電動汽車整車控制系統(tǒng)（VCU）的安全性能研究分析

孫振?！●T澤　馮婉京

摘 要：近些年來汽車已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢扇钡慕煌üぞ?，但由于傳統(tǒng)汽車的停泊或轉(zhuǎn)向掉頭都需要較大空間，停車難和阻礙交通的問題日益突出。而橫向泊車電動汽車有效的避免了傳統(tǒng)汽車的弊端，增大了應用的靈活性。因此，橫向泊車電動汽車的開發(fā)與應用具有非常廣闊的前景，研究其橫向泊車電動汽車整車控制系統(tǒng)對于現(xiàn)階段的電動汽車行業(yè)的發(fā)展來說具有重要的意義。本文基于橫向泊車電動汽車，對電動汽車整車控制系統(tǒng)及其策略進行了研究。

關鍵詞：電動汽車 整車控制系統(tǒng) 安全性能

Research and Analysis on Safety Performance of Electric Vehicle Control System（VCU）

Sun Zhenbao，F(xiàn)eng Ze，F(xiàn)eng Wanjing

Abstract：In recent years， cars have become an indispensable means of transportation in people's daily lives. However， because traditional cars need more space to park or turn around， the problems of parking difficulty and obstruction to traffic have become increasingly prominent. The horizontal parking electric vehicle effectively avoids the disadvantages of traditional vehicles and increases the flexibility of application. Therefore， the development and application of horizontal parking electric vehicles has very broad prospects， and the study of its horizontal parking electric vehicle control system is of great significance to the current development of the electric vehicle industry. Based on the horizontal parking electric vehicle， this paper studies the electric vehicle control system and its strategy.

Key words：electric vehicle， vehicle control system， safety performance

1 引言

電動汽車整車控制系統(tǒng)是電動汽車的動力總成控制器，它在汽車的行駛過程中執(zhí)行多項任務，采集加速踏板信號、制動踏板信號及其他部件信號，并做出相應判斷后，控制下層的各部件控制器的動作，可實現(xiàn)整車驅(qū)動、制動、能量回收。它的性能優(yōu)劣，直接影響其他電氣性能的發(fā)揮，是整車性能好壞的決定性因素之一。因此，研究電動汽車整車控制系統(tǒng)對于現(xiàn)階段的電動汽車行業(yè)的發(fā)展來說具有重要的意義。

2 電動汽車整車控制系統(tǒng)的分析

2.1 整車控制系統(tǒng)的結(jié)構組成

電動汽車整車控制系統(tǒng)相比于傳統(tǒng)的汽車來說，結(jié)構更加復雜多變，也避免了很多傳統(tǒng)汽車的弊端，增添了很多優(yōu)勢。其中作為電動汽車整車控制系統(tǒng)核心開發(fā)部分的電控結(jié)構，是整個電動汽車實現(xiàn)各種功能的基本保障，同時，相較于傳統(tǒng)汽車，電動汽車整車控制系統(tǒng)改變了傳統(tǒng)的動力來源，將原本的發(fā)動機用動力電池組來替換，同時，又增添了電力控制和電源系統(tǒng)，有效的減少了廢氣的排放，一定程度上起到了環(huán)境保護的作用，總的來說，電動汽車整車控制系統(tǒng)是由整車控制器、控制器局域網(wǎng)絡、信息顯示系統(tǒng)等部件組成，控制和保證各個系統(tǒng)和構件相互配合和協(xié)調(diào)，有效的實現(xiàn)整車驅(qū)動、制動、能量回收等目標。

2.2 整車控制系統(tǒng)的實現(xiàn)目標

車輛控制系統(tǒng)一般技術水平高，是進入壁壘較高。目前，國內(nèi)汽車零部件企業(yè)，汽車企業(yè)，科研機構，技術和積累的產(chǎn)業(yè)布局，開發(fā)能力以及軟件和硬件的產(chǎn)品特點是在電動車比較豐富，基本需求它可以應付，但你已經(jīng)在電動車產(chǎn)品被廣泛采用，近年來，隨著私家車的保有量擴大，停車設施建設相對滯后相比，汽車的增長速度落后。停車的問題的難度變得越來越嚴重，這是由傳統(tǒng)的石化能量和電池供電的車輛造成的廢氣問題日益嚴重。針對此種現(xiàn)象，本文所研究開發(fā)的整車控制系統(tǒng)可有效的避免這些弊端，不僅能夠提高電動汽車的靈活性，同時也能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)保健康的理念。

本文研究的整車控制系統(tǒng)的實現(xiàn)目標有以下幾方面：能夠?qū)崿F(xiàn)0°、80°和90°三種角度的輪轂電機放置方向控制，可完成橫向泊車車輛在前進，原地轉(zhuǎn)彎和橫向泊車時的速度控制;在正常操作條件下，減慢速度，馬達緩慢地移動到輪轂，被迫放慢以速度的馬達速度的腳制動器，且機械減速緊急手制動時，車輛你可以慢下來。水平停車場和輪馬達的一個4路的前置執(zhí)行狀態(tài)。水平車輛控制系統(tǒng)監(jiān)控時間表顯示和經(jīng)由CAN總線通信網(wǎng)絡經(jīng)由7寸LCD顯示所述車輛狀態(tài)信息的信息。如果車輛安裝在車輛上，通過配置標準CAN端口，控制參數(shù)，校準和功能匹配的發(fā)送控制進行監(jiān)控。故障信息和VCU傳輸，心跳消息的傳輸，當前VCU操作狀態(tài)顯示，并且未能提供用于診斷支持功能，在明亮的環(huán)境下的車輛的電子制動控制串行端口，并通過光的操作，車輛的動能被默認提供。因此，你的車沒有開始打滑的傾向。在橫向停車控制系統(tǒng)，調(diào)節(jié)電動汽車的能源消耗？通過管理，可以提高能源利用率。電動機電力的分配是由電池和電動機的車輛的信息進行積分來計算，并且控制驅(qū)動能量和車輛的制動能量。此外，它提供了可被強制回收能量的配置參數(shù)。同時還具備了藍牙通信、北斗導航定位、緊急救援、VCU 集成備用電池、電池管理、4路輪轂電機速度同步等功能。

2.3 整車控制系統(tǒng)的可行性研究

目前，國外，純電動車轂電機的純電動車的控制系統(tǒng)中，主要使用在純電動汽車和四輪驅(qū)動的復雜結(jié)構。在由單一電動機驅(qū)動的純電動車輛的情況下，馬達控制器通常是，它會在控制汽車控制器來代替。在國內(nèi)市場，但只有少數(shù)的純電動車控制器產(chǎn)品，大學和公司生產(chǎn)和銷售的，也有車控制器的一小部分。這幾乎成為水平的停車研究。因此，在汽車行業(yè)，電力的進一步發(fā)展，以快速，準確地適用于電動車被停放水平的市場需求，需要在此階段的研究和車輛控制系統(tǒng)的開發(fā)。與此同時，隨著改善的經(jīng)濟發(fā)展和國家生活水平的提高，隨著汽車的迅速普及，交通擁堵已經(jīng)成為國家重大問題。傳統(tǒng)的汽車，諸如傳統(tǒng)的石化能量和電池供電的車輛停止或轉(zhuǎn)向。需要更多的空間。由于私家車的所有權不斷增加，建設的停車場已相對滯后于車輛的增長速度。缺乏停車空間，如狹窄的停車空間，短前部和后部的停車空間的，停車的難度日益凸顯。因為往往需要幾次來回，但很難立即停止，在此期間車輛周圍被劃傷，從而影響通行。又加之我國近 20 年來粗獷式的工業(yè)發(fā)展模式致使我國近年來的大氣嚴重污染，大范圍的嚴重霧霾污染已經(jīng)嚴重影響到人民的身體健康。因此，研究其橫向泊車電動汽車整車控制系統(tǒng)對于社會發(fā)展具有至關重要的作用。

3 電動汽車整車控制策略分析

3.1 整車驅(qū)動控制策略

隨著汽車行業(yè)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，電動汽車以及其整車驅(qū)動技術也在不斷的與時俱進，越來越多的研究者開始將研究方向轉(zhuǎn)向電動汽車的整車優(yōu)化控制方向。本文研究的電動汽車的整車驅(qū)動控制是通過CAN總線進行監(jiān)控通信網(wǎng)絡以及實現(xiàn)相關信息的調(diào)度，與此同時，又依據(jù)采集到的數(shù)據(jù)量和模擬量，能夠?qū)崿F(xiàn)對電動汽車當前狀態(tài)的精準判斷，進而在液晶顯示屏上對車輛的狀態(tài)進行信息的展示，接著又通過車載標準 CAN 端口，進行控制參數(shù)傳輸控制，匹配標定，功能配置的監(jiān)控這一系列的過程，最終使得發(fā)出指令對電動汽車整車系統(tǒng)進行綜合有效的控制，實現(xiàn)安全駕駛，平安出行。

3.2 能源系統(tǒng)控制策略

根據(jù)電動汽車的型號和能源結(jié)構的不同，一般都配備有功能以及結(jié)構不同的能源管理系統(tǒng)，其作為電動汽車的能源轉(zhuǎn)換裝置，一定程度上起到合理協(xié)調(diào)和控制電動汽車動力系統(tǒng)的作用，保證既可以達到電動汽車的動力需求，又可以在一定程度上控制電動汽車的車速實現(xiàn)能量收集和能量利用率的最大化。與此同時，電動汽車整車控制系統(tǒng)也可利用電動汽車車載耗能系統(tǒng)對能量進行一定的分配和管理，實現(xiàn)能量的高利用率，并綜合電池和電機信息，依據(jù)計算結(jié)果分配電機功率在各個系統(tǒng)的使用，對車輛的驅(qū)動和制動進行能量回饋控制，基于可配置的參數(shù)實現(xiàn)強制性的能量回收。

3.3 安全保障控制策略

電動汽車作為近些年汽車行業(yè)中嶄露頭角的主角，也必不可少的存在一些安全隱患，整車控制系統(tǒng)作為判斷整車其余系統(tǒng)性能以及安全等級的核心部件，必須要實現(xiàn)整車控制系統(tǒng)的優(yōu)良的性能和安全等級，進而保障電動汽車使用的質(zhì)量。本文研究的電動汽車整車控制系統(tǒng)的可對電機三種角度的放置方向進行有效的控制，即可實現(xiàn)在前進，原地轉(zhuǎn)彎和橫向泊車時對電動汽車的速度進行控制，也可以在正常行駛狀態(tài)下，通過減少電機轉(zhuǎn)速實現(xiàn)電動汽車的緩慢降速或緊急手剎機械減速等多種方式進行減速控制，實現(xiàn)了對電動汽車在坡道環(huán)境下的電子剎車控制及在坡道起步時的默認動能，避免由于坡度的原因?qū)е萝囕v啟動瞬間下滑等眾多安全問題，提高了電動汽車的安全性能。

4 結(jié)語

本文通過對電動汽車整車控制系統(tǒng)的結(jié)構組成、實現(xiàn)目標以及可行性進行了分析，基于此進一步從整車驅(qū)動、能源系統(tǒng)、安全保障方面研究了整車控制策略，通過電動汽車整車控制系統(tǒng)基本實現(xiàn)了VCU對橫向泊車車輛的基礎控制設計，電動汽車整車控制系統(tǒng)的研發(fā)，不僅有利于規(guī)范橫向泊車整車控制器的技術措施，促進產(chǎn)品的更新?lián)Q代，不斷提升性能滿足電動汽車的需求，而且也提高了駕駛者體驗的愉悅感以及車輛的能量利用率和安全系數(shù)。

參考文獻：

[1]李妍瓊.電動汽車關鍵技術探討[J].科技創(chuàng)新與應用，2020（02）：146-147.

[2]許志鴻，黃志騰，梁星.純電動汽車整車控制器研究[J].南方農(nóng)機，2019，50（08）：146.