整车控制器功能开发(三):档位管理
北冥有鱼
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2019.12.31
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1. 前期回顾

在电动汽车中,整车控制器VCU是核心控制部件,是电动汽车各个子系统的调控中心,协调管理整车的运行状态,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。整车控制器结构图如下图所示:

上一章节简要讲述了整车控制器功能开发的高压上下电时序管理部分。整车控制器功能开发(二):高压上下电时序管理。本章节将简要描述档位管理部分。

2. 功能描述

档位信号有档位控制器采集并发出请求档位报文,整车控制器(VCU)判断换挡条件是否满足,并执行切换后档位状态,并发送报文。

当 VCU 检测上电后,软件进入初始化并发出当前档位为 P 档,同时点亮P 档指示灯。

当VCU 检测到 IG ON 信号从有到无执行下电流程时,VCU 执行下电请求,当检测到电机转速满足要求时,VCU 发送当前档位为 P 档,请求挂挡。

通常档位控制器包含P,R,N,D四个挡位,以及P挡按键和换挡解锁按键,换挡杆采用自回位方式,根据换挡杆的前推或后拉行程点进行挡位切换,其特征在于:当低压蓄电池常电有效,且钥匙IG信号有效时, 同时挡位控制器供电信号正常;挡位控制器被唤醒,挡位控制器软件初始化输出P档,并点亮P挡指示灯;如果此时高压Ready Signal信号有效,则进入正常的换挡逻辑;否则换挡控制策略只允许挡位在P挡位和N挡位之间进行切换,并提示整车未上高压;如果钥匙IG信号无效,或者挡位控制器供电信号不正常,则换挡杆不响应挡位请求;如果在IG信号有效后,执行钥匙key off进行低压下电,则控制器执行下电,初始化挡位为P挡,延时下电,如果CAN总线上无其它报文,则挡位控制器休眠。

1) P 档电机的控制

如果请求档位和当前目标档位一致为 P 档,但 P档电机为锁止状态时,则 VCU 发送 Park请求锁止。

如果请求档位和当前目标档位一致为非P档,但P档电机为锁止状态时时,则 VCU 发送 P档解锁请求,请求解锁离开P位置。

如果请求档位与当前目标档位不相同时,且满足以下两个条件之一,P 档电机动作按以下逻辑进行输出:

由非 P 档进入 P 档,P 档电机请求进入锁止;

由 P 档进入非 P 档,P 档电机请求离开解锁。

3. 功能接口

档位管理输入和输出接口,如下表所示:

4. 功能实现

档位管理实现简化模型如下图所示:

档位管理模型主要包含档位控制和P档电机控制两个子模块,通过档位管理模型解析档位位置,得到驾驶员档位需求,实现车辆的行驶或停止。

5. 后期展望

本章节简要描述了整车控制器功能开发过程中档位管理功能的一般需求及实现方法,下一章节,将介绍整车控制器功能开发的油门踏板管理功能。整车控制器功能开发 (四):油门踏板管理

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