浅析新能源汽车整车控制系统

关于汽车电控体系，它实在并不是新能源电动汽车专有的，燃油车同样具备，只不外新能源电动汽车的电控体系加倍的繁杂，也更壮大。

汽车电控体系，便是汽车电子节制体系，是由模块节制的体系总称，它由硬件和软件组成，电控实在便是车辆所有电子节制体系的软件+硬件的总称，我们可以将整个电控体系懂得为车辆的神经体系，这个体系可以节制车辆的运行才能，以是电控体系越壮大，车辆的节制与行驶才能越精彩。本日咱们就来聊聊新能源汽车的整车节制体系。

整车节制体系由加快踏板地位传感器，制动踏板地位传感器，电子换挡器等输入旌旗灯号传感器，整车节制器(VCU)，电机节制器(MCU)，电池治理体系(BMS)等节制模块和驱动电机，动力电池等执行元件构成。

利用图

构成构架图

汽车上的这些节制器经由过程CAN收集来通讯。CAN，全称为“Controller Area Network”，即节制器局域网，是国际上利用最普遍的现场总线之一。最初，CAN被设计作为汽车情况中的微节制器通信，在车载各电子节制装配ECU之间互换信息，形成汽车电子节制收集。好比：动员机治理体系、变速箱节制器、仪表设备、电子骨干体系中，均嵌入CAN节制装配。

整车节制体系的功效

1.驾驶员驾驶意图解析

主要是对驾驶员操作信息及节制敕令进行阐发处置,也便是将驾驶员的油门旌旗灯号和制动旌旗灯号依据某种规矩,转化成电机的需求转矩敕令 。因而驱动电机对驾驶员操作的相应机能完全取决于整车节制的油门解释成果,直接影响驾驶员的节制后果和操作感觉。

2.整车驱动节制

依据驾驶员对车辆的把持输入(加快踏板、制动踏板以及选档开关)、车辆状况、途径及情况状态,经阐发和处置,向整车治理体系发出响应的指令,节制电机的驱动转矩来驱动车辆,以满意驾驶员对车辆驱动的动力性要求;同时依据车辆状况,向整车治理体系发出响应指令,保证平安性、舒适性。

3.制动能量回馈节制

整车节制器依据加快踏板和制动踏板的开度、车辆行驶状况信息以及动力电池的状况信息(如SOC值)来断定某一时候可否进行制动能量回馈,在满意平安机能、制动机能以及驾驶员舒适性的条件下,收受接管部门能量。包含滑行制动和刹车制动进程中的电机制动转矩节制。

4.整车能量优化治理

经由过程对电动汽车的电机驱动体系、电池治理体系、传动体系以及其它车载能源动力体系(如空调、电动泵等)的和谐和治理,进步整车能量应用效力,延伸续驶里程。

在纯电动汽车中，电池除了给驱动电机供电以外，还要给其他电器供电。是以，为了得到最年夜的续驶里程，整车节制器将卖力整车的能量治理，以进步能量的应用率。在电池的SOC值比拟低的时刻，整车节制器将对其他电器发出指令，限定其他电器的输出功率，或封闭部门辅助装备来增长续驶里程。

5.充电进程节制

与电池治理体系配合进行充电进程中的充电功率节制,整车节制器接管到充电旌旗灯号后,应该制止高压体系上电，保证车辆在充电状况下处于行驶锁止状况;并依据电池状况信息限定充电功率,掩护电池。

6.电控体系的上下电节制

1)高压上电

焚烧钥匙ON档，BMS、MCU当前状况正常、且在之前一次上下电进程中整车无严重故障

1. BMS、MCU初始化完成，VCU确认状况 2.闭合电池继电器 3. 闭合主继电器 4.MCU高压上电 5.如档位在N档，仪表显示Ready灯点亮

2)下电次序

纯电动车下电只需焚烧钥匙打到OFF档，即可实现高压、低压电的正常下电

1.焚烧钥匙到OFF档，主继电器断开、MCU低压下电 2.辅助体系结束事情，包含DC/DC、水泵、空调、暖风 3.BMS新开电池继电器 4.整车节制器下电 (VCU) 整车节制器在下电前会存储行车进程中产生的故障信息

7.电动化辅助体系治理

电动化辅助体系包含电动空调、电制动、电动助力转向。整车节制器应该依据动力电池以及低压电池状况,对 DC/DC、电动化辅助体系进行监控。

8.车辆状况的及时监测和显示

整车节制器应该对车辆的状况进行及时检测,而且将各个子体系的信息发送给车载信息显示体系,其进程是经由过程传感器和 CAN总线,检测车辆状况及其动力体系及相关电器附件相关各子体系状况信息,驱动显示仪表,将状况信息和故障诊断信息经由过程数字仪表显示出来。

9.故障诊断与处置

持续监督整车电控体系，进行故障诊断，并实时进行响应平安掩护处置。依据传感器的输入及其它经由过程CAN总线通信到的电机、电池、充电机等信息，对各类故障进行断定、品级分类、报警显示;存储故障码，供维修时查看。故障指导灯只是出故障类型和部门故障码。在行车进程中，依据故障内容作故障诊断与处置。

整车的故障品级进行4级划分：

10.长途节制

1)长途查询功效 用户可以经由过程手机APP及时查询车辆状况，及时相识车辆的状态包含：残剩SOC值、续驶里程等。 2)长途空调节制 无论是在酷热的夏日照样在严寒的冬季，用户在出门前就可以经由过程手机指令实现长途的空调制冷、空调暖风和除霜功效。 3) 长途充电节制 用户分开车辆时将充电枪插入充电桩，并不进行立刻充电，可以应用电价波谷并在家里及时查询SOC值，必要充电时经由过程手机APP发送长途充电指令，进行充电操作

11.整车CAN总线网关及收集化治理

电动轿车CAN总线体系由中间节制器、电池治理体系、电机节制体系、制动节制体系、仪表节制体系构成。各个节制器之间经由过程CAN总线进行通讯，以实现传感器丈量数据的共享、节制指令的发送和接管等，并使各自的节制机能都有所进步，从而进步体系的节制机能。它们之间的通讯与信息类型为信息类和敕令类。信息类主要是发送一些信息，如传感器旌旗灯号、诊断信息、体系的状况。敕令类则主要是发送给其他执行器的敕令。

12.基于CCP的在线匹配标定

基于CCP的在线匹配标定协定采纳主-从式通讯方式，主装备经由过程CAN总线与多台从装备相衔接，主装备是丈量标定体系，从装备是必要标定的ECU，主装备起首与此中一个从装备树立逻辑链接。树立逻辑衔接后，主、从装备之间所有的数据通报均由主机节制，从装备执行主装备敕令后返回包括敕令相应值或差错代码等信息的报文,同时从装备可以依据主装备经由过程节制敕令所设置的列表信息，来准时地向主装备传送变量信息，数据的通报是由主装备初始化而且由从装备来执行的，而且是由固定的轮回采样频率或者变乱触发的。

13.DC/DC节制与EPS节制

1) DC/DC节制

DC/DC变换器等于把直流电压变换为另一数值的直流电压，是开关电源技术的一个分支。它是由半导体功率器件作为的开关管、二极管、电感、电容、负载和直流电源组成的，经由过程使带滤波器的负载电路和直流电压时而接通、时而关断，使得负载上获得另一个直流电压。

2) EPS节制

汽车电动助力式转向体系应用电念头发生的转矩,颠末转向体系减速及通报机构转化后帮忙驾车者进行为力转向。分歧车的EPS布局部件只管纷歧样,但根本原理是同等的。在检测到有用汽车焚烧旌旗灯号后,当转向轴转动时,转矩或转角传感器将检测到的转矩和转角旌旗灯号输出至电子节制单位ECU

ECU依据转矩、转角旌旗灯号,汽车速率、轴重负载旌旗灯号等进行阐发和计算,得出助力电念头的转向和目的助力电流的年夜小,从而实现助力转向节制。

14.换挡节制功效

换挡节制功效关系着驾驶员的驾驶平安，正确懂得驾驶员意图，以及辨认车辆合理的档位，在基于模子开发的档位治理模块中获得很好的优化。能在呈现故障时作出响应处置保证整车平安，在驾驶员呈现档位误操作时经由过程仪表等提醒驾驶员，使驾驶员能敏捷做出改正。

15.防溜车功效节制

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进程中，会呈现整车向后溜车的征象。在坡上行驶进程中，假如驾驶员踩油门踏板的深度不够，整车会呈现车速逐渐降到0然后向后溜车征象。是以为了防止汽车在坡上起步和运行时向后溜车征象，在整车节制策略中增长了防溜车功效。

防溜车功效可以保证整车在坡上起步时，向后溜车小于10CM;在整车坡上运行进程中假如动力不敷时，整车车速会逐步降到0，然后坚持0车速，不再向后溜车。

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