Sõiduki kontroller sisaldab kahte peamist komponenti, riistvara ja tarkvara. Selle põhitarkvara ja -programmid on tavaliselt välja töötatud tootjate poolt, samas kui autoosade tarnijad võivad pakkuda sõiduki kontrolleri riistvara ja draivereid.Praeguses staadiumis keskenduvad välismaised puhtalt elektrisõidukite sõiduki kontrollerit käsitlevad uuringud peamiselt puhtale elektrisõidukitele, mida juhivad rattad.mootorid.Täiselektrisõidukitel, millel on ainult üks mootor, ei ole see tavaliselt varustatud sõiduki kontrolleriga, vaid mootori kontrollerit kasutatakse sõiduki juhtimiseks.Paljud välismaised suured ettevõtted suudavad pakkuda küpseid sõidukijuhtimislahendusi, nagu Continental, Bosch, Delphi jne.
1. Sõiduki kontrolleri koostis ja põhimõte
Puhta elektrisõiduki sõiduki juhtimissüsteem jaguneb peamiselt kaheks skeemiks: tsentraliseeritud juhtimine ja hajutatud juhtimine.
Tsentraliseeritud juhtimissüsteemi põhiidee seisneb selles, et sõiduki kontroller lõpetab sisendsignaalide kogumise üksinda, analüüsib ja töötleb andmeid vastavalt juhtimisstrateegiale ning annab seejärel otse juhtkäsklused igale täiturmehhanismile, et juhtida sõiduki normaalset juhtimist. puhas elektrisõiduk.Tsentraliseeritud juhtimissüsteemi eelised on tsentraliseeritud töötlemine, kiire reageerimine ja madal hind; puuduseks on see, et vooluahel on keeruline ja soojust pole lihtne hajutada.
Hajutatud juhtimissüsteemi põhiidee seisneb selles, et sõiduki kontroller kogub osa juhi signaale ning suhtleb CAN-siini kaudu mootorikontrolleri ja akuhaldussüsteemiga. Mootorikontroller ja akuhaldussüsteem koguvad vastavalt sõiduki signaale CAN-siini kaudu. edastati sõiduki kontrollerile.Sõiduki kontroller analüüsib ja töötleb andmeid vastavalt sõiduki teabele ja kombineerituna juhtimisstrateegiaga. Pärast seda, kui mootorikontroller ja akuhaldussüsteem saavad juhtkäsu, juhivad nad mootori tööd ja aku tühjenemist vastavalt mootori ja aku hetkeseisuteabele.Hajutatud juhtimissüsteemide eelised on modulaarsus ja madal keerukus; puuduseks on suhteliselt kõrge hind.
Tüüpilise hajutatud sõiduki juhtimissüsteemi skemaatiline diagramm on näidatud alloleval joonisel. Sõiduki juhtimissüsteemi ülemine kiht on sõiduki kontroller. Sõiduki kontroller võtab CAN-siini kaudu vastu infot mootorikontrolleri ja akuhaldussüsteemi kohta ning edastab infot mootorikontrollerile ja akule. Juhtimissüsteem ja sõidukisisene infoekraani süsteem saadavad juhtkäske.Mootori kontroller ja akuhaldussüsteem vastutavad vastavalt ajami mootori ja toiteaku jälgimise ja juhtimise eestpakki ja pardainfo kuvamissüsteemi kasutatakse sõiduki hetkeolekuteabe kuvamiseks.
Tüüpilise hajutatud sõiduki juhtimissüsteemi skemaatiline diagramm
Alloleval joonisel on kujutatud ettevõtte poolt välja töötatud puhta elektrisõiduki kontrolleri koostise põhimõtet.Sõiduki kontrolleri riistvaraahel sisaldab selliseid mooduleid nagu mikrokontroller, lülitite koguse reguleerimine, analoogkoguse reguleerimine, releeajam, kiire CAN siini liides ja toiteaku.
Ettevõtte poolt välja töötatud puhta elektrisõiduki kontrolleri koostise skemaatiline diagramm
(1) Mikrokontrolleri moodul Mikrokontrolleri moodul on sõiduki kontrolleri tuum. Arvestades puhta elektrisõiduki kontrolleri funktsiooni ja selle töö väliskeskkonda, peaks mikrokontrolleri moodulil olema kiire andmetöötlusjõudlus, rikkalik riistvaraliidese omadused, madal hind ja kõrge töökindlus.
(2) Lüliti koguse reguleerimise moodul Lüliti koguse reguleerimise moodulit kasutatakse taseme teisendamiseks ja lüliti sisendkoguse kujundamiseks, mille üks ots on ühendatud paljude lülitite koguse anduritegaja teine ots on ühendatud mikrokontrolleriga.
(3) Analoogkonditsioneerimismoodul Analoogkonditsioneerimismoodulit kasutatakse gaasi- ja piduripedaali analoogsignaalide kogumiseks ning nende saatmiseks mikrokontrollerile.
(4) Relee juhtimismoodul Relee juhtimismoodulit kasutatakse mitme relee juhtimiseks, mille üks ots on optoelektroonilise isolaatori kaudu ühendatud mikrokontrolleriga ja teine ots on ühendatud mitme releega.
(5) Kiire CAN siini liidese moodul Kiire CAN siini liidese moodulit kasutatakse kiire CAN siini liidese pakkumiseks, mille üks ots on ühendatud mikrokontrolleriga läbi optoelektroonilise isolaatori ja teine ots on ühendatud süsteemi kiirele CAN-siinile.
(6) Toiteallika moodul Toitemoodul tagab mikroprotsessori ja iga sisend- ja väljundmooduli isoleeritud toiteallika, jälgib aku pinget ja on ühendatud mikrokontrolleriga.
Sõiduki kontroller haldab, koordineerib ja jälgib elektrisõiduki jõuahela kõiki aspekte, et parandada sõiduki energiakasutuse efektiivsust ning tagada ohutus ja töökindlus.Sõiduki kontroller kogub juhi sõidusignaali, hangib CAN-siini kaudu asjakohase teabe ajamimootori ja toiteaku süsteemi kohta, analüüsib ja arvutab ning annab CAN-siini kaudu mootori juhtimise ja aku haldamise juhised sõiduki ajami juhtimise realiseerimiseks ja energia optimeerimise juhtimine. ja pidurienergia taaskasutamise juhtimine.Sõiduki kontrolleril on ka terviklik instrumendiliidese funktsioon, mis suudab kuvada sõiduki olekuteavet; sellel on täielikud rikete diagnoosimise ja töötlemise funktsioonid; sellel on sõiduki lüüsi ja võrguhaldusfunktsioonid.
2. Sõiduki kontrolleri põhifunktsioonid
Sõiduki kontroller kogub sõiduteavet, nagu gaasipedaali signaal, piduripedaali signaal ja käigulüliti signaal, ning võtab samaaegselt vastu mootorikontrolleri ja akuhaldussüsteemi poolt CAN-siini saadetud andmed ning analüüsib seda teavet koos sõiduki juhtimisstrateegiaga. ja otsustusvõime, väljavõtte juhi sõidukavatsusest ja sõiduki tööoleku teabest ning lõpuks saadab CAN-siini kaudu käsud iga komponendi kontrolleri töö juhtimiseks, et tagada sõiduki normaalne sõit.Sõiduki kontrolleril peaksid olema järgmised põhifunktsioonid.
(1) Sõiduki juhtimise funktsioon Elektrisõiduki ajami mootor peab väljastama sõidu- või pidurdusmomendi vastavalt juhi kavatsusele.Kui juht vajutab gaasi- või piduripedaali, peab ajami mootor väljastama teatud sõidu- või regeneratiivse pidurdusvõimsuse.Mida suurem on pedaali ava, seda suurem on ajami mootori väljundvõimsus.Seetõttu peaks sõiduki kontroller juhi toimimist mõistlikult selgitama; saada sõiduki alamsüsteemidelt tagasisidet, et anda juhile otsuste tegemisel tagasisidet; ja saadavad juhtkäsklused sõiduki alamsüsteemidele, et saavutada sõiduki normaalne sõit.
(2) Kogu sõiduki võrguhaldus Sõiduki kontroller on üks paljudest elektrisõidukite kontrolleritest ja sõlm CAN siinis.Sõiduki võrguhalduses on sõiduki kontroller teabe juhtimise keskus, mis vastutab teabe korraldamise ja edastamise, võrgu oleku jälgimise, võrgusõlmede haldamise ning võrgutõrgete diagnoosimise ja töötlemise eest.
(3) Pidurdusenergia taaskasutamine Puhtalt elektrisõidukite oluline omadus, mis erineb sisepõlemismootoriga sõidukitest, on see, et need suudavad taastada pidurdusenergiat. See saavutatakse puhtalt elektrisõidukite mootoril regeneratiivpidurduse olekus. Sõiduki kontrolleri analüüs Juhi pidurdamise kavatsus, akuploki olek ja ajami mootori olekuteave koos pidurdusenergia taastamise juhtimisstrateegiaga saadavad pidurdusenergia taaskasutamise tingimustes mootori kontrollerile mootorirežiimi käske ja pöördemomendi käske, nii et et ajam Mootor töötab energiatootmise režiimis ja elektrilise pidurdamisega taaskasutatud energia salvestatakse akuplokki, ilma et see mõjutaks pidurdustõhusust, et saavutada pidurdusenergia taastumine.
(4) Sõiduki energiahaldus ja optimeerimine Puhtalt elektrisõidukites ei varusta aku toidet mitte ainult ajamimootorile, vaid ka elektritarvikutele. Seetõttu vastutab sõiduki kontroller maksimaalse sõiduulatuse saavutamiseks kogu sõiduki toiteallika eest. Energiajuhtimine energiakasutuse parandamiseks.Kui aku SOC väärtus on suhteliselt madal, saadab sõiduki kontroller mõnele elektrilisele lisaseadmele käsud, et piirata elektriliste lisaseadmete väljundvõimsust, et suurendada sõiduulatust.
(5) Sõiduki oleku jälgimine ja kuvamine Teave, nagu võimsus, kogupinge, elemendi pinge, aku temperatuur ja rike, ning seejärel saata see reaalajas teave kuvamiseks CAN-siini kaudu sõiduki teabe kuvamissüsteemi.Lisaks tuvastab sõiduki kontroller regulaarselt iga mooduli sidet CAN siinil. Kui ta leiab, et bussis olev sõlm ei saa normaalselt suhelda, kuvab see veateabe sõiduki teabe kuvamissüsteemis ja rakendab vastavate hädaolukordade jaoks mõistlikke meetmeid. töötlemine äärmuslike tingimuste esinemise vältimiseks, et juht saaks vahetult ja täpselt saada teavet sõiduki hetke tööseisundi kohta.
(6) Vea diagnoosimine ja töötlemine Jälgige pidevalt sõiduki elektroonilist juhtimissüsteemi rikete diagnoosimiseks.Veaindikaator näitab veakategooriat ja mõningaid veakoode.Vastavalt vea sisule viige õigeaegselt läbi vastav ohutuskaitsetöötlus.Kergemate rikete korral on võimalik väikese kiirusega sõita lähedalasuvasse hooldusjaama hooldusesse.
(7) Väline laadimishaldus teostab laadimise ühendamise, jälgib laadimisprotsessi, teatab laadimisolekust ja lõpetab laadimise.
(8) Diagnostikaseadmete sidusdiagnostika ja võrguühenduseta tuvastamine vastutab ühenduse loomise ja diagnostilise side välise diagnostikaseadmetega ning pakub UDS-i diagnostikateenuseid, sealhulgas andmevoogude lugemist, veakoodide lugemist ja kustutamist ning juhtportide silumist. .
Allolev joonis on näide puhtast elektrisõiduki sõiduki kontrollerist. See määrab juhi kavatsuse, kogudes juhtsignaale sõidu ja laadimise ajal, haldab ja ajastab sõiduki elektroonilisi juhtseadmeid CAN-siini kaudu ning kasutab erinevate mudelite jaoks erinevaid mudeleid. Juhtimisstrateegia sõidukite juhtimiseks, energia optimeerimise juhtimiseks, pidurdusenergia taaskasutamise juhtimiseks ja võrgu haldamiseks.Sõiduki kontroller kasutab selliseid tehnoloogiaid nagu mikroarvuti, intelligentne jõuajam ja CAN-siin ning sellel on hea dünaamiline reaktsioon, kõrge diskreetimistäpsus, tugev häiretevastane võime ja hea töökindlus.
Puhta elektrisõiduki kontrolleri näide
3. Sõiduki kontrolleri konstruktsiooninõuded
Andurid, mis saadavad signaale otse sõiduki kontrollerile, hõlmavad gaasipedaali andurit, piduripedaali andurit ja käigulülitit, kusjuures gaasipedaali andur ja piduripedaali andur väljastavad analoogsignaale ning käigulüliti väljundsignaal on lüliti signaal.Sõiduki kontroller juhib kaudselt veomootori tööd ning toiteaku laadimist ja tühjendamist, saates käsklusi mootorikontrollerile ja akuhaldussüsteemile, ning teostab pardamooduli sisse-välja lülitamist põhirelee juhtimisega. .
Vastavalt sõiduki juhtimisvõrgu koostisele ning sõiduki kontrolleri sisend- ja väljundsignaalide analüüsile peaks sõiduki kontroller vastama järgmistele tehnilistele nõuetele.
① Riistvaraahela kavandamisel tuleks täielikult arvesse võtta elektrisõiduki sõidukeskkonda, pöörata tähelepanu elektromagnetilisele ühilduvusele ja parandada häiretevastast võimet.Sõiduki kontrolleril peaks olema teatud tarkvara ja riistvara enesekaitsevõime, et vältida äärmuslike olukordade tekkimist.
② Sõiduki kontrolleril peab olema piisavalt I/O liideseid, et saaks kiiresti ja täpselt koguda erinevat sisendteavet, ning vähemalt kaks A/D konversioonikanalit, et koguda gaasipedaali ja piduripedaali signaale. Sõiduki käigusignaali kogumiseks kasutatakse digitaalset sisendkanalit ja sõiduki relee juhtimiseks peaks olema mitu jõuülekande signaali väljundkanalit.
③ Sõiduki kontrolleril peaks olema mitmesuguseid sideliideseid. CAN-sideliidest kasutatakse mootorikontrolleri, akuhaldussüsteemi ja sõiduki teabe kuvamissüsteemiga suhtlemiseks. RS232 sideliidest kasutatakse hostarvutiga suhtlemiseks ja RS-485 sideliides on reserveeritud. /422 sideliides, mis võib ühilduda seadmetega, mis ei toeta CAN-sidet, näiteks mõnede autode puuteekraanide mudelid.
④ Erinevates teeoludes puutub auto kokku erinevate löökide ja vibratsiooniga. Sõiduki kontroller peaks olema hea löögikindlusega, et tagada auto töökindlus ja ohutus.
Postitusaeg: 09.11.2022