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學(xué)海無涯，回頭是岸   前言 思考了一下，畢竟是VCU方面的非專業(yè)人士，所撰寫的文章在細(xì)節(jié)上難免有所疏漏，為了防止誤導(dǎo)鐵子們，扭矩管理作為VCU學(xué)習(xí)筆記系列的完結(jié)篇，后面暫不更新。以后文章的重點(diǎn)會放在模型開發(fā)、PE性能開發(fā)、軟件教程等方面，感謝鐵子們的一如既往的支持和鼓勵。 扭矩管理是VCU核心功能之一，也是PE性能開發(fā)中需要重點(diǎn)關(guān)注的部分。我們在Matlab/Simulink建模中介紹過簡化版的扭矩管理的部分內(nèi)容，從本文開始，我們用2~3篇文章介紹VCU開發(fā)中扭矩管理的相關(guān)策略。 扭矩路徑 VCU對于驅(qū)動控制，通常是采用扭矩結(jié)構(gòu)而不是功率結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)速結(jié)構(gòu)，這是由于在駕駛員踩下加速踏板后，希望得到的是車輛的加速響應(yīng)，而扭矩恰是與車輛加速度相對應(yīng)的量綱。 從扭矩傳遞路徑分析，VCU的扭矩控制功能可分為需求扭矩計算、扭矩限值及扭矩協(xié)調(diào)三大部分。  下面以驅(qū)動過程為例介紹下扭矩傳遞過程。 【1】當(dāng)滿足以下條件時，駕駛員踩下加速踏板，車輛可進(jìn)入驅(qū)動模式 ◆車輛Ready ◆擋位處于D擋或R擋 ◆系統(tǒng)無三級故障 ◆制動優(yōu)先未激活 ◆巡航模式未激活 【2】VCU采集加速踏板電壓信號，將其轉(zhuǎn)化為開度信號 【3】VCU通過加速踏板開度及車速查表獲取需求扭矩，在D擋時，根據(jù)不同駕駛模式，通常有多個二維表 【4】VCU根據(jù)駕駛模式、電機(jī)許用功率、電池許用功率、車速等計算電機(jī)最大可用扭矩，并與需求扭矩取小值 【5】對需求扭矩進(jìn)行斜率控制、濾波控制等處理，避免行駛過程中產(chǎn)生沖擊、抖動 【6】當(dāng)ABS/ESP標(biāo)志位激活時，且ABS/ESP請求扭矩有效時，VCU立即退出驅(qū)動需求扭矩，采用ABS/ESP發(fā)送的請求扭矩。 其過程中需要進(jìn)行信號交互的控制器如下圖所示。  下面簡單介紹下需求扭矩計算部分的控制邏輯。需求扭矩部分可以分為驅(qū)動需求扭矩及回饋需求扭矩，根據(jù)車輛行駛狀態(tài)驅(qū)動需求扭矩又可分為蠕行扭矩控制、驅(qū)動扭矩控制及巡航扭矩控制；制動需求扭矩可分為滑行回饋扭矩控制和制動回饋扭矩控制。 驅(qū)動需求扭矩 這里我們主要介紹下蠕行模式及驅(qū)動模式下的扭矩控制。 “ 蠕行使能 當(dāng)車輛處于D擋或者R擋時并且制動踏板已經(jīng)松開，車輛會以一定的車速緩慢向前行駛，當(dāng)滿足以下條件時蠕行使能。 【1】擋位為R擋或D擋 【2】D擋時車速＜6，R擋時車速＜8（標(biāo)定量）或車速與擋位相反標(biāo)志位為1 【3】制動踏板信號為0 【4】手剎信號為0 【5】系統(tǒng)故障等級＜3 【6】加速踏板故障等級＜2 【7】Pedal Map需求扭矩＜Creep需求扭矩 【8】車輛Ready “ 蠕行扭矩計算 蠕行扭矩通過蠕行基礎(chǔ)扭矩＋PI調(diào)節(jié)扭矩計算得到，計算路徑如下：  其中，基礎(chǔ)扭矩Tinit可通過車速查表獲得，也可通過目標(biāo)車速與實(shí)際車速的車速差查表獲得。 P閉環(huán)扭矩Tp類似于基礎(chǔ)扭矩，可通過車速查表獲得，也可通過目標(biāo)車速與實(shí)際車速的車速差查表獲得比例系數(shù)P后與車速差求積獲得。 I閉環(huán)扭矩Ti的計算通常是先通過車速差查表獲得積分系數(shù)Ti，再與車速差及系統(tǒng)步長求積，最后加上上一時刻I閉環(huán)扭矩Ti-1。 計算過程可如下圖所示。  “ 驅(qū)動扭矩計算 該模塊主要計算正常驅(qū)動行駛模式下的需求扭矩。在驅(qū)動行駛模式下，根據(jù)整車擋位狀態(tài)和駕駛模式，通過踏板開度和車速查表得到驅(qū)動需求扭矩。 驅(qū)動模式下，根據(jù)設(shè)計需要可以開發(fā)ECO、Normal、Sport等駕駛模式，不同的駕駛模式分別對應(yīng)不同的驅(qū)動扭矩Map，以為駕駛員提供不同的駕駛風(fēng)格。為提高駕駛員的加速感受，有的車型在Sport模式下會增加一部分補(bǔ)償扭矩。 一個簡單的驅(qū)動扭矩計算模型的建立流程可如下圖所示。  回饋需求扭矩 主要計算制動及滑行狀態(tài)下電機(jī)的輸出扭矩，首先根據(jù)整車狀態(tài)參數(shù)判斷是否允許回收，滿足條件時根據(jù)檔位模式、回收模式、加速踏板狀態(tài)、制動踏板狀態(tài)和車速等條件輸出對應(yīng)的電制動扭矩。 回收使能 滿足以下條件時，回收使能有效。 【1】車輛Ready 【2】ABS/ESP未激活或無故障 【3】車輛為D擋 【4】實(shí)際車速大于回收閾值 【5】SOC小于回收閾值 滿足以下條件時，滑行回收使能有效。 【1】回收使能有效 【2】制動踏板狀態(tài)為0 【3】加速踏板開度＜3%（標(biāo)定量） 滿足以下條件時，制動回收使能有效。 【1】回收使能有效 【2】制動踏板踩下 【3】加速踏板開度＜3%（標(biāo)定量） 對于搭載亞太EABS系統(tǒng)、博世ESP Hev+Ibooster系統(tǒng)、大陸MK C1系統(tǒng)等制動系統(tǒng)方案的車型來說，VCU直接響應(yīng)其扭矩需求即可。對于依托ESP+VCU來實(shí)現(xiàn)的能量回收類似于驅(qū)動扭矩，通常由車速及制動踏板開度查表獲得，其計算流程可按下圖所示。  結(jié)語 本文簡單介紹了VCU開發(fā)中的扭矩路徑及需求扭矩計算方法，僅供參考。非專業(yè)VCU開發(fā)人員，細(xì)節(jié)上難免有所疏漏，望鐵子們見諒。 E N D 【 吾日 】 四 省 吾 身 在 看 了 嗎 轉(zhuǎn)發(fā)了嗎 關(guān)注了嗎 點(diǎn)贊了嗎 |
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