首页\『万向注册』\首页其整车控制器接收驾驶员的操作信号和汽车的运动传感器信号,其中驾驶员的操作信号包括加速踏板信号、制动踏板信号、换档位置信号和转向角度信号,汽车的运动传感器信号包括横摆角速度信号、纵向加速信号、横向加速信号和4个车轮的转速信号。
整车控制器将这些信号经过控制策略计算,通过左右2组电机控制器和逆变器分别驱动左后轮和右后轮。
图中电动汽车是四轮驱动结构, 其中前轮由低速永磁同步电机通过差速器驱动,后轮由高速感应电机通过差速器驱动。
整车控制器的控制策略是在不同的工况下使用不同的电机驱动电动汽车,或者按照一定的扭矩分配比例,联合使用2台电机驱动电动汽车,使系统动力传动效率最大。
当电动汽车起步或爬坡时,由低速、大扭矩永磁同步电机驱动前轮。当电动汽车高速行驶时,由高速感应电机驱动后轮。
日产聆风LEAF是5门5座纯电动轿车,搭载锂离子电池,续驶里程是160km。采用200V家用交流电,大约需要8h可以将电池充满;快速充电需要10min,可提供其行驶50km的用电量。
日产聆风LEAF的整车控制器原理图如下图所示,它接收来自组合仪表的车速传感器和加速踏板位置传感器的电子信号,通过子控制器控制直流电压变换器DC/DC、车灯、除霜系统、空调、电机、发电机、动力电池、太阳能电池、再生制动系统。
该控制器可兼容12V及24V两种供电环境,可用于新能源乘用车、商用车电控系统,作为整车控制器或混合动力控制器。该控制器对新能源汽车动力链的各个环节进行管理、协调和监控,以提高整车能量利用效率,确保安全性和可靠性。
该整车控制器采集司机驾驶信号,通过CAN总线获得电机和电池系统的相关信息,进行分析和运算,通过CAN总线给出电机控制和电池管理指令,实现整车驱动控制、能量优化控制和制动回馈控制。具备完善的故障诊断和处理功能。
此外,该控制器还采用专门加入了一个16位处理器单元用于实现针对主处理器的安全监控及Safety IO的控制。
国内市场的整车控制器主要由一些高校和研究单位研发。其技术方案是通过微处理器的嵌入结构,编写控制软件代码,实现高效率驱动纯电动汽车的功能。它一般采集加速踏板、制动踏板、换档位置、车速等信号,使用CAN总线与电机控制器和电池管理系统通信,实现对整车的管理与控制。
(1)天津清源电动车辆有限责任公司和一汽天津夏利股份有限公司牵头,中国汽车技术研究中心、天津大学、天津和平海湾公司和天津蓝天高科公司等十几个单位共同参与合作开发出XL2000型纯电动轿车。其控制系统如下图所示。
该电动汽车采用集中电机驱动方式,利用CAN通讯总线连接各个控制节点。整车控制器对采集到的模拟量、开关量以及其他控制单元反馈的数据进行综合处理,判断车辆行驶工况,控制电机以及其他部件协调工作,保证纯电动汽车的正常行驶。
众泰2008EV是众泰汽车集团开发的国内第1款纯电动SUV汽车,2009年3月参加上海车展。2010年7月,众泰5008EV纯电动车以10.08万元出售给了杭州一位个人客户,成为中国首台挂牌上路的纯电动汽车。
众泰5008EV采用锂离子动力电池,配置了车载充电机,可选择家用电源充电模式或快速充电模式进行充电。最大功率是27 kW,最高车速可达110km/h,充满电后续驶里程为300 km,百公里的耗电仅12kW·h。
目前,众泰5008EV在享受国家6万元补贴及杭州市地方补贴之后,价格是10.08万元。众泰2008EV的整车控制器 (VCU) 原理图如下图所示。
它连接加速踏板、控制电机控制器、电池管理系统、直流电压变换器DC/DC、电动助力转向系统EPS、真空助力系统、空调系统、组合仪表。整车控制器能够统计整车所有电器设备的功耗,对比动力电池能够提供的电量,根据功率模型计算结果,输出控制器指令信号至电机控制器,电机控制器调整牵引电机的转矩值。
当整车控制器接收到加速踏板输入的功率需求信息后,根据整车所有电器设备的功率分配情况和电池管理系统输入的供电电池的电压、电流等信息进行综合分析,合理地调整牵引电机的扭矩输出,保证其具有足够的牵引力。
整车控制器是纯电动汽车的核心控制器件,主要功能为采集车辆信息、驾驶员意图,控制车辆运行,诊断车辆故障等。
(4) 故障诊断处理:诊断传感器、执行器和系统其他部件故障并进行相应的故障处理,按照标准格式存储故障码。标准故障码显示;
(5) 在线配置和维护:通过车载标准CAN端口,进行控制参数修改,匹配标定,功能配置,监控,基于标准接口的调试能力等;
(6) 能量管理:通过对电动汽车车载耗能系统(如空调、电动泵等)的协调和管理,以获得最佳的能量利用率;
(7) 功率分配:通过综合车辆信息、电池和电机信息计算电机功率的分配,进行车辆的驱动控制和制动能量回馈控制。从而在系统允许范围内获得最佳的驾驶性能;
完成与电机控制器、电池管理系统、仪表系统的CAN总线标准。三路独立CAN总线)可靠性、电磁兼容性方面满足:
10 s;停留时间:-40℃时停留40 min、90℃时停留20 min温度冲击试验后,能满足常温正常使用的要求
<平均无故障时间 ﹥6000小时
1)优秀的硬件电路设计、接口保护、电磁防护设计、器件选型等硬件系统是整车控制器的硬件基础,是驱动软件、应用软件、网络调试、控制策略运行的载体。强力稳定的硬件设计可以提高整个系统的稳定性、可靠性,减少故障率。
b、数字电路电源与功率电路电源分开,数字地与功率地分割设计,减少耦合干扰
h、整车器件选型依照汽车级标准,保证在温度、震动、形变方面具备汽车级标准
整车软件采用实时控制,采样间隔时间1ms。采用合理的底层驱动编写,减少处理时间,为上层应用程序的驾驶员意图判断、策略解析等提供支持。
(1)在线程序更新、匹配标定、离线故障诊断支持软件开发根据在线程序更新工具的需求,在动力总成控制器中嵌入基于CAN通讯协议的程序更新接口;根据ISO15765或SAE J1939/73协议标准,在VCU中嵌入基于CAN协议的故障诊断软件的支持接口。这些接口将为整车控制器的更新、优化、诊断带来便利。
电动卡车需要根据实际使用工况,制定适合车辆的运行策略,以达到提高运行效率,减少能量消耗的目的。由此,在响应驾驶员加速踏板、刹车踏板等信息时就需要结合当前车辆状态进行修正、并输出合适的动力。
能量回馈是指车辆在制动时利用电机特性进行电能反馈到动力电池同时产生制动力矩的一种能量回收策略。其制动扭矩安全输出问题由以下条件约束:电池快速充电能力约束,电池单体以及SOC状态约束,前后桥制动力平衡约束。
再生制动导致的车辆前后轴制动力分配不均问题,保证ABS系统的可靠性和整车制动系统标准。
如下图所示,如仍采用传统车的定比例制动力分配策略,新的“机械+再生制动”分配曲线将会在I曲线之上,在附着力低的路面上会出现后轮先抱死的不稳定工况,影响ABS系统的可靠性。要研究电动卡车专用制动系统,以保证整车制动系统达到标准要求。
回馈制动策略:限制最大回馈制动力,同时在轮速低于一定阈值时,退出能量回馈制动。
地方政府的一份文件显示,日本汽车制造商丰田汽车计划与其中国合作伙伴一汽集团在天津投资约 85 亿元人民币新建一座电动汽车工厂。 中新天津生态城有关部门发布的文件显示,丰田汽车和一汽集团的合资企业一汽丰田计划在天津投资约 85 亿元人民币投资新建一座电动车工厂,这座全新工厂具备年产 20 万辆新能源汽车的生产能力。在中国,新能源汽车包括纯电动汽车、插电式混合动力汽车以及燃料电池汽车。 丰田拒绝对此项目置评,但在一份声明中称,丰田公司将中国视为其最重要的全球市场之一,并一直在考虑采取各种措施深耕中国市场,以满足业务增长的需要。 2019 年,尽管中国汽车市场整体下降了 8%,但丰田在中国这个全球最大的汽车市场总共销售了
工厂,车市未来如何? /
在全球经济一体化的今天,中国汽车工业的发展已成为支撑世界汽车工业发展的重要力量,从产销量来看,中国已经成为汽车大国。然而,中国汽车产业大而不强,技术进步与创新对增长的贡献率不高,自主品牌缺乏国际竞争力,自主开发能力和零部件研发能力薄弱,产业内外结构性矛盾交织,创新引擎缺乏的局面并未得到根本改变。 2012年10月25日,众多业界同仁相聚北京“中国国际汽车零部件发展高峰论坛”,与国内外知名专家、学者等700余人齐聚一堂,围绕《创新—汽车零部件发展的必由之路》这一主题展开讨论。清华大学教授、汽车技术联合研究院院长宋健出席了本次论坛,并作了主题演讲。 清华大学教授、汽车技术联合研究院院长宋健 以下为演讲全文:
, 特斯拉 Model 3在美国发布,基础售价35000美元。在开放官网预定之前,仅靠门店排队预定,Model 3 的订单数量已经超过11.5万辆。 2017年4月,特斯拉表示,将在2017年7月实现Model 3的量产,并于9月份达到“规模性量产”的级别。 2017年7月,特斯拉宣布,特斯拉Model3已达到量产前的所有检测标准,比预期提前了两个星期。首批30辆Model3将在7月28日举办的庆典上交付给顾客。 Model3深陷“生产地狱” 产能预期缩水82% 7月28日在特斯拉Model 3 的首批交付活动上,特斯拉首席执行官埃隆·马斯透露称,在早期生产阶段,Model 3的制造将面临“相当大的挑战”。马斯克表示
据外媒报道,近日,从剑桥大学剥离出来的英国初创公司Echion Technologies声称,其电池技术取得了重大突破,电动汽车只需6分钟就可以充满电。此外,该公司最快明年就可以将新电池商业化。 Echion Technologies是由Jean de La Verpilliere博士在剑桥大学攻读纳米科学博士学位时创立的。他称已经创造了一种新的粉末,以取代锂离子电池中的石墨,并以一种令人印象深刻的方式提高了电池的充电能力。 Jean de La Verpilliere博士表示:“这些粉末是锂离子电池的核心部件,它可以让你在6分钟内为电池充满电,而不是45分钟。所以,你的电动汽车充电时几乎和传统汽车加油一样容易。”
电池,明年商用? /
5月24日,大陆集团(Continental)扩大其广泛的传感器产品组合,推出两款用于电动汽车的新型传感器:电流传感器模块(CSM)和电池冲击检测(BID)系统。这两种新的解决方案都专注于保护电池和/或电池参数保持。大陆将于2022年开始生产该全新的高压电流传感器模块(CSM)。这种紧凑的模块化传感器设计可测量电流并同时检测温度,其中电流和温度都与电池管理的输入高度相关。大陆还计划将重量较轻的电池冲击检测(BID)解决方案推向市场,以替代沉重的地板下“装甲”以防止损坏。 图片来源:大陆 大陆集团被动安全和传感器部门负责人Laurent Fabre表示:“汽车电气化带来了新的用例,从而为我们的传感器应用开辟了更多机会,
电池 /
根据挪威报纸《Dagens Næringsliv》报道,挪威的四个主要政党一致同意从2025年起禁止燃油汽车销售。 挪威是全球最大的石油出口国之一,所以在2015年推行新能源政策显得相当激进,不过这还不是最终的决定。政党代表们证实了此事,但另一家挪威媒体则报道称这个协议需要进行一些调整才能成为法律。 电动汽车在挪威占新出售汽车的24%,全球领先,所以推行这样的新政策面对的阻力要比其他国家小,相比之下,在美国,电动汽车只占新出售汽车的0.66%。 新的能源政策如果成为法律,挪威将离全面禁止化石能源又近了一步。 印度和荷兰也在考虑立法禁止燃油汽车。
6月7日至14日,大众汽车在上海举办电驱动技术媒体交流会,向来自全球的200多名记者介绍大众汽车面向未来的电驱动技术。3款纯电动汽车和1款油电混合动力汽车进行了技术展示和试驾体验。其中一款中德技术人员合作研发的朗逸电动汽车,不久将实现国产。 展出的4款新能源汽车包括3款零排放的Up!电动车、高尔夫电动车、朗逸电动车,以及新款途锐混合动力SUV。 Up!电动车是未来城市型电动车的代表,将于2013年开始批量投产上市。高尔夫电动车是全球最成功的高尔夫轿车的电动车型,证明了电驱动技术同样适用于量产车型。朗逸电动车则是大众汽车针对中国这一全球最重要市场量身打造的电动车型。高尔夫电动车计划于2013年开始量产。这
世界各国的研究机构都在针对未来市场需求加紧新能源电池的研究工作,如锂硫电池、金属(锂、铝、锌)空气电池等。这类电池的特点是,原材料成本低,能源消耗少,低毒,能量密度高。锂硫电池的能量密度可达2600 Wh/kg,锂空气电池的能量密度可达3500 Wh/kg。 锂硫电池 锂硫电池已成为日本新能源汽车动力电池技术研究方向之一,日本新能源产业技术综合开发机构(NEDO)自2009年起,每年投入300亿日元(约合 24亿元人民币)的研发预算,目标是在2020年能量密度达到500Wh/kg。美国在这方面走的更快一些,其能源部最近投入500万美元资助锂硫电池的研究,计划2013年能量密度达到500Wh/kg。 国际上锂硫电池研究的
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