电动汽车整车电子控制器VCU系统智能横向泊车服务系统的设计探究

冯泽 蒙雪敏 孙振保 陈良

摘  要：泊车的问题已经逐渐成为了我国当前社会一大重要的难题，几乎所有的大城市都面临它，而智能横向泊车服务系统是当下解决它的最好方法之一。智能横向泊车电动汽车可实现横向平行移动，以致能够在更小空间内轻松实现车辆泊车入位或调头转向，因此改变了传统车辆对停泊入位或转向掉头对空间较大要求的弊端，进一步增大了电动汽车的灵活性及实用性。在城市交通状况复杂的情况下，可有效的缓解一些路段的交通压力。

关键词：电子整车控制器;横向泊车;服务系统;设计

中图分类号：U491.7+1      文献标志码：A 文章编号：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

隨着经济的发展和国民生活水平的提高，汽车已经成为人们工作、生活不可缺少的工具，但是机动车的快速普及，使得交通堵塞成了全国性大难题。传统汽车，包括传统石化能源、电池组动力汽车的停泊或转向掉头都需要较大空间，随着私家车拥有的不断增长，停车设施建设相对滞后于车辆的增长速度，停车难的问题日益突出，如停车位紧缺、车位狭窄、前后停车距离短小等，想要把车一次性停好很困难，往往需要反复几次前进后退才能完成，而在此期间容易和旁边车辆发生刮擦碰撞、阻碍交通等问题。因此，研究其横向泊车电动汽车整车控制器对于现阶段的电动汽车行业的发展来说具有重要的意义。

1 智能泊车服务系统设计的意义与市场需求

我国在上世纪就有相关规划及技术储备，“863”计划中我国整车控制器主要是以高校为依托进行研究，如清华大学、同济大学、北京理工大学等，上世纪主要停留在技术探索和积累阶段。目前已掌握了整车控制器的软、硬件开发能力。产品功能较为完备，可以满足电动汽车需求，目前已经大量应用到电动汽车产品上。目前各主流厂家基本掌握整车控制器开发技术，但不同企业技术积累存在差异，水平参差不齐。一般大型品牌车企业均有自己的整车控制核心技术，同时也实现产品的更新换代，不断提升性能满足电动汽车的需求。加之随着私家车拥有的不断增长，停车设施建设相对滞后于车辆的增长速度，停车难的问题日益突出，以及传统石化能源、电池组动力汽车带来的尾气，环境污染问题，横向泊车电动汽车具有良好的市场发展前景，同时还可带动横向泊车整车控制器的发展。

2 智能泊车服务系统设计的必要性、紧迫性

横向泊车电动汽车改变了传统车辆对停泊入位或转向掉头对空间较大要求的弊端，可在更小空间内轻松实现车辆泊车入位或调头转向，且可实现横向平行移动。进一步增大了电动汽车的灵活性及实用性。在城市交通状况复杂的情况下，可有效的缓解一些路段的交通压力，让深陷堵车的人们能更有效地根据路况驶离堵车路段。且电动汽车以燃料电池为动力，降低了有害物的排放，减小对环境的污染和危害，从而达到环保和节能的双重标准。目前国外纯电动汽车整车控制器主要用于结构复杂的四轮驱动纯电动汽车和轮毂电机纯电动汽车中，对于单电机驱动的纯电动汽车，通常由电机控制器代替整车控制器实现控制功能。在国内市场有少数高校和企业小批量生产和销售纯电动汽车整车控制器产品。对于可横向泊车整车控制器相关研究也较少。因此，为进一步的发展电动汽车行业，更快更好地适应市场对横向泊车电动汽车的需求，在崇左市开展本项目，在现阶段无疑是具有紧迫性的。

3 智能泊车服务系统设计的总体目标、主要内容和考核指标

3.1 研究的总体目标

本文提出的横向泊车电动汽车整车控制器能基本实现VCU：对横向泊车车辆的基础控制设计，实现轮毂电机0°、80°和90°三种转动角度控制;车辆前进、原地转弯和横向泊车速度及制动控制;CAN总线监控通信网络及信息调度;车辆故障反馈及处理;坡道驻车辅助控制、坡道起步时防止向后溜车控制等基本功能;可综合车辆信息计算电机功率的分配及强制能量回收，在提供更好驾驶体验的同时，提高车辆的能量利用率及安全系数。

3.2 研究的主要内容

横向泊车整车控制器可实现0°、80°和90°三种角度的轮毂电机放置方向控制，可完成横向泊车车辆在前进，原地转弯和横向泊车时的速度控制;在正常行驶状态下，可通过缓慢减少轮毂电机转速实现缓慢降速、强制轮毂电机降低转速、外部脚刹減速和紧急手刹机械减速等方式对车辆进行减速控制;采用互斥模式处理车辆原地旋转、横向泊车及前进时4路轮毂电机的运转状态。横向泊车整车控制器通过CAN总线监控通信网络及信息调度，通过7寸液晶显示屏完成对车辆状态信息的显示;通过车载标准CAN端口，进行控制参数传输控制，匹配标定，功能配置的监控;提供用于故障信息的传输和VCU心跳报文传递的串口，表明VCU的运行状态，支持故障诊断功能;提供车辆在坡道环境下的电子刹车控制及车辆在坡道起步时的默认动能，防止由于坡度的原因导致的车辆启动瞬间下滑问题。同时，还可通过对电动汽车车载耗能系统的协调和管理提高能量的利用率，综合车辆电池和电机信息计算电机功率的分配，进行车辆的驱动和制动能量回馈控制，并提供可配置参数进行强制能量回收。

4 智能泊车服务系统设计的风险与对策

4.1 政策风险及分析

本项目“一种横向泊车电动汽车整车控制系统关键技术研发”属于2019年度崇左市科学研究与技术开发计划——重大专项——市本级，高新技术产业专项，支持创新性强、技术含量高、市场前景好、具有自主知识产权的项目。横向泊车功能的电动汽车智能整车控制器的研发，研究出本地区整车控制器的核心技术，实现产品的更新换代，不断提升性能满足电动汽车的需求。目前市面上还未有横向泊车电动汽车整车控制器，本项目具有一定的创新性及较高的技术含量，因此，符合政策要求，无政策风险。

4.2 市场风险分析及对策

近年来，新能源汽车发展迅速，中国新能源汽车的产销及保有量增长迅速。2017年全年，我国新能源汽车累计产销分别为79.4万辆和77.7万辆，同比增长分别为53.8%和53.3%。2009年以前我国新能源汽车保有量不足500辆，到2017 年我国的新能源汽车保有量达到170万辆左右。随着新能源汽车行业的不断发展以及保有量的迅速增长，我国新能源汽车零部件产业有了高速发展。但是相比国外，我国的整车控制器产品的技术含量略显得有些参差不齐，这使消费者对于这类产品产生怀疑态度，影响横向泊车整车控制器进入市场。

我们可以通过提高本项目横向泊车整车控制器的技术含量，保证其质量，并不断完善其功能及系统更新;加大宣传力度，使消费者能详细了解并接受我们产品。

5 结束语

随着现代化进程的不断加快，智能泊车服务系统不仅要加快设计，同时还需要尽快的投入使用，即使我们现阶段的技术还不够成熟，也需要大胆地进行尝试，其对于社会、交通问题一定会有一个明显的改善。

参考文献：

[1]宁佳文.现代智能泊车服务系统的设计归类研究[J].当代科技信息，2013（15）：33.

[2]李小军.智能泊车服务系统的现状分析与发展探究[J].社会服务，2015（21）：62.