Transporto priemonės valdiklį sudaro du pagrindiniai komponentai – aparatinė ir programinė įranga. Jo pagrindinę programinę įrangą ir programas paprastai kuria gamintojai, o automobilių dalių tiekėjai gali pateikti transporto priemonės valdiklio aparatinę įrangą ir pagrindines tvarkykles.Šiame etape užsienio moksliniai tyrimai, susiję su grynai elektrinių transporto priemonių valdikliu, daugiausia dėmesio skiria vien tik elektra varomoms transporto priemonėms.variklius.Grynai elektra varomoms transporto priemonėms, turinčioms tik vieną variklį, paprastai nėra transporto priemonės valdiklio, tačiau variklio valdiklis naudojamas transporto priemonei valdyti.Daugelis didelių užsienio kompanijų gali pasiūlyti brandžius transporto priemonių valdiklių sprendimus, tokius kaip Continental, Bosch, Delphi ir kt.
1. Transporto priemonės valdiklio sudėtis ir principas
Gryno elektromobilio transporto priemonės valdymo sistema daugiausia skirstoma į dvi schemas: centralizuotą valdymą ir paskirstytą valdymą.
Pagrindinė centralizuotos valdymo sistemos idėja yra ta, kad transporto priemonės valdiklis baigia rinkti įvesties signalus vienas, analizuoja ir apdoroja duomenis pagal valdymo strategiją, o tada tiesiogiai duoda valdymo komandas kiekvienai pavarai, kad būtų galima valdyti įprastą gryna elektrinė transporto priemonė.Centralizuotos valdymo sistemos privalumai yra centralizuotas apdorojimas, greita reakcija ir maža kaina; trūkumas yra tai, kad grandinė yra sudėtinga ir nėra lengva išsklaidyti šilumą.
Pagrindinė paskirstytos valdymo sistemos idėja yra ta, kad transporto priemonės valdiklis renka kai kuriuos vairuotojo signalus ir palaiko ryšį su variklio valdikliu bei akumuliatoriaus valdymo sistema per CAN magistralę. Variklio valdiklis ir akumuliatoriaus valdymo sistema atitinkamai renka transporto priemonės signalus per CAN magistralę. perduotas transporto priemonės valdytojui.Transporto priemonės valdiklis analizuoja ir apdoroja duomenis pagal transporto priemonės informaciją ir derinamas su valdymo strategija. Kai variklio valdiklis ir akumuliatoriaus valdymo sistema gauna valdymo komandą, jie kontroliuoja variklio veikimą ir akumuliatoriaus išsikrovimą pagal esamą variklio ir akumuliatoriaus būsenos informaciją.Paskirstytų valdymo sistemų pranašumai yra moduliškumas ir mažas sudėtingumas; trūkumas yra palyginti didelė kaina.
Tipinės paskirstytos transporto priemonės valdymo sistemos schema parodyta paveikslėlyje žemiau. Viršutinis transporto priemonės valdymo sistemos sluoksnis yra transporto priemonės valdiklis. Transporto priemonės valdiklis gauna informaciją apie variklio valdiklį ir akumuliatoriaus valdymo sistemą per CAN magistralę ir pateikia informaciją variklio valdikliui ir akumuliatoriui. Valdymo sistema ir transporto priemonėje esanti informacijos rodymo sistema siunčia valdymo komandas.Variklio valdiklis ir akumuliatoriaus valdymo sistema yra atitinkamai atsakingi už varančiojo variklio ir maitinimo akumuliatoriaus stebėjimą ir valdymąpakuotė, o transporto priemonėje sumontuota informacijos rodymo sistema naudojama dabartinės transporto priemonės būsenos informacijai rodyti.
Tipinės paskirstytos transporto priemonės valdymo sistemos schema
Žemiau esančiame paveikslėlyje parodytas įmonės sukurto gryno elektrinio transporto priemonės valdiklio sudėties principas.Transporto priemonės valdiklio aparatinės įrangos grandinę sudaro tokie moduliai kaip mikrovaldiklis, jungiklių kiekio reguliavimas, analoginio kiekio reguliavimas, relės pavara, didelės spartos CAN magistralės sąsaja ir maitinimo baterija..
Įmonės sukurto grynai elektrinio transporto priemonės valdiklio sudėties schema
(1) Mikrovaldiklio modulis Mikrovaldiklio modulis yra transporto priemonės valdiklio šerdis. Atsižvelgiant į gryno elektrinio transporto priemonės valdiklio funkciją ir išorinę jo veikimo aplinką, mikrovaldiklio modulis turėtų turėti didelės spartos duomenų apdorojimo našumą, turtingą aparatinės įrangos sąsajos charakteristikas, mažą kainą ir didelį patikimumą.
(2) Jungiklio kiekio kondicionavimo modulis Jungiklių kiekio kondicionavimo modulis naudojamas lygiui konvertuoti ir jungiklio įvesties kiekiui formuoti, kurio vienas galas yra sujungtas su daugybe jungiklių kiekio jutiklių., o kitas galas yra prijungtas prie mikrovaldiklio.
(3) Analoginis kondicionavimo modulis Analoginis kondicionavimo modulis naudojamas akceleratoriaus ir stabdžių pedalo analoginiams signalams rinkti ir siųsti juos į mikrovaldiklį.
(4) Relės valdymo modulis Relės valdymo modulis naudojamas daugybei relių, kurių vienas galas yra prijungtas prie mikrovaldiklio per optoelektroninį izoliatorių, o kitas galas yra prijungtas prie daugybės relių.
(5) Didelės spartos CAN magistralės sąsajos modulis Didelės spartos CAN magistralės sąsajos modulis naudojamas užtikrinti didelės spartos CAN magistralės sąsają, kurios vienas galas yra prijungtas prie mikrovaldiklio per optoelektroninį izoliatorių, o kitas galas yra prijungtas. prie sistemos didelės spartos CAN magistralės.
(6) Maitinimo modulis Maitinimo modulis tiekia izoliuotą maitinimą mikroprocesoriui ir kiekvienam įvesties ir išvesties moduliui, stebi akumuliatoriaus įtampą ir yra prijungtas prie mikrovaldiklio.
Transporto priemonės valdiklis valdo, koordinuoja ir stebi visus elektromobilio galios grandinės aspektus, kad pagerintų transporto priemonės energijos panaudojimo efektyvumą ir užtikrintų saugumą bei patikimumą.Transporto priemonės valdiklis renka vairuotojo važiavimo signalą, per CAN magistralę gauna atitinkamą informaciją apie pavaros variklį ir maitinimo akumuliatoriaus sistemą, analizuoja ir skaičiuoja bei duoda variklio valdymo ir akumuliatoriaus valdymo nurodymus per CAN magistralę, kad būtų galima realizuoti transporto priemonės važiavimo valdymą ir energijos optimizavimo valdymas. ir stabdžių energijos atkūrimo valdymas.Transporto priemonės valdiklis taip pat turi išsamią prietaiso sąsajos funkciją, kuri gali rodyti transporto priemonės būsenos informaciją; jis turi visas gedimų diagnostikos ir apdorojimo funkcijas; ji turi transporto priemonės šliuzo ir tinklo valdymo funkcijas.
2. Pagrindinės transporto priemonės valdiklio funkcijos
Transporto priemonės valdiklis renka važiavimo informaciją, pvz., akceleratoriaus pedalo signalą, stabdžių pedalo signalą ir pavarų perjungimo signalą, ir tuo pačiu metu gauna duomenis, kuriuos CAN magistrale siunčia variklio valdiklis ir akumuliatoriaus valdymo sistema, ir analizuoja informaciją kartu su transporto priemonės valdymo strategija. ir sprendimą, išgauti vairuotojo ketinimus vairuoti ir transporto priemonės veikimo būsenos informaciją ir galiausiai per CAN magistralę išsiųsti komandas, skirtas valdyti kiekvieno komponento valdiklio darbą, kad būtų užtikrintas normalus transporto priemonės vairavimas.Transporto priemonės valdiklis turi turėti šias pagrindines funkcijas.
(1) Transporto priemonės vairavimo valdymo funkcija Elektromobilio variklis turi suteikti važiavimo arba stabdymo momentą pagal vairuotojo ketinimą.Kai vairuotojas nuspaudžia akceleratoriaus arba stabdžių pedalą, variklis turi išvesti tam tikrą važiavimo arba regeneracinio stabdymo galią.Kuo didesnė pedalo anga, tuo didesnė pavaros variklio išėjimo galia.Todėl transporto priemonės valdytojas turėtų pagrįstai paaiškinti vairuotojo veikimą; gauti grįžtamąją informaciją iš transporto priemonės posistemių, kad vairuotojui teiktų grįžtamąjį ryšį priimant sprendimus; ir siunčia valdymo komandas į transporto priemonės posistemius, kad būtų užtikrintas įprastas transporto priemonės važiavimas.
(2) Visos transporto priemonės tinklo valdymas Transporto priemonės valdiklis yra vienas iš daugelio elektrinių transporto priemonių valdiklių ir CAN magistralės mazgas.Transporto priemonių tinklo valdyme transporto priemonės valdiklis yra informacijos valdymo centras, atsakingas už informacijos organizavimą ir perdavimą, tinklo būsenos stebėjimą, tinklo mazgų valdymą ir tinklo gedimų diagnostiką bei apdorojimą.
(3) Stabdymo energijos atgavimas Svarbi vien elektrinių transporto priemonių savybė, kuri skiriasi nuo transporto priemonių su vidaus degimo varikliais, yra ta, kad jos gali atgauti stabdymo energiją. Tai pasiekiama naudojant grynai elektrinių transporto priemonių variklį regeneracinio stabdymo būsenoje. Transporto priemonės valdiklio analizė Vairuotojo ketinimų stabdyti, maitinimo akumuliatoriaus būsenos ir pavaros variklio būsenos informacija kartu su stabdymo energijos atkūrimo valdymo strategija siunčia variklio režimo komandas ir sukimo momento komandas variklio valdikliui stabdymo energijos atkūrimo sąlygomis, todėl kad pavara Variklis veiktų energijos generavimo režimu, o elektrinio stabdymo atgauta energija yra saugoma maitinimo akumuliatoriaus bloke, nedarant įtakos stabdymo veiksmingumui, kad būtų galima atkurti stabdymo energiją.
(4) Transporto priemonės energijos valdymas ir optimizavimas Grynai elektrinėse transporto priemonėse maitinimo baterija ne tik tiekia energiją pavaros varikliui, bet ir tiekia maitinimą elektriniams priedams. Todėl, norint pasiekti maksimalų važiavimo atstumą, transporto priemonės valdiklis bus atsakingas už visos transporto priemonės maitinimo šaltinį. Energijos valdymas siekiant pagerinti energijos panaudojimą.Kai akumuliatoriaus SOC vertė yra santykinai maža, transporto priemonės valdiklis siųs komandas kai kuriems elektriniams priedams, kad apribotų elektrinių priedų išėjimo galią, kad padidintų važiavimo atstumą.
(5) Transporto priemonės būsenos stebėjimas ir rodymas Informacija, pvz., galia, bendra įtampa, elementų įtampa, akumuliatoriaus temperatūra ir gedimas, ir tada siųsti šią informaciją realiuoju laiku į transporto priemonės informacijos rodymo sistemą per CAN magistralę, kad būtų rodoma.Be to, transporto priemonės valdiklis reguliariai aptinka kiekvieno CAN magistralės modulio ryšį. Jei jis nustato, kad autobuso mazgas negali normaliai susisiekti, jis parodys informaciją apie gedimą transporto priemonės informacijos rodymo sistemoje ir imsis pagrįstų priemonių atitinkamoms avarinėms situacijoms. apdorojimas, kad būtų išvengta ekstremalių sąlygų, kad vairuotojas galėtų tiesiogiai ir tiksliai gauti informaciją apie esamą transporto priemonės veikimo būseną.
(6) Gedimų diagnostika ir apdorojimas Nuolat stebėkite transporto priemonės elektroninę valdymo sistemą, kad nustatytų gedimus.Gedimo indikatorius rodo gedimo kategoriją ir kai kuriuos gedimų kodus.Atsižvelgdami į gedimo turinį, laiku atlikite atitinkamą saugos apsaugą.Esant ne tokiems rimtiems gedimams, galima nedideliu greičiu važiuoti į netoliese esančią techninės priežiūros stotį atlikti techninės priežiūros.
(7) Išorinis įkrovimo valdymas suvokia įkrovimo prijungimą, stebi įkrovimo procesą, praneša apie įkrovimo būseną ir baigia įkrovimą.
(8) Diagnostikos įrangos tiesioginė diagnostika ir aptikimas neprisijungus yra atsakingas už ryšį ir diagnostinį ryšį su išorine diagnostikos įranga ir teikia UDS diagnostikos paslaugas, įskaitant duomenų srautų skaitymą, gedimų kodų skaitymą ir išvalymą bei valdymo prievadų derinimą. .
Žemiau pateiktame paveikslėlyje pateiktas grynai elektrinės transporto priemonės valdiklio pavyzdys. Jis nustato vairuotojo ketinimus rinkdamas valdymo signalus vairavimo ir įkrovimo metu, valdo ir suplanuoja transporto priemonės elektroninę valdymo įrangą per CAN magistralę, o skirtingiems modeliams naudoja skirtingus modelius. Valdymo strategija, skirta transporto priemonės važiavimo valdymui, energijos optimizavimo kontrolei, stabdymo energijos atgavimo kontrolei ir tinklo valdymui.Transporto priemonės valdiklis naudoja tokias technologijas kaip mikrokompiuteris, intelektualioji galios pavara ir CAN magistralė, pasižymi geru dinaminiu atsaku, dideliu mėginių ėmimo tikslumu, stipriu atsparumu trikdžiams ir geru patikimumu.
Gryno elektrinio transporto priemonės valdiklio pavyzdys
3. Transporto priemonių valdiklio konstrukcijos reikalavimai
Jutikliai, kurie tiesiogiai siunčia signalus į transporto priemonės valdiklį, apima akceleratoriaus pedalo jutiklį, stabdžių pedalo jutiklį ir pavarų jungiklį, kur akceleratoriaus pedalo jutiklis ir stabdžių pedalo jutiklis išveda analoginius signalus, o pavarų jungiklio išvesties signalas yra jungiklio signalas.Transporto priemonės valdiklis netiesiogiai valdo pavaros variklio veikimą ir maitinimo akumuliatoriaus įkrovimą bei iškrovimą, siųsdamas komandas variklio valdikliui ir akumuliatoriaus valdymo sistemai, o valdydamas pagrindinę relę realizuoja borto modulio įjungimą. .
Atsižvelgiant į transporto priemonės valdymo tinklo sudėtį ir transporto priemonės valdiklio įvesties ir išvesties signalų analizę, transporto priemonės valdiklis turi atitikti šiuos techninius reikalavimus.
① Kuriant aparatinės įrangos grandinę, reikia visapusiškai atsižvelgti į elektromobilio vairavimo aplinką, atkreipti dėmesį į elektromagnetinį suderinamumą ir pagerinti anti-interferencinį gebėjimą.Transporto priemonės valdiklis turi turėti tam tikrą programinės ir techninės įrangos savisaugos galimybę, kad būtų išvengta ekstremalių situacijų.
② Transporto priemonės valdiklis turi turėti pakankamai įvesties/išvesties sąsajų, kad galėtų greitai ir tiksliai rinkti įvairią įvesties informaciją, ir bent du A/D konvertavimo kanalus, kad būtų galima rinkti akceleratoriaus pedalo ir stabdžių pedalo signalus. Skaitmeninis įvesties kanalas naudojamas transporto priemonės pavaros signalui rinkti, o transporto priemonės relės valdymui turi būti keli galios pavaros signalo išvesties kanalai.
③ Transporto priemonės valdiklis turi turėti įvairias ryšio sąsajas. CAN ryšio sąsaja naudojama palaikyti ryšį su variklio valdikliu, akumuliatoriaus valdymo sistema ir transporto priemonės informacijos rodymo sistema. RS232 ryšio sąsaja naudojama palaikyti ryšį su pagrindiniu kompiuteriu, o RS-485 ryšio sąsaja yra rezervuota. /422 ryšio sąsaja, kuri gali būti suderinama su įrenginiais, kurie nepalaiko CAN ryšio, pavyzdžiui, kai kurių modelių automobilių jutiklinių ekranų.
④ Esant skirtingoms kelio sąlygoms, automobilis patirs skirtingus smūgius ir vibracijas. Transporto priemonės valdiklis turi turėti gerą atsparumą smūgiams, kad būtų užtikrintas automobilio patikimumas ir saugumas.
Paskelbimo laikas: 2022-11-09