摘 要
国家在“十二五”规划中指出，对于汽车欧亿·体育（中国）有限公司，新能源汽车作为该计划内的发展重
点。纯电动汽车为新能源汽车发展和汽车工业转型的主要战略取向，当前重点是推进纯
电动汽车和插电式混合动力汽车产业化。由此可见，纯电动汽车将是未来一段时间内汽
车欧亿·体育（中国）有限公司的重中之重。

纯电动汽车是以动力电池为全部的动力来源，而动力性是衡量汽车性能的主要指标
之一，但是受限于目前动力电池技术的发展状况，包括成本、重量、容量等各方面的问
题，合理利用能量将是目前纯电动汽车技术的一个重点研究方向。因此，提出完善的纯
电动汽车整车控制策略对纯电动汽车的发展具有积极性的意义：准确的能量管理控制策
略能提高汽车的能量利用率，尽量延长纯电动汽车的续航里程；安全控制策略在必要时
能切断汽车的动力输出，增强纯电动汽车的安全性；驾驶员在驾驶过程中操作简单方便，
且基本上满足驾驶员的驾驶意图，并能避免误操作等许多优点。

本文将依托于某电动车公司开发的整车控制器，对某车型提出一套较为完整的控
制策略。该文主要内容包括以下几个部分：
1) 应用 AVL CRUISE 软件对整车进行建模，对各部件进行物理连接，信号连接，
输入必要的参数，得出未采用控制策略的整车模型。

2) 提出完整的控制策略，包括起步模式、正常驱动模式、能量管理策略、安全控
制策略以及其他情况下的控制策略等，并对所有控制策略进行分析。

3) 应用 MATLAB 软件对整车控制策略所需的某些控制器进行建模，使得与 AVL
CRUISE 软件联合仿真进行整车控制策略的实现，得出此时整车的性能曲线图及相关结
果信息。

4) 对采用控制策略和未采用控制策略的两套仿真模型进行结果对比分析，体现出
控制策略的优越性。

关键词：纯电动汽车；控制策略；AVL Cruise；MATLAB/Simulink；建模仿真
II
ABSTRACT
The national twelfth five-year plan indicated that the new energy vehicles will be the
focus trends in this period of time for the automotive industry. The pure electric vehicles
would be the most important part for the development of the new energy automobiles and
transition for the Automotive, the current priority is to promote pure electric vehicles and
plug-in hybrid electric vehicle industry. It’s not hard to say that, the pure cars were the top
priority in the next few years.
The pure vehicles are powered all from batteries, while the dynamic performance is one
of the measurements of the key indicators of the car, but the power battery development is
limited now, includes Cost, Weight, capacity etc., So, reasonable using of energy will be the
focus of the researching for the current pure vehicles. Therefore, there are positive meanings
for putting forward perfect vehicle control strategy: the exact energy control strategy can
improve the energy efficiency of cars, extending the pure electric vehicle mileage; the exact
security control strategy can cut the power output when necessary, increasing safety of the
pure cars; it makes the driver in driving process more simple and convenient, and basically
catch the intent of the driver’s mind and avoid misusing and so on.
This paper is relied on a VCU project developed by one Electric Vehicle Company, and
one relatively complete control strategy will be proposed in this paper. This thesis mainly
includes the following sections:
1) Modeling the vehicle by using AVL Cruise, physically connecting the various
components of the vehicle, signal connecting and entering the necessary parameters,
obtaining a vehicle model without control strategy.
2) Proposing a complete control strategy, including the start mode, the normal drive
mode, energy management strategy, security control strategy, and other cases control strategy,
etc., and all control strategies for analysis.
3) Modeling the VCU by using MATLAB/Simulink, and make it possible connecting
the AVL Cruise to comply the control strategy, and then get the exact curves and related
results information.
4) Contrasting the results of two different model that with the control strategy andIII
without that strategy, reflecting the superiority of that control strategy.
Key words：Pure Electric Vehicle; Control Strategy; AVL Cruise; MATLAB/Simulink;
Modeling and Simulation
第一章 绪论
1.1 纯电动汽车发展背景
石油、天然气、煤炭等燃料都是不可再生的资源，而且其开采已几近枯竭，人类将
面临能源的巨大难题。再加上中国的迅猛发展，汽车保有量已位居世界第一。2011 年，
中国的石油消耗量较 2009 年相比，上升了 10.1%，仅次于美国成为世界第二大石油消
耗国。然而中国的石油已经超过 50%的进口量才能满足国内的石油消耗需求。另外，加
上世界石油的不断开采，石油保有量不断减少，据估计，石油只能再被开采 40 至 50 年，
能源危机已迫在眉睫，并因此导致的国内外石油价格的不断升高。另一方面，由于人类
文明的不断进步，汽车保有量仍在迅速增长的过程中，这直接导致了空气污染越来越严
重，2013 年，中国多地出现雾霾天气，尤其是北京的空气污染情况最为严重，PM2.5
的含量已严重超标，传统汽车尾气中释放出大量的二氧化碳、硫化物等对人类的生活极
其不利。针对这一情况，欧洲、美国等国家采取了以下措施，首先是严格限制传统汽车
的尾气排放标准，像我们经常能够听到的欧Ⅲ、欧Ⅳ标准。其实是研究新能源汽车，新
能源汽车主要包括燃料电池汽车、混合动力汽车、氢能源动力汽车和太阳能汽车等
[1,2]
。

纯电动汽车唯一的动力能源为蓄电池组，目前在使用的主要有铅酸蓄电池、锂电池
等。锂电池有体积小、能量密度高、质量轻、寿命长、无记忆效应等优点，而且，锂电
池和铅酸蓄电池比较，在电压以及容量相等的情况下，前者的体积为后者的二分之一，
质量为后者的四分之一、寿命为后者的三倍。但是目前为止，由于锂电池的成本很高，
而且由于技术的限制，锂电池的安全性没有铅酸蓄电池高。纯电动汽车具有高效、低噪
声等优点，尤其是其为污染物零排放，这对于当前世界遇到的环境以及能源问题具有积
极意义。由于纯电动汽车的唯一能源是电，而电在产生的过程中仍然存在污染的现象，
但是相对而言，这个污染要比传统汽车要小很多，而且现在越来越多的水发电以及核电
相继投入使用。相信不久的未来，核电必将能够更加安全高效，因此，能源问题的压力
就得到了缓解
[3-6]
。