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学海无涯，回头是岸   前言 思考了一下，毕竟是VCU方面的非专业人士，所撰写的文章在细节上难免有所疏漏，为了防止误导铁子们，扭矩管理作为VCU学习笔记系列的完结篇，后面暂不更新。以后文章的重点会放在模型开发、PE性能开发、软件教程等方面，感谢铁子们的一如既往的支持和鼓励。 扭矩管理是VCU核心功能之一，也是PE性能开发中需要重点关注的部分。我们在Matlab/Simulink建模中介绍过简化版的扭矩管理的部分内容，从本文开始，我们用2~3篇文章介绍VCU开发中扭矩管理的相关策略。 扭矩路径 VCU对于驱动控制，通常是采用扭矩结构而不是功率结构和转速结构，这是由于在驾驶员踩下加速踏板后，希望得到的是车辆的加速响应，而扭矩恰是与车辆加速度相对应的量纲。 从扭矩传递路径分析，VCU的扭矩控制功能可分为需求扭矩计算、扭矩限值及扭矩协调三大部分。  下面以驱动过程为例介绍下扭矩传递过程。 【1】当满足以下条件时，驾驶员踩下加速踏板，车辆可进入驱动模式 ◆车辆Ready ◆挡位处于D挡或R挡 ◆系统无三级故障 ◆制动优先未激活 ◆巡航模式未激活 【2】VCU采集加速踏板电压信号，将其转化为开度信号 【3】VCU通过加速踏板开度及车速查表获取需求扭矩，在D挡时，根据不同驾驶模式，通常有多个二维表 【4】VCU根据驾驶模式、电机许用功率、电池许用功率、车速等计算电机最大可用扭矩，并与需求扭矩取小值 【5】对需求扭矩进行斜率控制、滤波控制等处理，避免行驶过程中产生冲击、抖动 【6】当ABS/ESP标志位激活时，且ABS/ESP请求扭矩有效时，VCU立即退出驱动需求扭矩，采用ABS/ESP发送的请求扭矩。 其过程中需要进行信号交互的控制器如下图所示。  下面简单介绍下需求扭矩计算部分的控制逻辑。需求扭矩部分可以分为驱动需求扭矩及回馈需求扭矩，根据车辆行驶状态驱动需求扭矩又可分为蠕行扭矩控制、驱动扭矩控制及巡航扭矩控制；制动需求扭矩可分为滑行回馈扭矩控制和制动回馈扭矩控制。 驱动需求扭矩 这里我们主要介绍下蠕行模式及驱动模式下的扭矩控制。 “ 蠕行使能 当车辆处于D挡或者R挡时并且制动踏板已经松开，车辆会以一定的车速缓慢向前行驶，当满足以下条件时蠕行使能。 【1】挡位为R挡或D挡 【2】D挡时车速＜6，R挡时车速＜8（标定量）或车速与挡位相反标志位为1 【3】制动踏板信号为0 【4】手刹信号为0 【5】系统故障等级＜3 【6】加速踏板故障等级＜2 【7】Pedal Map需求扭矩＜Creep需求扭矩 【8】车辆Ready “ 蠕行扭矩计算 蠕行扭矩通过蠕行基础扭矩＋PI调节扭矩计算得到，计算路径如下：  其中，基础扭矩Tinit可通过车速查表获得，也可通过目标车速与实际车速的车速差查表获得。 P闭环扭矩Tp类似于基础扭矩，可通过车速查表获得，也可通过目标车速与实际车速的车速差查表获得比例系数P后与车速差求积获得。 I闭环扭矩Ti的计算通常是先通过车速差查表获得积分系数Ti，再与车速差及系统步长求积，最后加上上一时刻I闭环扭矩Ti-1。 计算过程可如下图所示。  “ 驱动扭矩计算 该模块主要计算正常驱动行驶模式下的需求扭矩。在驱动行驶模式下，根据整车挡位状态和驾驶模式，通过踏板开度和车速查表得到驱动需求扭矩。 驱动模式下，根据设计需要可以开发ECO、Normal、Sport等驾驶模式，不同的驾驶模式分别对应不同的驱动扭矩Map，以为驾驶员提供不同的驾驶风格。为提高驾驶员的加速感受，有的车型在Sport模式下会增加一部分补偿扭矩。 一个简单的驱动扭矩计算模型的建立流程可如下图所示。  回馈需求扭矩 主要计算制动及滑行状态下电机的输出扭矩，首先根据整车状态参数判断是否允许回收，满足条件时根据档位模式、回收模式、加速踏板状态、制动踏板状态和车速等条件输出对应的电制动扭矩。 回收使能 满足以下条件时，回收使能有效。 【1】车辆Ready 【2】ABS/ESP未激活或无故障 【3】车辆为D挡 【4】实际车速大于回收阈值 【5】SOC小于回收阈值 满足以下条件时，滑行回收使能有效。 【1】回收使能有效 【2】制动踏板状态为0 【3】加速踏板开度＜3%（标定量） 满足以下条件时，制动回收使能有效。 【1】回收使能有效 【2】制动踏板踩下 【3】加速踏板开度＜3%（标定量） 对于搭载亚太EABS系统、博世ESP Hev+Ibooster系统、大陆MK C1系统等制动系统方案的车型来说，VCU直接响应其扭矩需求即可。对于依托ESP+VCU来实现的能量回收类似于驱动扭矩，通常由车速及制动踏板开度查表获得，其计算流程可按下图所示。  结语 本文简单介绍了VCU开发中的扭矩路径及需求扭矩计算方法，仅供参考。非专业VCU开发人员，细节上难免有所疏漏，望铁子们见谅。 E N D 【 吾日 】 四 省 吾 身 在 看 了 吗 转发了吗 关注了吗 点赞了吗 |
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