Кантролер транспартнага сродку ўключае два асноўныя кампаненты, апаратнае і праграмнае забеспячэнне.Яе асноўнае праграмнае забеспячэнне і праграмы, як правіла, распрацоўваюцца вытворцамі, у той час як пастаўшчыкі аўтазапчастак могуць паставіць абсталяванне кантролера аўтамабіля і асноўныя драйверы.На дадзеным этапе замежныя даследаванні кантролера чыста электрычных транспартных сродкаў у асноўным сканцэнтраваны на чыста электрычных транспартных сродках з прывадам у коламаторы.Для чыста электрычных транспартных сродкаў толькі з адным рухавіком ён звычайна не абсталяваны кантролерам транспартнага сродку, але кантролер рухавіка выкарыстоўваецца для кіравання транспартным сродкам.Многія буйныя замежныя кампаніі, такія як Continental, Bosch, Delphi і г.д., могуць прапанаваць развітыя рашэнні для кантролю аўтамабіля.
1. Склад і прынцып працы кантролера аўтамабіля
Сістэма кіравання транспартным сродкам чыста электрычнага транспартнага сродку ў асноўным дзеліцца на дзве схемы: цэнтралізаванае кіраванне і размеркаванае кіраванне.
Асноўная ідэ чыста электрычны аўтамабіль.Перавагамі цэнтралізаванай сістэмы кіравання з'яўляюцца цэнтралізаваная апрацоўка, хуткая рэакцыя і нізкі кошт;недахопам з'яўляецца тое, што схема складаная, і гэта не так лёгка рассейваць цяпло.
Асноўная ідэя размеркаванай сістэмы кіравання заключаецца ў тым, што кантролер аўтамабіля збірае некаторыя сігналы кіроўцы і ўзаемадзейнічае з кантролерам рухавіка і сістэмай кіравання батарэяй праз шыну CAN.Кантролер рухавіка і сістэма кіравання батарэяй адпаведна збіраюць сігналы аўтамабіля праз шыну CAN.перадаюцца дыспетчару аўтамабіля.Кантролер транспартнага сродку аналізуе і апрацоўвае даныя ў адпаведнасці з інфармацыяй аб транспартным сродку і ў спалучэнні са стратэгіяй кіравання.Пасля таго, як кантролер рухавіка і сістэма кіравання батарэяй атрымаюць каманду кіравання, яны кантралююць працу рухавіка і разрад батарэі ў адпаведнасці з бягучай інфармацыяй аб стане рухавіка і батарэі.Перавагамі размеркаваных сістэм кіравання з'яўляюцца модульнасць і нізкая складанасць;недахоп - адносна высокі кошт.
Прынцыповая схема тыповай размеркаванай сістэмы кіравання аўтамабілем паказана на малюнку ніжэй.Верхнім узроўнем сістэмы кіравання транспартным сродкам з'яўляецца кантролер аўтамабіля.Кантролер транспартнага сродку атрымлівае інфармацыю ад кантролера рухавіка і сістэмы кіравання батарэяй праз шыну CAN і перадае інфармацыю кантролеру рухавіка і акумулятару.Сістэма кіравання і сістэма адлюстравання інфармацыі ў аўтамабілі адпраўляюць каманды кіравання.Кантролер рухавіка і сістэма кіравання акумулятарам адказваюць адпаведна за маніторынг і кіраванне прывадным рухавіком і сілавой батарэяйpack, а бартавая сістэма адлюстравання інфармацыі выкарыстоўваецца для адлюстравання інфармацыі аб бягучым стане аўтамабіля.
Прынцыповая схема тыпавой размеркаванай сістэмы кіравання аўтамабілем
На малюнку ніжэй паказаны прынцып кампазіцыі кантролера чыста электрычнага транспартнага сродку, распрацаванага кампаніяй.Апаратная схема кантролера транспартнага сродку ўключае ў сябе такія модулі, як мікракантролер, кандыцыянаванне колькасці пераключальніка, кандыцыянаванне аналагавай колькасці, рэлейны прывад, высакахуткасны інтэрфейс шыны CAN і акумулятар харчавання.
Прынцыповая схема складу кантролера транспартнага сродку чыстага электрычнага транспартнага сродку, распрацаванага кампаніяй
(1) Модуль мікракантролера Модуль мікракантролера з'яўляецца ядром кантролера аўтамабіля.Улічваючы функцыю кантролера чыста электрычнага транспартнага сродку і знешняе асяроддзе яго працы, модуль мікракантролера павінен мець высокую хуткасць апрацоўкі даных, багатыя характарыстыкі апаратнага інтэрфейсу, нізкі кошт і высокую надзейнасць.
(2) Модуль кандыцыянавання колькасці пераключальніка Модуль кандыцыянавання колькасці пераключальніка выкарыстоўваецца для пераўтварэння ўзроўню і фарміравання ўваходнай колькасці пераключальніка, адзін канец якога злучаны з мноствам датчыкаў колькасці пераключальніка, а другі канец падлучаны да мікракантролера.
(3) Аналагавы модуль кандыцыянавання Аналагавы модуль кандыцыянавання выкарыстоўваецца для збору аналагавых сігналаў педалі акселератара і тормазу і адпраўкі іх на мікракантролер.
(4) Модуль кіравання рэле Модуль кіравання рэле выкарыстоўваецца для кіравання мноствам рэле, адзін канец якіх падлучаны да мікракантролера праз оптаэлектронны ізалятар, а другі канец падлучаны да мноства рэле.
(5) Модуль інтэрфейсу высакахуткаснай шыны CAN Модуль інтэрфейсу высакахуткаснай шыны CAN выкарыстоўваецца для забеспячэння высакахуткаснага інтэрфейсу шыны CAN, адзін канец якога падлучаны да мікракантролера праз оптаэлектронны ізалятар, а другі канец падлучаны да сістэмнай высакахуткаснай шыне CAN.
(6) Модуль сілкавання Модуль сілкавання забяспечвае ізаляванае сілкаванне для мікрапрацэсара і кожнага модуля ўводу і вываду, кантралюе напружанне батарэі і падключаецца да мікракантролера.
Кантролер транспартнага сродку кіруе, каардынуе і кантралюе ўсе аспекты ланцуга харчавання электрычнага транспартнага сродку для павышэння эфектыўнасці выкарыстання энергіі аўтамабіля і забеспячэння бяспекі і надзейнасці.Кантролер транспартнага сродку збірае сігнал кіравання ад кіроўцы, атрымлівае адпаведную інфармацыю аб прывадным рухавіку і акумулятарнай сістэме праз шыну CAN, аналізуе і разлічвае і дае інструкцыі па кіраванні рухавіком і акумулятарам праз шыну CAN для рэалізацыі кіравання прывадам аўтамабіля і кантроль аптымізацыі энергіі.і кантроль рэкуперацыі энергіі тармажэння.Кантролер транспартнага сродку таксама мае комплексную функцыю інтэрфейсу прыбораў, якая можа адлюстроўваць інфармацыю аб стане аўтамабіля;ён мае поўную дыягностыку няспраўнасцяў і функцыі апрацоўкі;ён мае шлюз аўтамабіля і функцыі кіравання сеткай.
2. Асноўныя функцыі кантролера аўтамабіля
Кантролер транспартнага сродку збірае інфармацыю аб руху, такую як сігнал педалі акселератара, сігнал педалі тормазу і сігнал пераключэння перадач, і адначасова атрымлівае даныя, адпраўленыя кантролерам рухавіка і сістэмай кіравання батарэяй па шыне CAN, і аналізуе інфармацыю ў спалучэнні са стратэгіяй кіравання аўтамабілем і меркаванне, здабываць інфармацыю аб намеры кіроўцы вадзіцеля і стане руху аўтамабіля і, нарэшце, адпраўляць каманды праз шыну CAN для кіравання працай кожнага кантролера кампанентаў для забеспячэння нармальнага кіравання транспартным сродкам.Кантролер аўтамабіля павінен мець наступныя асноўныя функцыі.
(1) Функцыя кіравання кіраваннем транспартным сродкам Прывадны рухавік электрамабіля павінен выдаваць рухаючы або тармазны момант у адпаведнасці з намерам кіроўцы.Калі кіроўца націскае на педаль акселератара або педаль тормазу, прывадны рухавік павінен выдаваць пэўную магутнасць руху або магутнасць рэгенератыўнага тармажэння.Чым больш адкрыццё педалі, тым большая выхадная магутнасць прываднага рухавіка.Такім чынам, дыспетчар транспартнага сродку павінен разумна растлумачыць працу кіроўцы;атрымліваць зваротную інфармацыю ад падсістэм транспартнага сродку для забеспячэння прыняцця рашэнняў кіроўцам;і адпраўляць каманды кіравання ў падсістэмы транспартнага сродку для дасягнення нармальнага кіравання транспартным сродкам.
(2) Сеткавае кіраванне ўсім транспартным сродкам Кантролер транспартнага сродку з'яўляецца адным з многіх кантролераў электрычных транспартных сродкаў і вузлом у шыне CAN.У кіраванні сеткай транспартнага сродку кантролер транспартнага сродку з'яўляецца цэнтрам кіравання інфармацыяй, які адказвае за арганізацыю і перадачу інфармацыі, маніторынг стану сеткі, кіраванне вузламі сеткі, а таксама дыягностыку і апрацоўку няспраўнасцяў сеткі.
(3) Рэкуперацыя энергіі тармажэння Важнай асаблівасцю чыста электрычных транспартных сродкаў, якая адрозніваецца ад аўтамабіляў з рухавіком унутранага згарання, з'яўляецца тое, што яны могуць аднаўляць энергію тармажэння.Гэта дасягаецца за кошт працы рухавікоў чыста электрычных транспартных сродкаў у стане рэгенератыўнага тармажэння.Аналіз кантролера транспартнага сродку Намер кіроўцы тармазіць, стан акумулятарнай батарэі і інфармацыя аб стане рухавіка прывада ў спалучэнні са стратэгіяй кіравання рэкуперацыі энергіі тармажэння адпраўляюць каманды рэжыму рухавіка і каманды крутоўнага моманту на кантролер рухавіка ва ўмовах рэкуперацыі энергіі тармажэння, таму што прывад Рухавік працуе ў рэжыме выпрацоўкі электраэнергіі, і энергія, якая аднаўляецца пры электрычным тармажэнні, захоўваецца ў акумулятарнай батарэі, не ўплываючы на эфектыўнасць тармажэння, каб рэалізаваць аднаўленне энергіі тармажэння.
(4) Кіраванне энергіяй аўтамабіля і аптымізацыя У чыста электрычных транспартных сродках акумулятар забяспечвае энергію не толькі на прывадны рухавік, але і на электрычныя аксесуары.Такім чынам, каб атрымаць максімальны запас ходу, кантролер транспартнага сродку будзе адказваць за ўвесь энергазабеспячэнне аўтамабіля.Энергаменеджмент для паляпшэння выкарыстання энергіі.Калі значэнне SOC акумулятара адносна нізкае, кантролер транспартнага сродку будзе пасылаць каманды некаторым электрычным аксесуарам, каб абмежаваць выхадную магутнасць электрычных аксесуараў і павялічыць запас ходу.
(5) Маніторынг і адлюстраванне такой інфармацыі аб стане транспартнага сродку, як магутнасць, агульнае напружанне, напружанне элемента, тэмпература акумулятара і няспраўнасць, а затым адпраўка гэтай інфармацыі ў рэжыме рэальнага часу ў сістэму адлюстравання інфармацыі аб аўтамабілі праз шыну CAN для адлюстравання.Акрамя таго, кантролер аўтамабіля рэгулярна выяўляе сувязь кожнага модуля на шыне CAN.Калі ён выявіць, што вузел на шыне не можа нармальна звязвацца, ён адлюструе інфармацыю аб няспраўнасці ў сістэме адлюстравання інфармацыі аб транспартным сродку і прыме разумныя меры для адпаведных надзвычайных сітуацый.апрацоўка для прадухілення ўзнікнення экстрэмальных умоў, каб кіроўца мог непасрэдна і дакладна атрымаць інфармацыю аб бягучым працоўным стане аўтамабіля.
(6) Дыягностыка і апрацоўка няспраўнасцяў Пастаянна кантралюйце электронную сістэму кіравання транспартным сродкам для дыягностыкі няспраўнасцяў.Індыкатар няспраўнасці паказвае катэгорыю няспраўнасці і некаторыя коды няспраўнасцей.У адпаведнасці са зместам няспраўнасці, своечасова правесці адпаведную апрацоўку абароны бяспекі.Пры менш сур'ёзных няспраўнасцях можна праехаць на нізкай хуткасці да бліжэйшай станцыі тэхнічнага абслугоўвання.
(7) Знешняе кіраванне зарадкай рэалізуе падключэнне зарадкі, кантралюе працэс зарадкі, паведамляе аб стане зарадкі і завяршае зарадку.
(8) Анлайн-дыягностыка і аўтаномнае выяўленне дыягнастычнага абсталявання адказвае за злучэнне і дыягнастычную сувязь са знешнім дыягнастычным абсталяваннем і рэалізуе паслугі дыягностыкі UDS, уключаючы чытанне патокаў даных, чытанне і ачыстку кодаў памылак і адладку партоў кіравання .
На малюнку ніжэй - прыклад кантролера чыста электрычнага транспартнага сродку.Ён вызначае намеры кіроўцы шляхам збору сігналаў кіравання падчас руху і зарадкі, кіруе электронным абсталяваннем кіравання транспартным сродкам і плануе яго праз шыну CAN і выкарыстоўвае розныя мадэлі для розных мадэляў.Стратэгія кіравання для рэалізацыі кіравання прывадам транспартнага сродку, кантролю аптымізацыі энергіі, кантролю рэкуперацыі энергіі тармажэння і кіравання сеткай.Кантролер транспартнага сродку выкарыстоўвае такія тэхналогіі, як мікракампутар, інтэлектуальны электрапрывад і шына CAN, і мае характарыстыкі добрай дынамічнай рэакцыі, высокай дакладнасці выбаркі, моцнай здольнасці супраць перашкод і добрай надзейнасці.
Прыклад чыста электрычнага транспартнага сродку
3. Патрабаванні да канструкцыі кантролера аўтамабіля
Датчыкі, якія непасрэдна пасылаюць сігналы ў кантролер аўтамабіля, уключаюць датчык педалі акселератара, датчык педалі тормазу і пераключальнік перадач, пры гэтым датчык педалі акселератара і датчык педалі тормазу выдаюць аналагавыя сігналы, а выхадны сігнал пераключальніка перадач з'яўляецца сігналам пераключэння.Кантролер транспартнага сродку ўскосна кіруе працай прываднага рухавіка і зарадкай і разрадкай акумулятара, адпраўляючы каманды кантролеру рухавіка і сістэме кіравання акумулятарамі, а таксама рэалізуе ўключэнне і выключэнне бартавога модуля, кіруючы галоўным рэле .
Згодна са складам сеткі кіравання транспартным сродкам і аналізам уваходных і выходных сігналаў кантролера транспартнага сродку, кантролер транспартнага сродку павінен адпавядаць наступным тэхнічным патрабаванням.
① Пры распрацоўцы апаратнай схемы неабходна ў поўнай меры ўлічваць умовы кіравання электрамабіля, звярнуць увагу на электрамагнітную сумяшчальнасць і палепшыць здольнасць супраць перашкод.Кантролер транспартнага сродку павінен мець пэўную здольнасць самаабароны ў праграмным і апаратным забеспячэнні, каб прадухіліць узнікненне экстрэмальных сітуацый.
② Кантролер транспартнага сродку павінен мець дастатковую колькасць інтэрфейсаў уводу/вываду, каб мець магчымасць хутка і дакладна збіраць розную ўваходную інфармацыю, і як мінімум два канала аналагава-цыфравага пераўтварэння для збору сігналаў ад педалі акселератара і педалі тормазу.Лічбавы ўваходны канал выкарыстоўваецца для збору сігналу перадачы транспартнага сродку, і павінна быць некалькі каналаў выхаду сігналу сілавога прывада для кіравання рэле транспартнага сродку.
③ Кантролер транспартнага сродку павінен мець розныя інтэрфейсы сувязі.Інтэрфейс сувязі CAN выкарыстоўваецца для сувязі з кантролерам рухавіка, сістэмай кіравання батарэяй і сістэмай адлюстравання інфармацыі аб аўтамабілі.Інтэрфейс сувязі RS232 выкарыстоўваецца для сувязі з галоўным кампутарам, а інтэрфейс сувязі RS-485 зарэзерваваны./422 інтэрфейс сувязі, які можа быць сумяшчальны з прыладамі, якія не падтрымліваюць сувязь CAN, такімі як некаторыя мадэлі аўтамабільных сэнсарных экранаў.
④ У розных дарожных умовах аўтамабіль будзе сутыкацца з рознымі ўдарамі і вібрацыямі.Кантролер аўтамабіля павінен мець добрую ўдаратрываласць, каб забяспечыць надзейнасць і бяспеку аўтамабіля.
Час публікацыі: 9 лістапада 2022 г