Контролер возила укључује две главне компоненте, хардвер и софтвер. Његов основни софтвер и програме углавном развијају произвођачи, док добављачи ауто делова могу обезбедити хардвер за контролер возила и основне драјвере.У овој фази, страна истраживања о контролору возила чисто електричних возила углавном се фокусирају на чисто електрична возила која се покрећу помоћу точкова.мотори.За чисто електрична возила са само једним мотором, обично није опремљена контролером возила, већ се контролер мотора користи за управљање возилом.Многе велике стране компаније могу да обезбеде зрела решења за контролере возила, као што су Цонтинентал, Босцх, Делпхи, итд.
1. Састав и принцип контролера возила
Систем управљања возилом чистог електричног возила углавном је подељен у две шеме: централизовано управљање и дистрибуирано управљање.
Основна идеја централизованог система управљања је да контролер возила сам довршава прикупљање улазних сигнала, анализира и обрађује податке у складу са стратегијом управљања, а затим директно издаје контролне команде сваком актуатору како би покренуо нормалну вожњу. чисто електрично возило.Предности централизованог система управљања су централизована обрада, брз одговор и ниска цена; недостатак је што је коло компликовано и није лако одвести топлоту.
Основна идеја дистрибуираног система управљања је да контролер возила прикупља неке сигнале возача, и комуницира са контролером мотора и системом за управљање батеријом преко ЦАН магистрале. Контролер мотора и систем за управљање батеријом прикупљају сигнале возила преко ЦАН магистрале. предати контролору возила.Контролор возила анализира и обрађује податке у складу са информацијама о возилу иу комбинацији са стратегијом управљања. Након што контролер мотора и систем за управљање батеријом добију контролну команду, они контролишу рад мотора и пражњење батерије у складу са информацијама о тренутном стању мотора и батерије.Предности дистрибуираних система управљања су модуларност и ниска сложеност; недостатак је релативно висока цена.
Шематски дијаграм типичног дистрибуираног система управљања возилом приказан је на слици испод. Горњи слој система управљања возилом је контролер возила. Контролер возила прима информације о контролеру мотора и систему за управљање батеријом преко ЦАН магистрале и даје информације контролеру мотора и акумулатору. Систем управљања и систем за приказ информација у возилу шаљу контролне команде.Контролер мотора и систем управљања батеријом су, респективно, одговорни за надзор и управљање погонским мотором и батеријом за напајањепакет, а систем за приказ информација у возилу се користи за приказ информација о тренутном статусу возила.
Шематски дијаграм типичног дистрибуираног система управљања возилом
Слика испод приказује принцип састава чистог контролера за електрично возило које је развила компанија.Хардверско коло контролера возила укључује модуле као што су микроконтролер, кондиционирање количине прекидача, кондиционирање аналогне количине, релејни погон, интерфејс ЦАН магистрале велике брзине и батерија за напајање.
Шематски дијаграм састава чистог контролера возила на електрични погон који је развила компанија
(1) Модул микроконтролера Модул микроконтролера је језгро контролера возила. Узимајући у обзир функцију чистог контролера возила на електрични погон и спољашње окружење његовог рада, модул микроконтролера треба да има перформансе обраде података велике брзине, богате карактеристике хардверског интерфејса, ниске цене и високу поузданост.
(2) Модул за подешавање количине прекидача Модул за кондиционирање количине прекидача се користи за конверзију нивоа и обликовање улазне количине прекидача, чији је један крај повезан са више сензора количине прекидача., а други крај је повезан са микроконтролером.
(3) Аналогни кондициони модул Аналогни кондициони модул се користи за прикупљање аналогних сигнала педале гаса и педале кочнице и њихово слање микроконтролеру.
(4) Релејни покретачки модул Релејни покретачки модул се користи за покретање више релеја, чији је један крај повезан са микроконтролером преко оптоелектронског изолатора, а други крај је повезан са више релеја.
(5) Модул интерфејса ЦАН магистрале велике брзине Модул интерфејса ЦАН магистрале велике брзине се користи за обезбеђивање интерфејса ЦАН магистрале велике брзине, чији је један крај повезан са микроконтролером преко оптоелектронског изолатора, а други крај је повезан на системску ЦАН магистралу велике брзине.
(6) Модул за напајање Модул за напајање обезбеђује изоловано напајање за микропроцесор и сваки улазни и излазни модул, прати напон батерије и повезан је са микроконтролером.
Контролор возила управља, координира и надгледа све аспекте ланца напајања електричног возила како би побољшао ефикасност коришћења енергије возила и осигурао сигурност и поузданост.Контролор возила прикупља возачев сигнал вожње, добија релевантне информације о погонском мотору и систему напајања акумулатора преко ЦАН магистрале, анализира и израчунава и даје упутства за контролу мотора и управљање батеријом преко ЦАН магистрале како би се реализовала контрола вожње возила и контрола оптимизације енергије. и контролу поврата енергије кочнице.Контролор возила такође има свеобухватну функцију интерфејса инструмента, која може да прикаже информације о статусу возила; има потпуну дијагностику грешака и функције обраде; има гатеваи возила и функције управљања мрежом.
2. Основне функције контролера возила
Контролер возила прикупља информације о вожњи као што су сигнал педале гаса, сигнала педале кочнице и сигнала прекидача степена преноса, и истовремено прима податке које шаљу контролер мотора и систем управљања батеријом на ЦАН магистрали, и анализира информације у комбинацији са стратегијом управљања возилом. и расуђивање, издваја информације о возачевој намери и стању вожње возила, и на крају шаље команде преко ЦАН магистрале за контролу рада сваке компоненте контролера како би се обезбедила нормална вожња возила.Контролор возила треба да има следеће основне функције.
(1) Функција управљања вожњом возила Погонски мотор електричног возила мора да произведе погонски или кочиони момент према намери возача.Када возач притисне педалу гаса или папучицу кочнице, погонски мотор треба да произведе одређену снагу вожње или снагу регенеративног кочења.Што је већи отвор педале, већа је излазна снага погонског мотора.Стога, контролор возила треба разумно објаснити рад возача; примају повратне информације од подсистема возила како би пружили повратну информацију за доношење одлука за возача; и шаљу контролне команде подсистемима возила за постизање нормалне вожње возила.
(2) Мрежно управљање целим возилом Контролор возила је један од многих контролера електричних возила и чвор у ЦАН магистрали.У управљању мрежом возила, контролер возила је центар контроле информација, одговоран за организацију и пренос информација, праћење статуса мреже, управљање мрежним чворовима и дијагностику и обраду грешака на мрежи.
(3) Повраћај енергије кочења Важна карактеристика чисто електричних возила која се разликује од возила са мотором са унутрашњим сагоревањем је да могу да поврате енергију кочења. Ово се постиже радом мотора чисто електричних возила у стању регенеративног кочења. Анализа контролера возила Возачеве намере кочења, статус батерије напајања и информације о статусу погонског мотора, у комбинацији са стратегијом управљања повратом енергије кочења, шаљу команде режима мотора и команде обртног момента контролеру мотора у условима поврата енергије кочења, тако да да погон Мотор ради у режиму производње енергије, а енергија која се поврати електричним кочењем се складишти у батерији без утицаја на перформансе кочења, како би се остварио поврат енергије кочења.
(4) Управљање енергијом возила и оптимизација У чисто електричним возилима, батерија за напајање не само да напаја погонски мотор, већ и напаја електричну додатну опрему. Дакле, да би се постигао максимални домет вожње, контролор возила ће бити одговоран за напајање целог возила. Управљање енергијом за побољшање коришћења енергије.Када је СОЦ вредност батерије релативно ниска, контролер возила ће послати команде неким електричним додацима да ограничи излазну снагу електричних додатака како би повећао домет вожње.
(5) Надгледање и приказ статуса возила Информације као што су снага, укупни напон, напон ћелије, температура батерије и грешка, а затим пошаљите ове информације у реалном времену систему за приказ информација о возилу преко ЦАН магистрале за приказ.Поред тога, контролер возила редовно детектује комуникацију сваког модула на ЦАН магистрали. Ако установи да чвор на магистрали не може нормално да комуницира, он ће приказати информације о грешци на систему за приказ информација о возилу и предузети разумне мере за одговарајуће хитне ситуације. обраду како би се спречила појава екстремних услова, тако да возач може директно и тачно да добије информације о тренутном радном стању возила.
(6) Дијагноза и обрада грешака Континуирано надгледајте електронски контролни систем возила ради дијагнозе квара.Индикатор грешке показује категорију грешке и неке кодове грешака.У складу са садржајем квара, благовремено извршити одговарајућу сигурносну заштиту.За мање озбиљне кварове, могуће је возити малом брзином до оближње станице за одржавање ради одржавања.
(7) Екстерно управљање пуњењем остварује везу пуњења, прати процес пуњења, извештава о статусу пуњења и завршава пуњење.
(8) Он-лине дијагностика и офлајн детекција дијагностичке опреме је одговорна за повезивање и дијагностичку комуникацију са екстерном дијагностичком опремом и реализује УДС дијагностичке услуге, укључујући читање токова података, читање и брисање кодова грешака и отклањање грешака на контролним портовима. .
Слика испод је пример чистог контролера возила на електрични погон. Он утврђује намеру возача прикупљањем контролних сигнала током вожње и пуњења, управља и распоређује електронску контролну опрему возила преко ЦАН магистрале и користи различите моделе за различите моделе. Стратегија управљања за реализацију контроле вожње возила, контроле оптимизације енергије, контроле поврата енергије кочења и управљања мрежом.Контролер возила усваја технологије као што су микрорачунар, интелигентни погон за напајање и ЦАН магистрала, и има карактеристике доброг динамичког одзива, високе прецизности узорковања, јаке способности против сметњи и добре поузданости.
Пример чистог контролера возила на електрични погон
3. Захтеви за дизајн контролора возила
Сензори који директно шаљу сигнале контролеру возила укључују сензор педале гаса, сензор педале кочнице и прекидач степена преноса, при чему сензор педале гаса и сензор педале кочнице излазе аналогне сигнале, а излазни сигнал прекидача степена преноса је сигнал прекидача.Контролор возила индиректно контролише рад погонског мотора и пуњење и пражњење акумулатора тако што шаље команде контролеру мотора и систему за управљање батеријом, а реализује паљење-искључивање модула на возилу контролом главног релеја. .
Према саставу мреже управљања возилом и анализи улазних и излазних сигнала контролера возила, контролер возила треба да испуњава следеће техничке услове.
① Приликом пројектовања хардверског кола, треба у потпуности размотрити окружење за вожњу електричног возила, обратити пажњу на електромагнетну компатибилност и побољшати способност против сметњи.Контролор возила треба да има одређену способност самозаштите у софтверу и хардверу да спречи појаву екстремних ситуација.
② Контролор возила треба да има довољно И/О интерфејса да би могао брзо и прецизно да прикупи различите улазне информације и најмање два А/Д канала за конверзију за прикупљање сигнала педале гаса и сигнала папучице кочнице. Дигитални улазни канал се користи за прикупљање сигнала зупчаника возила, а требало би да постоји више излазних канала за напајање релеја возила.
③ Контролор возила треба да има различите комуникационе интерфејсе. ЦАН комуникациони интерфејс се користи за комуникацију са контролером мотора, системом управљања батеријом и системом за приказ информација о возилу. Комуникациони интерфејс РС232 се користи за комуникацију са рачунаром домаћином, а РС-485 комуникациони интерфејс је резервисан. /422 комуникациони интерфејс, који може бити компатибилан са уређајима који не подржавају ЦАН комуникацију, као што су неки модели екрана осетљивих на додир за аутомобиле.
④ У различитим условима на путу, аутомобил ће наићи на различите ударе и вибрације. Контролер возила треба да има добру отпорност на ударце како би се осигурала поузданост и сигурност аутомобила.
Време поста: 09.11.2022