高艷紅，賈明鮮

（山東唐駿歐鈴汽車制造有限公司，山東 淄博 255000）

芻議純電動(dòng)汽車整車控制系統(tǒng)

高艷紅，賈明鮮

（山東唐駿歐鈴汽車制造有限公司，山東 淄博 255000）

電動(dòng)汽車是一種較為流行的代步工具，其操作簡(jiǎn)單，而且具備節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn)。純電動(dòng)汽車，其對(duì)整車控制的要求比較高，致力于提高純電動(dòng)汽車的安全性。純電動(dòng)汽車整車控制系統(tǒng)內(nèi)，采用整車控制器結(jié)構(gòu)，便于控制純電動(dòng)汽車的運(yùn)行，規(guī)范純電動(dòng)汽車的運(yùn)行。本文主要探討純電動(dòng)汽車整車控制系統(tǒng)的運(yùn)用。

純電動(dòng)汽車；汽車整車；控制系統(tǒng)

0 引言

純電動(dòng)汽車整車控制系統(tǒng)，主要依靠動(dòng)力電池，驅(qū)動(dòng)汽車運(yùn)行，為純電動(dòng)汽車提供充足的動(dòng)力。純電動(dòng)汽車結(jié)構(gòu)內(nèi)，整車控制單元是比較關(guān)鍵的部分，與其他系統(tǒng)，如：?jiǎn)?dòng)系統(tǒng)、充電控制系統(tǒng)、儀表顯示系統(tǒng)等進(jìn)行相互配合，把控純電動(dòng)汽車整車的運(yùn)行，促使駕駛?cè)藛T能夠穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)汽車運(yùn)行，體現(xiàn)整車控制系統(tǒng)在純電動(dòng)汽車中的重要性。

1 純電動(dòng)汽車整車控制器分析

純電動(dòng)汽車的整車控制器，即VCU，屬于調(diào)度控制中心，專門(mén)實(shí)行純電動(dòng)汽車與其他模塊之間的相互通信，協(xié)調(diào)整車運(yùn)行的過(guò)程。整車控制器所在系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如下圖1所示。

整車控制器在純電動(dòng)汽車內(nèi)，基本的模塊是開(kāi)關(guān)量輸入/輸出、電源電路、CAN通信模塊以及A/D采集模塊。開(kāi)關(guān)量的輸入/輸出，是指在純電動(dòng)汽車中，采用控制繼電器，對(duì)整車系統(tǒng)進(jìn)行控制，控制車內(nèi)的各種繼電器結(jié)構(gòu)［1］。電源電路的核心是電源模塊，其在車載蓄電池內(nèi)實(shí)現(xiàn)取電，處理開(kāi)關(guān)量輸入的信息，包括檔位信息、制動(dòng)信息等。CAN通信模塊，實(shí)現(xiàn)了純電動(dòng)汽車整車的通信控制，控制好各項(xiàng)通信設(shè)備，把控汽車的通信。A/D采集模塊，對(duì)加速與制動(dòng)信號(hào)實(shí)行采集調(diào)度，指揮車輛的信息轉(zhuǎn)換。

2 純電動(dòng)汽車整車控制系統(tǒng)流程

（1）通信模塊控制。通信模塊利用CAN通信模塊，將純電動(dòng)汽車的整車控制系統(tǒng)連接在一起，促使整車系統(tǒng)能夠完成通信結(jié)構(gòu)。通信模塊內(nèi)，負(fù)責(zé)電機(jī)控制、整車控制、電池管理、車載顯示、充電系統(tǒng)等多個(gè)通信模塊，CAN通信模塊接收到各項(xiàng)信息后，再計(jì)算出電機(jī)控制的信息，促使信息快速傳輸?shù)浇K端，進(jìn)而控制純電動(dòng)汽車運(yùn)行中的通信過(guò)程［2］。通信模塊會(huì)根據(jù)整車控制系統(tǒng)的要求，獲取汽車中所有的通信信息，在協(xié)調(diào)的狀態(tài)下分配通信信息的運(yùn)行。

（2）工作模式控制。整車控制器的工作模式，包含6個(gè)方面。分析如：1）充電模式，當(dāng)駕駛?cè)藛T打開(kāi)充電門(mén)時(shí)，整車控制器會(huì)進(jìn)入觸發(fā)上電的模式內(nèi)，檢索到充電信號(hào)，整車控制器會(huì)啟動(dòng)充電模式，連接充電機(jī)，進(jìn)入充電的狀態(tài)，整車控制器能夠持續(xù)的檢測(cè)充電模式的狀態(tài)，避免發(fā)生危險(xiǎn)故障，維持充電模式的安全性；2）上電模式，駕駛?cè)藛T利用鑰匙開(kāi)關(guān)，啟動(dòng)整車控制器的上電模式，促使系統(tǒng)進(jìn)行自檢，此時(shí)閉合充電模式中的繼電器，完成上電過(guò)程的控制，還要把控電機(jī)預(yù)充電，待純電動(dòng)汽車設(shè)備正常后，整車控制系統(tǒng)會(huì)進(jìn)入準(zhǔn)備的狀態(tài)；3）故障模式，整車工作模式內(nèi)，故障分為一級(jí)故障和二級(jí)故障，一級(jí)故障是指比較嚴(yán)重的故障，二級(jí)屬于一般故障，當(dāng)整車控制器檢測(cè)到純電動(dòng)汽車有二級(jí)故障時(shí)，汽車就會(huì)進(jìn)入到故障模式內(nèi)，限制輸出，在整車中起到保護(hù)作用；4）停車模式，整車控制狀態(tài)下的停車模式，純電動(dòng)汽車安全停運(yùn)，駕駛?cè)藛T關(guān)閉鑰匙，進(jìn)入下電的狀態(tài)；5）制動(dòng)模式，純電動(dòng)汽車中的能量，能夠?qū)崿F(xiàn)回收，整車控制中的制動(dòng)模式，輔助完成狀態(tài)數(shù)據(jù)的采集，推算出制動(dòng)的扭矩，最主要的是轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)電機(jī)的工作模式，向電池組充電；6）行車模式，純電動(dòng)汽車上電結(jié)束后，駕駛?cè)藛T通過(guò)整車控制的工作模式，執(zhí)行汽車的操作，按照系統(tǒng)的工作條件，輸出并指導(dǎo)汽車運(yùn)行。

（3）驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制。純電動(dòng)汽車整車系統(tǒng)中的驅(qū)動(dòng)控制，包括電機(jī)與電機(jī)控制兩個(gè)部分。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制，按照汽車運(yùn)行的狀態(tài)，提供電動(dòng)與發(fā)電的模式，完成驅(qū)動(dòng)和行駛的過(guò)程，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了能量的回饋，而且驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)根據(jù)純電動(dòng)汽車的信息反饋，對(duì)整車系統(tǒng)進(jìn)行控制，防止汽車有違反規(guī)定的操作。

（4）能量?jī)?yōu)化控制。電池組是純電動(dòng)汽車能量的直接來(lái)源，也是唯一的渠道，在整車控制系統(tǒng)內(nèi)，設(shè)計(jì)能量?jī)?yōu)化控制，有效管理好汽車能量，滿足汽車行駛的基本需求。能量?jī)?yōu)化控制，對(duì)純電動(dòng)汽車的能量實(shí)行可靠的控制，提供能量運(yùn)行的策略，根據(jù)電池以及電機(jī)的狀態(tài)，完成能源的閉合與斷開(kāi)［3］。純電動(dòng)汽車進(jìn)入減速、制動(dòng)的狀態(tài)內(nèi)時(shí)，就可以在能量?jī)?yōu)化控制的狀態(tài)下，將電機(jī)的能源，反饋輸送到蓄電池內(nèi)，回收多余的能量。能源優(yōu)化控制的過(guò)程中，如果制動(dòng)回饋低，就會(huì)有較高的反饋效果，相反，制動(dòng)回饋高，反饋的效果就不明顯。

（5）汽車狀態(tài)控制。整體控制系統(tǒng)在純電動(dòng)汽車控制方面，實(shí)行信息采集、處理，把重要的信息顯示到儀表盤(pán)內(nèi)，如：車速、轉(zhuǎn)速、電量等，方便駕駛?cè)藛T迅速獲取純電動(dòng)汽車的運(yùn)行狀態(tài)，判斷汽車的運(yùn)行過(guò)程［4］。汽車狀態(tài)控制，直觀的顯示純電動(dòng)汽車的行駛信息，提高駕駛水平。

3 結(jié)束語(yǔ)

純電動(dòng)汽車整車控制系統(tǒng)內(nèi)，在控制器的作用下實(shí)現(xiàn)高效的運(yùn)行，規(guī)范整車控制的系統(tǒng)流程，有效開(kāi)發(fā)控制系統(tǒng)，滿足純電動(dòng)汽車整車控制系統(tǒng)的運(yùn)行，最主要的是規(guī)范純電動(dòng)汽車整車控制系統(tǒng)的運(yùn)行，杜絕發(fā)生安全問(wèn)題，充分發(fā)揮整車控制系統(tǒng)的作用，在保障純電動(dòng)汽車安全穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，降低環(huán)境的污染，落實(shí)節(jié)能環(huán)保。

［1］徐凱.純電動(dòng)汽車整車控制系統(tǒng)研究和設(shè)計(jì)［D］.太原理工大學(xué)，2016.

［2］張小亮.增程式電動(dòng)汽車整車控制系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)［D］.湖南大學(xué)，2013.

［3］孫哲.純電動(dòng)汽車整車控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)［D］.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)，2015.

［4］翟世歡，辛明華，于蘭.純電動(dòng)汽車整車控制策略［J］.汽車工程師，2014（12）：26-29.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.20.162

高艷紅（1988-），女，山東淄博人，本科，研究方向：汽車電氣（中輕卡、電動(dòng)汽車等）。