სუფთა ელექტრო სატრანსპორტო საშუალების კონტროლერის პრინციპი და ფუნქციის ანალიზი

მანქანის კონტროლერი მოიცავს ორ ძირითად კომპონენტს, აპარატურას და პროგრამულ უზრუნველყოფას. მისი ძირითადი პროგრამული უზრუნველყოფა და პროგრამები, როგორც წესი, შემუშავებულია მწარმოებლების მიერ, ხოლო ავტო ნაწილების მომწოდებლებს შეუძლიათ უზრუნველყონ ავტომობილის კონტროლერის აპარატურა და ძირითადი დრაივერები.ამ ეტაპზე, უცხოური კვლევა სუფთა ელექტრო მანქანების სატრანსპორტო საშუალების კონტროლერზე, ძირითადად, ფოკუსირებულია სუფთა ელექტრო სატრანსპორტო საშუალებებზე, რომლებიც მოძრაობენ საჭეზე.ძრავები.სუფთა ელექტრო მანქანებისთვის მხოლოდ ერთი ძრავით, ის ჩვეულებრივ არ არის აღჭურვილი სატრანსპორტო საშუალების კონტროლერით, მაგრამ ძრავის კონტროლერი გამოიყენება მანქანის სამართავად.ბევრ მსხვილ უცხოურ კომპანიას შეუძლია უზრუნველყოს ავტომობილის კონტროლერების მომწიფებული გადაწყვეტილებები, როგორიცაა Continental, Bosch, Delphi და ა.შ.

1. სატრანსპორტო საშუალების კონტროლერის შემადგენლობა და პრინციპი

სუფთა ელექტრო მანქანის სატრანსპორტო საშუალების მართვის სისტემა ძირითადად იყოფა ორ სქემად: ცენტრალიზებული კონტროლი და განაწილებული კონტროლი.

ცენტრალიზებული კონტროლის სისტემის ძირითადი იდეა არის ის, რომ მანქანის კონტროლერი ასრულებს შეყვანის სიგნალების შეგროვებას მარტო, აანალიზებს და ამუშავებს მონაცემებს კონტროლის სტრატეგიის მიხედვით და შემდეგ პირდაპირ გასცემს საკონტროლო ბრძანებებს თითოეულ აქტივატორზე, რათა მართოს ნორმალური მართვა. სუფთა ელექტრო მანქანა.ცენტრალიზებული კონტროლის სისტემის უპირატესობებია ცენტრალიზებული დამუშავება, სწრაფი რეაგირება და დაბალი ღირებულება; მინუსი არის ის, რომ წრე რთულია და არ არის ადვილი სითბოს გაფანტვა.

განაწილებული კონტროლის სისტემის ძირითადი იდეა არის ის, რომ მანქანის კონტროლერი აგროვებს მძღოლის ზოგიერთ სიგნალს და დაუკავშირდება ძრავის კონტროლერს და ბატარეის მართვის სისტემას CAN ავტობუსის მეშვეობით. ძრავის კონტროლერი და ბატარეის მართვის სისტემა შესაბამისად აგროვებენ მანქანის სიგნალებს CAN ავტობუსის მეშვეობით. გადაეცა მანქანის კონტროლერს.მანქანის კონტროლერი აანალიზებს და ამუშავებს მონაცემებს ავტომობილის ინფორმაციის მიხედვით და კონტროლის სტრატეგიასთან ერთად. მას შემდეგ, რაც ძრავის კონტროლერი და ბატარეის მართვის სისტემა მიიღებენ საკონტროლო ბრძანებას, ისინი აკონტროლებენ ძრავის მუშაობას და ბატარეის გამონადენს ძრავისა და ბატარეის მიმდინარე მდგომარეობის შესახებ ინფორმაციის მიხედვით.განაწილებული კონტროლის სისტემების უპირატესობებია მოდულარულობა და დაბალი სირთულე; მინუსი არის შედარებით მაღალი ღირებულება.

ტიპიური განაწილებული მანქანის მართვის სისტემის სქემატური დიაგრამა ნაჩვენებია ქვემოთ მოცემულ ფიგურაში. მანქანის კონტროლის სისტემის ზედა ფენა არის მანქანის კონტროლერი. ავტომობილის კონტროლერი იღებს ინფორმაციას ძრავის კონტროლერისა და ბატარეის მართვის სისტემის შესახებ CAN ავტობუსის მეშვეობით და აწვდის ინფორმაციას ძრავის კონტროლერსა და ბატარეას. მართვის სისტემა და მანქანაში არსებული ინფორმაციის ჩვენების სისტემა აგზავნის საკონტროლო ბრძანებებს.ძრავის კონტროლერი და ბატარეის მართვის სისტემა, შესაბამისად, პასუხისმგებელნი არიან მამოძრავებელი ძრავისა და კვების ელემენტის მონიტორინგსა და მართვაზე.პაკეტი, და ბორტზე ინფორმაციის ჩვენების სისტემა გამოიყენება ავტომობილის მიმდინარე სტატუსის ინფორმაციის საჩვენებლად.

ტიპიური განაწილებული მანქანის მართვის სისტემის სქემატური დიაგრამა

ქვემოთ მოყვანილი სურათი გვიჩვენებს კომპანიის მიერ შემუშავებული სუფთა ელექტრო ავტომობილის კონტროლერის შემადგენლობის პრინციპს.მანქანის კონტროლერის აპარატურული წრე მოიცავს მოდულებს, როგორიცაა მიკროკონტროლერი, გადამრთველის რაოდენობის კონდიცირება, ანალოგური რაოდენობის კონდიცირება, სარელეო დრაივი, მაღალსიჩქარიანი CAN ავტობუსის ინტერფეისი და კვების ელემენტი..

კომპანიის მიერ შემუშავებული სუფთა ელექტრო სატრანსპორტო საშუალების კონტროლერის შემადგენლობის სქემატური დიაგრამა

(1) მიკროკონტროლერის მოდული მიკროკონტროლერის მოდული არის მანქანის კონტროლერის ბირთვი. სუფთა ელექტრო ავტომობილის კონტროლერის ფუნქციის და მისი მუშაობის გარე გარემოს გათვალისწინებით, მიკროკონტროლერის მოდულს უნდა ჰქონდეს მონაცემთა დამუშავების მაღალი სიჩქარე, ტექნიკის ინტერფეისის მდიდარი მახასიათებლები, დაბალი ღირებულება და მაღალი საიმედოობა.

(2) გადამრთველის რაოდენობის კონდიცირების მოდული გადამრთველის რაოდენობის კონდიცირების მოდული გამოიყენება გადამრთველის შეყვანის რაოდენობის დონის კონვერტაციისთვის და ფორმირებისთვის, რომლის ერთი ბოლო დაკავშირებულია გადამრთველის რაოდენობის სენსორებთან., ხოლო მეორე ბოლო უკავშირდება მიკროკონტროლერს.

(3) ანალოგური კონდიცირების მოდული ანალოგური კონდიცირების მოდული გამოიყენება ამაჩქარებლის პედლის და სამუხრუჭე პედლის ანალოგური სიგნალების შესაგროვებლად და მიკროკონტროლერთან გაგზავნისთვის.

(4) სარელეო მამოძრავებელი მოდული სარელეო მამოძრავებელი მოდული გამოიყენება მრავალი რელეს მართვისთვის, რომელთა ერთი ბოლო დაკავშირებულია მიკროკონტროლერთან ოპტოელექტრონული იზოლატორის საშუალებით, ხოლო მეორე ბოლო დაკავშირებულია მრავალ რელესთან.

(5) მაღალსიჩქარიანი CAN ავტობუსის ინტერფეისის მოდული მაღალსიჩქარიანი CAN ავტობუსის ინტერფეისის მოდული გამოიყენება მაღალსიჩქარიანი CAN ავტობუსის ინტერფეისის უზრუნველსაყოფად, რომლის ერთი ბოლო უკავშირდება მიკროკონტროლერს ოპტოელექტრონული იზოლატორის მეშვეობით, ხოლო მეორე ბოლო დაკავშირებულია. სისტემის მაღალსიჩქარიან CAN ავტობუსს.

(6) ელექტრომომარაგების მოდული ელექტრომომარაგების მოდული უზრუნველყოფს იზოლირებულ ელექტრომომარაგებას მიკროპროცესორისთვის და თითოეული შემავალი და გამომავალი მოდულისთვის, აკონტროლებს ბატარეის ძაბვას და უკავშირდება მიკროკონტროლერს.

სატრანსპორტო საშუალების კონტროლერი მართავს, კოორდინაციას უწევს და მონიტორინგს უწევს ელექტრული მანქანის ენერგეტიკული ჯაჭვის ყველა ასპექტს, რათა გააუმჯობესოს ავტომობილის ენერგიის გამოყენების ეფექტურობა და უზრუნველყოს უსაფრთხოება და საიმედოობა.მანქანის კონტროლერი აგროვებს მძღოლის მამოძრავებელ სიგნალს, იღებს შესაბამის ინფორმაციას ძრავის და კვების ბატარეის სისტემის შესახებ CAN ავტობუსის მეშვეობით, აანალიზებს და ითვლის და აძლევს ძრავის მართვისა და ბატარეის მართვის ინსტრუქციებს CAN ავტობუსით, რათა გააცნობიეროს მანქანის მართვის კონტროლი და ენერგიის ოპტიმიზაციის კონტროლი. და სამუხრუჭე ენერგიის აღდგენის კონტროლი.მანქანის კონტროლერს ასევე აქვს ინსტრუმენტების ინტერფეისის ყოვლისმომცველი ფუნქცია, რომელსაც შეუძლია მანქანის სტატუსის შესახებ ინფორმაციის ჩვენება; მას აქვს ხარვეზის სრული დიაგნოსტიკა და დამუშავების ფუნქციები; მას აქვს მანქანის კარიბჭე და ქსელის მართვის ფუნქციები.

2. სატრანსპორტო საშუალების კონტროლერის ძირითადი ფუნქციები

მანქანის კონტროლერი აგროვებს მართვის ინფორმაციას, როგორიცაა ამაჩქარებლის პედლის სიგნალი, სამუხრუჭე პედლის სიგნალი და გადაცემათა კოლოფის სიგნალი, და ერთდროულად იღებს ძრავის კონტროლერის და ბატარეის მართვის სისტემის მიერ გაგზავნილ მონაცემებს CAN ავტობუსზე და აანალიზებს ინფორმაციას მანქანის მართვის სტრატეგიასთან ერთად. და განსჯა, ამოიღეთ მძღოლის მართვის განზრახვა და ავტომობილის მართვის მდგომარეობა, და ბოლოს გააგზავნეთ ბრძანებები CAN ავტობუსით, რათა აკონტროლოთ თითოეული კომპონენტის კონტროლერის მუშაობა, რათა უზრუნველყოს ავტომობილის ნორმალური მართვა.მანქანის კონტროლერს უნდა ჰქონდეს შემდეგი ძირითადი ფუნქციები.

(1) სატრანსპორტო საშუალების მართვის მართვის ფუნქცია ელექტროსატრანსპორტო საშუალების მამოძრავებელი ძრავა უნდა აწარმოოს მამოძრავებელი ან დამუხრუჭების ბრუნვა მძღოლის განზრახვის შესაბამისად.როდესაც მძღოლი აჭერს ამაჩქარებლის პედლს ან სამუხრუჭე პედლს, ამძრავ ძრავას სჭირდება გარკვეული მამოძრავებელი სიმძლავრის გამომუშავება ან რეგენერაციული დამუხრუჭების ძალა.რაც უფრო დიდია პედლის გახსნა, მით მეტია წამყვანი ძრავის გამომავალი სიმძლავრე.ამიტომ, ავტომობილის კონტროლერმა გონივრულად უნდა ახსნას მძღოლის მოქმედება; მიიღოს უკუკავშირის ინფორმაცია სატრანსპორტო საშუალების ქვესისტემებიდან, რათა უზრუნველყოს მძღოლისთვის გადაწყვეტილების მიღების უკუკავშირი; და გაგზავნეთ საკონტროლო ბრძანებები მანქანის ქვესისტემებზე, რათა მიაღწიოთ მანქანის ნორმალურ მართვას.

(2) მთელი სატრანსპორტო საშუალების ქსელის მართვა სატრანსპორტო საშუალების კონტროლერი არის ელექტრო მანქანების მრავალი კონტროლერიდან და CAN ავტობუსში არსებული კვანძი.ავტომობილის ქსელის მენეჯმენტში მანქანის კონტროლერი არის ინფორმაციის კონტროლის ცენტრი, რომელიც პასუხისმგებელია ინფორმაციის ორგანიზებასა და გადაცემაზე, ქსელის სტატუსის მონიტორინგზე, ქსელის კვანძების მენეჯმენტზე და ქსელის გაუმართაობის დიაგნოზსა და დამუშავებაზე.

(3) დამუხრუჭების ენერგიის აღდგენა სუფთა ელექტრო მანქანების მნიშვნელოვანი მახასიათებელი, რომელიც განსხვავდება შიდა წვის ძრავის მანქანებისგან, არის ის, რომ მათ შეუძლიათ დამუხრუჭების ენერგიის აღდგენა. ეს მიიღწევა სუფთა ელექტრო მანქანების ძრავის რეგენერაციულ დამუხრუჭების მდგომარეობაში მუშაობისას. ავტომობილის კონტროლერის ანალიზი მძღოლის დამუხრუჭების განზრახვა, ბატარეის ბატარეის სტატუსი და ძრავის ძრავის სტატუსის ინფორმაცია, სამუხრუჭე ენერგიის აღდგენის კონტროლის სტრატეგიასთან ერთად, ძრავის რეჟიმის ბრძანებები და ბრუნვის ბრძანებები გაგზავნის ძრავის კონტროლერს დამუხრუჭების ენერგიის აღდგენის პირობებში. რომ ძრავა ძრავა მუშაობს ენერგიის გამომუშავების რეჟიმში და ელექტრო დამუხრუჭებით ამოღებული ენერგია ინახება სიმძლავრის ბატარეის პაკეტში დამუხრუჭების მუშაობაზე გავლენის გარეშე, რათა მოხდეს დამუხრუჭების ენერგიის აღდგენა.

(4) ავტომობილის ენერგიის მართვა და ოპტიმიზაცია სუფთა ელექტრო სატრანსპორტო საშუალებებში დენის ბატარეა არა მხოლოდ აწვდის ენერგიას მამოძრავებელ ძრავას, არამედ აწვდის ენერგიას ელექტრო აქსესუარებს. აქედან გამომდინარე, მაქსიმალური მართვის დიაპაზონის მისაღებად, ავტომობილის კონტროლერი პასუხისმგებელია მთელი მანქანის ელექტრომომარაგებაზე. ენერგიის მართვა ენერგიის გამოყენების გასაუმჯობესებლად.როდესაც ბატარეის SOC მნიშვნელობა შედარებით დაბალია, მანქანის კონტროლერი გაუგზავნის ბრძანებებს ზოგიერთ ელექტრო აქსესუარზე, რათა შეზღუდოს ელექტრო აქსესუარების გამომავალი სიმძლავრე, რათა გაიზარდოს მართვის დიაპაზონი.

(5) ავტომობილის სტატუსის მონიტორინგი და ჩვენება ინფორმაცია, როგორიცაა სიმძლავრე, მთლიანი ძაბვა, უჯრედის ძაბვა, ბატარეის ტემპერატურა და გაუმართაობა, და შემდეგ გაგზავნეთ ეს რეალურ დროში ინფორმაცია მანქანის ინფორმაციის ჩვენების სისტემაში CAN ავტობუსით გამოსაჩენად.გარდა ამისა, მანქანის კონტროლერი რეგულარულად ამოიცნობს თითოეული მოდულის კომუნიკაციას CAN ავტობუსზე. თუ აღმოაჩენს, რომ ავტობუსში კვანძს არ შეუძლია ნორმალურად კომუნიკაცია, ის აჩვენებს შეცდომის ინფორმაციას მანქანის ინფორმაციის ჩვენების სისტემაზე და მიიღებს გონივრულ ზომებს შესაბამისი საგანგებო სიტუაციებისთვის. დამუშავება ექსტრემალური პირობების წარმოქმნის თავიდან ასაცილებლად, რათა მძღოლმა შეძლოს უშუალოდ და ზუსტად მიიღოს ავტომობილის მიმდინარე სამუშაო მდგომარეობის შესახებ ინფორმაცია.

(6) გაუმართაობის დიაგნოსტიკა და დამუშავება მუდმივი მონიტორინგი ავტომობილის ელექტრონული კონტროლის სისტემის ხარვეზის დიაგნოზისთვის.გაუმართაობის ინდიკატორი მიუთითებს შეცდომის კატეგორიასა და დეფექტის ზოგიერთ კოდზე.ხარვეზის შინაარსის მიხედვით, დროულად განახორციელეთ უსაფრთხოების დაცვის შესაბამისი დამუშავება.ნაკლებად სერიოზული ხარვეზების შემთხვევაში შესაძლებელია დაბალი სიჩქარით მგზავრობა ახლომდებარე ტექნიკური სადგურის შესანარჩუნებლად.

(7) გარე დამუხტვის მენეჯმენტი აცნობიერებს დატენვის კავშირს, აკონტროლებს დატენვის პროცესს, აცნობებს დატენვის სტატუსს და ამთავრებს დატენვას.

(8) სადიაგნოსტიკო აღჭურვილობის ონლაინ დიაგნოსტიკა და ოფლაინ გამოვლენა პასუხისმგებელია გარე დიაგნოსტიკასთან დაკავშირებაზე და დიაგნოსტიკურ კომუნიკაციაზე და ახორციელებს UDS დიაგნოსტიკის სერვისებს, მათ შორის მონაცემთა ნაკადების წაკითხვას, ხარვეზის კოდების წაკითხვას და გასუფთავებას და საკონტროლო პორტების გამართვას. .

ქვემოთ მოყვანილი ფიგურა არის სუფთა ელექტრო ავტომობილის მანქანის კონტროლერის მაგალითი. ის განსაზღვრავს მძღოლის განზრახვას მართვისა და დამუხტვის დროს საკონტროლო სიგნალების შეგროვებით, მართავს და აწესრიგებს ავტომობილის ელექტრონულ საკონტროლო აღჭურვილობას CAN ავტობუსით და იყენებს სხვადასხვა მოდელებს სხვადასხვა მოდელებისთვის. კონტროლის სტრატეგია ავტომობილის მართვის კონტროლის, ენერგიის ოპტიმიზაციის კონტროლის, დამუხრუჭების ენერგიის აღდგენის კონტროლისა და ქსელის მართვის გასაცნობად.მანქანის კონტროლერი იყენებს ისეთ ტექნოლოგიებს, როგორიცაა მიკროკომპიუტერი, ინტელექტუალური დენის დრაივი და CAN ავტობუსი, და აქვს კარგი დინამიური რეაგირების, მაღალი სინჯების სიზუსტის, ძლიერი ჩარევის საწინააღმდეგო უნარი და კარგი საიმედოობა.

სუფთა ელექტრო ავტომობილის მანქანის კონტროლერის მაგალითი

3. ავტომობილის კონტროლერის დიზაინის მოთხოვნები

სენსორები, რომლებიც უშუალოდ აგზავნიან სიგნალებს ავტომობილის კონტროლერზე, მოიცავს ამაჩქარებლის პედლის სენსორს, სამუხრუჭე პედლის სენსორს და გადაცემათა კოლოფის გადამრთველს, სადაც ამაჩქარებლის პედლის სენსორი და სამუხრუჭე პედლის სენსორის გამომავალი ანალოგური სიგნალებია, ხოლო სიჩქარის გადამრთველის გამომავალი სიგნალი არის გადართვის სიგნალი.სატრანსპორტო საშუალების კონტროლერი ირიბად აკონტროლებს მამოძრავებელი ძრავის მუშაობას და კვების ელემენტის დატენვას და განმუხტვას ძრავის კონტროლერზე და ბატარეის მართვის სისტემაზე ბრძანებების გაგზავნით და ახორციელებს ბორტ მოდულის ჩართვას მთავარი რელეს კონტროლით. .

სატრანსპორტო საშუალების მართვის ქსელის შემადგენლობისა და სატრანსპორტო საშუალების კონტროლერის შემავალი და გამომავალი სიგნალების ანალიზის მიხედვით, ავტომობილის კონტროლერი უნდა აკმაყოფილებდეს შემდეგ ტექნიკურ მოთხოვნებს.

① ტექნიკის სქემის შემუშავებისას, სრულად უნდა იქნას გათვალისწინებული ელექტრო სატრანსპორტო საშუალების მართვის გარემო, ყურადღება უნდა მიექცეს ელექტრომაგნიტურ თავსებადობას და გაუმჯობესდეს ჩარევის საწინააღმდეგო უნარი.მანქანის კონტროლერს უნდა ჰქონდეს გარკვეული თვითდაცვის უნარი პროგრამულ და აპარატურაში ექსტრემალური სიტუაციების წარმოშობის თავიდან ასაცილებლად.

② ავტომობილის კონტროლერს უნდა ჰქონდეს საკმარისი I/O ინტერფეისი, რათა შეეძლოს სწრაფად და ზუსტად შეაგროვოს სხვადასხვა შეყვანის ინფორმაცია და მინიმუმ ორი A/D კონვერტაციის არხი ამაჩქარებლის პედლების სიგნალების და სამუხრუჭე პედლების სიგნალების შესაგროვებლად. ციფრული შეყვანის არხი გამოიყენება ავტომობილის გადაცემათა სიგნალის შესაგროვებლად და უნდა იყოს რამდენიმე დენის წამყვანი სიგნალის გამომავალი არხი მანქანის რელეს მართვისთვის.

③ მანქანის კონტროლერს უნდა ჰქონდეს მრავალფეროვანი საკომუნიკაციო ინტერფეისი. CAN საკომუნიკაციო ინტერფეისი გამოიყენება ძრავის კონტროლერთან, ბატარეის მართვის სისტემასთან და ავტომობილის ინფორმაციის ჩვენების სისტემასთან კომუნიკაციისთვის. RS232 საკომუნიკაციო ინტერფეისი გამოიყენება მასპინძელ კომპიუტერთან კომუნიკაციისთვის და რეზერვირებულია RS-485 საკომუნიკაციო ინტერფეისი. /422 საკომუნიკაციო ინტერფეისი, რომელიც შეიძლება იყოს თავსებადი მოწყობილობებთან, რომლებსაც არ აქვთ CAN კომუნიკაციის მხარდაჭერა, როგორიცაა მანქანის სენსორული ეკრანის ზოგიერთი მოდელი.

④ გზის სხვადასხვა პირობებში, მანქანა შეხვდება სხვადასხვა დარტყმას და ვიბრაციას. მანქანის კონტროლერს უნდა ჰქონდეს კარგი დარტყმის წინააღმდეგობა, რათა უზრუნველყოს მანქანის საიმედოობა და უსაფრთხოება.