电动汽车控制，为什么R档速度比D档慢，运动模式比ECO模式动力强

从扭矩控制角度看，一脚油门车里都发生了啥

一脚油门车里都发生了啥，用户踩下油门后VCU解析油门信号成油门开度（油门开度是一个0-100百分比信号），之后VCU再计算出用去驱动车辆的扭矩值，将该扭矩值发送给永磁同步电机控制器MCU，MCU按照VCU发送的扭矩值驱动车辆，稍后的章节中会再介绍MCU内部的扭矩如何计算，如何高效的驱动车辆。现在的车型中大多都有这几种功能，比如，前进，后退，滑行，以及经济模式，运动模式等，本章节先忽略档位等其他因素主要通过油门扭矩的角度介绍些功能的驱动车辆的扭矩值是怎么计算，档位信号是车辆的一个重要的输入信号，档位相关的功能和诊断会在后面的章节介绍，

1，VCU对油门信号的处理

• 油门踏板也叫加速踏板：
• 加速踏板是双电压信号，两路信号是成2倍比例关系，假设第一路油门信号VCU采集到电压为APS1_V，第二路油门信号VCU采集到电压为APS2_V，其中APS1_V的标称电压范围是0.6V~4V，APS2_V的标称电压范围是0.3V~2V。但是实际应用到车辆中他们的可用电压范围都会比标称的范围要窄，大概是0.9V-4V，和0.46V-2V，
• 加速踏板在没有被踩下时的两路电压信号是比较大的，APS1_V=4V，APS2_V=2V，加速踏板踩到底时两路电压信号比较小，APS1_V=0.9V，APS2_V=0.46V，
• 将油门踏板的电压信号转换成油门开度信号，
• 假设当前用户踩下油门踏板，VCU采集到的油门电压信号APS1_V和APS2_V对应的油门开度信号分别是APS1_Vpct和APS2_Vpct，
• APS1_Vpct = [（APS1_V - 0.9）/（4-0.9）] * 100，APS2_Vpct = [（APS2_V - 0.3）/（2-0.3）]*100，
• 油门踏板开度的变化曲线，
• 油门开度信号从0到100的增加，或者从100到0的减小过程，不能是类似方波的信号的变化，这里有一个滤波模块，
• 同样的如果用户脚踩到油门上有稍微的上下抖动，都不能算作真实的油门开度变化算作干扰要滤掉，这里抖动的允许范围大概在1-1.5个百分比，
• 加速踏板的信号有效性校验，
• 条件1：VCU采集到油门的电压信号APS1_V超过，或者低于设定的阈值，
• 条件2：VCU采集到油门的电压信号APS2_V超过，或者低于设定的阈值，
• 条件3：两路油门开度信号APS1_Vpct和APS2_Vpct同步校验，当APS1_Vpct和APS2_Vpct差值的绝对值超过指定的阈值，
• 当条件1满足时，VCU使用APS2_Vpct作为油门踏板的有效信号，
• 当条件2满足时，VCU使用APS1_Vpct作为油门踏板的有效信号，
• 当条件1和条件2同时成立时，该采集的到油门电压信号无效，并且VCU上报油门信号无效故障，同时油门开度信号APS1_Vpct和APS2_Vpct设置成零，
• 当条件3成立并且（条件1或者条件2有一个成立）时，VCU上报油门信号同步故障，并且比较APS1_Vpct和APS2_Vpct，将其中较小的油门信号信号作为输出，

2，驱动，VCU的扭矩指令，

当VCU采集到了用户踩下的油门信号，并转换成油门的开度，之后VCU会根据油门开度给永磁同步电机得控制器MCU输出扭矩指令，MCU按照VCU的扭矩指令输出扭矩，驱动电动汽车，

• VCU扭矩指令计算，
• 基本的扭矩计算是通过用户踩下的油门踏板的开度 与 当前电机的转速 一起查表获得，这张表的数据主要来源是整车牵引力数据和永磁同步电机Y特性曲线，关于牵引力会在以后的章节里介绍，Y特性曲线会在以后的MCU章节介绍，
• 前进模式下扭矩
• 经济模式扭矩查询表，
• 如 “eco扭矩表”所示，在E点，用户的油门踏板开度信号APS_Vpct=40,电机的转速=1000rpm的条件下，查询的VCU扭矩之令为190Nm左右，

eco扭矩表

• 运动模式扭矩查询表，
• 如 sport扭矩表”所示，在S点，用户的油门踏板开度信号APS_Vpct=40,电机的转速=1000rpm的条件下，查询的VCU扭矩之令为250Nm左右，

sport扭矩表

• R档后退模式下扭矩查询表，
• 如 “R档后退扭矩表”所示，在R点，用户的油门踏板开度信号APS_Vpct=40,电机的转速=1000rpm的条件下，查询的VCU扭矩之令为110Nm左右，

R档后退扭矩表

• sport模式与ECO模式的扭矩差别
• 可见在同样的油门开度下 VCU在sport模式下的扭矩指令大于ECO模式大于R档后退模式，这也是为什么soprt模式下车辆的动力强，推背感更明显的原因，
• R档速度慢的主要因素
• R档后退模式下电机转速曲线只有三条，在本例中超过2000rpm 扭矩输出都是0 ，这就是为什么车辆R档后退时车辆最高车速小的原因，具体为什么R档后退限制在2000rpm 可以参考之前的“能量回馈计算及触发条件”的章节里面有电机转速和车速的换算公式，
• 滑行模式下扭矩计算，
• 滑行模式和前几有些不同，滑行模式是指车辆正常挂档后，用户并没有踩下油门踏板，车辆以一个固定的车速行驶，车速不会快一般10km/h，基于这样的情况，查表扭矩指令的方式不太合适，它无法使车辆以恒定的速度稳定行驶，要想使车辆以一个恒定的车速行驶可以使用速度PID闭环控制，
• 速度PID闭环控制，
• 先假定要限制的车速是10km/h, 该车速对应的电机转速是Thre_rpm=1000rpm，当前的电机转速为raw_rpm，该模块的调度周期是 t,
• pid控制中的pgain是通过查表获得（标定），igain也通过查表获得（标定），d参数为0，
• 滑行模式下扭矩=[（Thre_rpm - raw_rpm）* pgain + igain * （Thre_rpm - raw_rpm）]