Dadansoddiad o egwyddorion a swyddogaeth rheolwr cerbyd cerbydau trydan pur

Cyflwyniad: Mae'rrheolwr cerbyd yw canolfan reoli gyrru arferol y cerbyd trydan, cydran graidd y system rheoli cerbydau, a phrif swyddogaeth y gyrru arferol, adferiad ynni brecio adfywiol, prosesu diagnosis bai a monitro statws cerbyd y cerbyd trydan pur . rhan rheoli.

Mae rheolydd y cerbyd yn cynnwys dwy brif gydran, caledwedd a meddalwedd. Yn gyffredinol, datblygir ei feddalwedd a'i raglenni craidd gan weithgynhyrchwyr, tra gall cyflenwyr rhannau ceir ddarparu caledwedd rheolwr cerbydau a gyrwyr sylfaenol.Ar y cam hwn, mae ymchwil tramor ar reolwr cerbydau trydan pur yn canolbwyntio'n bennaf ar gerbydau trydan pur sy'n cael eu gyrru gan olwynion.moduron.Ar gyfer cerbydau trydan pur gyda dim ond un modur, fel arfer nid oes ganddo reolwr cerbyd, ond defnyddir y rheolwr modur i reoli'r cerbyd.Gall llawer o gwmnïau tramor mawr ddarparu datrysiadau rheolwyr cerbydau aeddfed, megis Continental, Bosch, Delphi, ac ati.

1. Cyfansoddiad ac egwyddor y rheolwr cerbyd

Rhennir y system rheoli cerbydau o gerbyd trydan pur yn bennaf yn ddau gynllun: rheolaeth ganolog a rheolaeth ddosbarthedig.

Syniad sylfaenol y system reoli ganolog yw bod rheolwr y cerbyd yn cwblhau'r casgliad o signalau mewnbwn yn unig, yn dadansoddi ac yn prosesu'r data yn unol â'r strategaeth reoli, ac yna'n rhoi gorchmynion rheoli yn uniongyrchol i bob actuator i yrru gyrru arferol y cerbyd trydan pur.Manteision y system reoli ganolog yw prosesu canolog, ymateb cyflym a chost isel; yr anfantais yw bod y gylched yn gymhleth ac nid yw'n hawdd afradu gwres.

Syniad sylfaenol y system reoli ddosbarthedig yw bod rheolwr y cerbyd yn casglu rhai signalau gyrrwr, ac yn cyfathrebu â'r rheolwr modur a'r system rheoli batri trwy fws CAN. Mae'r rheolwr modur a'r system rheoli batri yn y drefn honno yn casglu'r signalau cerbyd trwy'r bws CAN. trosglwyddo i reolwr y cerbyd.Mae rheolwr y cerbyd yn dadansoddi ac yn prosesu'r data yn unol â gwybodaeth y cerbyd a'i gyfuno â'r strategaeth reoli. Ar ôl i'r rheolwr modur a'r system rheoli batri dderbyn y gorchymyn rheoli, maen nhw'n rheoli gweithrediad modur a rhyddhau batri yn unol â gwybodaeth cyflwr cyfredol y modur a'r batri.Manteision systemau rheoli dosbarthedig yw modiwlaredd a chymhlethdod isel; yr anfantais yw cost gymharol uchel.

Dangosir y diagram sgematig o system rheoli cerbyd gwasgaredig nodweddiadol yn y ffigur isod. Haen uchaf y system rheoli cerbyd yw rheolwr y cerbyd. Mae'r rheolwr cerbyd yn derbyn gwybodaeth y rheolydd modur a'r system rheoli batri trwy fws CAN, ac yn darparu gwybodaeth i'r rheolydd modur a'r batri. Mae'r system reoli a'r system arddangos gwybodaeth mewn cerbyd yn anfon gorchmynion rheoli.Mae'r rheolwr modur a'r system rheoli batri yn gyfrifol am fonitro a rheoli'r modur gyrru a'r batri pŵer yn y drefn honnopecyn, a defnyddir y system arddangos gwybodaeth ar y bwrdd i arddangos gwybodaeth statws cyfredol y cerbyd.

cef030d0-5c26-11ed-a3b6-dac502259ad0.png

Diagram sgematig o system rheoli cerbydau gwasgaredig nodweddiadol

Mae'r ffigur isod yn dangos egwyddor cyfansoddiad y rheolydd cerbydau trydan pur a ddatblygwyd gan gwmni.Mae cylched caledwedd rheolwr y cerbyd yn cynnwys modiwlau fel microreolydd, cyflyru maint switsh, cyflyru maint analog, gyriant cyfnewid, rhyngwyneb bws CAN cyflym, a batri pŵer.

cf17acd2-5c26-11ed-a3b6-dac502259ad0.png

Diagram sgematig o gyfansoddiad y rheolwr cerbyd cerbydau trydan pur a ddatblygwyd gan gwmni

(1) modiwl microcontroller Y modiwl microcontroller yw craidd rheolwr y cerbyd. O ystyried swyddogaeth y rheolwr cerbyd cerbydau trydan pur ac amgylchedd allanol ei weithrediad, dylai'r modiwl microcontroller fod â pherfformiad prosesu data cyflym, cyfoethog Mae nodweddion y rhyngwyneb caledwedd, cost isel a dibynadwyedd uchel.

(2) Modiwl cyflyru maint switsh Defnyddir y modiwl cyflyru maint switsh ar gyfer trosi lefel a siapio maint mewnbwn y switsh, ac mae un pen yn gysylltiedig â lluosogrwydd o synwyryddion maint switsh, ac mae'r pen arall yn gysylltiedig â'r microreolydd.

(3) Modiwl cyflyru analog Defnyddir y modiwl cyflyru analog i gasglu signalau analog y pedal cyflymydd a'r pedal brêc, a'u hanfon at y microreolydd.

(4) Modiwl gyrru ras gyfnewid Defnyddir y modiwl gyrru ras gyfnewid ar gyfer gyrru lluosogrwydd o rasys cyfnewid, y mae un pen ohono wedi'i gysylltu â microreolydd trwy ynysydd optoelectroneg, ac mae'r pen arall yn gysylltiedig â lluosogrwydd o rasys cyfnewid.

(5) Modiwl rhyngwyneb bws CAN cyflym Defnyddir y modiwl rhyngwyneb bws CAN cyflym i ddarparu rhyngwyneb bws CAN cyflym, y mae un pen ohono wedi'i gysylltu â'r microreolydd trwy ynysydd optoelectroneg, ac mae'r pen arall wedi'i gysylltu i'r system bws CAN cyflym.

(6) Modiwl cyflenwad pŵer Mae'r modiwl cyflenwad pŵer yn darparu cyflenwad pŵer ynysig ar gyfer y microbrosesydd a phob modiwl mewnbwn ac allbwn, yn monitro foltedd y batri, ac wedi'i gysylltu â'r micro-reolydd.

Mae rheolwr y cerbyd yn rheoli, yn cydlynu ac yn monitro pob agwedd ar y gadwyn pŵer cerbydau trydan i wella effeithlonrwydd defnyddio ynni'r cerbyd a sicrhau diogelwch a dibynadwyedd.Mae'r rheolwr cerbyd yn casglu signal gyrru'r gyrrwr, yn cael y wybodaeth berthnasol am y modur gyrru a'r system batri pŵer trwy'r bws CAN, yn dadansoddi ac yn cyfrifo, ac yn rhoi cyfarwyddiadau rheoli modur a rheoli batri trwy fws CAN i wireddu rheolaeth gyrru'r cerbyd a rheoli optimeiddio ynni. a rheolaeth adfer ynni brêc.Mae gan y rheolwr cerbyd hefyd swyddogaeth rhyngwyneb offeryn cynhwysfawr, a all arddangos gwybodaeth statws cerbyd; mae ganddo swyddogaethau diagnosis a phrosesu bai cyflawn; mae ganddo swyddogaethau porth cerbydau a rheoli rhwydwaith.

2. Swyddogaethau sylfaenol y rheolwr cerbyd

Mae'r rheolwr cerbyd yn casglu gwybodaeth yrru fel signal pedal cyflymydd, signal pedal brêc a signal switsh gêr, ac ar yr un pryd yn derbyn y data a anfonwyd gan y rheolwr modur a'r system rheoli batri ar fws CAN, ac yn dadansoddi'r wybodaeth ar y cyd â'r strategaeth rheoli cerbydau a dyfarniad, echdynnu bwriad gyrru'r gyrrwr a gwybodaeth cyflwr rhedeg cerbyd, ac yn olaf anfon gorchmynion trwy'r bws CAN i reoli gwaith pob rheolwr cydran i sicrhau gyrru arferol y cerbyd.Dylai fod gan reolwr y cerbyd y swyddogaethau sylfaenol canlynol.

(1) Swyddogaeth rheoli gyrru'r cerbyd Rhaid i fodur gyrru'r cerbyd trydan allbynnu'r trorym gyrru neu frecio yn unol â bwriad y gyrrwr.Pan fydd y gyrrwr yn iselhau'r pedal cyflymydd neu'r pedal brêc, mae angen i'r modur gyrru allbynnu pŵer gyrru penodol neu bŵer brecio adfywiol.Po fwyaf yw'r agoriad pedal, y mwyaf yw pŵer allbwn y modur gyrru.Felly, dylai rheolwr y cerbyd esbonio gweithrediad y gyrrwr yn rhesymol; derbyn gwybodaeth adborth o is-systemau'r cerbyd i ddarparu adborth gwneud penderfyniadau i'r gyrrwr; ac anfon gorchmynion rheoli i is-systemau'r cerbyd i gyflawni gyrru arferol y cerbyd.

(2) Rheoli rhwydwaith y cerbyd cyfan Mae'r rheolwr cerbyd yn un o'r rheolwyr niferus o gerbydau trydan ac yn nod yn y bws CAN.Mewn rheoli rhwydwaith cerbydau, y rheolwr cerbyd yw'r ganolfan rheoli gwybodaeth, sy'n gyfrifol am drefnu a throsglwyddo gwybodaeth, monitro statws rhwydwaith, rheoli nodau rhwydwaith, a diagnosis a phrosesu namau rhwydwaith.

(3) Adfer ynni brecio Nodwedd bwysig cerbydau trydan pur sy'n wahanol i gerbydau injan hylosgi mewnol yw y gallant adennill ynni brecio. Cyflawnir hyn trwy weithredu modur cerbydau trydan pur mewn cyflwr brecio atgynhyrchiol. Dadansoddiad o'r rheolwr cerbyd Bwriad brecio'r gyrrwr, statws pecyn batri pŵer a gwybodaeth statws modur gyrru, ynghyd â'r strategaeth rheoli adferiad ynni brecio, anfon gorchmynion modd modur a gorchmynion torque at y rheolwr modur o dan amodau brecio adferiad ynni, felly bod y gyriant Mae'r modur yn gweithio yn y modd cynhyrchu pŵer, ac mae'r ynni a adenillir gan y brecio trydan yn cael ei storio yn y pecyn batri pŵer heb effeithio ar y perfformiad brecio, er mwyn gwireddu'r adferiad ynni brecio.

(4) Rheoli ac optimeiddio ynni cerbydau Mewn cerbydau trydan pur, mae'r batri pŵer nid yn unig yn cyflenwi pŵer i'r modur gyrru, ond hefyd yn cyflenwi pŵer i'r ategolion trydan. Felly, er mwyn cael yr ystod yrru uchaf, bydd rheolwr y cerbyd yn gyfrifol am gyflenwad pŵer cyfan y cerbyd. Rheoli ynni i wella'r defnydd o ynni.Pan fydd gwerth SOC y batri yn gymharol isel, bydd y rheolwr cerbyd yn anfon gorchmynion at rai ategolion trydan i gyfyngu ar bŵer allbwn yr ategolion trydan i gynyddu'r ystod gyrru.

(5) Monitro ac arddangos statws cerbyd Gwybodaeth fel pŵer, cyfanswm foltedd, foltedd celloedd, tymheredd batri a bai, ac yna anfon y wybodaeth amser real hyn i'r system arddangos gwybodaeth cerbyd trwy fws CAN i'w harddangos.Yn ogystal, mae rheolwr y cerbyd yn canfod cyfathrebu pob modiwl ar fws CAN yn rheolaidd. Os bydd yn canfod na all nod ar y bws gyfathrebu'n normal, bydd yn arddangos y wybodaeth nam ar y system arddangos gwybodaeth cerbyd, ac yn cymryd mesurau rhesymol ar gyfer sefyllfaoedd brys cyfatebol. prosesu i atal amodau eithafol rhag digwydd, fel y gall y gyrrwr gael gwybodaeth am gyflwr gweithredu cyfredol y cerbyd yn uniongyrchol ac yn gywir.

(6) Diagnosis a phrosesu namau Monitro system reoli electronig y cerbyd yn barhaus ar gyfer diagnosis nam.Mae'r dangosydd bai yn nodi'r categori nam a rhai codau nam.Yn ôl y cynnwys bai, yn amserol yn cynnal prosesu diogelu diogelwch cyfatebol.Ar gyfer diffygion llai difrifol, mae'n bosibl gyrru ar gyflymder isel i orsaf cynnal a chadw gerllaw ar gyfer cynnal a chadw.

(7) Mae'r rheolwyr codi tâl allanol yn sylweddoli cysylltiad codi tâl, yn monitro'r broses codi tâl, yn adrodd ar y statws codi tâl, ac yn dod â'r codi tâl i ben.

(8) Mae diagnosis ar-lein a chanfod offer diagnostig all-lein yn gyfrifol am gysylltu a chyfathrebu diagnostig ag offer diagnostig allanol, ac mae'n gwireddu gwasanaethau diagnostig UDS, gan gynnwys darllen ffrydiau data, darllen a chlirio codau nam, a dadfygio porthladdoedd rheoli .

Mae'r ffigur isod yn enghraifft o reolwr cerbyd cerbyd trydan pur. Mae'n pennu bwriad y gyrrwr trwy gasglu signalau rheoli wrth yrru a chodi tâl, yn rheoli ac yn amserlennu offer rheoli electronig y cerbyd trwy'r bws CAN, ac yn defnyddio gwahanol fodelau ar gyfer gwahanol fodelau. Strategaeth reoli i wireddu rheolaeth gyrru cerbyd, rheoli optimeiddio ynni, rheoli adfer ynni brecio a rheoli rhwydwaith.Mae'r rheolwr cerbyd yn mabwysiadu technolegau megis microgyfrifiadur, gyriant pŵer deallus a bws CAN, ac mae ganddo nodweddion ymateb deinamig da, cywirdeb samplu uchel, gallu gwrth-ymyrraeth cryf a dibynadwyedd da.

cf462044-5c26-11ed-a3b6-dac502259ad0.png

Enghraifft o reolwr cerbyd cerbyd trydan pur

3. Gofynion Dylunio Rheolydd Cerbydau

Mae synwyryddion sy'n anfon signalau yn uniongyrchol i reolwr y cerbyd yn cynnwys synhwyrydd pedal cyflymydd, synhwyrydd pedal brêc a switsh gêr, lle mae'r synhwyrydd pedal cyflymydd a'r synhwyrydd pedal brêc yn allbwn signalau analog, ac mae signal allbwn y switsh gêr yn signal switsh.Mae'r rheolwr cerbyd yn rheoli gweithrediad y modur gyrru yn anuniongyrchol a chodi tâl a gollwng y batri pŵer trwy anfon gorchmynion at y rheolwr modur a'r system rheoli batri, ac yn gwireddu diffodd y modiwl ar y bwrdd trwy reoli'r prif ras gyfnewid. .

Yn ôl cyfansoddiad y rhwydwaith rheoli cerbydau a'r dadansoddiad o signalau mewnbwn ac allbwn rheolwr y cerbyd, dylai rheolwr y cerbyd fodloni'r gofynion technegol canlynol.

① Wrth ddylunio'r cylched caledwedd, dylid ystyried amgylchedd gyrru'r cerbyd trydan yn llawn, dylid rhoi sylw i gydnawsedd electromagnetig, a dylid gwella'r gallu gwrth-ymyrraeth.Dylai fod gan reolwr y cerbyd allu hunan-amddiffyn penodol mewn meddalwedd a chaledwedd i atal sefyllfaoedd eithafol rhag digwydd.

② Mae angen i reolwr y cerbyd gael digon o ryngwynebau I/O i allu casglu gwybodaeth fewnbwn amrywiol yn gyflym ac yn gywir, ac o leiaf dwy sianel trosi A/D i gasglu signalau pedal cyflymydd a signalau pedal brêc. Defnyddir sianel fewnbwn digidol i gasglu'r signal gêr cerbyd, a dylai fod sianeli allbwn signal gyriant pŵer lluosog ar gyfer gyrru'r ras gyfnewid cerbyd.

③ Dylai fod gan reolwr y cerbyd amrywiaeth o ryngwynebau cyfathrebu. Defnyddir rhyngwyneb cyfathrebu CAN i gyfathrebu â'r rheolwr modur, y system rheoli batri a'r system arddangos gwybodaeth cerbyd. Defnyddir y rhyngwyneb cyfathrebu RS232 i gyfathrebu â'r cyfrifiadur gwesteiwr, a chedwir rhyngwyneb cyfathrebu RS-485. /422 rhyngwyneb cyfathrebu, a all fod yn gydnaws â dyfeisiau nad ydynt yn cefnogi cyfathrebu CAN, megis rhai modelau o sgriniau cyffwrdd ceir.

④ O dan amodau ffyrdd gwahanol, bydd y car yn dod ar draws gwahanol siociau a dirgryniadau. Dylai fod gan reolwr y cerbyd wrthwynebiad sioc da i sicrhau dibynadwyedd a diogelwch y car.


Amser postio: Tachwedd-09-2022