Контролорот на возилото вклучува две главни компоненти, хардвер и софтвер.Нејзиниот основен софтвер и програми генерално ги развиваат производителите, додека добавувачите на автоделови можат да обезбедат хардвер за контролори на возила и основни драјвери.Во оваа фаза, странските истражувања за контролорот на возилата на чисто електрични возила главно се фокусираат на чисто електрични возила управувани во тркалатамотори.За чисто електрични возила со само еден мотор, тој обично не е опремен со контролер на возилото, но контролерот на моторот се користи за контрола на возилото.Многу големи странски компании можат да обезбедат зрели решенија за контролори на возила, како што се Continental, Bosch, Delphi итн.
1. Составот и принципот на контролорот на возилото
Системот за контрола на возилото на чисто електрично возило главно е поделен на две шеми: централизирана контрола и дистрибуирана контрола.
Основната идеја на централизираниот контролен систем е контролорот на возилото сам да го комплетира собирањето на влезните сигнали, да ги анализира и обработува податоците во согласност со контролната стратегија, а потоа директно да издава контролни команди на секој погон за да го вози нормалното возење на чисто електрично возило.Предностите на централизираниот контролен систем се централизирана обработка, брз одговор и ниска цена;Недостаток е што колото е комплицирано и не е лесно да се исфрла топлината.
Основната идеја на дистрибуираниот контролен систем е контролорот на возилото да собира некои сигнали од возачот и да комуницира со контролорот на моторот и системот за управување со батеријата преку CAN автобусот.Контролорот на моторот и системот за управување со батерии соодветно ги собираат сигналите на возилото преку CAN автобусот.предаден на контролорот на возилото.Контролорот на возилото ги анализира и обработува податоците според информациите за возилото и во комбинација со контролната стратегија.Откако контролорот на моторот и системот за управување со батеријата ќе ја добијат командната команда, тие ја контролираат работата на моторот и празнењето на батеријата според информациите за моменталната состојба на моторот и батеријата.Предностите на дистрибуираните контролни системи се модуларност и мала сложеност;недостаток е релативно високата цена.
Шематскиот дијаграм на типичен систем за контрола на дистрибуирани возила е прикажан на сликата подолу.Горниот слој на системот за контрола на возилото е контролорот на возилото.Контролорот на возилото ги прима информациите за контролорот на моторот и системот за управување со батеријата преку CAN магистралата и обезбедува информации до контролерот на моторот и батеријата.Системот за управување и системот за прикажување информации во возилото испраќаат контролни команди.Контролорот на моторот и системот за управување со батеријата се соодветно одговорни за следење и управување со погонскиот мотор и батеријата за напојувањепакет, а системот за прикажување информации во авионот се користи за прикажување на информациите за тековниот статус на возилото.
Шематски дијаграм на типичен дистрибуиран систем за контрола на возилото
Сликата подолу го прикажува принципот на составување на контролорот за чисто електрично возило развиен од една компанија.Хардверското коло на контролорот на возилото вклучува модули како што се микроконтролер, уред за количество прекинувач, аналогно уредување на количината, релеен погон, интерфејс со голема брзина CAN и батерија за напојување.
Шематски дијаграм на составот на контролорот на чисто електрично возило развиен од компанија
(1) Модул за микроконтролер Модулот на микроконтролерот е јадрото на контролерот на возилото.Со оглед на функцијата на контролорот на чисто електрично возило и надворешното опкружување на неговото работење, модулот за микроконтролер треба да има перформанси за обработка на податоци со голема брзина, богати карактеристики на хардверскиот интерфејс, ниска цена и висока доверливост.
(2) Модул за кондиционирање на количината на прекинувачот Модулот за климатизација на количината на прекинувачот се користи за конверзија на ниво и обликување на влезната количина на прекинувачот, чиј еден крај е поврзан со мноштво сензори за количина на прекинувачот, а другиот крај е поврзан со микроконтролерот.
(3) Модул за аналогно уредување Аналогниот модул за климатизација се користи за собирање на аналогните сигнали на педалот за гас и педалата на сопирачката и нивно испраќање до микроконтролерот.
(4) Модул за возење на реле Модулот за возење на реле се користи за возење на мноштво релеи, од кои едниот крај е поврзан со микроконтролер преку оптоелектронски изолатор, а другиот крај е поврзан со мноштво релеи.
(5) Модул за интерфејс за магистрален CAN со голема брзина Модулот за интерфејс со голема брзина CAN се користи за да обезбеди брз интерфејс CAN автобус, од кој едниот крај е поврзан со микроконтролерот преку оптоелектронски изолатор, а другиот крај е поврзан до системската магистрала CAN со голема брзина.
(6) Модул за напојување Модулот за напојување обезбедува изолирано напојување за микропроцесорот и секој влезен и излезен модул, го следи напонот на батеријата и е поврзан со микроконтролерот.
Контролорот на возилото управува, ги координира и ги следи сите аспекти на синџирот за напојување на електричните возила за да ја подобри ефикасноста на искористувањето на енергијата на возилото и да обезбеди безбедност и доверливост.Контролорот на возилото го собира сигналот за возење на возачот, ги добива релевантните информации за погонскиот мотор и системот за напојување на батериите преку CAN автобусот, анализира и пресметува и му дава инструкции за контрола на моторот и управување со батеријата преку CAN автобусот за да ја реализира контролата на возењето на возилото и контрола на оптимизација на енергија.и контрола на враќање на енергијата на сопирачките.Контролорот на возилото има и сеопфатна функција за интерфејс со инструменти, која може да прикажува информации за статусот на возилото;има комплетни функции за дијагностицирање и обработка на дефекти;има порти за возила и функции за управување со мрежата.
2. Основни функции на контролорот на возилото
Контролорот на возилото собира информации за возење, како што се сигналот за педалата за гас, сигналот за педалата за сопирачките и сигналот на прекинувачот, и истовремено ги прима податоците испратени од контролерот на моторот и системот за управување со батерии на автобусот CAN и ги анализира информациите во комбинација со стратегијата за контрола на возилото и расудување, извлечете информации за намерите за возење на возачот и за состојбата на возилото и на крајот испратете команди преку CAN магистралата за контрола на работата на секој контролер на компоненти за да се обезбеди нормално возење на возилото.Контролорот на возилото треба да ги има следните основни функции.
(1) Функција на контролирање на возењето на возилото Погонскиот мотор на електричното возило мора да дава вртежен момент на возење или сопирање според намерата на возачот.Кога возачот ќе го притисне педалот за гас или педалата на сопирачката, погонскиот мотор треба да даде одредена моќност на возење или регенеративна моќ на сопирање.Колку е поголем отворот на педалата, толку е поголема излезната моќност на погонскиот мотор.Затоа, контролорот на возилото треба разумно да ја објасни работата на возачот;добиваат повратни информации од потсистемите на возилото за да обезбедат повратни информации за донесување одлуки за возачот;и испрати контролни команди до потсистемите на возилото за да се постигне нормално возење на возилото.
(2) Управување со мрежата на целото возило Контролорот на возилото е еден од многуте контролори на електрични возила и јазол во автобусот CAN.Во управувањето со мрежата на возилата, контролорот на возилото е центар на контрола на информациите, одговорен за организација и пренос на информации, следење на статусот на мрежата, управување со мрежните јазли и дијагноза и обработка на дефекти на мрежата.
(3) Враќање на енергијата за сопирање Важната карактеристика на чисто електричните возила што се разликува од возилата со мотори со внатрешно согорување е тоа што тие можат да ја повратат енергијата на сопирањето.Ова се постигнува со работа на моторот на чисто електрични возила во состојба на регенеративно сопирање.Анализата на контролорот на возилото Намерата за сопирање на возачот, статусот на батериите за напојување и информациите за статусот на моторот на возење, во комбинација со стратегијата за контрола на враќање на енергијата при сопирање, испраќаат команди за режимот на моторот и командите за вртежен момент до контролерот на моторот во услови на враќање на енергијата при сопирање, така што дека погонот Моторот работи во режимот за генерирање енергија, а енергијата повратена со електричното сопирање се складира во комплетот на батериите за напојување без да влијае на перформансите на сопирањето, за да се реализира обновувањето на енергијата при сопирање.
(4) Управување со енергијата на возилото и оптимизација Во чисто електрични возила, батеријата за напојување не само што го снабдува погонскиот мотор, туку и ја снабдува електричната енергија со електричните додатоци.Затоа, за да се добие максималниот опсег на возење, контролорот на возилото ќе биде одговорен за напојувањето на целото возило.Управување со енергија за подобрување на искористувањето на енергијата.Кога вредноста на SOC на батеријата е релативно ниска, контролорот на возилото ќе испрати команди до некои електрични додатоци за да ја ограничи излезната моќност на електричните додатоци за да го зголеми опсегот на возење.
(5) Следење и прикажување на статусот на возилото Информации како моќност, вкупен напон, напон во ќелијата, температура на батеријата и дефект, а потоа испратете ги овие информации во реално време до системот за прикажување информации за возилото преку магистралата CAN за прикажување.Покрај тоа, контролорот на возилото редовно ја детектира комуникацијата на секој модул на магистралата CAN.Ако открие дека некој јазол во автобусот не може нормално да комуницира, ќе ги прикаже информациите за дефектот на системот за прикажување информации за возилото и ќе преземе разумни мерки за соодветните итни ситуации.обработка за да се спречи појава на екстремни услови, така што возачот може директно и прецизно да ги добие информациите за моменталната работна состојба на возилото.
(6) Дијагноза и обработка на дефекти Постојано следете го електронскиот контролен систем на возилото за дијагноза на дефекти.Индикаторот за дефект ја означува категоријата на дефект и некои шифри за дефекти.Според содржината на дефектот, навремено спроведете соодветна обработка на безбедносната заштита.За помалку сериозни дефекти, можно е да се вози со мала брзина до блиската станица за одржување заради одржување.
(7) Надворешното управување со полнење го реализира поврзувањето на полнењето, го следи процесот на полнење, го известува статусот на полнење и го завршува полнењето.
(8) Он-лајн дијагностика и офлајн откривање на дијагностичка опрема е одговорна за поврзување и дијагностичка комуникација со надворешна дијагностичка опрема и реализира UDS дијагностички услуги, вклучувајќи читање на струи на податоци, читање и чистење на кодови за дефекти и отстранување грешки на контролните порти .
Сликата подолу е пример за чист контролер на возила на електрично возило.Ја одредува намерата на возачот со собирање контролни сигнали за време на возењето и полнењето, управува и ја закажува електронската контролна опрема на возилото преку CAN автобусот и користи различни модели за различни модели.Контролна стратегија за реализација на контрола на возењето на возилото, контрола на оптимизација на енергијата, контрола на враќање на енергијата при сопирање и управување со мрежата.Контролорот на возилото прифаќа технологии како што се микрокомпјутер, интелигентен погон за напојување и CAN автобус, и има карактеристики на добар динамичен одговор, висока точност на земање примероци, силна способност против пречки и добра доверливост.
Пример за чист контролер за возила на електрично возило
3. Барања за дизајн на контролорот на возилото
Сензорите кои директно испраќаат сигнали до контролорот на возилото вклучуваат сензор за педалата за гас, сензор на педалата за сопирачки и прекинувач за менувачот, каде што сензорот за педалата за гас и сензорот за педалата на сопирачката излегуваат аналогни сигнали, а излезниот сигнал на прекинувачот е сигнал за прекинувач.Контролорот на возилото индиректно ја контролира работата на погонскиот мотор и полнењето и празнењето на батеријата со испраќање наредби до контролорот на моторот и системот за управување со батеријата и го реализира вклучувањето на вградениот модул со контролирање на главното реле .
Според составот на контролната мрежа на возилото и анализата на влезните и излезните сигнали на контролорот на возилото, контролорот на возилото треба да ги исполнува следните технички барања.
① При дизајнирање на хардверското коло, треба целосно да се земе предвид околината за возење на електричното возило, да се обрне внимание на електромагнетната компатибилност и да се подобри способноста за спречување на пречки.Контролорот на возилото треба да има одредена способност за самозаштита во софтвер и хардвер за да спречи појава на екстремни ситуации.
② Контролорот на возилото треба да има доволно I/O интерфејси за да може брзо и прецизно да собира различни влезни информации и најмалку два A/D конверзија канали за собирање на сигнали за педалата за гас и сигнали за педалата на сопирачките.Дигитален влезен канал се користи за собирање на сигналот на менувачот на возилото, а треба да има повеќе излезни канали на сигналот за погон за напојување за возење на релето на возилото.
③ Контролорот на возилото треба да има различни комуникациски интерфејси.Интерфејсот за комуникација CAN се користи за комуникација со контролерот на моторот, системот за управување со батерии и системот за прикажување информации за возилото.Комуникацискиот интерфејс RS232 се користи за комуникација со компјутерот-домаќин, а резервиран е и комуникациски интерфејс RS-485./422 комуникациски интерфејс, кој може да биде компатибилен со уреди кои не поддржуваат CAN комуникација, како што се некои модели на екрани на допир на автомобили.
④ Под различни услови на патот, автомобилот ќе наиде на различни удари и вибрации.Контролорот на возилото треба да има добра отпорност на удари за да се обезбеди сигурност и безбедност на автомобилот.
Време на објавување: ноември-09-2022 година