一種用于純電動客車的雙閉環定速巡航控制系統

劉逸群，張利新，鄭志敏，孫 煒，明杰婷

(中車時代電動汽車股份有限公司，湖南 株洲 412007)

定速巡航系統(CCS)是指在一定的車速范圍內，駕駛員不用控制加速踏板而能夠使汽車保持設定速度行駛的控制系統。定速巡航系統有效地減輕了駕駛疲勞，提高了駕駛的便利性、舒適性、經濟性。由于純電動客車由電機驅動，對控制的穩定性和精度要求更高，而傳統PID控制算法需要一定的標定工作，且控制精度相對較低，響應時間較長，無法有效地滿足純電動客車CCS的控制需求。

本文通過對純電動客車定速巡航控制原理的研究，設計一種基于雙閉環控制策略的定速巡航系統，并通過搭建的Cruise/Simulink純電動客車聯合仿真平臺和實車工況驗證所設計系統的穩定性和有效性。

1 雙閉環定速巡航控制系統

1.1 雙閉環定速巡航控制系統組成

雙閉環定速巡航控制系統架構如圖1所示，主要由外部輸入、巡航控制策略和MCU控制組成。外部輸入包括巡航設定車速、加速信號、制動信號、實際車速、實際加速度。巡航控制策略采用由速度轉化環和速度調節環組成的雙閉環結構，其中速度轉化環將速度信號轉化為加速度信號，速度調節環將加速度信號調節為扭矩信號。MCU控制根據巡航控制策略算出的車輛需求扭矩控制電機的巡航扭矩，進而控制車速。該雙閉環中的速度轉化環可以有效提升汽車巡航控制的反應速度，速度調節環能夠調節速度變化率，使得輸出扭矩更為快速、準確地接近穩定值，從而快速、準確、穩定地實現巡航車速。……