電動汽車上的先進(jìn)控制技術(shù)

1、電動汽車運(yùn)用(ynyng)技術(shù) 付主木 主編機(jī)械(jxi)工業(yè)出版社共二十八頁第9章 電動汽車上的先進(jìn)(xinjn)控制技術(shù)智能(zh nn)控制技術(shù) 線控技術(shù)CAN總線技術(shù)的應(yīng)用9.19.29.3共二十八頁 9.1 智能(zh nn)控制技術(shù)9.1.1 智能(zh nn)控制技術(shù)簡介1. 模糊控制2. 專家控制3. 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制4. 智能控制技術(shù)的集成5. 遺傳算法6. 蟻群算法共二十八頁 9.1 智能(zh nn)控制技術(shù)9.1.2 智能(zh nn)控制技術(shù)在電動汽車上的應(yīng)用1. 模糊邏輯控制方法的應(yīng)用（1）電機(jī)控制方面（2）能量管理系統(tǒng)的控制2. 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法的應(yīng)用3. 研究展望共二十

2、八頁 9.2 CAN總線(zn xin)技術(shù)的應(yīng)用9.2.1 CAN總線(zn xin)技術(shù)簡介1. CAN總線技術(shù)的定義2. CAN總線的特點(diǎn)3. CAN總線技術(shù)的功能（1）實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)，一點(diǎn)對多點(diǎn)以及全局廣播方式發(fā) 送和接收數(shù)據(jù)。（2）確定各子系統(tǒng)的優(yōu)先級，實(shí)現(xiàn)非破壞性的仲裁 技術(shù)。（3）自動回復(fù)遠(yuǎn)程請求功能。（4）CRC錯誤處理功能。（5）當(dāng)發(fā)送時(shí)出現(xiàn)錯誤或仲裁時(shí)丟失數(shù)據(jù)，自動重 發(fā)的功能。共二十八頁 9.2 CAN總線技術(shù)(jsh)的應(yīng)用 圖9-1 電動汽車CAN總線控制系統(tǒng)(kn zh x tn)結(jié)構(gòu)示意圖共二十八頁 9.2 CAN總線(zn xin)技術(shù)的應(yīng)用4. CAN總線(zn

3、xin)的分層結(jié)構(gòu) 圖9-2 CAN總線的分層結(jié)構(gòu)和功能共二十八頁 9.2 CAN總線(zn xin)技術(shù)的應(yīng)用9.2.2 CAN網(wǎng)絡(luò)協(xié)議1. 車用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議對比(dub)與分析網(wǎng)絡(luò)分類數(shù)據(jù)傳輸速率應(yīng)用場合A類低速， 1Mbps應(yīng)用于更嚴(yán)格的實(shí)時(shí)控制場合及多媒體控制 圖9-2 CAN總線的分層結(jié)構(gòu)和功能共二十八頁 9.2 CAN總線技術(shù)(jsh)的應(yīng)用2. 電動汽車CAN通訊協(xié)議的制定(zhdng)（1）協(xié)議的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層 優(yōu)先權(quán)（P） 保留位（R） 數(shù)據(jù)頁（DP） PDU格式（PF） 特定DPU（PS） 源地址（SA） 數(shù)據(jù)場共二十八頁 9.2 CAN總線(zn xin)技術(shù)的應(yīng)用（2）

4、協(xié)議的應(yīng)用層 通訊內(nèi)容(nirng)的確定 標(biāo)識符分配 消息編碼方式 消息調(diào)度策略 數(shù)據(jù)格式定義共二十八頁 9.2 CAN總線(zn xin)技術(shù)的應(yīng)用 表9-3 混合(hnh)動力電動汽車的新增參數(shù)組節(jié) 點(diǎn)參數(shù)組名DPPFPSPGN電機(jī)控制MC10241000 xF100(61696)MC20241010 xF101(61697)蓄電池管理BC10241020 xF102(61698)BC20241030 xF103(61699)整車控制VCU10241060 xF106(61702)VCU20241070 xF107(61703)VCU30241080 xF108(61704)超級電容UC

5、C0241050 xF105(61701)共二十八頁 9.2 CAN總線(zn xin)技術(shù)的應(yīng)用9.2.3 電動汽車CAN總線(zn xin)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 圖9-3純電動汽車CAN總線系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖共二十八頁 9.3 線控技術(shù)(jsh)9.3.1 線控技術(shù)(jsh)的簡介 圖9-4 線控系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)原理1. 線控技術(shù)的結(jié)構(gòu)原理共二十八頁 9.3 線控技術(shù)(jsh)2. 線控技術(shù)的特點(diǎn)（1）線控技術(shù)的優(yōu)點(diǎn) 省力，人們可以不用直接操作機(jī)械力。 減少了正面碰撞(pn zhun)時(shí)的潛在危險(xiǎn)性，改善了汽車 的安全性和舒適性。 便于實(shí)現(xiàn)個性化設(shè)計(jì)。 質(zhì)量輕，性能高（響應(yīng)快）。共二十八頁 9.3 線控技術(shù)

6、(jsh) 維護(hù)用品可大大減小，減少維護(hù)費(fèi)用。 可以將汽車的車內(nèi)娛樂裝置也集成到網(wǎng)絡(luò)之中， 使得汽車導(dǎo)航和自動駕駛(jish)成為可能，整個汽車 就是一個完整的電路整體。 安裝測試簡單快捷，更穩(wěn)固的電子接口（模塊結(jié) 構(gòu)），隔板間無機(jī)械連接，簡單布置就能增加電 子控制功能。（2）線控技術(shù)的缺點(diǎn)共二十八頁 9.3 線控技術(shù)(jsh)3. 線控技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)（1）傳感器技術(shù)（2）總線技術(shù)（3）動力(dngl)電源技術(shù)（4）容錯控制技術(shù)共二十八頁 9.3 線控技術(shù)(jsh)4. 線控技術(shù)的應(yīng)用（1）線控轉(zhuǎn)向(zhunxing)系統(tǒng)（2）線控制動系統(tǒng)（3）線控懸架系統(tǒng)（4）線控油門系統(tǒng)共二十八頁 9.3

7、.2 線控轉(zhuǎn)向(zhunxing)系統(tǒng) 圖9-5 汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作(gngzu)原理9.3 線控技術(shù)1. 汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理及結(jié)構(gòu)（1）線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理共二十八頁 圖9-6 汽車線控轉(zhuǎn)向(zhunxing)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)9.3 線控技術(shù)(jsh)（2）線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)共二十八頁 9.3 線控技術(shù)(jsh)2. 線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能特點(diǎn) （1）柔性轉(zhuǎn)向能消除轉(zhuǎn)向干涉問題。 （2）大大方便了系統(tǒng)的總布置。 （3）舒適性得到提高。 （4）轉(zhuǎn)向回正力矩能夠通過軟件依據(jù)駕駛員的要求 進(jìn)行調(diào)整。 （5）消除了碰撞事故中轉(zhuǎn)向柱引起傷害駕駛員的可 能性，不必設(shè)立轉(zhuǎn)向防扭機(jī)構(gòu)。 （6）駕駛員腿部

8、活動空間(kngjin)增加，出入更方便自由。共二十八頁 9.3 線控技術(shù)(jsh)3. SBW系統(tǒng)的發(fā)展趨勢 （1）實(shí)現(xiàn)SBW系統(tǒng)的智能化。 （2）提高SBW系統(tǒng)的可靠性和安全性。 （3）降低(jingd)SBW系統(tǒng)的成本。 （4）擴(kuò)展應(yīng)用范圍。共二十八頁 9.3.3 線控制(kngzh)動系統(tǒng)9.3 線控技術(shù)(jsh)1. 線控制動的優(yōu)點(diǎn) （1）結(jié)構(gòu)簡單，系統(tǒng)質(zhì)量比傳統(tǒng)制動系統(tǒng)減少很 多，從而減少了整車質(zhì)量。 （2）制動響應(yīng)時(shí)間短，提高了制動性能，縮短了 制動距離。 （3）系統(tǒng)不需要制動液，維護(hù)容易、簡單，采用 電線連接，系統(tǒng)的耐久性能良好。共二十八頁 9.3 線控技術(shù)(jsh)（4）系統(tǒng)

9、總成的制造、裝配、調(diào)試、標(biāo)定更快，易 于采用模塊化結(jié)構(gòu)。（5）已經(jīng)開發(fā)出具有容錯功能(gngnng)的適用于汽車的網(wǎng)絡(luò) 通訊協(xié)議，如TTP/C，F(xiàn)lexRay等通訊協(xié)議可以 應(yīng)用到線控制動系統(tǒng)中。（6）易于進(jìn)行改進(jìn)和增加功能，可以并入汽車CAN 通訊網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行集中管理和共享信息。共二十八頁 9.3 線控技術(shù)(jsh)2. 線控制動系統(tǒng)工作原理（1）EHB系統(tǒng) EHB系統(tǒng)的電子控制單元接收與制動踏板(t bn)連接 的傳感器信號，正常工作情況下備用閥關(guān)閉， 控制器通過由液壓泵驅(qū)動的電機(jī)進(jìn)行制動。當(dāng) 控制器處于故障模式時(shí)，備用閥打丌，常規(guī)液 壓制動系統(tǒng)起作用，進(jìn)行制動。共二十八頁 9.3 線控技術(shù)(

10、jsh)（2）EMB系統(tǒng) EMB系統(tǒng)的電子控制器根據(jù)電子踏板(t bn)模塊傳感 器的位移和速度信號，并且結(jié)合車速等其它傳 感器信號，向車輪制動模塊的電機(jī)發(fā)出信號， 控制其電流和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角，進(jìn)而產(chǎn)生所需的制動 力，達(dá)到制動的目的。共二十八頁 9.3 線控技術(shù)(jsh)3. 線控制動需要面對的問題 （1）驅(qū)動能源問題。 （2）設(shè)計(jì)制動系統(tǒng)時(shí)必須考慮(kol)制動系統(tǒng)的失效問 題。 （3）實(shí)現(xiàn)線控制動系統(tǒng)和汽車底盤其他控制系統(tǒng) 的集成，仍有待研究。 （4）成本比原有液壓制動系統(tǒng)高，提高線控制動 系統(tǒng)的性價(jià)比也是需要解決的問題。4. 線控制動的應(yīng)用共二十八頁智能控制技術(shù)常用的方法(fngf)和優(yōu)化算法有哪些？1描述CAN總線(zn xin)的分層結(jié)構(gòu)。3用圖形表達(dá)線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其工作原理。思考 題5舉例說明線控技術(shù)在電動汽車上的具體應(yīng)用。42電動汽車用CAN網(wǎng)絡(luò)協(xié)議有幾種？它們的應(yīng)用場合分別是什么？共二十八頁內(nèi)容摘要電動汽車(qch)運(yùn)用技術(shù)。付主木 主編。（2）確定各子系統(tǒng)的優(yōu)先級，實(shí)現(xiàn)非破壞性的仲裁。（5）當(dāng)發(fā)送時(shí)出現(xiàn)錯誤或仲裁時(shí)丟失數(shù)據(jù)，自動重。 減少了正面碰撞時(shí)的潛在危險(xiǎn)性，改善了汽車(qch)。使得汽車(qch)導(dǎo)航和自動駕駛成為可能，整個汽車(qch)。構(gòu)），隔板間無機(jī)械連接，簡單布置就能增加電。（1）柔性轉(zhuǎn)向能消除轉(zhuǎn)向干涉問題。（1）結(jié)構(gòu)