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电动汽车整车控制器基础软件开发及控制策略研究

吴敏  
【摘要】:传统内燃机汽车在给人们生活带来巨大方便的同时,也加剧了全球的能源危机和环境问题,因此纯电动汽车必然是将来汽车行业重要的发展方向。整车控制器作为电动汽车的核心部件,肩负着重要的控制任务,对车辆经济性、操控性、安全性等方面有着直接的影响,是纯电动汽车各部件协同合作和高效运行的保证。 基础软件是整车控制器所有代码的实现基础,良好的基础软件不但应能保证整车控制器的运行速度、运行稳定性,更应该具有良好的可维护性和可移植性。硬件在环试验台可以模拟整车控制器在实车上的工作环境,通过特定试验工况的选取,可对整车控制器进行较为全面的测试,帮助开发人员优化控制策略,减少开发成本和开发周期。 本文依托于课题组和某电动车公司合作项目,结合纯电动客车实际需求,对纯电动客车整车控制策略进行了研究,建立了相关仿真模型,编写了整车控制器基础软件,并对整车控制器进行了硬件在环测试。主要内容如下: 1)由于纯电动客车动力系统的特殊性,结合纯电动汽车行驶的具体要求,将纯电动客车整车控制策略主要分为两个部分:驱动控制策略和故障处理策略。驱动控制策略又包括纯电动客车起步模式、正常行驶驱动模式和制动能量回收模式。而故障故障处理策略将纯电动客车的故障分为一级故障、二级故障和三级故障。 2)在Matlab/Simulink中建立了简化的,但是实用性较高的驾驶员模型、电机模型、电池组模型、整车控制器模型,结合TruckSim软件的动力学模型,实现了纯电动客车的整车模型。并利用该模型对整车控制策略进行了仿真验证,通过对特定工况的仿真结果分析对整车控制策略进行优化。 3)基于分层编程的思想,依托于课题组开发的高性能整车控制器硬件,编写了CAN、CCP及UDS等驱动,实现了整车控制器基础软件部分。CCP驱动的实现方便将来实车试验过程中对整车控制器的标定,可实现整车控制策略的优化。UDS驱动的实现帮助维修人员通过标准诊断仪读取整车控制器的故障信息,为快速确定纯电动客车的故障提供了可能性。 4)根据纯电动客车整车控制器测试要求,搭建了基于LabVIEW RT运行环境的纯电动客车整车控制器HIL试验台,用LabVIEW软件编写了试验台控制程序。通过该试验台对纯电动客车在起步、加速、爬坡、故障等行驶工况进行了测试,并分析试验结果,优化了整车控制策略。 5)最后分析了全文完成的工作和研究过程中存在的问题,提出了将来需要的改进方案。


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