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原文传递低速纯电动汽车整车控制器研究

论文题名：	低速纯电动汽车整车控制器研究
关键词：	电动汽车;整车控制器;控制模块;转矩补偿
摘要：	目前，各国政府及各大汽车厂商为应对能源危机和环境污染，一方面继续支持传统燃油汽车，进行深入节能减排技术改进与创新，另一方面积极扶持并大力开展燃料电池、混合动力电动汽车和纯电动汽车等新能源电动汽车的研究。其中低速纯电动汽车，由于降低最高车速设计，技术成本小，更易于产业化发展，将是未来新能源汽车发展的一个重要突破口。整车控制器(VCU)作为纯电动汽车的核心，对整车安全行驶起到重要综合管理和调控作用，开发出针对低速纯电动汽车的VCU具有重要意义。　　因此，本文以湖南省工业支撑计划项目[2013GK2005]和湖南省新型工业化专项[2012GK4009]为依托，对低速纯电动汽车整车控制器进行硬件电路设计和驱动控策略研究，主要研究工作如下：　　（1）根据低速纯电动汽车目标性能参数，对整车的电机、电池及变速器的关键参数进行了匹配计算，并利用ADVISOR软件对匹配动力部件进行动力性能仿真分析，验证匹配计算结果。　　（2）对低速纯电动汽车整车控制功能进行划分，根据各控制功能的要求，设计整车控制器硬件电路。选用飞思卡尔的16位微控制器MC9S12XET256作为主控芯片，按照功能模块思想设计了各模块电路原理图主要包括电源模块，最小系统原理图，输入输出模块，功率驱动控制模块和通讯模块。　　（3）首先，按照车辆行驶状态，对驱动模式进行划分，分别设计各驱动模式下整车驱动转矩控制策略。其中，动力模式采用硬性加速踏板负荷曲线制定电机基本转矩MAP，同时考虑车辆在加速和爬坡时动力需求，增加了模糊转矩补偿；经济模式采用软性加速踏板负荷曲线制定电机基本转矩MAP，同时考虑驾驶员在经济模式下的不同加速需求程度及整车运行效率，采取了适当减小电机转矩的模糊转矩补偿。其次，对加速踏板输入信号进行滤波和故障诊断处理，得到平稳可靠的开度信号及错误标识位，然后以加速踏板开度及相对变化率作为输入变量，设计了驱动模式模糊识别器。最后，在MATLAB/SIMULINK环境下建立了整车控制策略仿真模型，对加速踏板滤波处理和故障诊断策略进行仿真验证，利用典型的加速踏板开度作为输入信号进行驱动模式识别和各驱动模式控制策略的仿真分析，结果表明：加速踏板开度急剧变化时识别为动力模式；车速较高平稳行驶时识别为经济模式，0-50s加速仿真过程中，采用转矩补偿相比未进行转矩补偿车速提升了3.36％。
作者：	吴浩
专业：	动力工程及工程热物理
导师：	邓元望
授予学位：	硕士
授予学位单位：	湖南大学
学位年度：	2015
正文语种：	中文