全面解讀聯(lián)電VCU8.5整車(chē)控制器平臺(tái)核心功能

?背景?

在汽車(chē)產(chǎn)業(yè)智能化的大背景下，汽車(chē)的功能變得更加豐富和智能，隨之帶來(lái)的是車(chē)輛的各種電子控制器的交互變得越來(lái)越復(fù)雜，傳統(tǒng)的分布式電子電氣架構(gòu)已無(wú)法滿足日趨復(fù)雜多樣的汽車(chē)功能，汽車(chē)電子電氣架構(gòu)也要隨之進(jìn)行升級(jí)和進(jìn)化。根據(jù)汽車(chē)電子電氣架構(gòu)的演進(jìn)趨勢(shì)來(lái)看，電子電氣架構(gòu)正在向著更加先進(jìn)的域集中架構(gòu)、跨域融合架構(gòu)以及車(chē)輛集中式架構(gòu)的方向快速發(fā)展。

在跨域融合架構(gòu)階段，為了進(jìn)一步增強(qiáng)協(xié)同，在域集中架構(gòu)的基礎(chǔ)上，出現(xiàn)了跨域融合的概念，即將多個(gè)域功能集成在一起，并進(jìn)一步融合功能關(guān)聯(lián)度較高的其他功能，由功能域控制器將此類域功能進(jìn)行集中。比如，在域集中架構(gòu)階段，動(dòng)力域和底盤(pán)域分別承擔(dān)了車(chē)輛動(dòng)力系統(tǒng)和車(chē)輛底盤(pán)系統(tǒng)控制的功能，而在跨域融合階段，動(dòng)力域和底盤(pán)域可以進(jìn)行融合，共同承擔(dān)了車(chē)輛運(yùn)動(dòng)相關(guān)的控制，進(jìn)一步形成了車(chē)輛運(yùn)動(dòng)域的概念。車(chē)輛運(yùn)動(dòng)域?qū)τ趧?dòng)力以及底盤(pán)系統(tǒng)的協(xié)同控制，可以在提高能效、駕駛樂(lè)趣和舒適度的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)化系統(tǒng)、降低成本的目標(biāo)，同時(shí)可以通過(guò)可擴(kuò)展和模塊化的設(shè)計(jì)，以適應(yīng)客戶多樣化的需求。

?整車(chē)運(yùn)動(dòng)域控制器平臺(tái)(VCU8.5)?

聯(lián)合電子推出了面向跨域融合的整車(chē)運(yùn)動(dòng)域控制器VCU8.5平臺(tái)。該平臺(tái)在前代整車(chē)控制器的基礎(chǔ)上進(jìn)行了功能的升級(jí)和優(yōu)化，特別是針對(duì)跨域融合控制的需求進(jìn)行了系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)，集成了EPB、FlexRay和Delay off等功能，具備更加強(qiáng)大的性能和更廣泛的適用性，為新能源汽車(chē)的“車(chē)輛運(yùn)動(dòng)融合控制”提供初步的探索。

VCU8.5整車(chē)運(yùn)動(dòng)域控制器產(chǎn)品除了具備上一代控制器基本整車(chē)控制器功能和系統(tǒng)解決方案以外（詳細(xì)請(qǐng)見(jiàn)：聯(lián)合電子新一代高性能整車(chē)控制器平臺(tái)(VCU8.1)），其特殊功能體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：

更加豐富的通訊資源，除支持CAN/LIN/Ethernet等多種通訊方式外，新增FlexRay通訊方式，支持更高速率、更高容錯(cuò)率、更高靈活性和更高確定性的數(shù)據(jù)傳輸

支持EPB冗余控制，車(chē)輛的左右卡鉗由不同控制器分開(kāi)控制，即使一側(cè)卡鉗或其控制器發(fā)生故障，另一側(cè)卡鉗仍可單獨(dú)控制，提高了EPB控制的安全性

支持Delay off控制，即使控制器發(fā)生非預(yù)期的軟件reset，Delay off功能仍然能夠保持繼電器吸合一段時(shí)間，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性

支持車(chē)用Cyber Security技術(shù)

功能安全達(dá)到了ISO26262 ASIL D等級(jí)

支持A/B備份模式的遠(yuǎn)程刷新（FOTA)

VCU8.5平臺(tái)支持Full Calibration系統(tǒng)解決方案，以及單獨(dú)提供硬件和底層軟件的Software sharing解決方案等多種靈活的合作模式。

圖1? VCU協(xié)調(diào)控制的高低壓部件

作為車(chē)輛驅(qū)動(dòng)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的核心控制器，VCU需要負(fù)責(zé)整車(chē)狀態(tài)協(xié)調(diào)、駕駛員駕駛需求實(shí)現(xiàn)等最基本也是最重要的功能。因此VCU軟件的完善度直接影響了車(chē)輛運(yùn)行的穩(wěn)定性和行駛安全性。隨著“域融合”的概念推廣，越來(lái)越多的新功能也逐漸被融合到VCU控制器中，例如：跟充電相關(guān)的AC/DC車(chē)輛端充電主控功能，以及跟底盤(pán)相關(guān)的電動(dòng)四驅(qū)控制功能。

從系統(tǒng)功能劃分角度考慮，可以把VCU的功能劃分為：車(chē)輛系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)，以及OBD診斷、通訊、安全監(jiān)控等系統(tǒng)功能。VCU的主要功能如下圖2。

圖2? VCU系統(tǒng)功能分類和概覽

VCU軟件核心功能介紹

基于多個(gè)已經(jīng)量產(chǎn)的客戶項(xiàng)目，經(jīng)過(guò)多年的系統(tǒng)知識(shí)建立和功能軟件開(kāi)發(fā)驗(yàn)證工作，目前聯(lián)合汽車(chē)電子的VCU軟件已經(jīng)在“扭矩”“電”“熱” 三個(gè)核心領(lǐng)域都具備完整的并且可根據(jù)客戶需求靈活配置的VCU系統(tǒng)解決方案。本文會(huì)主要圍繞與“扭矩”相關(guān)的車(chē)輛驅(qū)動(dòng)方面介紹一些VCU軟件中的核心功能。后續(xù)還會(huì)有其它文章介紹與“電”“熱”相關(guān)的核心功能介紹。

支持多模式的車(chē)輛運(yùn)行模式管理功能(混合動(dòng)力)?

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混合動(dòng)力車(chē)輛的運(yùn)行模式?jīng)Q策和切換過(guò)程控制可以實(shí)現(xiàn)：純電運(yùn)行、串聯(lián)增程、并聯(lián)驅(qū)動(dòng)三種運(yùn)行模式?jīng)Q策和切換（圖3）。

圖3 混動(dòng)運(yùn)行模式和能量流

整車(chē)運(yùn)行模式?jīng)Q策功能基于ECMS(等效燃油消耗最小)算法（圖4），在各種工況下決策出能量消耗最小的運(yùn)行模式（圖5）并實(shí)現(xiàn)電機(jī)/發(fā)動(dòng)機(jī)最優(yōu)能量分配比例，以達(dá)到更好的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性：在中低速時(shí)通過(guò)增程器發(fā)電，使發(fā)動(dòng)機(jī)始終工作在高效區(qū)并為動(dòng)力系統(tǒng)提供動(dòng)力源；在高速時(shí)讓發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)共同驅(qū)動(dòng)車(chē)輛行駛，滿足動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性需求。該模式?jīng)Q策相比行業(yè)中應(yīng)用廣泛的基于規(guī)則的能量管理策略，ECMS能夠達(dá)到更好的節(jié)油效果，與全局優(yōu)化策略和基于工況自適應(yīng)的能量管理策略相比，ECMS能夠更好應(yīng)用于實(shí)際工程項(xiàng)目中。

圖4 混動(dòng)模式管理功能架構(gòu)

圖5 WLTC循環(huán)中模式分布

當(dāng)車(chē)輛運(yùn)行工況發(fā)生變化車(chē)輛運(yùn)行模式需要切換時(shí)，模式切換過(guò)程控制功能可以確保在不影響駕駛員駕駛需求扭矩實(shí)現(xiàn)的前提下，VCU通過(guò)協(xié)調(diào)發(fā)動(dòng)機(jī)、增程器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和離合器之間的轉(zhuǎn)速和扭矩配合，實(shí)現(xiàn)快速平穩(wěn)的模式切換控制過(guò)程（圖6）。

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圖6 模式切換過(guò)程測(cè)試效果

基于部件物理層級(jí)的扭矩管理

扭矩管理需要協(xié)調(diào)來(lái)自駕駛員、駕駛輔助功能的驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)扭矩需求，并可以根據(jù)整車(chē)運(yùn)行模式功能和模式切換功能的輸出，協(xié)調(diào)各驅(qū)動(dòng)部件(發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、前驅(qū)動(dòng)電機(jī)、后驅(qū)動(dòng)電機(jī))準(zhǔn)確響應(yīng)各種來(lái)源的扭矩需求。

已開(kāi)發(fā)應(yīng)用的扭矩管理功能實(shí)現(xiàn)了可靈活配置拓展的扭矩結(jié)構(gòu)（圖7），可支持純電、混動(dòng)項(xiàng)目，四驅(qū)/兩驅(qū)項(xiàng)目的靈活配置?；趯?shí)際部件物理層級(jí)的扭矩結(jié)構(gòu)，也更易于拓展應(yīng)用到其它拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的混合動(dòng)力/純電車(chē)輛。

圖7 扭矩管理示意圖

多種分配方式的四驅(qū)控制功能

四驅(qū)控制功能是將駕駛員需求扭矩按照當(dāng)前四驅(qū)控制需求進(jìn)行前后軸扭矩分配，最終輸出至前后驅(qū)動(dòng)電機(jī)，四驅(qū)控制功能在分配前后軸扭矩時(shí)能夠充分考慮不同因素的影響，兼顧整車(chē)的經(jīng)濟(jì)性，動(dòng)力性和操縱穩(wěn)定性。也可以識(shí)別車(chē)輛的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，主動(dòng)介入車(chē)輛的運(yùn)動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)全范圍分配比調(diào)節(jié)（圖8）。

圖8 四驅(qū)控制功能架構(gòu)

四驅(qū)經(jīng)濟(jì)性分配功能可以在平穩(wěn)駕駛的過(guò)程中使前后軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作在當(dāng)前需求下的系統(tǒng)整體效率最優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)雙電機(jī)、三電機(jī)及四電機(jī)的效率最優(yōu)分配，降低能耗增加續(xù)航里程。

四驅(qū)動(dòng)力性分配中的負(fù)載分配功能可以通過(guò)識(shí)別當(dāng)前路面坡度及車(chē)輛加減速情況，建立前后軸載荷模型計(jì)算前后軸扭矩的最佳分配比，在載荷轉(zhuǎn)移時(shí)通過(guò)前后軸扭矩智能分配充分利用地面最大附著力，減少車(chē)輪滑轉(zhuǎn)提高車(chē)輛加速能力（圖9）。

圖9? 加速負(fù)載轉(zhuǎn)移四驅(qū)分配測(cè)試效果

四驅(qū)動(dòng)力性分配中的脫困防滑功能能夠在車(chē)輛單軸處于滑轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)主動(dòng)調(diào)整前后軸扭矩分配向未滑轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)移，降低動(dòng)力損失，在識(shí)別到前后軸交替滑轉(zhuǎn)時(shí)，動(dòng)態(tài)控制前后軸扭矩分配，充分利用路面附著系數(shù)，提高車(chē)輛在低速時(shí)的脫困能力，降低無(wú)力感，提升駕駛舒適性。（圖10）

圖10 驅(qū)動(dòng)防滑功能測(cè)試效果

四驅(qū)操縱穩(wěn)定性分配使汽車(chē)跟隨駕駛員轉(zhuǎn)向意圖，提高轉(zhuǎn)向敏捷度，主要包含轉(zhuǎn)向狀態(tài)監(jiān)測(cè)與轉(zhuǎn)向扭矩控制?？梢栽贓SP介入前通過(guò)前后軸扭矩分配實(shí)時(shí)調(diào)整車(chē)輛運(yùn)動(dòng)姿態(tài)，及時(shí)抑制車(chē)輛轉(zhuǎn)向不足(US)和轉(zhuǎn)向過(guò)度(OS)的失穩(wěn)狀況發(fā)生，在加速轉(zhuǎn)向工況降低ESP的介入頻次，減少制動(dòng)沖擊與橫擺感，提高駕駛員的駕駛感受（圖11）。

圖11 OS及US工況下的穩(wěn)定性控制

四驅(qū)控制功能具有很強(qiáng)的擴(kuò)展性和通用性，在EV和PHEV車(chē)輛上都可以使用。該方案將動(dòng)力域與底盤(pán)域的部分相關(guān)控制功能進(jìn)行了整合，提高了車(chē)輛運(yùn)動(dòng)相關(guān)的跨域整合能力。

支持 Reset后可自動(dòng)恢復(fù)行駛狀態(tài)的電管理功能

如上文中提到VCU協(xié)調(diào)的部件很多，其中很多是高壓電力部件。因此VCU主要的工作之一是負(fù)責(zé)高低/壓電力系統(tǒng)的控制。包括：高壓上/下電協(xié)調(diào)、高壓功率分配和限制、高壓部件信息處理（包含D/R擋切換時(shí)的電機(jī)四象限映射），以及部件的診斷和保護(hù)功能。電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性很大程度的決定了整車(chē)的運(yùn)行狀況。

對(duì)于電子控制器來(lái)說(shuō)，在整個(gè)生命周期內(nèi)很難避免完全不發(fā)生復(fù)位，比如VCU自身內(nèi)部導(dǎo)致的硬件復(fù)位、軟件復(fù)位，以及外部干擾導(dǎo)致的復(fù)位等。雖然復(fù)位時(shí)間很短（比如軟件復(fù)位，發(fā)生復(fù)位到恢復(fù)通訊大概不到0.2s），但如果在有些場(chǎng)景（如高速行駛時(shí)）復(fù)位后不能盡快自動(dòng)恢復(fù)之前的狀態(tài)，則車(chē)輛會(huì)失去動(dòng)力，進(jìn)而可能會(huì)給駕駛員帶來(lái)非常大的安全隱患。

特別是對(duì)于整車(chē)控制器VCU，很多動(dòng)力相關(guān)的部件都受其控制。并且在正常情況下，如果要進(jìn)入行車(chē)就緒狀態(tài)，一般需要至少兩個(gè)不同的操作（如踩剎車(chē)、按啟動(dòng)按鈕、換擋等）；而一旦在高速工況下出現(xiàn)了控制器復(fù)位，很多復(fù)位前儲(chǔ)存的信號(hào)會(huì)被初始化，此時(shí)如果仍需要駕駛員兩個(gè)連續(xù)不同操作，則可能出現(xiàn)非期望的減速，甚至造成追尾事故。

為此，聯(lián)合電子開(kāi)發(fā)了一種新能源整車(chē)控制器軟件復(fù)位后動(dòng)力自動(dòng)恢復(fù)的控制功能（圖12），該功能通過(guò)識(shí)別到控制器發(fā)生了軟件復(fù)位，然后根據(jù)復(fù)位后車(chē)輛的狀態(tài)，決定是否需要恢復(fù)車(chē)輛復(fù)位前的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)在盡可能保證安全的前提下，自動(dòng)恢復(fù)到復(fù)位前的狀態(tài)。

圖12 VCU 復(fù)位后自動(dòng)恢復(fù)可行駛狀態(tài)

上述方案經(jīng)過(guò)實(shí)車(chē)測(cè)試，在VCU發(fā)生復(fù)位后約0.11s后恢復(fù)通訊，該功能可以在0.19s內(nèi)自動(dòng)恢復(fù)高壓狀態(tài)，0.25s后自動(dòng)恢復(fù)整車(chē)驅(qū)動(dòng)就緒狀態(tài)，0.38s后自動(dòng)恢復(fù)D擋并完成整個(gè)恢復(fù)過(guò)程。不需要駕駛員任何操作，整車(chē)恢復(fù)正常行駛狀態(tài)且沒(méi)有發(fā)生長(zhǎng)時(shí)間動(dòng)力丟失的現(xiàn)象（圖13）。

圖13?VCU 復(fù)位后自動(dòng)恢復(fù)可行駛狀態(tài)實(shí)測(cè)效果

支持多種協(xié)議的VCU充電主控功能

充電控制功能負(fù)責(zé)識(shí)別不同模式的充電需求，根據(jù)不同的模式選擇對(duì)應(yīng)充電控制過(guò)程。與供電設(shè)備（EVSE）、動(dòng)力電池BMS等充電相關(guān)部件協(xié)調(diào)交互，實(shí)現(xiàn)充電使能條件判斷，充電過(guò)程監(jiān)控，充電結(jié)束條件判斷等功能。開(kāi)發(fā)的軟件不僅能實(shí)現(xiàn)支持國(guó)標(biāo)交流/直流充電協(xié)議，也能滿足歐洲和北美的聯(lián)合充電系統(tǒng)（CCS）以及日本CHAdeMO充電協(xié)議（圖14）。為了解決充電設(shè)備的兼容性和充電時(shí)長(zhǎng)難以滿足電動(dòng)車(chē)車(chē)主的需求，軟件也實(shí)現(xiàn)了超級(jí)充電標(biāo)準(zhǔn)的充電控制功能。

圖14?充電控制軟件架構(gòu)

剩余充電時(shí)間是指電動(dòng)車(chē)開(kāi)始充電到充電結(jié)束所花費(fèi)的時(shí)間，充電時(shí)間隨著車(chē)輛電量增多逐漸減小。剩余充電時(shí)間估算功能要求車(chē)輛在充電開(kāi)始階段就能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)整個(gè)充電過(guò)程所花費(fèi)的時(shí)間，但電動(dòng)車(chē)充電過(guò)程中，充電時(shí)間受電芯特性、充電策略、樁輸出能力、整車(chē)熱管理和SOX估算精度等多個(gè)因素的影響，因此，高精度的剩余充電時(shí)間估算一直是行業(yè)難題。

聯(lián)合電子采用的是一種基于充電工況動(dòng)態(tài)修正的自適應(yīng)剩余充電時(shí)間估算算法，該算法將充電過(guò)程分為低電壓預(yù)充電，恒流充電和恒壓充電三個(gè)階段，算法根據(jù)每一階段的充電特征，分別估算各階段充電時(shí)間，然后累加求和得出總時(shí)間。在恒流充電階段，可以根據(jù)客戶需求配置基于電芯電壓或SOC階梯式充電策略的充電時(shí)間估算。

在充電過(guò)程中，算法通過(guò)增加充電樁輸出能力修正因子來(lái)預(yù)測(cè)未來(lái)充電樁最大輸出電流。對(duì)于高低溫工況，除了在充電開(kāi)始前計(jì)算電池預(yù)熱、預(yù)冷時(shí)間外，充電時(shí)間算法在充電過(guò)程中也會(huì)基于電池?zé)崮Ｐ秃碗姵匕鼰峁芾聿呗裕A(yù)測(cè)未來(lái)電池溫度，進(jìn)而確定電池未來(lái)的充電電流。對(duì)于充電末端，由于SOC精度造成充電時(shí)間偏差，算法增加基于單體電壓的充電時(shí)間倒計(jì)時(shí)算法以提高末端充電時(shí)間估算精度（圖15）。

圖15?直流充電剩余時(shí)間計(jì)算實(shí)測(cè)效果

支持充電預(yù)熱的中低溫回路熱管理控制

熱管理控制功能可以協(xié)調(diào)來(lái)自于電池、電機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)和駕駛艙等的加熱或冷卻需求（圖16），結(jié)合整車(chē)模式來(lái)決策和切換熱管理控制模式，進(jìn)而控制各子系統(tǒng)準(zhǔn)確的響應(yīng)各種來(lái)源的熱管理需求。開(kāi)發(fā)的軟件可以適用于純電和混動(dòng)項(xiàng)目中的多種熱管理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

圖16?VCU熱管理需求來(lái)源

為了提升低溫環(huán)境下車(chē)輛上電后快速達(dá)到電池合適的運(yùn)行狀態(tài)，開(kāi)發(fā)的電池遠(yuǎn)程預(yù)熱功能可以結(jié)合駕駛員的出行時(shí)間、電池狀態(tài)、充電狀態(tài)以及整車(chē)能量狀態(tài)對(duì)電池進(jìn)行預(yù)熱，在駕駛員用車(chē)時(shí)使電池性能達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)。方案引入了一次喚醒計(jì)算預(yù)熱時(shí)間和二次喚醒執(zhí)行預(yù)熱的概念，并且在駕駛艙有預(yù)調(diào)節(jié)需求時(shí)，引入特定的電管理和能量協(xié)調(diào)方案，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)能耗、電池性能、駕駛艙舒適性最優(yōu)。

充電預(yù)熱控制可以實(shí)現(xiàn)用戶在低溫插槍充電時(shí)，根據(jù)電池的預(yù)熱請(qǐng)求，控制電池處于預(yù)熱模式。在充電機(jī)輸出能力范圍內(nèi)，由充電機(jī)輸出功率通過(guò)電池加熱器（PTC）對(duì)電池加熱。因?yàn)樵诔潆婎A(yù)熱模式下，電池的主繼電器在斷開(kāi)狀態(tài)，能確保電池不會(huì)有電流輸入或輸出，確保不會(huì)對(duì)低溫條件下的電池造成損壞。當(dāng)電池被加熱到合適溫度后，再控制電池退出預(yù)熱模式進(jìn)入正常的充電模式。方案實(shí)現(xiàn)了在低溫下給電池充電有效保護(hù)電池的同時(shí)，縮短充電時(shí)間，給用戶帶來(lái)更好的充電體驗(yàn)（圖17）。

圖17?低溫交流充電預(yù)熱實(shí)測(cè)效果

低溫環(huán)境兼顧功率保護(hù)和駕駛性改善策略

在電池溫度很低時(shí)電池的充放電功率受限，行車(chē)過(guò)程中會(huì)經(jīng)常用到電池的功率邊界。當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)在功率邊界附近運(yùn)行時(shí)，會(huì)非常容易導(dǎo)致電池過(guò)充或過(guò)放發(fā)生。此時(shí)系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行快速閉環(huán)調(diào)節(jié)以把電池功率調(diào)整到正常范圍內(nèi)，但這會(huì)導(dǎo)致駕駛性變得很差。因此如何在低溫環(huán)境下同時(shí)兼顧功率邊界保護(hù)和可接受的駕駛性兩方面一直是行業(yè)的有個(gè)難題。

尤其對(duì)于多電機(jī)串并聯(lián)四驅(qū)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，各個(gè)電機(jī)實(shí)際功率都會(huì)相互影響彼此的功率邊界，是一個(gè)相互影響的多層閉環(huán)控制，某一個(gè)高壓部件功率抖動(dòng)都會(huì)影響其他部件的抖動(dòng)（圖18）。因此，在極低溫度時(shí)電池輸入輸出功率受限，并且拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中存在多電機(jī)耦合時(shí)，更容易造成電池過(guò)充過(guò)放以及駕駛性抖動(dòng)。

圖18?多電機(jī)串并聯(lián)四驅(qū)拓?fù)涔β蔬吔缬绊懯疽鈭D

針對(duì)多電機(jī)耦合的混動(dòng)系統(tǒng)，通過(guò)大量策略優(yōu)化以及低溫駕駛性試驗(yàn)驗(yàn)證對(duì)比，軟件將電池長(zhǎng)時(shí)功率進(jìn)行動(dòng)態(tài)邊界調(diào)節(jié)，在扭矩結(jié)構(gòu)以及模式切換過(guò)程中，用電機(jī)長(zhǎng)時(shí)扭矩邊界對(duì)駕駛員驅(qū)動(dòng)需求進(jìn)行限制，用電機(jī)短時(shí)扭矩邊界對(duì)類似ESP干涉、發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)預(yù)留等扭矩需求進(jìn)行限制，保證滿足駕駛需求的同時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)電池過(guò)充過(guò)放的情況。通過(guò)電池功率預(yù)測(cè)，電池限制功率閉環(huán)調(diào)節(jié)，以及預(yù)測(cè)功率變化趨勢(shì)提前收窄或放寬功率限制邊界等方式。很好的解決了低溫環(huán)境下兼顧功率保護(hù)和駕駛性的效果（圖19）。

圖19?功率閉環(huán)保護(hù)功能框架

以低溫環(huán)境下起步全油門(mén)加速工況為例，通過(guò)上述軟件優(yōu)化措施，當(dāng)?shù)蜏毓r發(fā)電機(jī)實(shí)際功率波動(dòng)情況下，也可以保證電池功率不過(guò)放，并且前后電機(jī)準(zhǔn)確響應(yīng)扭矩邊界限制，避免駕駛抖動(dòng)的發(fā)生（圖20）。

圖20?低溫全油門(mén)加速駕駛性實(shí)測(cè)效果

故障診斷和響應(yīng)

新能源汽車(chē)的動(dòng)力和高壓部件比傳統(tǒng)車(chē)多很多，車(chē)輛可能發(fā)生的故障類型和數(shù)量以及不同場(chǎng)景下(駐車(chē)、充電、行車(chē)等)的故障發(fā)生后的后處理的方式也很多。故障診斷的及時(shí)性、故障后處理的合理性對(duì)駕駛員的駕駛體驗(yàn)和車(chē)輛安全性都有很大的影響。

基于對(duì)整車(chē)所有驅(qū)動(dòng)部件的700多個(gè)故障原因和影響梳理，結(jié)合整車(chē)可能的故障響應(yīng)方式，軟件針對(duì)不同場(chǎng)景下發(fā)生故障的嚴(yán)重性，設(shè)計(jì)了多個(gè)等級(jí)的故障響應(yīng)方式。在確保車(chē)輛安全的前提下，盡可能做到了駕駛體驗(yàn)的友好性。此外VCU作為整車(chē)OBD的主控制器,根據(jù)法規(guī)實(shí)現(xiàn)了不同部件發(fā)生故障發(fā)生后的亮燈需求協(xié)調(diào)和故障提示功能（圖21）。

圖21?故障診斷和響應(yīng)功能框架

?對(duì)客戶的收益?

VCU8.5整車(chē)運(yùn)動(dòng)域控制器平臺(tái)憑借強(qiáng)大的性能和豐富的功能，依托本地研發(fā)團(tuán)隊(duì)的強(qiáng)力支持和快速響應(yīng)，滿足客戶日益豐富的需求和更高的質(zhì)量要求。

豐富的硬件資源，有助于客戶根據(jù)項(xiàng)目需求進(jìn)行配置擴(kuò)展開(kāi)發(fā)

基于整車(chē)電子電氣架構(gòu)發(fā)展趨勢(shì)，融合動(dòng)力域和部分底盤(pán)域功能，實(shí)現(xiàn)底盤(pán)域部分功能的冗余控制和備份

靈活的合作開(kāi)發(fā)模式，支持客戶化自主應(yīng)用開(kāi)發(fā)及第三方軟件集成導(dǎo)入

100%本地開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)，快速靈活支持和響應(yīng)客戶

強(qiáng)大的功能安全和信息安全設(shè)計(jì)保障系統(tǒng)可靠運(yùn)行

豐富的控制器生產(chǎn)制造經(jīng)驗(yàn)和自動(dòng)化生產(chǎn)率保障硬件質(zhì)量

SOP后可進(jìn)行FOTA備份刷新，以提升車(chē)輛性能和終端客戶功能體驗(yàn)

審核編輯：黃飛

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