電動(dòng)汽車整車電子控制器VCU系統(tǒng)智能橫向泊車服務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)探究

馮澤 蒙雪敏 孫振保 陳良

摘 ?要：泊車的問題已經(jīng)逐漸成為了我國當(dāng)前社會(huì)一大重要的難題，幾乎所有的大城市都面臨它，而智能橫向泊車服務(wù)系統(tǒng)是當(dāng)下解決它的最好方法之一。智能橫向泊車電動(dòng)汽車可實(shí)現(xiàn)橫向平行移動(dòng)，以致能夠在更小空間內(nèi)輕松實(shí)現(xiàn)車輛泊車入位或調(diào)頭轉(zhuǎn)向，因此改變了傳統(tǒng)車輛對停泊入位或轉(zhuǎn)向掉頭對空間較大要求的弊端，進(jìn)一步增大了電動(dòng)汽車的靈活性及實(shí)用性。在城市交通狀況復(fù)雜的情況下，可有效的緩解一些路段的交通壓力。

關(guān)鍵詞：電子整車控制器;橫向泊車;服務(wù)系統(tǒng);設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：U491.7+1 ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2019）35-0079-02

Abstract： The problem of parking has gradually become an important problem in the current society of our country， almost all the big cities are facing it， and the intelligent lateral parking service system is one of the best ways to solve it. Intelligent lateral parking electric vehicles can move horizontally and in parallel， so that parking or turning around can be easily realized in a smaller space， thus changing the disadvantages of traditional vehicles in terms of parking or turning around， and further increasing the flexibility and practicability of electric vehicles. In the case of complex urban traffic conditions， it can effectively alleviate the traffic pressure of some road sections.

Keywords： electronic vehicle controller; lateral parking; service system; design

前言

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和國民生活水平的提高，汽車已經(jīng)成為人們工作、生活不可缺少的工具，但是機(jī)動(dòng)車的快速普及，使得交通堵塞成了全國性大難題。傳統(tǒng)汽車，包括傳統(tǒng)石化能源、電池組動(dòng)力汽車的停泊或轉(zhuǎn)向掉頭都需要較大空間，隨著私家車擁有的不斷增長，停車設(shè)施建設(shè)相對滯后于車輛的增長速度，停車難的問題日益突出，如停車位緊缺、車位狹窄、前后停車距離短小等，想要把車一次性停好很困難，往往需要反復(fù)幾次前進(jìn)后退才能完成，而在此期間容易和旁邊車輛發(fā)生刮擦碰撞、阻礙交通等問題。因此，研究其橫向泊車電動(dòng)汽車整車控制器對于現(xiàn)階段的電動(dòng)汽車行業(yè)的發(fā)展來說具有重要的意義。

1 智能泊車服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義與市場需求

我國在上世紀(jì)就有相關(guān)規(guī)劃及技術(shù)儲(chǔ)備，“863”計(jì)劃中我國整車控制器主要是以高校為依托進(jìn)行研究，如清華大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、北京理工大學(xué)等，上世紀(jì)主要停留在技術(shù)探索和積累階段。目前已掌握了整車控制器的軟、硬件開發(fā)能力。產(chǎn)品功能較為完備，可以滿足電動(dòng)汽車需求，目前已經(jīng)大量應(yīng)用到電動(dòng)汽車產(chǎn)品上。目前各主流廠家基本掌握整車控制器開發(fā)技術(shù)，但不同企業(yè)技術(shù)積累存在差異，水平參差不齊。一般大型品牌車企業(yè)均有自己的整車控制核心技術(shù)，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的更新?lián)Q代，不斷提升性能滿足電動(dòng)汽車的需求。加之隨著私家車擁有的不斷增長，停車設(shè)施建設(shè)相對滯后于車輛的增長速度，停車難的問題日益突出，以及傳統(tǒng)石化能源、電池組動(dòng)力汽車帶來的尾氣，環(huán)境污染問題，橫向泊車電動(dòng)汽車具有良好的市場發(fā)展前景，同時(shí)還可帶動(dòng)橫向泊車整車控制器的發(fā)展。

2 智能泊車服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的必要性、緊迫性

橫向泊車電動(dòng)汽車改變了傳統(tǒng)車輛對停泊入位或轉(zhuǎn)向掉頭對空間較大要求的弊端，可在更小空間內(nèi)輕松實(shí)現(xiàn)車輛泊車入位或調(diào)頭轉(zhuǎn)向，且可實(shí)現(xiàn)橫向平行移動(dòng)。進(jìn)一步增大了電動(dòng)汽車的靈活性及實(shí)用性。在城市交通狀況復(fù)雜的情況下，可有效的緩解一些路段的交通壓力，讓深陷堵車的人們能更有效地根據(jù)路況駛離堵車路段。且電動(dòng)汽車以燃料電池為動(dòng)力，降低了有害物的排放，減小對環(huán)境的污染和危害，從而達(dá)到環(huán)保和節(jié)能的雙重標(biāo)準(zhǔn)。目前國外純電動(dòng)汽車整車控制器主要用于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的四輪驅(qū)動(dòng)純電動(dòng)汽車和輪轂電機(jī)純電動(dòng)汽車中，對于單電機(jī)驅(qū)動(dòng)的純電動(dòng)汽車，通常由電機(jī)控制器代替整車控制器實(shí)現(xiàn)控制功能。在國內(nèi)市場有少數(shù)高校和企業(yè)小批量生產(chǎn)和銷售純電動(dòng)汽車整車控制器產(chǎn)品。對于可橫向泊車整車控制器相關(guān)研究也較少。因此，為進(jìn)一步的發(fā)展電動(dòng)汽車行業(yè)，更快更好地適應(yīng)市場對橫向泊車電動(dòng)汽車的需求，在崇左市開展本項(xiàng)目，在現(xiàn)階段無疑是具有緊迫性的。

3 智能泊車服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體目標(biāo)、主要內(nèi)容和考核指標(biāo)

3.1 研究的總體目標(biāo)

本文提出的橫向泊車電動(dòng)汽車整車控制器能基本實(shí)現(xiàn)VCU：對橫向泊車車輛的基礎(chǔ)控制設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)輪轂電機(jī)0°、80°和90°三種轉(zhuǎn)動(dòng)角度控制;車輛前進(jìn)、原地轉(zhuǎn)彎和橫向泊車速度及制動(dòng)控制;CAN總線監(jiān)控通信網(wǎng)絡(luò)及信息調(diào)度;車輛故障反饋及處理;坡道駐車輔助控制、坡道起步時(shí)防止向后溜車控制等基本功能;可綜合車輛信息計(jì)算電機(jī)功率的分配及強(qiáng)制能量回收，在提供更好駕駛體驗(yàn)的同時(shí)，提高車輛的能量利用率及安全系數(shù)。

3.2 研究的主要內(nèi)容

橫向泊車整車控制器可實(shí)現(xiàn)0°、80°和90°三種角度的輪轂電機(jī)放置方向控制，可完成橫向泊車車輛在前進(jìn)，原地轉(zhuǎn)彎和橫向泊車時(shí)的速度控制;在正常行駛狀態(tài)下，可通過緩慢減少輪轂電機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)緩慢降速、強(qiáng)制輪轂電機(jī)降低轉(zhuǎn)速、外部腳剎減速和緊急手剎機(jī)械減速等方式對車輛進(jìn)行減速控制;采用互斥模式處理車輛原地旋轉(zhuǎn)、橫向泊車及前進(jìn)時(shí)4路輪轂電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。橫向泊車整車控制器通過CAN總線監(jiān)控通信網(wǎng)絡(luò)及信息調(diào)度，通過7寸液晶顯示屏完成對車輛狀態(tài)信息的顯示;通過車載標(biāo)準(zhǔn)CAN端口，進(jìn)行控制參數(shù)傳輸控制，匹配標(biāo)定，功能配置的監(jiān)控;提供用于故障信息的傳輸和VCU心跳報(bào)文傳遞的串口，表明VCU的運(yùn)行狀態(tài)，支持故障診斷功能;提供車輛在坡道環(huán)境下的電子剎車控制及車輛在坡道起步時(shí)的默認(rèn)動(dòng)能，防止由于坡度的原因?qū)е碌能囕v啟動(dòng)瞬間下滑問題。同時(shí)，還可通過對電動(dòng)汽車車載耗能系統(tǒng)的協(xié)調(diào)和管理提高能量的利用率，綜合車輛電池和電機(jī)信息計(jì)算電機(jī)功率的分配，進(jìn)行車輛的驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)能量回饋控制，并提供可配置參數(shù)進(jìn)行強(qiáng)制能量回收。

4 智能泊車服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的風(fēng)險(xiǎn)與對策

4.1 政策風(fēng)險(xiǎn)及分析

本項(xiàng)目“一種橫向泊車電動(dòng)汽車整車控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)”屬于2019年度崇左市科學(xué)研究與技術(shù)開發(fā)計(jì)劃——重大專項(xiàng)——市本級(jí)，高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)專項(xiàng)，支持創(chuàng)新性強(qiáng)、技術(shù)含量高、市場前景好、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的項(xiàng)目。橫向泊車功能的電動(dòng)汽車智能整車控制器的研發(fā)，研究出本地區(qū)整車控制器的核心技術(shù)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的更新?lián)Q代，不斷提升性能滿足電動(dòng)汽車的需求。目前市面上還未有橫向泊車電動(dòng)汽車整車控制器，本項(xiàng)目具有一定的創(chuàng)新性及較高的技術(shù)含量，因此，符合政策要求，無政策風(fēng)險(xiǎn)。

4.2 市場風(fēng)險(xiǎn)分析及對策

近年來，新能源汽車發(fā)展迅速，中國新能源汽車的產(chǎn)銷及保有量增長迅速。2017年全年，我國新能源汽車?yán)塾?jì)產(chǎn)銷分別為79.4萬輛和77.7萬輛，同比增長分別為53.8%和53.3%。2009年以前我國新能源汽車保有量不足500輛，到2017 年我國的新能源汽車保有量達(dá)到170萬輛左右。隨著新能源汽車行業(yè)的不斷發(fā)展以及保有量的迅速增長，我國新能源汽車零部件產(chǎn)業(yè)有了高速發(fā)展。但是相比國外，我國的整車控制器產(chǎn)品的技術(shù)含量略顯得有些參差不齊，這使消費(fèi)者對于這類產(chǎn)品產(chǎn)生懷疑態(tài)度，影響橫向泊車整車控制器進(jìn)入市場。

我們可以通過提高本項(xiàng)目橫向泊車整車控制器的技術(shù)含量，保證其質(zhì)量，并不斷完善其功能及系統(tǒng)更新;加大宣傳力度，使消費(fèi)者能詳細(xì)了解并接受我們產(chǎn)品。

5 結(jié)束語

隨著現(xiàn)代化進(jìn)程的不斷加快，智能泊車服務(wù)系統(tǒng)不僅要加快設(shè)計(jì)，同時(shí)還需要盡快的投入使用，即使我們現(xiàn)階段的技術(shù)還不夠成熟，也需要大膽地進(jìn)行嘗試，其對于社會(huì)、交通問題一定會(huì)有一個(gè)明顯的改善。

參考文獻(xiàn)：

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