車輛中心 研究發展處 陳建安

環保與空污已是現今各國政府亟待處理的重大議題，因此，電動車使用與推行又再度受到重視並掀起話題，然而除了高單價與環境建構的問題外，最被廣泛討論的除了電池使用壽命外，還有掌握車輛驅控、安全防護與診斷等功能的「整車控制器」。

如何設計能符合適用於不同電動車輛應用之整車控制器，是目前專研電動化車輛開發之產、學、研單位，所面臨之另一課題，而車輛中心(ARTC)投入通用型電動車整車控制器，已具有相當的開發經驗，茲介紹如下：

功能需求確認，功能展開、訊號介面盤點與晶片選用
設計通用型控制器，首重功能與訊號介面之確認，將攸關後續是否可達通用型功能，從設計功能面考量，需具以下功能：
♦動力控制：起動補償、加速控制、負載補償
♦安全防護：啟動安全流程、檔位切換安全、煞車優先、系統異常之動力限制
♦子系統狀態監控：包含動力系統狀態與子系統狀態(電池溫度、電壓和殘電量…等)
 ♦監控通訊管理：CAN、UART、RS232/485、MODBUS
♦故障診斷：依據子系統狀態進行故障診斷，並提出失效控制
♦系統調校：提供圖形化界面進行系統初始化、控制參數等調校
當功能需求面確認後，需再針對各類型電動車系統架構，控制邏輯與輸出入對應訊號以及介面進行確認，依據系統架構進行展開，擬定各子系統通訊及診斷訊息需求，如圖1所示，待所有訊號介面需求界定後，就可依此需求進行晶片選用。

圖1. 控制策略及訊號需求分析示意圖

彈性化控制策略程式開發，整合能力佳
通用型控制器是為因應不同類型電動車輛使用，因此有不同之控制功能需求，為解決此問題，可將控制功能予以模組化，依需求進行增減，其次可與失效防護及整車流程進行整合，如圖2所示，模組化之設計除了整合能力佳外，另具備有單元測試之便捷性，可先完成單元測試後，再搭配整車流程進行整合測試，圖3為通用型電動車整車控制器開發流程。

圖2. 整車控制器模組化功能開發

圖3. 通用型電動車整車控制器開發流程

目前ARTC已完成通用型整車控制器開發，如圖4，除具有寬電源操作範圍外，並具備動力控制、安全防護、具電路保護與自我診斷，實車搭載應用於轎車、清運車與電動巴士等電動車輛，完成功能整合驗證，已建立關鍵技術，相關經驗成果可提供國內業者參考與技術服務。

圖4. 通用型電動車整車控制器外觀圖