纯电动轿车整车驱动控制策略开发实践
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电动汽车驱动电机控制系统制作实训台方案的实施随着国家大力推广新能源电动汽车,使得汽车动力系统发生了变革。
主要趋势是汽车排放洁净化:电动汽车是我国汽车能源发展新趋势。
随着电动汽车保有量的不断增加,电动汽车配件的需求量也不断增加,需要大量的有文化有一定专业知识的人才进入新能源电动维修市场。
本文介绍的制作电动汽车驱动电机控制系统实训台,是汽车电子技术专业(新能源方向)所学课程汽车动力电机及控制技术实验体系中的一部分。
实训台采用国内较新E160车型型,教学与实践紧密结合,实用性强。
选择原车的各元器件,连接电路,以便能使学生在实验期间了解掌握更多电动汽车动力系统、及控制工作原理。
使之加深印象,达到良好的教学效果。
1 电动汽车驱动电机控制系统实训台总体方案的选择和确定1.1 电动汽车驱动电机控制系统实训台总体方案的选择。
我们把制作电动汽车驱动电机控制系统实训台做为《汽车动力电机及控制技术》课程的一个教学项目、若干个任务。
选用北汽新能源纯电动轿车的动力系统进行制作的全真实训台。
这样能够较好的完成这个项目教学。
《汽车动力电机及控制技术》实验教学采用的实验体系包括直流电动机、交流电动机、永磁无刷直流电动机、永磁同步电动机及开关磁阻电动机的一系列实验。
其中永磁同步电动机更能代表当前电动汽車动力系统。
通过实训更注重学生能做实验而掌握更多电动汽车动力系统方面以及北汽电动汽车动力系统的相关知识点。
1.2 电动汽车驱动电机控制系统实训台总体方案的确定。
电动汽车驱动电机控制系统实训台,选用北汽新能源纯电动轿车E160的动力系统制作的。
包括驱动电机、电机控制器、传动系统、动力电池、加速/制动踏板系统等。
该设备用于培养职业院校学生掌握纯电动轿车驱动电机与控制器系统工作原理和故障诊断与维修的操作技能培训等。
全真实训台组成。
组成:该设备由北汽新能源轿车永磁同步电机、电机驱动器、冷凝器及管路、组合仪表、系统工作参数显示仪表、动力电池组、充电系统、测量面板、故障设置系统、实训台移动支架、一体化控制模块、理实一体化软件等组成的完备设备。
纯电动汽车电机转速主动阻尼控制策略软件开发及实车标定作者:沙伟郭亚子来源:《时代汽车》2019年第04期摘要:纯电动汽车电机转速主动阻尼控制策略软件开发及实车标定,以整车驾乘平顺无抖动为目标,研究一种电机转速主动阻尼控制策略的软件开发并开展相应的实车标定。
通过对当前电机转速进行滤波处理建立电机目标输出转速,建立电机输出扭矩的PID调节环节对电机输出扭矩进行调节,闭环目标转速。
实车标定结果显示,电机转速滤波策略及电机扭矩PID调节策略组成的电机转速主动阻尼控制策略能够实现对整车传动系统中电机的输出转速波动进行补偿,消除整车抖动提升纯电动汽车驾驶性,且在实车标定方面存在较大的可优化空间。
关键词:纯电动汽车;驾驶性;主动阻尼控制;滤波算法;PID控制算法1 引言近代以来,以石油资源为主要能源的汽车行业发展为各国经济的支柱性产业之一。
随着近些年人类社会对节能减排的深入认识、产业技术的发展和相关政策的引导,以可再生资源为能源的新能源汽车展现了强劲的发展势头,其中又以纯电动汽车的发展最为迅速、成熟[1]。
相比于传统内燃机车,纯电动汽车通过驱动电机对整车进行驱动,因此整车电力驱动及控制系统是其产业技术的核心,也是纯电动汽车区别于传统汽车的最大不同点之一。
随着当前纯电动汽车的逐渐普及其产业化技术的进一步成熟,消费者对纯电动汽车产品的要求也越来越高。
由于纯电动汽车采用电机作为驱动机构,因此相比传统内燃机车在动力性方面有其得天独厚的优势;而随着动力电池技术的发展,纯电动汽车的续驶里程焦虑也得到极大缓解,经济性提升明显;而针对用户感受最直接和最明显的驾驶平顺性上,仍然有较大的提升空间,尤其是针对目前占据纯电动汽车市场较大份额的经济型纯电动汽车产品。
针对纯电动汽车驾驶性开发,基于纯电动汽车传动系刚性连接、无阻尼的特殊特性及传动系间隙存在的必然性,诸如博世anti-jerk等优秀的控制策略已经得到较为广泛的应用。
其中,PID作为控制领域最为成熟和广泛应用的一种控制算法,本身在电机的转速控制上已得到成熟的应用。
纯电动汽车整车控制策略研究董伟【摘要】随着纯电动汽车的快速发展,整车电控系统成为一种非常重要的应用技术.为了更加深入研究纯电动汽车整车控制策略,阐述了整车电控系统的重要性以及研究的必要性,介绍了纯电动汽车整车基本结构,并对整车控制策略进行详细分析.纯电动汽车整车控制策略的研究对整车控制系统的设计开发具有较强的指导意义.【期刊名称】《现代制造技术与装备》【年(卷),期】2018(000)007【总页数】3页(P51-53)【关键词】纯电动汽车;电控系统;整车控制器;控制策略【作者】董伟【作者单位】三门峡职业技术学院,三门峡 472000【正文语种】中文与传统汽车的控制系统相比,纯电的汽车电控系统的控制单元数量与复杂程度高出很多。
电控系统是保证纯电动汽车整车功能集成和优化的核心单元,为保证纯电动汽车各部件系统在最佳工况下能够协调运行,需要制定相应的控制系统和控制策略。
纯电动汽车电控系统主要包括整车控制系统、电池管理系统、电机控制系统以及能量回收系统等环节。
各系统之间要协调工作,方能保证整车的稳定性和安全性。
可以说整车控制系统是纯电的汽车的核心技术之一,对纯电的汽车的发展意义重大。
1 纯电动汽车系统概述1.1 纯电动汽车系统结构组成纯电动汽车仅仅依靠动力电池组提供的电能作为动力源驱动电动机转动,以此为整车提供动力。
纯电动汽车结构主要包括电机驱动系统、能源管理系统、整车控制单元、充电控制单元、电源变换装置(DC/DC)及仪表显示系统等[1]。
纯电动汽车系统结构如图1所示。
图1 纯电动汽车整车控制结构动力电池为整车的能量来源,而电池管理系统主要负责监控电池的状态,提高电池的利用率;电机是纯电动汽车的动力部件及能量回收的核心部件,而电机控制系统将动力电池的直流高压电转换成三相交流电驱动电机转动;整车控制器采集挡位信号和踏板信号等,控制电池的放电及电机的运行为整车提供动力;仪表为驾驶者提供车辆运行状况信息。
1.2 整车控制单元汽车整车控制单元(VCU)是纯电动汽车整车控制系统的核心部件。
纯电动汽车电驱动控制系统设计摘要:简要介绍纯电动汽车的电驱动控制系统设计要求,明确纯电动汽车电驱动系统的控制模式及档位切换控制策略。
关键词:纯电动汽车;电驱动控制;Desion of Electric Drive Control System for Electric VehicleRUAN Peng1,LI ChuangJu2(AnHui JiangHuai Automobile CO.,LTD.Passenger Car Company, Anhui Hefei230009)Abstract:This paper briefly introduces the design requirements of electric drive control system for electric vehicle, and clarifies the control mode and gear switching control strategy of electric drive system for electric vehicle.Key words:electric vehicle;electric drive control system;0引言随着纯电动汽车销量不断增长,纯电动汽车电驱动控制系统相关控制策略的设计也越来越重要。
本文简要介绍了纯电动汽车的电驱动控制系统设计要求,并明确了纯电动汽车电驱动系统的各种控制模式以及档位切换相关的控制策略。
1电驱动控制系统一般要求1.1当车辆高压上电完成,接收到启动信号,满足整车上电READY使能条件,进入READY状态;1.2READY状态,无加速踏板和制动踏板请求,满足使能条件,进入蠕行模式;1.3READY状态,有加速踏板请求无制动踏板请求,满足使能条件,进入驱动模式,根据加速踏板输入信号计算驾驶员期望扭矩;1.4READY状态,有制动踏板踏板请求,无加速踏板请求,满足使能条件,进入制动模式;1.5READY状态,同时有加速踏板请求和制动踏板请求时,制动踏板请求优先;1.6READY状态,ESC模块有扭矩请求时,整车控制器应响应ESC请求,ESC请求优先级高于加速踏板;1.7READY状态,eBoost模块有扭矩请求时,整车控制器响应eBoost模块扭矩请求,eBoost模块扭矩优先级高于驾驶员期望扭矩请求,低于ESC请求;1.8 若车辆配置eBoost模块,检测到eBoost模块通讯丢失时,接收到制动踏板的输入,整车控制器提供辅助制动力;1.9VCU的输出目标扭矩应考虑动力电池的充放电功率和电流;1.10VCU的输出目标扭矩应考虑驱动电机的最大驱动允许扭矩和最大发电允许扭矩;1.11VCU的输出目标扭矩应考虑电机的最高转速,当达到电机最高转速时电机输出扭矩为0 Nm;1.12为了避免VCU输出的扭矩出现较大波动,引发车速不稳,需对输出扭矩进行变化速率控制。
基于PID控制算法的电动汽车驱动系统设计与优化电动汽车驱动系统是电动汽车的核心部件之一,对于电动汽车的性能和效能有着重要影响。
PID控制算法作为一种常用的控制方法,已被广泛应用于电动汽车的驱动系统中。
本文将从PID控制算法在电动汽车驱动系统中的应用、电动汽车驱动系统设计与优化等方面展开讨论。
首先,我们来介绍PID控制算法在电动汽车驱动系统中的应用。
PID控制算法是一种经典控制算法,由比例项(P)、积分项(I)和微分项(D)组成。
在电动汽车驱动系统中,PID控制算法可以用于控制电机的速度、转矩等方面,从而实现对电动汽车的精确控制。
在电动汽车的驱动系统中,PID控制算法可以通过测量电动机转速和设定目标值来计算控制信号。
比例项可以根据速度误差的大小调整输出信号,使得输出信号与误差成正比。
积分项可以根据速度误差的累积值调整输出信号,使得输出信号与误差累积值成正比。
微分项可以根据速度误差的变化率调整输出信号,使得输出信号与误差变化率成正比。
通过不断调整比例、积分和微分项的权重系数,PID控制算法可以实现对电动汽车驱动系统的精确控制。
接下来,我们来探讨电动汽车驱动系统的设计与优化。
电动汽车的驱动系统设计包括电机选择、电机控制器设计和电池管理系统设计等方面。
首先,电机选择是关键的一步。
根据电动汽车的使用需求和预期性能,选择合适的电机类型和规格。
然后,设计电机控制器,将PID控制算法应用于电机控制器中。
通过对PID控制算法的参数调节和优化,可以使电动汽车的驱动系统更加稳定和高效。
此外,电动汽车的驱动系统还需要考虑能量回收。
能量回收是指通过电机反馈能量到电池中,以减少电池的能量消耗。
在电动汽车驱动系统中,可以通过PID控制算法实现对能量回收过程的控制。
通过调整PID控制算法的参数和控制信号,可以使能量回收效率最大化,延长电池的寿命。
除了以上的设计与优化,还需要考虑电动汽车驱动系统的安全性和可靠性。
在电动汽车的驱动系统中,我们需要考虑过载保护、短路保护等方面的设计。
电动汽车整车控制器的开发的开题报告一、选题背景及意义随着人们对环保意识的提高和对汽车性能的不断追求,电动汽车逐渐成为了未来车载技术的发展方向之一。
电动汽车相较于传统燃油车,具有能源利用率高、排放污染少、静音舒适等优点。
整车控制器是电动汽车的核心部件之一,它负责电池的管理、电动机的控制、车辆运行状态的监控等功能。
因此,对电动汽车整车控制器的研发和制造具有重要的研究意义和实际应用价值。
二、研究目的及内容本研究的目的是针对目前电动汽车整车控制器开发中存在的问题,进行深入的研究和探讨。
主要研究内容包括:1.电动汽车控制器的基础理论研究,包括控制理论、硬件设计等方面的知识。
2.电动汽车控制器的软件设计与开发,探讨现有开发工具及语言,优化软件架构和代码的设计。
3.电动汽车整车控制器的实现方案及测试方法,考虑电动汽车整车控制器与其他关键部件的整合,验证方案的可行性及安全性。
三、研究方法和技术路线本研究将采用如下研究方法和技术路线:1.理论研究:通过查阅文献和网络,对电动汽车控制器的基础理论进行系统学习,为研究后续内容做好铺垫。
2.软件开发:使用C/C++等语言进行软件设计,并考虑软件的可移植性、安全性和稳定性等方面的问题。
3.硬件开发:采用现有电气电子器件进行硬件设计,涉及电压、电流、功率等参数的选择和控制。
4.实验验证:采取模拟实验及实车测试相结合的方式,验证研究成果的可行性及工程化上的实用性。
四、论文结构安排本文将分为如下几个章节:第一章:绪论。
本章将介绍研究的背景和意义,针对研究目的和研究内容进行解读。
第二章:电动汽车整车控制器基础理论。
本章将重点介绍电动汽车整车控制器的理论基础,包括各种控制理论,硬件设计方面的知识。
第三章:电动汽车整车控制器的软件设计与开发。
本章将重点探讨现有开发工具及语言,优化软件架构和代码的设计。
第四章:电动汽车整车控制器的实现方案及测试方法。
本章将主要介绍研究成果的实现方案及测试方法。
纯电动汽车整车控制器VCU技术要求目录1. 概述 (5)2. 术语 (5)3.1定义 (5)3.2缩略语 (5)3. 开发流程 (5)4.1VCU控制策略开发流程 (5)4.2VCU控制策略开发需求输入 (6)4.3VCU控制策略开发交付物 (6)4. VCU软件功能需求 (6)5.上下电功能需求 (7)6.1功能概述 (7)6.2功能实现描述 (7)6.2.1上电功能逻辑图 (7)6.2.2上电功能需求 (8)6.2.3下电功能逻辑图 (9)6.2.4下电功能需求 (10)6.挡位管理功能需求 (10)7.1功能概述 (10)7.2功能实现描述 (10)7.2.1功能逻辑图 (10)7.2.2功能需求 (11)7.驾驶员需求扭矩计算功能需求 (11)8.1功能概述 (11)8.2功能实现描述 (11)8.2.1功能逻辑图 (11)8.2.2功能需求 (12)8.蠕行功能需求 (14)9.1功能概述 (14)9.2功能实现描述 (14)9.2.1功能逻辑图 (14)9.2.2功能需求 (14)9.驱动扭矩控制功能需求 (15)10.1功能概述 (15)10.2功能实现描述 (15)10.2.1功能逻辑图 (15)10.2.2功能需求 (15)10.高压能量管理功能需求 (16)11.1功能概述 (16)11.2功能实现描述 (16)11.2.1功能逻辑图 (16)11.2.2功能需求 (16)11.充电管理功能需求 (17)12.1功能概述 (17)12.2功能实现描述 (17)12.2.1充电上电功能逻辑图 (17)12.2.2充电上电功能需求 (18)12.2.3充电下电功能逻辑图 (18)12.2.4充电下电功能需求 (19)12.滑行能量回收功能需求 (19)13.1功能概述 (19)13.2功能实现描述 (19)13.2.1功能逻辑图 (19)13.2.2功能需求 (20)13.制动能量回收功能需求 (21)14.1功能概述 (21)14.2功能实现描述 (21)14.2.1功能逻辑图 (21)14.2.2功能需求 (21)14.最高车速计算功能需求 (22)15.1功能概述 (22)15.2功能实现描述 (22)15.2.1功能逻辑图 (22)15.2.2功能需求 (22)15.辅助控制功能需求 (23)16.1功能概述 (23)16.2功能实现描述 (23)16.2.1功能逻辑图 (23)16.2.2功能需求 (23)16.故障诊断功能需求 (24)16.1功能概述 (24)16.2功能实现描述 (24)16.2.1功能逻辑图 (24)16.2.2功能需求 (24)1.概述该技术要求书定义了整车控制策略的技术要求,仅作为纯电动汽车策略开发技术交流的依据,同时指导自主开发整车控制策略方案制定及实施。