导语：状态机，代表了电驱动系统运行的不同状态或者工作模式，电驱动系统控制器（Inverter）与整车控制器（VCU）状态机的匹配就好比找对象，既要性格、三观相匹配，也要有相似的生活方式和行为逻辑。文本从电驱动系统的多种工作模式角度，对电动汽车点火启动、运转、熄火停车背后的故事做了简要介绍。

本文分为以下三部分展开：

1. 什么是状态机？

2. 电驱动系统包含哪些工作模式？

3. 电驱动系统工作模式逻辑简述

1. 什么是状态机？

状态机，英文名mode manager或system state，顾名思义，表征的是系统运行的不同状态或者模式，是电驱动系统进行整车系统匹配的关键，贯穿设计开发的全过程。

动力总成控制器（Inverter）与整车控制器（VCU）状态机的匹配，通俗来讲，就像是找对象，男孩（Inverter）、女孩（VCU）都有各自独特的状态，想最终走到一起，既要性格、三观相匹配，也要有相似的生活方式和行为逻辑，这里的性格、三观、生活方式和行为逻辑就是所谓的“状态”或"模式"。

个人理解，好的状态机、好的男女关系，应该具备以下几点：

"让你干嘛你干嘛"：行为匹配，逻辑严谨

"生活丰富且自律"：模式丰富，守规矩

"吾日三省吾身"：自检及时，且丰富

"知错就改"：故障面广，及时上报

"安全第一"：安全状态简单明了

都满足好像也挺难的..

2. 电驱动系统包含哪些工作模式？

状态机，也称为系统工作模式，根据是否需要收发VCU报文指令可以分为两大类：主动工作模式、被动工作模式。

主动工作模式

我们先来聊聊主动工作模式，般包含以下几种工作状态：

转矩模式 ：最基本的工作模式，当高压达到某阈值后，根据VCU的指令调节电机扭矩输出（电动或发电）。

转速模式 ：非必须模式，根据整车需求进行配置，控制器按整车VCU指令调节电机转速（正转或反转），一般发生在有转速同步需求的场景，如换挡、动力分离、台架对拖调速等。

旋变自标定模式 ：非必须模式，较高级的车上会配置，一般在上电自检过程中，会调取下线旋变初始值，若OK，反馈信号给VCU，若异常，进入旋变自标定模式，这个过程中系统功率和转速会受限制。

主动短路模式 ：英文名ASC-Active Short Circuit，安全模式，通过闭合IGBT的所有上三桥或下三桥，实现电机绕组短路，只要故障存在，转矩或转速指令不被相应，同时无PWM信号输出。

滑行模式 ：英文名Freewheeling，安全模式，IGBT处于开管状态，这时没有电流流过，但是二极管仍然可以，此时为了确保没有电流反灌至控制器，对电机转速和DC端电压有要求，因此一般发生在低速段。

（安全模式为必须项，个人理解）

电压模式 ：非必须模式，控制器根据VCU请求电压，对HVAC电流进行控制，间接实现扭矩控制功能，一般出现在混动车，当高压蓄电池不能正常工作，为了给低压网络供电，这时候需要电机反拖供电。

被动工作模式

离线模式 ：控制器处于关闭状态，一般指KL30供电低于某阈值。

上电初始化： 电机控制器获得低压供电后，开始进行HW和SW初始化工作，具体包括：系统供电、时钟配置、CAN初始化、IO口配置、AD初始化、PWM初始化、定时器初始化、SPI初始化。

上电自检： 初始化完成后的低压自检模式，检测电压、电流、位置、温度传感器信号是否异常，并更新IGBT和电机温度。

等待模式： 系统初始化和自检完成后，等待VCU命令，若只有扭矩请求也不会发波，只有当高压上来后，才会进行切换。

后处理模式 ：当KL15掉电后，会从上述的各主动工作模式中切出，切入该模式，可以理解成准备下电前的"休息站"，这时候一般要把高压和转速降下来。

睡眠模式： 一般发生在后处理模式之后，当高压和转速下来后，当收到CAN BUS下电指令后，会进入睡眠，此时无总线通信，会做低压退初始化工作；但是，这时候一旦有KL15或CAN唤醒，会重新进入初始化。

故障模式： 一旦发生故障，控制器会按照故障矩阵中定义，做出相应动作，一般会有以下几种安全状态：主动短路、滑行、阶跃零扭矩输出、斜率零扭矩输出。

3. 电驱动系统工作模式逻辑简述

无论是传统车还是纯电动车， 无论是马路杀手还是老司机 ，想让车跑起来无非三个动作： 踩刹车、扭钥匙点火、松刹车踩油门，停车的时候同理。BUT，这看似简单的过程，动力总成控制器背地里可干了不是一点点的事，下面我们聊聊 " 它" 做了什么？

一般整车停车状态，蓄电池供电，KL30为常电，在离线模式 ；

当电压大于某一阈值，这时候等待客户的点火信号KL15激活（有的整车厂也会采用特定帧CAN唤醒），进入 控制器初始化 ；

这个阶段会激活电源芯片，给控制芯片供电，同时呢，会进行一些硬件自检，确定某些安全状态能正常执行，若报故障，会进入 故障模式 ，若一切正常，则会进入 等待模式 ；

若检测到高压上来了，同时VCU请求了进入 扭矩模式 ；

随后能根据条件在不同模式间进行切换，如 电压控制模式、旋变自学习模式、滑行模式、转速控制模式 ；

主动工作模式期间，若发生故障，则进入 故障模式 ，执行相应的动作，若KL15掉电，则会进入 后处理模式 ，同时转速、电压下降，故障存储；

这时候如果收到CAN BUS 睡眠通知，同时当高压和转速下来后，则进入 睡眠模式 ，开始退初始化的工作，进入正常下电流程中，这个过程中一旦有KL15或CAN唤醒，会重新进入 上电初 始化模式 。

以上就是从电驱动系统状态机角度，对发生在电动汽车的启动、停车背后故事的解释，是不是很有意思啊？我们的汽车就是通过各个模式下的切换，实现了车辆的运转。

对这块感兴趣的朋友欢迎随时交流。