电动汽车整车控制系统 整车控制系统由整车控制器、通信系统、零部件控制器以及驾驶员操纵系统 构成，其主要功能是根据驾驶员的操作和当前的整车和零部件工作状况，在保证 安全和动力性的前提下，选择尽可能优化的工作模式和能量分配比例，以达到最 佳的燃料经济性和排放标准。 （1） 整车控制系统及功能分析 1）控制对象：电动汽车驱动系统包括几种不同的能量好饿储能元件（燃料 电池，内燃机或其他热机，动力电池和/或超级电容），在实际工作过程中包括了 化学能、电能和机械能之间的转化。 电动汽车动力系统能流图如下： 整车控制系统 Vehicle Control System 蓄电池控制器 Battery Controller 动力蓄电池 Power Battery 动力蓄电池 Power Battery 蓄电池控制器 Battery Controller 电动机控制器 Motol Comroller 轮毂电动机 Wheel Hub Motor 轮毂电动机 Wheel Hub Motor 电动机控制器 Motol Comroller 燃料电池辅助系统 Fuel Cell Support System 燃料电池电堆 Fuel Cell Stack DC/DC 转换器 DC/DC Converter 能量流 信息流 

2）整车控制系统结构：电动车动力系统的部件都有自己的控制器，为 分布式分层控制提供了基础。分布式分层控制可以实现控制系统的拓扑分离 和功能分离。拓扑分离使得无力结构上各个子系统控制系统分部在不同的位 置上，从而减少了电磁干扰，功能分离使得各个子系统部件完成相对独立的 功能，从而可以减少子不见得相互影响并提高了容错能力。 3）整车控制系统对车辆性能的影响主要有三个方面： ① 动力性和经济性 ②安全性 ③驾驶舒适性及整车的协调控制 电动汽车整车控制系统如下： 低压电 路及安 全系统 CAN 控制器 实际车 辆状态 实际 路况 预期 车辆 状态 操作 信号 调理 整车 控制器 CAN 控制器 CAN 控制器 CAN 控制器 CAN 控制器 燃料电 池 ECU DC/DC ECU 蓄电池 ECU 电动机 ECU 

（2） 整车控制器 1）整车控制器功能：整车控制器是控制系统的核心，承担了数据交换、安 全管理和能量分配的任务。根据重要程度和实现次序，其功能划分如下。 ①数据交互管理层 ②安全故障管理层 ③驾驶员意图层 ④能量流管理层 2）整车控制器硬件：现有的动力总成控制器一般采用高性能单片机的嵌入 式系统，有 Cygnal 公司的 C8051F020 单片机，Intel 的 80C196，TI 的 TM320LF2407 数字信号处理器，Freescale 的 MC68376 系列单片机等方案，此外还有支持 Simulink 自动代码生成的微处理器有 Freescale 公司的 HC12、MPC555，Infineon 公司的 C166,TI 公司的 DSP C2000、C6000 等。以上这些控制器都具有高速高精 度，存储器容量较大的特点，能满足实时控制算法对计算能力的需求。同时还具 有丰富的片内 IO 接口，网络总线通信接口，为分布式网络控制和集中控制提供 了可能。这其中以工作频率为 40MHz 且具有 64 位浮点运算的 PowerPC 内核 32 位 RISC 构架的 MPC555 处理器运算能力最为强大，片内外围设备接口最为丰富， Simulink 对其所提供的驱动程序模块库支持也最完善。故选其作为 VMS 控制器 的嵌入式硬件平台基础。 3）整车控制器的开发 现在的 ECU 开发多采用 V 模式开发流程。V 模型开发流程如下： 

功能定义 仿真模型 实车测试 标定 快速控制 原型 基于 模型 硬件在环 测试 控制算法 在环测试 代码生成 控制器 制作 硬 件 - 控 制 算 法 联 合 在环测试 第一步，功能定义和离线仿真 第二步，快速控制器原型和硬件开发 第三步，目标代码生成 第四步，硬件在环仿真 第五步，调试和标定