当智能钥匙在车内且合法有效,换挡杆挡位处于P/N挡, 踩下制动踏板,按下启动按钮,车辆开始启动,车辆启动包 括纯电启动与发动机启动:①当电池包允许放电电流小于一 定值时,或电池包电量SOC小于一定值时,只允许发动机启动;②当电池包允许放电电流大于一定值,且电池包电量SOC大于一定值时,采用纯电启动。无论是发动机启动还是 纯电启动,都需要完成启动电子防盗认证。
车辆启动电子防盗控制由发动机控制单元ECM、牵引力 电机控制器MCU、动力控制模块HCU、被动进入/一键启动模块PEPS和智能钥匙参与控制。
首先智能钥匙与PEPS完成钥匙认证,认证成功后,整车进入IGN ON,HCU、EMS、MCU完成相应初始化工作。同时PEPS开始确认如下条件1是否全部满足。
条件1:①电源模式处于IGN ON;②制动踏板信号有效;③挡位处于P或N挡位;④车速小于3km/h;⑤智能钥匙认证成功;⑥电子转向柱锁解锁成功;⑦发动机或电机转速 为0。
若满足以上条件1,防盗认证成功,PEPS发送启动请求 信号给VMS,VMS进入高压上电过程。在完成初始化之后,HCU同时确认电池包状态,当高压电池包允许放电电流及动 力模式开关状态符合以下条件2中的任意一条。
HCU将整车动力模式置为HEV模式,当高压电池包电量SOC、高压电池包允许放电电流及动力模式开关状态符合以 下条件3。
HCU将整车动力模式置为EV模式。当高压上电完成之 后,HCU成功接收整车模式信号为驾驶模式后,HCU开始控 制动力系统,并确认当前动力系统是否就绪,动力系统就绪需要满足以下条件4。
条件4:动力系统就绪后,HCU通过总线反馈动力系统就绪并判断是否需要采用发动机启动。①当不需要采用发动 机启动,整车EV启动完成,仪表显示整车可用于驾驶等信 息;②当需要启动发动机,HCU通过总线发送启动请求信号 给发动机控制模块ECM,并判断外界环境温度;③当外界温度小于一定值时,HCU通过总线发送冷启动请求信号给PEPS,PEPS确认条件1满足,断开ACC与IGN2继电器,同时通过总线发送冷启动允许信号给HCU,HCU接收到有效信号 后,控制冷启动继电器吸合,通过冷启动继电器带动发动机启动,当PEPS接收到发动机控制模块反馈的发动机启动成 功信号之后,重新吸合ACC与IGN2继电器;④当外界温度大于一定值时,HCU控制采用P0电机带动发动机启动。发动机控制模块确认发动机转速,并控制喷油点火,当发动机启动 成功后,通过总线反馈发动机状态,整车发动机启动完成。控制采用发动机启动并发送发动机启动请求信号给发动机ECM,发动机ECM接收该信号后发送认证请求给HCU,开始防盗认证,当HCU接收发动机防盗认证成功信号之后,发送起动机工作请求信号给PEPS,PEPS确认是否满足条件1,当满足条件1后,PEPS断开ACC与IGN 2继电器,并发送起动机允许吸合信号给HCU与发动机ECM,HCU接收该信号之后 吸合起动机继电器,ECM确认发动机转速满足要求,开始喷 油点火控制,车辆完成启动工作。
无论是发动机启动成功还是纯电启动成功,之后如果需要从IGN ON启动车辆,从上一次认证成功30s之内启动车辆,不需要再进行防盗认证,超过30s,启动车辆需要重新进行防盗认证。
车辆起动之后,按下EV或HEV模式切换开关,从纯电 模式切换至混合动力模式,或从混合动力模式切换至纯电模 式,不需要再进行防盗认。启动防盗认证如图1所示。
高压工作电压范围为220~420V,为保证整车漏电安全,整车具备高压互锁保护控制。整车高压互锁由图2所示的控制电路实现。
当整车控制模块VMS确认高压允许上电后,VMS控制HVIL_OUT输出高电压,如果所有高压零部件 (MCU、ACU、P0 Motor、P3 Motor、DC-DC、OBC、BP)的高压接插件正 常连接,继电器R1吸合,同时VMS采集HVIL_IN信号,并确认HVIL_IN信号符合要求(高电平有效),若VMS检测HVIL_IN信号不满足要求,则控制停止HVIL_OUT高电平的 输出。
在整个高压互锁控制过程中,假如断开维修开关,VMS检测HVIL_IN信号不满足要求,停止HVIL_OUT高电平的输出,同时R1继电器断开,BMS高压断电。
当在启动高压上电过程中预充失败,此时VMS重新检测启动条件,当制动踏板踩下,启动按钮按下,VMS重新接收 到PEPS发送的有效启动请求信号之后,重 新进入高压上电。若重复上高压电次数大于5,则VMS禁止上高压电。
若上述条件满足,HVIL_OUT高电平输出后,判断 HVIL_IN信号符合要求 (高电平有效),则通过总线发送高压上电指令。
VMS控制HVIL_OUT接口停止输出后,将高压状态置为OFF状态。CG继电器的关闭条件:①BMS反馈继电器断开;②HVIL_IN检测到低电平;③高压放电完成;④冷却风扇停止工作。
当充电完成后,BMS通过总线信号控制OBC停止工作,OBC接收到有效信号之后停止高压充电工作,并将OBC状态 信号反馈给BMS。BMS通过总线信号将充电完成状态信号发 送给VMS,VMS接收到该有效信号后,或者充电枪插入信号 无效,将整车模式置为Termination Mode,同时将高压状态 置为Termination状态,并发送总线信号控制DC-DC停止工 作,同时继续吸合CG继电器,进入下电等待阶段。
当VMS接收到DC-DC及动力系统零部件停止工作状态信 号后,发送高压下电请求信号给BMS,BMS接收高压下电请 求信号之后,控制主正和主负高压继电器断开,并反馈电池 包状态信号给VMS,VMS接收到该信号之后,同时确认主正主负继电器处于断开状态之后,控制HVIL_OUT接口停止输 出,同时检测HVIL_IN接口的反馈信号有效。
当VMS发送高压下电请求信号之后开始计时,当超过2s之后,BMS依然未反馈电池包下电状态信号或者主正主负继电器依然处于吸合状态,VMS无条件停止HVIL_OUT接口的电气输出。
VMS控制HVIL_OUT接口停止输出后,将高压状态置为OFF状态。CG继电器的关闭条件和运行下电相同。
3.5 故障下电
当整车高压控制系统、高压零部件等出现故障时,VMS执行强制高压下电控制,故障下电过程同样也包括下电等待 阶段、延时断电阶段以及断电完成阶段。在各阶段所需要完成的控制过程与正常下电过程一样。
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