Tại sao bộ điều khiển xe VCU lại là năng lượng mới
phương tiện quan trọng đến vậy sao?
1. Bộ điều khiển xe là gì?
Bộ điều khiển xe VCU (Vehicle Control Unit) là bộ điều khiển xe, thuộc hệ thống điều khiển điện tử của xe năng lượng mới và là thành phần điều khiển cốt lõi của toàn bộ xe. Chức năng chính của nó bao gồm:
Nhận thông tin từ nhiều thành phần khác nhau, đánh giá toàn diện tình trạng của xe và thực hiện điều khiển phối hợp nhiều hệ thống.
Điều khiển rơle cao áp đóng hoặc ngắt kết nối, hoàn tất việc kết nối hoặc ngắt kết nối hệ thống cao áp.
Tính toán mô-men xoắn mục tiêu của xe dựa trên bàn đạp ga, bàn đạp phanh, thông tin về số và tín hiệu tốc độ xe, và gửi hướng dẫn yêu cầu mô-men xoắn đến bộ điều khiển công suất PCU thông qua giao tiếp CAN.
Kiểm soát trạng thái ắc quy và tín hiệu vị trí bàn đạp phanh theo trạng thái của ABS, tính toán mô-men xoắn phục hồi năng lượng và gửi hướng dẫn đến bộ điều khiển động cơ MCU để bắt đầu phục hồi năng lượng.
Gửi tín hiệu PWM để điều khiển tốc độ của bơm nước làm mát điện tử theo nhiệt độ của động cơ, PCU, bộ điều khiển, chất làm mát và tín hiệu tốc độ xe.
Khi xe va chạm hoặc gặp lỗi nghiêm trọng, chẳng hạn như lỗi cách điện, ắc quy quá nhiệt hoặc quá áp, động cơ quá nhiệt hoặc quá dòng, VCU sẽ ngắt rơ le trên mạch cao áp để đảm bảo an toàn cho người.
2. Phát triển bộ điều khiển xe
Bộ điều khiển xe có nguồn gốc từ xe ô tô truyền thống và xuất hiện trên xe năng lượng mới. Xe ô tô truyền thống bao gồm bộ điều khiển động cơ, bộ điều khiển hộp số, bộ điều khiển thân xe, bộ điều khiển khung gầm, v.v. Mỗi bộ điều khiển được tùy chỉnh để giải quyết các chức năng và chỉ số hiệu suất của các thành phần riêng của nó.
Do công nghệ điều khiển điện tử trong nước ra đời muộn, cho đến khi xe năng lượng mới phát triển nhanh chóng, xe hybrid cần phải giải quyết gấp vấn đề phối hợp hiệu quả giữa hệ thống điện nhiên liệu và hệ thống điện ắc quy, xe điện thuần túy cần giải quyết vấn đề quản lý điện năng của toàn bộ xe. Do đó, khái niệm và định nghĩa chức năng của bộ điều khiển toàn bộ xe được làm rõ, đặt nền tảng cho sự phát triển nhanh chóng của VCU.
3. Chức năng của bộ điều khiển xe
Bộ điều khiển xe thu thập các tín hiệu bàn đạp ga, tín hiệu bàn đạp phanh và các tín hiệu thành phần khác, và điều khiển hành động của các bộ điều khiển thành phần cấp thấp hơn sau khi đưa ra các phán đoán tương ứng, điều khiển bộ điều khiển xe thu thập các tín hiệu lái xe và trạng thái xe, quản lý, điều phối, phân tích và tính toán thông tin mạng thông qua bus CAN và thực hiện quản lý năng lượng tương ứng cho các cấu hình khác nhau của các mẫu xe.
Các chức năng chính của bộ điều khiển xe điện thuần túy bao gồm: phán đoán chế độ điều khiển xe và điều khiển lái xe, quản lý tối ưu hóa năng lượng xe, quản lý mạng lưới liên lạc xe, kiểm soát phản hồi năng lượng phanh, chẩn đoán và xử lý lỗi, theo dõi và hiển thị trạng thái xe, v.v.
Bộ điều khiển xe thu thập các tín hiệu lái xe và trạng thái xe của người lái xe, và đưa ra hướng dẫn thông qua bus CAN để kiểm soát hoạt động của từng hệ thống con nhằm giữ cho xe hoạt động bình thường.
Phân tích ý định của người lái xe
Theo ý định của người lái, VCU sẽ đưa ra hướng dẫn cho bộ điều khiển động cơ và sau đó là động cơ để tạo ra mô-men xoắn và tốc độ phù hợp.
Quản lý chế độ xe
Thực hiện quản lý và kiểm soát chế độ xe, đảm bảo xe chạy trong trạng thái an toàn nhất định thông qua các điều kiện và lộ trình chuyển chế độ hợp lý và rõ ràng.
Phục hồi năng lượng phanh
VCU phân tích trạng thái pin và đưa ra lệnh phanh cho bộ điều khiển động cơ để thu hồi một phần năng lượng khi các điều kiện thu hồi năng lượng phanh được đáp ứng.
Theo dõi tình trạng xe
Bộ điều khiển xe có thể xác định và quản lý hiệu quả trạng thái lỗi của các bộ phận và trạng thái lỗi của xe bằng cách phân tích toàn diện thông tin thời gian thực của từng bộ phận.