整车控制系统及控制策略
27174063_纯电动汽车学习入门(九)——整车控制系统(上)
◆文/北京 李玉茂纯电动汽车学习入门(九)——整车控制系统(上)(接上期)一、概述1.整车控制系统整车控制系统(VMS)是电动汽车的神经中枢，承担了各系统的数据交换、信息传递、动力电池能量管理、驾驶人意图解析、安全监控、故障诊断等作用，对电动汽车动力性、经济性、安全性和舒适性等有很大的影响。
整车控制系统分成三大子系统，如图1所示，包括低压电气系统、高压电气系统、网络控制系统。
图中弱电控制部件称作ECU(ECM)，强电控制部件称作控制器。
(1)低压电气系统主要由12V电池、低压线路、点火开关、继电器、电动水泵、电动制动真空泵、电动助力转向器、ICM(组合仪表)等组成。
作用是为各电子控制单元、各高压部件控制器、各12V电动辅助设备供电。
(2)高压电气系统主要由动力电池、驱动电机、MCU(驱动电机控制器)、OBC(车载充电机)、DC/DC变换器、空调压缩机、压缩机控制器、PTC、PTC控制器等组成。
作用是将电能转换成机械能，或者整流、逆变、直流电压变换。
(3)网络控制系统主要由V C U (整车控制单元)、B M S (电池管理系统)、RMS(远程通信终端)、网关、CAN总线等组成。
作用是控制低压电气系统和高压电气系统。
2.整车控制单元(1)VCU基本作用整车控制单元英文缩写VCU，英文全称Vehicle Controller Unit，如图2所示。
VCU是整车控制系统的核心部件，VCU接收加速踏板、制动踏板、车速和剩余电量等信息，通过网络综合控制驱动车所需要的工作部件，属于整个车辆的管理协调型控制部件。
图2 VCU(2)VCU分层管理VCU的组成包括微处理器、电源及保护电路模块、I/O接口图1 整车控制系统和调试模块、A/D模数转换模块、CAN总线通讯模块等，根据信号重要程度和实现次序，运算分为四层，如图3所示。
图3 VCU分为四层运算①数据交换管理层，接收CAN总线信息，对馈入VCU的物理量进行采集处理，并通过CAN总线发送控制指令，通过I/O接口提供对显示单元和继电器等的驱动信号，该层的功能是实现其他功能的基础和前提。
纯电动重卡整车控制策略开发浅析
纯电动重卡整车控制策略开发浅析摘要：步入“十四五”规划后，新能源汽车产业的发展由量变向质变转化，乘用车领域，新能源的渗透率突飞猛进，一度超过30%，一时间新能源成了炙手可热的话题。
相比于乘用车，重卡领域的使用场景的多样化导致电动化的技术路线也多样化。
主流的技术路线有换电重卡、纯电重卡、氢燃料电池重卡、氢燃料发动机重卡、混动重卡等。
众多的技术路线其控制策略也不尽相同。
本文主要从整车各系统结构入手，来对新能源重卡的控制策略进行概述，力求能起到抛砖引玉的作用，能够给读者以启发。
关键词：新能源重卡；整车控制器；控制策略；控制系统；引言步入“十四五”规划后，新能源汽车产业的发展由量变向质变转化，乘用车领域，新能源的渗透率突飞猛进，一度超过30%，一时间新能源成了炙手可热的话题。
受乘用车带动，重卡领域的电动化也在快速推进，各大重卡主机厂开始相继积极谋划布局。
着眼全局，基于国家能源安全及环保的大力推进，汽车的电动化承担着国家产业结构升级的大任，正以摧枯拉朽的不可逆之势迅速崛起，一个新的赛道已经出现。
相比于乘用车，重卡领域的使用场景的多样化导致电动化的技术路线也多样化。
主流的技术路线有换电重卡、纯电重卡、氢燃料电池重卡、氢燃料发动机重卡、混动重卡等。
众多的技术路线其控制策略也不尽相同。
本文主要从整车各系统结构入手，来对新能源重卡的控制策略进行概述，力求能起到抛砖引玉的作用，能够给读者以启发。
1新能源重卡系统概述1.1新能源重卡系统简述图1纯电动重卡简图如图1所示，动力电池作为车辆的动力源，为车辆提供行驶的能量或者在能量回收时储存能量。
多合一控制器控制转向油泵，打气泵、低压蓄电池DC供电、空调及PTC和氢堆DCDC的配电。
如果是氢燃料重卡，氢堆作为增程系统为车辆行驶提供额外的能量。
电机控制器驱动电机工作，整车控制器控制车辆上所有控制模块协同工作。
1.2新能源重卡高压系统介绍图2纯电动系统架构图如图2所示，新能源技术兴起于乘用车，重卡入局较晚，由于两者面对的客户群体和工况不一样，高低压架构也有所区别。
vcu应用层控制策略
vcu应用层控制策略1.引言1.1 概述概述:VCU (Vehicle Control Unit) 应用层控制策略是指在车辆控制系统中的应用层控制策略设计和优化。
车辆控制系统是车辆运行和驾驶过程中至关重要的部分，其不仅仅包括车辆的动力系统、转向系统、刹车系统等，还涉及到车辆的稳定性控制、智能驾驶辅助系统等诸多方面。
应用层控制策略作为车辆控制系统中的核心部分，旨在通过合适的控制算法和策略，保证车辆的运行安全性、效能性和稳定性。
在现代车辆中，VCU应用层控制策略的优化设计能够提高车辆的性能指标，降低能量消耗，同时也提升了驾驶者的驾驶体验。
针对VCU应用层控制策略的研究和设计，主要涉及到以下几个方面：首先是根据车辆的实时运行状态和环境信息进行控制策略判断，例如采集和处理车辆的传感器数据、路况信息等；其次是制定合理的控制策略和算法，以达到车辆性能的优化，如车辆的加速度、减速度、停车等相关参数的控制；最后是对控制策略进行仿真分析及实际测试验证，以保证控制策略的可靠性和有效性。
综上所述，VCU应用层控制策略是车辆控制系统中的关键环节，其设计和优化对于提高车辆性能和驾驶体验至关重要。
因此，深入研究和探索VCU应用层控制策略的相关技术和方法，对于推动智能驾驶技术的发展，提升整车控制系统性能具有重要意义。
在接下来的文章中，我们将从不同的角度对VCU应用层控制策略进行详细分析和讨论，进一步深入探究其在实际应用中的挑战和前景。
文章结构部分的内容如下：1.2 文章结构本文主要围绕VCU应用层控制策略展开讨论，共分为三个部分：引言、正文和结论。
引言部分（Chapter 1）将对文章的背景和意义进行概述，并介绍VCU 应用层控制策略的相关概念和目标。
通过引言，读者可以对本文的主题有一个整体的了解。
正文部分（Chapter 2）是本文的核心部分，主要包括两个要点。
第一个要点（Section 2.1）将详细介绍VCU应用层控制策略的基本原理、实施方法和技术特点。
项目六 任务三 整车控制系统网络通讯功能
三 、 CAN
（4）CAN线特性
总线系统有多个控制单元组成，并联连接在总线传输线上。
所有控制单元都具有相同的条件，即每一个节点的权利相同都能占用总
线（发送和接收）。
多主处理器结构
CAN收发器
Байду номын сангаас
数据传输有终端电阻 终端电阻：120欧
数据传输终 端
CAN收发器
数据传输线
数据传输终端
三 、 CAN
（5）EV450OBDⅡ诊断座介绍
实操实施方案
1. can-bus数据测量
2）电压值测量
点火开关置于“ON”档，万用表调节至电压档，测量 ➢ 1脚对搭铁之间的电压值，万用表显示2.7V左右； ➢ 测量9脚对搭铁之间的电压值，万用表显示2.3V左右； ➢ H与L-can之间相差0.4V左右； 注：1脚为新能源can-h，9脚为新能源can-l，
二、整车控制器的控制逻辑
在整车的网络管理中，VCU是信息控 制的中心，负责信息的组织与传输、网络 状态的监控、网络节点的管理、网络优先 权的动态分配以及网络故障的诊断与处理 等功能。VCU这些功能的实现主要是通过 CAN总线协调其相应模块相互通信。
例如：当踩下加速踏板时，VCU通过 HCAN总线向电机控制单元发送电机输出 转矩信号，电机控制系统控制电机按照驾 驶人的意图输出转矩。
1- 新能源CANH，线号32 2- 动力电池CANL 3- 快充CANH，线号62 4- 未使用 5- 信号地线 6- 原车CANH，线号52 7- 未使用 8- 未使用 9- 新能源CANL，线号33 10- 动力电池CANH 11- 快充CANL，线号62 12- 未使用 13- 未使用 14- 原车CANL，线号53 15- 未使用 16- 常电（BAT+）
新能源汽车结构与检修课件-5.1整车控制系统认识-250
《新能源汽车结构原理与检修》
机械工业出版社
5.2 整车控制策略
新能源汽车以整车控制器为核心，实时收集各系统的运行数据经 运算后发出控制指令，并监控运行状态，如有异常立即启动故障模式。
整车控制系统逻辑关系 《新能源汽车结构原理与检修》
机械工业出版社
5.3 整车控制原理
（1）ON档唤醒 当点火开关打到ON档时，VBU整车控制器和RMS数据采集终端均会收到唤醒
机械工业出版社新能源汽车结构原理与检拓展阅读整车控制器的作用与地位整车控制器机械传动装置功率转换器电机能量管理系统能量源辅助动力源动力转向单元温度控制单元能量单元车轮车轮辅助控制子系统主能源子系统电力驱动子系统转向盘制动踏板加速踏板机械工业出版社新能源汽车结构原理与检拓展阅读整车控制器的作用与地位机械工业出版社新能源汽车结构原理与检整车控制器插接件针脚识读任务实施机械工业出版社新能源汽车结构原理与检整车控制器原理及电路分析单元小结
整车控制器会根据电机状态、加速或制动踏板状态、空调状态、停车 状态和节能（ECO）指令判断车辆是否能够进入节能模式。在ECO模式下， 整车的加速性能会有所减弱，在滑行和制动过程中会加大能量回收效果。 （6）交流充电控制
当整车控制器判断车辆处于慢充充电模式时，根据动力电池的充电需 求，向车载充电机发送充电指令，动力电池开始充电。
整车控制器根据加速踏板位置信号、档位信号和车速信号计算车 辆的目标扭矩，并通过CAN总线发送扭矩需求指令给电机控制器。
《新能源汽车结构原理与检修》
机械工业出版社
5.2 整车控制策略
（4）再生能量回收控制 再生能量回收是在车辆滑行或制动过程中，电机从驱动状态转变为发
电状态，将车辆的动能转换为电能储存在动力电池中。当车辆在滑行或制 动时VCU根据ABS状态、动力电池状态和制动踏板位置等信号，计算再生 能量回收扭矩并发送指令给电机控制器启动再生能量回收功能。 （5）节能模式控制
四轮驱动微型电动车整车控制
四轮驱动微型电动车整车控制四轮驱动微型电动车是一种具有潜力的新型电动汽车。
随着环保意识的增强以及新能源汽车技术的不断发展，四轮驱动微型电动车在市场上的需求逐渐增大。
本文将介绍四轮驱动微型电动车的整车控制方式。
对于四轮驱动微型电动车来说，整车控制是至关重要的。
车辆的稳定性、操控性和安全性都与整车控制密切相关。
四轮驱动微型电动车的整车控制主要通过电机控制系统来实现。
电机控制系统可以通过调节电机的转速和转矩来实现对车辆行驶状态的控制。
四轮驱动微型电动车还需要传感器应用来实现智能化控制。
传感器可以帮助车辆检测周围环境以及自身的状态，从而做出相应的调整。
例如，利用轮速传感器可以检测车轮的转速，帮助控制系统更好地调整电机输出；利用加速度传感器可以检测车辆的姿态和加速度，从而实现车辆稳定性和操控性的控制。
在安全性设计方面，四轮驱动微型电动车需要具备高效的制动系统和安全设备。
制动系统是保证车辆安全的重要部件，包括盘式制动器和鼓式制动器等。
这些制动器可以通过摩擦力来降低车速，从而缩短制动距离。
同时，四轮驱动微型电动车还需要配备安全设备，如安全带、安全气囊、防抱死制动系统（ABS）等，以进一步提高车辆的安全性能。
探讨四轮驱动微型电动车的未来发展趋势，展望其应用前景。
随着技术的不断发展，四轮驱动微型电动车的性能和稳定性将得到进一步提升。
未来，四轮驱动微型电动车可能会更多地应用在城市出行和短途物流等领域。
随着共享经济的普及，四轮驱动微型电动车也可能会成为共享出行的新型解决方案。
由于其具有体积小、重量轻、易操作等优点，四轮驱动微型电动车在某些特殊领域（如农业、林业等）也有着广阔的应用前景。
四轮驱动微型电动车具有很大的市场前景和发展潜力。
随着技术的进步和应用领域的拓展，其将会在未来的交通运输领域发挥越来越重要的作用。
随着环保意识的不断提高和新能源汽车技术的不断发展，纯电动车成为了现代交通领域的重要组成部分。
作为一种新型的汽车类型，纯电动车具有许多优点，如零排放、低能耗、高效率等。
整车控制系统的结构组成和工作原理
整车控制系统是指对整车车辆动力、底盘、车身、安全等多个方面进行统一管理和控制的系统，它对车辆的性能、安全性、舒适性等方面都有着重要的影响。
整车控制系统的结构组成和工作原理是整车研发和制造的重要内容之一，下面将对整车控制系统的结构组成和工作原理进行详细的介绍。
一、整车控制系统的结构组成整车控制系统包括动力总成控制系统、底盘控制系统、车身控制系统和安全控制系统四个方面。
1. 动力总成控制系统动力总成控制系统主要包括发动机控制系统、变速器控制系统和电子控制单元（ECU）。
发动机控制系统负责对发动机进行燃烧过程的控制和调整，以保证发动机的性能和经济性。
变速器控制系统则负责控制变速器的换挡过程，从而实现车辆的动力传递和速度调整。
ECU作为动力总成控制系统的核心，对发动机和变速器等多个部件进行统一管理和协调。
2. 底盘控制系统底盘控制系统主要包括悬挂系统、转向系统、制动系统和轮胎系统等。
悬挂系统负责对车辆的悬挂调整和减震控制，以保证车辆行驶时的稳定性和舒适性。
转向系统则负责实现车辆的转向控制，从而保证车辆的行驶轨迹和稳定性。
制动系统负责对车辆的制动力进行控制和调整，以保证车辆的制动安全性。
轮胎系统则负责监测和调整车辆轮胎的气压和磨损情况，以确保车辆的抓地性和操控性能。
3. 车身控制系统车身控制系统主要包括车身稳定控制系统、车身动力学控制系统和空调系统等。
车身稳定控制系统负责对车辆的侧倾和悬挂调整，以保证车辆在高速行驶和急转弯时的稳定性。
车身动力学控制系统则负责监测和调整车辆的加速、刹车和转向等动作，以保证车辆行驶时的平顺性和稳定性。
空调系统则负责对车辆的空调温度和通风进行控制和调整，以保证车内的舒适性和温度适宜。
4. 安全控制系统安全控制系统主要包括防抱死制动系统（ABS）、牵引力控制系统（TCS）、车辆稳定控制系统（VSC）和安全气囊系统等。
ABS系统负责对车辆制动时的制动力进行调整和控制，以避免车辆制动时的打滑和失控。
m6.2整车控制策略认知
整车正常上电过程控制
2) 高压上电 点火钥匙ON档， BMS、 MCU当前状态正常、且不满足整车充电条件，开始执
行高压上电。 ① BMS、 MCU初始化完成， VCU检查BMS反馈电池继电器状态； ② BMS正极继电器处于断开状态， VCU执行闭合高压主继电器； ③ VCU执行闭合其他高压系统继电器（空调系统高压继电器）； ④ VCU发送BMS上电指令，进行预充电操作； ⑤ 电池反馈预充电完成状态，高压连接指示灯熄灭； ⑥ 检查档位在N档，且上电过程中驾驶员对点火钥匙有START的操作； ⑦ 仪表显示Ready灯点亮，水泵、 DC/DC开始工作。
整车高压及辅助系统控制
外围相连驱动模块的控制 1.电池内高压主负继电器 2.空调系统高压继电器 3.水泵 4.DC/DC 5.冷却风扇 6.电子转向助力系统 7.快充继电器
内容回顾
整车工作模式 2种 整车充电过程控制 4步 整车上电过程控制 2步 整车驱动控制 扭矩控制 4步 整车高压及辅助系统控制 7个模块
充电唤醒信号、（快慢充）充电门板信号或连接确认信号； 行驶模式
点火钥匙ON档、无充电唤醒信号、无充电门板信号或连接确认 信号；
整车工作模式切换
充电模式不能切换到行驶模式； 钥匙在ON档同时充电中，此时关闭充电口，车辆不能上高压，需 驾驶员将钥匙打到非ON档，并再次到ON档时，方可上高压； 行驶模式可以切换到充电模式； 整车在行驶模式时， 如果检测 有充电需求， VCU需先执行高压 下电后， 再进行正常的充电流程。
跛行、限车速、紧急断高压）
工况划分
紧急故障工况
怠速工况
零扭矩工况
加速工况
跛行工况
能量回收工况
整车驱动控制
扭矩需求-驾驶员驾驶意图的转换 根据判断得出的整车工况、 动力电池系统和电机驱动系统状态计算出当前