整车控制器功能开发(六):能量回馈功能管理
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:

在上一章节,我们简要讲述了制动踏板的管理,包括踏板信号的解析,故障处理以及简要的模型实现模块。整车控制器功能开发 (五):制动踏板管理

在本章节,我们将简要阐述一下整车控制器开发中能量回馈管理部分的功能,众所周知,电动汽车采样了新型的汽车动力,如何充分提高车辆行驶能量效率,进而延长车辆续驶里程,是电动车需要解决的一个关键问题,能量回馈是解决该问题的主要技术措施之一。

能量回馈包括车辆制动能量回馈和滑行能量回馈两种。车辆进行能量回馈时,将行驶动能转化为电能,回收能量给动力蓄电池充电,从而延长车辆行驶里程。

2. 功能描述

为了能够提高整车经济性,需要对整车滑行和制动时进行能量回收,此时既能满足驾驶员的行驶需求,又能提高整车经济性,同时提升整车的制动效果。

1)首先VCU 根据整车车速判断是否进入能量回收模式,若此时整车车速大于某个设定车速,整车油门踏板开度为0%,刹车踏板开度大于或等于某个设定值,则整车进入制动能量回收模式;若整车车速大于某个设定车速,油门踏板开度为0%,刹车踏板开度小于某个设定值,整车进入滑行能量回收模式。

2)VCU 发送最大可回收扭矩给ESC(汽车电子稳定控制系统)系统。

3)ESC 激活能量回收系统干预功能,发送能量回收扭矩干预激活和扭矩请求。

4)VCU 接收到 ESC 能量回收扭矩干预激活指令后,响应 ESC 的扭矩请求。

5) VCU 从检测到油门踏板开度大于0%或车速小于某个设定值时开始计时 某个设定时间,若该设定时间内内接收到 ESC 控制关闭扭矩激活使能指令,则直接响应 ESC 的指令退出能量回收,否则 VCU 不再响应 ESC 的扭矩请求,直接接管扭矩控制。

整车能量回馈允许条件:

1)整车处于高压Ready状态下,且当前档位D档;

2)BMS SOC<设定值;

3)电池允许充电功率>设定值;

4)ESC的TCS(牵引力控制系统)功能未激活且无故障

5)ESC的ABS(防抱死制动系统)功能未激活且无故障

3. 功能接口

能量回馈功能管理输入和输出接口,如下表所示。

4. 功能实现

能量回馈功能管理模型实现简化模型示意图如下所示:

能量回馈功能管理模块主要包含回馈使能条件判断、最大可回馈扭矩计算以及回馈扭矩计算等子模块。如下图所示。

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能量回馈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蠕行功能管理。整车控制器功能开发(七):蠕行功能管理。

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