浅析新能源汽车控制系统，看看汽车控制核心有哪些关键功能？

工信部在2009年6月17日公布了《新能源汽车生产企业准入条件及审查要求》，其中第5条规定新能源生产企业“至少掌握新能源汽车车载能源系统、驱动系统及控制系统三者之一的核心技术”，后来这三项核心技术被简称为：电池、电驱和电控。

2016年10月20日，工信部对《新能源汽车生产企业准入条件及审查要求》进行了更新，其中第2条明确要求新能源汽车生产企业必须掌握整车控制系统技术。

从上面两个文件的描述我们可以知道，新能源汽车的电控系统应该表述为整车控制系统，而不是狭义的从字面意思理解为电机控制系统。下面，我对新能源汽车控制系统的内容进行简单探讨。

哪些汽车需要用到新能源汽车控制系统？

工信部在2016年10月20日发布的《新能源汽车生产企业及产品准入管理规定》第3条对新能源汽车进行了定义，即“本规定所称新能源汽车，是指采用新型动力系统，完全或者主要依靠新型能源驱动的汽车，包括插电式混合动力（含增程式）汽车、纯电动汽车和燃料电池汽车等。”

根据规定中的定义，我们可以清楚的知道新能源汽车控制系统需要应用到以下几种新能源车型：

纯电动汽车

混合动力汽车

插电式混合动力汽车

增程式电动汽车

燃料电池汽车

新能源汽车控制系统能够实现哪些关键功能？

不同类型的新能源汽车对于新能源汽车控制系统都有一些共同的需求，同时也会有一些特定的需求，这与新能源汽车的类型、架构等有直接关系。例如，在纯电动汽车中会有一个整车控制器（VCU），用于对驾驶意图进行解析等；在混合动力汽车中用到的就是混动控制器（HCU），用于扭矩分配控制等。

下面，我简单列举下新能源汽车控制系统的关键功能：

驾驶员意图解析

整车运行模式管理

车辆启动

高压能量管理

电驱系统控制

扭矩分配

发动机控制

能量回馈控制

高压安全监控

高压附件控制

热管理控制

仪表显示控制新能源汽车控制系统的控制器载体

新能源汽车控制系统的载体是整车控制器（VCU）或混动控制器（HCU），VCU和HCU本质上没有太大的区别，在不同类型的新能源汽车上叫法不同而已。

其实新能源汽车整车控制器和传统燃油车的发动机控制器非常相似，通过硬件输入接口采集驾驶员的输入，通过硬件输出接口控制一些被控对象，通过CAN总线与电驱系统、电池系统、空调系统、制动系统、发动机系统、变速箱系统等进行交互控制。

在新能源汽车整车控制器的软件开发中，扭矩架构设计和能量优化策略至关重要，能够保证新能源汽车的动力性和经济性。

其中，在混合动力汽车中由于存在传统动力总成和电动动力总成，协调和控制两套动力系统的运行是一项重要内容，其中的能量优化算法属于混合动力汽车的核心控制算法，用于确定混合动力汽车的工作模式、变速箱挡位、发动机扭矩和电机之间的扭矩分配。

混合动力汽车的能量优化策略

混合动力汽车通常基于当前车辆的运行状态进行能量管理，在满足当前车辆运行需求及限制条件下以最小能量消耗为目标进行的优化控制。

1）等效油耗最小的能量管理策略

等效油耗最小能量管理策略的核心就是将高压系统消耗或获得的能量通过算法折算为等效燃油量，在满足当前车辆运行需求及限制条件下确定传统动力总成和电动动力总成的等效燃油消耗，选取最小等效燃油消耗的过程来确定混合动力汽车的运行模式、变速箱挡位、扭矩分配。该策略对混合动力汽车比较适用。

2）功率损失最小的能量管理策略

功率损失最小能量管理策略的核心是通过确定在满足当前车辆运行需求及限制条件下，发动机、变速箱、电机、逆变器、电池、能量回馈等功率损失之和最小的过程来确定混合动力汽车的运行模式、变速箱挡位、扭矩分配。该策略所有混合动力汽车都适用。