2019年4月下
纯电动汽车整车控制器研究
许志鸿，黄志腾，梁 星
（福建农林大学，福建 福州 350002）
摘 要：随着我国经济的迅猛发展，汽车数量位居世界第一。人们对不可再生资源石油的不断开采，使得石油保有量迅减，能源危机迫在眉睫，石油价格不断上涨，环境污染严重。汽车工业必将会向绿色环保、低排放、可再生利用的方向发展。基于此，文章对纯电动汽车整车控制器进行了研究。关键词：电动汽车；控制系统；关键技术中图分类号：U469.72 文献标志码：A 文章编号：1672-3872（2019）08-0146-01
——————————————作者简介： 许志鸿（1998—），男，福建漳州人，本科，研究方向：
电气自动化。
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。
1 整车控制系统的介绍
整车控制系统主要包括整车控制器、控制器局域网络（CAN）以及信息显示系统、动力驱动系统、电机控制器等。作为纯电动汽车的核心部分，控制各个系统之间的相互配合。通过接收其他控制器发出的信号，比如驾驶员控制指令信息、踏板加速信息等，然后通过特定算法来处理这些信号，通过控制器局域网络输出信号给相应的下层控制器去执行对应的动作[1]。
整车控制策略作为VCU 重要的软件部分。一套成熟、可靠的整车控制策略须包括以下部分：驱动控制策略、能量控制策略、制动能量回收控制策略、安全控制策略。要能够符合驾驶员的操作需求，具备智能化的安全控制，从而保证车上人员的安全，提升汽车性能，提高纯电动汽车的行驶里程。
2 驱动控制策略
驱动控制策略简单来讲就是，在特定的模式下采用最佳的特定转矩进行合理配置，来最大限度地节省电能，发挥出电动汽车的经济适用性，是整车控制策略的重点、难点。
驱动控制策略可将汽车运行模式分为五种：1）起步模式，汽车上电自检后，采集接收到加速踏板的信号，通过计算给电机一个扭矩，平稳起步，防止发生意外事故。2）正常驱动模式，用于行驶在较为正常路面，对汽车动力无特殊要求，但是既能保证驾驶员的驾驶需求，又能满足车辆的经济型。3）经济模式，主要是控制电机的转速维持在高效区域，此工作模式较为省电。4）动力驱动模式，用于纯电动汽车的提速或者上坡，对动力要求较大。5）倒挡模式，当驾驶员挂入倒挡时，倒挡信号传递到整车控制器，车辆进入倒档模式，此时也需要一个扭矩来平稳倒车[2-3]。
3 能量管理控制策略
电动汽车的装车电池能量有限，就目前来说，续航里程方面并不理想。加上我国正处理纯电动汽车的重要发展阶段，充电桩也是一个问题，充电站远不如加油站那样普及。考虑上述问题，应当节省资源，采用完善的能量管理策略，合理
优化能量，提升电池的能量使用率，提升纯电动汽车的续航里程。动力电池组是纯电动汽车动力来源，供应车辆的全部用电设备，合理有效地管理电池组，高效利用电池能量对于纯电动汽车的发展至关重要。电池特有的放电特性，电池剩余电量(State Of Charge)SOC 降低到某个极端值时，电池组因为电量不足而导致电池端电压骤降，有可能导致速度迅减引起交通事故，甚至使汽车直接停止。因此，合理分配纯电动汽车的整车能量对于各方面提升汽车性能起主导地位。若整车控制器接收的SOC 的值低于事先设定的极端值时，电动汽车仪表盘亮报警指示灯。当动力电池组SOC 的值高于设定的寿命[4]。
4 安全管理控制策略
要分为两种情况，其中一种为高压线路与线路之间短路，短路电流极大，线束和电池组的温度会急剧升高，电池组有可能着火，引起汽车自燃，严重情况可能会引起爆炸。另一种情况为纯电动汽车车身与电池的高压线之间的短路，此时形成回路可能导致乘员触碰到动力电池高压电。因此，必须具备完善的安全管理控制策略，进行高压电检测，若检测出高压电泄露，此故障为最优先级，整车控制器必须马上动作，停止整车供电。因此，需要给各个用电设备排布一个含优先级别的上下电顺序，自动进行上电自检。当其他控制器检测出故障，整车控制器接受到故障信号，并进行分析处理计算，做出相应的判断，得出相应的结论，进行相应的动作。
5 结束语
整车控制系统对整车控制、整车能量分配、制动能量的回收等起主要作用，是纯电动汽车发展所必须研究的关键技术，能量的合理分配关系着电动汽车的安全行驶，降低能量损耗，提高纯电动汽车的续航里程，同时加强对电池组的保护。参考文献：
[1]董伟.纯电动汽车整车控制策略研究[J].现代制造技术与装
备,2018(7):51-53.[2]乔海术.纯电动汽车整车控制器开发[D].吉林:吉林大学,2018.[3]李健.纯电动汽车整车控制器的设计[D].长沙:湖南大学,2018.[2]刘帝平.硬件在环测试在纯电动汽车VCU 开发中的运用[J].机电
技术,2013,36(1):93-96.
（收稿日期：2019-4-15）
