混合动力汽车整车控制器设计与实现

"混合动力汽车整车控制器开发.pdf" 本文主要探讨了混合动力汽车（HEV）的整车控制器（Vehicle Control Unit, VCU）的开发，针对ISG（集成起动/发电机一体化）型混合动力汽车进行研究。作者张亚明、何洪文和张晓伟来自北京理工大学电动车辆国家工程实验室。 混合动力汽车是一种结合了内燃机和电动机的车辆，其优势在于能够通过智能控制策略优化能源使用，提高燃油效率并减少排放。在论文中，作者首先分析了车辆扭矩需求，这是决定车辆性能和驾驶体验的关键因素。扭矩需求分析帮助确定在不同驾驶工况下，内燃机和电动机如何协同工作以满足驾驶员的需求。 接着，他们讨论了发动机工作区的优化问题。在混合动力汽车中，发动机并不总是运行在最佳效率区间，而是通过VCU来调整工作状态，确保在高效区间运行，从而节省燃料。这涉及到对发动机负载、速度等因素的精确控制。 文章的核心是开发了一套基于MC9S12DP256微控制器的整车控制器硬软件系统。MC9S12DP256是一款高性能的微处理器，适用于复杂的实时控制系统，如HEV的VCU。该系统负责执行能量管理策略（Energy Management Strategy, EMS），以决定何时使用电动机、何时使用发动机，以及如何在两者之间进行切换。 在实车试验中，研究人员测试了多种工作模式，包括： 1. **发动机启动**：在车辆启动时，VCU控制ISG辅助启动内燃机，减少传统起动机的负载。 2. **纯发动机驱动**：在适合的情况下，如高速巡航，车辆仅由内燃机提供动力。 3. **混合驱动**：在城市工况下，VCU会结合内燃机和电动机的工作，以实现更高的能效。 4. **驻车充电**：当车辆静止时，可以通过发动机为电池充电，或者利用制动能量回收为电池充电。 这些实车测试验证了所开发的VCU及其控制策略的有效性和可靠性。论文中的研究成果对于提升混合动力汽车的性能、节能效果以及整体驾驶体验具有重要意义，同时也为后续混合动力汽车控制器的设计提供了理论基础和技术参考。 关键词：混合动力汽车；整车控制器；能量分配策略 中图分类号：U464．1 文献标识码：A