发布时间 : 星期五 文章纯电动城市客车整车控制策略研究更新完毕开始阅读2b79ae060508763230121293
模式，以及系统工况在彼此之间的切换。如图4-7为整车控制模式流程框图
图4-7为整车控制模式流程框图
对于起步模式，根据加速踏板的行程和电池的SOC值来执行相应控制策略，对于行车模式，则需要根据车速和电池电机的状态，设计不同的策略，并要考虑各工况的转换，对于制动模式，根据制动踏板行程大小和在不改变原车的制动特性基础上对制动能量进行有效地回馈或不回馈。在各个模式中基本都有电机力矩的参与，同时电机在整个过程存在两种状态: 充当发电机给动力电池进行充电、充当电动机拖动车辆。所以，电机力矩也存在有正力矩和负力矩。对于电机力矩的加入与撤离必须做到迅速与准确，以保证系统的平稳运行。
图4-8为整车控制模式流程框图
本课题纯电动汽车整车控制系统的各个基本工作模式可用图4-9所示的典型行驶工况来说明。在图示上部的曲线中，AB 段是上电自检过程，BC段是电机起步过程，CD段是汽车从静止起步后缓慢加速过程，DE段是匀速行驶，EF是制动直至停车，FG段是驻车阶段。为使电机运行在一个较高效的区域，同时保持电池SOC工作维持在一个合理范围，电机力矩分配策略将会起到决定性作用。根据加速踏板的位置值和车辆所处工况状态，电机控制器分配不同的力矩。图4-9下部曲线是上部行驶曲线对应的驱动能量，在时间轴的上方是正能量，用于驱动，在时间轴的下方是负能量，用于制动。
图4-9典型工况与工作模式
对每种工作模式的条件及各转矩关系之间的分析，是进行控制流程图设计的必要前提。为了便于分析，定义电机的转矩请求为Treq，当前实际转矩为Tmotor，电机本身的最大转矩为Tmotor max mt，电池所能支持的最大转矩为Tmotor max ess ，由车辆状态决定的电机的最大电动力矩为Tmc_trurop max ，电机的再生力矩为Tregenerative_torque。电池剩余电量过低为SOClow。
4.2.3、各个工作模式的控制流程影响因素分析
通过上文分析，开始设计纯电动汽车各个工作模式的控制流程。在制定过程中，需要考虑多方面的因素，如:
(1)驾驶员意图
在各工作模式与各工况下，对驾驶员意图快速并准确地把握是非常重要的。对驾驶员意图的反映主要根据驾驶员的操作指令即制动踏板和加速踏板信号，计算出驱动电机转矩需求命令。在此，主要依据电机的转速和加速踏板信号和与之相应驾驶员的需求转矩曲线查表得出。图4-10为电机的工作特性曲线，在曲线中可知，电机工作特性主要分为三个区域。在低转速区是近似于恒转矩工作，在中高转速区是近似于恒功率工作。
图4-10 电机工作特性曲线
参考本课题所选的电机工作特性曲线，制定相应的纯电动汽车所用的驾驶
员意图转矩命令，如图4-11所示。在转速不变时，加速踏板踩得越深，输出转矩则越大，而在加速踏板位置不变时，则转速越大，输出转矩则越小。在低转速加速行驶或者爬坡的时候对转矩需求较大，在高速匀速行驶时对转矩需求较小。这些都符合车辆行驶时对驱动转矩的需求特性。
图4-11 驾驶员转矩指令
由此可得知，根据电机的转速，加速踏板的位置，按照插值方法可得到电机的需求转矩，以满足驾驶意图。 (2) 车辆的安全性
制定能量管理策略以及整车控制策略时，需要充分考虑到车辆安全性及车辆的各种限制条件。如电机最大转矩，电池所能支持的最大转矩和电机的最大电动力矩等，防止电机和动力电池过载，确保重要部件如电机、电池等的安全性。
由于动力电池有放电能力以及工作电压的限制。当电池有故障的时候必须切断，当电池电量不足的时候必须提醒和及时进行充电才可继续运行。而在电池电量比较充足时，应防止再对电池进行充电，以免电池过充电。在仪表盘上，须设置电流表实时监测电池电流数值，当出现异常的时候，需要及时检查甚至停止车辆运行，以保证车辆安全性。
同时，在车辆运行的过程中，由整车控制器实时采集电池电流和电压、电机转速和各个开关信号，并以此来得到车辆车速、电池的剩余电量等信息，以此来判断车辆运行状态。在这些数据中任何一个出现了异常时，都必须予以重视。
在纯电动汽车的行驶过程中，有可能会出现各种不同的故障及不安全状态。其中的一些不影响汽车正常行驶，如动力电池的工作电流稍高或者不稳定等，对于此类问题，可采取一些措施减少一些动力系统工作负荷，以使汽车工作状态恢复到正常。但有些错误可能会影响汽车行驶安全，则必须立刻将车辆停下来进行故障检修，维修完成后才可继续行驶。