淺談電動汽車的整車控制策略

黃強

摘 要：由于電動汽車具有零污染、零排放、高效等特點，因此電動汽車具有廣闊的發(fā)展空間。電動汽車由于續(xù)駛里程還存在不足，需要加深電動汽車電池的研究。同時完善電動汽車的控制策略，由此提高電動汽車的動力性能。對電動汽車的整車控制器展開分析，深入探討了電動汽車的整車控制策略，為電動汽車性能的提高提供保障。

關鍵詞：電動汽車;整車控制;策略

0 引言

由于具有高效、低噪聲、零排放以及零污染等優(yōu)勢，電動汽車目前發(fā)展迅猛，然而電動汽車也存在不足，主要表現為消費者并不非常滿意電動汽車續(xù)駛的里程，基于此必須要使電動汽車的續(xù)駛的里程提高，這就需要一方面對電動汽車的電池進行深入研究，另一方面對電動汽車的控制策略進行完善，由此使電動汽車動力性能得到保障。

1 電動汽車的整車控制器分析

作為電動汽車整車控制的中樞，整車控制器的作用是對于電動汽車的各種部件信號、狀態(tài)數據等進行采集，同時對于信號與狀態(tài)信息進行判斷，采取相應的處理措施，基于電動汽車的CAN總線將指令發(fā)送給對應電器模塊，在接收到整車控制器指令以后，電動汽車其他的控制器與電氣部件等進行動作。電動汽車中的整車控制器下級部件利用CAN總線將信息反饋給整車控制器，并且各部件的信號的采集都是通過整車控制器實現的，基于駕駛員指令同時和整車控制器軟件相結合，將調控指令發(fā)送給電動汽車，從而實現安全管理的控制、能力管理的控制等。與此同時，基于對電動汽車狀態(tài)信息的采集，對于電動汽車的工作狀態(tài)、故障等進行判斷。

2 電動汽車的整車控制策略

第一，電動汽車的起步控制策略。電動汽車起步狀態(tài)指的是當開始通電時，電動汽車啟動，加速踏板的輸入值是0，電動汽車由靜止狀態(tài)加速到某一車速。電動汽車的起步模式關鍵是電機輸出轉矩的限制。電動汽車電機工作的區(qū)間包括恒轉矩輸出區(qū)間與恒定功率輸出區(qū)間。如果基速比轉速大，那么電機在恒轉矩區(qū)工作，輸出恒定的轉矩，當增加轉速時輸出功率會變大;如果基速比轉速小，那么電機在恒定功率區(qū)工作，輸出恒定的功率，當增加轉速時輸出會降低。

第二，電動汽車的標準模式的控制策略。對于電動汽車驅動電機而言，當處于驅動狀態(tài)時，任何轉速都和某一相應最大輸出轉矩相對應，需要和電動汽車的整體實際的運行情況相結合，如果在某確定的轉速下，電機工作時其轉矩不能達到最大的輸出值，那么受較多的因素影響。例如行駛過程中，電動汽車不斷的消耗車載電能，從而逐漸降低動力電池SOC，由此降低了驅動電機斷電壓，使輸出的轉矩比理想情況的最大轉矩要小。基于電動汽車的起步控制策略來說，為了使電動汽車在起步過程中因為電機的轉矩比較大導致損失，由此電機對轉矩的輸出控制進行限制時，轉矩比最大值要小。基于電動車的整車性能角度，電動汽車的標準模式對于動力性與經濟性都兼顧，標準模式控制策略的優(yōu)勢表現為整車控制器能夠快速的響應電機輸出轉矩。

第三，電動汽車的動力模式控制策略。電動汽車的動力模式指的是對于電動汽車的整車動力性能給予重視。如果電動汽車的加速度需求較大，那么驅動電機的輸出響應盡可能快，從而對充足的輸出力矩進行提供。當電動汽車要求對轉矩靈敏度、驅動電機輸出轉矩進行提供時，直接方式是基于相同加速踏板開度，使電機的轉矩負荷系數增加。和標準控制模式策略相比，電動汽車基于動力模式的控制策略時，駕駛員對于加速踏板踩踏到相同的位置，加速響應更快，并且輸出轉矩更大。電動汽車的動力模式控制曲線在標準模式的控制曲線的上方，同時在曲線的上段有著比較快的上升趨勢，相對而言后段變緩。在全行程的范圍中，加深踏板在動力模式下的轉矩負荷系數比標準模式下要大，由此極大的提升了整車的動力性能，特別是起步時期加速踏板的開度行程不大，那么迅速增加控制曲線，起步時期的轉矩的響應靈敏度較大，然而提高了電動汽車的動力性，但是降低了整車的操控性，同時和標準模式相比，其經濟性也不高。

第四，電動汽車的經濟模式控制策略。電動汽車的整車經濟模式控制主要是對于經濟性能進行考慮。在工況與運行條件都適合的情況下，電動汽車通常對于經濟模式控制策略進行選擇，由此使電動汽車的能量利用效率提高，使電動汽車的續(xù)駛里程提高，電動汽車的整車經濟性能得到改善。電動汽車的續(xù)駛里程是消費者最為關心的問題。電動汽車經濟控制模式策略下的核心問題就是電動汽車的續(xù)駛里程的延長。電動汽車的經濟控制模式常用的策略是對于電動汽車驅動電機輸出轉矩的下調，使電動汽車對于動力電池的放電功率需求降低，由此盡可能的使電動汽車的電池能夠在高效放電區(qū)工作，優(yōu)化了電池的放電效率，電動汽車儲備了同樣的電能，由此延長了電動汽車的續(xù)駛里程。然而，該方法提升電動汽車的經濟性能的基礎是對于電動汽車的一部分動能的犧牲，對于電動汽車的加速踏板轉矩負荷系數下調能夠直接影響電動汽車的動力性，從而電動汽車的電機轉矩的響應就會變慢，由此缺失了動力性能，最為明顯的表現是在電動汽車的起步以及加速的情況。與此同時，為了使利用電動汽車的整車能量的效率提高，能夠基于對電動汽車動力系統(tǒng)工作點進行調節(jié)的方式，使工作點的工作區(qū)間盡可能的是高效區(qū)間。驅動電機同樣能夠對電動汽車的性能有著重要的影響，因此，驅動電機的工作效率對于電動汽車的整車的經濟性能有著直接的影響。比如電動汽車可以通過對單速比速器進行配置的方法，微調電機的工作點，從而使低效區(qū)間避開，由此優(yōu)化了電動汽車的整車控制系統(tǒng)。當電動汽車減小了加速踏板的開度時，其轉矩負荷的系數變化就會放緩，電機轉矩負荷系數在加速踏板的打開度區(qū)間具有較大的變化，因此，在全行程的電動汽車的加速踏板在經濟模式下的電機轉矩負荷系數比標準模式控制策略下小，電動汽車的經濟性能得到了提升。

3 結束語

對于電動汽車而言，整車控制器是其控制中樞，對于電動汽車的各個部件的信號、電動汽車的狀態(tài)信息等進行采集，同時對于駕駛員的操作信息進行接收，基于整車控制策略進行有關指令的輸出。通過對電動汽車的整車控制策略的分析，從而提高電動汽車的整車控制性能。

參考文獻：

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