Résumé: En visant les problèmes de mauvaise qualité et de faible économie de décalage de vitesse de véhicule électrique, le nouveau type d'AMT de contrôle électronique a été proposé. La transmission était basée sur la structure et le principe de l'AMT normal. Le moteur de la brosse CC a été utilisé comme moteur de sélection et de vitesse de changement de vitesse de contrôler électroniquement AMT. Par conséquent, le microcontrôleur MPC5634 de Freescale a été sélectionné pour concevoir le circuit matériel du contrôleur de transmission, et le programme principal et divers programmes de sous-nodule du contrôleur ont été conçus par Relernto le mode de contrôle de base de la commande par voie électronique et du module de communication et de la boîte de communication et Moduleur de communication en série réalisant les données traduisant Belyeen ECU et le contrôleur de l'AMT contrôlant électroniquement ont été ajoutés. Les tests de banc de sceau de geas du contrôleur indiquent que la conception du contrôleur peut être une opération de changement de vitesse efficace et une performance stable.
Mots clés: véhicule électrique: transmission mécanique automatique (AMT): Communication peut: le moteur de changement
À l'heure actuelle, les transmissions adaptées aux véhicules électriques sont également devenues l'un des points chauds de la recherche sur les véhicules électriques. La transmission automatique en mécanique électrique à commande électronique a été largement utilisée dans les véhicules électriques en raison de ses avantages de structure simple et de bonne fiabilité. À l'heure actuelle, la recherche internationale sur la technologie de contrôle des quart de travail AMT des véhicules électriques se concentre principalement sur deux aspects: le contrôle des processus de changement de vitesse et la recherche en droit des déplacements. La technologie de contrôle du processus de décalage d'engrenage détermine la qualité de décalage et la douceur de conduite des véhicules électriques pendant la conduite, et est l'une des directions de recherche importantes du contrôle mécanique de transmission automatique, et le moteur de décalage est la source d'alimentation d'exécution de Shift B de l'AMT qui affecte les performances des performances de Contrôleur AMT. Dans cette étude, une transmission automatique mécanique à deux vitesses à deux vitesses à commande électronique est proposée.
Comment fonctionne le contrôleur AMT
L'AMT est un système de contrôle en boucle fermée typique, qui se compose de trois parties: capteur, actionneur et contrôleur. Le contrôleur AMT est responsable de la réception du signal du capteur et de l'envoi d'instructions à l'actionneur, tout en collectant le courant du moteur de décalage comme signal de rétroaction pour contrôler le couple de sortie du moteur de décalage. Le système AMT fonctionne comme le montre la figure 1.
Selon le comportement de conduite du conducteur, le contrôleur AMT effectue des opérations de décalage de vitesse correspondantes en fonction de la stratégie de contrôle de décalage lorsqu'elle reçoit le signal de l'accélérateur, le signal de vitesse du moteur, le signal de pédale de frein, le signal de vitesse du véhicule et le signal d'engrenage. Le signal de position de l'équipe est fourni par le capteur de salle interne du système AMT, le signal de vitesse du véhicule et le signal de vitesse du moteur sont obtenus via Can pour réduire l'occupation des ressources électriques de l'ensemble du véhicule, et le signal de rétroaction actuel est obtenu par le module d'échantillonnage actuel.
2 AMT Implémentation du matériel du contrôleur AMT
2,1 fonctionnalités MPC5634
MPC5634 est une puce de microprocesseur 32 bits de qualité automobile produite par Freescale aux États-Unis, avec un espace de stockage Flash EEPROM de 1,5 Mo et une mémoire de 94 Ko en cours d'exécution pour répondre aux exigences de stockage et de fonctionnement des programmes de contrôle AMT; Module matériel de boucle à verrouillage de phase intégré, avec une fonction d'overclocking interne, accélérer la vitesse d'exécution du logiciel, réduire les interférences électromagnétiques à d'autres appareils et le fonctionnement global est plus stable.
2.2 Architecture matérielle
Le module d'alimentation du contrôleur AMT convertit la tension 12V embarquée en 5 V et 3,3 V pour le MCU et divers capteurs. Le MCU reçoit des signaux numériques, des signaux analogiques, des signaux d'impulsion, des signaux de vitesse du véhicule des réseaux de bus CAN, des signaux de vitesse du moteur, etc. collectés à partir de divers capteurs pour réaliser la sortie de la puce du conducteur MOSFET deux signaux PWM pour contrôler la conduction de la puce de commande. La puce du conducteur amplifie le signal électrique faible du MCU pour répondre au courant à l'origine du tube MOSFET. La régulation de la rectification et de la tension se compose d'un circuit de pont H composé de deux MOSFET de type P pour conduire deux moteurs CC brossés pour le changement de vitesse. Le mode de détection de courant est utilisé pour faire une rétroaction de l'ampleur du courant du moteur de décalage, et le signal de rétroaction est fourni à la puce du pilote pour la protection matérielle et l'autre au MCU pour la protection logicielle, afin de répondre aux exigences statiques et dynamiques des exigences des exigences dynamiques des Système entier en même temps.
À partir des exigences fonctionnelles du contrôleur AMT, l'architecture matérielle du contrôleur conçu dans cet article est illustrée à la figure 2.
2.3 Conception du module matériel AMT
Les contrôleurs AMT incluent principalement le module d'alimentation, le module de contrôleur principal, le module de circuit d'entraînement, le module de communication CAN, le module de communication SCI, le module d'échantillonnage actuel, le module de débogage JTAC et le module de protection contre les surintensités. 2.3.1 Circuit de communication peut
Le microcontrôleur MPC5634 a un module MSCAN intégré et prend en charge le protocole CAN20A / B. Le schéma du circuit de communication CAN du contrôleur AMT est illustré à la figure 3.
2.3.2 Conception du circuit d'entraînement du moteur
Le système AMT électrique à commande électronique utilise le moteur de brosse CC comme source d'alimentation de l'actionneur de changement, et le MOSFET est utilisé comme interrupteur électronique, ici l'auteur choisit le MOSFET Auirfs8403 de la société internationale de redresseur IR comme commutateur électronique, qui peut Répondez pleinement aux besoins d'entraînement du moteur de colonne en option AMT à commande électronique. En outre, étant donné que la sortie du signal électrique à l'extrémité de la broche du micro-ordinateur monomlip ne peut pas conduire directement la puce au travail, l'auteur propose d'utiliser le pilote spécial H-Bridge AWIRS2004S DC d'IR pour amplifier le courant de conduite, puis conduire le conducteur spécial de conduite, puis conduire le conducteur spécial H-Bridge pour amplifier le courant de conduite, puis conduire le conducteur de la conduite, puis conduire le conducteur spécial H-Bridge pour amplifier le courant de conduite, puis conduire le conducteur Commutation à off de l'interrupteur électronique. Deux puces de pilotes Auirs2004S sont utilisées ici pour disposer le circuit d'entraînement, envoyer deux ondes PWM à travers la puce de commande principale, réaliser la commutation de quatre MOSFET du circuit d'entraînement du pont H du moteur à courant continu, réalisez la rotation vers l'avant et le freinage inversé du moteur, et ont également des fonctions de surtension, de sous-tension et de surintensité. "De plus, la puce de commande principale peut réaliser la surveillance de l'état de fonctionnement de la puce du conducteur. Le schéma du circuit d'entraînement du moteur est illustré à la figure 4.
2.3.3 Conception du circuit d'échantillonnage de courant
Le moteur de décalage du système AMT a une puissance nominale de 60 W, une tension nominale de 12V, une résistance d'échantillonnage de 0,005Ω, une chute de tension de résistance d'échantillonnage de 0,025 V, un facteur de grossissement de 100 fois et un signal de tension correspondant à la Le courant maximal est converti en plage de conversion A / D du micro-ordinateur à puce unique dans le 5 V. LM358 est sélectionné comme amplificateur opérationnel, le signal de tension est amplifié et entrée dans le port An16 et le port AN17 du micro-ordinateur à puce, et le circuit d'échantillonnage et de libération actuel est un circuit analogique, et la masse analogique et le sol numérique sont isolés avec une résistance 0Ω pour améliorer la précision d'échantillonnage et éviter les interférences de phase. Le diagramme schématique du circuit d'échantillonnage de courant peut être vu sur la figure 5, l'amplification de tension dépend du rapport des résistances R51 et R50, et les condensateurs C48 ~ C50 sont utilisés pour filtrer les signaux de bruit à haute fréquence et améliorer la précision de l'échantillonnage.
2.3.4 Circuit de carte système de base
La carte système centrale est une carte PCB relativement indépendante, qui est principalement composée de partie d'alimentation, de circuit d'oscillateur en cristal, de circuit de réinitialisation, de circuit JTAG et d'autres pièces. Le circuit de la carte système centrale est illustré à la figure 6.
Implémentation du logiciel AMT Controller
Combiné avec les objectifs de contrôle du contrôleur AMT, déterminez le mode de contrôle du contrôleur AMT.
3.1 Conception globale de la pièce du logiciel AMT
La partie logicielle du système de contrôle AMT électrique à commande électronique adopte la programmation modulaire, et le programme principal du système de contrôle AMT à commande électronique est illustré à la figure 7.
La touche EV est insérée, l'interrupteur de vitesse ON est allumé et le système de contrôle est activé. Tout d'abord, l'interruption est fermée et le port I / 0 de la puce de commande principale, le module A / D, le module de bus CAN, le module PWM, le module d'horlote EEPROM et le module de communication série sont initialisés et l'interruption est activée après l'achèvement. L'unité de contrôle automatique de transmission fonctionne pour détecter si le sous-système de chaque module est en position de drapeau normal, signaler un message d'erreur si le système est anormal et attendre le signal de démarrage du commutateur d'allumage s'il est normal.
Une fois que le conducteur a allumé l'interrupteur d'allumage, le TCU lit d'abord le signal de position du levier de décalage, selon lequel l'intention de fonctionnement du conducteur est jugée, puis obtient la vitesse, la vitesse du véhicule, le signal d'ouverture des gaz, etc. CAN BUS et effectue le contrôle du décalage des engrenages en fonction de la loi de décalage pré-formulaire. Après avoir terminé le changement de vitesse et rempli les conditions d'envoi de messages CAN, le signal de vitesse actuel est envoyé au grattoir de contrôle du véhicule via la communication CAN.
3.2 Conception de l'algorithme de contrôle
Le système adopte un actionneur de décalage électrique contrôlé par voie électronique comme mode de conduite de décalage, il y a donc une situation où la précision de positionnement est faible. Afin de garantir la réalisation précise des actions de changement de vitesse et de sélection des équipements, un changement de vitesse fluide et rapide, l'algorithme de commande proportionnel-diffféré (PD) classique est adopté pour que le moteur de décalage réalise l'armoire de commande en boucle fermée du capteur de position de décalage et le courant de signal de rétroaction du capteur de position
Le contrôle de l'actionneur AMT basé sur l'algorithme PD est illustré à la figure 8.
4. Analyse des résultats expérimentaux
Dans cet article, le contrôleur AMT auto-conçu est testé sur un banc, et le fonctionnement du moteur de décalage dans des conditions de travail réels est illustré à la figure (9 ~ 11).
Enfin, lorsque le cycle de service PWM est de 90%, l'état de travail du moteur de décalage sélectionné est le plus idéal et la vitesse de courant est mesurée par le testeur de vitesse du moteur à 22rad / min. À partir de la courbe caractéristique du courant du moteur sur la figure, on peut constater qu'il existe un léger phénomène de glitch provoqué par l'EMF du dos du moteur en haut de la forme d'onde du signal d'entraînement.
Après le test de banc mentionné ci-dessus, l'auteur a ensuite effectué un essai routier de véhicule. En raison des limites des conditions de test, un jugement subjectif est utilisé ici pour confirmer la douceur et le confort du processus de changement de vitesse.
Grâce à l'essai routier du véhicule, les résultats des tests du système de commande AMT sont obtenus, comme le montre le tableau 1.
Dans le cas de l'absence de charge, cette étude vérifie que le système de contrôle AMT peut entraîner l'actionneur de changement de vitesse pour effectuer l'opération de décalage en fonction des instructions émises. La douceur changeante est meilleure et l'impact de décalage est relativement faible.
5. Conclusion
Dans cette étude, un contrôleur de transmission automatique mécanique à deux vitesses pour les véhicules électriques a été conçu sur la base de la puce de contrôle principale MPC5634 de Freescale, et une fonction de communication peut être ajoutée. Une fois le test de banc vérifié, les résultats montrent que le logiciel du contrôleur et le matériel fonctionnent normalement, le moteur de décalage se déroule à l'avant et vers le dos, et peut effectuer un fonctionnement de décalage pour le signal d'entrée en temps réel. Dans le test du véhicule, le véhicule électrique peut réaliser rapidement et avec précision l'action changeante pendant la conduite, ce qui réduit efficacement l'impact de décalage de la transmission AMT et améliore le confort de conduite du véhicule électrique. Les résultats de cette recherche peuvent réaliser le fonctionnement plus efficace du système de conduite de véhicules électriques, qui a une certaine valeur pratique d'ingénierie.
