纯电动车整车控制策略及控制器的研究
纯电动汽车整车控制器(vcu)研究
车辆工程技术 2 车辆技术纯电动汽车整车控制器（VCU）研究宋述铨（天津优控智行科技有限公司,天津 300000）摘 要：电动汽车主要由电池管理系统(BMS)，整车控制系统(VCS)，以及电机控制器(MCU)等构成。
整车控制器(VCU)是电动汽车的重要控制结构，对汽车的各种信息进行检测、对车内通信网络和异常信息进行监控等，能够提高整车驾驶性能，进行制动能量回馈完善能源管理。
提升整车舒适性，使用户获得完美体验。
关键词：纯电动汽车；整车控制器；完美体验 随着社会的发展与科技的进步，各个城市的汽车使用户喷井式增加。
传统的内燃机汽车消耗石油，排出大量废气，使得城市的空气质量不断下降。
纯电动汽车由于不使用传统化石能源，对环境不造成污染，受到人们的青睐。
随着科技的进步，电动汽车的核心技术不断地革新与突破，逐渐完善的城市基础设施提供了有利的帮助，电动汽车已经成为潜力股，逐步取代传统汽车变为可能。
本文从汽车结构出发，结合整车信息传输过程，设计了整车控制器的软硬件结构。
1 整车电控系统组成 整车电控系统主要由整车控制器VCU为核心，通过硬线信号指挥各控制器使能，通过CAN总线信号控制储能系统、电机系统等关键总成执行相应的上下电动作以及扭矩指令。
最终完成整车的驾驶运行以及高压充电。
其中，低压部分完成车辆控制器供电和信号采集通讯。
高压部分通过高压线束将动力电池的电能传输到空调压缩机、电动机等高压供电设备，实现动力电能的传输。
其中电机、电池、电控系统被称为“三电”系统，主要包括：1.1 整车控制器 整车控制器系统为整车的运行大脑，具有高可靠性、高运行效率、逻辑缤密性。
整车控制系统上电后首先运行初始化程序并且自检，在自身没有问题后驱动端口使能储能系统、电机系统上电。
储能系统和电机系统完成上电后同样分别进行上电自检。
所有系统自检无故障且驾驶员有上高压指令时，整车控制系统通过总线驱动储能系统、电机系统完成上高压动作。
1.2 储能系统 储能系统包括动力电池组和BMS管理单元。
纯电动汽车整车控制器开发及控制策略研究
10.16638/ki.1671-7988.2020.09.008纯电动汽车整车控制器开发及控制策略研究颜孝勇（安徽鑫盛汽车制造有限公司，安徽宣城242200）摘要：为了全方位研究纯电动汽车整车的开发与控制策略，文章主要是针对纯电动汽车整车的硬件构造展开阐述，同时研究纯电动汽车整车控制策略的设计，对未来开发纯电动汽车整车控制硬件系统有着非常明显的指导价值。
关键词：纯电动汽车；整车控制；开发；控制策略中图分类号：U469.7 文献标识码：B 文章编号：1671-7988(2020)09-20-02Research on controller development and control strategy of pure electric vehicleYan Xiaoyong( Anhui Xinsheng Automobile Manufacturing Co., Ltd., Anhui Xuancheng 242200 )Abstract: In order to study the development and control strategy of pure electric vehicle in an all-round way, this paper mainly elaborates the hardware structure of pure electric vehicle, and studies the design of control strategy of pure electric vehicle, which has a very obvious guiding value for the future development of pure electric vehicle control hardware system. Keywords: Pure electric vehicle; Vehicle control; Development; Control strategyCLC NO.: U469.7 Document Code: B Article ID: 1671-7988(2020)09-20-02前言和传统汽车整车控制结构进行比较，纯电动汽车整车控制结构非常复杂，并且具有多样化的结构。
新能源汽车的整车控制系统设计研究
新能源汽车的整车控制系统设计研究随着全球环保意识的增强和可再生能源技术的快速发展，新能源汽车的市场规模逐渐扩大。
整车控制系统作为新能源汽车的核心组成部分，其设计与实现直接影响到车的安全性、可靠性和使用性能。
因此，对新能源汽车整车控制系统的研究具有重要的现实意义。
整车控制系统的定义与功能整车控制系统是通过对电动汽车各个部件的协调与控制，实现对整车功能的高效管理。
传统汽车的控制系统主要集中于发动机和变速箱的控制，而新能源汽车则涉及电池组、驱动电机、能量管理系统和智能化辅助系统等多个方面。
整车控制系统的主要功能包括动力分配、能量管理、智能辅助驾驶、车辆状态监测等。
整车控制系统设计的重要性在于，它不仅需要实现机械部件的基本功能，如加速、制动、转向等，还需要通过高效的能量管理系统，以提高车辆的续航里程和整体能效。
此外，随着智能驾驶技术的发展，整车控制系统还需要具备高度的智能化，能够响应复杂的道路和交通情况，为驾驶者提供更安全、可靠的驾驶体验。
设计要素与架构整车控制系统的设计涉及多个学科，包括电子技术、控制工程、计算机科学、信号处理等。
其基本架构一般可以分为感知层、决策层和执行层。
感知层包括各种传感器和监测设备，如车速传感器、温度传感器、位置传感器等。
这些传感器能够实时获取车辆周围环境和自身状态的信息。
通过数据融合技术，将来自不同传感器的数据进行综合处理，可以构建出更加准确的环境模型。
决策层则负责根据感知层提供的信息，进行系统分析和决策。
通常采用控制算法、优化算法等方法，来处理传感器数据，并根据车辆的状态和驾驶环境，制定合适的控制策略。
决策层可以使用人工智能算法，如深度学习和强化学习等，以不断优化决策过程，提升系统的智能化水平。
执行层负责将决策层的指令转化为具体的控制信号，直接作用于各个执行机构，包括电机驱动控制、刹车控制、转向控制等。
这一层需要精确、迅速地响应，以确保操控的实时性与可靠性。
能量管理系统设计能量管理系统（Energy Management System，EMS）是新能源汽车整车控制系统设计中的关键组成部分。
纯电动汽车整车控制器研究
纯电动汽车整车控制器研究摘要：伴随科技革命和产业变革的深入发展，新能源汽车目前已经成为汽车行业内的主流发展方向，而纯电动汽车则是站在新能源汽车领先地位的重要汽车产品类型。
整车控制器是电动汽车的“指挥官”，用于控制汽车的行为，其性能将直接决定汽车的舒适性、安全性，需要技术人员加强对纯电动汽车整车控制器的深入研究。
鉴于此，本文围绕纯电动汽车的实际情况，简述了整车控制器的工作原理，从四个角度出发，详细分析了纯电动汽车整车控制器的设计方案。
关键词：纯电动汽车；整车控制器；设计方案；工作原理引言：整车控制器相当于纯电动汽车的“大脑”，具有通信管理、电源能量管理、故障诊断等多项功能，对于维持汽车的安全运行具有重要价值。
因此，技术人员应当加强对纯电动汽车整车控制器的探索，开发和设计出功能完善、通用性强、成本投入相对较低、应用价值较高的整车控制器产品。
1纯电动汽车整车控制器的工作原理纯电动汽车主要由整车控制器、车载电源、电力主驱动、辅助控制等模块构成，经过整车控制器收集电机控制器、复合电源能量管理系统的信号，以及制动踏板、加速踏板的档位信号，具有即时获得信息和进行交换的功能。
按照驾驶员的意图与汽车的行驶状态，发送控制指令后传输至电机控制系统、电源管理系统，再通过对应的控制单元反馈，保障纯电动汽车运行的稳定性和安全性。
2纯电动汽车整车控制器设计方案2.1功能要求①数据交换：属于整车控制器的基础功能，经过CAN通讯后，便可对其他控制器的信息加以接收，把握汽车整体的行驶状态，按照驾驶员的操作对汽车各动力部件发送指令，驱动汽车行驶。
②安全故障管理：在汽车行驶中，难免容易发生影响正常运行的故障，整车控制器则应当具备监控汽车各元件工作情况的能力，确保元件处于正常工作状态。
在汽车发生故障之时，整车控制器应该做到精确分析故障等级，将故障代码显示于仪表盘上，让驾驶员可以在维持汽车安全的条件下跛行至维修站，但在遇到严重故障后，汽车便要立即停止运行。
纯电动重卡整车控制策略开发浅析
纯电动重卡整车控制策略开发浅析摘要：步入“十四五”规划后，新能源汽车产业的发展由量变向质变转化，乘用车领域，新能源的渗透率突飞猛进，一度超过30%，一时间新能源成了炙手可热的话题。
相比于乘用车，重卡领域的使用场景的多样化导致电动化的技术路线也多样化。
主流的技术路线有换电重卡、纯电重卡、氢燃料电池重卡、氢燃料发动机重卡、混动重卡等。
众多的技术路线其控制策略也不尽相同。
本文主要从整车各系统结构入手，来对新能源重卡的控制策略进行概述，力求能起到抛砖引玉的作用，能够给读者以启发。
关键词：新能源重卡；整车控制器；控制策略；控制系统；引言步入“十四五”规划后，新能源汽车产业的发展由量变向质变转化，乘用车领域，新能源的渗透率突飞猛进，一度超过30%，一时间新能源成了炙手可热的话题。
受乘用车带动，重卡领域的电动化也在快速推进，各大重卡主机厂开始相继积极谋划布局。
着眼全局，基于国家能源安全及环保的大力推进，汽车的电动化承担着国家产业结构升级的大任，正以摧枯拉朽的不可逆之势迅速崛起，一个新的赛道已经出现。
相比于乘用车，重卡领域的使用场景的多样化导致电动化的技术路线也多样化。
主流的技术路线有换电重卡、纯电重卡、氢燃料电池重卡、氢燃料发动机重卡、混动重卡等。
众多的技术路线其控制策略也不尽相同。
本文主要从整车各系统结构入手，来对新能源重卡的控制策略进行概述，力求能起到抛砖引玉的作用，能够给读者以启发。
1新能源重卡系统概述1.1新能源重卡系统简述图1纯电动重卡简图如图1所示，动力电池作为车辆的动力源，为车辆提供行驶的能量或者在能量回收时储存能量。
多合一控制器控制转向油泵，打气泵、低压蓄电池DC供电、空调及PTC和氢堆DCDC的配电。
如果是氢燃料重卡，氢堆作为增程系统为车辆行驶提供额外的能量。
电机控制器驱动电机工作，整车控制器控制车辆上所有控制模块协同工作。
1.2新能源重卡高压系统介绍图2纯电动系统架构图如图2所示，新能源技术兴起于乘用车，重卡入局较晚，由于两者面对的客户群体和工况不一样，高低压架构也有所区别。
纯电动汽车电机驱动系统控制策略研究
纯电动汽车电机驱动系统控制策略研究一、本文概述随着全球对环境保护和可持续发展的日益关注，纯电动汽车作为一种绿色、环保的交通工具，其研究和应用逐渐受到广泛重视。
作为纯电动汽车的核心部件，电机驱动系统的控制策略直接影响着车辆的动力性能、经济性以及运行稳定性。
因此，对纯电动汽车电机驱动系统控制策略的研究具有重要的现实意义和理论价值。
本文旨在深入探讨纯电动汽车电机驱动系统的控制策略，分析不同控制策略的原理、特点以及适用场景。
通过对现有研究成果的梳理和评价，发现控制策略在提升纯电动汽车性能方面的潜力与不足。
在此基础上，结合实际应用需求，提出一种优化后的电机驱动系统控制策略，并通过仿真和实验验证其有效性和优越性。
本文的研究内容主要包括以下几个方面：对纯电动汽车电机驱动系统的基本组成和工作原理进行介绍，为后续控制策略的研究奠定基础；详细分析几种典型的电机驱动系统控制策略，如PID控制、模糊控制、神经网络控制等，并比较它们的优缺点；接着，针对纯电动汽车在实际运行中面临的问题，如启动加速性能、能量利用效率、行驶稳定性等，提出相应的优化措施和改进方案；通过仿真实验和实际道路测试，验证优化后控制策略的有效性和可行性。
本文的研究成果将为纯电动汽车电机驱动系统控制策略的优化提供理论依据和技术支持，对于推动纯电动汽车技术的发展和应用具有重要的促进作用。
本文的研究方法和思路也可为其他类型电动汽车的控制策略研究提供参考和借鉴。
二、纯电动汽车电机驱动系统概述纯电动汽车作为新能源汽车的一种，其核心在于电机驱动系统，该系统负责将存储在电池中的电能转化为机械能，从而驱动汽车行驶。
电机驱动系统主要由电机、控制器和传动装置三部分组成。
电机是纯电动汽车动力系统的核心部件，其性能直接影响到汽车的动力性、经济性和舒适性。
目前，纯电动汽车常用的电机主要有直流电机、交流异步电机、交流同步电机和开关磁阻电机等。
这些电机各有优缺点，例如直流电机控制简单，但效率低、维护成本高；交流异步电机结构简单，可靠性高，但控制复杂；交流同步电机效率高，但成本较高；开关磁阻电机调速性能好，但噪音和振动较大。
纯电动客车整车控制策略研究
(3)结合整车电气原理图分析了VCU整车控制的电气架构,结合控 制器的功能,根据V字形开发模式,确定了整车控制器软件设计方 案。基于英飞凌32位高性能微处理器,完成了整车控制器底层代 码及控制策略代、制动能量回收控制策略、 整车安全控制策略、故障诊断及处理控制策略等。(4)基于加拿 大D&V平台搭建了整车控制器台架测试系统,利用VB开发环境开 发了上位机控制软件,对项目开发的整车控制器进行了台架试验。
结合纯电动客车实车,分析了纯电动客车控制系统架构以及动力 系统的布置,介绍了整车控制器的功能,对纯电动客车关键零部 件电机及其控制系统、动力电池组及其管理系统的工作特性及 常见故障类型进行了分析,为整车控制器控制策略的研究提供了 依据。(2)建立了纯电动客车整车MATLAB/Simulink仿真模型,主 要包括驾驶员模型、电机及控制器模型、电池模型、传动系统 模型、整车动力学模型等,并结合整车相关技术参数对续驶里程、 能耗、电压、电流等参数进行了分析,并依据加速踏板开度及其 变化率结合神经网络算法对驾驶员意图进行了解析,仿真结果表 明电机的实际输出转矩符合驾驶员的驾驶意图,整车操纵稳定性 好。
试验结果表明所开发的整车控制器能够很好的响应驾驶员的意 图,电机输出转矩平稳,没有冲击。(5)对开发的整车控制器进行 了静态测试和实车道路试验,验证了驱动转矩控制策略、制动能 量回收策略的有效性和可靠性,并对控制策略进行了优化,增加 了车辆的续驶里程。
纯电动客车整车控制策略研究
电动汽车整车控制器(VCU,Vehicle Control Unit)是电动汽车 的上层决策控制单元,负责协调驱动电机、动力电池、附件等各 部件的工作,具有提高纯电动汽车整车性能的作用。本文基于整 车控制器开发项目对纯电动客车整车控制器进行了相关研究,主 要内容如下:(1)分析了国内外整车控制器研究现状,跟踪了整车 控制器研究趋势。
纯电动汽车整车控制器的研究的开题报告
纯电动汽车整车控制器的研究的开题报告一、研究背景及意义随着现代交通工具的不断更新升级，纯电动汽车因其环保节能、零排放等特点逐渐成为汽车技术发展的主流方向，也是未来发展方向。
然而，纯电动汽车整车控制器是此类汽车的核心部件之一，其质量和性能的优劣，将直接影响整辆车的性能和使用寿命。
因此，对纯电动汽车整车控制器的研究和优化，具有重要的意义和价值。
二、研究内容与方法本研究旨在探究纯电动汽车整车控制器的控制策略和优化方法，具体内容包括以下几个方面：（1）分析电动汽车的工作原理和整车控制体系结构，理解整车的运行机制和控制方式；（2）研究电机控制算法和控制策略，分析国内外电机控制技术的发展现状和趋势；（3）探究电池管理系统的设计和优化方法，分析不同电池系统的特性和优缺点，比较各种电池管理方案的性能差异；（4）综合各项技术，优化纯电动汽车整车控制器的控制策略和算法，提高整车的性能和效率。
本研究主要采用文献资料查阅、实验模拟和数学仿真等方法开展，以理论和实践相结合的方式，探究纯电动汽车整车控制器的优化策略和方法。
三、预期研究成果（1）深入了解纯电动汽车整车控制器的工作原理和控制策略，掌握现代电动汽车的相关技术和开发方向；（2）研究电机控制算法和控制策略，了解国内外电机控制技术的发展现状和趋势；（3）探究电池管理系统的设计和优化方法，比较不同电池系统的特性和优缺点，提出更优的电池管理方案；（4）优化纯电动汽车整车控制器的控制策略和算法，提高整车的性能和效率；（5）撰写高质量的学术论文，为纯电动汽车整车控制器的研究提供新的理论基础和实践经验。
四、研究计划和进度安排本研究计划于2022年9月开始，分为以下几个阶段：（1）研究背景和问题分析：2022年9月-10月；（2）电动汽车整车控制体系结构研究：2022年11月-2023年1月；（3）电机控制策略和优化算法研究：2023年2月-2023年6月；（4）电池管理系统的设计和优化：2023年7月-2023年10月；（5）纯电动汽车整车控制器的优化策略研究：2023年11月-2024年1月；（6）论文撰写和答辩准备：2024年2月-2024年6月。
新能源汽车整车控制策略研究
新能源汽车整车控制策略研究在当今社会，随着环保意识的不断提高和能源危机的日益严峻，新能源汽车作为一种可持续发展的交通解决方案，正逐渐成为汽车行业的主流趋势。
新能源汽车的核心技术之一是整车控制策略，它对于车辆的性能、安全性、可靠性和能源利用效率起着至关重要的作用。
新能源汽车的整车控制策略主要包括能量管理策略、驱动控制策略和制动能量回收策略等。
能量管理策略的目标是合理分配电池的能量，确保车辆在不同工况下都能有足够的续航里程。
例如，在城市拥堵路况下，车辆需要频繁启停，此时能量管理策略应注重减少能量消耗；而在高速公路行驶时，则要提高能量利用效率，以保证车辆的高速性能和续航能力。
驱动控制策略则负责协调电机和变速器等部件的工作，以实现车辆的平稳加速、减速和换挡。
对于纯电动汽车，电机的扭矩输出特性直接影响车辆的动力性能。
因此，驱动控制策略需要根据驾驶员的操作意图和车辆的行驶状态，精确控制电机的输出扭矩，以提供良好的驾驶体验。
对于混合动力汽车，还需要考虑发动机和电机之间的协同工作，实现最优的动力分配。
制动能量回收策略是新能源汽车提高能源利用效率的重要手段。
在制动过程中，车辆的动能可以通过电机转化为电能并存储到电池中，从而减少能量的浪费。
制动能量回收策略需要根据制动强度和车辆的行驶速度等因素，合理调整回收的能量大小，既要保证制动效果，又要最大限度地回收能量。
为了实现有效的整车控制策略，需要依靠先进的传感器技术和精确的算法。
传感器能够实时采集车辆的各种状态信息，如车速、加速度、电池电量等。
这些信息被传输到整车控制器中，通过复杂的算法进行处理和分析，从而生成相应的控制指令。
例如，基于模型预测控制（MPC）的算法可以根据车辆的未来行驶工况预测能量需求，并提前调整控制策略，以实现最优的性能和能源利用。
然而，新能源汽车整车控制策略的开发面临着诸多挑战。
首先，车辆的工作环境复杂多变，不同的路况、气候条件和驾驶习惯都会对控制策略的效果产生影响。
纯电动汽车整车控制器能量管理策略研究与开发
17设计与开发 2020-07/08・ 随着汽车应用技术突飞猛进的发展，智能网联化、电气化是国家汽车行业发展战略方向。
经过10余年的研发和示范运行，我国新能源汽车行业已经形成了从原材料供应、动力蓄电池及整车控制器等关键零部件研发生产，到整车设计制造，以及充电基础设施的配套建设等完整的产业链，具备了产业化基础。
在政府配套政策的支持下，我国新能源汽车实现了产业化和规模化的飞跃式发展。
从2011年至今，我国新能源汽车产量和销量快速增长。
销量的增加必然意味着市场占有率增加，造车新势力也纷纷展示其纯电动汽车设计理念和产品特点。
当然，除了纯电动汽车的开发热情外，消费者也对新能源汽车的要求也越来越高。
抛开智能网联先进配置之外，客户对纯电动车辆最大的担忧是续驶里程问题。
电动车的动力能源是电池，要想提高续驶里程，除了选择大容量电池外，也需要对能量进行合理管控，提高能量使用效率。
在电动汽车中，整车控制器（VCU ）是核心控制部件，其最重要的功能之一就是能量管理，优秀的能量管理策略通过监测车辆能量状态、控制能量流动及优化能量利用率，以提高车辆的经济性、动力性和安全性。
根据加速踏板位置、档位、制动踏板力、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。
VCU 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，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。
整车控制器电动车是新能源汽车发展的主流，电动车控制技术也是未来发展的关键技术之一。
VCU 是控制系统的核心，它对整车的正常行驶、安全性、整车状态监控、故障诊断与处理等起着关键性作用。
VCU 主要功能如下：1）整车通信网络管理。
主要是基于AUTOSAR 或者OSEK 网络管理机制，管理控制器共同睡眠与唤醒，实现能耗最低。
2）整车工作模式控制。
纯电动城市客车整车控制策略研究
纯电动城市客车整车控制策略研究4.1整车控制系统及开发模式介绍纯电动汽车由整车控制器、电机及其控制器、动力电池、动力电池管理系统（BMS）、主减速器、辅助系统等组成。
其中辅助系统为空调系统、制动系统、转向电机及其控制器、、DC/DC等。
动力电池作为全车的能量源，为各个电器设备提供电能。
驾驶员通过整车控制系统达到对车辆的整体控制。
本章主要针对整车控制系统中的控制器和整车控制策略进行研究设计，纯电动车系统结构简图如图4-1所示[i]：图4-1 控制系统结构简图电动汽车整车控制器是整个电动汽车的核心部件，它采集制动踏板信号、加速踏板信号，及其它部件信号，并做出相应的判断后，控制下层的各个控制器(电机控制器、BMS等)工作，使汽车正常行驶，对于整体系统而言，整车控制器的设计直接涉及到电动汽车的稳定性、最终的动力性能和适应复杂工况的性能。
因此整车控制器的优劣直接影响到整车的性能。
整车控制策略直接影响到整车的动力性能，它决定了电动机的转矩输出，还会影响驾驶员的操纵感觉。
本文主要讨论能量分配策略和各种行车模式的控制策略。
4.1.1整车控制系统设计原则与功能分析整车控制器的设计必须综合考虑到各个方面的影响因素，以使其具有较长的产品生命周期，因此须遵循以下原则[ii]：（1）优先考虑系统的安全性和可靠性的设计，要有良好的电磁兼容性，要满足国家相关标准，能适应任何路况下的车辆振动和冲击；在纯电动汽车中,由于是大功率电机驱动,相当于是一个强干扰源，会对整车控制器产生很强的电磁干扰，因此这就要求整车控制器要有较强的抗干扰能力；（2）整车控制器能够在环境温度为-40℃至100℃的范围内可靠稳定地工作。
因为汽车使用环境恶劣，相对应的对车用电子设备也提出更高的要求；（3）综合分析功能需求，在功能验证和样车开发试制时尽可能多地采取软件实现，以增加系统变更时的灵活性，设计定型后综合考虑系统的可靠性和成本，设计软硬件；（4）硬件设计中，外围接口资源要冗余设计，以提供变更时的适应性；（5）控制策略与控制逻辑设计中，对异常状态尽可能多地采用报警提示、减少强制停机处理，特别要避免行车时的强制停车；（6）根据电池管理系统送出的故障信息及时调整电机驱动指令；在保证行车安全的前提下，避免电池受到损坏。
纯电动汽车控制策略分析
2. 1
加速转矩控制策略
加速转矩控制策略直接影响整车驾驶的动力性和舒适性。加速踏 板开度与加速转矩函数关系形成不同的加速转矩控制策略。如图2所 示, 曲线1、2和3分别表示3种加速踏板处理策略 。
曲线1反映了一种硬踏板策略，能够 满足驾驶员中高负荷的驾驶感觉， 但低负荷时操控性不好。曲线3反映 了一种软踏板策略，车辆加速感觉 整体偏软，但低负荷操控性较好。 曲线2是一种线性踏板策略，能够反 映踏板实际位置，控制效果介于曲 线1和3之间。
2. 2
制动能回馈控制策略
在车速很低的爬行区，回馈能量与 回馈路径能量损耗基本相抵，回馈效
率很低且会明显影响驾驶员制动感觉，
故不进行制动能量回馈 。在低速区,电 机具有一定转速，施以较低制动转矩， 尽量回收制动能量。高速区时车辆惯
性动能很高，可以施加较高制动转矩
而不影响驾驶员制动感觉。但由于缺 少制动踏板开度信号，该策略的再生 制动所占总制动比例较小，具体数值 通过实车标定得到。为了保护动力蓄 电池，回馈电流不能超过蓄电池最大 充电电流，SOC过高时取消电机再生制 动 ,因为很容易导致电池电压过高而且 电池充电难度也增加。同时，ABS功能 启动时,必须取消电机再生制动 。
纯电动汽车整车驱动控制策略
纯电动汽车作为一种节能 、无污染的理想“零 排放 ”汽车 ,是 21 世纪汽车工业重要的发展趋势 。 随着环保及节能意识的增强 , 纯电动汽车的开发 和应用日益受到世界各主要汽车生产国和大型汽 车 企业的重视 。 整车控制器是纯电动汽车运行的核心单元 , 担负着整车驱动控制 、能量管理 、整车安全及故障 诊断和信息处理等功能 ,是实现纯电动汽车安全 、 高效运行的必要保障 。整车控制策略作为整车控 制器的软件部分 ,是整车控制器的核心部分 。
纯电动汽车整车控制的研究
纯电动汽车整车控制的研究本文着眼于在能源问题日益突出的背景下，如何将新能源技术应用于传统的汽车领域内，即以电动汽车为主要平台，并提出相应的控制策略。
换言之，本文并不是讨论新能源的制备、存贮与传输环节，而是较之传统领域的供能方式，利用新能源作为供能，其控制策略与传统方式相比较其较为特别之处。
我们选取了几种典型情景作为制定策略的前提，即启动模式、普通行驶模式等不同场合下的控制策略。
此外，包括近来的新能源汽车在内，越来越多的车辆已经配备了制动能量回收机制，我们认为该技术在某些场合下若辅以适当的控制策略确实能起到能源二次利用的效果，具有重要的节能减排意义。
最后阐述了现阶段推广新能源汽车对优化汽车产业结构的重大意义，并对其未来发展前景持积极乐观态度。
一、引言进入21世纪以来，寻找下一代更清洁、可持续开发的新能源已成为全人类的难题。
然而现阶段仍然是以石油、煤炭等为主要供能原料，这就催生了一系列新能源的探索与推广，例如在一向被认为由于大量燃烧石油排放尾气加重环境污染的传统汽车行业，电动汽车就以其独特的节能环保的优势引起越来越多的国家的重视。
发展以电能为核心能源的新能源汽车，制定合适的电动汽车控制策略已经成为未来汽车工业发展的一个重要方向。
控制策略是纯电动汽车电驱动系统的灵魂,为了使电动汽车达到理想的性能,采用优良的控制方法可以大大改善驱动电机的性能,弥补电机设计的不足。
电动汽车在行驶过程中,存在车载能量源电压、道路状况和驾驶模式多变等因素,为保证良好的驾驶特性和乘坐舒适性,对于驱动系统及其控制策略的研究具有重要的理论意义和工程实用价值。
整体控制策略结构简图如下：图一整车控制策略图二、具体控制策略1.启动模式纯电动汽车起步过程细分为预起步阶段、正常起步阶段和有驾驶员参与起步阶段三个阶段。
其中，预起步阶段和正常起步阶段为车辆自动起步阶段。
预起步阶段驾驶员松开手刹或者刹车踏板，电机处于自由状态。
在坡度稍大路面时由于一开始电机无转矩输出不能克服起步阻力，因此，汽车出现轻微倒溜。
纯电动汽车的电动机控制策略研究
纯电动汽车的电动机控制策略研究随着环境保护意识的提高和能源危机的加剧，纯电动汽车作为一种环保、可持续的交通工具逐渐受到广泛关注。
电动机是纯电动汽车的核心部件，其控制策略的研究对于提高纯电动汽车的性能、实现高效能耗比至关重要。
本文将对纯电动汽车的电动机控制策略进行详细研究。
首先，纯电动汽车的电动机控制策略主要包括电动机驱动策略和能量管理策略两方面。
电动机驱动策略主要针对电动机的控制方式进行优化，包括直接转矩控制（DTC）、矢量控制和感应控制等。
其中，直接转矩控制是一种常用的控制策略，它通过对电机的直接控制，实现对电机转矩和速度的准确控制。
矢量控制则是通过对电机的绕组电流和转子磁通进行控制，实现电机的转矩和速度控制。
感应控制是基于感应电机的工作原理，通过对电机的转速、电流和磁通进行联合控制，实现对电机转矩和速度的控制。
其次，纯电动汽车的能量管理策略主要关注如何根据汽车电池的剩余电量和外部驾驶条件，合理分配电池能量以满足车辆的行驶需求。
常见的能量管理策略包括恒速控制、功率优化控制和交互式控制等。
恒速控制策略基于对车辆转速的要求，使电动机在合适的速度下工作，以提高车辆的整体能效。
功率优化控制策略基于最小功率原则和电池的剩余电量，利用模型预测和优化算法，实时调整电动机的控制策略，以最大程度地利用电池能量。
交互式控制策略则是根据路况以及驾驶模式的不同，动态调整电动机的控制策略，实现最佳的能量管理效果。
此外，纯电动汽车的电动机控制策略还需要考虑到驱动系统的安全性和稳定性。
为了保证驱动系统的安全性，需要对电动机的温度、电流和电压等进行监测和保护。
当电动机的工作条件超过安全范围时，需要及时采取措施进行保护。
同时，为了保证驱动系统的稳定性，需要对电动机的转速、转矩和速度进行精确控制，以防止驱动系统产生震动和共振等不稳定现象。
最后，纯电动汽车的电动机控制策略还需要与整车系统的其他部件进行协调和联动。
例如，电动机的控制策略需要与电池管理系统进行配合，确保电池能量的正常供应和回收。
纯电动车整车控制策略及控制器的研究
纯电动车整车控制策略及控制器的研究随着环境污染和能源稀缺问题的日益严重，电动车作为一种环保节能的交通工具受到了广泛关注。
纯电动车以其零排放、低噪音、高效率等优势，成为了解决城市交通环境问题的重要选择。
而纯电动车中，整车控制策略的设计和控制器的研发则是保证电动车性能和可靠性的关键。
纯电动车整车控制策略旨在优化车辆的动力性能、经济性能和驾驶舒适性，以满足用户对车辆的各种需求。
在电动车整车控制系统中，主要包括能量管理、驱动系统控制、制动系统控制、转向系统控制、悬挂系统控制等。
其中，能量管理是整车控制策略的核心，目的是最大程度地提高能量的利用效率，延长电池的寿命。
通过采用先进的能量管理策略，如回馈制动能量回收、电动车辆在线优化控制等，可以实现能量的高效利用，提高电动车的续航里程和性能。
在整车控制策略的设计中，控制器是不可忽视的一部分。
控制器是电动车整车控制策略的执行者，用于监测和控制各个子系统的工作状态，并对各个子系统进行协调和调节。
目前，常用的电动车控制器包括电池管理系统(BMS)、电机控制器(EMC)，以及整车控制器(VCU)等。
BMS主要负责对电池的电量、温度、电流等进行监测和管理，确保电池的安全和性能；EMC则负责对电动机的控制，包括驱动、制动、转向等功能；VCU则负责整车系统的控制和协调，通过与其他子系统的通信与互联，实现整车的智能化管理和优化。
在纯电动车整车控制策略和控制器的研究中，有几个重要的技术问题需要解决。
首先是能量管理策略的优化和提高。
目前，虽然已经有了一些能量管理算法和方法，如PID控制、模糊控制、遗传算法等，但是还存在着能量利用效率不高、电池寿命不长等问题，需要进一步改进和研究。
其次是整车控制策略与控制器之间的协调与优化。
电动车整车控制策略是由多个子系统组成，因此需要进行各个子系统之间的协调和优化，以实现整车性能的最佳组合。
最后是安全性和可靠性的提高。
电动车作为一种新型交通工具，其安全性和可靠性与乘客的生命安全和财产安全密切相关，因此需要在整车控制策略和控制器的设计中考虑到安全性和可靠性的问题，减少事故和故障发生的可能性。
纯电动汽车整车控制器的设计与研究
然后,对整车控制器进行FMEA和FTA分析,确定整车控制器系统架 构。从整车控制器功能需求出发,同时基于功能安全ISO 26262 标准,设计整车控制器硬件电路,计算该硬件电路的硬件架构指 标和随机硬件失效指标,满足ASIL C级要求。
整车控制器软件设计时,应用层软件由MATLAB/Simulink控制策 略模型自动代码生成,底层软件手动编写,之后将应用层和底层 软件进行集成。最后,对整车控制器进行硬件在环测试,包括 NEDC工况和故障诊断测试,测试结果表明,本文设计的整车控制 器满足设计要求,对整车控制器的开发具有借鉴意义。
纯电动汽车整车控制器的设计与研究
整车控制器作为纯电动汽车的核心ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ制单元,负责协调底层电控 单元有序、高效地工作。随着电控系统复杂度的提高,失效风险 也随之增加。
基于功能安全ISO 26262标准,设计整车控制器硬件,可以有效规 避风险,降低风险带来的危害。首先,本文详细介绍了整车控制 系统及功能安全标准。
将整车控制系统分为三层,整车控制器作为中间层,采集踏板信 号、档位信号、钥匙开关信号以及CAN总线上的电机转速、电池 SOC、电池充放电功率等信号,经过控制策略计算,发送指令给底 层控制器,从而实现车辆的控制。参考SAE J1939协议,设计了整 车控制器与底层控制器之间的CAN通信协议。
简要叙述了功能安全ISO 26262标准中的汽车安全生命周期和 ASIL等级。其次,对整车控制器的控制策略进行研究,将整车控 制器的工作过程划分为六大类,共13种模式。
起步工况下,采用双模式控制策略,保证车辆顺利平稳地起步。 加速工况下,综合考虑加速踏板开度、开度变化率、电池SOC、 电机转速、电机效率,采用基础转矩加补偿转矩的算法计算驾驶 员期望转矩,从而获得更好的动力性。
新能源汽车的整车控制系统设计研究
新能源汽车的整车控制系统设计研究在全球能源危机和环境保护压力日益加大的背景下，新能源汽车（NEV）的发展受到了广泛关注。
作为构成新能源汽车的核心技术之一，整车控制系统扮演着至关重要的角色。
整车控制系统的设计研究不仅涉及到电气工程、计算机科学、机械工程等多学科知识，还包括系统控制理论与应用。
本文将探讨新能源汽车的整车控制系统设计，涵盖其组成部分、工作原理、设计方法以及面临的挑战。
整车控制系统的组成部分通常包括电池管理系统（BMS）、动力总成控制系统（DTC）、车身控制模块（BCM）、和人机交互界面（HMI）等。
电池管理系统负责监控电池的状态，如电压、温度和充放电状态，以确保电池在安全范围内运行，并优化电池使用效率。
动力总成控制系统则协调电动机、变速器及辅助驱动系统之间的协作，确保汽车在各种驾驶条件下的性能优化。
而车身控制模块则负责车辆的灯光、空调、门锁等功能的控制。
人机交互界面则让驾驶者能够轻松访问信息，帮助他们对车辆状态做出及时反应。
整车控制系统的工作原理是通过感知、决策和执行三个基本过程来实现的。
首先，系统通过各种传感器收集环境信息与车辆状态，包括速度、位置、油门踏板位置等，这些数据被传送到中央处理单元。
中央处理单元利用先进的算法和模型对这些信息进行分析，以决定最佳的控制策略。
这一决策结果则通过执行器作用于车辆的各个部件，如电动机和制动系统，从而实现车辆的运动控制。
在整车控制系统的设计过程中，需要采用多种技术和方法。
建模与仿真是关键步骤之一，通过动态模型描述车辆的运动特性和环境交互能力，从而为控制器的设计提供依据。
常用的建模工具有Matlab/Simulink，这些工具能够实现快速原型开发，并通过仿真测试不同设计方案的可行性。
此外，现代整车控制系统越来越多地采用机器学习与人工智能技术，以便在复杂的驾驶场景中自适应调整策略，提高车辆的智能水平。
设计过程中还必须考虑实时性与安全性的要求。
整车控制系统需要在毫秒级甚至更短时间内完成感知与决策，以应对高速行驶中的突发情况。
纯电动客车整车控制器研究
纯电动客车整车控制器研究随着全球能源危机的加剧和环境污染问题的日益严重，新能源汽车成为了当今汽车工业的重要发展方向。
其中，纯电动客车因其零排放、低能耗和高能效等特点，成为了新能源汽车领域的重要一环。
而整车控制器作为纯电动客车的核心控制单元，对于整车的性能和运行效率起着至关重要的作用。
本文将对纯电动客车整车控制器进行研究，旨在提高整车的运行效率和性能。
新能源汽车技术包括纯电动汽车、混合动力汽车等多种类型。
其中，纯电动汽车是一种采用电力驱动系统的汽车，具有零排放、低能耗和高能效等特点。
而混合动力汽车则兼具燃油汽车和纯电动汽车的优点，既能提高燃油效率又能降低排放。
全球定位系统是一种通过卫星导航来确定地球上某一位置的系统。
在新能源汽车领域，GPS可用于实现车辆的智能导航、路线规划、防盗追踪等功能，提高车辆的运营效率和安全性。
智能控制系统是指通过计算机、传感器和执行器等设备实现自动化控制的系统。
在纯电动客车中，智能控制系统主要用于实现车辆的加速、制动、转向等操作，提高车辆的稳定性和舒适性。
在纯电动客车中，能量管理策略主要用于优化车辆的能源消耗。
通过合理分配电能，能量管理策略可以使得车辆在行驶过程中能够拥有更长的续航里程。
能量管理策略还可以根据路况、车速等参数动态调整车辆的运行状态，提高车辆的能效。
扭矩分配策略主要针对车辆的驱动力分配进行优化。
通过调节左右驱动电机的扭矩输出，扭矩分配策略可以改善车辆的加速性能和操控稳定性。
扭矩分配策略还可以根据车辆的运行状态和驾驶员的需求动态调整扭矩输出，提高车辆的驾驶性能。
在纯电动客车中，电池作为能源储存单元，其性能和寿命直接影响到整车的运行效率和安全性。
热管理策略主要用于优化电池的温度场分布，通过控制冷却水和加热系统的运行，使电池处于最佳的工作温度范围内，从而提高电池的效率和寿命。
为了验证上述控制策略的有效性和可靠性，我们进行了一系列实验研究。
实验中，我们采用了一台12米纯电动客车进行测试，通过在全球定位系统的帮助下实现智能控制策略的动态调整。
纯电动车整车控制策略的研究与探讨
144丨学术平台丨工业技术与实践作者简介：王永增/男/1978年生/浙江金华人/本科 /中级工程师/研究方向为汽车电器设计纯电动车整车控制策略的研究与探讨王永增金华青年汽车制造有限公司，浙江婺城，321016摘 要：基于环境保护和维护生态平衡的需求，纯电动车的社会需求越来越明显。
本文从纯电动车整车控制技术在国内外的发展入手，简要介绍了纯电动车整车控制系统研究的内容与重要性，通过对纯电动车整车结构和整车动力的分析，介绍了纯电动车动力系统控制。
对整车控制系统设计和策略研究进行了阐述，介绍了控制系统调试的方法和重要性。
为参与研究和发展广大的纯电动车整车控制技术的技术人员提供参考。
关键词：纯电动车；整车控制；动力驱动；参数标定；系统调试１ 前言随着科学和社会的进步，我国城镇人口密度日益增大，汽车保有量显著增长，尾气排放对大气污染影响逐渐加大，环境保护和生态平衡越来越受到人们的重视。
公共交通的大力发展，极大地方便了市民的出行，公交车的利用率越来越高。
由于纯电动汽车对环境影响比传统燃油汽车要小，对于传统的石油资源可以起到保护作用，同时提高清洁能源的利用率。
因此，纯电动汽车前景被广泛看好，但当前各方面尤其是整车控制技术并不完善，有待加强提高。
２ 纯电动车整车控制在国内外发展情况一般来说，我们所说的纯电动车，指的就是整车完全由动力电池提供电力驱动的电动车。
这种电动车，以车载动力电池为动力，通过电机驱动传动装置实现运行和行驶。
纯电动车实际上是所有符合道路交通、安全法规各项要求的以电力为驱动力的所有车辆的统称。
2.1 纯电动车在国内外的发展现状现阶段，由于动力电池技术的不断发展和进步，成本有所降低，并且在各国政府的积极推动和各大汽车制造商大力投入和积极研究人，电动汽车的发展进程正在不断加快。
本世纪初，德国明确第将发展纯电动汽车作为主要技术路线；2010年，作为亚洲近邻的韩国政府也明确以纯电动汽车作为未来新能源汽车发展的主要技术方向。
《纯电动汽车整车控制系统研究和设计》
《纯电动汽车整车控制系统研究和设计》一、引言随着环境问题及能源问题的日益严峻，纯电动汽车因其零排放、低能耗等优点逐渐成为汽车产业发展的主流方向。
纯电动汽车的整车控制系统作为其核心组成部分，直接关系到车辆的性能、安全、续航以及用户体验。
因此，对纯电动汽车整车控制系统的研究和设计显得尤为重要。
本文将围绕纯电动汽车整车控制系统的研究和设计展开讨论。
二、纯电动汽车整车控制系统概述纯电动汽车的整车控制系统，主要负责协调和管理车辆的各个部件，如电池管理、电机控制、车载网络通信、自动驾驶等。
通过集成这些功能，实现车辆的安全、舒适和节能运行。
整车控制系统是纯电动汽车的“大脑”，负责接收驾驶员的指令，并协调各个子系统的工作，以实现车辆的各项功能。
三、纯电动汽车整车控制系统的研究1. 电池管理系统研究电池管理系统是纯电动汽车整车控制系统的关键部分，主要负责电池的充放电管理、状态监测和保护。
研究重点包括电池的荷电状态估计、电池组均衡控制策略、电池热管理等方面。
通过优化电池管理系统，可以提高电池的使用寿命，提高车辆的续航能力。
2. 电机控制策略研究电机是纯电动汽车的动力来源，其控制策略直接影响到车辆的驾驶性能。
研究重点包括电机控制算法的优化、转矩分配策略的制定等。
通过优化电机控制策略，可以提高车辆的驾驶性能和能量利用效率。
3. 车载网络通信技术研究车载网络通信技术是实现车辆各部件之间信息共享和协同工作的关键。
研究重点包括车载网络的拓扑结构、通信协议的制定以及网络安全等方面。
通过优化车载网络通信技术，可以提高车辆的信息处理能力和响应速度。
四、纯电动汽车整车控制系统的设计1. 整体架构设计纯电动汽车整车控制系统的整体架构设计应遵循模块化、可扩展、可维护的原则。
系统应包括电池管理系统、电机控制系统、车载网络通信系统等模块，并通过主控制器实现各模块的协调和控制。
2. 硬件设计硬件设计是整车控制系统的基础。
应选择合适的微控制器、传感器、执行器等硬件设备，并设计合理的电路和布局，以保证系统的稳定性和可靠性。