动效率等指标。
2.2 能量回收：制动过程中产生的动能应能够通过能量回收技术转化为电能存储在电池中，以提高整车的能源利用效率。
2.3 系统效率：制动器的设计应考虑系统整体效率的优化，以减少能量损失和热量产生，降低能源消耗。
2.4 质量与成本：制动器的设计需要兼顾制造成本和质量要求，以提高生产效率和降低制造成本。
3. 纯电动汽车制动优化方法为满足纯电动汽车制动器的设计需求，可以采取以下优化方法：3.1 能量回收系统优化：为高效地回收车辆制动过程中产生的动能，需要设计并优化能量回收系统。
这包括选择适当的转速与转矩控制策略，以及设计合适的电机刹车模式。
3.2 制动助力系统创新：为实现更好的制动性能，可以引入制动助力系统。
例如，采用真空助力制动系统或电液助力制动系统，以提高制动性能和稳定性。
3.3 电子制动与摩擦制动的协同工作：纯电动汽车制动器既需要满足能量回收的需求，又需要在特定情况下使用摩擦制动。
汽车研发：整车控制器(VCU)策略及开发流程
汽车研发：整车控制器（VCU ）策略及开发流程!摘要：纯电动汽车整车控制系统以VCU为中心，电池、电机及充电系统为外围辅助系的一套完整的电控系统。
随着汽车纯电动汽车的发展，将来对VCU的要求会越来越高。
电动汽车资源网讯:整车控制器是电动汽车各个子系统的调控中心，协调管理整车的运行状态, 也是电动汽车的核心技术之一。
就像真正的美女是需要智慧与美貌并存，光有身材，哪怕前凸后翘，S型，xiong器逼人，也只能从肉体上感觉很诱人，可远观却无法多沟通，这就是大家常说的胸大无脑，而VCU就是汽车的大脑，能够让汽车变得智能化，更懂你，可远观也可亵玩焉!今天，漫谈君就和大家聊一聊，整车控制器（VCU ）开发的方法和流程。
、VCU的作用与功能在电动汽车中，VCU是核心控制部件，它根据加速踏板位置、档位、制动踏板力等驾驶员的操作意图和蓄电池的荷电状态计算出运行所需要的电机输出转矩等参数，从而协调各个动力部件的运动，保障电动汽车的正常行驶。
此外, 可通过行车充电和制动能量的回收等实现较高的能量效率。
在完成能量和动力控制部分控制的同时，VCU还可以与智能化的车身系统一起控制车上的用电设备,以保证驾驶的及时性和安全性。
因此，VCU的设计直接影响着汽车的动力性、经济性、可靠性和其他性能。
1、VCU主要功能.接收驾®S指令,輸岀电机I区前扭矩, 实现躯动系统控制★整车能■分配及优化S理*监测和协调管理车上其他用电器★故障处理及诊断功能★系统状态仪裘显示亠*整车设备營理1）整车能量分配及优化管理;根据驾驶员的具体操作和实际工况对车辆进行管理、优化及调整，以实现优化能量供给，延长车辆使用寿命，提高车辆运行经济性。
2 ）故障处理及诊断功能;对出现的异常情况进行诊断、提示和主动修复工作。
3）系统状态仪表显示;4）整车设备管理监控各设备运行状态，及时进行动态调整。
5）系统控制根据既定的操控程序对驾驶员的各项操作进行及时响应，实时与数据库进行比对，对各节点进行动态控制。
纯电动汽车电动机的转矩控制与响应性能
纯电动汽车电动机的转矩控制与响应性能随着环保意识的增强和对能源消耗的关注，纯电动汽车作为零排放的绿色出行方式，受到越来越多消费者的青睐。
纯电动汽车的核心部件之一就是电动机，它负责将电能转化为机械能，驱动汽车的行驶。
电动机的转矩控制与响应性能对于纯电动汽车的性能和驾驶体验起着关键的作用。
电动机的转矩控制是指通过控制电动机的电流和电压来调节电动机的输出转矩。
转矩控制的目的是使得电动机能够根据驾驶需求提供适当的动力输出，从而实现平稳的加速和牵引力。
在一般驾驶中，电动机需要在各种工况下保持较高的转矩响应性能，以满足车辆的动力需求。
因此，电动机的转矩控制系统需要具备准确性、灵敏性和可靠性。
首先，准确性是电动机转矩控制的基本要求。
纯电动汽车的动力系统需要根据驾驶行为的变化实时调整电动机的输出转矩。
这就要求转矩控制系统能够精确地感知车辆的动力需求，并通过控制电流和电压实现恰当的转矩输出。
准确的转矩控制可以实现车辆稳定的加速和运行，提高驾驶的舒适度和安全性。
其次，电动机的转矩控制还需要具备良好的响应性能。
响应性能是指电动机能够在短时间内实现转矩输出的调整。
在纯电动汽车上，快速响应是必要的特性，尤其是在需要紧急加速或临时超车等情况下。
电动机转矩控制系统必须能够迅速调整输出转矩，以保证车辆能够及时响应驾驶者的操作指令，提供可靠的动力输出。
为了实现准确性和响应性能的要求，电动机的转矩控制系统通常采用先进的电控技术和算法。
其中，一种常用的控制方法是基于反馈的控制系统。
这种控制系统通过实时采集电动机输出转矩的反馈信号，并与期望转矩进行比较，从而控制电动机的工作状态和输出转矩。
通过不断调整控制策略和算法，可以使转矩控制系统具备更高的准确性和响应性能。
另外，电动机的转矩控制与其电机特性和机械传动系统的匹配也密切相关。
电动机的转矩输出取决于其工作点和工作状态。
在设计电动机的转矩控制系统时，需要充分考虑电机的特性曲线、电流-转矩特性和转速-转矩特性等因素，以确保电动机能够在各种工况下提供良好的转矩控制性能。
任务十三 纯电动汽车的关键技术
引导问题3：纯电动汽车的能量管理系统
2、整体结构与常规功能 纯电动汽车电池管理系统具有 智能性的特点，其总体结构下图 根据以上设计要求，
通常电动汽车电池能源管理系统具有预测电池剩余电量、剩余行驶里程、故障 诊断、短路保护、显示报警及实时监测电池运行状态参数等功能，而且系统可 以根据运算及判断结果对运行工况进行智系统
电池管理系统的功能具体如下： 1）电池剩余电量估算，在电池管理系统中占据重要的地位，是电池管理系统 中软件处理的核心部分。 2）预测行驶里程：驾驶人员通过智能预测系统来选择自己所要行驶里程及运 行工况，方便驾驶人员操作。 3）电池故障诊断系统：主要针对电池组中的单个蓄电池进行诊断，以便用户 适时维护、更换，使汽车保持良好的运行工况。
引导问题3：纯电动汽车的能量管理系统
电池管理系统的功能具体如下： 4）短路保护：电动汽车工作电压较高，一般为 ，因此电池管理系统应具有监 控主回路供电状况的功能，以防止短路给设备及人造成伤害。 5）显示报警功能：经ECU运算处理后，把电池运行工况、等相关信息发送到显 示单元，进行人机交换处理。 6）实时跟踪监测电池系统运行状态参数。 要实现以上功能，能量管理系统对其硬件与软件设计都有着严格的要求。
引导问题4：纯电动汽车制动能量回收技术
5）能量存储系统：能量存储系统剩 余容量的多少是決定再生制动能回收 的最重要因素。当能量存储系统中的 电池被充满时，便无法回收制动能。 并且制动时避免充电电流过大或充电 时间过长而损害电池。 沃尔沃 （Volvo） 汽车公司于2011 年测试其飞轮动能回收系统 ，这套 系统装在汽车的后轴上。
引导问题1：纯电动汽车需要解决的关键技术有哪些？
整车控制系统由整车控制器、通信系统、部件控制器以及驾驶员操纵系统构成， 主要功能是根据驾驶员的操作和当前的工况，在保证安全和动力性要求的前提 下选择尽可能优化的工作模式。
纯电动汽车控制策略
学习任务3 纯电动汽车的控制策略任务目标任务目标能够正确的认识纯电动汽车的控制策略的功用和设计思路。
能够掌握对加速转矩控制策略、制动能回馈控制策略、驱动转矩的功率限制策略的分析方法学习重点对纯电动汽车控制策略的分析和设计。
知识准备一、电动车控制系统概述1整车控制单元.汽车整车控制单元（VCU）是纯电动汽车整车控制系统的核心部件。
纯电动汽车的正常行驶、安全性、再生能量回馈、网络管理、故障诊断与处理以及车辆状态监测等方面都需要VCU 的参与。
对于加速度踏板、制动踏板、电子换挡杆等传感器数据和驾驶员操作指令的数据，控制指令将其发送至整车控制单元，整车控制单元按照既定的整车控制策略进行数据处理，将处理结果发送给电机控制器、电池控制单元等，并实时监控车辆运行状态。
在纯电动汽车制动过程中，为了提高纯电动汽车的行驶里程，整车控制单元进行制动能量反馈控制。
整车控制单元直接或通过CAN 总线和其他电子控制单元传送数据和控制指令。
下图是纯电动汽车控制单元的示意图。
2.整车控制系统可以根据驾驶员的意图发出各种指令，电机控制器可实时响应并调节驱动电机的输出，实现怠速、前进、倒车、停车、能量回收和停车等功能。
整车控制系统通过采集加速踏板信号、制动踏板信号和档位开关等信息，一同接收CAN 总线上的电机控制器信号和电池管理系统发送的信号，并通过车辆控制策略对接收到的数据信息进行分析判断，获取驾驶员的驾驶意图和车辆行驶状态，最后利用CAN 总线发出指令，控制各部件控制器的工作，从而保证车辆正常行驶3、整车控制策略的功用纯电动汽车驱动系统中主要有电机驱动装置，传动系统，动力电池等。
必须有一个性能优越、安全可靠的整车控制策略，从各个环节上合理控制车辆的运行状态、能源分配和协调功能，以充分协调和发挥各部分的优势，使汽车整体获得最佳运行状态。
整车控制策略主要包括:(一) 汽车驱动控制。
根据司机的驾驶要求、车辆状态、道路及环境状况，经分析和处理，向电机控制器发出相应指令，满足驾驶要求。
前后轴双电机电动汽车转矩分配优化策略
前后轴双电机电动汽车转矩分配优化策略随着电动汽车市场的快速发展，越来越多的汽车制造商开始注意到前后轴双电机的配置。
这种配置可以提高汽车的性能和能源利用效率。
在前后轴双电机的电动汽车中，驱动电机可以根据不同的路况和驾驶要求进行转矩分配。
因此，优化前后轴双电机电动汽车的转矩分配策略是非常重要的。
在过去的研究中，已经提出了许多转矩分配策略，包括静态分配和动态分配两种方式。
静态分配是指根据汽车的结构和工作特性，设置一定比例的前后轴转矩分配，这种分配方式较为简单。
动态分配则是基于车辆实时运行状态和驾驶员的行为特点，根据传感器数据进行转矩分配，这种分配方式更为高级和准确。
在设计转矩分配策略时，需要考虑到诸如扭矩平衡、能量回收和动力性等因素。
因此，优化转矩分配策略可以充分发挥前后轴双电机的优势，提高汽车的综合性能。
下面就讨论一些常见的策略。
1. 基于驾驶员行为的转矩分配策略驾驶员行为是影响汽车运行的关键因素之一。
驾驶员的行为模式通常可分为经济型和运动型两种。
因此，基于驾驶员类型的转矩分配策略被提出。
当驾驶员选择经济型行驶时，前轮驱动电机可提供原动力需求的70%左右，并通过管道、制动器等回收能量。
后轮驱动电机提供剩余的30%左右的驱动力，以保持车辆平稳。
路况是影响汽车性能的重要因素之一。
当汽车行驶在不同性质的路面上时，前后轮的转矩分配也应相应调整。
例如，当汽车行驶在陡峭的山路上时，后轮应提供更多的驱动力，以确保车辆的牵引力和稳定性。
另外，在下坡行驶时，可通过调整驱动电机的转矩来回收制动能量，从而提高能量利用效率。
电动汽车的一个主要特点是可回收制动能量。
在需求变化较小的行驶场景中，驱动电机可以将制动能量转换为电能，并返回电池存储，此时应减少前后轴的转矩分配。
同时，在高效率的行驶条件下，前后轴的转矩分配宜以后轮为主，以确保稳定的驱动力和电能回收效率。
这种基于能量管理的转矩分配策略可以提高电池的使用寿命和续航能力。
学习情境3纯电动汽车-电子学材
学习情境三纯电动汽车单元一纯电动汽车的基础知识及结构一、告知学习目标了解纯电动汽车的定义及优缺点；重点理解纯电动汽车的关键参数及其计算方法；熟悉纯电动汽车的整体结构；理解纯电动汽车各部件的功能，了解其结构。
二、引入引入问题1：什么是纯电动汽车？引入问题2：纯电动汽车有何优缺点？引入问题3：纯电动汽车的续驶里程？引入问题4：纯电动汽车的整体结构？引入问题5：纯电动汽车的主要组成？三、操练分组观察纯电动汽车，讨论纯电动汽车的结构及工作过程四、深化深化讲解问题1：纯电动汽车的基础知识纯电动汽车（Blade Electric Vehicles，BEV），是一种完全由可充电电池（如铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池或锂离子电池）提供动力源的汽车。
以车载电源为动力，通过电池向电机提供电能，驱动电动机运转，从而推动汽车前进，使之符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。
根据纯电动汽车当前的发展情况，纯电动汽车必须符合以下几个条件：纯电动车辆研发制造运营必须符合国家各项相关法规。
整车、零部件性能必须满足国家技术标准和各项具体要求。
纯电动车辆是以电为能源，由电动机驱动行驶的，不再产生新的污染，不再产生易燃、易爆之隐患。
纯电动车辆储能用的电池必须是无污染、环保型的。
且具有耐久的寿命，具备超快充电的功能。
车辆根据用途确定一次充电之续行里程，以此装置够用电量的电池组，充分利用公用充电站超快充电以延长续行里程。
电动机组应有高效率的能量转换。
刹车、减速之能量的直接利用和回收，力求车辆之综合能源利用的高效率。
根据车辆用途和行驶场合设定最高车速，且不得超过交通法规的限定值，以合理选择电动机的功率和配置电池组容量。
车辆驾驶操作，控制简单有效、工作可靠，确保行车安全。
机械、电气装置耐用少维修。
车辆运营之费用低廉。
深化讲解问题2：纯电动汽车有哪些优缺点？纯电动汽车的电动机相当于传统汽车的发动机，蓄电池相当于传统的油箱，通常采用高效能的充电电池。
纯电动汽车加速过程的转矩优化控制策略
10.16638/ki.1671-7988.2021.04.001纯电动汽车加速过程的转矩优化控制策略马晓楠1，吉春宇2，韦尚军2，覃记荣2，郑伟光1,2（1.桂林电子科技大学机电工程学院，广西桂林541004；2.东风柳州汽车有限公司，广西柳州545005）摘要：针对纯电动汽车在加速过程中电机输出转矩不能准确表达驾驶员驾驶意图的问题，提出了基于模糊控制的转矩优化控制策略。
为了准确识别驾驶员在加速过程中的驾驶意图，建立了以车速偏差和加速踏板开度变化率为输入变量，驾驶意图系数为输出变量的模糊控制器，对驾驶员的加速意图进行识别，并将汽车的加速模式设计为动力模式、一般模式和经济模式3种模式。
动力模式采用硬踏板曲线控制，同时为提高车辆在低速和急加速时的加速性能，增加了基于模糊控制的补偿转矩；一般模式采用线性踏板曲线控制，作为动力模式与经济模式切换的过渡；经济模式采用软踏板曲线控制，提高车辆加速时的经济性。
仿真结果表明：与传统的线性控制策略相比，所研究的转矩优化控制策略能够准确识别驾驶员的驾驶意图，汽车的动力性和经济性都得到了改善。
关键词：纯电动汽车；驾驶意图；模糊控制；转矩优化；补偿转矩中图分类号：U469.72 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2021)04-01-06Torque Optimization Control Strategy for Acceleration Processof Pure Electric VehicleMa Xiaonan1, Ji Chunyu2, Wei Shangjun2, Qin Jirong2, Zheng Weiguang1,2 ( 1.School of mechanical and electrical engineering, Guilin University of Electronic Technology, Guangxi Guilin 541004;2.Dongfeng Liuzhou Motor Co., Ltd, Guangxi Liuzhou 545005 )Abstract: Aiming at the problem that the motor output torque of pure electric vehicle cannot accurately express the driver's driving intention during acceleration, a torque optimization control strategy based on fuzzy control is proposed. In order to accurately identify the driver's driving intention in the process of acceleration, a fuzzy controller with the vehicle speed deviation and the change rate of accelerator pedal opening as the input variable and the driving intention coefficient as the output variable is established to identify the driver's acceleration intention, and the acceleration mode of the car is designed as three modes: power mode, general mode and economic mode. The power mode adopts hard pedal curve control, and in order to improve the acceleration performance of the vehicle at low speed and rapid acceleration, the compensation torque based on fuzzy control is increased; the general mode adopts linear pedal curve control as the transition between power mode and economic mode; the economic mode adopts soft pedal curve control to improve the economy of the vehicle during acceleration. The simulation results show that, compared with the traditional linear control strategy, the torque optimization control strategy can accurately identify the driver's driving intention, and the vehicle's power and economy are improved.Keywords: Pure electric vehicle; Driving intention; Fuzzy control; Torque optimization; Compensation torqueCLC NO.: U469.72 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2021)04-01-06作者简介：马晓楠（1996-），山东临沂人，在读硕士研究生，就读于桂林电子科技大学机电工程学院，主要研究方向：纯电动汽车驱动控制研究。
纯电动汽车电动机的电流与电压控制
纯电动汽车电动机的电流与电压控制纯电动汽车作为一种以电动机为动力的交通工具，其电动机的电流与电压控制是实现车辆动力和性能优化的关键因素之一。
本文将从控制原理、控制方法和控制策略三个方面来介绍纯电动汽车电动机的电流与电压控制。
一、控制原理纯电动汽车的电动机通常采用交流异步电机或直流电机。
不同类型的电动机，其电流与电压控制原理有所不同。
1. 交流异步电机交流异步电机一般采用矢量控制或直接转矩控制的方式来实现电流与电压的控制。
矢量控制是通过对电机的电流和电压进行控制，实现对电机转矩和速度的精确控制。
直接转矩控制是通过对电机的电流和电压进行控制，直接控制电机的转矩和速度，无需传统的速度闭环控制。
这两种控制方式都需要对电机的电流和电压进行精确调节，以实现不同工况下的动力要求。
2. 直流电机直流电机控制较为简单，常用的控制方法有电枢电压调节、电枢电流调节和电动机励磁控制。
其中，电枢电压调节是通过改变电枢电压的大小来调节电机的转矩和速度；电枢电流调节是通过改变电枢电流的大小来调节电机转矩和速度，通常需要采用PWM控制技术；电动机励磁控制是通过改变电机的磁场磁势来调节电机的转矩和速度。
二、控制方法电动机的电流与电压控制是通过电动机控制器来实现的。
下面介绍几种常用的电动机控制方法。
1. 感应电动机控制感应电动机控制一般采用矢量控制或直接转矩控制。
矢量控制是通过精确控制电机的电流和电压，实现对电机转矩和速度的精确控制。
直接转矩控制是通过改变电机的电流和电压，直接控制电机的转矩和速度，通常无需传统的速度闭环控制。
这两种控制方式可以根据实际需求选择，以满足不同工况下的动力要求。
2. 直流电机控制直流电机控制一般采用电枢电压调节、电枢电流调节和电动机励磁控制。
电枢电压调节是通过改变电枢电压的大小来调节电机转矩与速度。
电枢电流调节是通过改变电枢电流的大小来调节电机转矩与速度，通常采用脉宽调制（PWM）技术进行控制。
电动机励磁控制是通过改变电机的磁场磁势来调节电机转矩与速度。
纯电动汽车整车控制策略
二、整车控制器功能介绍
电动化辅助系统管理
电动化辅助系统包括电动空调、电制动、电动助力转向。整车控制器应该根据动力 电池以及低压电池状态,对 DC/DC、电动化辅助系统进行监控。
车辆状态的实时监测和显示
整车控制器应该对车辆的状态进行实时检测,并且将各个子系 统的信息发送给车载信息显示系统,其过程是通过传感器和 CAN 总线,检测车辆状态及其 动力系统及相关电器附件相关各 子系统状态信息,驱动显示仪表,将状态信息和 故障诊断信息通 过数字仪表显示出来。
整车控制器在下电前会存储行车过程中发生的故障信息；
三、整车控制器上下电控制C70GB
C70GB采用一键启停按钮，目前定义车辆模式为OFF、ACC、ON，START 四种模式 ➢ 电源模式切换关系：
三、整车控制器上下电控制C70GB
C70GB采用一键启停按钮，目前定义车辆模式为OFF、ACC、ON，START四种模式 ➢ 电源模式对应电器设备状态：
驱动控制 根据驾驶员对车辆的操纵输入(加速踏板、制动踏板以及选档开关)、车辆状态、道路及环境状况,经分析和处 理,向 VMS发出相应的指令,控制电机的 驱动转矩来驱动车辆,以满足驾驶员对车辆驱动的动力性要求;同时根 据车辆状态,向 VMS发出相应指令,保证安全性、舒适性。
制动能量回馈控制 整车控制器根据加速踏板和制动踏板的开度、车辆行驶状态信息以及动力电池的状态信息(如 SOC 值)来判 断某一时刻能否进行制动能量回馈, 在满足安全性能、制动性能以及驾驶员舒适性的前提下,回收能部分能量。 包括滑行制动和刹车制动过程中的电机制动转矩控制。
电动转向 控制器
变速箱 控制器
高速CAN
TM 电机控制器
ISG 电机控制器
BMS
基于转矩控制的电动汽车最高车速策略研究
基于转矩控制的电动汽车最高车速策略研究
冯春;张德全;邵念秋;薛文惠;张巧娥;唐宇峰
【期刊名称】《湖北汽车工业学院学报》
【年(卷),期】2017(031)003
【摘要】根据最高车速时车辆对电机转矩需求特性,设计了转矩限制算法,利用Matlab/Simulink进行仿真验证,确保转矩输出的准确性,经过实车搭载策略验证,该方法具有较高实用性和稳定性.
【总页数】5页(P25-29)
【作者】冯春;张德全;邵念秋;薛文惠;张巧娥;唐宇峰
【作者单位】东风汽车公司技术中心电子电器部,湖北武汉 430056;东风汽车公司技术中心电子电器部,湖北武汉 430056;东风汽车公司技术中心电子电器部,湖北武汉 430056;东风汽车公司技术中心电子电器部,湖北武汉 430056;东风汽车公司技术中心电子电器部,湖北武汉 430056;东风汽车公司技术中心电子电器部,湖北武汉 430056
【正文语种】中文
【中图分类】U463.2
【相关文献】
1.基于Cruise的燃料电池增程式电动汽车再生制动转矩分配策略研究 [J], 周苏;杨国;任宏伟;支雪磊
2.电动汽车永磁同步电机直接转矩控制策略研究 [J], 戴彦
3.一种基于发动机转矩预估的车速控制方法 [J], 张志强;郭新
4.分布式驱动电动汽车转矩协调控制策略研究 [J], 王子铭; 刘勇; 鲍俊屹
5.4WID电动汽车转矩优化分配控制策略研究 [J], 陈哲明;程灿;陈宝;付江华
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离散化后的 极大加速 较大加速 加速期望 δ` BB_AC B_AC 离散化前的 减速期望 δ － 0.8 ～ － 1.0 － 0.5 ～ － 0.8
离散化后的 极大减速 较大减速 减速期望 δ` BB_DC B_DC
2.2 电池SOC的离OC 的微小变化，常常造成控制系统的振荡，对各种随 机干扰因素也比较敏感，系统的平稳性差。将SOC 离散化处理，并在不同的离散区间采取分段控制的 方法，有利于保持能量管理过程控制的稳定性。表 2对电池SOC进行了离散化处理，根据SOC的估算结 果，把SOC按5个区间分段，即极大、较大、较小、 极小和零。 表2 SOC的变量离散化
2012 年第 30 期 （总第 237 期）
NO.30.2012 （CumulativetyNO.237）
F
研究前沿
rontier research
纯电动汽车转矩控制策略的研究
侯泽跃
（中冶南方 （武汉） 自动化有限公司， 湖北 武汉 430225）
文章针对纯电动汽车控制系统，建立了驾驶意图和转矩控制策略及数学模型，提出多信息耦合规则， 摘要 ： 对驾驶员驾驶意图和电池荷电状态进行离散化处理，实现离散化转矩控制。 电动汽车 ； 控制策略 ； 数学模型 ； 离散化 ； 转矩控制 关键词 ： U469 文献标识码 ： A 文章编号 ： 1009-2374（2012） 30-0012-03 中图分类号 ：
离散化前 的 SOC 离散化后 的 SOC 65% ～ 100% 35% ～ 65% 15% ～ 35% 5% ～ 15% 极大 BB_SOC 较大 B_SOC 较小 S_SOC 极小 SS_SOC 0% ～ 5% 零 Z_SOC
根据表3和表4可以看出车辆在当前条件下的驾 驶状态，这些状态既表明了电池的输出转矩在未来 的变化方向和增量状态。实际运行中，控制策略首 先根据表3和表4计算出驾驶控制状态，再根据当 前的转矩和功率确定电机在目标控制转矩或增量。 表5是在加速度大于或等于0时，转矩增量△T的集 合，而表6是在加速度小于0时，电机控制转矩增量 △T的集合。电机控制参数的确定主要依赖于经验 和试验数据不断的修正和完善。 表5 电机控制转矩增量△T的集合
3 多信息耦合控制
为了简化多信息耦合控制模型和控制策略中控 制参数的复杂性，设计了如图1所示的控制系统， 包括变量离散化、信息耦合控制策略和计算控制参 数三部分。
（1）
12
表1 加速期望δ的变量离散化
离散化前的 加速期望 δ 0.8 ～ 1.0 0.5 ～ 0.8 0.2 ～ 0.5 较小加速 S_AC － 0.2 ～ － 0.5 较小减速 S_DC 0.05 ～ 0.2 极小加速 SS_AC － 0.05 ～ － 0.2 极小减速 SS_DC 0 ～ 0.05 正零加速 Z_AC － 0.05 ～ 0 负零减速 Z_DC
DC_STA △T DC_STA △T DC_STA △T DC_STA △T DC_STA △T 1 0 6 0 11 0 16 0 21 0 2 0 7 1 12 3 17 6 22 10 3 0 8 2 13 4 18 8 23 13 4 0 9 3 14 5 19 10 24 16 5 0 10 4 15 6 20 12 25 20
α − α0 δ= p 1 − α0
2 模型离散化
2.1 加速期望的离散化
对于驾驶员来说，驾驶常常是感性的动作行 为，无论是对车速还是对加速度的期望并不需要准 确的数值表达。同时，由于驾驶员的驾驶需求随各 种因素的变化而不断的调整，如果对于驾驶需求的 任何细微变化，控制策略都做出快速调整，往往会 造成整个控制过程的振荡，表现为转矩设定值快速 变化，进而使EV在行驶过程中出现车速不稳、动力 突变等现象。因此，根据式（1）和式（2），把驾 驶员的加速期望分为10个区间，即极大加速、较 大加速、较小加速、极小加速和正零加速，极大减 速、较大减速、较小减速、极小减速和负零减速， 如表1所示：
石油资源的枯竭和日益严重的环境污染使汽车 技术正经历着燃料多元化、动力电气化等重大技术 变革。具有高效节能、低排放或零排放优势的电动 汽车获得了生机，是国际节能环保汽车发展的主攻 方向，动力控制作为整车控制策略的核心部分，本 文着重讨论纯电动汽车的转矩控制策略。
δ=
式中： δ 为加速期望； α 0 为加速前加速踏板开 度； α p 为当前加速踏板开度。 式 （ 1 ） 适 用 于 α p 大 于 α0 ， 此 时 δ 为 正 ， 在 0～+100%之间变化，表示加速；式（2）适用于 α p 小于 α 0 ，此时 δ 为负，在－100%～0之间变化，表 示减速。 δ 的大小在－100%～+100%之间变化，绝 对值越大表示加减速度期望值越大，等于0时表示 期望保持匀速行驶状态。
表4 驾驶控制状态DC_STA映射表2
δ SOC
BB_SOC B_SOC S_SOC SS_SOC Z_SOC BB-DC － 25 － 20 － 15 － 10 －5 B-DC － 24 － 19 － 14 －9 －4 S-DC － 23 － 18 － 13 －8 －3 SS-DC － 22 － 17 － 12 －7 －2 Z-DC － 21 － 16 － 11 －6 －1
α p − α0 α0
（2）
1 驾驶意图模型分析
由于电动汽车（Electric Vehicle，以下简 称EV）和传统燃料汽车不同，一旦动力电池电量耗 尽，再重新补充能量时不像其他类型汽车添加燃油 和燃料那样迅速，在EV行驶过程中，驾驶员驾驶操 作的选择不仅取决于交通状况和路面状况等因素， 也受到电池荷电状态（State Of Charge，以下简 称SOC）的影响，在控制电池的能量时还要最大程 度上满足驾驶期望。 驾驶员主要通过加速踏板实现对EV的控制，加 速踏板的工作位置代表了驾驶员的驾驶意愿，加速 踏板开度（0～100%）表示加速踏板最小到最大的 工作位置。当加速踏板位置发生变化时，开度变化 前后“差值”的大小意味着驾驶员对车辆速度大小 的期望程度，其评估模型见式（1）和式（2）。