纯电动汽车整车控制策略

纯电动汽车整车控制策略2018高压互锁连接图目录『CONTENT』▷项目1整车控制器控制逻辑（上下电控制）▷项目2电机驱动控制策略▷项目3充电系统控制流程▷项目6新能源汽车CAN▷项目4制动系统控制策略▷项目5转向系统控制1、整车控制部分：整车控制部分主要是判断操纵者意愿，根据车辆行驶状态和电池和电机系统的状态合理分配动力，使车辆运行在最佳状态。2、电机及电机驱动部分：电机及其驱动部分功能是电能和机械能的相互转换的子系统，其功能是接受整车控制器的转矩信号，驱动车辆行驶、转向和再生制动回馈能量，同时监控电机系统状态并故障报警和处理。3、电池、电池管理和电压转化部分：这部分的作用主要是进行能量的贮存及能量的释放、需要电压的转换和电池状态的检测等等三个部分的结构如图：一、电动汽车动力系统整车控制器电池及电池管理系统电机及电机管理系统整车控制器整车状态的获取驾驶员的意愿识别和控制模式的判断整车故障的判别及处理外围相连驱动模块的管理电动汽车辅助系统控制二、整车控制器功能介绍二、整车控制器功能介绍二、整车控制器功能介绍1）整车状态的获取功能及组成：a、整车状态的获取：通过车速传感器、档位信号传感器等采用不同的采样周期时检测整车的运行状态b、通过CAN总线获得原车功能模块、动力电池系统、电机驱动系统等状态信息2）驾驶员的意愿识别和控制模式的判断：a、通过各种状态信息（加速/制动踏板位置、当前车速和整车是否有故障信息等）来判断出当前需要的整车工作模式（如起步、加速、减速、匀速行驶）。b、根据判断得出的整车工作模式、动力电池系统和电机驱动系统状态计算出当前车辆需要的扭矩。c、根据当前的参数和状态及前一段时间的参数及状态，算出当前车辆的扭矩能力，根据当前车辆需要的扭矩，最终计算出合理的最终需要实现的扭矩。二、整车控制器功能介绍3）整车故障的判别及处理：a、判断整车的各个传感器、执行机构的状态。b、置出相应的错误标志，协调在错误情况下各个模块的计算、执行。c、将错误状态记录、输出、消除。4）外围相连驱动模块的管理：a、根据各个功能模块的最终计算结果，通过总线控制各个外围功能模块（空调）。5）电动汽车辅助系统的控制：1、驾驶安全辅助设备助力转向。2、电器附件DCDC、水泵、空调、暖风等；3、休闲娱乐辅助设备DVD等。辅助系统娱乐辅助设备驾驶安全辅助设备电器附件二、整车控制器功能介绍驾驶员意图解释主要是对驾驶员操作信息及控制命令进行分析处理,也就是将驾驶员的油门信号和制动信号根据某种规则,转化成电机的需求转矩命令。因而驱动电机对驾驶员操作的响应性能完全取决于整车控制的油门解释结果,直接影响驾驶员的控制效果和操作感觉。驱动控制根据驾驶员对车辆的操纵输入(加速踏板、制动踏板以及选档开关)、车辆状态、道路及环境状况,经分析和处理,向VMS发出相应的指令,控制电机的驱动转矩来驱动车辆,以满足驾驶员对车辆驱动的动力性要求;同时根据车辆状态,向VMS发出相应指令,保证安全性、舒适性。制动能量回馈控制整车控制器根据加速踏板和制动踏板的开度、车辆行驶状态信息以及动力电池的状态信息(如SOC值)来判断某一时刻能否进行制动能量回馈,在满足安全性能、制动性能以及驾驶员舒适性的前提下,回收能部分能量。包括滑行制动和刹车制动过程中的电机制动转矩控制。二、整车控制器功能介绍根据加速踏板和制动踏板信号，制动能量回收可以分为两个阶段，简单的划分条件是：阶段一是在车辆行驶过程中驾驶员松开加速踏板但没有踩下制动踏板开始阶段二是在驾驶员踩下了制动踏板后开始。制动能量回馈的原则：能量回收制动不应该干预ABS的工作。当ABS进行制动力调节时，制动能量回收不应该工作。当ABS报警时，制动能量回收不应该工作。当电驱动系统具有故障时，制动能量回收不应该工作。如动力电池为磷酸铁锂则5℃以下能量回收不应该工作。EV200及绅宝EV能量回收可通过调节开关进行设置整车能量优化管理通过对电动汽车的电机驱动系统、电池管理系统、传动系统以及其它车载能源动力系统(如空调、电动泵等)的协调和管理,提高整车能量利用效率,延长续驶里程。充电过程控制与电池管理系统共同进行充电过程中的充电功率控制,整车控制器接收到充电信号后,应该禁止高压系统上电,保证车辆在充电状态下处于行驶锁止状态;并根据电池状态信息限制充电功率,保护电池。高压上下电控制根据驾驶员对行车钥匙开关的控制,进行动力电池的高压接触器开关控制,以完成高压设备的电源通断和预充电控制。上下电流程处理:协调各相关部件的上电与下电流程,包括电机控制器、电池管理系统等部件的供电,预充电继电器、主继电器的吸合和断开时间等。二、整车控制器功能介绍防溜车功能控制纯电动汽车在坡上起步时，驾驶员从松开制动踏板到踩油门踏板过程中，会出现整车向后溜车的现象。在坡上行驶过程中，如果驾驶员踩油门踏板的深度不够，整车会出现车速逐渐降到0然后向后溜车现象。为了防止纯电动车在坡上起步和运行时向后溜车现象，在整车控制策略中增加了防溜车功能。防溜车功能可以保证整车在坡上起步时，向后溜车小于10CM；在整车坡上运行过程中如果动力不足时，整车车速会慢慢降到0，然后保持0车速，不再向后溜车。二、整车控制器功能介绍电动化辅助系统管理电动化辅助系统包括电动空调、电制动、电动助力转向。整车控制器应该根据动力电池以及低压电池状态,对DC/DC、电动化辅助系统进行监控。车辆状态的实时监测和显示整车控制器应该对车辆的状态进行实时检测,并且将各个子系统的信息发送给车载信息显示系统,其过程是通过传感器和CAN总线,检测车辆状态及其动力系统及相关电器附件相关各子系统状态信息,驱动显示仪表,将状态信息和故障诊断信息通过数字仪表显示出来。二、整车控制器功能介绍故障分级及处理方式动力电池故障分级三级故障•故障预警（上报不处理）•故障如电压较低、充电电流较大等二级故障•紧急故障（限功率、待机等）•故障如绝缘电阻低、温度不均衡等一级故障•危急故障（立即断高压等）•故障如电池温度过高、绝缘电阻过低等故障处理方式上报不处理限功率待机禁止上高压禁止充电禁止行车制动能量回收立即断高压高速CAN整车控制器TM电机控制器ISG电机控制器BMS车载充电器变速箱控制器电动转向控制器ABS/ESP空调控制模块组合仪表导航控制车身控制模块座椅加热中速CANLIN总线DVD显示开关模块倒车雷达天窗控制转角采集模块偏航采集模块CANDC/DC控制电动空调压缩机安全气囊控制器高速CAN整车控制器架构图二、整车控制器功能介绍二、整车控制器功能介绍整车CAN总线网关及网络化管理在整车的网络管理中,整车控制器是信息控制的中心,负责信息的组织与传输,网络状态的监控,网络节点的管理,信息优先权的动态分配以及网络故障的诊断与处理等功能。通过CAN(EVBUS)线协调电池管理系统、电机控制器、空调系统等模块相互通信。基于CCP的在线匹配标定主要作用是监控ECU工作变量、在线调整ECU的控制参数(包括MAP、曲线及点参数)、保存标定数据结果以及处理离线数据等。完整的标定系统包括上位机PC标定程序、PC与ECU通讯硬件连接及ECU标定驱动程序三个部分。二、整车控制器功能介绍换挡控制档位管理心系驾驶员的驾驶安全，正确理解驾驶员意图，以及识别车辆合理的档位，在基于模型开发的档位管理模块中得到很好的优化。能在出现故障时作出相应处理保证整车安全，在驾驶员出现档位误操作时通过仪表等提示驾驶员，使驾驶员能迅速做出纠正。二、整车控制器功能介绍远程控制远程查询功能用户可以通过手机APP实时查询车辆状态，实时了解自己爱车的状况包括剩余SOC值、续驶里程等。远程空调控制无论是在炎热的夏季还是在寒冷的冬季，用户在出门前就可以通过手机指令实现远程的空调制冷、空调暖风和除霜功能，尤其对于带宝宝出门的用户，提前开启远程暖风或远程制冷，用户和宝宝一上车就可以进入一个舒适的环境和温度。远程充电控制用户离开车辆时将充电枪插入充电桩，并不进行立即充电，可以利用电价波谷并在家里实时查询SOC值，需要充电时通过手机APP发送远程充电指令，进行充电操作。三、整车控制器上下电控制E150EV纯电动车的点火钥匙只采用OFF、ACC、ON、Start四个状态；上电顺序：1)低压上电当点火钥匙由OFF-ACC时，VCU低压上电；当点火钥匙由ACC-ON时，BMS、MCU低压上电；当点火钥匙由ON-Start松开时，仪表显示Ready灯点亮2)高压上电点火钥匙ON档，BMS、MCU当前状态正常、且在之前一次上下电过程中整车无严重故障。a）BMS、MCU初始化完成，VCU确认状态；b）闭合电池继电器；C）闭合主继电器；d）MCU高压上电；e）如档位在N档，仪表显示Ready灯点亮。三、整车控制器上下电控制E150EV三、整车控制器上下电控制E150EV上电注意事项：档位处于N档上电，踩下制动踏板；点火钥匙旋转至Start档，松开后回到ON挡；上电异常情况：点火钥匙ON档时，高压不能正常上电，需注意观察仪表信息：1）充电指示灯亮——关好充电门板，重新ON上电；2）动力电池故障灯亮——重新ON上电后，如仍亮，表明电池有故障；3）动力电池绝缘电阻低——检查动力电池的高压线连接情况；4）档位显示状态闪烁——档位换到N档；5）系统故障灯亮、且无以上情况——需先检查蓄电池电量，VCU、MCU、BMS低压供电情况，用诊断仪读取当前故障码；三、整车控制器上下电控制E150EV下电顺序：纯电动车下电只需点火钥匙打到OFF档，即可实现高压、低压电的正常下电；1）点火钥匙到OFF档，主继电器断开、MCU低压下电；2）辅助系统停止工作，包括DC/DC、水泵、空调、暖风；3）BMS断开电池继电器；4）整车控制器下电；整车控制器在下电前会存储行车过程中发生的故障信息；三、整车控制器上下电控制C70GBC70GB采用一键启停按钮，目前定义车辆模式为OFF、ACC、ON，START四种模式电源模式切换关系：三、整车控制器上下电控制C70GBC70GB采用一键启停按钮，目前定义车辆模式为OFF、ACC、ON，START四种模式电源模式对应电器设备状态：ON状态：部分低压用电设备工作：真空助力泵工作，EPS工作，整车控制器上电，组合仪表点亮；日行灯点亮，组合大灯可用。START状态：高压用电设备工作：驱动电机工作，动力电池工作，DC/DC工作，冷却水泵工作，空调压缩机可用，PTC可用。三、整车控制器上下电控制C70GB上电顺序：•整车控制器确认按下启动按钮的同时，制动踏板踩下并且档位在P/N档；•整车控制器检测电池，电机等设备初始化状态正常，闭合主继电器及空调主继电器；•命令电池进行预充电；–电池闭合负端继电器，预充电继电器进行预充电；–预充电完成后，电池闭合正端继电器，断开预充电继电器，发送预充电完成标志；•整车控制器接收到电池发送的预充电完成标志后，闭合DC/DC使能水泵使能继电器。三、整车控制器上下电控制C70GB上电注意事项：档位处于P/N档，踩刹车上电；上电异常情况：一键启动按下时，高压不能正常上电，需注意观察仪表信息：1）充电指示灯亮——关好充电门板，重新ON上电；2）显示请在P/N档上电——档位换到P/N档；3）显示请踩制动踏板上电——踩制动踏板上电；4）系统故障灯亮、且无以上情况——需先检查蓄电池电量，VCU、MCU、BMS低压供电情况，用诊断仪读取当前故障码；三、整车控制器上下电控制C70GB下电顺序：在高压上电状态下，按下一键启动按钮，即可实现高压、低压电的正常下电；1）主继电器断开、MCU低压下电；2）辅助系统停止工作，包括DC/DC、水泵、空调、暖风；3）BMS断开电池继电器；4）整车控制器下电；整车控制器在下电前会存储行车过程中发生的故障信息；四、整车故障诊断及处理整车控制器根据电机、电池、EPS、DC/DC等零部件故障、整车CAN网络故障及VCU硬件故障进行综合判断，确定整车的故障等级，并进行相应的控制处理。现对整车的故障等级进行4级划分：等级名称故障后处理一级致命故障紧急断开高压二级严重故障二级电机故障零扭