1   自動(dòng)駕駛線控底盤VCU功能介紹

滿足自動(dòng)駕駛及遙控駕駛的線控底盤整車控制器VCU作為新能源及自動(dòng)駕駛電動(dòng)汽車的主控制單元，通過硬線或CAN等方式與自駕儀、電機(jī)控制器MCU、電池管理系統(tǒng)BMS、線控轉(zhuǎn)向、線控制動(dòng)、線控?zé)艄獾认到y(tǒng)進(jìn)行信息交互，通過對(duì)接收到的信息的處理，判斷各個(gè)子控制單元和整車系統(tǒng)的狀態(tài)，做出合理、安全的指令，從而讓各個(gè)子控制單元協(xié)調(diào)、安全的工作，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛電動(dòng)車系統(tǒng)的功能。

通常整車控制器將需要采集整車檔位信號(hào),油門踏板信號(hào),制動(dòng)踏板信號(hào)等駕駛員操作的相關(guān)動(dòng)力輸出信號(hào)，或接收自駕儀發(fā)送的行走、轉(zhuǎn)向、制動(dòng)、燈光等命令，實(shí)現(xiàn)整車驅(qū)動(dòng)。同時(shí),也將監(jiān)控各個(gè)傳感器或執(zhí)行器的工作狀態(tài),有效地保護(hù)整車及駕駛員的安全。

針對(duì)線控底盤系統(tǒng)的VCU具備如下功能，并可進(jìn)行切換：

手動(dòng)駕駛
遙控駕駛
自動(dòng)駕駛
2  線控底盤系統(tǒng)架構(gòu)



3  VCU硬件參數(shù)



請(qǐng)參考《PowerECU-S12_規(guī)格書V1.01》

 

4   CAN消息群定義

詳見DBC文件

5 VCU功能定義

完整典型的VCU控制器架構(gòu)如圖，包括模式/任務(wù)調(diào)度、控制策略、底層驅(qū)動(dòng)等模塊。整車控制策略基于模型的方式開發(fā)，利用自動(dòng)代碼生成技術(shù)，結(jié)合底層驅(qū)動(dòng)生成C代碼，并下載在PowerECU硬件平臺(tái)中。



 

5.1    功能切換



通過模式切換開關(guān)切換整車的工作模式，以決定整車控制器的必要的信號(hào)來源，包括油門/車速、制動(dòng)、轉(zhuǎn)向、燈光等信號(hào)。

 

5.2    VCU車輛控制功能

 

5.2.1  車輛上下電

整車的弱電控制繼電器、MCU強(qiáng)電的上下電控制、整車自檢，啟動(dòng)完畢則進(jìn)入到等待狀態(tài)，指導(dǎo)START信號(hào)有效且持續(xù)一段時(shí)間，則VCU進(jìn)入到REDAY狀態(tài)。

如果ON信號(hào)為0，則進(jìn)入關(guān)機(jī)流程，對(duì)MCU下高壓，然后自放電，關(guān)閉其他電器，對(duì)弱電繼電器下電。

包括VCU上下電管理以及緊急下電等功能。對(duì)MCU高壓和主繼電器進(jìn)行管理。在VCU上電時(shí)，首先打開主繼電器，并對(duì)MCU進(jìn)行預(yù)充電，然后打開MCU高壓繼電器。在任何情況下插入充電器，則進(jìn)入充電狀態(tài)，此時(shí)車輛不能啟動(dòng)。

 

5.2.2   能量管理

該模塊包括駕駛員意圖識(shí)別、駕駛模式控制、扭矩協(xié)調(diào)、功率限制等模塊。控制架構(gòu)如下。



該模塊通過駕駛員意圖信息，車速信息以及檔位信息，控制電機(jī)工作在不同模式，實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)起步，主要包括蠕行，制動(dòng)能量回收，滑行能量回收，超速保護(hù)等模式。

5.2.3  續(xù)航里程估算

續(xù)航里程估是在當(dāng)前駕駛工況下，估算當(dāng)前SOC下能夠繼續(xù)行駛的里程。算續(xù)航里程估算主要包括當(dāng)前工況下的百公里能量消耗，當(dāng)前消耗速度下，計(jì)算續(xù)航里程。

5.2.4 網(wǎng)絡(luò)管理

在任何情況下，整車控制器與BMS、MCU、自駕儀離線超時(shí)，整車控制器將關(guān)閉電機(jī)控制器輸出并通過儀表報(bào)警，系統(tǒng)必須鑰匙位置“OFF”，使系統(tǒng)復(fù)位后方可重新啟動(dòng)運(yùn)行。若故障保護(hù)重復(fù)出現(xiàn)，應(yīng)視為故障。

5.2.5 故障診斷和指示

在任何情況下，MCU或電機(jī)、加速踏板、檔位、發(fā)生嚴(yán)重故障（欠壓、過流、嚴(yán)重過熱），VUC將MCU轉(zhuǎn)矩清零，上報(bào)儀表，提醒司機(jī)停車檢修。出現(xiàn)故障保護(hù)時(shí)，系統(tǒng)必須必須鑰匙位置“OFF”，使系統(tǒng)復(fù)位后方可重新啟動(dòng)運(yùn)行。若故障保護(hù)重復(fù)出現(xiàn)，應(yīng)視為故障。

故障處理包括故障等級(jí)劃分、故障處理、故障發(fā)送.

根據(jù)各部件的故障嚴(yán)重程度，劃分整車的故障等級(jí)。一級(jí)為警告，故障碼150-200，儀表顯示，二級(jí)為輕微故障，故障碼150-100，降功率可以消除，三級(jí)為嚴(yán)重故障，故障碼50-100需進(jìn)一步降功率，或者限功率為0，四級(jí)為特嚴(yán)重故障，50-0，關(guān)系到行車或者生命安全，需要下高壓。

 
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