電動汽車整車控制系統（VCU）的安全性能研究分析

孫振保　馮澤　馮婉京

摘 要：近些年來汽車已經成為人們日常生活中必不可缺的交通工具，但由于傳統汽車的停泊或轉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對于現階段的電動汽車行業的發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及其策略進行了研究。

關鍵詞：電動汽車 整車控制系統 安全性能

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

Sun Zhenbao，Feng Ze，Feng 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是電動汽車的動力總成控制器，它在汽車的行駛過程中執行多項任務，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，可實現整車驅動、制動、能量回收。它的性能優劣，直接影響其他電氣性能的發揮，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對于現階段的電動汽車行業的發展來說具有重要的意義。

2 電動汽車整車控制系統的分析

2.1 整車控制系統的結構組成

電動汽車整車控制系統相比于傳統的汽車來說，結構更加復雜多變，也避免了很多傳統汽車的弊端，增添了很多優勢。其中作為電動汽車整車控制系統核心開發部分的電控結構，是整個電動汽車實現各種功能的基本保障，同時，相較于傳統汽車，電動汽車整車控制系統改變了傳統的動力來源，將原本的發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，有效的減少了廢氣的排放，一定程度上起到了環境保護的作用，總的來說，電動汽車整車控制系統是由整車控制器、控制器局域網絡、信息顯示系統等部件組成，控制和保證各個系統和構件相互配合和協調，有效的實現整車驅動、制動、能量回收等目標。

2.2 整車控制系統的實現目標

車輛控制系統一般技術水平高，是進入壁壘較高。目前，國內汽車零部件企業，汽車企業，科研機構，技術和積累的產業布局，開發能力以及軟件和硬件的產品特點是在電動車比較豐富，基本需求它可以應付，但你已經在電動車產品被廣泛采用，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。針對此種現象，本文所研究開發的整車控制系統可有效的避免這些弊端，不僅能夠提高電動汽車的靈活性，同時也能夠實現環保健康的理念。

本文研究的整車控制系統的實現目標有以下幾方面：能夠實現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路的前置執行狀態。水平車輛控制系統監控時間表顯示和經由CAN總線通信網絡經由7寸LCD顯示所述車輛狀態信息的信息。如果車輛安裝在車輛上，通過配置標準CAN端口，控制參數，校準和功能匹配的發送控制進行監控。故障信息和VCU傳輸，心跳消息的傳輸，當前VCU操作狀態顯示，并且未能提供用于診斷支持功能，在明亮的環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，調節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。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中，主要使用在純電動汽車和四輪驅動的復雜結構。在由單一電動機驅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。在國內市場，但只有少數的純電動車控制器產品，大學和公司生產和銷售的，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，電力的進一步發展，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的開發。與此同時，隨著改善的經濟發展和國家生活水平的提高，隨著汽車的迅速普及，交通擁堵已經成為國家重大問題。傳統的汽車，諸如傳統的石化能量和電池供電的車輛停止或轉向。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 年來粗獷式的工業發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對于社會發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 整車驅動控制策略

隨著汽車行業的不斷創新和發展，電動汽車以及其整車驅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向電動汽車的整車優化控制方向。本文研究的電動汽車的整車驅動控制是通過CAN總線進行監控通信網絡以及實現相關信息的調度，與此同時，又依據采集到的數據量和模擬量，能夠實現對電動汽車當前狀態的精準判斷，進而在液晶顯示屏上對車輛的狀態進行信息的展示，接著又通過車載標準 CAN 端口，進行控制參數傳輸控制，匹配標定，功能配置的監控這一系列的過程，最終使得發出指令對電動汽車整車系統進行綜合有效的控制，實現安全駕駛，平安出行。

3.2 能源系統控制策略

根據電動汽車的型號和能源結構的不同，一般都配備有功能以及結構不同的能源管理系統，其作為電動汽車的能源轉換裝置，一定程度上起到合理協調和控制電動汽車動力系統的作用，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也可利用電動汽車車載耗能系統對能量進行一定的分配和管理，實現能量的高利用率，并綜合電池和電機信息，依據計算結果分配電機功率在各個系統的使用，對車輛的驅動和制動進行能量回饋控制，基于可配置的參數實現強制性的能量回收。

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，整車控制系統作為判斷整車其余系統性能以及安全等級的核心部件，必須要實現整車控制系統的優良的性能和安全等級，進而保障電動汽車使用的質量。本文研究的電動汽車整車控制系統的可對電機三種角度的放置方向進行有效的控制，即可實現在前進，原地轉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下，通過減少電機轉速實現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，實現了對電動汽車在坡道環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導致車輛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 結語

本文通過對電動汽車整車控制系統的結構組成、實現目標以及可行性進行了分析，基于此進一步從整車驅動、能源系統、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基本實現了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的研發，不僅有利于規范橫向泊車整車控制器的技術措施，促進產品的更新換代，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。

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