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第1章 整车控制器VCU功能概述
1.1 整车控制器VCU概述
电动汽车是由多个子系统构成的一个复杂系统,主要包括电池、电机、变速箱、制动等动力系统,以及其它附件如空调、助力转向等。
各子系统几乎都通过自己的控制单元 (ECU )来完成各自功能和目标。
为了满足整车动力性、经济性、安全性和舒适性的目标,一方面必须具有智能化的人车交互接口,另一方面,各系统还必须彼此协作,优化匹配。
因此,纯电动必须需要一个整车控制器来管理纯电动汽车中的各个部件。
整车控制器又称为电脑主机板。
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1.2 功能框图
整车控制器是整个汽车的核心控制部件,相当于汽车的大脑。
它采集加速踏板信号、制动踏板信号及其他部件信号,并做出相应判断后,控制下层的各部件控制器的动作,驱动汽车正常行驶。
作为汽车的指挥管理中心,整车控制器主要功能包括:驱动力矩控制、制动能量的优化控制、整车的能量管理、CAN 网络的维护和管理、故障的诊断和处理、车辆状态监视等,它起着控制车辆运行的作用。因此整车控制器的优劣直接决定了车辆的稳定性和安全性。
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整车控制器(VCU )的功能包括:
1. 控制功能:
(1)汽车驱动控制(MCU)
根据司机要求、车辆状态等工况,合理控制电机的工作状态及功率输出,满足驾驶工况要求。包括加减速、恒速、制动和后退的工况。
(2)制动能量回馈控制
根据制动踏板和加速踏板信息、车辆行驶信息、动力电池装状态信息,判断制动模式,计算制动力矩分配,回收部分能量。
(3)整车能量优化
通过对电动汽车的电机驱动系统、电池管理系统、传动系统以及其他车载耗能部件的协调和管理,获得最佳的能量利用率,延长使用。
2. 管理功能
(1)故障诊断和保护管理
进行故障诊断,并及时进行相应的安全保护处理,故障码的存储和回调。
(2)车辆状态监视管理
将各自管辖对象的状态信息和故障诊断信息发至总线,由整车控制器通过综合数仪表显示
(3)网络管理
组织信息传输,网络状态监控,网络节点管理等。
第2章 整车控制器VCU分层控制
2.1 一级控制
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2.2 二级控制
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2.3 状态获取
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2.4 工作模式
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远程模式:是通过手机终端可以控制汽车的模式。
![[电动智能汽车-3]:原理 - 整车控制器VCU功能_汽车原理_10](https://s7.51cto.com/images/blog/202107/26/01219a16710863b1fb0a739c1233439b.png?x-oss-process=image/watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_90,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)
2.5 模式切换
![[电动智能汽车-3]:原理 - 整车控制器VCU功能_正常控制器VCU_11](https://s5.51cto.com/images/blog/202107/26/6c6c4b5e2c4a24d3a790a24dfc4f3209.png?x-oss-process=image/watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_90,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)
2.6 驱动控制
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2.7 外围控制
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2.8 故障等级与控制
![[电动智能汽车-3]:原理 - 整车控制器VCU功能_功能_14](https://s9.51cto.com/images/blog/202107/26/e28ca2467694ab3325e159965cf422ea.png?x-oss-process=image/watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_90,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)
第3章 车载终端与车载黑盒子
3.1 车载终端概述
车载终端是车辆监控管理系统的前端设备,也可以叫做车辆调度监控终端(TCU终端) 。
![[电动智能汽车-3]:原理 - 整车控制器VCU功能_电动智能汽车_15](https://s9.51cto.com/images/blog/202107/26/e363c1bbf42be70bdde2cecd145ef424.png?x-oss-process=image/watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_90,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)
3.2 主要功能
![[电动智能汽车-3]:原理 - 整车控制器VCU功能_正常控制器VCU_16](https://s3.51cto.com/images/blog/202107/26/c1a015ba84ffa385cdbf97d701f04236.png?x-oss-process=image/watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_90,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)
![[电动智能汽车-3]:原理 - 整车控制器VCU功能_电动智能汽车_17](https://s9.51cto.com/images/blog/202107/26/e53de7233565aed90e19bb6b42e3118f.png?x-oss-process=image/watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_90,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)
![[电动智能汽车-3]:原理 - 整车控制器VCU功能_电动智能汽车_18](https://s9.51cto.com/images/blog/202107/26/b75e041397c5615ae949a2e9b5ca359e.png?x-oss-process=image/watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_90,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)
3.3 车载终端数据的读取与解密
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第4章 与子系统的连接接口
4.1 挡位控制
挂挡的本质是控制4个控制信号的电平!
![[电动智能汽车-3]:原理 - 整车控制器VCU功能_功能_20](https://s6.51cto.com/images/blog/202107/26/7b99e5bd02c96472f59e21ba5ff14326.png?x-oss-process=image/watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_90,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)
![[电动智能汽车-3]:原理 - 整车控制器VCU功能_电动智能汽车_21](https://s4.51cto.com/images/blog/202107/26/de202d0f652fa6fb9cf1054700936933.png?x-oss-process=image/watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_90,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)
多余的组合用于表示挡位控制故障
![[电动智能汽车-3]:原理 - 整车控制器VCU功能_汽车原理_22](https://s7.51cto.com/images/blog/202107/26/038a0683dcffd53bcde8312807df7db5.png?x-oss-process=image/watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_90,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)
![[电动智能汽车-3]:原理 - 整车控制器VCU功能_汽车原理_23](https://s9.51cto.com/images/blog/202107/26/70babd7a2661859fd4c33bea3f3d2e16.png?x-oss-process=image/watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_90,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)
4.2 加速踏板
![[电动智能汽车-3]:原理 - 整车控制器VCU功能_正常控制器VCU_24](https://s6.51cto.com/images/blog/202107/26/258f6239f2c00f91aba07e5ca6bad553.png?x-oss-process=image/watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_90,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)
4.3 电池控制系统BMS
![[电动智能汽车-3]:原理 - 整车控制器VCU功能_汽车原理_25](https://s6.51cto.com/images/blog/202107/26/8ad900d49075fe4af5105b5d6a34f9a9.png?x-oss-process=image/watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_90,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)
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