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混合动力车辆的机电一体化控制技术研究一、引言随着能源和环保问题的日益加剧，混合动力车辆逐渐成为了当今汽车行业发展的热门课题之一。
混合动力车辆有效地将内燃机和电动机的优点结合起来，不仅具有较高的燃油效率，还能够减少尾气排放量，降低对环境的污染。
在此背景下，混合动力车辆的机电一体化控制技术研究成为了当前汽车行业研究的重点之一。
二、混合动力车辆的机电一体化控制技术概述混合动力车辆采用了机电一体化的控制技术，充分利用了内燃机和电动机的优点，将两者的动力输出进行协同控制，使整个系统性能得到了极大提升。
机电一体化控制技术主要包括电池管理系统、电机控制系统、液压控制系统和整车控制系统等。
（一）电池管理系统混合动力车辆中的电池管理系统是整个系统的核心，负责控制电池的充放电过程，确保电池的正常运行。
电池管理系统主要包括电池状态监测、温度控制、过充保护和过放保护等功能。
（二）电机控制系统电机控制系统负责控制电机的转速、转矩和输出功率等参数，实现电机与内燃机的协同工作。
电机控制系统主要包括电机驱动器、电机控制器和电机测速系统等。
（三）液压控制系统液压控制系统负责控制混合动力车辆的变速系统、制动系统和转向系统等，保证整个系统具有更好的性能和可靠性。
液压控制系统主要包括变速器、离合器、刹车系统和转向系统等。
（四）整车控制系统整车控制系统是混合动力车辆中最重要的控制系统，它负责整个系统的协调控制和故障诊断。
整车控制系统主要包括动力分配系统、能量回收系统和排放控制系统等。
三、机电一体化控制技术在混合动力车辆中的应用混合动力车辆的机电一体化控制技术在汽车行业中的应用非常广泛，已经成为了主流技术之一。
采用机电一体化控制技术的混合动力汽车能够实现更高的能源利用率和更低的污染排放，这也是汽车行业不断推广混合动力车辆的原因之一。
1.增强动力性能混合动力车辆的机电一体化控制技术可以充分利用电机的高扭矩输出，弥补内燃机低扭矩输出的不足，从而提高了车辆的动力性能。
济南职业学院毕业设计（论文）题目：新能源汽车电动汽车动力及控制技术设计系部：机械系济南职业学院毕业论文（设计）任务书课题名称：电动汽车动力及控制技术设计系部：_机械系专业：汽车检测与维修__________ 姓名：_ 学号：指导教师：_ 二〇一一年4月25 日毕业设计（论文）成绩评定表系部：机械系专业：汽车检测与维修班级：1班注：设计（论文）总成绩=指导教师评定成绩（30%）＋评阅人评定成绩（30%）＋答辩成绩（40%）新能源汽车电动汽车动力及控制技术设计摘要随着世界环境的污染、全球石油危机日益严重而带动的石油价格不断上涨给汽车工业带来了不可忽视的冲击，也增强了人们开发新能源的意识，而新能源汽车更是人们关注的一大焦点。
目前电瓶式纯电动汽车以噪音小、耗能低、无污染、成本低、结构简单而成为新能源汽车发展的主流，世界很多国家都投入了大量的人力、财力去开发电动汽车。
本文主要围绕电动汽车的电动机以及目前普遍使用的电动车控制系统主要参数作出分析，例如转速与转矩的关系、转速与功率的关系、功率与转矩的关系以及传动比、蓄电池的比能量等，设计出合理的电动车动力系统和控制系统。
本文主要采用的技术有：1、电动机的转矩、转速、功率。
2、电动机的主要调速方式。
关键词：电动机、发动机、转矩、变频调速、交流电动机、EV目录第一章前言 (1)第二章电动汽车构造与原理 (2)第一节电动车的种类 (2)第二节蓄电池电动车 (4)第三节燃料电池电动车 (10)第三章电动车动力及控制设计 (12)第一节电动车驱动电机种类 (12)第二节直流驱动电动机 (14)第三节交流驱动电动机 (18)第四节直流电动机的控制 (21)第五节三项交流电动机的控制 (24)第四章我国电动汽车的缺陷 (27)第五章电动汽车的发展趋势 (29)致谢 (31)附录一 (32)附录二 (33)参考文献 (39)第一章前言汽车工业的告诉发展，汽车带来的环境污染、能源短缺、资源枯竭和安全等方面的问题越来越突出。
摘要针对全球气候的逐步恶化、城市大气污染加剧以及石油资源过度消耗，许多国家都正在积极开发节能型、环保型汽车。
混合动力车辆已成为汽车技术研究的热点，而总线通讯技术和分布式控制网络也在汽车电子领域广泛应用。
混合动力汽车是传统燃油汽车和纯电动汽车两相结合的新车型，具有低污染和低油耗的特点，是当前解决节能问题、环保问题的切实可行的过渡方案。
为实现混合动力车辆能量管理和运动控制，基于DSP单片机和CAN总线技术实现混合动力汽车整车能量控制器的设计，包括电源管理模块、DSP外围配置电路、CAN接口电路、SCI串口通信电路、LCD显示电路、数据采集电路。
DSP接收由数据采集单元采集来的车辆实时运行信息，如：加速踏板位置、刹车踏板位置、车速等信息，进行计算，求出车辆运行需要的发动机转矩、ISG 驱动电机转矩，并通过CAN总线以电信号的形式将输出传输到各个控制单元以实现整车的实时控制。
相对传统内燃机汽车，本控制器取消了发动机怠速；提高了发动机平均负荷率；实现了制动能量回收。
优化了车辆的经济性。
在车辆需要频繁加减速和怠速起停的城市循环工况下，节能效果更加明显。
关键词：CAN总线，DPS，混合动力汽车，整车能量控制The Power Control System Of Hybrid Electric VehicleAbstractWith the deterioration of the global climate and the excessive consume of the oil resources,developing energy-efficient automobiles becomes an important direction in the automobile industry.Hybrid electric vehicle has become hot-spot in automotive engineering,and bus communication and distributed control network are widely used in automotive electronics.Hybrid electric vehicle employing two power souces-neternal combustion engine and electric motor,has been accepted world-widely as one of the most promising methods to solve these two problems.To realize energy management and kinetic control of HEV,according to DSP and CAN communication carry out the the vehicle power control module ,including the power management module,DSP module,CAN communication module, SCI communication module and LCD module.DSP receives the data that collected of the vehicle that the unit collects by the data to go an information, such as:Accelerate pedal position and braking pedal position,speed information, carry on a calculation, beg the motor that a vehicle circulates a demand to turn and ISG to drive electrical engineering to turn,and pass the CAN communication delivers the exportation to each control unit by the form of telecommunication with carry out the vehicle power control module.Opposite traditional internal combustion engine car, this controller canceled motor Dai soon;Raised a motor the burden rate is on the average;Carried out to make an amount of kinetic energy recall.It was excellent to turn the economy of the vehicle.Economize on energy effect Under circulating work condition in the city that needs to be multifarious to add and subtract soon to soon rise to stop in the vehicle,it's getting more obvious.Key words：CAN bus，DSP，Hybrid electric vehicle，the vehicle power control module目录第一章绪论-------------------------------------------------------------------------------------------------------- 11.1本课题的背景、目的和意义 ------------------------------------------------------------------------ 11.2混合动力汽车国内外发展现状 --------------------------------------------------------------------- 31.3混合动力汽车的分类---------------------------------------------------------------------------------- 61.4混合动力汽车的特点及比较 ------------------------------------------------------------------------ 91.4.1串联式混合动力汽车的特点---------------------------------------------------------------- 91.4.2并联式混合动力汽车的特点--------------------------------------------------------------- 101.4.3混联式混合动力汽车的特点--------------------------------------------------------------- 101.5论文的研究内容--------------------------------------------------------------------------------------- 11 第二章方案论证 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 122.1 ISG型HEV的工作原理 ---------------------------------------------------------------------------- 122.2控制器CPU的选择 ---------------------------------------------------------------------------------- 122.3 CAN总线的在混合动力汽车上的运用---------------------------------------------------------- 132.4动力总成控制系统的结构分析和选择----------------------------------------------------------- 152.5系统硬件总体框图------------------------------------------------------------------------------------ 152.6稳压芯片的选择--------------------------------------------------------------------------------------- 162.7 RS-232收发器接口芯片----------------------------------------------------------------------------- 172.8 CAN收发器 -------------------------------------------------------------------------------------------- 172.9 ISG型混合动力汽车动力传动系统布置方案和整车控制策略 ---------------------------- 17 第三章HEV动力总成硬件系统设计 ---------------------------------------------------------------------- 203.1系统的硬件需求分析--------------------------------------------------------------------------------- 203.2功能模块划分 ------------------------------------------------------------------------------------------ 203.3 TMS320F2812的介绍-------------------------------------------------------------------------------- 203.4 DSP最小系统及相关电路 -------------------------------------------------------------------------- 223.4.1供电电路---------------------------------------------------------------------------------------- 223.4.2复位电路---------------------------------------------------------------------------------------- 233.4.3时钟振荡电路 --------------------------------------------------------------------------------- 233.4.4 JTAG接口电路-------------------------------------------------------------------------------- 233.4.5 SCI串口通讯电路---------------------------------------------------------------------------- 243.4.6 AD转换电路----------------------------------------------------------------------------------- 243.4.6 CAN通讯接口电路 -------------------------------------------------------------------------- 253.5 LED灯与按键电路 ----------------------------------------------------------------------------------- 263.6 LCD液晶驱动电路 ----------------------------------------------------------------------------------- 273.7油门/制动踏板位置信号采集电路 ---------------------------------------------------------------- 273.8车速采集电路 ------------------------------------------------------------------------------------------ 283.9发动机转速采集电路--------------------------------------------------------------------------------- 29 第四章HEV动力总成软件系统设计 ---------------------------------------------------------------------- 304.1软件系统总体设计------------------------------------------------------------------------------------ 304.1.1能量控制算法 --------------------------------------------------------------------------------- 314.1.2主程序流程图 --------------------------------------------------------------------------------- 324.2 AD转换模块 ------------------------------------------------------------------------------------------- 344.3显示模块 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 35第五章结论------------------------------------------------------------------------------------------------------- 365.1总结------------------------------------------------------------------------------------------------------- 365.2展望------------------------------------------------------------------------------------------------------- 36 参考文献 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- 38 致谢 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 40 附录1：程序清单------------------------------------------------------------------------------------------------ 41 附录2：硬件连接图 -------------------------------------------------------------------------------------------- 51第一章绪论1.1本课题的背景、目的和意义内燃机汽车经过120多年的发展和壮大，为人类文明做出了巨大贡献，创造了难以计算的直接或间接经济利益【1】。
2驱动系统总体设计方案混合动力汽车驱动系统的部件特性、参数以及控制策略对于车的性能具有十分重要的作用。
但是充电设备的限制以及蓄电池组容量还是不能够忽视的，如果使用容量小的蓄电池，在行驶时电池荷电状态在一定范围内变动，而不用借助外部电网。
所以本方案属于电量维持型混动汽车[2]。
混合动力汽车驱动系统主要包括发电机、电池组、电动第二种布置形式，如图3，动力输出的扭矩主要在变速器的输出轴前端进行耦合，变速器的作用是传递发动机的输出功率，其额定功率比第一种形式小。
这两种布置形式，扭矩耦合装置主要是通过齿轮传动来实现。
齿轮传动效率高，结构紧凑，带传动布置灵活，具有防过载的特点，在实际中采用较多。
第三种布置形式，如图4，发动机和电机通过各自的传动系驱动车轮。
但是存在控制复杂的缺点，本文并联式———————————————————————基金项目:广东省普通高校青年创新人才类项目（2019GKQNCX93）。
图2变速器输入轴耦合形式油箱电池发动机离合器扭矩耦合装置电动机变速器差速器图1混合动力汽车动力总成结构图HV 蓄电池动力控制单元电动机发电机动力分离装置发动机减速机图3变速器输出轴耦合形式油箱电池发动机离合器扭矩耦合装置电动机变速器差速器混合动力汽车驱动系统采用第二种布置形式，扭矩通过带传动装置在变速器输出轴处进行扭矩耦合。
3混合动力汽车驱动系统部件参数确定对于混合动力汽车驱动系统的主要部件参数，要在动力性能满足的前提下，根据动力系统的控制策略，整车参数来确定[3]。
本文所选车型基础参数如表1所示。
式中，P c 为发动机单独驱动产生的功率；率，取为0.9；m 为整车质量；g 为重力加速度；力系数；v c 为巡航速度；C D 为空气阻力系数；3.2电动机参数确定如图5所示。
驱动电机典型的输出特性主要包括两个工作区：①速以下恒转矩区，主要作用是对混合动力汽车的载重能力速空间。
驱动电机功率可由下式计算[3]：式中，P d 为电动机功率；η2为电机传动效率；低速行驶时的速度。
混合电动汽车CAN网络系统设计及应用钱三平;黄少堂【摘要】通过对混合电动汽车与传统汽车的对比分析,根据混合动力汽车的特性,完成了基于混合动力汽车平台的CAN网络设计,具体包括CAN网络的总线协议设计、网络管理设计、整车网络拓扑设计以及混合动力网的电磁干扰设计,并进行了实车网络的测试验证.测试表明,该CAN网络系统很好地满足了混合动力汽车控制单元众多、信息传输量大、干扰大的网络特性需求,同时对整车厂混合电动汽车的网络平台化设计提供有效的帮助.【期刊名称】《汽车工程学报》【年(卷),期】2014(004)002【总页数】7页(P109-115)【关键词】混合电动汽车;CAN;协议设计;网络拓扑;网络管理;电磁干扰【作者】钱三平;黄少堂【作者单位】广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院,广东,广州510000;广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院,广东,广州510000【正文语种】中文【中图分类】U469.72混合动力汽车是节能环保汽车技术研发的一个重点[1]。
由于混合动力汽车控制结构和功能比传统的汽车要复杂得多，参与工作的电器节点更多，信号传输量更大，工作环境也比传统汽车更恶劣，对混合动力整车开发的通信系统提出了更高的要求。
本文以传统汽车通信系统为基础，对混合电动汽车的通信系统进行了设计分析，有效地进行了传统汽车网络通信系统平台的扩展，解决了混合电动汽车网络通信节点多、通信量大、干扰大的问题，并将这一设计方案用于某品牌的混合电动汽车上，进行了测试验证，结果证明了此种混合电动汽车网络设计的有效性和合理性。
表1 汽车总线特点比较?1 混合电动汽车的总线协议1.1 混合电动汽车网络通信协议选择随着总线通信在汽车上的普及应用，汽车上出现了很多通信方式，如CAN总线、LIN总线、Bluetooth 总线、MOST总线、FlexRay总线、USB总线、Ethernet总线以及IEEE1394总线等，这些用于汽车的总线其特点各异，着重点也有所不同，其中CAN通信在当今汽车上应用最为广泛。
混合动力汽车动力系统设计与分析混合动力汽车是在传统燃油汽车的基础上加入了电动机和电池系统的一种新型汽车。
它通过电力和燃油两种动力形式的相互配合，既能满足传统汽车的高功率需求，又能在低功率运行时提供更高的燃油经济性和环境友好性。
一、混合动力汽车的基本原理混合动力汽车的动力系统由燃油发动机、电动机、电池和控制器组成。
燃油发动机主要负责高功率运行，电动机则用于低功率运行和辅助发动机。
电池提供电动机所需的能量，同时在制动过程中通过回收能量将一部分动能转化为电能储存起来。
燃油发动机和电动机可以分别独立工作，也可以同时工作以提供更高的动力输出。
在低速行驶或启动时，电动机通过电池供电，并且燃油发动机处于关闭状态。
当速度提高或需要更大动力输出时，燃油发动机启动并提供额外的动力支持。
同时，电动机可以通过回收制动能量继续为电池充电，以便在下一次需要时提供动力。
二、混合动力汽车的动力系统设计混合动力汽车的动力系统设计主要包括燃油发动机的选择、电池和电动机的规格确定以及控制系统的设计。
1. 燃油发动机的选择选择适合的燃油发动机对于混合动力汽车的性能和燃油经济性至关重要。
发动机的功率输出和燃油消耗直接影响到整车的性能和燃油经济性。
一般来说，高效的燃油发动机对于提高车辆的续航里程和减少尾气排放有着重要作用。
2. 电池和电动机规格的确定电池和电动机是混合动力汽车的核心组成部分。
电池的容量和电动机的功率直接决定了车辆的纯电动续航里程和动力输出能力。
因此，在设计过程中，需要根据车辆的使用场景和性能要求来确定电池和电动机的规格。
3. 控制系统的设计混合动力汽车的控制系统设计是整个动力系统设计的关键。
控制系统需要实时监测车辆的工况和动力需求，并根据情况对发动机和电动机进行合理的控制。
在加速、制动和行驶模式转换等过程中，控制系统需要协调各个部件的工作，以实现最佳的能源效率和使用经济性。
三、混合动力汽车动力系统的分析混合动力汽车动力系统的分析主要包括对系统效率、燃油经济性和排放性能的评估。
混合动力汽车能量管理系统的设计与应用随着人们对环保和节能的要求越来越高，混合动力汽车逐渐成为汽车市场中的热门选择。
混合动力汽车是指通过电池和内燃机两种动力源相互配合，实现更高效、更节能的汽车。
而在混合动力汽车中，能量管理系统起到了核心作用，它能够控制电池和发动机之间的转换，以达到最佳能源利用效果。
本文将探讨混合动力汽车能量管理系统的设计和应用，旨在为混合动力汽车爱好者提供一些有用的信息和建议。
一、混合动力汽车能量管理系统的工作原理能量管理系统是混合动力汽车的核心组成部分，它负责监测和控制整个汽车的能源流动，以确保最优化的能量利用。
其工作原理主要基于三个步骤：1. 监测能量管理系统会通过各种传感器来监测动力源的状况，如监测电池的电量、发动机的转速和负荷状况等。
并且能够根据这些数据来预测汽车的能量需求情况。
2. 决策能量管理系统会根据监测到的数据，结合汽车的旅行需求，决定何时使用电池和何时使用发动机。
比如在低速行驶时，电池可以提供动力；在高速行驶时，发动机一般会接管动力输出。
3. 控制最后，能量管理系统会控制动力源的转换，并协调不同动力源之间的配合，以实现最优的能量利用效果。
二、混合动力汽车能量管理系统的设计混合动力汽车的能量管理系统设计需要考虑多项因素，包括能源来源、燃料利用效率、动力系统结构、车辆重量等等。
以下是一些设计混合动力汽车能量管理系统的重要考虑因素：1. 能源混合动力汽车能源的选择直接影响到能量管理系统的设计。
对于现代混合动力汽车而言，电力可以由电动机、锂电池以及高压电路提供，而燃料可以由各种非化石燃料、生物燃料以及天然气等提供。
因此，混合动力汽车的设计需考虑到汽车旅行的路线、途径、燃料成本等多方面因素。
2. 燃料利用效率设计能量管理系统时应考虑能源利用的效率。
通过合理配置混合动力汽车的能源，保障其高效、低耗、低排放的目标，降低对能源的浪费与对环境造成的污染。
3. 动力系统结构混合动力汽车的动力系统结构与控制算法非常重要，控制算法需要根据车辆的工况和驾驶人的习惯，逐渐调整燃料和电池的使用比例，以达到最佳的能源利用效果。
混合动力客车电控系统应用与设计
发表时间：2016-06-22T15:12:27.037Z 来源：《科技中国》2016年4期作者：张钊威
[导读] 受制于当前电池技术和工艺影响，混合动力汽车的技术开发和积累是更为务实的选择。
（东风柳州汽车有限公司广西柳州545005）
摘要:本文从整车零部件匹配角度出发，在CAN总线技术的基础上系统性的分析了混合动力客车电控系统主要特点，介绍了康明斯高压共轨柴油机以扭矩为输入控制喷油和车辆驱动电机响应扭矩控制的特点，引申到混合动力客车的整车控制器设计和控制方法。
提出设计一款基于Freescale S12X处理器平台的控制单元实现对发动机和电机的控制，并按照V型开发模式要求实现底层驱动和Simulink自动代码生成相结合的软件结构，开发上位机分析软件，实现并应用在混合动力客车上。
关键词: 扭矩分配 MAP图自动代码生成
汽车动力纯电动驱动是我国汽车业中长期发展目标，受制于当前电池技术和工艺影响，混合动力汽车的技术开发和积累是更为务实的选择。
发动机，电机，电池，变速箱作为混合动力客车上的主要部件之一，研究其控制部件即电控系统对于混合动力客车应用匹配有着重要意义。
1高压共轨柴油机电控技术简介
高压共轨柴油发动机采用电子控制单元（Electronic Control Unit简称 ECU）从传感器（油门位置、转速、大气状态、水温、共轨压力）获取信息，结合约束条件，查找预先设定好的MAP，调整喷油器的主喷，预喷和后喷（可选）时长，达到控制喷入气缸油量目的。
博世高压共轨柴油机电控系统以转速为输入，结合转速、油门来控制油量和喷油时间，康明斯高压共轨柴油系统以扭矩为输入，控制最后的油量和喷油时间，下面以某6缸机为例介绍康明斯电控系统。
1.1从转速和油门到油量喷射
康明斯电控发动机采用霍尔传感器测量发动机转速和位置。
曲轴和凸轮轴转速信号传感器将感应电压信号传给专用电路，该电路去除噪声，限制最大电压幅值并作超速保护后传送给ECU内部的CPU，CPU的TPU单元可计算得到转速。
油门内部为电位计形式电路，油门输出两路线性电压信号给ECU.通常采用1:2比例的双路信号。
若同一个油门开度获得两个模拟信号差异超过阀值，即为油门故障。
某种油门获得有效电压信号，经单片机内部10位AD转换为数字量，再查询油门MAP表线性插值即可得到油门百分比。
当前油门下需求的扭矩小于外特性即为目标扭矩，若大于外特性即取外特性扭矩。
对于发动机匹配不同车型，只需要修扭矩MAP即可。
平滑的油门对应扭矩曲线适用于公交车场合，若要提高加速性能则需增大曲线斜率。
ECU获得目标扭矩后再根据发动机转速和目标扭矩查询扭矩-油量二维MAP，即可得到相应目标扭矩下的油量值，根据转速和油量二维MAP查询喷油正时，同理获得预喷开启时间，预喷油量，共轨轨压调节等，再经过瞬态和稳态以及高原，启动，排放等修正，即得到最终喷油时刻及时长。
1.2支持J1939协议的油门和转速及扭矩控制
J1939 多路通信使整车能够通过 J1939 数据通信替代硬件开关和实物控制发动机。
关于总线油门和TSC1及负荷率原文请参见SAE-
J1939-EEC2-SPN 91，和Torque/Speed Control#1-TSC1，EEC2- SPN 92 persent load at current speed [1]。
下文介绍利用CAN总线控制
发动机油门，转速和扭矩。
图1 转速控制模式发动机转速和负载
若选择扭矩控制模式，则Byte 1为02,Byte 3中的91H=145D,分辨率1，偏移量-125，即（145-125）%=20%，即当前转速下最大扭矩的20%。
总线报文发出的扭矩在28%左右（该值为发动机估算值），转速则从怠速750rpm呈一定斜率上升，负荷稳定时加速度趋近于0，负荷突变较转速模式下小。
状态切换初始时刻，负荷率突增，随后逐渐回归常态。
2电机驱动系统控制简述
电机驱动系统作为类似发动机功能单元的动力单元通常由电机和电机控制器组成。
而电机控制器由电机控制器核心板，IGBT驱动电路，控制电源，结构和散热系统，高压开关控制电路组成。
控制器核心板负责接收整车控制器的指令（如转速模式和扭矩模式）并反馈信息（如当前转矩，总线电流等），检测电机系统内传感器信息，根据指令和传感器信息产生逆变器开关信号；IGBT驱动电路接收CPU板开关信号并反馈信息（如各相电流），放大开关信号并驱动IGBT,提供电压隔离和保护功能；控制电源为CPU板和驱动电路提供多路相互隔离的电源；结构和散热系统则为电力电子模块散热，支撑组件安装并提供环境保护（如防水，防尘，撞击等）；高压开关控制电路负责接受信号将直流电源能量传递给逆变器，减少突然接通电路的大电流冲击。
各种电机转矩-转速特性在加减速或速度调节情况下都服从运动学方程Te-TL=J* dn/dt（Te为电磁转矩，TL为负载转矩，J为转动惯量，n为电机转速）,对于恒定负载或者突加减负载，只需要控制电机电磁转矩即可。
3 整车电控技术原理和设计
混合驱动的车辆其牵引力多于一个驱动源，驱动源从不同的储能器中获得必要的能量。
即是内燃机和电动机以及相应的储能器的组合。
根据驱动源的基本组合形式，分为并联混合驱动和串联混合驱动。
①对于并联式混合动力客车可类比传统柴油车的控制方式，由司机加速踏板开度和制动踏板开度，发动机及电机转速，并结合发动机水温等约束条件分配二者扭矩。
②对于串联或者增程式混合动力客车，为了尽可能使得发动机转速位于经济区域，需对发动机转速和发电机扭矩进行控制。
除了发动机和电机自带的ECU，需要另外设计整车控制器（Vehicle Control Unit 简称VCU）。
3.1 整车控制原理
串混或增程式系统主要驱动力来自驱动电机，根据电机转速【EM_n】和加速踏板[Acc_pedal]及制动踏板[Brake_pedal]查询扭矩需求得到驱动电机的需求扭矩，再结合APU（即发动机-发电机系统所能提供的电流限制）得到电机的目标扭矩，该目标扭矩由整车控制器经过CAN报文发送给电机控制器，而电机需求扭矩转化为能量需求并结合电池（或者超级电容）电压以及剩余电量SOC转化为APU电流需求，再经CAN总线实现对发动机转速和发电机扭矩（或者励磁PWM）需求。
对于并联混合动力，如图2，发动机和电动机的扭矩分别传递给传动装置，发动机、电动机和传动装置的机械配合会使得扭矩在相应的情况下叠加。
VCU根据当前档位、车速、加速踏板开度、刹车踏板开度等传感器信息，估算总体扭矩，通过能量分配算法和电池充电状态条件给定分配发动机扭矩和电机扭矩目标初值，跟发动机实际输出扭矩和电机实际输出扭矩进行反馈比较，通过发动机控制和电机控制算法进行调节，最终达到动力平稳传递输出的目的。
文献[3]介绍了并联混合动力的动态控制保持动力传递平稳的方法。
图2并联混合动力的动态协调3.2 VCU硬件结构
采用freescale S12X系列处理器的VCU，负责采集挡位，加速踏板和制动踏板信息，并根据转速或者车速信息，发送扭矩命令给电机控制器和发动机ECU。
发动机ECU的RAM设计为1-2MB，单片机自身RAM通常难以达到，而S12X处理器RAM仅为64KB，可通过地址数据总线扩展，在标定变量不是特别大的情况设定某个RAM地址区域用于MAP和可调整参数标定，可标定数万个浮点型变量和若干一维和二维MAP。
通常使用
CAN Calibration Protocol(CCP)协议 [4]。
3.3 VCU软件结构
软件结构的开发可以在Matlab的Simulink环境下完成，在Matlab的Simulink环境下开发者只需要构建思路和算法分析，控制算法即可在该环境下完成并经过RTW转化为C代码，大幅增加了算法可读性和移植性。
4 结论
本文以扭矩为切入点分析发动机和电机控制的共性从而扩展应用到混合动力客车研发是本文的主要脉络。
建立在Freescale S12X处理器平台的整车控制器可实现simulink算法生成代码，并通过扭矩命令（或者转化为发动机油门）实现对发动机控制和电机控制并应用到混合动力客车整车电控系统开发。
【参考文献】1．《SAE J1939-71 Vehicle Application Layer》2．《电力电子技术手册》（美）Muhammad H.Rashid主编陈建业等译机械工业出版社2003.11 562-605 3. 《并联式混合动力系统转矩协调控制》童毅清华大学博士学位论文,2004 4．《基于CCP协议的混合动力整车控制器标定系统及其底层驱动的开发》胡佳等汽车科技,2010,(4)。
