整车控制器（VCU）策略及开发流程一、VCU的作用与功能在电动汽车中，VCU是核心控制部件，它根据加速踏板位置、档位、制动踏板力等驾驶员的操作意图和蓄电池的荷电状态计算出运行所需要的电机输出转矩等参数，从而协调各个动力部件的运动，保障电动汽车的正常行驶。此外，可通过行车充电和制动能量的回收等实现较高的能量效率。在完成能量和动力控制部分控制的同时，VCU还可以与智能化的车身系统一起控制车上的用电设备，以保证驾驶的及时性和安全性。因此，VCU的设计直接影响着汽车的动力性、经济性、可靠性和其他性能。1、VCU主要功能MLL1■■厂fSE监控各设备运行状态，及时进行动态调整。5）系统控制根据既定的操控程序对驾驶员的各项操作进行及时响应，实时与数据库进行比对，对各节点进行动态控制。4）整车设备管理1电源电路钥锤倍号f挡也信号—►开关量辎入—►整车控制器（VCU）isd—至耳它单元f充电开关一►制动橹琴f嶷它信号f如速踏根开度fA/Df常證廿至堆电器盒f制动踏扳开滾f乘隼-电艇压信号—►模块整车控制器结构圏VCU为纯电动汽车的调度控制中心，负责与车辆其他部件进行通信，协调1）电源模块从车载12V蓄电池取电，开关量输入模块接收的信号主要有钥匙信号、挡位信号、制动开关信号等；2）开关量输出信号主要是控制继电器，其在不同整车系统中意义略有不同，一般情况下控制如水泵继电器及PTC继电器等；3）模拟量输入模块采集加速踏板和制动踏板开度信号及蓄电池电压信号■等;4）CAN模块负责与整车其他设备通信，主要设备有电机控制器（MCU）、电池管理系统（BMS）及充电机等。三、整车通信网络管理其主要包含电源电路、开关量输入/输出模块、模拟量输入模块及CAN通讯模块。整车的运行。VCU系统结构，如下图所示。整车系统通过CAN通信网络将各个子控制系统连接在一起。整车系统通讯网络结构如下图所示。VCU起到协调管理整个通信网络的功能，是各个子设备的通信服务端。四、整车工作模式控制根据整车工况和动力总成状态不同，划分为如下几种工作模式:1、自检模式如果钥匙门信号处于ON档，则启动自检模式，闭合主继电器，同时VCU进行自检，如果自检失败进入故障处理模式，自检通过等待启动信号。2、启动模式驾驶员通过打开钥匙等操作，使VCU上电，然后唤醒CAN网络上其他节点开始工作。当整车所有设备都正常启动后，系统进入READY状态，指示可以进行正常驾驶操作。如果钥匙门信号处于START挡，同时自检模式有效，挡位在P挡，没有禁止启动故障则进行高压上电程序，同时VCU给电机系统、DC-DC及空调控制系统发送高压上电请求命令，电机系统、DC-DC及空调控制系统检测没有高压故障则反馈给VCU准许上高压指令，VCU通过控制高压预充电及主继电器实现咼压上电过程，咼压上电结束后仪表上EV-Ready灯亮，完成启动模式。3、起步模式如下图所示，当车辆由静止不踩加速踏板起步限车时，期望电机转矩以某可标定的汽车转矩Start-T为目标值，当车速VvV1时以某个斜率上升，以克服车辆的静止摩擦阻力；当车速V>V2时采用通过控制电机功率，将车速控制在一个合理的速度范围内,输出的电机扭矩进行一个滤波环节进行平滑处理，实现平稳的电起步。转矩恒扭矩区恒功率区基速转速行驶模式示4行驶模式行驶模式主要根据加速踏板位置及车辆行驶状态，实时控制电机扭矩指令，实现按驾驶员意图控制车辆运行。行驶控制过程中的控制方式分为恒转扭矩控制和恒功率控制，如下图所示，VCU的控制输出是转矩，功率是约束条件。当电机输出功率没有达到期望功率时，VCU采用恒转扭矩控制策略，期望转矩T*(k)，输出转矩T(k)二T*(k);当电机输出功率达到期望功率后，VCU采用恒功率控制策略，期望输出功率为P*(k),如果k时刻电机转速n(k)>nk,则采用功率控制,P(k)=P*(k),输出转矩T(k)=P(k)x9.55/n(k)oVCU采集来自驾驶人员的控制信号(挡位信号、加速踏板信号、车辆模式等)，并根据系统的限制条件，经算法运算向MCU输出驱动扭矩，控制汽车的运行。根据驾驶员的不同需要，可以实现蠕行、前进、后退、巡航、一般模式行驶、运动模式行驶、经济模式行驶等运行方式。5、制动模式相比传统燃油车，电动汽车的制动过程可以实现能量...
