纯电动汽车整车控制器研究

来源 :福州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhongxuhong
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近年来,随着日益严重的环境污染问题及化石能源消耗问题的出现,促使各国加紧了对具有无污染,零排放,能量利用率高的纯电动汽车的研究,以此来解决传统内燃机汽车带来的环境污染和化石能源短缺问题。本文基于纯电动汽车整车控制器开发项目对整车控制器的控制策略、通信网络、软硬件进行了相关研究,主要内容如下:介绍了纯电动汽车及整车控制器的国内外发展现状,并对纯电动汽车动力系统部件进行了参数匹配。分析了电动汽车整车控制器输入输出信号以及整车控制器的功能和技术要求。本文制定的整车控制策略由三部分组成,包括驱动控制策略、制动控制策略和驱动防滑控制策略。驱动控制策略主要根据驾驶员的驾驶意图在动力、经济、一般三种驱动模式中进行切换。考虑到急加速、爬坡工况驱动力不足的情况,制定了根据踏板开度、踏板开度变化率、当前车速及SOC确定急需驱动力矩时的转矩补偿控制策略。制动控制策略中根据驾驶员制动踏板的行程计算期望制动力,并将期望制动力合理分配给机械制动力和再生制动力,在保证制动安全的前提下尽可能的回收能量。通过仿真验证了驱动、制动控制策略能较好的执行驾驶意图,但由于某些时刻平顺性不足,制定了以平顺性和经济性为优化目标的基于Pareto多目标权衡优化控制策略,通过工况仿真验证了控制策略在不损害动力性和经济性的前提下使平顺性有了显著的提高。考虑到纯电动汽车在低附着路面驱动行驶时容易发生打滑现象,为此设计了基于路面识别的纯电动汽车驱动防滑控制策略,通过对电机驱动转矩的调节,使电动汽车驱动轮的滑转率接近最优滑转率,充分利用路面附着力,提高纯电动汽车行驶时的安全性和稳定性,降低能耗。在SAEJ1939协议的基础上,对整车控制系统中主要控制器(整车控制器、电机控制器、能量管理系统等)之间的应用层通讯协议进行制定,将建立的Simulink整车模型在CANoe/MATLAB软件联合仿真平台进行通信仿真测试,得到了较好的通讯效果。此外,选用飞思卡尔某款芯片作为整车控制器的控制芯片,然后对整车控制器硬件电路及软件控制逻辑等方面进行了设计。
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