Контроллер автоматической механической трансмиссии с двумя траншами для электромобиля

Аннотация: Целью проблем низкого качества и низкой экономии переключения передач электромобиля был предложен новый тип AMT в электронном контроле. Передача была основана на структуре и принципе нормального AMT. Двигатель щетки постоянного тока использовался в качестве двигателя Selectand Shift Gear of Amt. Таким образом, микроконтроллер MPC5634 от Freescale был выбран для разработки аппаратной схемы контроллера передачи, а основная программа и различные программы субнодулей контроллера были разработаны Relerrinto. Основной режим управления номинальным электронным управлением AT AT и CAN Communting Module и и и модуль CAN Было добавлено серийное общение модулей, достигающее трансляции данных, пробуждающих данных Belyeen ECU и контроля экологически управляющего AMT. Испытания на скамейке на основе контроллера указывают на то, что конструкция контроллера может быть эффективной операцией смещения и стабильной производительностью.
Ключевые слова: Электромобиль: Автоматическая механическая коробка передач (AMT): CAN COMMENT: Shift Motor

В настоящее время передачи, подходящие для электромобилей, также стали одним из горячих точек в исследованиях электромобилей. Электрическая механическая автоматическая коробка передач с электронным управлением широко используется в электромобилях из -за ее преимуществ простой структуры и хорошей надежности. В настоящее время международное исследование технологии контроля AMT сдвига электромобилей в основном фокусируется на двух аспектах: управление процессом переключения передач и исследования закона о сдвиге. Технология управления процессом переключения передач определяет качество сдвига и гладкость электронных транспортных средств во время вождения и является одним из важных направлений исследований механической автоматической контроля передачи передачи, а двигатель сдвига является источником мощности выполнения сдвига B, который влияет на производительность Контроллер AMT. В этом исследовании предложена механическая двухступенчатая автоматическая передача с электронным управлением.

Как работает контроллер AMT

AMT является типичной системой управления с замкнутым контуром, которая состоит из трех частей: датчик, привод и контроллер. Контроллер AMT отвечает за получение сигнала датчика и инструкции по отправке привода, при этом собирая ток двигателя сдвига в качестве сигнала обратной связи для управления выходным крутящим моментом двигателя сдвига. Система AMT работает, как показано на рисунке 1.

Согласно поведению водителя водителя, контроллер AMT выполняет соответствующие операции смены передач в соответствии со стратегией управления сдвигом, когда он получает сигнал ускорителя, сигнал скорости двигателя, сигнал педали тормоза, сигнал скорости транспортного средства и сигнал передачи. Сигнал положения передачи обеспечивается внутренним датчиком зала системы AMT, сигналом скорости транспортного средства и сигналом скорости двигателя получен с помощью CAN для снижения занятия электрическими ресурсами всего транспортного средства, а сигнал обратной связи тока получается текущий модуль отбора проб.

2 Аппаратная реализация аппаратного обеспечения контроллера AMT
2.1 MPC5634 Особенности
MPC5634-это 32-разрядный микропроцессорный чип автомобильного класса, созданный Freescale в Соединенных Штатах, с 1,5 МБ Flash EEPROM Space и 94 КБ оперативной памяти для удовлетворения требований к хранению и эксплуатации программ управления AMT; Встроенный аппаратный модуль петли с фазовой петлей, с внутренней функцией разгона, ускоренной скоростью программного обеспечения, снижением электромагнитных помех на другие устройства, а общая работа более стабильна.
2.2 Архитектура оборудования
Модуль мощности контроллера AMT преобразует встроенное напряжение 12V в 5 В и 3,3 В для MCU и различных датчиков. MCU получает цифровые сигналы, аналоговые сигналы, импульсные сигналы, сигналы скорости транспортного средства от сетей шины CAN, сигналов скорости двигателя и т. Д., Собранные от различных датчиков, чтобы реализовать чип драйвера MOSFET Два сигнала PWM для управления проводимостью контрольного чипа. Чип драйвера усиливает слабый электрический сигнал от MCU, чтобы соответствовать току, управляющего пробиркой MOSFET. Регуляция выпрямления и напряжения состоят из цепи H-мостика, состоящей из двух четырех Mosfet для привода двух матовых двигателей постоянного тока для переключения передач. Режим обнаружения тока используется для обратной связи величины тока двигателя сдвига, а сигнал обратной связи поставляется в чип драйвера для защиты аппаратного обеспечения, а другой - в MCU для защиты программного обеспечения, чтобы удовлетворить статические и динамические требования Вся система одновременно.

Начиная с функциональных требований контроллера AMT, архитектура аппаратного обеспечения контроллера, разработанная в этой статье, показана на рисунке 2.

2.3 AMT Аппаратный модуль
Контроллеры AMT в основном включают в себя модуль питания, основной модуль контроллера, модуль привода, модуль связи CAN, модуль связи SCI, модуль текущего отбора проб, модуль отладки JTAC и модуль защиты от перегрузки. 2.3.1 CAN CUSTER
Микроконтроллер MPC5634 имеет встроенный модуль MSCAN и поддерживает протокол CAN20A/B. Схема схемы связи банки контроллера AMT показана на рисунке 3.

2.3.2 Конструкция цепи моторного привода
Электрическая система AMT с электронным управлением использует двигатель щетки постоянного тока в качестве источника питания привода смены, а MOSFET используется в качестве электронного переключателя, здесь автор выбирает MOSFET AUIRFS8403 Международной выпрямительной компании в качестве электронного переключателя, который может, который может, может Полностью удовлетворить потребности привода электронного управления AMT -дополнительным двигателем столбца. Кроме того, учитывая, что выходной сигнал электрического сигнала на контакте контакта однокопленного микрокомпьютера не может напрямую привести к работе с чипом, автор предлагает использовать специальный драйвер двигателя DC от AWIRS2004S DC, чтобы усилить движущий ток, а затем управлять Включение переключения электронного переключателя. Две чипы драйвера Auirs2004S используются для расположения цепи привода, отправить две шаровые волны через основной чип управления, реализовать переключение четырех МОСФЕТВЕ ВЫПРИЯ НА ДРУВОГО ПОДВЕРКА ДВИМА DC, осознайте передвое и обратное вращение и торможение обратно двигателя, а также имеет функции защиты от перенапряжения, недостатки и чрезмерного тока. », Кроме того, основной контрольный чип может реализовать мониторинг рабочих условий чипа драйвера. Схема схемы привода двигателя показана на рисунке 4.

2.3.3 Конструкция схемы отбора проб тока
Двигатель сдвига системы AMT имеет номинальную мощность 60 Вт, номинальное напряжение 12 В, резистор отбора проб 0,005 Ом, падение напряжения сопротивления отбора проб на 0,025 В, коэффициент увеличения 100 раз и сигнал напряжения, соответствующий Максимальный ток преобразуется в диапазон конверсии A/D в одном Chip Microcomputer в течение 5 В. LM358 выбирается в качестве оперативного усилителя, сигнал напряжения усиливается и вводит в порт AN16 и порт AN17 однохип-микрокомпьютер, а тока выборки и выпуск-аналоговая схема, а аналоговая заземление и цифровое заземление изолированы с резистором 0 Ом, чтобы повысить точность выборки и избежать фазовых помех. Схематическая диаграмма тока схемы отбора проб может быть замечена на рисунке 5, усиление напряжения зависит от отношения резисторов R51 и R50, а конденсаторы C48 ~ C50 используются для фильтрации высокочастотных шумовых сигналов и повышения точности отбора проб.

2.3.4 Цепь основной платы системной платы
Основная плата система представляет собой относительно независимую плату PCB, которая в основном состоит из детали питания, цепи кристаллического генератора, сброса сброса, цепи JTAG и других деталей. Схема основной системной платы показана на рисунке 6.

Реализация программного обеспечения Controller AMT
В сочетании с целями управления контроллером AMT определите режим управления контроллером AMT.
3.1 Общий дизайн программной части AMT
Программная часть электронного управления электронным управлением AMT использует модульное программирование, а основная программа системы управления AMT с электронным управлением показана на рисунке 7.

Ключ EV вставлен, включен переключатель on ear, а система управления активируется. Во -первых, прерывание закрыто, а основной чип элемента управляющего чипа I/0, модуль A/D, модуль шины CAN, модуль ШИМ, модуль тактового модуля и модуль последовательной связи, и прерывание включается после завершения. Автоматическая блока управления передачей выполняет, чтобы определить, находится ли подсистема каждого модуля в нормальном положении флага, сообщите о сообщении об ошибке, если система является ненормальной, и дождитесь начального сигнала переключателя зажигания, если она нормально.
После того, как водитель включил переключатель зажигания, TCU сначала считывает сигнал положения рычага сдвига, согласно которому оценивается намерение водителя, а затем получает скорость, скорость транспортного средства, сигнал открытия дроссельной заслонки и т. Д. Can Bus и выполняет управление переключением передач в соответствии с предварительно сформированным законом о смещении. После завершения изменения передачи и выполнения условий для отправки сообщений CAN текущий сигнал передачи отправляется в скребок управления транспортным средством через связь.
3.2 Дизайн алгоритма управления
Система принимает электронную управляемый электрический привод электрического сдвига в качестве режима переключения привода, поэтому существует ситуация, когда точность позиционирования низкая. Чтобы обеспечить точную реализацию действий по смещению передач и выбора передачи, плавного и быстрого сдвига передачи, для сдвига в сдвиге применяется классический алгоритм управления пропорциональными дифференциалами (PD). и ток сигнала обратной связи датчика положения
Контроль привода AMT на основе алгоритма PD показан на рисунке 8.

4. Анализ экспериментальных результатов
В этой статье самоопределенный контроллер AMT тестируется на скамейке, а работа двигателя сдвига в фактических условиях работы показана на рисунке (9 ~ 11).

Наконец, когда рабочее цикл ШИМ составляет 90%, рабочее условие выбранного двигателя сдвига является наиболее идеальным, а скорость тока измеряется тестером скорости двигателя 22 г/мин. Из характерной кривой тока двигателя на рисунке можно обнаружить, что существует небольшое явление сбоя, вызванное моторным ЭМФ в верхней части формы сигнала привода.
После вышеупомянутого теста на скамейке автор затем провел дорожный тест на автомобиль. Из -за ограничений условий испытания здесь используется субъективное суждение для подтверждения плавности и комфорта процесса смещения.

Через дорожный тест транспортного средства получаются результаты испытаний системы управления AMT, как показано в таблице 1.

В случае отсутствия нагрузки это исследование подтверждает, что система управления AMT может привести к приводу смены для выполнения операции смены в соответствии с выпущенными инструкциями. Сдвигая гладкость лучше, а удар сдвига относительно невелик.

5. Вывод

В этом исследовании был спроектирован двухступенчатый механический контроллер автоматической трансмиссии для электромобилей на основе основного чипа управления MPC5634 от Freescale, и была добавлена ​​функция связи. После проверки скамьи результаты показывают, что программное обеспечение и аппаратное обеспечение контроллера обычно работают, двигатель Shift работает вперед и обратно и может выполнять работу сдвига для входного сигнала в режиме реального времени. В испытании транспортного средства электромобиль может быстро и точно реализовать изменяющееся действие во время вождения, что эффективно уменьшает воздействие переключения передачи AMT и улучшает катание на комфорте электромобиля. Результаты этого исследования могут реализовать более эффективную работу системы привода электромобилей, которая имеет определенную инженерную практическую ценность.