纯电动客车整车控制策略设计与验证_戴能红
电动汽车整车控制器开发
电动汽车整车控制器开发姜朋昌;戴能红;王春芳;于海燕;孙飞【摘要】在电动汽车整车控制器(VCU)开发过程中,经过实车测试,发现初始设计的VCU的电磁兼容性能较差,AD值采集易受干扰,同时功能不够完善.采用隔离方案对控制器硬件进行了改进设计,应用MBD方式进行了控制策略的完善和实现.试验结果表明,改进后的整车控制器AD值采集受干扰问题得到明显改善,控制器正确地实现了驾驶员意图和故障处理功能.【期刊名称】《汽车工程师》【年(卷),期】2015(000)007【总页数】3页(P21-23)【关键词】电动汽车;整车控制器;电磁兼容;模型设计【作者】姜朋昌;戴能红;王春芳;于海燕;孙飞【作者单位】南京汽车集团有限公司汽车工程研究院;南京汽车集团有限公司汽车工程研究院;南京汽车集团有限公司汽车工程研究院;南京汽车集团有限公司汽车工程研究院;南京汽车集团有限公司汽车工程研究院【正文语种】中文整车控制器（VCU）是电动汽车的核心部件，VCU技术是体现整车企业自主知识产权和产品水平的核心技术；VCU技术水平的高低和成熟度直接影响整车的动力性、经济性及安全性[1]。
为满足某款即将上市的电动汽车的整车需求，文章开发了一款VCU。
1 需求分析1.1 整车控制器的功能VCU作为上层控制单元负责协调动力系统各个部件的运行，根据驾驶员操作信号进行驾驶意图解释、根据各部件和整车工作状态进行整车安全管理和能量分配决策，向各部件控制器发送控制指令，并向仪表及多功能显示单元等设备输出动力系统状态信息。
各部件控制器根据其指令控制相应部件，驱动汽车正常行驶。
概括起来整车控制系统的功能主要是实现：1）动力系统的控制（信号采集及处理、驾驶意图识别、能量管理、上下电管理）；2）附件管理；3）整车网络管理；4）汽车状态的监示和故障诊断及保护。
1.2 整车控制器的组成电控系统一般由传感器、ECU及执行器三部分组成。
传感器又叫“转换器”，把非电量（物理量）变为电量，以模拟量和数字量的形式输出给ECU；ECU是许多半导体基片制成模拟电路、数字电路和逻辑分析、运算电路，其中中央处理器CPU是核心部件；执行器多为继电器、电机及阀等部件，它把电量变成非电量，定时、定量地完成ECU的指令任务，实现随机伺服控制[2]。
基于硬件在环的纯电动客车整车控制系统功能测试
客 车 技 术 与 研 究第4期 BUS &COACH TECHNOLOGY AND RESEARCH No.4 2020作者简介:余莹莹(1990 ),女,硕士,工程师;主要从事新能源客车整车控制开发和软件测试工作㊂基于硬件在环的纯电动客车整车控制系统功能测试余莹莹,李 韧,王法龙,常 圣,吴 浩(安徽安凯汽车股份有限公司,合肥 230051)摘 要:以纯电动客车的VCU 为测试对象,采用硬件在环仿真技术,基于dSPACE 建立整车控制系统仿真测试平台,对整车控制系统进行功能测试,为后续实车调试提供理论依据㊂关键词:硬件在环仿真;dSPACE ;整车控制系统;功能测试中图分类号:U469.72 文献标志码:B文章编号:1006-3331(2020)04-0005-05Function Test of Vehicle Control System for Pure Electric BusesBased on Hardware in the LoopYU Yingying,LI Ren,WANG Falong,CHANG Sheng,WU Hao(Anhui Ankai Automobile Co.,Ltd.,Hefei 230051,China)Abstract :Taking the VCU of the pure electric bus as the test object,the authors use the technology of hard⁃ware in the loop simulation based on dSPACE to establish the vehicle control system simulation test plat⁃form,and do the function test of the vehicle control system,which provides the theoretical basis for the sub⁃sequent real vehicle debugging.Key words :hardware in the loop simulation;dSPACE;vehicle control system;function test 在整车控制系统研发过程中,基于安全性㊁可行性以及成本的考虑,硬件在环(HIL)仿真测试贯穿于研发的各个阶段,已成为研发过程中不可缺少的部分㊂HIL 仿真又称为半实物仿真,将部分实物硬件接入仿真系统,使仿真系统更逼近真实系统[1]㊂主要以dSPACE 实时处理器运行ASM(Automotive Simulation Models)软件来模拟受控对象的运行状态,通过I /O接口与被测的VCU 连接,对VCU 实现全面㊁系统的测试,从而减少实车路试的次数,大大缩短开发时间,节省开发成本[2-3]㊂本文利用Matlab /Simulink 建立整车模型,以某纯电动客车VCU 为测试对象,基于dSPACE 建立其硬件在环仿真测试环境,对整车控制系统进行功能测试验证㊂1 硬件在环仿真测试系统总体设计德国dSPACE 系统作为半实物仿真与控制器开发的软硬件平台,能够实现和Matlab /Simulink 的无缝连接[4]㊂在软件方面,采用Matlab /Simulink 进行算法开发㊁系统建模及离线仿真,利用自动代码生成技术生成实时C 代码,并通过实时接口RTI 实现从Simulink 模型到dSPACE 实时运行硬件代码的无缝自动下载[5]㊂dSPACE 硬件主要由DS1006核心主控板㊁DS2211I /O 板㊁DS814通讯接口板㊁CAN 通讯接口板㊁故障注入板卡㊁负载板卡㊁电源等构成㊂通过PHS 总线连接各种dSPACE 的I /O 板卡,总线速度为20Mb /s;完全支持Simulink 编程等[6]㊂图1为硬件在环系统架构图㊂图1 硬件在环系统架构图HIL 仿真测试主要是通过dSPACE 仿真器将仿真信号经过I /O 板卡以及调理电路处理后发送给VCU,VCU 接收到输入信号后经过内部策略处理进行对应信号输出(包括执行器的驱动信号以及与其他节点的交互信号);同时仿真器又能对VCU 输出信号进行实时采集并作为整车模型输入信号进行运算处理,形成一个闭环系统测试㊂只需要对整车模型参数进行配置,通过仿真器设置各种测试工况就可以对5VCU进行全面㊁系统的测试[7]㊂除此之外,dSPACE 还提供了交互式测试管理软件ControlDesk,利用此上位机软件能快速建立虚拟仪器对测试过程进行监控,且可实现在线调参[8]㊂根据VCU的功能要求并充分考虑到纯电动客车的使用环境,搭建基于dSPACE的HIL仿真测试平台组成,如图2所示㊂图2 硬件在环仿真测试平台组成图2 仿真模型建立以及测试软件开发2.1 仿真模型的建立HIL测试系统中最重要的环节是建立仿真模型, dSPACE仿真器是在仿真模型的基础上运行的[9]㊂在基于Matlab/Simulink环境下开发模型,主要包括IO模型和ASM整车模型[10]㊂其中IO模型如图3所示,用于仿真器硬件接口进行建模,主要实现对硬件IO接口的配置以及所有信号的调理,根据控制器引脚定义确定信号类型来配置接口[11]㊂不仅对传感器信号和执行器接口进行分配㊁参数配置以及信号调理,而且还对CAN总线通信参数和CAN总线信号属性进行配置㊂图3 IO模型图ASM整车模型如图4所示,根据实车性能和特性建立虚拟车辆[12]的仿真模型,主要包括Soft ECU 模块㊁动力模块㊁传动系模块㊁车辆动力学模块㊁驾驶环境模块㊂根据待测车辆特性进行参数配置,就可以实现实车的模型化,获得实车的运行效果㊂图4 ASM整车模型图2.2 测试软件开发上位机界面主要是基于dSPACE/ControlDesk软件创建的测试管理界面,对整车控制系统功能测试整个过程进行控制和管理,它能够下载仿真模型文件㊁监控实时测试数据㊁设置变量和参数以及显示虚拟仪表数据等㊂根据待测VCU的测试需求,将测试管理界面进行模块化设计,主要分为电源控制模块㊁驾驶员操作模块㊁虚拟仪表模块㊁数据监控模块以及CAN通信管理界面㊂根据通信网络配置生成CAN通信管理界面,实现CAN通信的仿真及监控[13-14]㊂测试界面中每个控件与其对应的模型信号进行关联,可实时监控仿真测试数据㊂图5为ControlDesk测试界面原理图㊂图5 ControlDesk测试界面原理图3 仿真测试及结果分析HIL仿真测试平台搭建好后,根据实际车辆参数6客 车 技 术 与 研 究 2020年8月以及路况信息,对其中的ASM 整车模型进行参数化以及闭环测试工作㊂采用dSPACE 参数化软件Mode⁃lDesk 对建立好的ASM 整车模型中的各个子模型进行相关参数配置㊂相关参数配置好后,在实时环境下对VCU 进行整车上电起步㊁加速制动㊁蠕行以及打气泵等功能或性能测试,验证该VCU 逻辑是否满足设计要求,为后续实车调试提供理论依据㊂3.1 整车上电起步仿真测试整车上电起步仿真测试主要验证整车能够按照要求正常上电起步,测试过程:首先通过ControlDesk 测试界面给dSPACE 台架以及VCU 供电;测试开始时,点击Key ON 挡,观察DC /DC 能否正常上电;点击Key Start 挡后,观察主接触器闭合情况以及是否有Ready 信号㊂整车上电起步仿真测试结果如图6所示,当虚拟整车有ON 挡信号后,VCU 收到DC /DC 接触器闭合反馈信号,DC /DC 完成上电;当虚拟整车有Start 挡信号后,VCU 收到主接触器闭合反馈信号,此时dSPACE /ControlDesk 测试界面上Ready 指示灯亮㊂此时电机直流侧电压为561.1V,大于Ready 电压(标定为400V),满足上电要求,由此测试结果可以看出,VCU 能够正常发送和接收信息,虚拟整车能够正常上电起步,测试通过㊂(a)整车上电过程中接触器闭合反馈情况(b)整车上电过程中电机直流侧电压以及Ready 信号情况图6 整车上电起步仿真测试结果3.2 整车加速及制动性能测试整车加速及制动性能仿真测试主要验证当车辆在加速㊁制动等过程中观察VCU 能否将驾驶员命令准确解析传递给MCU㊁BMS 等,使虚拟车辆按照设计目标运行㊂测试过程:当虚拟车辆处于Ready 状态时,在ControlDesk 测试界面上,先将制动踏板百分比设置为50%,点击D 挡位,再将制动踏板百分比设置为0,将油门踏板百分比设置为100%;观察从起步到加速的过程中,VCU 收到加速踏板信号,并向MCU 进行扭矩请求以及车速的变化情况;最后将制动踏板百分比设置为80%时,观察VCU 收到制动踏板信号后,并向MCU 进行扭矩请求以及车速的变化情况㊂图7为整车加速及制动性能仿真测试结果,从图中可以发现:当将油门踏板百分比设置为100%后,VCU 迅速请求电机输出最大扭矩,随着车速的增大,请求扭矩逐渐减小㊂当将制动踏板百分比设置为80%后,VCU 迅速请求电机输出较大负扭矩,进入能量回收状态,随车速减小,输出扭矩减小直至车速降为0km /h㊂当车速降为0时,将制动踏板百分比设置为0后,虚拟车辆应进入蠕行模式㊂根据测试结果可以看出该VCU 满足加速㊁制动功能要求,测试通过㊂图7 整车加速制动性能仿真测试结果3.3 蠕行功能测试当虚拟车辆满足进入蠕行状态的条件后,通过测试验证虚拟车辆能够按照要求进入蠕行㊂测试过程:当车辆处于上电起步状态时,先将制动踏板百分比设置为50%,点击D 挡位后,再将制动和油门踏板百分比均设置为0,且将手刹信号设置为0,此时通过Con⁃trolDesk 上位机界面读取虚拟车辆状态㊂图8为蠕行功能仿真测试结果,从图中可以发现:当点击D 挡位后,将制动和油门踏板百分比均设置为0时,电机的转速逐渐增大,车速也随之升高㊂当电机的转速达到7 第4期 余莹莹,李 韧,王法龙,等:基于硬件在环的纯电动客车整车控制系统功能测试162r /min 且保持时,车速升高至5km /h 后始终保持5km /h 匀速行驶,符合功能要求,测试通过㊂图8 蠕行功能仿真测试结果3.4 打气泵功能仿真测试打气泵功能仿真测试主要是验证在虚拟整车气压低的情况下打气泵能够按照要求进行工作㊂测试过程:首先将打气泵启动电压值标定为3.4V,打气泵停止电压值标定为4.1V;当虚拟整车上高压后,在ControlDesk 测试界面上将虚拟整车气压值分别设置为0V㊁3.7V 和4.5V 时,观察打气泵打气工作情况;将打气泵首次启动工作时间标定为1min,气泵停止间隔时间标定为1min,观察打气泵的防乳化功能以及时间存储的情况㊂图9为打气泵打气工作仿真测试结果,从图中可以发现:当虚拟整车气压值为0V 和3.7V 时打气泵一直在工作;当虚拟整车气压值为4.5V 时打气泵在工作,12s 过后打气泵停止工作,符合打气泵功能要求,测试通过㊂图10为打气泵防乳化功能以及存储时间仿真测试结果,从图中可以发现:打气泵打气时间为1min,且2min 存储一次时间信息,当打气泵首次启动工作1min 且打气1min 结束后,过了5min 关闭打气风扇,此时又因为达到了打气泵停止间隔时间再一次打气,符合打气泵功能以及防乳化逻辑的功能要求,测试通过㊂图9 打气泵打气工作仿真测试结果图10 打气泵防乳化功能以及存储时间仿真测试结果4 结束语本文详细阐述了基于硬件在环的整车控制系统功能测试系统的总体设计,通过开发仿真模型和测试界面,建立了基于dSPACE 的硬件在环测试仿真平台,并在此平台上对整车控制系统进行了功能验证㊂测试结果表明,利用此硬件在环测试仿真平台能够快速有效地验证该整车控制系统是否满足设计要求,从而缩短了整车控制器的开发周期,减少了费用支出,为后续实车调试和验证提供理论依据㊂参考文献:[1]晏江华,刘全周,刘铁山.纯电动汽车VCU 硬件在环测试技术研究[J].汽车电器,2018(9):19-23.[2]夏萌.纯电动汽车整车控制器的硬件在环仿真研究[D].北京:北京理工大学,2013.[3]田真,黄小枫,李志成,等.整车控制器硬件在环测试流程及测试用例库设计[J].汽车工程学报,2014,4(3):207-212.[4]于兰,辛明华.整车控制器硬件在环仿真系统设计[J].汽车工程师,2018(6):48-49.[5]王松辉.基于dSPACE 的无人机飞行控制系统半实物仿真研究[D].南京:南京航空航天大学,2008.[6]陈顺东,李韧.基于dSPACE 的纯电动客车VCU 硬件在环仿真测试[J].客车技术与研究,2012,34(5):16-18.[7]晏江华.基于dSPACE 的汽车电控系统半实物仿真测试技术研究[D].天津:河北工业大学,2014.[8]吴方义,刘卫东,燕东,等.基于硬件在环的整车控制器自动化测试研究与应用[J].汽车电器,2018(11):29-31.[9]杨璐.基于dSPACE 的车身控制系统硬件在环测试技术研究[D].天津:河北工业大学,2015.[10]刘帝平.硬件在环测试在纯电动汽车VCU 开发中的运用[J].机电技术,2013(1):93-96.8客 车 技 术 与 研 究 2020年8月[11]张恒.纯电动汽车整车控制器硬件在环仿真系统的研究[D].长春:吉林大学,2013.[12]李长文,张付军,黄英,等.基于dSPACE 系统的电控单元硬件在环发动机控制仿真研究[J].兵工学报,2004(7)27-29.[13]郑志敏,谢勇波,王文明,等.纯电动汽车整车控制系统设计及其硬件在环仿真[J].客车技术与研究,2019,41(2):12-15.[14]金小飞,赵韩,李杨.基于dSPACE 硬件在环仿真的纯电动汽车整车控制器开发[J].机电工程技术,2012,41(8):14-16.收稿日期:2020-03-222020EB-PAC 全国新能源公交车大赛暨重磅来袭为积极响应国家号召,助力客车行业发展,由交通运输部科学研究院㊁中国公路学会客车分会㊁中国道路运输协会城市客运分会㊁国家客车质量监督检验中心等机构联合主办,重庆车检院承办的 2020EB-PAC 全国新能源公交车性能评价赛”(以下简称 评价赛”) 2020CAB-C 全国自动驾驶客车营运能力挑战赛”(以下简称 挑战赛”)将于2020年9月15-18日在重庆机动车强检试验场举行㊂比赛期间将发布‘中国客车安全评价规程(C-SCAP)“(2020版)实施细则㊂本次CAB-C 自动驾驶客车挑战赛为首次举办,是面向国内自动驾驶客车领域的盛典赛事㊂赛事之后,还将进行自动驾驶试乘体验,让自动驾驶走进百姓身边㊁服务百姓生活㊂热诚欢迎各相关企业积极参与!大赛技术咨询联系人:CAB-C 自动驾驶大赛:游国平180****9119EB-PAC 新能源公交车大赛:张涛180****9132大赛会务联系人:谢庭庭152****7250(重庆车检院祝阳供稿)9 第4期 余莹莹,李 韧,王法龙,等:基于硬件在环的纯电动客车整车控制系统功能测试。
电动汽车关键技术发展综述
电动汽车关键技术发展综述
李秀芬;雷跃峰
【期刊名称】《上海汽车》
【年(卷),期】2006(000)001
【摘要】电动汽车是21世纪绿色交通工具,电动汽车技术是当前国际上正在进行研究的一项高新技术.文章就电动汽车开发的关键技术,从电池技术、电力驱动及其控制技术、整车技术及能源管理技术方面作简要介绍.
【总页数】3页(P8-10)
【作者】李秀芬;雷跃峰
【作者单位】武汉理工大学;华南农业大学
【正文语种】中文
【中图分类】F4
【相关文献】
1.电动汽车关键技术发展综述 [J], 王丹;续丹;曹秉刚
2.电动汽车关键技术发展综述 [J], 马佃波
3.电动汽车关键技术发展综述 [J], 周栋;戴能红;钟国华;孔繁尘
4.纯电动汽车的关键技术发展综述 [J], 张琦; 朱恒伟
5.“关键技术”绘就循环经济新画卷——广东省循环经济关键技术发展综述 [J],因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
SWB6106EV8纯电动客车总体设计与分析
SWB6106EV8纯电动客车总体设计与分析霍新强【摘要】The author briefly introduces the design project of the model, technical parameters, overall configures etc. about the SWB6106EV8 pure electric bus , and presents the control strategies of the electric safety. Through analyz-ing the power matching and control strategies, the author puts forward the general design method of the power system and control strategy for pure electric buses.%简要介绍SWB6106EV8纯电动客车的造型、技术参数、整车配置等设计方案，提出纯电动客车在电安全的控制策略；通过对动力系统匹配、控制策略等的分析，提出纯电动客车的动力系统和控制策略的一般设计方法。
【期刊名称】《客车技术与研究》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】4页(P26-29)【关键词】纯电动客车;总体设计;动力系统【作者】霍新强【作者单位】上海汽车集团股份有限公司商用车技术中心，上海 200438【正文语种】中文【中图分类】U469.72在2010年上海世博会上，由上汽商用车技术中心开发、上海申沃客车有限公司生产的纯电动、混合动力、燃料电池等新能源大客车引起了很大的反响，取得了巨大的成功，同时也积累了很多开发纯电动客车的经验[1]。
在世博纯电动、混合动力整车开发成果基础上，结合动力系统开发、纯电动技术特点，贯彻系列化、通用化、标准化的要求，遵循模块化、可扩展性原则，我司开发了一款新的SWB6106EV8纯电动客车。
新能源汽车整车控制技术
书中还介绍了故障识别与安全管理的内容。这部分内容强调了整车控制技术 在保障车辆安全方面的重要作用。通过实时监测和诊断，整车控制技术能够及时 发现并处理各种故障，确保车辆的安全运行。这种技术不仅提高了新能源汽车的 可靠性，也增强了驾驶员对车辆的信任感。
书中还提到了整车总线通讯调度的内容。这部分内容让我认识到，新能源汽 车的整车控制技术还需要实现各部件信号的安全、高效、共享。通过整车总线通 讯调度，各个部件可以协同工作，实现信息的互通有无，从而提高整车的性能和 效率。
新能源汽车的动力系统和传动系统与传统汽车有很大不同。这一部分会深入 探讨电动机、电控系统、变速器等关键部件的控制技术，以及它们如何协同工作 以提供高效、平稳的动力输出。
随着电子技术在汽车上的应用越来越广泛，车身电子控制系统也变得越来越 重要。这部分内容可能包括车辆稳定性控制、制动能量回收、空调和照明系统控 制等。
《新能源汽车整车控制技术》这本书让我对新能源汽车的整车控制技术有了 更加全面和深入的了解。通过阅读这本书，我不仅学到了专业知识，还感受到了 新能源汽车技术的魅力和前景。我相信，在未来的日子里，随着技术的不断进步 和应用，新能源汽车将会为我们带来更加绿色、智能的出行体验。
目录分析
随着科技的不断进步，新能源汽车作为绿色、环保的出行方式，逐渐受到了 人们的青睐。而《新能源汽车整车控制技术》这本书，作为探讨新能源汽车核心 技术的重要著作，其目录结构无疑为我们提供了一个深入了解这一领域的框架。 下面，我将对该书的目录进行分析。
摘录二：“电池管理系统（BMS）是新能源汽车整车控制技术的核心之一。 它通过对电池组的状态进行实时监测和管理，确保电池在安全、高效的状态下工 作。BMS的智能化管理不仅可以延长电池的使用寿命，还可以提高整车的动力性 能和续航里程。”
基于电动汽车热管理系统的设计与控制策略的研究
基于电动汽车热管理系统的设计与控制策略的研究发布时间：2023-01-11T06:23:47.715Z 来源：《中国科技信息》2022年第33卷16期作者：戴楠[导读] 目前，各个国家都在高速发展新能源汽车，虽然面临电池容量密度、安全特性等诸多问题，但随着石化能源的减少和空气污染的严重化，戴楠安徽江淮汽车集团股份有限公司重型商用车研究院230601摘要：目前，各个国家都在高速发展新能源汽车，虽然面临电池容量密度、安全特性等诸多问题，但随着石化能源的减少和空气污染的严重化，我国提出了“2030年碳达峰、2060年碳中和”的目标，新能源汽车的发展将是大势所趋，但需要漫长的过程，绝非一蹴而就。
对于传统燃油汽车而言，整车的热管理更多的是集中与汽车发动机上的热管系统上，而新能源车上整车热管理与传统燃油汽车的热管理概念有巨大的差异，一般电动汽车的热管理必须统筹规划整车上的“冷”与“热”，提高能源利用率，保证整车续航。
冬季、夏季是电池系统运行最为薄弱的时候，电芯的充放电功率会随着温度的变化而大大受到限制，因此，电动汽车的热管理成为了重点研究的对象。
关键词：电动汽车；热管理系统设计；控制策略引言伴随着近年来新能源汽车产业的发展和政策措施，纯电动汽车的销量和市场份额激增，突出了纯电动汽车供电电池不足的问题。
在极端温度下延长电池寿命可能导致温度不一致。
影响电池充电状态-如果电池的工作温度保持不变，则可降低电池充电周期的效率，并且由电化学特性确定的最佳工作温度介于25到35 ℃之间。
1电动汽车电池PACK热管理系统电池热管理系统的设计，是保障电池运行安全的决定性外在因素，也是提升电池系统寿命等性能指标的关键所在。
它直接关系到电池系统最终的成败，可以一票否决设计成果。
电池PACK热管理系统具体包括水冷板、口琴管、硅胶导热垫、冷却液以及电池模组等部件，在整车运行过程中对电池系统的温度进行有效的控制。
电池PACK热管理系统的功能主要有：第一、可以有效的避免电池组因热失控而出现爆炸或失效的危险；第二、在电池组处在温度过高或过低的条件下，能够起到非常好的的保温效果，并且具有高效降温和快速加热的功能；第三、只要系统可以正常运行，就可以维持电池系统的温度在合理的区间（电芯最佳温度为15℃-35℃），并且可以有效的避免单体电池之间的动力性能差异。
纯电动客车整车控制系统设计及驱动控制策略的思考
0 前言
随着纯电动客车应用范围的不断扩大袁 其控制系 统维护工作成为操作者和设计者关注的重点袁 同时袁 纯电动客车驱动控制策略合理制定又能提升电动客车 安全性袁为乘客带来舒适的乘车体验遥 由此可见袁本文 探究这一论题对纯电动客车有序运行尧 持续发展有重 要意义袁具体探究如下遥
1 纯电动客车整车控制系统基本介绍
哪种模式间的互相切换袁 均需要借助电机调节作用袁 其中袁 电机既能用来驱动车辆袁 又能为发电机运行提 供动力袁最终及时满足车辆牵引需要[1]遥
2 控制系统设计
2.1 整车控制系统功能分析 整车控制系统对整车性能有直接影响袁 它能在满
足基本需求的基础上袁 通过发挥功能作用来保障纯电 动客车安全性袁 具体功能包括院 输入信号和输出信号 及时采集袁 常见信号形式主要有数字量和模拟量输入 信号尧数字量输出信号曰整车能量掌控袁电池装置负责 向电机以及电动附件提供电能袁 整车控制装置在能量 优化以及有序管理方面发挥重要作用曰 驱动能量回馈 控制和制定能量回馈控制袁 这一功能优势发挥的过程 中袁行驶模式主要根据踏板变化速度尧档位操作尧踏板 幅度大小尧电池状态尧整车状态等内容来合理设置袁与 此同时袁 根据接收到的控制指令引导客车安全行驶袁 这项功能优势有效发挥袁 能够从整体上提升整车运行 效果袁 提高其运行经济性和安全性曰 故障分析以及控 制策略功能优势主要体现在院 系统故障检测和分析袁 针对高等级故障和低等级故障分别保持低速行驶尧安 全行驶袁 并做好系统初始化设置工作袁 充分发挥继电 器控制尧预充电控制尧电池状态分析等工作遥 2.2 控制系统方案
系统实际运行时袁 需要做好驱动电机尧 电机控制 器 尧 DC / DC 尧 DC / AC 尧 动 力 电 池 尧 整 车 控 制 器 等 设 备 的 连 接工作袁 以便为动力输出和能量回收等起到铺垫作 用遥 在不同运行模式中袁 整车控制器运用不同的控制 策略袁控制各部件动力输出袁满足车辆行驶需要遥 无论
基于热泵技术的纯电动汽车集成热管理系统研究
基于热泵技术的纯电动汽车集成热管理系统研究一、本文概述随着全球气候变化和能源危机日益严重，节能减排和可持续发展已成为全球范围内的共识。
纯电动汽车作为新能源汽车的重要分支，以其零排放、低噪音、低能耗等优点受到了广泛关注。
纯电动汽车在热管理方面面临着诸多挑战，如电池热管理、电机热管理、乘员舱热管理等。
热泵技术作为一种高效、节能的热管理技术，为纯电动汽车的热管理提供了新的解决方案。
本文旨在研究基于热泵技术的纯电动汽车集成热管理系统，以提高车辆的热管理效率，降低能耗，提升纯电动汽车的综合性能。
本文将首先介绍纯电动汽车热管理系统的现状和挑战，分析热泵技术在纯电动汽车热管理中的应用潜力。
随后，将详细介绍基于热泵技术的纯电动汽车集成热管理系统的设计方案，包括系统的组成、工作原理、控制策略等。
在此基础上，本文将通过实验验证该系统的性能，并与其他热管理技术进行对比分析。
本文将总结研究成果，并展望基于热泵技术的纯电动汽车集成热管理系统的未来发展方向和应用前景。
本文的研究对于推动纯电动汽车热管理技术的发展，提高纯电动汽车的综合性能具有重要的理论意义和实践价值。
本文的研究成果也可为其他领域的热管理问题提供有益的借鉴和参考。
二、纯电动汽车热管理系统的概述随着全球能源危机和环保压力的日益加剧，纯电动汽车作为一种清洁、高效的交通方式，受到了越来越多的关注和研究。
纯电动汽车的热管理问题一直是制约其性能提升和广泛应用的重要因素。
纯电动汽车的热管理系统主要负责电池组、电机、控制器等关键部件的散热和保温，以确保车辆在各种环境条件下的稳定运行。
纯电动汽车的热管理系统主要包括冷却系统和加热系统两部分。
冷却系统主要用于在高温或高负荷工况下，对电池组、电机等关键部件进行散热，防止其因过热而发生性能下降或损坏。
加热系统则主要用于在低温环境下，对电池组、电机等进行预热和保温，确保其正常启动和运行。
热泵技术作为一种高效、节能的能源利用方式，近年来在纯电动汽车热管理领域的应用也日益广泛。
新能源汽车技术 第2版 第6章 电动汽车控制系统
整车控制器通过采集加速踏板信号、 制动踏板信号及其他部件信号, 做出相应判断, 控制下层各部件控制器的动作, 通 过 CAN 总线对网络信息进行管理、 调度、 分析和运算, 针对车型的不同配置进行相应的能量管理实现整车驱动控制、 能量优化控制、 制动回馈控制和网络管理等 功能。 在汽车行驶过程中具体执 行的任务包括:
1. CAN 总线结构 CAN 总线采用双线串行通信方式, 通过 CAN 总线、 传感器、 控制器和执行器将串行数据 线连接起来。 CAN 控制器对于 控制单元处理器传送的数据进行处理并发送至 CAN 收发器, 同 时接收 CAN 收发器的数据传送至控制单元处理器; 所有数据 通过 CAN 收发器连接至数据传输 线上。 为减少干扰, 数据传输线多采用双绞线、 同轴电缆或光纤, 分为 CAN-H 和 CAN-L。 其 电压值为镜像关系, 数据通过线轴上的差分电压进行传送。 总线末端接有抑制反射的负载电 阻, 阻值一般为 120Ω, 作 用是阻止数据在传输至终端反射回来时产生反射波而破坏数据。 其 拓扑结构如图 6-3 所示。
《新能源汽车整车控制技术》课程思政教学改革研究与实践
50AUTO TIMEAUTOMOBILE EDUCATION | 汽车教育1 引言思想政治教育在培养学生思想道德素质和创新精神方面具有举足轻重的地位。
然而，在高校专业课程中，如何将思想政治教育与专业知识有效融合，成为一个亟待解决的问题。
这一问题不仅关乎学生的全面发展，也关系到高校教育质量的提升。
因此，我们需要深入探讨如何在专业课程中融入思想政治教育，以培养出既有思想道德素质又具备创新精神的人才[1]。
新能源汽车整车控制技术是新能源汽车技术中原理与实践相结合的专业课，具有较强的实用性。
新能源汽车整车控制系统决定了电动汽车的主要性能信号，如爬坡、加速和最高速度。
随着人们对电动汽车的安全性、舒适性和经济性的需求不断增强，电动汽车的整车控制技术也随着不断升级，以满足消董伟三门峡职业技术学院汽车学院 河南省三门峡市 472000摘 要： 随着能源危机和环保意识的日益增强，新能源汽车已成为汽车工业发展的必然趋势。
在高校汽车相关专业中，新能源汽车整车控制技术课程是一门至关重要的专业课程，对于培养学生对新能源汽车管理技术的理解和能力具有举足轻重的地位。
同时，思想政治教育也是培养学生思想道德品质和进步精神的重要环节，对于塑造学生的全面素质具有不可替代的作用。
通过对思想政治元素的了解，提取出适合融入新能源汽车整车控制技术课程的思想政治元素，如电动汽车的发展历史、政策法规和社会责任等。
文章通过在新能源汽车整车控制技术课程中融入思想政治元素的探索，探讨了如何将思想政治教育与新能源汽车整车控制技术课相结合，提高学生的综合素质和教育能力。
研究表明，在教学中引入思想政治元素，可以激发学生的求知热情，促进学生综合素质的提高。
因此，把思想政治元素融入专业课中，具有十分重要的现实意义。
关键词：专业课程 思政元素 教学改革 教学方法Research and Practice on the Reform of Ideological and Political Education in the Course of “New Energy Vehicle Control Technology”Dong WeiAbstract ：W ith the increasing awareness of energy crisis and environmental protection, new energy vehicles have become the inevitable trend of the development of the automotive industry. Among the automobile related majors in Colleges and universities, the new energy vehicle control technology course is a crucial professional course, which plays an important role in cultivating students' understanding and ability of new energy vehicle management technology. At the same time, ideological and political education is also an important part of cultivating students' Ideological and moral quality and progressive spirit, which plays an irreplaceable role in shaping students' overall quality.Through the understanding of the ideological and political elements, the ideological and political elements suitable for integration into the new energy vehicle control technology course are extracted, such as the development history, policies and regulations and social responsibility of electric vehicles. Through the exploration of integrating the ideological and political elements into the new energy vehicle control technology course, this paper discusses how to combine the ideological and political education with the new energy vehicle control technology course to improve students' comprehensive quality and educational ability. Research shows that the introduction of Ideological and political elements in teaching can stimulate students' enthusiasm for knowledge and promote the improvement of students' comprehensive quality. Therefore, it is of great practical significance to integrate ideological and political elements into professional courses.Key words ：P rofessional courses, Ideological and political elements, Teaching reform, Teaching methods 《新能源汽车整车控制技术》课程思政教学改革研究与实践费者更高的出行需求。
混合动力电动汽车整车控制文献综述
混合动力电动汽车整车控制文献综述发布时间：2021-07-28T10:43:10.680Z 来源：《基层建设》2021年第13期作者：程浩[导读] 摘要：混合动力电动汽车是指以蓄电池与辅助动力单元共同作为动力源的汽车。
身份证号码：32092219931106XXXX摘要：混合动力电动汽车是指以蓄电池与辅助动力单元共同作为动力源的汽车。
由于混合动力电动汽车在节能和降低排放污染方面的明显优势，因而受到很大的重视，研制开发和产业化的进程相当快。
目前混合动力电动汽车主要有两种混合驱动结构：串联式和并联式。
本文结合文献对这两种混合动力系统结构和特点进行了分析，并重点对并联式进行了分析介绍。
最后分析了混合动力电动汽车未来的发展前景。
关键词：混合电动汽车；控制策略；关键技术1.引言[1]节能和环保是汽车技术发展的主要方向之一。
目前世界上大多数大汽车公司，都充分利用内燃机汽车的先进技术和电动机的无污染特性，将他们共同组成混合动力电动汽车，发展一种“超低油耗，超低污染”的车辆，作为内燃机汽车向电动汽车发展的过渡产品。
2.混合动力电动汽车2.1 混合动力结构分析现代电动汽车一般可以分为三类：纯电动汽车，混合动力汽车，燃料电池电动汽车。
混合电动汽车（Hybrid Electrical Vehicle，简称HEV）是指同时装备两种动力来源——热动力源（由传统的汽油机或者柴油机产生）与电动力源（电池与电动机）的汽车。
通过合理复合动力系统，灵活调控整车功率流向，使发动机保持在综合性能最佳的区域工作，从而降低油耗与排放。
2.2 混合动力的优势与纯电动汽车比较，混合动力电动汽车具有以下优点： 1）由于电池容量减小，整车重量轻。
2）汽车的叙事里程和动力性可达到内燃机的水平。
3）保证驾车和乘坐的舒适性（空调，暖风，动力转向的使用）。
与内燃机汽车比较，混合动力汽车具有有以下优点： 1）可以使发动机在最佳的工况区域稳定运行，从而降低排污和油耗。
读书笔记《纯电动汽车控制系统集成开发设计》PPT模板思维导图下载
3.2.1 车载 充电器设计
3.2.2 DC/DC变换 器设计
3.3.1 分类
3.3.2 当前 Hale Waihona Puke 题第4章 整车控制器开发与设计
01
4.1 整 车控制器 （VCU） 系统概述
02
4.2 VCU 硬件的设 计与开发
03
4.3 VCU 结构的设 计与开发
04
4.4 VCU 底层软件 的设计与 开发
5.6 系统安全： 故障定义及诊断
5.5 电驱动系统 的热管理设计
5.7 电驱动系统 的台架及实车标
定
5.1.1 电驱 1
动系统架构
5.1.2 新能 2
源汽车优劣势 分析
3 5.1.3 产品
评价维度和方 法
4 5.1.4 三合
一动力总成系 统设计
5 5.1.5 技术
发展趋势及评 价指标
5.2.1 IGBT 特性及支撑 电容
5.2.2 脉冲 宽度调制
5.3.1 软件开发 流程简述
5.3.2 软件架构 及功能
5.3.3 开发工具 5.3.4 HIL系统
5.4.1 FOC算 1
法
5.4.2 最大 2
转矩电流比 （MTPA） 和...
3 5.4.3 变频
技术
4 5.4.4 无传
感器控制技术
5 5.4.5 连接
传动后的控制 补偿
7.7.1 新能源汽 车整车热管理标
定内容
7.7.2 热管理标 定流程
7.7.3 环境舱标 定
7.7.4 道路标定
参考文献
封底
读书笔记
谢谢观看
01
4.2.1 硬件的开 发工具链
02
4.2.2 关键元器 件的选型
一种新能源汽车整车电控策略开发方法[发明专利]
![一种新能源汽车整车电控策略开发方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/e32ea1cd4b35eefdc9d333e2.png)
专利名称：一种新能源汽车整车电控策略开发方法专利类型：发明专利
发明人：孔繁尘,钟国华,戴能红
申请号：CN201910247779.X
申请日：20190329
公开号：CN109910619A
公开日：
20190621
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提出了一种新能源汽车整车电控策略开发方法，能够在开发新能源整车电控系统的开发过程中，开发独立的标准化的功能模块，提高新能源整车控制系统开发的子系统模块的可移植性，提示新能源控制系统开发模块的可复用性，降低开发工作量。
申请人：南京汽车集团有限公司,上汽大通汽车有限公司南京分公司
地址：210037 江苏省南京市鼓楼区芦席营68号
国籍：CN
代理机构：南京苏科专利代理有限责任公司
代理人：姚姣阳
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纯电动客车控制策略开发
纯电动客车控制策略开发
戴能红;姜朋昌;王春芳;于海燕
【期刊名称】《轻型汽车技术》
【年(卷),期】2016(000)001
【摘要】本文在分析纯电动客车性能指标需求的基础上,基于其动力系统结构及控制系统总方案,开发了整车控制策略,包括上下电控制、故障诊断及处理、驻坡、制动能量回收、行驶控制等功能,并利用Matlab/Simulink实现了策略模型的搭建,在仿真验证通过后,自动生成代码与自主开发的底层软件集成刷写入控制器,最后通过道路试验数据对设计的控制策略进行验证.
【总页数】5页(P19-22,41)
【作者】戴能红;姜朋昌;王春芳;于海燕
【作者单位】南京汽车集团有限公司汽车工程研究院;南京汽车集团有限公司汽车工程研究院;南京汽车集团有限公司汽车工程研究院;南京汽车集团有限公司汽车工程研究院
【正文语种】中文
【相关文献】
1.纯电动客车电动转向泵控制策略的研究
2.纯电动客车整车控制策略主体架构
3.纯电动客车驱动系统冷却电子风扇自适应控制策略研究
4.兼顾不同驾驶特性的纯电动客车能量控制策略优化
5.纯电动城市客车驱动电机冷却系统控制策略研究
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高压配电箱
电池管 理系统
高压电池
电机控制器
电信号 CAN 信号 高压电
电机 主减速器
纯电动客车动力系统主要结构为电机直驱主减速 器、电池系统、电机系统、高压配电箱及整车控制器，如
图 1 纯电动客车动力系统结构示意图
图 1 所示。电池系统中的电池管理系统是实现动力蓄 2 整车控制策略
电池状态监控及安全保护的关键部件；电机系统中的
２０１５（１１）
Ｄｅｓｉｇｎ－Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ
FOCUS 技术聚焦
纯电动客车整车控制策略 设计与验证
戴能红 姜朋昌 孙飞 王春芳 （南京汽车集团有限公司汽车工程研究院）
摘要：在电动汽车整车控制器（VCU）开发过程中，发现在零部件发生故障时，电动车会有异常表现，必须加入必要的故障 诊断与处理策略来实现部件保护和行车安全的功能。应用基于 MBD 方式的模块化设计方法，根据整车动力系统方案，设 计并完善了整车控制策略。试验结果表明，整车控制策略能正确解析驾驶员驱动意图，能在制动过程中回收能量，能及时 诊断故障并做出相应的处理，实现预定的功能。 关键词：纯电动客车；整车控制策略；驻坡；能量回收；故障诊断
100
50
0
40.0
30.0
20.0
10.0
0
油门开度/%
车速/（km/h）
水泵故障
1
0 30.0
图3
40.0
50.0
60.0
70.0
时间/s
电机冷却水循环故障汽车行驶性能曲线图
从图 2 可以看出，在空挡松开制动踏板时，客车有 倒溜现象（车速为负），挂前进挡后，进入驻坡模式，不
FOCUS 技术聚焦
再倒溜；在加速段，目标扭矩随加速踏板开度加大而增 加，车速平稳上升；松开油门有较小的倒拖扭矩，踩下 制动踏板即开始制动能量回收 （目标扭矩为较大的负 值），至车速极低时，电机目标扭矩为 0。从图 3 可以看 出，通过电机温升等条件诊断出水循环故障后，进入限 速模式，即使油门踩到底，车速也不超过 40 km/h，实现 了跛行回家的功能。
考虑到汽车机械制动系统不可调整，且制动踏板 无位置传感器而只有开关信号，采用轻度制动能量回
- 32 -
２０１５ 年 １１ 月
设计·创新
收控制策略。车速很低时，可回收的能量与传动系能量
损耗基本相抵即回收效率低，且会明显影响驾驶员制
动感觉，不回收能量；车速较低时，制动扭矩较低，尽量
回收制动能量；车速高时汽车惯性动能很高，电机大扭
VCU 作为上层控制单元，采集驾驶员操作输入信
电机控制器通过控制电机将电能转化为驱动车辆的动 号，包括钥匙信号、加速踏板信号、制动踏板信号及挡
能，或将车辆的动能转化为电能回收；高压配电箱主要 位信号等，识别驾驶员对汽车动力的需求，包括电机系统 电池管理系统反馈的电池状态信息、电机控制器反馈
电机制动。
3 故障诊断及处理策略
VCU 对电机、电池系统故障的处理策略是：严重故
障时，直接进入停电机及下电模式；轻微故障时，功率
限制模块根据电机、电池系统分别发送的允许最大驱
动/制动功率进行限功率处理。
VCU 对重要的部件进行诊断并制定的处理策略
是，严重故障时直接进入停电机及下电模式；一般故障
采取跛行回家策略，即限制车速以降低车辆行驶负荷，
在油门开度为 0、电机转速达到一定值时施以制动 扭矩 （模拟传统车发动机的倒拖阻扭矩） 产生制动能 量，并将其转化为电能储存到蓄电池中。至于制动扭矩 的转速起讫点和具体扭矩数值，可通过试验利用 CANAPE 在线标定。 2.3 制动能量回收控制策略
制动能量回收是电动汽车的标志性功能，是电动 汽车节能的关键所在。为了保证行车安全，在最大程度 提高能量回收的同时，还要保证电制动与机械制动的 协调控制。
保证行车安全。具体的故障描述、相应的诊断及处理策
略，如表 2 所示。
表 2 无自诊断功能部件的故障诊断与处理策略
故障描述
诊断策略
处理策略
预充故障
预充继电器闭合后指定时间到， 下电 电机电压未预充到一定值
主继电器故障
上下电过程中及运行过程中，电 上电中即下电，运
机电压严重偏离预期
行中即停止电机
连续一段时间内两路 AD 值不 执行特定操作后
矩制动不会影响驾驶员制动感受，但由于制动踏板无
位置传感器，无法获知机械制动情况，所以电机制动扭
矩设置不大回收较少能量。为不影响驾驶感受，在空挡
时不进行制动能量回收。
为了保护动力蓄电池，制动能量回收的电流不能
超过电池允许的最大充电电流；SOC 过高时为防止电
池过充取消电机再生制动；ABS 功能启动时, 必须取消
油门故障
符合既定特征
可 以 30 km/h 限
速跛行回家
制动踏板稳定的情况下，连续一 限速 40 km/h 制动真空泵故障
段时间真空压力低
电机冷却水循环 故障
水泵开启后，电机温升依然过 快，或电机控制器温度达到一定 值（根据实车情况标定）
限速 40 km/h
DCDC 继电器闭合，低压蓄电池 报警 DCDC 系统故障
参考文献 [1] RAMASWANY D, RYAN M. A Case Study in Hardware In the Loop
Testing：Development of an ECU for a Hybrid Electric Vehicle [C]//2004 SAE World Congress Detroit, Michigan, 2004：8211-8216. [2] AOKI K, KURODA S, KAJIWARA S. Development of Integrated Motor Assist Hybrid System：Development of the Insight, a Personal Hybrid Coupe[C]//Proceedings of JSAE Annual Congress, 2000：424-431. [3] 赵子亮，刘东秦，刘明辉，等. 并联混合动力汽车控制策略与仿真分 析研究[J]. 机械工程学报，2005，41（12）：13-18. [4] 张俊智，薛俊亮，潘凯. 混合动力系统控制软件的开发[J]. 机械工程学 报，2009，45（5）：115-119. [5] 窦国伟，刘奋，程浩，等. 纯电动轿车整车驱动控制策略开发实践[J]. 上海汽车，2010（5）：8-11.
充电模式 满足充电条件时实现充电功能
由于系统所用换挡杆只有 N，D，R 挡，所以上电时 要求挡位在 N 挡，如不在，VCU 会发出指令，命令仪表 显示“请挂空挡”的提示。 2.2 加速扭矩控制策略
行驶模式中的加速扭矩控制策略直接影响整车驾 驶的动力性和舒适性[5]。为了较好地满足驾驶员中高负 荷的驾驶感觉，同时保证低负荷时的操控性，文章采用 线性踏板策略，即相同转速下扭矩随油门踏板开度线 性增加。由于机械结构上无刹车与换挡操作的互锁装 置，所以本项目无蠕动功能，因此在踏板极浅开度时动 力输出略微提升。
（收稿日期：2015-08-13）
2015 年 10 月基本型乘用车（轿车）生产汇总表
指标名称 基本型乘用车（轿车）总计 国内制造
排量≤1 L 1 L<排量≤1.6 L 1.6 L<排量≤2.0 L 2.0 L<排量≤2.5 L 2.5 L<排量≤3.0 L 3.0 L<排量≤4.0 L 4.0 L 以上
Design and Verification of Control Strategy of Battery Electric Bus
Abstract: In the development of Vehicle Control Unit (VCU) for electric vehicle, it is found that unexpected appearance occurred when parts error happened, so additional failure diagnosis & safety management strategy is needed to protect important parts and ensure driving safety. Vehicle control strategy is designed and improved according to power -train framework using modular design method based on MBD. Experimental results show that the control strategy can correctly implement the driver's intention, recover energy during brake, it can diagnose the failure and make the relative actions, realizing the predetermined function. Key words：Battery electric bus; Bus control strategy; Hill holding; Energy recovery; Failure diagnosis
电压低于一定值
4 实车试验验证
将已开发的控制策略软件刷写至控制器硬件上， 装车路试。分析路试数据即可验证控制策略功能优劣 并实施必要的优化。
图 2 示出客车小坡道起步的行驶性能曲线。 图 3 示出人为切断电机冷却水循环系统中的水泵供电 后汽车的行驶性能曲线。
油门开度/% 车速/（km/h） 挡位
电机目标 扭矩/N·m
整车控制器（VCU）担负着整车能量管理、驱动/制 动控制、整车安全、故障诊断及信息处理等重任，是实