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1、新能源汽车纯电动轿车整车驱动控制策略开发实践窦国伟刘奋程浩柯小军寇攻红(上海汽车集团股份有限公司新能源汽车事业部,上海201804)【摘要】针对纯电动轿车系统方案,设计了整车驱动控制策略,包括加速转矩控制、制动能回馈、驻坡、怠速爬行等功能,以满足整车驾驶性能要求,最后通过道路试验数据对设计的控制策略进行验证。【Abstract】Foranelectricvehicle,thevehicledrivingcontrolstrategyisdesigned,whichin2cludesthefunctionsofpower-pedaltorquecontrol,hillholding
2、,regenerativebrakingandidlecreep2ingtomeettherequirementofvehicledrivability.Finally,theproposedvehiclecontrolstrategyisvali2datedwiththeroadtestdata.【主题词】电动汽车控制系统研究即能源子系统、电机驱动子系统、高压辅助子系统0引言和整车控制器,如图1所示。纯电动汽车作为一种节能、无污染的理想“零排放”汽车,是21世纪汽车工业重要的发展趋势。随着环保及节能意识的增强,纯电动汽车的开发和应用日益受到世界各主要汽车生产国和大型汽车企业的重
3、视。整车控制器是纯电动汽车运行的核心单元,担负着整车驱动控制、能量管理、整车安全及故障图1纯电动轿车动力系统结构示意图诊断和信息处理等功能,是实现纯电动汽车安全、高效运行的必要保障。整车控制策略作为整车控能源子系统由动力蓄电池及其能源管理系统制器的软件部分,是整车控制器的核心部分。构成,能源管理系统是实现动力蓄电池利用状态本文着重讨论一款自主开发纯电动轿车的整监控及安全保护、能量再生等功能的关键部件;高车驱动控制策略的设计开发,同时在较为复杂的压辅助子系统主要为车辆正常运行和人员舒适驾路面状态下对该策略进行了测试,验证了它的可乘提供保障,具有动力系统冷却、空气调节等功行性和有效性
4、。能;电机驱动子系统由电控系统、驱动电机等组成,它将能源子系统输出的电能转化为驱动车辆1纯电动轿车动力系统结构的动能,或将车辆的动能转化为电能回收到能源子系统中,是纯电动轿车的关键组成部分。纯电动轿车的基本结构可分为4个子系统,整车控制器作为上层控制单元采集驾驶员操收稿日期:2010-02-24·8·上海汽车2010105新能源汽车作输入信号,统筹管理电机驱动子系统、能源子系线1、2和3分别表示3种加速踏板处理策略。统及高压辅助子系统的运行,向它们发送有效的控制组合指令,保证车辆按照驾驶员驾驶意图安全、可靠、正确地运行。2整车驱动控制策略的分析与设计整车驱动控制策略的核心是根据驾
5、驶员动作分析其驾驶意图,并综合考虑动力系统状态,计算驾驶员对电机的期望转矩,然后向电机驱动系统发出指令,使纯电动轿车的行驶状态尽可能快速、图2加速转矩控制策略示意图准确地达到工况要求和满足驾驶员的驾驶目的。曲线1反映了一种硬踏板策略,能够满足驾转矩控制策略可以实现加速转矩控制、制动驶员中高负荷的驾驶感觉,但低负荷时操控性不能量回馈、驱动转矩的功率限制等主要功能以及好。曲线3反映了一种软踏板策略,车辆加速感驻坡、怠速爬行、WTO转矩补偿、跛行回家等辅助觉整体偏软,但低负荷操控性较好。曲线2是一驱动功能。种线性踏板策略,能够反映踏板实际位置,控制效整车输出转矩与驾驶员动作信号(加速踏
6、板果介于曲线1和3之间。本项目车通过道路试验开度、制动踏板开关、档位)、电机驱动系统状态(电机转速、电机温度)、能源系统状态(蓄电池电选取了曲线2作为加速转矩控制策略,并根据驾驶感觉做了曲线标定。压、电流、最大充放电功率、SOC)相关,转矩模型数再结合电机的外特性曲线,就可以得到纯电学函数可表达为:动车的动力特性图,即加速转矩MAP,如图3所Texp=f(ACC,BPP,Gear,MoterSpd,MoterTemp,示。最下部曲线是加速踏板回零时的电机滑行制BattVol,BattCur,MaxDis,MaxChar,SOC)动转矩,模拟传统车发动机的倒拖阻转矩,并转化式中:T
7、exp为驾驶员期望转矩;ACC为加速踏板开为电能储存到蓄电池中。至于回馈转矩的转速起度、表征驾驶员对驱动转矩的需求程度;BPP为制动讫点和回馈转矩数值,与能源系统和电机驱动系踏板开关,该车中没有制动踏板开度信号,表征制动统状态相关,可通过试验标定。能回馈能力;Gear为档位,该车采用自动排档,有P、R、N、D4个档位,表征驾驶员是否需求驱动转矩及需求方式;MoterSpd为电机实际转速,决定电机的转矩MAP和工作特性,反映当前车速;MoterTemp为电机温度,包括电机本体温度及
