整车控制器通过采集加速踏板信号、制动踏板信号和挡位开关信号等驾驶信息,同时接收CAN总线上电机控制器和电池管理系统发出的数据,并结合整车控制策略对这些信息进行分析和判断,提取驾驶员的驾驶意图和车辆运行状态信息,最后通过CAN总线发岀指令来控制各部件控制器的工作,保证车辆的正常行驶。整车控制器应该具备以下基本功能。 (1)对汽车行驶控制的功能：电动汽车的驱动电机必须按照驾驶员意图输出驱动或制动转矩。当驾驶员踩下加速踏板或制动踏板时,驱动电机要输出一定的驱动功率或再生制动功率。踏板开度越大,驱动电机的输岀功率越大。因此,整车控制器要合理解释驾驶员操作; 接收整车各子系统的反馈信息,为驾驶员提供决策反馈;对整车各子系统的发送控制指令,以实现车辆的正常行驶(2)整车的网络化管理：整车控制器是电动汽车众多控制器中的一个,是CAN总线中的一个节点。在整车网络管理中,整车控制器是信息控制的中心,负责信息的组织与传输、网络状态的监控、网络节点的管理以及网络故障的诊断与处理。 (3)对制动能量的回收：纯电动汽车区别于内燃机汽车的重要特征就是能够进行制动能量回收,这是通过将纯电动汽车的电机工作在再生制动状态来实现,整车控制器分析驾驶员制动意图、动力电池组状态和驱动电机状态等消息,并结合制动能量回收控制策略,在满足制动能量回收的条件下对电机控制器发送电机模式指令和转矩指令,使得驱动电机工作在发电模式,在不影响制动性能的前提下将电制动回收的能量储存在动力电池组中,从而实现制动能量回收。 (4)整车能量管理和优化：在纯电动汽车中,动力电池除了给驱动电机供电以外,还要给电动附件供电,因此,为了获得最大的续驶里程,整车控制器将负责整车的能量管理,以提高能量的利用率。在电池的SOC值比较低的时候,整车控制器将对某些电动附件发出指令,限制电动附件的输出功率,来增加续驶里程
。
(5)对车辆状态的监测和显示：整车控制器通过直接采集信号和接收CAN总线上的数据的方式获得车辆运行的实时数据,包括速度、电机的工作模式、转矩、转速、电池的剩余电量、总电压、单体电压、电池温度和故障等信息,然后通过CAN总线将这些实时信息发送到车载信息显示系统进行显示。此外整车控制器定时检测CAN总线上各模块的通信,如
果发现总线上某一节点不能够正常通信,则在车载信息显示系统上显示该故障信息,并对相应的紧急情况采取合理的措施进行处理,防止极端状况的发生,使得驾驶员能够直接、准确地获取车辆当前的运行状态信息。
(6)故障诊断与处理：连续监测整车电控系统,进行故障诊断。故障指示灯指示出故障类别和部分故障码。根据故障内容,及时进行相应安全保护处理。对于不太严重的故障,能做到低速行驶到附近维修站进行检修。
(7)外接充电管理：实现充电的连接,监控充电过程,报告充电状态,充电结束。
(8)诊断设备的在线诊断和下线检测：负责与外部诊断设备的连接和诊断通信,实现UDS诊断服务,包括数据流读取,故障码的读和清除,控制端口的调试。
如图1-99所示是纯电动汽车整车控制器实例,它通过采集行车及充电过程中的控制信号,判断驾驶员意图,通过CAN总线对整车电控设备进行管理和调度,并针对不同车型采用不同的控制策略,实现整车驱动控制、能量优化控制、制动能量回收控制和网络管理。整车控制器运用了微型计算机、智能功率驱动、CAN总线等技术,具有动态响应好、采样精度高、抗干扰能力强、可靠性好等特点。
