Ajoneuvon ohjain sisältää kaksi pääkomponenttia, laitteiston ja ohjelmiston.Sen ydinohjelmistot ja -ohjelmat ovat yleensä valmistajien kehittämiä, kun taas autonosien toimittajat voivat tarjota ajoneuvon ohjainlaitteistoja ja taustalla olevia ohjaimia.Tässä vaiheessa ulkomainen tutkimus puhtaiden sähköajoneuvojen ajoneuvoohjaimesta keskittyy pääasiassa puhtaisiin sähköajoneuvoihin, joissa on pyörät.moottorit.Puhtaasti sähköautoissa, joissa on vain yksi moottori, sitä ei yleensä ole varustettu ajoneuvoohjaimella, vaan moottoriohjainta käytetään ajoneuvon ohjaamiseen.Monet suuret ulkomaiset yritykset voivat tarjota kypsiä ajoneuvon ohjausratkaisuja, kuten Continental, Bosch, Delphi jne.
1. Ajoneuvon ohjaimen koostumus ja periaate
Puhtaan sähköajoneuvon ajoneuvon ohjausjärjestelmä on jaettu pääasiassa kahteen järjestelmään: keskitetty ohjaus ja hajautettu ohjaus.
Keskitetyn ohjausjärjestelmän perusideana on, että ajoneuvon ohjain suorittaa tulosignaalien keräämisen yksinään, analysoi ja käsittelee tiedot ohjausstrategian mukaisesti ja antaa sitten suoraan ohjauskomennot kullekin toimilaitteelle ohjaamaan laitteen normaalia ajoa. puhdas sähköauto.Keskitetyn ohjausjärjestelmän etuja ovat keskitetty käsittely, nopea reagointi ja alhaiset kustannukset;Haittana on, että piiri on monimutkainen ja lämpöä ei ole helppo haihduttaa.
Hajautetun ohjausjärjestelmän perusideana on, että ajoneuvoohjain kerää kuljettajan signaaleja ja kommunikoi moottoriohjaimen ja akunhallintajärjestelmän kanssa CAN-väylän kautta.Moottoriohjain ja akunhallintajärjestelmä keräävät ajoneuvon signaalit CAN-väylän kautta.siirretty ajoneuvon valvojalle.Ajoneuvon ohjain analysoi ja käsittelee tiedot ajoneuvotietojen mukaisesti ja yhdistettynä ohjausstrategiaan.Kun moottorinohjain ja akun hallintajärjestelmä ovat vastaanottaneet ohjauskomennon, ne ohjaavat moottorin toimintaa ja akun purkausta moottorin ja akun nykyisten tilatietojen mukaan.Hajautetun ohjausjärjestelmän etuja ovat modulaarisuus ja alhainen monimutkaisuus;haittana on suhteellisen korkea hinta.
Kaavakuva tyypillisestä hajautetusta ajoneuvon ohjausjärjestelmästä on esitetty alla olevassa kuvassa.Ajoneuvon ohjausjärjestelmän ylin kerros on ajoneuvon ohjain.Ajoneuvon ohjain vastaanottaa moottoriohjaimen ja akunhallintajärjestelmän tiedot CAN-väylän kautta ja välittää tietoja moottoriohjaimelle ja akulle.Hallintajärjestelmä ja ajoneuvon sisäinen tietojen näyttöjärjestelmä lähettävät ohjauskäskyjä.Moottoriohjain ja akun hallintajärjestelmä vastaavat vastaavasti käyttömoottorin ja tehoakun valvonnasta ja hallinnastapaketti, ja ajoneuvon sisäistä tietojen näyttöjärjestelmää käytetään näyttämään ajoneuvon nykyiset tilatiedot.
Kaavio tyypillisestä hajautetusta ajoneuvon ohjausjärjestelmästä
Alla olevassa kuvassa näkyy yrityksen kehittämän puhtaan sähköauton ohjaimen koostumusperiaate.Ajoneuvon ohjaimen laitteistopiiri sisältää moduuleja, kuten mikro-ohjaimen, kytkinmäärän säätelyn, analogisen määrän säädön, relekäytön, nopean CAN-väyläliitännän ja tehoakun.
Kaaviokaavio yrityksen kehittämän puhtaan sähköajoneuvon ohjaimen koostumuksesta
(1) Mikro-ohjainmoduuli Mikro-ohjainmoduuli on ajoneuvon ohjaimen ydin.Ottaen huomioon puhtaan sähköajoneuvon ohjaimen toiminnan ja sen toimintaympäristön, mikro-ohjainmoduulilla tulisi olla nopea tiedonkäsittelyn suorituskyky, rikas laitteistorajapinnan ominaisuudet, alhainen hinta ja korkea luotettavuus.
(2) Kytkimen määrän säätömoduuli Kytkimen määrän säätömoduulia käytetään tasonmuuntoon ja kytkimen syöttösuureen muotoiluun, jonka toinen pää on kytketty useisiin kytkinmääräantureisiin., ja toinen pää on kytketty mikro-ohjaimeen.
(3) Analoginen ilmastointimoduuli Analogista käsittelymoduulia käytetään kaasu- ja jarrupolkimen analogisten signaalien keräämiseen ja lähettämiseen mikro-ohjaimelle.
(4) Releohjausmoduuli Releohjausmoduulia käytetään useiden releiden ohjaamiseen, joiden toinen pää on kytketty mikro-ohjaimeen optoelektronisen isolaattorin kautta ja toinen pää on kytketty useisiin releisiin.
(5) Nopea CAN-väyläliitäntämoduuli Nopeaa CAN-väyläliitäntämoduulia käytetään tarjoamaan nopea CAN-väyläliitäntä, jonka toinen pää on kytketty mikro-ohjaimeen optoelektronisen eristimen kautta ja toinen pää on kytketty järjestelmän nopeaan CAN-väylään.
(6) Virtalähdemoduuli Virtalähdemoduuli tarjoaa erillisen virtalähteen mikroprosessorille ja jokaiselle tulo- ja lähtömoduulille, valvoo akun jännitettä ja on kytketty mikro-ohjaimeen.
Ajoneuvon ohjain hallitsee, koordinoi ja valvoo kaikkia sähköajoneuvon voimaketjun osa-alueita parantaakseen ajoneuvon energiankäyttötehokkuutta ja varmistaakseen turvallisuuden ja luotettavuuden.Ajoneuvon ohjausyksikkö kerää kuljettajan ajosignaalin, saa tarvittavat tiedot käyttömoottorista ja tehoakkujärjestelmästä CAN-väylän kautta, analysoi ja laskee sekä antaa moottorin ohjauksen ja akun hallintaohjeet CAN-väylän kautta ajoneuvon ajoohjauksen toteuttamiseksi ja energian optimoinnin ohjaus.ja jarruenergian talteenoton ohjaus.Ajoneuvon ohjaimessa on myös kattava instrumenttiliitäntätoiminto, joka voi näyttää ajoneuvon tilatiedot;siinä on täydelliset vianmääritys- ja käsittelytoiminnot;siinä on ajoneuvojen yhdyskäytävä ja verkonhallintatoimintoja.
2. Ajoneuvon ohjaimen perustoiminnot
Ajoneuvon ohjain kerää ajotietoja, kuten kaasupolkimen signaalin, jarrupolkimen signaalin ja vaihdekytkimen signaalin, ja vastaanottaa samanaikaisesti moottoriohjaimen ja akunhallintajärjestelmän lähettämät tiedot CAN-väylällä ja analysoi tiedot yhdessä ajoneuvon ohjausstrategian kanssa. ja harkintakyky, poimia kuljettajan ajoaikomuksesta ja ajoneuvon käyntitilasta tiedot ja lopuksi lähettää komennot CAN-väylän kautta ohjaamaan kunkin komponenttiohjaimen toimintaa ajoneuvon normaalin ajon varmistamiseksi.Ajoneuvon ohjaimessa tulee olla seuraavat perustoiminnot.
(1) Ajoneuvon ajon ohjaustoiminto Sähköajoneuvon käyttömoottorin tulee tuottaa ajo- tai jarrutusmomentti kuljettajan tarkoituksen mukaisesti.Kun kuljettaja painaa kaasu- tai jarrupoljinta, käyttömoottorin täytyy tuottaa tiettyä ajotehoa tai regeneratiivista jarrutustehoa.Mitä suurempi polkimen aukko, sitä suurempi on käyttömoottorin lähtöteho.Siksi ajoneuvon ohjaimen tulee selittää kuljettajan toiminta kohtuullisesti;saada palautetietoa ajoneuvon osajärjestelmistä päätöksentekopalautteen antamiseksi kuljettajalle;ja lähettää ohjauskäskyjä ajoneuvon osajärjestelmille ajoneuvon normaalin ajon saavuttamiseksi.
(2) Koko ajoneuvon verkonhallinta Ajoneuvon ohjain on yksi monista sähköajoneuvojen ohjaimista ja solmu CAN-väylässä.Ajoneuvon verkonhallinnassa ajoneuvon ohjain on tiedonhallinnan keskus, joka vastaa tiedon organisoinnista ja siirrosta, verkon tilan seurannasta, verkon solmujen hallinnasta sekä verkkovikojen diagnosoinnista ja käsittelystä.
(3) Jarruenergian talteenotto Puhtaiden sähköajoneuvojen tärkeä ominaisuus, joka eroaa polttomoottoriajoneuvoista, on se, että ne voivat ottaa talteen jarrutusenergiaa.Tämä saavutetaan käyttämällä puhtaiden sähköajoneuvojen moottoria regeneratiivisessa jarrutustilassa.Ajoneuvon ohjaimen analyysi Kuljettajan jarrutusaiko, akun tila ja käyttömoottorin tilatiedot yhdistettynä jarrutusenergian talteenoton ohjausstrategiaan lähettävät moottoritilakäskyjä ja vääntömomenttikäskyjä moottoriohjaimelle jarrutusenergian talteenoton olosuhteissa, joten että käyttö Moottori toimii tehontuotantotilassa ja sähköjarrutuksen talteenoton energia varastoidaan tehoakkupakkaukseen vaikuttamatta jarrutustehoon jarrutusenergian talteenoton toteuttamiseksi.
(4) Ajoneuvon energianhallinta ja optimointi Puhtaissa sähköajoneuvoissa tehoakku ei syötä virtaa vain käyttömoottorille vaan myös sähkölaitteille.Siksi ajoneuvon ohjain on vastuussa koko ajoneuvon virransyötöstä saadakseen suurimman ajomatkan.Energianhallinta energiankäytön parantamiseksi.Kun akun SOC-arvo on suhteellisen alhainen, ajoneuvon ohjain lähettää komentoja joillekin sähkölaitteille rajoittaakseen sähkölaitteiden lähtötehoa ajomatkan lisäämiseksi.
(5) Ajoneuvon tilan valvonta ja näyttö. Tietoja, kuten teho, kokonaisjännite, kennojännite, akun lämpötila ja vika, ja lähettää sitten nämä reaaliaikaiset tiedot ajoneuvon tietojen näyttöjärjestelmään CAN-väylän kautta näyttöä varten.Lisäksi ajoneuvon ohjain havaitsee säännöllisesti kunkin moduulin tiedonsiirron CAN-väylällä.Jos se havaitsee, että väylän solmu ei pysty kommunikoimaan normaalisti, se näyttää vikatiedot ajoneuvon tietojen näyttöjärjestelmässä ja ryhtyy kohtuullisiin toimenpiteisiin vastaavien hätätilanteiden varalta.käsittely äärimmäisten olosuhteiden estämiseksi, jotta kuljettaja voi saada suoraan ja tarkasti ajoneuvon nykyisen toimintatilan tiedot.
(6) Vian diagnosointi ja käsittely Tarkkaile jatkuvasti ajoneuvon elektronista ohjausjärjestelmää vianmäärityksen varalta.Vikailmaisin näyttää vikaluokan ja joitain vikakoodeja.Vian sisällön mukaan suorita oikea-aikaisesti vastaava turvallisuussuojakäsittely.Vähemmän vakavissa vioissa on mahdollista ajaa pienellä nopeudella läheiselle huoltoasemalle huoltoa varten.
(7) Ulkoinen lataushallinta toteuttaa latauksen kytkennän, valvoo latausprosessia, raportoi lataustilan ja lopettaa latauksen.
(8) On-line-diagnostiikka ja diagnostisten laitteiden offline-havaitseminen on vastuussa liitännästä ja diagnostiikkaviestinnästä ulkoisten diagnostiikkalaitteiden kanssa ja toteuttaa UDS-diagnostiikkapalvelut, mukaan lukien tietovirtojen lukeminen, vikakoodien lukeminen ja tyhjennys sekä ohjausporttien virheenkorjaus. .
Alla oleva kuva on esimerkki puhtaan sähköajoneuvon ohjaimesta.Se määrittää kuljettajan aikomuksen keräämällä ohjaussignaaleja ajon ja latauksen aikana, hallitsee ja aikatauluttaa ajoneuvon elektronisia ohjauslaitteita CAN-väylän kautta sekä käyttää eri malleja eri malleihin.Ohjausstrategia toteuttaa ajoneuvon ajoohjauksen, energian optimoinnin ohjauksen, jarrutusenergian talteenoton ohjauksen ja verkonhallinnan.Ajoneuvon ohjain käyttää teknologioita, kuten mikrotietokonetta, älykästä tehoa ja CAN-väylää, ja sillä on hyvä dynaaminen vaste, korkea näytteenottotarkkuus, vahva häiriöntorjuntakyky ja hyvä luotettavuus.
Esimerkki puhtaan sähköajoneuvon ohjaimesta
3. Ajoneuvon ohjaimen suunnitteluvaatimukset
Anturit, jotka lähettävät signaaleja suoraan ajoneuvon ohjaimelle, sisältävät kaasupolkimen anturi, jarrupolkimen anturi ja vaihdekytkin, jolloin kaasupolkimen anturi ja jarrupolkimen anturi antavat analogisia signaaleja ja vaihdekytkimen lähtösignaali on kytkinsignaali.Ajoneuvon ohjain ohjaa epäsuorasti käyttömoottorin toimintaa ja tehoakun latausta ja purkamista lähettämällä komentoja moottoriohjaimelle ja akun hallintajärjestelmälle ja toteuttaa sisäisen moduulin päällekytkennän ohjaamalla päärelettä. .
Ajoneuvon ohjausverkon koostumuksen ja ajoneuvoohjaimen tulo- ja lähtösignaalien analyysin mukaan ajoneuvon ohjaimen tulee täyttää seuraavat tekniset vaatimukset.
① Laitepiiriä suunniteltaessa sähköajoneuvon ajoympäristö tulee ottaa täysin huomioon, sähkömagneettinen yhteensopivuus on kiinnitettävä huomiota ja häiriönestokykyä tulisi parantaa.Ajoneuvon ohjaimella tulee olla tietty itsesuojauskyky ohjelmistossa ja laitteistossa äärimmäisten tilanteiden estämiseksi.
② Ajoneuvon ohjaimessa on oltava tarpeeksi I/O-liitäntöjä, jotta se pystyy keräämään nopeasti ja tarkasti erilaisia syöttötietoja, ja vähintään kaksi A/D-muunnoskanavaa kaasupolkimen ja jarrupolkimen signaalien keräämiseksi.Digitaalista tulokanavaa käytetään keräämään ajoneuvon vaihteistosignaali, ja ajoneuvon releen ohjaamiseen tulee olla useita voimansiirtosignaalin lähtökanavia.
③ Ajoneuvon ohjaimessa tulee olla erilaisia tiedonsiirtoliitäntöjä.CAN-tiedonsiirtoliitäntää käytetään kommunikoimaan moottoriohjaimen, akunhallintajärjestelmän ja ajoneuvon tietojen näyttöjärjestelmän kanssa.RS232-tietoliikenneliitäntää käytetään kommunikoimaan isäntätietokoneen kanssa, ja RS-485-tietoliikenneliitäntä on varattu./422-tietoliikenneliitäntä, joka voi olla yhteensopiva laitteiden kanssa, jotka eivät tue CAN-tietoliikennettä, kuten joidenkin auton kosketusnäyttömallien kanssa.
④ Erilaisissa tieolosuhteissa auto kohtaa erilaisia iskuja ja tärinää.Ajoneuvon ohjaimella tulee olla hyvä iskunkestävyys auton luotettavuuden ja turvallisuuden varmistamiseksi.
Postitusaika: 09.11.2022