導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫好一篇電動(dòng)車控制器，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

控制器瓦數(shù)高能提高電機(jī)轉(zhuǎn)速，增加車行速度，比較費(fèi)電；

直流電動(dòng)機(jī)的電樞數(shù)量多少及電壓高低決定了轉(zhuǎn)速，電壓恒定時(shí)，電樞數(shù)量越少轉(zhuǎn)速越快，當(dāng)電樞數(shù)量一定時(shí)電壓越高轉(zhuǎn)速越快，控制器就是通過(guò)改變電壓控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的，但是電動(dòng)機(jī)不可能無(wú)限提高電壓，因此假如電動(dòng)車電池組電壓為72伏，那么配套的電動(dòng)機(jī)工作電壓也是72伏，控制器最高輸出電壓也是72伏，不可能也沒(méi)有必要高于電池電壓，所謂控制器瓦數(shù)指的是輸出電流，假如電動(dòng)機(jī)額定功率為1000瓦，那么匹配的控制器就必須大于1000瓦，電壓恒定時(shí)增大電流并不能提高轉(zhuǎn)速，但是能增加扭矩，也就是能提高功率。

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篇2

關(guān)鍵詞：電動(dòng)自行車；位置傳感器；直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)；單片機(jī)控制

中圖分類號(hào)：U266文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

目前，我國(guó)市場(chǎng)上國(guó)產(chǎn)電動(dòng)自行車的品種規(guī)格較多，驅(qū)動(dòng)多數(shù)用有刷或無(wú)刷的輪式直流電機(jī)，工作電壓為24V、36V或48V，功率在150W~400W之間；蓄電池一般用的是免維護(hù)鉛酸蓄電池，容量為12Ah，充電時(shí)間在3~8小時(shí)左右，充電一次行駛里程約50Km左右；車速低于20Km/h，爬坡能力在4度上下；車型有普通型和豪華型，車重約35Kg，載重量約75Kg，百公里耗電量1Kwh左右。

一、無(wú)位置傳感器的直流無(wú)刷電機(jī)原理

有位置傳感器的直流無(wú)刷電機(jī)的換向主要靠位置傳感器檢測(cè)轉(zhuǎn)子的位置，確定功率開關(guān)器件的導(dǎo)通順序來(lái)實(shí)現(xiàn)的，由于安裝位置傳感器增大了電機(jī)的體積，同時(shí)安裝位置傳感器的位置精度要求比較高，帶來(lái)安裝的難度；因此人們?cè)谘芯窟^(guò)程中發(fā)現(xiàn)，利用電子線路替代位置傳感器檢測(cè)電機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的反電勢(shì)來(lái)確定電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置，實(shí)現(xiàn)換向。從而出現(xiàn)了無(wú)位置傳感器的直流無(wú)刷電機(jī)，其原理框圖如圖1.1所示。

當(dāng)電機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，總有一相繞組沒(méi)有導(dǎo)通，此時(shí)可以在該相繞組的端口檢測(cè)到該繞組產(chǎn)生的反電勢(shì)，該反電勢(shì)在60°的電角度是連續(xù)的，由于電難度極大，因此必須找到該反電勢(shì)與轉(zhuǎn)子位置的關(guān)系，才能確定轉(zhuǎn)子的位置。從圖1.2中可以看出，反電勢(shì)在60°的電角度過(guò)程中總有一次經(jīng)過(guò)坐標(biāo)軸（過(guò)零點(diǎn)），而此點(diǎn)的電角度和下一次換向點(diǎn)的電角度正好相差30°，故可以通過(guò)檢測(cè)反電勢(shì)過(guò)零點(diǎn)，再延時(shí)30°換向。

圖1.1 無(wú)位置傳感器的直流無(wú)刷電機(jī)原理框圖

二、PLC單片機(jī)的選擇

根據(jù)直流無(wú)刷無(wú)位置傳感器電動(dòng)自行車設(shè)計(jì)方案的要求，選用PIC16C74A單片機(jī)作為主控芯片。

1、直流無(wú)刷無(wú)位置傳感器電動(dòng)機(jī)的反電勢(shì)檢測(cè)及換向控制

在前面己經(jīng)敘述過(guò)反電勢(shì)過(guò)零檢測(cè)延時(shí)30°換向的原理和比較器LM324的輸出波形，而PIC16C74單片機(jī)PORTB端口的RB4、RB5、RB6、RB7四個(gè)引腳有一個(gè)重要的特性，當(dāng)把這4個(gè)引腳定義成輸入狀態(tài)時(shí)，其引腳的電平只要有變化，可以引起中斷，即單片機(jī)通過(guò)把RB4、RB5、RB6、RB7引腳上的輸入信號(hào)與上一次讀入該4個(gè)口的舊的鎖存值進(jìn)行比較，若有變化，則把兩者相或后輸出以產(chǎn)生RBIF中斷。因此將比較器LM324的三路輸出與PICl6C74單片機(jī)的RB5、RB6、RB7三個(gè)引腳相連接，如圖2.l所示，并將RB5、RB6、RB7設(shè)置成輸入狀態(tài)，當(dāng)反電勢(shì)過(guò)零時(shí)引起比較器輸出電平變化，從而引起單片機(jī)的中斷來(lái)處理計(jì)時(shí)和延時(shí)過(guò)程。

圖2.1反電勢(shì)檢測(cè)、換向控制及調(diào)速電路圖

2、驅(qū)動(dòng)電路

由于PIC16C74單片機(jī)使用的電源電壓是+5V，其I/O端口輸出輸入的電壓電流相對(duì)來(lái)說(shuō)比較小，不能直接驅(qū)動(dòng)功率器件MOSFET，因此需要根據(jù)PIC16C74單片機(jī)的特點(diǎn)設(shè)計(jì)出驅(qū)動(dòng)電路的上下橋臂，如圖2.2、圖2.3所示。

圖2.2上橋臂驅(qū)動(dòng)電路

上橋臂中，P點(diǎn)和單片機(jī)輸出口RCx(x=5，6，7)相連，G、S與上半橋臂功率管MOSFET相連， MOSFET源極電位是在0與DC(主電路直流電壓)之間跳變，當(dāng)功率管MOSFET導(dǎo)通時(shí)，柵極電位必高于源極，因此若信號(hào)源與主電路共地，則驅(qū)動(dòng)電路電壓必很高，在圖2.2中用自舉電路的原理解決了上述問(wèn)題，自舉電容在導(dǎo)通前已充電至+12V（相對(duì)于源極），導(dǎo)通時(shí)，US=UDC，UG=US+12V，保證了UGS=12V。

下半橋臂驅(qū)動(dòng)如圖2.3。

圖2.3下橋臂驅(qū)動(dòng)電路

三、調(diào)速和過(guò)流保護(hù)

1、電動(dòng)自行車的調(diào)速

電動(dòng)自行車的在行駛過(guò)程中，并不是以恒定的速度進(jìn)行，有時(shí)需要加快速度，有時(shí)需要減慢速度，因此調(diào)速是電動(dòng)自行車不可缺少的一個(gè)功能。電動(dòng)自行車的調(diào)速常常是在手柄上安裝一個(gè)光耦可調(diào)電阻，由手動(dòng)實(shí)現(xiàn)的；在實(shí)驗(yàn)中用的是可調(diào)電阻，其原理如圖3.1所示。K點(diǎn)的電壓UK值將隨著可調(diào)電阻的位置變化而變化，向上調(diào)，UK值增大；向下調(diào)，UK減小。單片機(jī)將UK值采樣后經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后送到PWM波占空比寄存器來(lái)決定PWM波占空比。

圖3.1電動(dòng)自行車調(diào)速原理圖

2、過(guò)流保護(hù)

直流無(wú)刷電機(jī)在起動(dòng)或超負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，其電流很大，如不加限流保護(hù)，將會(huì)燒壞控制板上的功率器件，甚至?xí)p壞電機(jī)。因此必須過(guò)流保護(hù)措施，其過(guò)流保護(hù)電路如圖3.3所示。

圖3.3過(guò)流保護(hù)電路圖

組成了一個(gè)單穩(wěn)電路，使得主電路過(guò)流時(shí)，保護(hù)電路立即響應(yīng)，切斷主電路電流；當(dāng)主電路電流降到安全值時(shí)，保護(hù)電路要延時(shí)一段時(shí)間后，才使主電路恢復(fù)正常。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要正確調(diào)整圖3.3中電阻R4和R5的比值，確保主電路的安全，實(shí)驗(yàn)證明，該保護(hù)電路速度快，效果比較好。

另外，可以將與非門4011的輸出信號(hào)送給單片機(jī)，由軟件識(shí)別電機(jī)處于起動(dòng)或過(guò)載狀態(tài)，若處于過(guò)載狀態(tài)，則使上橋臂的功率管MOSFET關(guān)斷，切斷電流，同時(shí)伸單片和復(fù)位，重新起動(dòng)。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞：車窗控制器；車窗升降；防夾測(cè)控

0 引言

現(xiàn)代社會(huì)中，汽車越來(lái)越成為人們不可缺少的代步工具，汽車市場(chǎng)也異?；鸨?，每一個(gè)人都會(huì)與汽車產(chǎn)生極為緊密的聯(lián)系，汽車工業(yè)逐漸成為各個(gè)國(guó)家的支柱型產(chǎn)業(yè)，對(duì)于推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展提高人民生活水平起到重要的推動(dòng)作用。而電動(dòng)車窗控制器防夾測(cè)控系統(tǒng)作為汽車技術(shù)發(fā)展上的一項(xiàng)成功，具有高可靠性、高抗環(huán)境變化能力、低成本一體化等方面的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。本文對(duì)于電動(dòng)車窗控制器的防夾測(cè)控算法進(jìn)行一定研究，有益于為該類系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研發(fā)提供一定的借鑒，并為我國(guó)汽車工業(yè)的發(fā)展提供一份推動(dòng)力量。

1 國(guó)內(nèi)外車窗控制器防夾技術(shù)研究現(xiàn)狀

我國(guó)針對(duì)電動(dòng)車窗控制器的技術(shù)研究起始于21世紀(jì)初，一些大型整車制造企業(yè)在這一技術(shù)上通常會(huì)采用中外合資開發(fā)，同時(shí)一些國(guó)產(chǎn)汽車品牌所運(yùn)用的車窗控制防夾技術(shù)是通過(guò)引進(jìn)德國(guó)、美國(guó)以及日本的一些較為完善的產(chǎn)品[1]。而我國(guó)全權(quán)自主研發(fā)的車窗控制器防夾技術(shù)始終處于研究階段。

與此同時(shí)，歐美日韓等國(guó)家對(duì)于該項(xiàng)技術(shù)的研究時(shí)間已經(jīng)長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年，相關(guān)技術(shù)已經(jīng)達(dá)到十分成熟的階段。隨著電子技術(shù)越來(lái)越發(fā)達(dá)，針對(duì)其安全性能以及各項(xiàng)指標(biāo)方面都提出了進(jìn)一步的完善提高，世界范圍的經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)內(nèi)逐漸涌現(xiàn)出越來(lái)越多的車窗控制器防夾技術(shù)應(yīng)用開發(fā)者，各大研發(fā)機(jī)構(gòu)都對(duì)該項(xiàng)技術(shù)投入了相當(dāng)程度的人力物力，車窗防夾技術(shù)的應(yīng)用范圍也日漸擴(kuò)大。主要包括以下技術(shù)應(yīng)用：車窗升降電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)、防夾力測(cè)控算法和安全可靠性硬件軟件技術(shù)、環(huán)境和汽車運(yùn)行工況改變的誤防夾的避免技術(shù)以及整個(gè)裝置成本的降低技術(shù)等等。這些技術(shù)現(xiàn)已成功在某些車型當(dāng)中獲得應(yīng)用。

2 車窗防夾系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)計(jì)算

車窗關(guān)閉過(guò)程中可能受到阻礙物的阻礙，為了既能實(shí)現(xiàn)防夾功能，又可以達(dá)到最終關(guān)閉車窗的目的，需要將車窗頂部與車窗底部范圍之間劃分為兩個(gè)區(qū)間，即非防夾區(qū)域與防夾區(qū)域。首先，非防夾區(qū)域是指從車窗頂部到距離車窗頂部4mm的范圍以及從距離車窗頂部200mm到車窗底部的范圍。車窗如果處于非防夾范圍之內(nèi)，車窗在上升時(shí)遇到障礙物，電機(jī)將不會(huì)反轉(zhuǎn)[2]。其次車窗的防夾區(qū)域，除去非防夾區(qū)域之外，即為車窗的防夾區(qū)域，也就是在車窗上升過(guò)程中，一旦遇到障礙物，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)采取防夾措施，從而對(duì)人的身體部位起到保護(hù)作用。

車窗無(wú)論是在上升還是下降的時(shí)候都處于勻速運(yùn)動(dòng)中，如果在車窗上升過(guò)程中遇到障礙物，會(huì)將運(yùn)動(dòng)過(guò)程近似看做加速度為負(fù)的勻加速運(yùn)動(dòng)。計(jì)算方法如下：

設(shè)F為系統(tǒng)牽引力，設(shè)m為車窗質(zhì)量，設(shè)α為車窗加速度，設(shè)Fv為粘滯摩擦系數(shù)，F(xiàn)s為干摩擦力，F(xiàn)’為夾力。

F=Fvv+mg+Fs

車窗上升遇到阻力，根據(jù)牛頓第二定律：F=mα，可以推出：F’=mα，從而推出車窗加速度α，Α=

當(dāng)α≥α0時(shí)（α0為加速度閾值），系統(tǒng)將判定車窗遇夾，從而采取防夾措施[3]。

3 環(huán)境對(duì)防夾測(cè)控的影響

3.1 電機(jī)工作電壓變化的影響

如果電機(jī)在工作過(guò)程中，電壓突然出現(xiàn)改變，車窗的上升速度也會(huì)隨之發(fā)生改變，以速度增量作為基礎(chǔ)的數(shù)值也將會(huì)發(fā)生改變，對(duì)于車窗防夾測(cè)控會(huì)產(chǎn)生一定的影響，應(yīng)適當(dāng)對(duì)電機(jī)電壓予以檢測(cè)和控制。

3.2 氣候變化對(duì)防夾測(cè)控的影響

周圍氣溫的變化會(huì)在傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中對(duì)電機(jī)本身的干摩擦和粘滯摩擦的大小產(chǎn)生影響。在防夾測(cè)控技術(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)通常會(huì)對(duì)其設(shè)定一個(gè)固定偏置，這一偏置實(shí)在低溫環(huán)境中保持正值，而高溫環(huán)境中屬于負(fù)值。

4 防夾車窗控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

防夾車窗控制系統(tǒng)包括硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。硬件上主要使用能夠?qū)⒖刂乒δ芘c驅(qū)動(dòng)電機(jī)正反轉(zhuǎn)的開關(guān)電路一體化的雙帶控制器，名稱為MM912F634，這種控制器作為防夾車窗控制系統(tǒng)中的硬件系統(tǒng)，能夠使得控制器的硬件電路結(jié)構(gòu)得到相對(duì)而言有效的簡(jiǎn)化，控制器本身具有小型化、一體化的特點(diǎn)。而關(guān)于系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)，全程利用C語(yǔ)言編程軟件，通過(guò)系統(tǒng)初始化模塊、按鍵監(jiān)控模塊、相應(yīng)模塊、集鎖控制鍵模塊、下降鍵模塊、上升鍵模塊等相關(guān)模塊的編排與整合，形成完整的防夾車窗控制系統(tǒng)。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在汽車電子技術(shù)的飛速發(fā)展過(guò)程當(dāng)中，車窗防夾控制技術(shù)在我國(guó)現(xiàn)行研究成果上還存在諸多不足，根據(jù)當(dāng)前國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，不難明確相應(yīng)結(jié)論。關(guān)于車窗防夾系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)計(jì)算，需要分為幾個(gè)部分分別進(jìn)行計(jì)算，通過(guò)統(tǒng)一整理結(jié)果得出防夾系統(tǒng)性能指數(shù)。另外，車窗防夾控制器會(huì)受到外界的不同因素，影響防夾系統(tǒng)靈敏度或運(yùn)行成效，防夾車窗控制系統(tǒng)的硬件軟件設(shè)計(jì)在理論的基礎(chǔ)上能夠達(dá)到相應(yīng)功能，而我國(guó)該項(xiàng)技術(shù)的研究發(fā)展，有待于進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和時(shí)間。在汽車行業(yè)高度發(fā)展的今天，汽車電子類產(chǎn)品具有十分廣闊的市場(chǎng)，而電動(dòng)車窗控制器的防夾系統(tǒng)是能夠滿足市場(chǎng)需求的重要技術(shù)手段，隨著經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的激烈化，我國(guó)需要進(jìn)一步展開研究措施，從而推出專屬我國(guó)的先進(jìn)技術(shù)系統(tǒng)，以適應(yīng)未來(lái)汽車集中監(jiān)控的趨勢(shì)，開拓我國(guó)汽車技術(shù)產(chǎn)品市場(chǎng)，帶動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]竇俞雯.電動(dòng)車窗控制器的防夾測(cè)控算法[J].電子制作，2015，04（05）：54.

篇4

摘要：隨著世界經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人們生活中的交通不僅變得越來(lái)越便利，同時(shí)還給社會(huì)發(fā)展帶來(lái)了巨大的幫助。在這其中，動(dòng)車因?yàn)樽陨砭哂邪踩透咝У墓ぷ魈攸c(diǎn)，成為了社會(huì)各界共同關(guān)注的問(wèn)題，其中單翼塞拉門與雙翼對(duì)開門一直是動(dòng)車中對(duì)應(yīng)的自動(dòng)門系統(tǒng)最為典型的兩種結(jié)構(gòu)。本文將目前新型動(dòng)車中自動(dòng)門系統(tǒng)自身工作原理以及結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行了一次闡述，并且以此作為基礎(chǔ)對(duì)塞拉門方面的電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞：新型動(dòng)車組 電氣控制系統(tǒng) 分析與研究

當(dāng)今，社會(huì)的發(fā)展與人們周邊的交通環(huán)境是分不開的，交通方面的問(wèn)題一直是自古以來(lái)人們共同關(guān)注的問(wèn)題。由于最近幾年交通事故在國(guó)內(nèi)引起的社會(huì)反映非常強(qiáng)烈，所以交通狀況也逐漸成為了人們?cè)谏钪薪?jīng)常談到的話題。在動(dòng)車方面，因?yàn)槠渥陨硭哂械目焖僖约鞍踩忍攸c(diǎn)，自從出現(xiàn)以來(lái)就一直被社會(huì)各界的人們所喜愛(ài)。本文對(duì)動(dòng)車中塞拉門電氣相關(guān)控制系統(tǒng)進(jìn)行了一次分析，并將其中存在的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了解決。

一、 國(guó)外動(dòng)車組自身發(fā)展情況

動(dòng)車組最先是從德國(guó)與法國(guó)這兩個(gè)國(guó)家開始進(jìn)行研究的，在1903年，世界第一輛動(dòng)車組在德國(guó)誕生。由于德國(guó)和法國(guó)自身國(guó)土面積相對(duì)較小，同時(shí)歐洲各國(guó)自身鐵路路基所具有的承重能力相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)有著巨大的差異，因此在德國(guó)以及整個(gè)西方國(guó)家之中，動(dòng)車組的發(fā)展速度一直都比較緩慢。但是在日本，人們?cè)?964年的時(shí)候首先進(jìn)行了高速新干線的建設(shè)與開通，直至今日，日本高速機(jī)車方面都在不斷地發(fā)展著，其傳動(dòng)方式也一直在不斷地發(fā)生著變化，并且進(jìn)行著持續(xù)地更新和進(jìn)步，對(duì)應(yīng)的動(dòng)車組速度也從每小時(shí)210千米逐漸提升到了每小時(shí)300千米。而和日本情況不同的是，德國(guó)與法國(guó)兩個(gè)國(guó)家在對(duì)動(dòng)車進(jìn)行研究的時(shí)候，其主要的研究?jī)?nèi)容是以動(dòng)力牽引相關(guān)模式為主的，法國(guó)主要研究的為動(dòng)力集中式，并且對(duì)應(yīng)的當(dāng)?shù)氐谝粭l投入運(yùn)行的鐵路干線在1983年出現(xiàn)，在動(dòng)力集中牽引這一作用下，動(dòng)車組自身速度能夠達(dá)到每小時(shí)270千米，而在1990年，其最高的運(yùn)行速度已經(jīng)達(dá)到每小時(shí)300千米。在德國(guó)，人們于1962年所研制出的客車能夠達(dá)到每小時(shí)160公里，在1977年之后便提高到了每小時(shí)200公里。在1989年的時(shí)候，德國(guó)終于開始對(duì)高速列車進(jìn)行制造，并且在1990年的時(shí)候這種列車被投入使用。至今，德國(guó)已經(jīng)研制出第三代具有動(dòng)力分散功能的高速列車，其車速最高能夠達(dá)到每小時(shí)300千米。在這之中，動(dòng)車組自身車門都是電動(dòng)車門，是通過(guò)系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一控制的，人們?cè)谏舷萝囈约俺塑嚨倪^(guò)程中如果擠靠車門，那么可能會(huì)發(fā)生嚴(yán)重事故。現(xiàn)在在國(guó)內(nèi)，大部分動(dòng)車所使用的都是塞拉門式的電氣控制相關(guān)系統(tǒng)。

二、 塞拉門式電氣控制系統(tǒng)自身工作原理

塞拉門式電氣控制相關(guān)系統(tǒng)是組成現(xiàn)在城市之間對(duì)應(yīng)交通系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，它會(huì)對(duì)乘客自身安全產(chǎn)生直接影響。目前國(guó)內(nèi)動(dòng)車組大多都是以單翼塞式拉門作為主要的車門形式。而在地鐵之中，大部分車輛所選用的都是雙翼式對(duì)開門。我們從驅(qū)動(dòng)這一角度來(lái)看，塞拉門式電氣控制相關(guān)系統(tǒng)能夠分成氣動(dòng)門以及電動(dòng)門；而從門自身運(yùn)動(dòng)方式這一角度來(lái)看，可以將其分為單翼式塞拉門與雙翼式內(nèi)藏對(duì)開門以及雙翼式外滑對(duì)開門這三種。現(xiàn)在被我國(guó)廣泛應(yīng)用的一種是氣動(dòng)門，雖然塞拉門對(duì)應(yīng)的種類非常之多，不過(guò)從實(shí)質(zhì)上講都是一樣的，其性能參數(shù)也都沒(méi)有太大差距。塞拉門式電氣控制相關(guān)系統(tǒng)自身工作原理為：門板通過(guò)支架來(lái)支撐在導(dǎo)軌之上，同時(shí)由導(dǎo)軌來(lái)與驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行連接，而驅(qū)動(dòng)裝置再通過(guò)導(dǎo)軌來(lái)使門板滑動(dòng)，最終使門板進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作。氣動(dòng)門主要是通過(guò)驅(qū)動(dòng)氣缸來(lái)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，而電動(dòng)門則主要通過(guò)對(duì)應(yīng)的電機(jī)組件進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，不管是氣動(dòng)門或是電動(dòng)門，他們之間存在著一個(gè)共同的特點(diǎn)———兩種門自身都存在鎖閉機(jī)構(gòu)，在門關(guān)閉完成之后，這一機(jī)構(gòu)就會(huì)進(jìn)行機(jī)械鎖閉動(dòng)作。

三、 塞拉門自身系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1. 門板

門板是由門扉和玻璃門窗以及密封膠條共同組成的，其厚度是需要根據(jù)車型以及車速來(lái)進(jìn)行確定的，在一般情況中，門板厚度應(yīng)該在32毫米到43毫米之間，其材料應(yīng)該為鋁合金框架相關(guān)結(jié)構(gòu)。同時(shí)，夾層應(yīng)該以鋁合金蜂窩作為主要材料，其外部應(yīng)該以鋁合金面板為主要材料，并且還應(yīng)該進(jìn)行卷邊操作，從而使門板得到固定。門板中的門窗玻璃應(yīng)該采用5毫米厚度的單層無(wú)色型安全玻璃，在進(jìn)行安裝時(shí)，應(yīng)該將玻璃安裝在已經(jīng)密封過(guò)的橡膠封鑲?cè)χ?。而且，門板上下部都應(yīng)該用密封膠條進(jìn)行密封，在關(guān)門的時(shí)候，門板中的密封膠條應(yīng)該和門框自身密封膠條貼于一處，這樣就可以保證車門處于密封狀態(tài)，同時(shí)還能夠避免擠壓手指的事故發(fā)生。

2. 操縱機(jī)構(gòu)

（1） 雙翼對(duì)開門

雙翼對(duì)開門自身的操作機(jī)構(gòu)共有門板吊裝結(jié)構(gòu)和置頂操作器以及安全裝置三方面組成。其中門板吊裝結(jié)構(gòu)由一個(gè)U形狀的鋼導(dǎo)軌構(gòu)成，其內(nèi)部共有兩根滑軌。每一扇門都是由兩個(gè)吊裝結(jié)構(gòu)來(lái)和導(dǎo)軌進(jìn)行相連，同時(shí)門板還通過(guò)螺栓和吊裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接。

頂置式的這種操縱器能夠直接安裝于動(dòng)車之上，也就是通過(guò)支撐架輔助，將門板同步配合相關(guān)裝置以及驅(qū)動(dòng)裝置和封閉裝置進(jìn)行安裝，結(jié)束之后還需要將隔離裝置安裝在內(nèi)部。在這之中，門板同步配合相關(guān)裝置是由絲桿以及球形螺母共同組成。在這三個(gè)支撐部件作用之下，其同步配合相關(guān)裝置能夠穩(wěn)定地被安裝于主梁之上，其中絲桿又包括了左旋螺紋與右旋螺紋，在進(jìn)行安裝的過(guò)程中，工作人員不必注意左右之分，可以任意進(jìn)行安裝，之后再將兩個(gè)青銅材料的球形螺母安裝于絲桿之上，這樣如果一個(gè)門板朝著一個(gè)方向進(jìn)行移動(dòng)的時(shí)候，另一個(gè)門板則會(huì)朝向反方向進(jìn)行移動(dòng)。如果車門發(fā)生故障但是不方便進(jìn)行維修，那么手動(dòng)隔離開關(guān)則能夠給人們提供幫助，它可以按照電氣方法將門系統(tǒng)進(jìn)行隔離，使門無(wú)法再次運(yùn)行，這樣就可以保證乘客自身安全。

（2） 塞拉門

現(xiàn)在國(guó)內(nèi)車輛大多數(shù)都是使用的氣動(dòng)門，通過(guò)驅(qū)動(dòng)承載裝置來(lái)對(duì)車輛進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，它包括了無(wú)桿風(fēng)缸和承重支架以及上部導(dǎo)軌這三方面組成，在這之中無(wú)桿風(fēng)缸是整個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置中的氣動(dòng)執(zhí)行相關(guān)部件，所以一般要安裝于承重支架之上，只有這樣車門在進(jìn)行開關(guān)門動(dòng)作的時(shí)候，能夠受到緩沖。另外，鎖閉裝置主要是由安裝于門框周圍立柱上的一些旋轉(zhuǎn)鎖機(jī)構(gòu)共同組成的，其開關(guān)鎖風(fēng)缸和拔叉以及解鎖風(fēng)缸都需要固定在對(duì)應(yīng)的安裝板上，從而通過(guò)這樣的方式來(lái)將旋轉(zhuǎn)鎖機(jī)構(gòu)進(jìn)行組成。另一方面，故障隔離這一重要裝置同樣不能被忽視，它一般都會(huì)被安裝于門板之內(nèi)，并且是用三角和六角類別的鑰匙在車內(nèi)進(jìn)行操作的，若是車輛停止運(yùn)營(yíng)，那么就可以將已經(jīng)關(guān)閉的門隔離進(jìn)行鎖閉，同時(shí)將車門對(duì)應(yīng)的電氣控制進(jìn)行切斷，從而讓電動(dòng)與手動(dòng)開關(guān)共同失靈。

（3） 控制系統(tǒng)

車門自身控制器是整個(gè)車輛電源以及車門機(jī)械操縱相關(guān)結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的一個(gè)接口，在一般情況之下，每一輛車都需要具備一個(gè)門控器從而對(duì)車門進(jìn)行控制，假若車輛自身車門是雙翼對(duì)開型的，那么則可以單開一扇側(cè)門，同時(shí)也可以將兩側(cè)們進(jìn)行同時(shí)打開。并且，在每一個(gè)駕駛室中應(yīng)該設(shè)置固定的車門遙控器，這樣司機(jī)就可以更方便地將所需的車門指令傳達(dá)到每一個(gè)車廂中。

結(jié)語(yǔ)：

如今，世界經(jīng)濟(jì)正在以人們不敢想象的速度發(fā)展著，人們?cè)诓恢挥X(jué)中發(fā)現(xiàn)，自己身邊各個(gè)領(lǐng)域的環(huán)境都發(fā)生了極大的變化。同時(shí)，其所應(yīng)用的相關(guān)科學(xué)技術(shù)也日益先進(jìn)。在動(dòng)車領(lǐng)域中，其對(duì)應(yīng)的科技每一天都發(fā)生著極大的變化。塞拉門作為一種主流技術(shù)已經(jīng)被國(guó)內(nèi)各大動(dòng)車組所應(yīng)用。這種先進(jìn)科技的推廣和應(yīng)用，將會(huì)不斷地提高著人們的生活水平以及生活需求，而人們自身也會(huì)對(duì)周邊領(lǐng)域中應(yīng)用的技術(shù)需求進(jìn)行不斷提高。這種現(xiàn)象能夠有效地促進(jìn)國(guó)內(nèi)各領(lǐng)域中的科技發(fā)展，使我國(guó)提早進(jìn)入科技全面化時(shí)代。在此之中，動(dòng)車領(lǐng)域作為各地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的紐帶，應(yīng)該起到帶頭作用，通過(guò)自身技術(shù)的更新來(lái)推動(dòng)其他領(lǐng)域的進(jìn)步，從而使各個(gè)領(lǐng)域能夠共同發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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篇5

關(guān)鍵詞:純電動(dòng)汽車 整車控制器 系統(tǒng)建模仿真 半實(shí)物仿真測(cè)試

中圖分類號(hào):U469 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2012)07(a)-0027-03

本文主要探討純電動(dòng)汽車整車控制系統(tǒng)功能及研發(fā)流程。根據(jù)用途,整個(gè)電氣系統(tǒng)可分為動(dòng)力系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、底盤電子控制系統(tǒng)、照明指示系統(tǒng)、儀表顯示系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)、整車綜合控制系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)和舒適性安全系統(tǒng)等子系統(tǒng)。其中很多功能模塊都需要和整車綜合控制系統(tǒng)相關(guān)。整車電氣系統(tǒng)列出如表1所示。

整車綜合控制系統(tǒng)根據(jù)駕駛員的操作指示(油門、剎車等),綜合汽車當(dāng)前的狀態(tài)解釋出駕駛員的意圖,并根據(jù)各個(gè)單元的當(dāng)前狀態(tài)作出最優(yōu)協(xié)調(diào)控制。

1 整車控制器系統(tǒng)配置

整車控制器與整車其他電氣系統(tǒng)連接如圖1所示。整車控制器通過(guò)CAN總線與電池ECU、電機(jī)ECU、電源分配ECU、ABS系統(tǒng)、中控門鎖、儀表顯示系統(tǒng)連接。與其余的電氣系統(tǒng)通過(guò)IO端口連接(也可使用CAN通訊)。下面分別對(duì)各電氣單元的功能要求分別敘述。

1.1 動(dòng)力系統(tǒng)提供整車的動(dòng)力輸出,其核心是驅(qū)動(dòng)電機(jī)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)ECU

電機(jī)驅(qū)動(dòng)ECU通過(guò)CAN總線與整車綜合控制器通訊。應(yīng)能提供電機(jī)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、功率、電壓、電流、水溫、工作模式等參數(shù)。并應(yīng)該能接受整車控制器發(fā)來(lái)的控制命令。

1.2 能源系統(tǒng)包括電池、電池管理單元和電源分配系統(tǒng)

與整車控制器通訊的有電池管理ECU和電源分配ECU。

電池管理ECU對(duì)電池進(jìn)行充放電管理及保護(hù)。它應(yīng)能提供電池組總電壓、電流、單體電池電壓、溫度、剩余電量、電池健康狀態(tài)、故障類型等信息。

電源分配ECU應(yīng)能提供各個(gè)子電源的電壓、電流和工作溫度以及故障類型等信息。

1.3 ABS系統(tǒng)應(yīng)能提供各個(gè)車輪的轉(zhuǎn)速、液壓系統(tǒng)狀態(tài)、各個(gè)制動(dòng)閥的狀態(tài)以及自身的工作狀態(tài)等信息

1.4 中控門鎖,應(yīng)提供各車門狀態(tài)等信息

1.5 儀表顯示系統(tǒng),應(yīng)向整車控制系統(tǒng)提供所顯示信息的全部?jī)?nèi)容

1.6 照明指示系統(tǒng),可以通過(guò)CAN總線來(lái)控制,也可以通過(guò)IO來(lái)指示照明指示系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)

1.7 轉(zhuǎn)向助力、制動(dòng)助力、變速箱需提供檔位位置、液壓壓力、工作狀態(tài)等信息

可以是簡(jiǎn)單的開關(guān)量也可以用CAN總線通訊。

1.8 駕駛員的油門踏板和制動(dòng)踏板經(jīng)信號(hào)調(diào)理后接入到整車控制器內(nèi)

2 整車控制器詳細(xì)功能

純電動(dòng)汽車的整車控制器的主要功能包括:汽車驅(qū)動(dòng)控制、制動(dòng)能量的優(yōu)化控制、整車的能量管理、CAN網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)和管理、故障的診斷和處理、車輛狀態(tài)監(jiān)視、行車記錄等。整車控制器功能框圖如圖2所示。整車控制器通過(guò)CAN總線和IO端口來(lái)獲得如加速踏板開度、電池SOC、車速等信息,并根據(jù)這些信息輸出不同的控制動(dòng)作。

下面分別介紹各部分實(shí)現(xiàn)的具體功能。

2.1 汽車驅(qū)動(dòng)控制

根據(jù)司機(jī)的駕駛要求、車輛狀態(tài)等狀況,經(jīng)分析和處理,向電機(jī)控制器發(fā)出指令,滿足駕駛工況要求。包括啟動(dòng)、前進(jìn)、倒退、回饋制動(dòng)、故障檢測(cè)和處理等工況。

2.2 整車能量?jī)?yōu)化管理

通過(guò)對(duì)電動(dòng)汽車的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)以及其它車載能源動(dòng)力系統(tǒng)(如空調(diào))的協(xié)調(diào)和管理,以獲得最佳的能量利用率。

2.3 網(wǎng)絡(luò)管理

整車控制器作為信息控制中心,負(fù)責(zé)組織信息傳輸,網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)監(jiān)控,網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)管理等功能,網(wǎng)絡(luò)故障診斷和處理。

2.4 回饋制動(dòng)控制

根據(jù)制動(dòng)踏板和加速踏板信息、車輛行駛狀態(tài)信息、蓄電池狀態(tài)信息,向電機(jī)控制器發(fā)出制動(dòng)指令,在不影響原車制動(dòng)性能的前提下,回收部分能量。

2.5 故障診斷和處理

連續(xù)監(jiān)視整車電控系統(tǒng),進(jìn)行故障診斷。存儲(chǔ)故障碼,供維修時(shí)查看。故障指示燈指示出故障類別和部分故障碼。根據(jù)故障內(nèi)容,及時(shí)進(jìn)行相應(yīng)安全保護(hù)處理。對(duì)于不太嚴(yán)重的故障,能做到“跛行回家”。

2.6 車輛狀態(tài)監(jiān)測(cè)和顯示

整車控制器通過(guò)傳感器和CAN總線,檢測(cè)車輛狀態(tài)及其各子系統(tǒng)狀態(tài)信息,驅(qū)動(dòng)顯示儀表,將狀態(tài)信息和故障診斷信息經(jīng)過(guò)顯示儀表顯示出來(lái)。顯示內(nèi)容包括:車速,里程,電機(jī)的轉(zhuǎn)速、溫度,電池的電量、電壓、電流,故障信息等。

2.7 行車記錄

行車記錄記錄一段時(shí)期內(nèi)的整車運(yùn)行數(shù)據(jù)記錄,包括電池電壓、電流、SOC、各單元溫度、油門踏板/剎車踏板狀態(tài)、車速等信息。

3 整車控制器研發(fā)流程

整車控制器的主要功能是根據(jù)整車設(shè)計(jì)要求及選擇的各單元總成的性能,采用適當(dāng)?shù)目刂品椒?使整車的整體功能/性能達(dá)到設(shè)計(jì)要求,并滿足相關(guān)國(guó)標(biāo)/行標(biāo)要求。因此,整車控制器的功能/性能試驗(yàn)是和整車試驗(yàn)結(jié)合在一起的。而整車試驗(yàn)需經(jīng)過(guò)多種試驗(yàn)方式,因而整車控制系統(tǒng)的試驗(yàn)也需經(jīng)過(guò)多種試驗(yàn)過(guò)程。由于整車性能試驗(yàn)比較耗時(shí)耗力,因此有必要在整車道路試驗(yàn)前,盡量進(jìn)行完備的仿真、測(cè)試和試驗(yàn)。因此,整車控制器研發(fā)過(guò)程中,仿真和測(cè)試是很重要的手段。整車控制器研發(fā)過(guò)程可分為參數(shù)計(jì)算、系統(tǒng)仿真、半實(shí)物在環(huán)系統(tǒng)仿真、臺(tái)架及道路試驗(yàn)這四個(gè)階段。

3.1 參數(shù)計(jì)算

篇6

[摘 要]電動(dòng)汽車 驅(qū)動(dòng)電機(jī) 驅(qū)動(dòng)器 IGBT QP12W05S-37（A）

中圖分類號(hào)：N702 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）20-0047-01

引言

我國(guó)將成為世界最大的汽車消費(fèi)國(guó)，2014年汽車銷量達(dá)到2349.19萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)6.86%。汽車工業(yè)在滿足人們每天生活流動(dòng)性的需求上做出了巨大貢獻(xiàn)，促進(jìn)了人類社會(huì)從原生態(tài)向高速發(fā)展工業(yè)社會(huì)進(jìn)程。然而，隨著全球大量汽車投入應(yīng)用，引發(fā)了引種的大氣污染和全球變暖，據(jù)統(tǒng)計(jì)空氣污染將有64%來(lái)自于汽車尾氣的排放，人類社會(huì)在享受汽車的便利出行的同時(shí)也付出了巨大代價(jià)。在2020年左右，我國(guó)石油消費(fèi)量將超過(guò)4.5億噸，而我國(guó)能源系統(tǒng)效率平均低于國(guó)際先進(jìn)水平10%，但是我國(guó)60%石油消費(fèi)量依賴于進(jìn)口，要是仍然采用傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)技術(shù)發(fā)展汽車工業(yè)，將會(huì)使我國(guó)為此付出巨大代價(jià)和對(duì)環(huán)境保護(hù)也會(huì)造成巨大的壓力。在這種嚴(yán)峻的形勢(shì)下，發(fā)展電動(dòng)汽車是我國(guó)汽車工業(yè)的發(fā)展必然趨勢(shì)。

1 電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制系統(tǒng)

電動(dòng)汽車是通過(guò)驅(qū)動(dòng)電機(jī)將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的裝置，主要由電力驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)、能源子系統(tǒng)、輔助子系統(tǒng)、電源及控制面板組成，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖1所示?？刂泼姘遄鳛樾盘?hào)的輸入端。能源子系統(tǒng)為電機(jī)正常運(yùn)行提供能源。輔助子系統(tǒng)主要給電動(dòng)汽車提供動(dòng)力轉(zhuǎn)向以及車內(nèi)溫度的控制等作用。電力驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的智能核心，它由主控制器、全橋功率驅(qū)動(dòng)電路、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、機(jī)械傳動(dòng)裝置和車輪組成，主控制器的作用是接收控制面板的輸入信號(hào)，以及電機(jī)反饋的速度信號(hào)和電流信號(hào)，發(fā)出相應(yīng)的控制指令來(lái)控制全橋功率驅(qū)動(dòng)電路中IGBT的通斷，以獲得電動(dòng)汽車良好的動(dòng)、靜態(tài)運(yùn)行特性和能量利用率。能源子系統(tǒng)由電池組、充電器和能量管理系統(tǒng)構(gòu)成，能源管理系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)能源利用監(jiān)控、能量再生、協(xié)調(diào)控制等功能的關(guān)鍵部件。輔助控制子系統(tǒng)主要是為電動(dòng)汽車提供控制電源，具有輔助電源的控制、動(dòng)力轉(zhuǎn)向、充電控制、空氣調(diào)節(jié)等功能。

2 IGBT驅(qū)動(dòng)技術(shù)

IGBT是全橋功率驅(qū)動(dòng)電路中的主要元器件，其驅(qū)動(dòng)過(guò)程的穩(wěn)定性直接關(guān)系電動(dòng)汽車的安全。QP12W05S-37（A）是一種自帶隔離電源的混合集成IGBT驅(qū)動(dòng)器，具有體積小、隔離電壓高、信號(hào)延遲小和驅(qū)動(dòng)功率大等特點(diǎn)。主要由三個(gè)功能塊組成，第一功能塊是隔離DC/DC變換器，輸出正負(fù)雙電源為驅(qū)動(dòng)電路提供電源，其又可分為電源輸入，電源隔離和電源輸出三部分；第二功能模塊是控制信號(hào)的隔離驅(qū)動(dòng)放大，輸入驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)經(jīng)具有高隔離電壓的光耦隔離后傳輸?shù)津?qū)動(dòng)放大級(jí)，其電氣隔離電壓可達(dá)3750VAC，控制信號(hào)經(jīng)放大級(jí)后輸出驅(qū)動(dòng)IGBT。第三功能塊是保護(hù)電路，通過(guò)檢測(cè)IGBT欠飽和導(dǎo)通壓降實(shí)現(xiàn)過(guò)流與短路保護(hù)，并輸出故障信號(hào)。同時(shí)具有軟關(guān)斷和延時(shí)自恢復(fù)功能。

QP12W05S-37（A）較一般的IGBT驅(qū)動(dòng)器，信號(hào)接收端具有很強(qiáng)的抵抗共模干擾信號(hào)的能力；采用包封工藝、SIP封裝，具有極小的體積（僅為：52×25×15mm3 Max.）。另外，QP12W05S-37（A）還具有輸入信號(hào)兼容CMOS&TTL電平；初/次級(jí)之間電氣隔離達(dá)3750VRMS/分鐘；開關(guān)頻率高達(dá)20kHz；內(nèi)建短路保護(hù)和故障輸出功能、過(guò)流故障時(shí)輸出軟關(guān)斷及軟關(guān)斷時(shí)間可調(diào)功能、過(guò)流故障保護(hù)后定時(shí)復(fù)位功能、短路檢測(cè)抑制時(shí)間（盲區(qū)）可調(diào)功能等優(yōu)點(diǎn)。

QP12W05S-37（A）驅(qū)動(dòng)器自帶隔離性DC/DC變換器作為驅(qū)動(dòng)電源，采用推挽式變換電路進(jìn)行電能變換，開關(guān)頻率約為500kHz，輸出雙路電源電壓作為驅(qū)動(dòng)器輸出部分的供電電源。一路輸出電壓為16V；另一路電壓為-8.9V。每路最大輸出電流為30mA。由于IGBT開通與關(guān)斷時(shí)的驅(qū)動(dòng)器能提供足夠大的驅(qū)動(dòng)電流，在隔離電源輸出端需加一個(gè)內(nèi)阻較小的電容來(lái)保證驅(qū)動(dòng)輸出足夠大的電流要求。為了方便連接以及減小EMI，電源初級(jí)側(cè)的地與信號(hào)輸入負(fù)端在驅(qū)動(dòng)器內(nèi)并未短接，在應(yīng)用時(shí)可將其兩個(gè)端子在驅(qū)動(dòng)器外部進(jìn)行連接。內(nèi)置了隔離驅(qū)動(dòng)電源的驅(qū)動(dòng)器應(yīng)用于橋式逆變電路中時(shí)，只需單路電源給多只IGBT驅(qū)動(dòng)器供電即可，并且該驅(qū)動(dòng)電源可以與控制電路電源共用，極大方便驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)。全橋功率驅(qū)動(dòng)電路IGBT驅(qū)動(dòng)電路如圖2所示，該電路參數(shù)如下：VD=15V，Vi=5V （方波信號(hào)），Rg=5，DZ1=30V，DZ2、DZ3=30V，D1為快恢復(fù)二極管。

3 結(jié)論

電動(dòng)汽車中沒(méi)有內(nèi)燃機(jī)，工作時(shí)產(chǎn)生的廢氣，不產(chǎn)生排氣污染，對(duì)環(huán)境保護(hù)和空氣的潔凈是十分有益的，同時(shí)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、噪音低、能源利用率高等優(yōu)點(diǎn)，受到越來(lái)越多的人青睞。本文結(jié)合QP12W05S-37（A）設(shè)計(jì)電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)全橋功率驅(qū)動(dòng)電路中IGBT驅(qū)動(dòng)電路，該電路具有完善的過(guò)流與短路保護(hù)功能，驅(qū)動(dòng)功率大、集成度高、可靠性高，特別是內(nèi)置有DC/DC隔離變換器，無(wú)需外接隔離電源，極大地簡(jiǎn)化了驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)，在通用變頻器、交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

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[關(guān)鍵詞]電動(dòng)汽車 充電站 充電管控 電能監(jiān)控

中圖分類號(hào)：R54041 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）10-0042-01

引言

隨著電動(dòng)汽車的逐漸普及，對(duì)電動(dòng)汽車的研究也會(huì)逐漸增多。電動(dòng)汽車的安全性以及質(zhì)量監(jiān)管是一個(gè)重要內(nèi)容，在電動(dòng)汽車充電過(guò)程中，應(yīng)該要進(jìn)行積極有效的充電掌控，對(duì)電能的質(zhì)量進(jìn)行控制，從而使得電動(dòng)汽車的充電過(guò)程更加順利地完成，為電動(dòng)汽車的運(yùn)行提供更多的電能。對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行充電管控以及電能質(zhì)量的監(jiān)控是維護(hù)電動(dòng)汽車的蓄電池功能的重要途徑，可以通過(guò)相應(yīng)的保護(hù)措施延長(zhǎng)電池的使用壽命。

1.電動(dòng)汽車的充電管控以及電能質(zhì)量監(jiān)控概述

1.1 電動(dòng)汽車站充電管控

電動(dòng)汽車充電站是電動(dòng)汽車充電的主要場(chǎng)所，充電站的功能是否完善，對(duì)電動(dòng)汽車的充電過(guò)程有很大的影響，當(dāng)前電動(dòng)汽車的普及，使得充電站受到的關(guān)注度也越來(lái)越高。電動(dòng)汽車的電池壽命以及電池的使用性能成為電動(dòng)汽車使用者關(guān)注的一個(gè)重點(diǎn)問(wèn)題，未來(lái)要增強(qiáng)電動(dòng)汽車電池的壽命，對(duì)充電站進(jìn)行管控是一個(gè)重要的途徑。電動(dòng)汽車加載的動(dòng)力電池作為一種高階非線性的受控對(duì)象，要實(shí)現(xiàn)對(duì)電池的精確控制，就需要運(yùn)用到數(shù)學(xué)建模以及控制理論等相關(guān)知識(shí)，對(duì)電池的基本情況反映出來(lái)。充電管控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和完善是電動(dòng)汽車行業(yè)發(fā)展過(guò)程中的一個(gè)必然途徑，指的是對(duì)電動(dòng)汽車的充電情況進(jìn)行了解，其中的電氣控制功能指的是充電管控系統(tǒng)發(fā)出控制指令，對(duì)充電電路中的電氣設(shè)備進(jìn)行控制，比如切斷充電過(guò)程、設(shè)定充電時(shí)間等，實(shí)現(xiàn)對(duì)充電過(guò)程的有效控制。當(dāng)前有很多組織和公司都推出了充電管控系統(tǒng)，主要包括對(duì)電池的過(guò)充過(guò)放進(jìn)行監(jiān)測(cè)、對(duì)電池的充電過(guò)程進(jìn)行均衡控制等，尤其是一些充電管控系統(tǒng)還集成了充電設(shè)備的功能，標(biāo)志著充電管控系統(tǒng)進(jìn)入了智能化時(shí)代。

1.2 電能質(zhì)量監(jiān)控

電能質(zhì)量研究是確保電動(dòng)汽車能夠正常工作的基礎(chǔ)，所有會(huì)導(dǎo)致電力設(shè)施非正常運(yùn)轉(zhuǎn)的因素都是電能質(zhì)量研究的對(duì)象。對(duì)于電動(dòng)汽車而言，也應(yīng)該要加強(qiáng)對(duì)電動(dòng)汽車的電能質(zhì)量的監(jiān)控，使得電動(dòng)汽車的電力設(shè)備能夠處于正常工作的狀態(tài)，緩減因各種電能質(zhì)量問(wèn)題造成的電動(dòng)汽車的供用電影響。

2.充電管控與電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2.1 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想

在電動(dòng)汽車充電站的充電管控和電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)該要實(shí)現(xiàn)對(duì)一些重要參數(shù)的監(jiān)測(cè)，比如電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池充電參數(shù)和配電網(wǎng)側(cè)的電網(wǎng)參數(shù)，主要有電動(dòng)汽車的電池電壓大小、充電電流大小、電流值等。這個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)就是為了實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)汽車的充電狀態(tài)以及充電的電能質(zhì)量進(jìn)行自動(dòng)化監(jiān)控的目的，本便于電網(wǎng)公司和市政管理機(jī)構(gòu)及時(shí)了解電動(dòng)汽車充電站充電裝置的實(shí)時(shí)充電狀態(tài)和配電網(wǎng)側(cè)的電能質(zhì)量信，防止各種充電故障。在整個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)該要從硬件和軟件兩個(gè)方面著手，為了適應(yīng)在不同情況下的應(yīng)用條件和對(duì)系統(tǒng)的擴(kuò)展要求，該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)該要采用移植性和通用性良好的硬件和軟件，滿足電動(dòng)汽車的充電要求。

2.2 硬件部分的設(shè)計(jì)

該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)對(duì)地電動(dòng)汽車充電時(shí)動(dòng)力電池儲(chǔ)能技術(shù)指標(biāo)與電網(wǎng)電能質(zhì)量參數(shù)的測(cè)量，當(dāng)前有的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)方案中的硬件設(shè)計(jì)方案主要是負(fù)責(zé)對(duì)功能接口的管控和通信功能以及負(fù)責(zé)對(duì)所要集數(shù)據(jù)參數(shù)的運(yùn)算處理功能。但是在何種系統(tǒng)設(shè)計(jì)中難度較大，是雙核系統(tǒng)，成本較高，可以采取優(yōu)化措施。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的硬件所采用的核心技術(shù)是嵌入式系統(tǒng)，因此，硬件設(shè)計(jì)部分的各個(gè)部分分別是嵌入式系統(tǒng)的核心處理單元、交流傳感器、直流傳感器，數(shù)轉(zhuǎn)換器件、通信模塊、顯示模塊、復(fù)位調(diào)試電路等組成。硬件結(jié)構(gòu)圖如下所示。

從上圖可以看出，整個(gè)硬件系統(tǒng)我們可以分成四個(gè)部分。第一部分是實(shí)現(xiàn)對(duì)各種參數(shù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集的核心部分以及其電路，其中架設(shè)了中央處理器，主要是對(duì)各種采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸、運(yùn)算處理以及控制的。其電路則包括標(biāo)準(zhǔn)的復(fù)位電路和用于調(diào)試程序的電路。第二個(gè)部分是傳感器數(shù)據(jù)采集部分，這部分主要負(fù)責(zé)的是對(duì)充電站配電網(wǎng)側(cè)的交流電壓值、交流電流值、充電接口處的充電電壓值和電流值等信息進(jìn)行采集的，以便能夠獲得更多詳細(xì)的數(shù)據(jù)。第三部分是數(shù)據(jù)處理部分，指的是對(duì)前面兩個(gè)采集系統(tǒng)采集的各種參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的部分，經(jīng)過(guò)處理之后的信息可以顯示在裝置的顯示屏上，用于各種軟件分析。第四個(gè)部分是電源電路，比如交直流轉(zhuǎn)換模塊、模擬電源輸出模塊、數(shù)字電源輸出模塊等，都是這部分的主要內(nèi)容、

2.3 軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

軟件設(shè)計(jì)是監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的重要部分，軟件主要對(duì)各種硬件設(shè)備采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的主要場(chǎng)所，軟件的設(shè)計(jì)應(yīng)該要與硬件設(shè)計(jì)相吻合，根據(jù)硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，可以將本系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)分為充電管控和充電前端電網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)兩部分，這兩個(gè)部分是相互獨(dú)立的。軟件的設(shè)計(jì)可以采用模塊化、結(jié)構(gòu)化的設(shè)計(jì)思想，便于功能的拓展。由于監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的硬件裝置是電動(dòng)汽車充電站自動(dòng)化系統(tǒng)的一部分，如果單獨(dú)進(jìn)行系統(tǒng)程序的設(shè)計(jì)，則可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行的流暢性受到影響，因此在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，并沒(méi)有單獨(dú)設(shè)計(jì)程序。軟件的開發(fā)主要是通過(guò)C語(yǔ)言來(lái)完成的，其中包括系統(tǒng)初始化功能、計(jì)算功能、DM9000網(wǎng)絡(luò)模塊啟動(dòng)功能等，在設(shè)計(jì)的時(shí)候要設(shè)計(jì)一個(gè)程序?qū)ε潆娋W(wǎng)側(cè)的交流電壓值和交流電流值進(jìn)行閾值比較，如果超出了閾值，則應(yīng)該要通過(guò)程序執(zhí)行指令，控制繼電器關(guān)斷充電線路，對(duì)充電設(shè)備和電池作出保護(hù)動(dòng)作。另外，在軟件設(shè)計(jì)中，還可以加入一些混合的算法，完成各種顯示、計(jì)算、分析等功能。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，電動(dòng)汽車是未來(lái)汽車的一個(gè)重要發(fā)展方向，在電動(dòng)汽車的發(fā)展過(guò)程中，應(yīng)該要對(duì)充電過(guò)程進(jìn)行管理，充電站是進(jìn)行電動(dòng)汽車充電的主要場(chǎng)所，在充電的過(guò)程中，要加強(qiáng)充電管控和電能質(zhì)量的監(jiān)控，可以設(shè)計(jì)專門的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)硬件和軟件內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而使得電動(dòng)汽車充電過(guò)程得到保護(hù)，防止對(duì)電動(dòng)汽車的電池產(chǎn)生損害。

參考文獻(xiàn)

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篇8

關(guān)鍵詞：汽車制動(dòng)；電控機(jī)械；系統(tǒng)功能

科傳統(tǒng)機(jī)械制動(dòng)時(shí)為確保車輛不溜車，人們不得不拉起手制動(dòng)桿，隨著機(jī)電技術(shù)的發(fā)展，電子技術(shù)不斷滲入到了汽車的制動(dòng)系統(tǒng)，出現(xiàn)了汽車電控機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)（EPB），只需按下EPB按鈕就能實(shí)現(xiàn)駐車制動(dòng)。EPB系統(tǒng)是指將行車過(guò)程中的臨時(shí)性緊急制動(dòng)和停車后的長(zhǎng)時(shí)性駐車制動(dòng)功能整合在一起，并且由電子控制方式實(shí)現(xiàn)停車制動(dòng)的技術(shù)。它的作用不僅僅是輔助駐車。由于它的智能化制動(dòng)干預(yù)系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)安全制動(dòng)以及在坡道起步時(shí)提供所需要的制動(dòng)力。所謂汽車電控機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)就是把原來(lái)液壓或者壓縮空氣驅(qū)動(dòng)的部分改為電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，借以提高響應(yīng)速度，增加制動(dòng)效能，同時(shí)大大簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，降低了裝配和維護(hù)的難度。

1 EPB系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

EPB系統(tǒng)中主要由電控機(jī)械制動(dòng)控制單元、ABS控制單元、后輪制動(dòng)執(zhí)行器、離合器位置傳感器、電控機(jī)械駐車制動(dòng)按鈕等部件組成。

⑴電源：采用車載電源。

⑵電制動(dòng)器：采用可連續(xù)堵轉(zhuǎn)的力矩電機(jī)。

⑶電控機(jī)械制動(dòng)控制單元：作用是執(zhí)行電控機(jī)械駐車制動(dòng)的所有控制和診斷任務(wù)。由接收制動(dòng)踏板傳感器發(fā)出的信號(hào)，控制制動(dòng)器制動(dòng)；接收車輪傳感器信號(hào)，識(shí)別車輪是否抱死、打滑等。

⑷輪速傳感器：使用霍爾傳感器在車輪轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生脈沖，由ECU采集。

2 EPB系統(tǒng)工作原理

當(dāng)需要駐車制動(dòng)時(shí)，EPB按鈕被按下，按鈕操作信號(hào)反饋給電控單元，電控機(jī)械制動(dòng)控制單元啟動(dòng)電機(jī)。電機(jī)通過(guò)皮帶和斜盤式齒輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)絲桿。通過(guò)絲桿的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，止推螺母沿著絲桿螺紋向前移動(dòng)。止推螺母與制動(dòng)器活塞接觸并按壓制動(dòng)摩擦片。制動(dòng)摩擦片壓到制動(dòng)盤上。當(dāng)發(fā)生上述情況后，朝向制動(dòng)摩擦片的密封圈被擠壓變形。此壓力使得電機(jī)的電流升高。在整個(gè)制動(dòng)過(guò)程中，電控機(jī)械制動(dòng)控制單元測(cè)量電機(jī)的電流。如果電流超過(guò)了某一特定值，控制單元切斷通往電機(jī)的供給電流。當(dāng)要解除駐車制動(dòng)時(shí)，止推螺母就沿著絲桿自轉(zhuǎn)旋回。制動(dòng)器活塞釋放壓力。密封圈的復(fù)原而引起制動(dòng)盤可能的失衡促使制動(dòng)器活塞回退。制動(dòng)摩擦片脫離制動(dòng)盤。后輪制動(dòng)執(zhí)行器EPB系統(tǒng)中，電控機(jī)械制動(dòng)控制單元通過(guò)一條專用的CAN數(shù)據(jù)總線與ABS控制單元相聯(lián)接。數(shù)據(jù)通過(guò)CAN高電平導(dǎo)線和CAN低電平導(dǎo)線行傳輸。電控機(jī)械駐車制動(dòng)的CAN數(shù)據(jù)總線是不能單線傳輸?shù)?。如果一條CAN導(dǎo)線發(fā)生故障，就無(wú)法進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

3 EPB系統(tǒng)功能

下面以大眾車為例，介紹EPB系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)的功能有：駐車制動(dòng)功能、動(dòng)態(tài)起步輔助、動(dòng)態(tài)緊急制動(dòng)、自動(dòng)駐車功能。

⑴駐車制動(dòng)功能當(dāng)車輛在小于30%的坡道上駐車時(shí)，電控機(jī)械駐車制動(dòng)可確保制動(dòng)住車輛。電控機(jī)械制動(dòng)控制單元與ABS控制單元通過(guò)專用的CAN數(shù)據(jù)總線來(lái)判斷當(dāng)前車速是否低于7km/h。如低于7km/h（即為靜止?fàn)顟B(tài)），則電控機(jī)械制動(dòng)控制單元啟動(dòng)兩個(gè)后輪駐車制動(dòng)電機(jī)。

⑵動(dòng)態(tài)起步輔助功能當(dāng)啟動(dòng)電控機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，動(dòng)態(tài)起步輔助可以使車輛即使在坡道上起步時(shí)也不會(huì)震動(dòng)或溜車。通過(guò)電控機(jī)械制動(dòng)控制單元判斷車輛的傳動(dòng)扭矩大于車輛的行駛阻力，后車輪的兩個(gè)駐車制動(dòng)電機(jī)被啟動(dòng)。這樣車輛起步時(shí)就不會(huì)溜車了。

⑶動(dòng)態(tài)緊急制動(dòng)功能如果制動(dòng)踏板功能發(fā)生故障或制動(dòng)踏板被卡住了，可通過(guò)動(dòng)態(tài)緊急制動(dòng)功能強(qiáng)力制動(dòng)住車輛。

⑷自動(dòng)駐車功能當(dāng)車輛靜止和車輛起步（前行或倒車）時(shí)，自動(dòng)駐車功能可以用來(lái)輔助駕駛員。不論是用什么方式使車輛停止，自動(dòng)駐車功能可以確保車輛在靜止時(shí)自動(dòng)保持駐車狀態(tài)。

4 結(jié)束語(yǔ)

傳統(tǒng)的汽車制動(dòng)系統(tǒng)管路長(zhǎng)，閥類多，常產(chǎn)生制動(dòng)滯后的現(xiàn)象。使制動(dòng)距離增加，安全性降低，而且成本也高。相比傳統(tǒng)制動(dòng)控制系統(tǒng)，電控機(jī)械式制動(dòng)系統(tǒng)有如下優(yōu)點(diǎn)：

⑴系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，省去大量管路系統(tǒng)及部件；

⑵借助電子控制系統(tǒng)和CAN網(wǎng)絡(luò)，為客戶提供了附加的輔助功能和更高的舒適性；

⑶系統(tǒng)制造、裝配、測(cè)試簡(jiǎn)單快捷，采用模塊化結(jié)構(gòu)，維護(hù)簡(jiǎn)單；

⑷采用電線連接，系統(tǒng)耐久性能良好；

⑸自診斷功能。該系統(tǒng)功能被持續(xù)不斷地監(jiān)控綜上所述，EPB系統(tǒng)是一個(gè)機(jī)電系統(tǒng)，可以與其他電子控制系統(tǒng)一起由一個(gè)電控單元集中統(tǒng)一控制，實(shí)現(xiàn)各種不同要求的控制功能。在汽車安全性或舒適度方面，EPB在泊車、駐車（尤其是坡道起步包括下坡）的時(shí)候?qū)︸{駛員都有很大的幫助，在提高汽車安全性、可靠性和集成度方面有很大優(yōu)勢(shì)。EPB會(huì)成為以后的發(fā)展趨勢(shì)。但是車輛裝載EPB系統(tǒng)在我國(guó)剛剛處于起步階段，也有其自身需要解決的問(wèn)題，只有解決了一些制約EPB制動(dòng)器發(fā)展的關(guān)鍵性問(wèn)題，才能得到越來(lái)越廣泛的發(fā)展和應(yīng)用。

[參考文獻(xiàn)]

[1]，翁建生.車輛電控機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì).商用汽車，2012.

篇9

新型動(dòng)車組每節(jié)車廂共有4扇門（除特殊車型外），每扇門由獨(dú)立的門控器（DCU）控制，4個(gè)DCU中設(shè)置一個(gè)主門控器（MDCU），負(fù)責(zé)與列車控制與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（TCMS）進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。新型動(dòng)車組塞拉門電氣控制系統(tǒng)（見圖2）由硬線控制、網(wǎng)絡(luò)控制以及網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)3部分組成。其中對(duì)安全性和可靠性要求較高的功能由硬線控制完成，特殊功能由網(wǎng)絡(luò)控制完成，整列車塞拉門系統(tǒng)的狀態(tài)反饋與故障顯示由網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)完成。塞拉門系統(tǒng)各功能與列車接口示意圖見圖3，每個(gè)DCU均根據(jù)硬線控制命令執(zhí)行相關(guān)功能，同時(shí)也接收做為診斷備份使用的網(wǎng)絡(luò)控制信號(hào)（數(shù)據(jù)流：TCMS-MDCU-DCU）。另外，MDCU將接收從TCMS發(fā)送的指令來(lái)完成特殊的功能模式。TCMS將從MDCU接收信息用于塞拉門的狀態(tài)顯示、故障維護(hù)等功能。每個(gè)DCU處理硬線控制命令和網(wǎng)絡(luò)控制命令的原則如下：①當(dāng)硬線信號(hào)和網(wǎng)絡(luò)信號(hào)一致時(shí)，DCU執(zhí)行相關(guān)功能。②當(dāng)硬線信號(hào)存在，網(wǎng)絡(luò)信號(hào)無(wú)時(shí)，DCU執(zhí)行硬線指令相關(guān)功能，DCU產(chǎn)生并在內(nèi)部?jī)?chǔ)存一個(gè)“網(wǎng)絡(luò)信號(hào)與硬線信號(hào)不一致”的故障記錄。③當(dāng)硬線信號(hào)無(wú)，網(wǎng)絡(luò)信號(hào)存在時(shí)，DCU不執(zhí)行任何功能，DCU產(chǎn)生并在內(nèi)部?jī)?chǔ)存一個(gè)“網(wǎng)絡(luò)信號(hào)與硬線信號(hào)不一致”的故障記錄。④當(dāng)硬線信號(hào)存在，網(wǎng)絡(luò)信號(hào)存在但二者不一致時(shí)，DCU執(zhí)行硬線指令相關(guān)功能，DCU產(chǎn)生并在內(nèi)部?jī)?chǔ)存一個(gè)“網(wǎng)絡(luò)信號(hào)與硬線信號(hào)不一致”的故障記錄。

1整列車塞拉門控制

1.1集控模式1）門側(cè)選擇為了防止司機(jī)的誤操作和增加塞拉門系統(tǒng)的可靠性和安全性，新型車增加了門側(cè)選擇開關(guān)。當(dāng)列車即將進(jìn)站時(shí)，由司機(jī)根據(jù)車站調(diào)度命令選擇開門側(cè)。2）門緩解、開門、關(guān)門塞拉門系統(tǒng)共有4條貫穿全列的控制硬線：左側(cè)門緩解控制線，左側(cè)門開門控制線，右側(cè)門緩解控制線，右門開門控制線。所有的門控器均并聯(lián)在相應(yīng)的控制線上。①集控門緩解功能在列車停車時(shí)，司機(jī)啟動(dòng)門側(cè)選擇開關(guān)后，按下相應(yīng)側(cè)的門緩解按鈕，相應(yīng)側(cè)門緩解指令激活，緩解控制線得電，全列相應(yīng)側(cè)DCU得到門緩解指令。②集控開門功能在列車停車時(shí)，司機(jī)啟動(dòng)門側(cè)選擇開關(guān)，相應(yīng)側(cè)門緩解按鈕激活后，按下開門按鈕，相應(yīng)側(cè)門打開指令激活，打開控制線得電，全列相應(yīng)側(cè)DCU得到門打開指令。③集控關(guān)門功能在列車速度V<5km/h，司機(jī)啟動(dòng)門側(cè)選擇開關(guān)同時(shí)門處于緩解或者打開狀態(tài)時(shí)，激活關(guān)門按鈕，全列兩側(cè)門緩解控制信號(hào)消失，則塞拉門由緩解狀態(tài)或打開狀態(tài)變成鎖閉狀態(tài)。

1.2通過(guò)速度信號(hào)關(guān)門如果DCU通過(guò)硬線信號(hào)得知列車速度大于5km/h，所有的門立即關(guān)閉。由于列車是開門行駛，必須要逆著行駛方向進(jìn)行關(guān)門動(dòng)作，因此DCU會(huì)增加關(guān)門的力度。通過(guò)速度信號(hào)關(guān)門具有最高優(yōu)先級(jí)，即如果速度信號(hào)不符合設(shè)計(jì)要求規(guī)定的值，車門將立即關(guān)閉。

1.3門鎖閉①當(dāng)DCU執(zhí)行門關(guān)閉后，會(huì)將門關(guān)閉的狀態(tài)反饋給MDCU，MDCU將4個(gè)門的鎖閉狀態(tài)通過(guò)RS485總線反饋給TCMS。②每節(jié)車均有一個(gè)硬線環(huán)路監(jiān)測(cè)門的鎖閉狀態(tài)。當(dāng)4個(gè)門均鎖閉后，該硬線環(huán)路建立，TCMS收到DI輸入信號(hào)。門的鎖閉狀態(tài)由硬線環(huán)路反饋信號(hào)和網(wǎng)絡(luò)反饋信號(hào)共同決定：a.當(dāng)硬線環(huán)路反饋信號(hào)與網(wǎng)絡(luò)反饋信號(hào)一致時(shí)，門鎖閉狀態(tài)正常；b.當(dāng)硬線環(huán)路反饋信號(hào)與網(wǎng)絡(luò)反饋信號(hào)不一致時(shí)，TCMS發(fā)出診斷報(bào)警信息。

1.4狀態(tài)反饋MDCU將4個(gè)門的狀態(tài)信息、故障診斷信息匯總后通過(guò)RS485總線發(fā)送給TCMS，TCMS將信息實(shí)時(shí)顯示在司機(jī)室顯示器上（見圖4），并在維護(hù)界面顯示相關(guān)故障信息，同時(shí)生成故障記錄。在司機(jī)室顯示器上，車體兩側(cè)的外面各有一條長(zhǎng)的黃色直線，表示門處于未緩解狀態(tài)，圖4中的車體上方?jīng)]有這條直線，表示現(xiàn)在該側(cè)的塞拉門為緩解狀態(tài)，可以打開塞拉門。

2防擠壓功能

所有的電動(dòng)或電控氣動(dòng)塞拉門均需有防擠壓功能，以防止門在動(dòng)作過(guò)程中將乘客擠傷。在塞拉門關(guān)閉過(guò)程中，在車門達(dá)到關(guān)閉鎖緊位置之前，以下情況都可以激活防擠壓功能：①通過(guò)防夾手感應(yīng)膠條的防夾保護(hù)塞拉門門扇的前緣安裝有2個(gè)互相獨(dú)立的防夾手感應(yīng)膠條。感應(yīng)膠條內(nèi)有一個(gè)密閉的空氣腔。關(guān)門時(shí),在限位開關(guān)(門關(guān)閉98%)未被激活前,如果遇到障礙,就會(huì)在空氣腔內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)壓力波動(dòng)信號(hào),這個(gè)信號(hào)通過(guò)門板內(nèi)的空氣壓力感應(yīng)開關(guān)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸入DCU，激活相應(yīng)的防夾保護(hù)功能。一旦塞拉門到達(dá)關(guān)閉和鎖閉位置后，即限位開關(guān)(門關(guān)閉98%)未被激活，防夾手感應(yīng)膠條可以自動(dòng)失效。②電機(jī)電流監(jiān)控DCU中存有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電流限界曲線。這個(gè)限界曲線不是恒定不變的，而是依據(jù)門的位置以及電機(jī)在以前關(guān)閉過(guò)程中的工作電流（變化的限界曲線）生成的。這個(gè)工作電流由DCU測(cè)量,當(dāng)車門運(yùn)動(dòng)時(shí)所測(cè)量的電機(jī)電流超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的限界值，門控單元就視為探測(cè)到一個(gè)障礙物，防擠壓功能激活。③位移/時(shí)間監(jiān)控塞拉門的位移傳感器將門位移劃分成許多小段，當(dāng)在一段確定的時(shí)間段內(nèi)沒(méi)有走完確定的路程，則啟動(dòng)相應(yīng)的障礙物探測(cè)功能。DCU會(huì)測(cè)量每段關(guān)閉位移的關(guān)閉運(yùn)行時(shí)間同時(shí)計(jì)算下一個(gè)關(guān)閉位移的關(guān)閉運(yùn)行時(shí)間。

3換端模式

當(dāng)列車進(jìn)入換端模式后，在司機(jī)離開主控司機(jī)室前，塞拉門控制系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)控制信號(hào)和硬線控制信號(hào)的自動(dòng)轉(zhuǎn)換，使兩端司機(jī)室內(nèi)的相關(guān)控制按鈕無(wú)效，塞拉門保持換端前的狀態(tài)。

4拓展功能

4.1遠(yuǎn)程關(guān)門模式隨著鐵路速度等級(jí)和服務(wù)需求的不斷增長(zhǎng)，根據(jù)用戶的需求，所有乘客登車后，乘務(wù)員可以在任何一個(gè)塞拉門通過(guò)四角鑰匙開關(guān)發(fā)出實(shí)現(xiàn)此功能的“遠(yuǎn)程關(guān)門”指令。該功能可以使乘務(wù)員不通過(guò)司機(jī)而關(guān)閉全列車的塞拉門。在執(zhí)行本功能前，乘務(wù)員所在位置的塞拉門必須是打開的。執(zhí)行本功能后塞拉門將執(zhí)行下列動(dòng)作：①如果塞拉門此時(shí)處于關(guān)閉且緩解狀態(tài),則緩解狀態(tài)取消；②如果塞拉門此時(shí)處于打開狀態(tài)，則塞拉門關(guān)閉。以上動(dòng)作不包括乘務(wù)員所在位置的門。1）模式激活與結(jié)束乘務(wù)員順時(shí)針旋轉(zhuǎn)四角鑰匙開關(guān)，此動(dòng)作至少持續(xù)1s,該模式激活，乘務(wù)員所在門的DCU將遠(yuǎn)程關(guān)閉車門指令發(fā)送給本車MDCU（若所在門為MDCU則直接發(fā)送），由MDCU通過(guò)RS485總線發(fā)送給TCMS，TCMS接到該指令后，通過(guò)RS485總線將指令“遠(yuǎn)程關(guān)門”再發(fā)送給各車MDCU，由MDCU通知每個(gè)DCU執(zhí)行遠(yuǎn)程關(guān)閉車門指令。當(dāng)其他車所有車門均關(guān)閉后，TCMS向發(fā)出“遠(yuǎn)程關(guān)門模式”指令的MDCU發(fā)出“其他所有塞拉門已關(guān)閉”信號(hào)。該MDCU接到此信號(hào)后同時(shí)評(píng)估本車4個(gè)車門的狀態(tài)。如果本車除發(fā)出“遠(yuǎn)程關(guān)門模式”指令的門外，其余3個(gè)門均處于鎖閉狀態(tài)，那么MDCU負(fù)責(zé)激活（或負(fù)責(zé)通知相應(yīng)門的DCU激活）發(fā)出“遠(yuǎn)程關(guān)門模式”指令的門的蜂鳴器。當(dāng)乘務(wù)員接收到蜂鳴器的通知后，關(guān)閉自己所在位置的車門，遠(yuǎn)程關(guān)門模式關(guān)閉，所有車門被關(guān)閉。2）模式取消在乘務(wù)員所在位置的車門沒(méi)有完全關(guān)閉之前,按下本地開門按鈕，即取消該功能，乘務(wù)員所在那一側(cè)的門重新被緩解。3）通知司機(jī)出發(fā)在所有塞拉門被安全地關(guān)閉后，乘務(wù)員向司機(jī)發(fā)出發(fā)車命令。乘務(wù)員逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)四角鑰匙開關(guān)，連續(xù)做兩次，此時(shí)DCU通過(guò)RS485總線向TCMS發(fā)出信號(hào)“激活蜂鳴器”，TCMS激活司機(jī)室內(nèi)的蜂鳴器。司機(jī)在聽到蜂鳴器鳴響后且司機(jī)室顯示器上顯示所有門已鎖閉后開車。

4.2退出司機(jī)室模式根據(jù)用戶的需求，當(dāng)列車臨時(shí)停車時(shí)，為了使司機(jī)能夠在運(yùn)行線路上離開列車，司機(jī)可以激活此模式，打開司機(jī)室后部的左門和右門，而不需要緩解全列其他塞拉門。1）退出司機(jī)室司機(jī)將退出司機(jī)室模式按鈕按下，模式被激活并發(fā)送給TCMS。司機(jī)將四角鑰匙開關(guān)順時(shí)針從“0”打到“1”位；按下本地開門按鈕打開塞拉門。離開列車后，使用司機(jī)專用鑰匙將塞拉門鎖閉。2）進(jìn)入司機(jī)室使用司機(jī)專用鑰匙將塞拉門打開，操作本地關(guān)門按鈕關(guān)閉塞拉門，司機(jī)將退出司機(jī)室模式按鈕恢復(fù)，模式結(jié)束。

4.3整備模式根據(jù)用戶的需求，列車進(jìn)入整備模式后，列車內(nèi)部人員（如清潔人員）可以下車，但是未經(jīng)允許的人員不能登車（兩側(cè)塞拉門都鎖閉）。司機(jī)在顯示器上觸發(fā)該模式，TCMS向各車MDCU發(fā)出指令。僅當(dāng)兩側(cè)的車門都鎖閉時(shí)，塞拉門系統(tǒng)才接受TCMS發(fā)送的整備模式指令，整備模式才能被激活。在進(jìn)入整備模式后，塞拉門就再不會(huì)從外面打開，但可通過(guò)按下本地開門按鈕從車內(nèi)打開，同時(shí)頭車的門可通過(guò)司機(jī)專用鑰匙打開。在整備模式下，塞拉門通過(guò)以下2種方式關(guān)閉：①在車內(nèi)：按下本地關(guān)門按鈕；②在車外：按下本地開門按鈕，在該模式下，車外的開門按鈕被定義成“關(guān)門”，與普通模式相反。

結(jié)語(yǔ)

篇10

[關(guān)鍵詞]純電動(dòng)汽車；動(dòng)力系統(tǒng)；整車控制策略

中圖分類號(hào)：F241 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）29-0261-01

前言：隨著石油資源的不斷減少和環(huán)境的不斷惡化，人們也越來(lái)越有環(huán)保意識(shí)。而作為現(xiàn)代生活出行的必需品和造成環(huán)境污染、嚴(yán)重?fù)p耗資源的汽車更是陷入進(jìn)退維谷的困境，為了更好的保護(hù)環(huán)境和節(jié)約資源，汽車的使用量必須要進(jìn)行嚴(yán)格的控制，但即使是在國(guó)家對(duì)汽車限購(gòu)、車牌號(hào)限行等多種政策的調(diào)整下，汽車實(shí)際使用的數(shù)量仍是一個(gè)龐大的數(shù)字，因?yàn)槠嚧_實(shí)已經(jīng)成為現(xiàn)代生活的基本物品了。所以我國(guó)逐漸將對(duì)汽車限用的重心轉(zhuǎn)移為汽車的創(chuàng)新，而長(zhǎng)期的努力也有了一定的回報(bào)，現(xiàn)在越來(lái)越多的汽車轉(zhuǎn)變?yōu)橐揽侩娏χС謩?dòng)力系統(tǒng)，但由于純電動(dòng)汽車技術(shù)的不成熟，所以純電動(dòng)汽車在實(shí)際應(yīng)用時(shí)仍存在不少問(wèn)題。本研究將就這些實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行詳細(xì)地分析，為我國(guó)純電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)匹配及整車控制策略的更上一層樓打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1.純電動(dòng)汽車整車性能需求及影響因素分析

1.1 純電動(dòng)汽車結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)力學(xué)特性

對(duì)于不熟悉汽車結(jié)構(gòu)的人常常不能理解純電動(dòng)汽車無(wú)非就是將汽車動(dòng)力由汽油轉(zhuǎn)變成了電力，但其內(nèi)部結(jié)構(gòu)、配置和性能上卻有了巨大轉(zhuǎn)變。這主要是由于兩種動(dòng)力能源發(fā)揮功能的作用方式不同，因此導(dǎo)致純電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)和動(dòng)力系統(tǒng)與傳統(tǒng)汽車截然不同。傳統(tǒng)的汽車?yán)檬唾Y源產(chǎn)生動(dòng)能時(shí)需要相關(guān)設(shè)備對(duì)石油熱加工和利用，如傳統(tǒng)汽車多有離合器等相關(guān)原件，而在純電動(dòng)汽車的動(dòng)力系統(tǒng)并不需要離合器等原件，取而代之的由單電機(jī)、雙電機(jī)等組成的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，此外還增添了動(dòng)力電池等組成的能源系統(tǒng)。而這種差異也在一定程度上給一些對(duì)此不了解的純電動(dòng)汽車的用戶在實(shí)際應(yīng)用時(shí)帶來(lái)了一定的困擾[1]。

1.2 純電動(dòng)汽車性能需求分析及主要評(píng)價(jià)指標(biāo)

由于純電動(dòng)汽車與傳統(tǒng)汽車的動(dòng)力能源不同的本質(zhì)上的差別，這也就導(dǎo)致純電動(dòng)汽車的性能與傳統(tǒng)汽車存在一定的差距，因此不能再以傳統(tǒng)汽車的相關(guān)性能指標(biāo)為準(zhǔn)則，必須結(jié)合這種新型的以電機(jī)組為動(dòng)力系統(tǒng)重新確定相關(guān)性能指標(biāo)，如空氣阻力系數(shù)調(diào)整為0.34，傳動(dòng)系效率重新規(guī)定為0.9。因此相關(guān)車主在選擇純電動(dòng)汽車時(shí)，尤其適用于運(yùn)輸貨物的卡車車主，必須要對(duì)純電動(dòng)汽車的相關(guān)指標(biāo)詳細(xì)分析，避免因此而造成日后實(shí)際使用時(shí)的困擾。

1.3 純電動(dòng)汽車整車性能影響因素分析

純電動(dòng)汽車由于相比傳統(tǒng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)有了較大的變化，所以在實(shí)際使用時(shí)純電動(dòng)汽車的整車性能也會(huì)被一些完全不同的因素影響。如純電動(dòng)汽車在實(shí)際使用時(shí)要根據(jù)需求不同合理選擇適合的驅(qū)電動(dòng)機(jī)和電機(jī)，任何一輛純電動(dòng)汽車在出廠時(shí)，其自身的驅(qū)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速都是已經(jīng)被明確確定的，而驅(qū)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速又跟汽車自身的動(dòng)力性有很大關(guān)系，同時(shí)驅(qū)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速越大相應(yīng)價(jià)格也有較明顯的上升，所以相關(guān)車主購(gòu)買時(shí)應(yīng)根據(jù)汽車的實(shí)際作用，如要購(gòu)買專門用于貨物運(yùn)輸?shù)目ㄜ噾?yīng)盡量選擇驅(qū)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較大的汽車。同時(shí)電機(jī)的功率對(duì)純電動(dòng)汽車的整體性能也有很大影響，電機(jī)的功率一般涉及額定功率和最大功率，這兩個(gè)數(shù)值分別影響了純電動(dòng)汽車在實(shí)際使用時(shí)最高車速、加速性、最大爬坡度等不同性能，所以對(duì)純電動(dòng)汽車的選擇和實(shí)際使用時(shí)要嚴(yán)格考慮到電機(jī)功率限制的問(wèn)題，從而最大程度的發(fā)揮純電動(dòng)汽車的整體性能[2]。

2.純電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)匹配設(shè)計(jì)及優(yōu)化

2.1 動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)匹配目標(biāo)及方案

傳統(tǒng)汽車的系統(tǒng)參數(shù)主要是通過(guò)變速器和主減速器比較設(shè)計(jì)計(jì)算的，而純電動(dòng)汽車由于采用了電力動(dòng)力系統(tǒng)，不再適用于傳統(tǒng)汽車的系統(tǒng)參數(shù)確定方法，而且純電動(dòng)汽車由于電機(jī)、電池等各方面技術(shù)的限制不比傳統(tǒng)汽車可以迅速獲得動(dòng)力能源補(bǔ)給，因此要充分考慮到純電動(dòng)汽車各方面的不同重新科學(xué)的確定相關(guān)動(dòng)力系統(tǒng)的參數(shù)。純電動(dòng)汽車由于動(dòng)力能源的補(bǔ)給和其他相關(guān)技術(shù)的局限，所以目前其相關(guān)動(dòng)力系統(tǒng)的參數(shù)大多數(shù)只能實(shí)現(xiàn)一方面的目標(biāo)，一是盡量控制電機(jī)的工作方式，有效降低電池的阻力，最大程度的提升純電動(dòng)汽車的行駛里程，另一方面則是通過(guò)各方面優(yōu)化純電動(dòng)汽車的各部分零件，盡量彌補(bǔ)動(dòng)力能源迅速補(bǔ)給的弊端。

2.2 基于“整備質(zhì)量最小”方案的動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)匹配

由于目前技術(shù)發(fā)展的局限，所以純電動(dòng)汽車相應(yīng)動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)的確定大多都只能盡量實(shí)現(xiàn)純電動(dòng)汽車一方面情況的優(yōu)化。而整備質(zhì)量最小的方案就是基于整備質(zhì)量對(duì)汽車整體性能的重要性上制定的相關(guān)純電動(dòng)汽車優(yōu)化方案，這個(gè)方案主要是通過(guò)精準(zhǔn)確定純電動(dòng)汽車一次充電的有效行駛里程，并在此行駛距離的基礎(chǔ)上有效調(diào)整其他零件和其動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)，從而充分實(shí)現(xiàn)“整備質(zhì)量最小”方案的各動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)的確定。

2.3 基于“全局優(yōu)化”方案的動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)匹配優(yōu)化

純電動(dòng)汽車動(dòng)力參數(shù)的另一種匹配優(yōu)化方案則是基于純電動(dòng)汽車整體的基礎(chǔ)上，即“全局優(yōu)化”方案。這個(gè)方案顧名思義即為在滿足汽車一定的行駛距離的基礎(chǔ)上通過(guò)相關(guān)系統(tǒng)優(yōu)化軟件最大程度優(yōu)化純動(dòng)汽車的動(dòng)力系統(tǒng)，在一定程度上有效解決純電動(dòng)汽車動(dòng)力資源不能迅速補(bǔ)給的問(wèn)題，在另一方面充分滿足一些純電動(dòng)汽車用戶的需求。

3.純電動(dòng)汽車整車控制策略研究與開發(fā)

3.1 整車控制目標(biāo)及軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)

純電動(dòng)汽車整車控制的目標(biāo)一般為充分滿足相應(yīng)車主的經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性的雙方面需求。而兩種模式的控制目標(biāo)則給整車的軟件架構(gòu)提出了更高的要求，汽車的中樞控制者即為該汽車的實(shí)時(shí)司機(jī)，純電動(dòng)汽車內(nèi)部的相關(guān)軟件通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控汽車各部分零件的狀態(tài)并及時(shí)通知駕駛者，而駕駛員在軟件的提醒下有效調(diào)整，從而有效實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的雙重目標(biāo)。同時(shí)，純電動(dòng)汽車在早期設(shè)計(jì)時(shí)，也要精確檢測(cè)相關(guān)動(dòng)力和其他系統(tǒng)的性能，有效保證動(dòng)力性模式下純電動(dòng)汽車的最大行駛速度、最高爬坡度等動(dòng)力性能，充分滿足純電動(dòng)汽車的動(dòng)力性目標(biāo)。而在早期設(shè)計(jì)考慮純電動(dòng)汽車的經(jīng)濟(jì)性時(shí)，要注意驅(qū)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和電機(jī)的額定功率和最大功率的選擇，在滿足汽車一定的行駛里程的要求最大程度實(shí)現(xiàn)純電動(dòng)汽車的經(jīng)濟(jì)性要求。通過(guò)科學(xué)高效的早期設(shè)計(jì)和檢查工作以及一定的軟件輔助最大程度保證整車的控制目標(biāo)。

結(jié)語(yǔ)：從本文的研究分析中我們可以清楚的看到我國(guó)純電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)匹配及整車控制策略中還存在不少缺漏，如對(duì)純電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)分析的還不夠科學(xué)，導(dǎo)致目前的純電動(dòng)汽車的性能相較那些依靠石油支持動(dòng)力系統(tǒng)的汽車還有很大差距，而且由于我國(guó)的純電動(dòng)汽車的發(fā)展時(shí)間不長(zhǎng)，我國(guó)相關(guān)的純電動(dòng)汽車研究開發(fā)的力度也有限，相關(guān)的動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)也不夠完整。雖然我國(guó)的純電動(dòng)汽車的發(fā)展道路還存著如此多的阻礙，在給我國(guó)相關(guān)研發(fā)設(shè)計(jì)的工作者提出更高的要求的同時(shí)，也給這些工作人員提供了更充足的動(dòng)力。因此不論是實(shí)際參與研發(fā)設(shè)計(jì)的相關(guān)工作人員或者甚至是我們每一個(gè)人，我們都要為純電動(dòng)汽車發(fā)展的更成熟、我們祖國(guó)更美好的明天傾盡最大的努力。

參考文獻(xiàn)