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纯电动轿车整车操控器原理及功用解析

时间: 2023-04-09   作者: 华体会体育比分

  整车操控器是电动轿车正常行进的操控中枢,是整车操控体系的中心部件,是纯电动轿车的正常行进、再生制动能量收回、毛病确诊处理和车辆状况监督等功用的首要操控部件。

  整车操控器包含硬件和软件两大组成部分,它的中心软件和程序一般由出产厂商研制,而轿车零部件供货商能够供给整车操控器硬件和底层驱动程序。现阶段国外对纯电动轿车整车操控器的研讨首要会集在以轮毂电机驱动的纯电动轿车。

  会集式操控体系的基本思想是整车操控器单独完成对输入信号的收集,并依据操控战略对数据进行剖析和处理,然后直接对各执行机构宣布操控指令,驱动纯电动轿车的正常行进。会集式操控体系的长处是处理会集、呼应快和本钱低;缺陷是电路杂乱,而且不易散热。

  分布式操控体系的基本思想是整车操控器收集一些驾驭员信号,一起经过CAN总线与电机操控器和电池办理体系通讯,电机操控器和电池办理体系别离将各自收集的整车信号经过CAN总线传递给整车操控器。整车操控器依据整车信息,并结合操控战略对数据进行剖析和处理,电机操控器和电池办理体系收到操控指令后,依据电机和电池当时的状况信息,操控电机作业和电池放电。分布式操控体系的长处是模块化和杂乱度低;缺陷是本钱相对较高。

  典型分布式整车操控体系示目的如下图所示,整车操控体系的顶层是整车操控器,整车操控器经过CAN总线接纳电机操控器和电池办理体系的信息,并对电机操控器、电池办理体系和车载信息显现体系发送操控指令。电机操控器和电池办理体系别离担任驱动电机和动力电池组的监控与办理,车载信息显现体系用于显现车辆当时的状况信息等。

  下图为某公司开发的纯电动轿车整车操控器组成原理图。整车操控器的硬件电路包含微操控器、开关量调度、模拟量调度、继电器驱动、高速CAN总线接口、电源等模块。

  微操控器模块是整车操控器的中心,归纳考虑纯电动轿车整车操控器的功用及其运转的外界环境,微操控器模块应该具有高速的数据处理功用、丰厚的硬件接口、低本钱和可靠性高的特色。

  开关量调度模块用于开关输入量的电平转化和整型,其一端与多个开关量传感器相连,另一端与微操控器相接。

  继电器驱动模块用于驱动多个继电器,其一端经过光电阻隔器与微操控器相连,另一端与多个继电器相接。

  高速CAN总线接口模块用于供给高速CAN总线接口,其一端经过光电阻隔器与微操控器相连,另一端与体系高速CAN总线.电源模块

  电源模块为微处理器和各输入、输出模块供给阻隔电源,并对蓄电池电压进行监控,与微操控器相连。

  整车操控器对电动轿车动力链的各个环节进行办理、协谐和监控,以进步整车能量使用功率,确保安全性和可靠性。整车操控器收集驾驭员驾驭信号,经过CAN总线取得驱动电机和动力电池体系的相关信息,进行剖析和运算,经过CAN总线给出电机操控和电池办理指令,完成整车驱动操控、能量优化操控和制动能量收回操控。整车操控器还具有归纳外表接口功用,可显现整车状况信息;具有完善的毛病确诊和处理功用;具有整车网关及网络办理功用。

  整车操控器经过收集加快踏板信号、制动踏板信号和挡位开关信号等驾驭信息,一起接纳CAN总线上电机操控器和电池办理体系宣布的数据,并结合整车操控战略对这些信息进行剖析和判别,提取驾驭员的驾驭目的和车辆运转状况信息,最终经过CAN总线宣布指令来操控各部件操控器的作业,确保车辆的正常行进。整车操控器应该具有以下基本功用。

  电动轿车的驱动电机有必要依照驾驭员目的输出驱动或制动转矩。当驾驭员踩下加快踏板或制动踏板时,驱动电机要输出必定的驱动功率或再生制动功率。踏板开度越大,驱动电机的输出功率越大。因而,整车操控器要合理解说驾驭员操作;接纳整车各子体系的反应信息,为驾驭员供给决议计划反应;对整车各子体系的发送操控指令,以完成车辆的正常行进。

  整车操控器是电动轿车很多操控器中的一个,是CAN总线中的一个节点。在整车网络办理中,整车操控器是信息操控的中心,担任信息的安排与传输、网络状况的监控、网络节点的办理以及网络毛病的确诊与处理。

  整车操控器是电动轿车很多操控器中的一个,是CAN总线中的一个节点。在整车网络办理中,整车操控器是信息操控的中心,担任信息的安排与传输、网络状况的监控、网络节点的办理以及网络毛病的确诊与处理。

  在纯电动轿车中,动力电池除了给驱动电机供电以外,还要给电动附件供电,因而,为了取得最大的续驶路程,整车操控器将担任整车的能量办理,以进步能量的使用率。在电池的SOC值比较低的时分,整车操控器将对某些电动附件宣布指令,约束电动附件的输出功率,来添加续驶路程。

  整车操控器经过直接纳集信号和接纳CAN总线上的数据的方法取得车辆运转的实时数据,包含速度、电机的作业形式、转矩、转速、电池的剩下电量、总电压、单体电压、电池温度和毛病等信息,然后经过CAN总线将这些实时信息发送到车载信息显现体系进行显现。

  此外整车操控器守时检测CAN总线上各模块的通讯,假如发现总线上某一节点不能够正常通讯,则在车载信息显现体系上显现该毛病信息,并对相应的紧急状况采纳合理的办法进行处理,避免极点状况的产生,使得驾驭员能够直接、精确地获取车辆当时的运转状况信息。

  接连监测整车电控体系,进行毛病确诊。毛病指示灯指示出毛病类别和部分毛病码。依据毛病内容,及时进行相应安全维护处理。关于不太严峻的毛病,能做到低速行进到邻近维修站进行检修。

  担任与外部确诊设备的衔接和确诊通讯,完成UDS确诊服务,包含数据流的读取,毛病码的读取和铲除,操控端口的调试。

  下图是纯电动轿车整车操控器实例,它经过收集行车及充电过程中的操控信号,判别驾驭员目的,经过CAN总线对整车电控设备进行办理和调度,并针对不同车型选用不同的操控战略,完成整车驱动操控、能量优化操控、制动能量收回操控和网络办理。整车操控器运用了微型计算机、智能功率驱动、CAN总线等技能,具有动态呼应好、采样精度高、抗干扰才干强、可靠性好等特色。

  依据整车操控网络的构成以及对整车操控器输入和输出信号的剖析,整车操控器应满意以下技能要求。

  ① 规划硬件电路时,应该充分考虑电动轿车的行进环境,重视电磁兼容性,进步抗干扰才干。整车操控器在软硬件上都应该具有必定的自维护才干,以避免极点状况的产生。

  ② 整车操控器需求有足够多的I/O接口,能够快速、精确地收集各种输入信息,至少具有两路A/D转化通道用于收集加快踏板信号和制动踏板信号,应该具有多个开关量输入通道,用于收集轿车挡位信号,一起应该具有多个用于驱动车载继电器的功率驱动信号输出通道。

  ③ 整车操控器应该具有多种通讯接口,CAN通讯接口用于与电机操控器、电池办理体系和车载信息显现体系通讯,RS232通讯接口用于与上位机通讯,一起预留了一个RS-485/422通讯接口,这能够将不支撑CAN通讯的设备兼容,例如某些类型的车载触摸屏。

  ④ 不同路况条件下,轿车会遇到不同的冲击和振荡,整车操控器应该具有杰出的抗冲击性,才干确保轿车的可靠性和安全性。