纯电动汽车驱动转矩控制策略研究
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。
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
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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
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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。
4WID电动汽车转矩优化分配控制策略研究
4WID 电动汽车转矩优化分配控制策略研究陈哲明，程灿，陈宝，付江华（重庆理工大学汽车零部件先进制造教育部重点实验室，重庆400054）来稿日期：2020-02-09基金项目：重庆理工大学研究生科研创新项目（ycx2018206）；重庆市科委基金项目（cstc2018jcyjAX0109）作者简介：陈哲明，（1978-），男，重庆合川人，博士研究生，硕士生导师，副教授，主要研究方向：汽车及轨道车辆动力学及其控制；程灿，（1992-），男，湖北黄冈人，硕士研究生，主要研究方向：汽车系统动力学及其控制1引言4WID 电动汽车具有四个车轮的转矩独立可控的特性，且转矩分配比例可以灵活设置，这样就提供了一种可以改善汽车操稳性和平顺性的方法[1]，4WID 电动汽车运行稳定性研究有两种形式：电子差速控制和直接横摆力矩控制[2]。
汽车运行轨迹受横摆角速度的影响较大，与电子差速相比，它的核心是利用车辆模型计算出车辆运行过程中的横摆角速度的实际值和理想值间的误差和误差变化率，并以此计算出维持车辆运行稳定所需的附加横摆力矩；利用算出的附加横摆力矩对各轮进行合理的转矩优化分配，使车辆更好的按照驾驶员的操纵意图运行。
现阶段4WID 电动汽车转矩优化分配控制一般采用分层控制，其中附加横摆力矩制定层可以采用滑膜变结构控制、LQR 控制等基于模型的控制算法，以及PID 控制、模糊控制等不基于模型的控制算法[3]；针对车轮力矩优化分配层的设计，有学者提出基于差动制动的横摆力矩控制策略[4]，也有提出基于等功率、等转矩的转矩分配方法[5]。
由于这些方法研究目标的侧重点不同，使得控摘要：为提高四轮独立驱动电动汽车（4WID ）操稳性借助其具备各轮转矩独立可控的特征，可通过优化分配各车轮转矩的方式来提升其运行稳定性。
针对此种控制形式提出分层控制方法，在上层控制器中将汽车横摆角速度的实际值与理想值的误差及误差变化率作为控制量输入，运用模糊PID 控制输出维持车辆稳定运行的附加橫摆力矩，下层控制器是基于优化函数算法的转矩分配控制策略来优化各轮转矩。
新能源汽车电动机驱动及控制技术分析
新能源汽车电动机驱动及控制技术分析新能源汽车的快速发展成为汽车行业的重要趋势，其中电动汽车作为最具发展潜力的领域之一备受关注。
作为电动汽车的核心部件，电动机及其驱动及控制技术的研究与应用至关重要。
本文将从技术角度对新能源汽车电动机驱动及控制技术进行分析，以便普通用户更好地了解其原理和特点。
1.电动机驱动技术电动机驱动是新能源汽车中的核心技术之一。
一方面，驱动技术的成熟度直接影响着电动汽车的性能和可靠性；另一方面，驱动技术的创新也带来了更高效、更环保的驱动方案。
目前，主要的电动机驱动技术有直流电机驱动、异步电机驱动和同步电机驱动。
1.1直流电机驱动技术直流电机驱动技术是电动汽车最早采用的驱动方案之一。
它具有结构简单、控制方便、启动转矩大的优点，适用于小型和中型电动车辆。
然而，直流电机驱动技术由于其故障率较高、效率较低以及难以满足高速运行的需求而逐渐被其他驱动技术所取代。
1.2异步电机驱动技术异步电机驱动技术是近年来较为流行的一种驱动方案。
它具有结构简单、成本低、维护方便等优势。
与直流电机相比，异步电机在能效和性能方面有了显著的提升。
然而，异步电机驱动技术仍然存在能效不高、启动转矩小等问题，特别是在高速运行和精密控制方面还有待进一步改进。
1.3同步电机驱动技术同步电机驱动技术是目前电动汽车中发展最迅猛的一种驱动方案。
同步电机具有高效、高扭矩、高精度控制的特点，适用于中型和大型电动车辆。
随着磁体材料和控制技术的不断进步，同步电机驱动技术在新能源汽车领域有着广阔的应用前景。
2.电动机控制技术电动机控制技术是电动汽车中另一个关键技术，它直接影响着电动机的性能和驱动效果。
目前，主要的电动机控制技术有开环控制和闭环控制。
2.1开环控制技术开环控制技术是一种基本的电动机控制技术，它通过设定电动机的输入电流或电压来控制转速和输出扭矩。
开环控制技术具有实现简单、调试容易等优点，适用于一些对控制精度要求不高的场景，如低速运行和恒速运行。
新能源汽车电机驱动控制技术的研究
新能源汽车电机驱动控制技术的研究作者：李晓华来源：《时代汽车》2021年第15期摘要：本文由当前新能源状况引入，从问题以及新能源汽车的应用优势进行展望，介绍了新能源汽车的电机驱动控制技术，包括电机驱动控制和电机驱动控制器，希望能给相关人士提供有效参考。
关键词：新能源汽车电机驱动Research on Motor Drive Control Technology of New Energy VehiclesLi XiaohuaAbstract：This article is introduced by the current new energy situation， looking forward to the problems and the application advantages of new energy vehicles， and introduces the motor drive control technology of new energy vehicles， including motor drive control and motor drive controller， hoping to provide effective reference.Key words：new energy， automobile， motor drive1 新能源汽车发展的现状在经济快速发展的背景下，汽车逐渐走进了各家各户，随之而来的是严重的环境污染问题，同时随着汽车数量的不断增加，我国的能源资源状况也越发紧张，为了降低环境污染，缓解能源紧张的问题，需要加强新能源汽车研发力度。
1.1 中国汽车工业中国的汽车工业在新能源汽车方面区得了重大进展，尤其在纯电动汽车领域。
但是中国新能源汽车产业由于政府配套政策系列，除了纯电动汽车其他新能源汽车项目目前仍停留在样品和展示阶段，市场推广和商业化方面远远落后操作化。
基于遗传算法的电动四驱汽车轴间扭矩分配控制策略
AUTO TIME81NEW ENERGY AUTOMOBILE | 新能源汽车时代汽车 1 电动四驱汽车传动系统分析及整车动力学建模1.1 电动四驱汽车扭矩分配关键部件分析实现电动四驱汽车轴间扭矩分配常采用电控多片式分动器。
采用电控多片式分动器能实现对前后轴扭矩的主动分配，但在分配过程中会有一定的响应时间。
分动器主要部件包括：湿式多片离合器、传动链、电磁线圈、压力板、放大机构以及前后输出轴等。
其控制原理是：由汽车检测车轮的扭矩状态，并转化成电流信号给分动器的电磁线圈，之后由于磁场力的作用导致分配器中的转子与导磁体吸合，从而使前轴上连接的主动链轮、摩擦片组与后轴上连接的转子、球凸轮主动轮形成力传递整体机构。
因此前轴的阻力矩将传递到转子使其减速。
由于花键的存在可使球凸轮从动轮与转子之间也有力的作用，因此使得从动轮转速降低，形成了一定的转速差；因此电流信号的强弱决定了结合力，影响了扭矩的分配。
基于遗传算法的电动四驱汽车轴间扭矩分配控制策略吴亚东 黄芳芳 汪跃中奇瑞新能源汽车技术有限公司 安徽省芜湖市 241000摘 要： 近年来，中国社会经济飞速发展，国民的生活水平不断提高。
消费者人群对电动四驱汽车的性能要求也更加侧重。
保证电动四驱汽车的操作稳定性和驾驶舒适性与安全性，是提升电动四驱汽车产品性能的关键。
电动四驱汽车是通过分动器或者轴间差速器来实现汽车前后轴之间的扭矩分配。
有效合理的分配轴间扭矩是改善汽车平稳性能的关键。
目前就电动四驱汽车轴间扭矩分配的控制成为研究的热点问题。
本文分析了电动四驱汽车的相应的动力特性，重点研究了车轴间扭矩分配对汽车性能的影响，基于遗传算法设计了电控分动器的控制策略。
关键词：遗传算法；电动四驱汽车；扭矩分配；控制1.2 整车动力学建模首先对整个电动四驱汽车建立动力学模型，当前较为常见的电动四驱汽车动力学模型为七自由度汽车模型。
这个七自由度汽车模型，是指以汽车底盘运动中心建立直角坐标系，汽车前进方向为X 轴正方向，左右方向为Y 轴方向。
电动汽车驱动控制策略研究综述
电动汽车驱动控制策略研究综述伍岳;仇磊【摘要】驱动系统是电动汽车研制的关键技术之一,它直接决定电动汽车的性能.矢量控制通过坐标变换将定子电流矢量分解为转子磁场定向的两个直流分量并分别加以控制,从而实现异步电动机磁通和转矩的解耦控制,达到直流电动机的控制效果.直接转矩控制,并不需要观测转子磁链,它基于定子磁场控制磁场定向以转距作为被控量,思路清晰,手段直接.本文根据电动机矢量控制及直接转矩控制理论,结合电动汽车的实际要求,对其的现状及优缺点进行了分析及说明,介绍了改进的控制措施及发展趋势.【期刊名称】《汽车实用技术》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】7页(P1-7)【关键词】电动汽车;矢量控制(DSC);直接转矩控制(DTC);PWM;模糊控制;零电压矢量控制【作者】伍岳;仇磊【作者单位】重庆交通大学,重庆400074;重庆交通大学,重庆400074【正文语种】中文【中图分类】U469.72CLC NO.:U469.72Document Code:AArticle ID:1671-7988(2014)03-01-07随着环境问题，能源问题的凸显，以传统能源为燃料的汽车，无论在能源的消耗上，还是排放的指标上已经收到挑战。
我国所面临的环境问题、能源问题同样相当的严重。
随着汽车保有量的提高，对石油的需求也逐步增加，导致我国的石油供应已供不应求。
另一方面，汽车持有量的增长对环境造成了一定的破坏，汽车排放的尾气中含有大量氮氧化物，硫化物，二氧化碳，会导致酸雨，臭氧层破坏，并加重温室效应。
与此同时，电动汽车及混合动力汽车的发展得到了强烈的关注，而电动汽车及混合动力汽车的组成包括：电力驱动及控制系统、驱动力传动等机械系统、完成既定任务的工作装置等。
电力驱动及控制系统由驱动电动机、电源和电动机的调速控制装置等组成。
电力驱动及控制系统是电动汽车的核心，也是区别于内燃机汽车的最大不同点。
这其中，驱动电机的控制算法研究又是驱动电机研究的重中之重。
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(3)基于模糊控制在行车模式驱动转矩控制策略基础上对转矩进 行了优化。其中动力模式利用车速和加速踏板开度及其变化率 作为模糊输入对输出转矩进行了优化,并增加了急加速意图识别, 使得该模式下整车动力性更为突出,驾驶员驾驶意图响应更加灵 敏;经济模式转矩优化中考虑了动力电池SOC,在保证车辆经济性 能的同时,提高了驾驶员有加速需求时的整车动力性。
纯电动汽车驱动转矩控制策略研究
随着环境污染和能源危机日益严重,纯电动汽车因其零污染、低 噪声以及节能环保等优点备受青睐,发展纯电动汽车已成为目前 汽车行业的必然趋势。纯电动汽车控制技术作为其发展的关键 技术之一,控制系统性能的优劣对整车性能的优劣有着决定性的 影响。
而驱动转矩控制策略作为整车控制系统核心设计内容,对车辆行 驶安全以及使用经济性有关键作用。本文基于对纯电动汽车不 同驱动工况下的控制目标分析,研究了其各模式的驱动转矩控制 策略。
主要内容如下:(1)分析了目前已有的纯电动汽车结构以及整车 性能需求,根据本文目标车型基本参数以及设计要求对车辆动力 传动系统关键部件进行了参数选型及设计,包括驱动电机、动力 电池参数设计和变速器型式及变速比的确定。(2)针对纯电动汽 车在不同驱动工况下的整车控制系统开发目标分析,制定了起步 模式、行车模式(动力模式和经济模式)、倒挡模式和跛行模式 的驱动转矩控制策略,并针对电机故障设置了转矩约束模块。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
(4)在Matlab/Simulink软件环境中搭建了整车仿真模型,包括车 辆动力学模型、电机模型、电池模型、传动系统模型以及驱动 转矩控制策略模型等。对纯电动汽车在起步、行车、倒挡以及 跛行工况下的驱动转矩控制策略的可行性进行了仿真验证。
仿真结果表明,制定的转矩控制策略能满足纯电动汽车在不同驱 动工况下的控制目标,在保证车辆经济性的同时,兼顾了其加速 行驶时的动力性。