电动汽车整车控制系统介绍论文
新能源汽车电动汽车动力及控制技术设计_毕业设计论文
新能源汽车电动汽车动力及控制技术设计_毕业设计论文一、内容概述电动汽车动力系统设计概述了电动汽车动力系统的基本构成和关键参数，包括电池组、电机、电控系统等主要部件的选择与配置。
对不同类型的动力系统设计方案进行比较分析，旨在选择最优设计方案以实现电动汽车的高效、稳定和可靠运行。
电池管理技术是论文的核心内容之一，主要涉及电池的充电与放电特性分析，电池的容量及寿命评估等方面。
本文重点研究如何提升电池的储能性能和安全性能，降低电池成本，以实现电动汽车的可持续发展。
电机控制技术着重探讨电机的性能优化和效率提升方法，包括电机的控制策略、调节方式以及控制算法等。
还将对电机控制技术的智能化发展进行深入探讨，以期实现电机的高效、精确控制。
智能化能量管理策略是本论文的另一个重点研究方向。
通过对电动汽车运行过程中的能量消耗进行实时监测和优化管理，实现电动汽车的能量利用效率最大化。
还将探讨如何通过智能化技术实现电动汽车的自动驾驶和智能导航等功能。
1. 背景介绍：阐述新能源汽车的发展背景，电动汽车的重要性和发展趋势。
在当前社会，新能源汽车的发展已然成为全球汽车工业的大势所趋。
面对环境污染与能源短缺的双重压力，新能源汽车作为绿色、低碳、高效的交通方式，正日益受到全球各国的重视和推动。
尤其是电动汽车，由于其零排放、高效率的特性，已然成为新能源汽车领域中的领军角色。
发展背景：随着科技的进步和社会的发展，传统燃油汽车的排放问题日益凸显，对环境的污染和对资源的消耗引起了全球的关注。
为了应对这些问题，各国政府和企业纷纷转向新能源汽车的研发和生产。
新能源汽车应运而生，它的发展不仅是汽车工业技术进步的体现，更是人类社会对环境友好、可持续发展的追求。
电动汽车的重要性：电动汽车作为新能源汽车的一种，以其独特的优势在市场上占据了重要的地位。
电动汽车具有零排放的特点，它可以有效减少尾气排放，改善空气质量。
电动汽车的能效高，能源利用率远高于传统燃油汽车。
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。
电动汽车整车控制系统介绍
27科技资讯 S CI EN CE & T EC HNO LO GY I NF OR MA TI ON 信 息 技 术本文主要探讨纯电动汽车整车控制系统功能及研发流程。
根据用途,整个电气系统可分为动力系统、能源系统、底盘电子控制系统、照明指示系统、仪表显示系统、辅助系统、整车综合控制系统、空调系统和舒适性安全系统等子系统。
其中很多功能模块都需要和整车综合控制系统相关。
整车电气系统列出如表1所示。
整车综合控制系统根据驾驶员的操作指示(油门、刹车等),综合汽车当前的状态解释出驾驶员的意图,并根据各个单元的当前状态作出最优协调控制。
1 整车控制器系统配置整车控制器与整车其他电气系统连接如图1所示。
整车控制器通过CAN总线与电池E C U 、电机E C U 、电源分配E C U 、A B S 系统、中控门锁、仪表显示系统连接。
与其余的电气系统通过I O 端口连接(也可使用CAN通讯)。
下面分别对各电气单元的功能要求分别叙述。
1.1动力系统提供整车的动力输出,其核心是驱动电机和电机驱动E C U电机驱动E C U 通过C A N 总线与整车综合控制器通讯。
应能提供电机转速、转矩、功率、电压、电流、水温、工作模式等参数。
并应该能接受整车控制器发来的控制命令。
1.2能源系统包括电池、电池管理单元和电源分配系统与整车控制器通讯的有电池管理EC U 和电源分配E C U 。
电池管理E C U 对电池进行充放电管理及保护。
它应能提供电池组总电压、电流、单体电池电压、温度、剩余电量、电池健康状态、故障类型等信息。
电源分配E C U 应能提供各个子电源的电压、电流和工作温度以及故障类型等信息。
1.3ABS 系统应能提供各个车轮的转速、液压系统状态、各个制动阀的状态以及自身的工作状态等信息1.4中控门锁,应提供各车门状态等信息1.5仪表显示系统,应向整车控制系统提供所显示信息的全部内容1.6照明指示系统,可以通过C AN 总线来控制,也可以通过I O 来指示照明指示系统的运行状态1.7转向助力、制动助力、变速箱需提供档位位置、液压压力、工作状态等信息可以是简单的开关量也可以用C AN 总线通讯。
《2024年纯电动汽车动力系统参数匹配及整车控制策略研究》范文
《纯电动汽车动力系统参数匹配及整车控制策略研究》篇一一、引言随着环境保护意识的逐渐加强和科技的不断进步，纯电动汽车作为一种新型的交通工具，正受到越来越多的关注和重视。
动力系统作为纯电动汽车的核心部分，其参数匹配及整车控制策略的研究对纯电动汽车的性能和运行效果起着决定性的作用。
本文将重点探讨纯电动汽车动力系统的参数匹配以及整车控制策略的研究，为相关研究和实践提供理论支持。
二、纯电动汽车动力系统参数匹配1. 电池系统参数匹配电池系统是纯电动汽车的能量来源，其性能直接影响到整车的续航里程和动力性能。
电池系统参数匹配主要包括电池类型选择、电池容量确定以及电池组布置等。
应根据车辆的使用需求、成本考虑以及环境适应性等因素，选择合适的电池类型和容量。
同时，合理的电池组布置可以保证电池系统的散热性能和安全性。
2. 电机系统参数匹配电机系统是纯电动汽车的动力输出部分，其性能直接影响到整车的动力性能和能效。
电机系统参数匹配主要包括电机类型选择、额定功率和峰值功率的确定等。
应根据车辆的使用需求、电机效率、成本等因素，选择合适的电机类型和功率。
3. 控制系统参数匹配控制系统是纯电动汽车的动力传递和管理部分，其性能直接影响到整车的运行稳定性和能效。
控制系统参数匹配主要包括控制器类型选择、控制策略的制定等。
应结合电池系统和电机系统的特性，制定合理的控制策略，以实现整车的高效运行。
三、整车控制策略研究1. 能耗优化控制策略能耗优化控制策略是纯电动汽车控制策略的重要组成部分，其主要目的是在保证车辆动力性能的前提下，降低能耗，提高续航里程。
可以通过优化车辆的运行模式、驾驶者的驾驶行为以及电池管理系统等手段，实现能耗的优化。
2. 充电策略研究充电策略是纯电动汽车充电过程中的重要控制策略，其目的是在保证充电安全的前提下，提高充电效率。
应根据电池系统的特性，制定合理的充电策略，包括充电模式选择、充电电流和电压的控制等。
3. 故障诊断与保护策略故障诊断与保护策略是保证纯电动汽车安全运行的重要措施。
详解电动汽车整车电子控制系统
详解电动汽车整车电子控制系统一、新能源电动汽车整车电子控制系统电动汽车整车电子控制系统由动力系统、底盘电子控制系统、汽车安全控制系统、汽车信息电子控制系统组成，这四大系统完成了电动汽车的使命。
下面将分别介绍每个系统的功能及作用。
二、电动汽车整车电子控制系统电动汽车动力系统各零部件的工作都是由整车控制器统一协调。
对纯电动汽车而言，电动机驱动和制动能量回收的最大功率都受到电池放电／充电能力的制约。
对混合燃料电池轿车和燃料电池客车而言，由于其具有两个或两个以上的动力源，增加了系统设计和控制的灵活性，使汽车可以在多种模式下工作，适应不同工况下的需求，获得比传统汽车更好的燃料电池性能，降低了有害物的排放，减小对环境的污染和危害，从而达到环保和节能的双重标准。
首先要针对给定的车辆和参数的条件，选择合适的动力系统构型，完成动力系统的参数匹配和优化。
在此基础上，建立整车控制系统来协调汽车工作模式的切换和多个动力源／能量源之间的功率／能量流的在线优化控制。
整车控制系统由整车控制器、通信系统、零部件控制器以及驾驶员操纵系统构成，其主要功能是根据驾驶员的操作和当前的整车和零部件工作状况，在保证安全和动力性的前提下，选择尽可能优化的I作模式和能量分配比例，以达到最佳的燃料经济性和排放指标。
1．整车控制系统及功能分析(1)控制对象：电动汽车驱动系统包括几种不同的能量和储能元件（燃料电池，内燃机或其他热机，动力电池或超级电容），在实际工作过程中包括了化学能、电能和机械能之间的转化。
电动汽车动力系统能流图如图8-1所示。
(2)整车控制系统结构：电动汽车动力系统的部件都有自己的控制器，为分布式分层控制提供了基础。
分布式分层控制可以实现控制系统的拓扑分离和功能分离。
拓扑分离使得物理结构上各个子系统控制系统分布在不同位置上，从而减少了电磁干扰，功能分离使得各个子部件完成相对独立的功能，从而可以减少子部件的相互影响，并提高了容错能力。
电动汽车的控制系统研究
电动汽车的控制系统研究随着环保意识的不断增强和能源危机的加剧，电动汽车作为一种新型绿色交通工具，正在逐渐受到广泛关注。
然而，电动汽车的开发和推广依赖于控制系统的研究和发展。
本文将从控制系统的概念、分类和功能出发，深入探讨电动汽车的控制系统研究。
一、控制系统的概念控制系统是指为了实现某种特定目标而采取的一系列控制手段和方法，通过对被控对象进行监测、计算、比较，从而达到对其状态、运动或行为的调节和控制。
在电动汽车中，控制系统的作用是将各种电子设备和电动机以及各种传感器结合在一起，使其协调工作，从而保证车辆的正常运行和行驶安全。
二、控制系统的分类电动汽车的控制系统有多种分类方式，本文将采用两种最为常见的分类方式：（一）按功能分类：1.驱动控制系统：它是电动汽车的核心部分。
驱动控制系统包括电机、电力电子变流器、电动机传动系统和控制电路等部分，其主要作用是将电能转换为机械能，驱动车辆运行。
2.能量管理系统：能量管理系统主要由电池组、电控系统、充电系统、能量回收系统和液冷系统组成，它控制着电动汽车的能量状态和电池电量等指标，决定了车辆的行驶里程和使用寿命。
3.辅助控制系统：辅助控制系统包括车身控制系统、安全控制系统、通信控制系统和娱乐控制系统等部分，它们的主要功能是提升驾驶者的驾驶体验、安全性和舒适性。
（二）按层次分类：1.硬件层：它包括所有硬件装置，如电控器、电池组、电机(drive motor)、传感器(sensor)等。
2.控制层：控制层是通过硬件层实现控制的系统，所包括的设备有单片机、FPGA、DSP、PLC等。
3.算法层：它是控制系统的核心，包括控制算法、诊断算法、计算机视觉算法(Vision Algorithm)和机器学习算法(Machine Learning Algorithm)等。
三、控制系统的主要功能1.驱动控制功能电动汽车的驱动控制功能是最为关键的，它的主要任务是对电动汽车的电子设备和电动机进行控制和调节，确保汽车的正常运行。
电动汽车控制系统设计毕业设计论文
摘要在当前全球汽车工业面临金融危机和能源环境问题的巨大挑战的情况下，发展电动汽车，利用无污染的绿色能源，实现汽车能源动力系统的电气化，推动传统汽车产业的战略转型，在国际上已经形成了广泛共识。
本课题以电动汽车他励电机控制器为例，以实现电动汽车的加、减速，起、制动等基本功能以及一些特殊情况下的处理。
以开发出高可靠性、高性能指标、低成本并且具有自主知识产权的电动汽车电机驱动控制系统为目的。
主要包括硬件电路板的设计，以及驱动系统的软件部分的仿真调试。
在驱动系统硬件设计中，这里主控制芯片采用ATMEL公司的ATmega64芯片。
功率模块采用多MOSFET并联的方式，有效的节约了成本。
电源模块采用基于UC3842的开关电源电路。
选用IR公司的IR2110作为驱动芯片，高端输出驱动电流可到1．9A，低端输出驱动电流可到2.3A，能够提供7个MOSFET并联时驱动电流。
对于电流检测模块，本文没有采用电流传感器或者是康铜丝,而是采用了一种基于MOSFET管压降的电流检测电路，这种方式即节约了成本也保证了检测精度。
驱动系统的软件设计中，主要实现的功能为：开关量的检测处理，故障检测，串口通讯，励磁、电枢控制，报警功能等。
针对他励电机电动汽车的控制特性，提出了节能控制算法和最大转矩控制算法，用于提高电动汽车的续航里程和加速性能。
他励直流电动机驱动系统能够很好的运行在电动汽车上，性能可靠、结构简单，并且节约了成本，使电动汽车的性价比大大提高，有利于电动汽车的普及。
关键词：电动汽车，ATmega64，他励直流电机，PID模糊控制目录摘要 (1)第一章绪论1.1纯电动汽车在国内的发展状况 (3)1.2 国外电动汽车发展现状 (3)1.3 本课题的任务和主要工作 (4)第二章他励电动机的控制理论基础2．1他励直流电动机的调速与制动 (5)2．1．1直流电动机电枢电动势和电磁转矩 (5)2．1．2 他励直流电动机的机械特性 (6)第三章系统的硬件设计3．1系统硬件的整体设计方案 (10)3．2主控制器MCU的介绍 (10)3．2．1 MCU的选择 (10)3．2．2 ATmega64的特性与内部结构 (11)3．3开关电源模块 (12)3．4电流检测模块 (13)3．5驱动电路的设计 (16)3．6电压检测电路 (17)3．7温度检测电路 (18)3．8加减速踏板信号检测电路 (19)3．9 开关量输入信号 (20)3．10蜂鸣器报警电路 (20)3．11通讯模块电路设计 (21)3．12硬件抗干扰的设计 (22)3．13本章小结 (23)第四章系统的软件设计4.1 电动汽车的控制策略研究 (24)4．1．1再生制动控制策略 (24)4．1．2驱动控制策略 (24)4．2 主要任务模块的详细设计 (26)4．2．1主程序 (26)4．2.2 励磁、电枢PWM控制模块 (27)4．2．3 电动机速度测量 (28)4．3 本章小结 (29)第五章总结 (30)参考文献 (31)第一章绪论1.1 纯电动汽车在国内的发展状况与世界其他国家一样，电动汽车研发工作在我国也正在如火如荼的进行着：“十五”期间，国家从维护我国能源安全、改善大气环境、提高汽车工业竞争力、实现我国汽车工业的跨越式发展的战略高度考虑，设立“电动汽车重大科技专项’’，通过组织企业、高等院校和科研机构，集中国家、地方、企业、高校、科研院所等方面的力量进行联合攻关。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电动汽车整车控制系统介绍摘要:本文介绍了纯电动汽车整车电气系统功能、整车控制系统配置、功能、研发流程及测试方法。
整车控制器是整车设计的一部分,必须根据整车性能要求和选用的各总成单元性能进行参数匹配,使整车整体性能达到设计要求。
为加快研发速度、规避研发风险及降低研发费用,整车控制系统有必要采取系统仿真技术、半实物仿真或台架试验。
根据实际条件,可选择不同的试验手段。
应在道路试验前,尽量做出完备的测试。
关键词:纯电动汽车整车控制器系统建模仿真半实物仿真测试中图分类号:u469 文献标识码:a 文章编号:1672-3791(2012)07(a)-0027-03本文主要探讨纯电动汽车整车控制系统功能及研发流程。
根据用途,整个电气系统可分为动力系统、能源系统、底盘电子控制系统、照明指示系统、仪表显示系统、辅助系统、整车综合控制系统、空调系统和舒适性安全系统等子系统。
其中很多功能模块都需要和整车综合控制系统相关。
整车电气系统列出如表1所示。
整车综合控制系统根据驾驶员的操作指示(油门、刹车等),综合汽车当前的状态解释出驾驶员的意图,并根据各个单元的当前状态作出最优协调控制。
1 整车控制器系统配置整车控制器与整车其他电气系统连接如图1所示。
整车控制器通过can总线与电池ecu、电机ecu、电源分配ecu、abs系统、中控门锁、仪表显示系统连接。
与其余的电气系统通过io端口连接(也可使用can通讯)。
下面分别对各电气单元的功能要求分别叙述。
1.1 动力系统提供整车的动力输出,其核心是驱动电机和电机驱动ecu电机驱动ecu通过can总线与整车综合控制器通讯。
应能提供电机转速、转矩、功率、电压、电流、水温、工作模式等参数。
并应该能接受整车控制器发来的控制命令。
1.2 能源系统包括电池、电池管理单元和电源分配系统与整车控制器通讯的有电池管理ecu和电源分配ecu。
电池管理ecu对电池进行充放电管理及保护。
它应能提供电池组总电压、电流、单体电池电压、温度、剩余电量、电池健康状态、故障类型等信息。
电源分配ecu应能提供各个子电源的电压、电流和工作温度以及故障类型等信息。
1.3 abs系统应能提供各个车轮的转速、液压系统状态、各个制动阀的状态以及自身的工作状态等信息1.4 中控门锁,应提供各车门状态等信息1.5 仪表显示系统,应向整车控制系统提供所显示信息的全部内容1.6 照明指示系统,可以通过can总线来控制,也可以通过io来指示照明指示系统的运行状态1.7 转向助力、制动助力、变速箱需提供档位位置、液压压力、工作状态等信息可以是简单的开关量也可以用can总线通讯。
1.8 驾驶员的油门踏板和制动踏板经信号调理后接入到整车控制器内2 整车控制器详细功能纯电动汽车的整车控制器的主要功能包括:汽车驱动控制、制动能量的优化控制、整车的能量管理、can网络的维护和管理、故障的诊断和处理、车辆状态监视、行车记录等。
整车控制器功能框图如图2所示。
整车控制器通过can总线和io端口来获得如加速踏板开度、电池soc、车速等信息,并根据这些信息输出不同的控制动作。
下面分别介绍各部分实现的具体功能。
2.1 汽车驱动控制根据司机的驾驶要求、车辆状态等状况,经分析和处理,向电机控制器发出指令,满足驾驶工况要求。
包括启动、前进、倒退、回馈制动、故障检测和处理等工况。
2.2 整车能量优化管理通过对电动汽车的电机驱动系统、电池管理系统、传动系统以及其它车载能源动力系统(如空调)的协调和管理,以获得最佳的能量利用率。
2.3 网络管理整车控制器作为信息控制中心,负责组织信息传输,网络状态监控,网络节点管理等功能,网络故障诊断和处理。
2.4 回馈制动控制根据制动踏板和加速踏板信息、车辆行驶状态信息、蓄电池状态信息,向电机控制器发出制动指令,在不影响原车制动性能的前提下,回收部分能量。
2.5 故障诊断和处理连续监视整车电控系统,进行故障诊断。
存储故障码,供维修时查看。
故障指示灯指示出故障类别和部分故障码。
根据故障内容,及时进行相应安全保护处理。
对于不太严重的故障,能做到“跛行回家”。
2.6 车辆状态监测和显示整车控制器通过传感器和can总线,检测车辆状态及其各子系统状态信息,驱动显示仪表,将状态信息和故障诊断信息经过显示仪表显示出来。
显示内容包括:车速,里程,电机的转速、温度,电池的电量、电压、电流,故障信息等。
2.7 行车记录行车记录记录一段时期内的整车运行数据记录,包括电池电压、电流、soc、各单元温度、油门踏板/刹车踏板状态、车速等信息。
3 整车控制器研发流程整车控制器的主要功能是根据整车设计要求及选择的各单元总成的性能,采用适当的控制方法,使整车的整体功能/性能达到设计要求,并满足相关国标/行标要求。
因此,整车控制器的功能/性能试验是和整车试验结合在一起的。
而整车试验需经过多种试验方式,因而整车控制系统的试验也需经过多种试验过程。
由于整车性能试验比较耗时耗力,因此有必要在整车道路试验前,尽量进行完备的仿真、测试和试验。
因此,整车控制器研发过程中,仿真和测试是很重要的手段。
整车控制器研发过程可分为参数计算、系统仿真、半实物在环系统仿真、台架及道路试验这四个阶段。
3.1 参数计算参数计算阶段要根据整车设计提出的性能要求及各总成单元的性能,进行验证计算,并选择适当的控制参数及策略,使整车性能达到设计要求。
和整车控制器相关的计算参数包括汽车一般参数、动力性参数、制动性参数。
整车设计总体要求及关键技术涉及的参数参见附录1。
附录1中列出了纯电动汽车整车方案设计中各总成的技术参数。
我们可根据附录1中所列出参数,选择适当的控制策略和控制参数,计算得到整车续行里程、动力特性、爬坡能力、加速能力、制动能力等参数。
3.2 系统建模仿真系统仿真阶段可根据整车各总成建立相应模型,仿真验证参数计算的结果,并优化相关控制策略。
一般ev常采用的仿真软件有advisor、psat等。
仿真软件可以提供如下仿真功能。
3.2.1 道路仿真仿真软件可提供道路循环、多重循环和测试过程三种仿真工况来仿真车辆的性能。
(1)道路循环提供了cyc_ece、cyc_ ftp和cyc_1015等56种国外标准的道路循环供用户选择,另外提供了行程设计器可以将多达八种不同的道路循环任意组合在一起,综合仿真车辆的性能。
(2)多重循环功能可以用批处理的方式以相同的初始条件,快速计算和保存不同的道路循环情况下的仿真结果,并将它们显示在一起,供用户进行比较。
(3)测试过程包括test_city_hwy和test_ftp等八种标准的测试过程供用户选择仿真。
3.2.2 加速度性能仿真该功能可以仿真以下车辆性能:三组从初速度加速到末速度所需要的最短时间、某一时间段内车辆行驶的最大距离、行驶某一段距离所需要的最短时间、最大加速度和最大速度。
3.2.3 爬坡能力仿真在设置车辆速度、持续时间、质量和多能源动力系统等参数后,可以仿真出车辆在给定速度下的爬坡性能。
3.2.4 参数研究该功能可以选择1～3个部件参数,在三维坐标图上用不同的颜色代表不同数值的方式,来分析这些参数对车辆的能源经济性和环保特性等性能的影响。
3.2.5 计算辅助电器的负荷该功能可以计算车辆上辅助电器的能源消耗。
这些电器设备包括除霜设备、收音机和照明设备等。
用户定义这些设备的电流一电压特性和与道路循环相关联的使用时间等数据后,就可以仿真出辅助电器的负荷。
3.2.6 交互式仿真该功能由系统控制、车辆控制与显示和仿真输出三部分组成,它支持实时地输入道路循环和动态显示每个仿真计算步长的结果。
系统控制部分负责控制仿真速度和动态输入当前仿真时间步长的道路循环,它包括请求速度和坡度。
车辆控制与显示部分模拟显示出车辆内部发动机转速表、车辆速度表、燃油表、能源储存系统的soc 表、加速踏板和换挡开关等仪表和控制开关的动态变化,用可视化的形式输出仿真结果。
3.3 半实物在环系统仿真仿真技术是研究整车控制器的重要手段。
但是,采用计算机仿真很难准确地反映实际情况,但随着计算机技术的高速发展和车辆动力学模型的不断完善,混合仿真技术已逐渐成为整车控制器开发的重要手段。
这种技术是一种实时仿真技术,它把部分实际产品利用计算机接口嵌入到软件环境中去,并要求系统的软件和硬件都要实时运行,从而模拟整个系统的运行状态。
对电动汽车整车控制器进行半实物在环仿真,以模拟汽车驾驶环境为基础,通过模拟驾驶台,可以进行电动汽车的主要驾驶操作,并可得到车辆的主要响应信息。
它可完成整车控制器软件调试、策略研究和功能测试等功能。
其中软件调试要达到评估整车控制器的整车控制与调度的管理能力的目的,策略研究则要对主控制系统的策略可行性以及实用性提出意见。
半实物在环系统仿真系统构成如图3所示。
3.4 台架及道路试验试验是控制系统开发的重要手段,对于整车控制器必须进行完备的实验。
一般试验分为台架试验和道路试验。
为了保证上车之后的安全可靠,同时也可以避免上车调试的诸多不便,在上车调试之前,有必要进行台架试验。
在保证各种控制逻辑和故障处理的正确性,优化整个控制系统和控制参数,以求达到提高整车的能量利用率的结果。
台架试验结束后可进行整车道路试验。
3.4.1 台架试验台架试验系统主要由整车控制器、电机、电机控制器、电池、电池管理系统等组成。
电机和1台电力测功机相连,能实现对电机扭矩的测量和倒拖电机以实现回馈制动。
电机控制器控制电机的一切操作,并管理电机的冷却风扇。
电池管理系统负责对电池状态的监视和管理。
整车控制器负责协调整车电器状态和电机扭矩的分配。
测功机可以根据试验要求对电机施加不同的扭矩,从而可以进行各种功能测试和路况模拟测试。
3.4.2 道路试验尽管台架试验可模拟道路情况,但台架不能完全代替道路的实际情况。
为了真正检验动力系统的在实际道路上的性能,需要进行实际道路试验。
在实际的道路试验中,根据试验效果,可对驱动策略参数、制动回馈策略参数、能量管理策略参数以及can通讯调度参数等进行优化匹配。
3.4.3 车载监控及标定系统为了配合台架及道路试验,需要一套车载监控及标定系统,来完成对整车实时监控及在线数据匹配标定功能。
其主要功能包括:(1)可以实时显示can总线上全部的通信内容,并依据应用协议进行解释,通过can总线可以监控车辆系统的全部信息。
(2)查看can总线网络的通信状况,包括网络负载情况、网络故障显示等。
(3)可以不丢帧地将can总线上的全部通信消息记录于硬盘。
(4)可以按实际运行状态,以文本和图形方式,回放所记录的can 总线通信全过程,回放车辆和试验操作的全过程。
(5)可在线修改动力总成控制器中主要控制参数,进行系统匹配标定研究。
4 结语综上所述,整车控制器与整车选型设计密切相关,根据不同车型,整车控制器需调整不同的控制参数及控制策略。