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解鎖VCU控制功能

作者:flower新能源汽車領域

VCU具有整車轉矩管理、電池能量協調管理、電機功率協調管理、充電管理、故障診斷等功能。能夠對上/下電時的高/低壓控制邏輯進行管理,能夠根據駕駛員輸入對需求轉矩做出準确判斷,能夠對車輛目前工況進行判斷,能夠實作扭矩請求和扭矩限制功能;可以實作再生制動功能,并且協調制動能量回收過程電機制動與ABS系統,保證制動安全;能夠識别零部件及系統功能故障,并采取相應的應對政策,提供系統故障保護下的跛行功能。

1)輸入信号處理:VCU實作采集的實體信号及接收的CAN信号進行處理。

- 采集接口設定

- 資料解析

- 資料濾波

- 開關防抖

- 實體信号真僞的判定

- 對信号輸入處理,主要分為數字量輸入信号、模拟量輸入信号、脈沖量輸入信号和CAN總線接收信号四種;輸入信号處理子產品根據采集到的硬線信号或者接收到總線信号根據信号類型對相應的信号進行濾波、抗抖、滞回等處理,并對信号進行診斷判斷及處理,防止信号失真,確定信号的有效即可靠。對于CAN總線接收信号,需要對接收的信号根據信号類型做丢幀和掉線等方面的檢測,確定信号傳輸的有效性和可靠性。

2)整車狀态監控:VCU根據CAN封包及實體信号,準确識别車輛各用電器所處的狀态。

- 各個車載用電器的狀态識别,即需要識别出各個車載用電器是否正常工作(車載用電器包括并不限于:DC/DC、電池系統、電機系統、空調、PTC、壓縮機、真空泵、水泵、風扇、P擋電機等)

3)駕駛意圖識别:VCU根據車輛狀況及駕駛員的操作,準确識别駕駛員意圖。

- 鑰匙信号識别(一般旋鈕式鑰匙信号與PEPS信号識别)

- 慢充充電插槍

- 快充充電插槍

- 換擋意圖

- 加速意圖

- 刹車意圖

- 駕駛模式轉換意圖

- 轉向意圖

- 用電器開啟與關閉意圖

- 應急狀态響應意圖

4)扭矩控制:VCU根據駕駛員意圖及車輛狀态進行車輛扭矩控制。

- VCU應根據駕駛員意圖(加速踏闆、擋位等)進行需求扭矩計算

- 駕駛模式轉換意圖進行需求扭矩計算

- VCU應進行車輛啟動扭矩的計算與控制

- VCU進行蠕動扭矩計算及控制

- VCU進行駐坡扭矩計算及控制

- VCU進行能量回饋扭矩計算及控制

- VCU進行定速巡航扭矩計算及控制

- VCU進行跛行模式的扭矩計算及控制

- VCU進行整車扭矩限制

- VCU進行整車扭矩減震處理

- VCU進行整車扭矩梯度處理

- VCU進行扭矩平滑處理

- 扭矩控制過程不會影響人員安全及車輛安全,并且考慮了使用者體驗,盡量減少能量消耗。

5)檔位控制:VCU根據駕駛員意圖及車輛狀态進行車輛扭矩控制。

- 車輛目前擋位識别及提示

- 模式識别

- 檔位容錯

- 檔位切換控制

- 檔位控制過程不會影響人員安全及車輛安全,并且考慮了使用者體驗,盡量減少能量消耗。

6)整車狀态識别及切換控制:VCU可以準确識别整車所處的狀态,并且根據駕駛員意圖及車輛狀态進行整車狀态的切換控制。

- VCU可以準确識别車輛低壓回路是否閉合

- VCU準确識别車輛高壓回路是否閉合

- VCU應準确識别車輛是否處于慢充充電模式,并且能夠準确識别慢充充電狀态(未開始、已結束、正在充電、充電故障)

- VCU準确識别車輛是否處于快充充電模式,并且能夠準确識别快充充電狀态(未開始、已結束、正在充電、充電故障)

- VCU能夠準确識别車輛是否處于蠕動模式

- VCU能夠準确識别車輛是否處于能量回饋模式

- VCU能夠準确識别車輛是否處于定速巡航模式

- VCU能夠準确識别車輛是否處于駐坡模式

- VCU能夠準确識别車輛是否處于跛行模式

- VCU能夠準确識别車輛是否處于主動放電模式

- VCU能夠根據駕駛員意圖及車輛所處的狀态進行不同模式的切換控制(包括并不限于正常行駛模式、待機模式、蠕動模式、能量回饋模式、定速巡航模式、駐坡模式、充電模式、跛行模式等)

- VCU能夠判斷運作模式異常狀态并有應對處理措施

- 整車狀态識别及切換控制過程不會影響人員安全及車輛安全,并且考慮了使用者體驗,盡量減少能量消耗。

7)定速巡航:VCU根據駕駛員意圖及車輛狀态進行定速巡航控制。

- 隻有驅動電機的作用下,車輛必須能夠在一定的坡道上停留超一定時間

- 向前向後均可以實作駐坡功能

- 駐坡過程中車輛平穩

- 設定有退出駐坡平穩溜坡功能

- 駐坡控制保證人員安全及車輛安全,并且考慮了使用者體驗,盡量減少能量消耗

8)駐坡控制:VCU根據駕駛員意圖及車輛狀态進行駐坡控制。

- 隻有驅動電機的作用下,車輛必須能夠在一定的坡道上停留超一定時間

- 向前向後均可以實作駐坡功能

- 駐坡過程中車輛平穩

- 設定有退出駐坡平穩溜坡功能

- 駐坡控制保證人員安全及車輛安全,并且考慮了使用者體驗,盡量減少能量消耗。

9)低速蠕動控制:VCU根據駕駛員意圖及車輛狀态進行低速蠕動控制。

- 低速蠕動過程車輛必須處于某一恒定車速區間

- 向前向後雙向分别控制

- 進入和退出低速蠕行模式實作平穩過渡

- 低速蠕動過程車輛不會出現因VCU扭矩控制原因引發的抖動

- 低速蠕動控制不能影響車輛起步性能

- 低速蠕動控制保證人員安全及車輛安全,并且考慮了使用者體驗,盡量減少能量消耗。

10)車輛上下電控制:VCU根據駕駛員意圖及車輛狀态進行車輛上下電的控制。

- 車輛低壓回路上下電控制

- 相關車載低壓用電器的上下電控制

- 車輛高壓回路上下電時序控制

- 相關車載高壓用電器的上下電控制

- 故障模式下車輛低壓回路及高壓回路的上下電控制

- 電機控制使能控制

- 車輛Ready模式判斷

- 緊急模式下電控制

- 車輛上下電過程不會影響人員安全及車輛安全,并且考慮了使用者體驗,盡量減少能量消耗。

11)熱管理:VCU根據冷卻對象(電池、電機、散熱器、DC/DC、充電機等)的溫度分布計算所需的換熱量,并據此進行相關器件的控制。

- VCU實時監控冷卻對象的溫度,并判斷是否需要進行熱管理

- VCU根據冷卻對象的溫度分布,準确計算整車所需的換熱量,并據此進行水泵等相關器件的控制

- VCU根據冷卻液溫度,實作對風扇等部件動态控制,可以維持溫度處于恒定區間

- 熱管理過程必須保證相關對象的溫度處于恒定區間

- 熱管理過程中應盡量減少動力電池的能量消耗

- 熱管理過程中設定有滞慧功能可以避免相關用電器的頻繁啟動,以延長使用壽命

- 熱管理過程不回影響人員安全及車輛安全,并且考慮了使用者體驗,盡量減少能量消耗。

12)儀表顯示控制:VCU根據車輛狀态及駕駛員需求進行儀表顯示控制。

- 車輛故障資訊顯示

- 車輛行駛的基本資訊顯示

- 充電過程重要資訊顯示

13)跛行控制:VCU根據車輛狀态進行跛行控制。

- 車輛出現相應故障才允許進入跛行模式

- 根據故障類型,VCU設定有不同的跛行政策

- 跛行過程滿足車輛駕駛的基本需求(爬坡、行駛車速等)

- 跛行扭矩在VCU中做單獨處理和限制

- 跛行車速會控制一定範圍内

- 跛行控制過程不能影響人員安全及車輛安全,并且需要考慮到使用者體驗,盡量減少能量消耗

14)擋駐車控制:VCU根據駕駛員意圖及車輛狀态進行P擋駐車的控制。

- 目前P擋狀态的識别

- 實際駐車狀态識别

- 駐車傳感器狀态及故障識别

- P擋容錯

- P擋切換控制

- P擋駐車控制過程不會影響人員安全及車輛安全,并且考慮了使用者體驗,盡量減少能量消耗。

15)刹車助力控制:VCU根據駕駛員意圖及車輛狀态進行刹車助力控制。

- 目前刹車助力大小的監控

- 刹車助力系統故障的判斷

- 刹車助力大小的控制

- 刹車助力故障和失效控制

- 刹車助力控制過程不會影響人員安全及車輛安全,并且考慮了使用者體驗,盡量減少能量消耗。

16)整車能量管理:VCU根據駕駛員意圖及車輛狀态進行整車能量管理。

- 行駛模式下車輛的能量管理

- 充電模式下車輛的能量管理

- 跛行模式下車輛的能量管理

- 故障模式下車輛的能量管理

- 能量管理需要對動力電池和車載蓄電池(12V蓄電池)的能量進行限制和配置設定

- 能力管理配置設定原則及标準控制

- 能量管理過程不會影響人員安全及車輛安全,并且考慮了使用者體驗,盡量減少能量消耗。

17)續航裡程計算:VCU根據車輛狀态進行續航裡程計算。

- 車輛百公裡能耗計算

- 續航裡程計算

- 車輛百公裡能耗可以連續變化

- 續航裡程數值連續變化

- 百公裡能耗與續航裡程的計算必須盡可能真實,盡量提升使用者體驗

- 續駛裡程計算過程中不斷校正精度控制。

18)充電控制:VCU根據駕駛員意圖及車輛狀态進行充電控制。

- 能夠區分并識别慢充充電與快充充電模式

- 充電開始的觸發條件識别(充電插槍識别、遠端充電指令識别、預約充電指令識别等)

- 充電過程的控制(充電電流的控制等)

- 充電過程的監控(充電連接配接處溫度等)

- 快慢充同時連接配接等誤操作識别及處理

- 充電故障的識别

- 充電結束的判斷

- 充電結束的處理

- 充電控制符合GB/T 27930-2015及GB/T18487.1-2015

- 充電控制過程不會影響人員安全及車輛安全,并且需要考慮了使用者體驗,盡量減少能量消耗。

19)能量回收:VCU根據駕駛員意圖及車輛狀态進行能量回收的控制。

- VCU根據車輛狀況及駕駛員意圖進行能量回收模式的判斷

- VCU根據車輛狀況及駕駛員意圖進行回饋扭矩的計算

- VCU需要保證能量回饋過程中的平穩運作

- 能量回饋過程不會影響車輛的刹車性能

- 若存在多種能量回饋方式,則在不同能量回饋方式切換時可以滿足車輛的平穩運作

- 進入和退出能量回收時可以實作車輛的平穩運作

- 能量回饋過程不會影響人員安全及車輛安全,并且需要考慮了使用者體驗,盡量減少能量消耗。

20)DC/DC控制:VCU根據駕駛員意圖及車輛狀态進行DC/DC控制。

- DC/DC工作指令的輸出控制

- DC/DC工作狀态的監控識别

- DC/DC控制過程不會影響人員安全及車輛安全,并且考慮了使用者體驗,盡量減少能量消耗。

21)VSP控制:VCU根據駕駛員意圖及車輛狀态進行VSP控制。

- 駕駛員意圖的識别

- VSP工作指令的輸出

- VSP工作狀态的監控

- VSP控制過程不會影響人員安全及車輛安全,并且考慮了使用者體驗,盡量減少能量消耗。

22)冷卻水泵控制:VCU根據車輛狀态及駕駛員意圖進行冷卻水泵的控制。

- 冷卻部件的溫度監控

- 冷卻水泵狀态監控

- 根據車輛冷卻系統的需求進行冷卻水泵的控制(考慮到電池熱管理、空調系統冷卻等等影響冷卻水泵工作的因素)

- 多個冷卻水泵的協調控制

- 多個冷卻水泵監控條件及啟動順序控制

- 冷卻水泵控制過程不會影響人員安全,確定車載用電器的使用壽命不受影響,并且考慮使用者體驗,盡量減少能量消耗。

23)冷卻風扇控制:VCU根據車輛狀态及駕駛員意圖進行冷卻風扇的控制。

- 不同循環回路冷卻液監控

- 冷卻風扇狀态監控

- 根據車輛冷卻系統的需求進行冷卻風扇的控制(考慮到電池熱管理、空調系統冷卻等影響冷卻風扇工作的因素)

- 冷卻風扇控制過程不會影響人員安全,盡量確定車載用電器的使用壽命不受影響,并且考慮了使用者體驗,盡量減少能量消耗。

24)電磁閥控制:VCU根據車輛狀态及駕駛員意圖進行電磁閥的控制。

- 監控水泵的工作狀态

- 電磁閥狀态監控

- 根據車輛冷卻系統的需求進行電磁閥的控制(考慮到電池熱管理、空調系統冷卻等影響電磁閥工作的因素)

- 多個電磁閥的協調控制

- 電磁閥控制過程不會影響人員安全,盡量確定車載用電器的使用壽命不受影響,并且需要考慮了使用者體驗,盡量減少能量消耗。

25)壓縮機控制:VCU根據駕駛員意圖及車輛狀态進行壓縮機的控制。

- 室内室外溫度狀态監控

- 壓縮機狀态監控

- 考慮除霜除霧的需求

- 根據駕駛員需求及車輛冷卻系統的需求進行壓縮機的控制(考慮空調使用、電池熱管理等影響壓縮機工作的因素)

- 壓縮機控制過程不會影響人員安全,盡量確定車載用電器的使用壽命不受影響,并且需要考慮了使用者體驗,盡量減少能量消耗。

26)PTC控制:VCU根據駕駛員意圖及車輛狀态進行PTC的控制。

- PTC狀态監控

- 充電加熱需求處理

- 根據駕駛員需求及車輛加熱系統的需求進行壓縮機的控制(考慮空調使用、電池熱管理等影響PTC工作的因素)

- PTC控制過程不會影響人員安全,盡量確定車載用電器的使用壽命不受影響,并且需要考慮了使用者體驗,盡量減少能量消耗。

27)整車故障診斷及處理:VCU根據車輛狀态及駕駛員意圖識,準确識别整車故障并分類:安全相關功能控制流的監控、安全相關功能資料流的監控、整車故障的診斷、VCU故障識别及清除邏輯、VCU根據故障的嚴重程度及故障類型制定相應的處理措施,可以實作每一個出現的故障都能得到很好的處理、VCU根據故障類型及等級提供不同的跛行模式、對于出現的故障,VCU應及時存儲相關故障資訊、故障診斷及處理過程不會影響人員安全及車輛安全,并且需要考慮了使用者體驗,盡量減少能量消耗。

- 安全相關功能控制流的監控

- 安全相關功能資料流的監控

- 整車故障的診斷(關于所診斷的故障類型,可由雙方協商确定)

- VCU故障識别及清除邏輯

- VCU根據故障的嚴重程度及故障類型制定相應的處理措施,可以實作每一個出現的故障都能得到很好的處理

- VCU根據故障類型及等級提供不同的跛行模式

- 對于出現的故障,VCU應及時存儲相關故障資訊(關于所存儲的故障類型,可由雙方協商确定)

- 故障診斷及處理過程不會影響人員安全及車輛安全,并且需要考慮了使用者體驗,盡量減少能量消耗。

28)輸出信号處理:針對需要輸出的信号,VCU需要對其進行輸出處理。

- 實體信号輸出處理

- CAN封包發送處理

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