电动汽车控制系统的应用是当今汽车行业高新技术发展的必然趋势，电动汽车控制系统的四个主要控制单元为电动汽车整车控制系统、电机控制系统、充电机控制系统和电池管理控制系统。电动汽车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人操纵系统构成，其主要功能是根据驾驶人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）电动汽车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储能元件（燃料电池、内燃机、其他热机、动力电池、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图8-18所示。
图8-18 电动汽车动力系统能流图
2）电动汽车整车控制系统结构：电动汽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。拓扑分离使得各个子系统控制系统分布在不同的位置上，从而减少了电磁干扰，功能分离使各个子系统部件拥有相对独立的功能，从而可以减少子系统之间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图8-19所示。
图8-19 电动汽车整车控制系统图
（2）电动汽车整车控制器
电动汽车整车控制器（Vehicle Control Unit，VCU）是电动汽车整车控制系统的核心部件，它负责采集电机控制系统信号、加速踏板信号、制动踏板信号及其他部件信号，根据驾驶人的驾驶意图综合分析并作出相应判断，监控整车各单元的工作（包括驱动仪表显示单元）。
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：(www.xing528.com)
①数据交互管理层；②安全故障管理层；③驾驶人意图层；④能量流管理层。
2）整车控制器的开发：现在ECU的开发多采用V模型开发流程，如图8-20所示。
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。
电动汽车控制系统是非常复杂的系统，还需要与基于CAN总线和串行通信总线的轮式车辆驱动系统、电动汽车通信系统和电池监控系统相结合，实现对车辆运行状态的检测、控制以及故障排除。近几年，国内电动汽车控制系统研制已经有了很大的进步，随着电机及驱动系统的发展，电动汽车控制系统趋于智能化和数字化。变结构控制、模糊控制、神经网络、自适应控制、专家控制、遗传算法等非线性智能控制技术，都将单独或集成应用于电动汽车的电机控制系统中。
图8-20 V模型开发流程图
复习思考题
1.电动汽车控制类型有几种？
2.电动汽车的结构和工作原理是什么？
3.电动汽车的控制策略是什么？是如何控制的？
4.电动汽车总线CAN通信网络有何特点？
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