纯电动汽车电驱动控制系统设计
摘  要:简要介绍纯电动汽车的电驱动控制系统设计要求,明确纯电动汽车电驱动系统的控制模式及档位切换控制策略。
关键词:纯电动汽车;电驱动控制;
Desion of Electric Drive Control System for Electric Vehicle
RUAN Peng1 LI ChuangJu2
(AnHui JiangHuai Automobile CO.,LTD.Passenger Car Company, Anhui Hefei 230009)
Abstract:This paper briefly introduces the design requirements of electric drive control system for electric vehicle, and clarifies the control mode and gear switching control strategy of electric drive system for electric vehicle.
Key words:electric vehicle;electric drive control system;
0引  言
随着纯电动汽车销量不断增长,纯电动汽车电驱动控制系统相关控制策略的设计也越来越重要。
本文简要介绍了纯电动汽车的电驱动控制系统设计要求,并明确了纯电动汽车电驱动系统的各种控制模式以及档位切换相关的控制策略。
1电驱动控制系统一般要求
1.1当车辆高压上电完成,接收到启动信号,满足整车上电READY使能条件,进入READY状态;
1.2 READY状态,无加速踏板和制动踏板请求,满足使能条件,进入蠕行模式;
1.3 READY状态,有加速踏板请求无制动踏板请求,满足使能条件,进入驱动模式,根据加速踏板输入信号计算驾驶员期望扭矩
1.4 READY状态,有制动踏板踏板请求,无加速踏板请求,满足使能条件,进入制动模式;
1.5 READY状态,同时有加速踏板请求和制动踏板请求时,制动踏板请求优先;
1.6 READY状态,ESC模块有扭矩请求时,整车控制器应响应ESC请求,ESC请求优先级高于加速踏板;
1.7 READY状态,eBoost模块有扭矩请求时,整车控制器响应eBoost模块扭矩请求,eBoost模块扭矩优先级高于驾驶员期望扭矩请求,低于ESC请求;
1.8 若车辆配置eBoost模块,检测到eBoost模块通讯丢失时,接收到制动踏板的输入,整车控制器提供辅助制动力;
1.9 VCU的输出目标扭矩应考虑动力电池的充放电功率和电流;
1.10 VCU的输出目标扭矩应考虑驱动电机的最大驱动允许扭矩和最大发电允许扭矩;
1.11汽车自动档位介绍 VCU的输出目标扭矩应考虑电机的最高转速,当达到电机最高转速时电机输出扭矩为0 Nm;
1.12 为了避免VCU 输出的扭矩出现较大波动,引发车速不稳,需对输出扭矩进行变化速率控制。
READY状态控制策略
2.1 当车辆高压上电完成,接收到启动信号,满足以下所有条件,进入READY状态:
A)档位处于N档;
B)踩下制动踏板;
C)慢充未插入,车载充电机OBC的硬线充电连接信号和CAN总线充电连接状态无效;
D)快充未插入,快充CC2的硬线信号和CAN线信号无效;
E)档位信号无故障;
F)无禁止扭矩输出的故障;
2.2 当车辆处于READY状态,满足以下任一条件,退出READY状态:
A)满足高压下电条件高压下电;
B)慢充插入,车载充电机OBC的硬线充电连接信号或CAN总线充电连接状态有效;
C)快充插入,快充CC2的硬线信号或CAN线信号有效;
3蠕行模式控制策略
3.1 蠕行模式进入与退出
3.1.1当车辆高压上电完成,开始行驶后,如果同时满足下列条件,车辆进入蠕行模式:
A)车辆READY;
B)车速小于退出滑行进入蠕行的车速;
C)加速踏板未踩下,加速踏板开度为0%;
D)制动踏板未踩下;
E)档位为D档或R档;
F)车辆不处于巡航状态;
3.1.2当车辆高压上电完成,开始行驶后,如果满足下列任一条件,车辆退出蠕行模式:
A)满足高压下电条件,进入高压下电流程;
B)档位处于N档或P档;
C)加速踏板踩下;
D)制动踏板踩下;
E)车速大于退出蠕行进入滑行的车速。
3.2 蠕行扭矩控制
3.2.1进入蠕行模式之后,根据档位、当前车速进行插值,计算出当前车速下VCU请求电机输出的扭矩;
3.2.2 在蠕行模式下,扭矩输出需要小于当前计算出允许使用的放电扭矩最大值;
3.2.3 在蠕行模式下,可设定最大允许输出扭矩;
3.2.4 为了避免VCU 输出的扭矩出现较大波动,引发车速不稳,需要对插值得到的扭矩进行
滤波之后再输出;
3.2.5 在蠕行模式下,如果 ESC 激活AUTOHOLD功能或EPB处于驻车状态,请求扭矩为0 Nm,此时应正常响应加速踏板的扭矩请求。
4驱动模式控制策略
4.1 车辆处于驱动模式,根据加速踏板、档位和车辆驾驶模式输入,计算出驾驶员期望扭矩;
4.2 定速巡航功能开启时,车辆处于驱动模式,根据车速需求计算出巡航需要的驾驶员期望扭矩;
4.3 车辆处于智能驾驶模式,根据智能驾驶模式计算出驾驶员期望扭矩;
4.4 VCU输出的目标扭矩应考虑动力电池的最大允许放电电流和最大允许放电功率所允许发挥的扭矩;
4.5 VCU输出的目标扭矩应考虑驱动电机的最大允许扭矩和最小允许扭矩;
4.6 当TCS功能激活时,TCS功能的扭矩请求优先级高于加速踏板的扭矩请求;
4.7 为了避免VCU 输出的扭矩出现较大波动,引发车速不稳,需要目标扭矩进行变化率限制;
4.8 VCU综合驾驶员期望扭矩、TCS的扭矩请求、动力电池放电能力、驱动电机的可输出扭矩,扭矩变化率限制,计算出电机目标扭矩。
5滑行模式控制策略
5.1 车辆处于滑行模式,根据车速、档位和能量回收模式输入,计算出能量回收期望扭矩;