驱 动 系 统
轮毂电机分布式驱动控制 系统关键技术
各车企推出的分布式驱动概念车
丰田 ME.WE 及 FCV Plus ( 2013年,四轮毂电机)
奔驰SLS AMG电动版 ( 2013年,四轮边电机)
保时捷 Mission E ( 2015年,前后轴两电机)
蔚来 EP9 ( 2016年,四轮边电机)
2018日内瓦车展的分布式驱动电动车
捷豹I-PACE(量产)
前轮驱动力矩 后轮驱动力矩
四轮驱动力矩
1、两侧车轮能实现力矩分配; 2、力矩分配根据车辆的转向特性进行; 3、前轮由于存在转向角,因此力矩分配
和后轮不同,但总体趋势相同; 4、力矩分配以整车的总驱动力矩为基础,
对整车动力性影响较小。
快速控制原型试验平台
1.前期各程序编写 2.试验时实现监控
功能
试验时运行 试验时与外部 控制程序 进行数据交换
通讯架构搭建
CAN通讯网络
方向盘转角传感器
分布式驱动控制器
横摆角速度传感器
软件编写
数据接收程序
CAN报文解析程序
驱动力控制程序
数据记录程序
数据可视化监控界面1
数据发送程序
数据可视化监控界面2
试验分析
方向盘转角
总驱动力
横摆角速 度
各轮驱动力矩
质心侧偏角
车速
车辆过度转向,期望横摆力矩方向与横摆角速度方向相反,以抑 制 过度转向趋势,各轮驱动力输出符合实际
成功参展“2017年北京国际道路运输、 城市公交车辆及零部件展览会”
应用海格G-ECO智慧节能系统,采用E-Traction双轮毂 电机及浙大设计的分布式驱动控制及驱动防滑策略, 研发出能耗小、效率高、动力足的电动城市客车。
分布式驱动控制技术应用实例
常见的汽车传动系布置形式及简略特点
常见的汽车传动系布置形式及简略特点
1、前置后驱—FR:即发动机前置、后轮驱动,这是一种传统的布置型式。
国内外的大多数货车、部分轿车和部分客车都采用这种车型式。
2、后置后驱—RR:即发动机后置、后轮驱动,在大型客车上多采用这种布置型式,少量微型、轻型轿车也采用这种型式。
发动机后置,使前轴不易过载,并能更充分地利用车箱面积,还可有效地降低车身地板的高度或充分利用汽车中部地板下的空间安置行李,也有利于减轻发动机的高温和噪声对驾驶员的影响。
3、前置前驱—FF:发动机前置、前轮驱动,这种型式操纵机构简单、发动机散热条件好。
但上坡时汽车质量后移,使前驱动轮的附着质量减小,驱动轮易打滑;下坡制动时则由于汽车质量前移,前轮负荷过重,高速时易发生翻车现象。
如今大多数轿车采取这种布置型式。
4、中置后驱—MR:发动机置于前后轴之间,同时使用后轮驱动。
增程式电动汽车动力系统计算分析
对 于所 需 电动 机 的驱 动 转 矩 ,则 是 依 据 最 大 池 向 电动 机 输 出能 量 ,而 启 动 发 动 机发 电直 接 驱
爬坡角度 、轮胎半径以及传动 比进行计算 :
动电动机运转。发 电机发出的功率应与电动机的
r. x
m’g( c。s +sin )。r
式 中: ——传动 比, ——轮胎的半径。 电 动 机 峰 值 转 矩 与 爬 坡 角 度 关 系 如 图 3
76
机 电技术
2016年 2月
2 动力系统选 型计算
2.1 电动机的选型计算
电动机在增程式 电动车 中是驱动车辆的动力
源 ,选 型过 程 中应 满 足 3个 主要 的边 界 条 件 ,即所
选 的电机 的峰值 功率 ( )应满足车辆 的最高车
速 、最大爬坡度 、以及加速时间要求 ,分别表示为
所 示 。 通过 上述 计算 初 步选 定 电动 机选 型 参数 如 表
功率相当 ,并且在综合考虑发电机效率 、发动机 的 效率 、发动机经济 区域 以及 NEDC循环下 电动机 驱动功率分布等 因素后进行 APU参数 的选择(结 果 见表 4)。
3 整车建模与仿真
3所 示 。
Cruise是 AVL公 司开 发 的一 款 汽 车正 向开 发
按 照整车能够保证 以60 km/h车速恒速行驶 200 km,初步确定电池参数为电压300 V、容量90 A·h。
2-3 APU参 数 的 匹配
增 程 式 电动 汽 车 的发 动 机— —发 电机 系统 即
图 2 动力 电池 的电池 容量 低 于某 个 阀值时 ,控制系统检测到该阀值后 ,将关闭动力电
式中 产__滚动阻力系数 ;m——半载质量 ;叼—— 动续驶里程等参数计算 :
混合动力汽车发动机及驱动电机系统
(二轮驱动(前轮驱动)认
证模式)
混合动力汽车发动机和驱动电机系统检修
混合动力汽车配备了高压电系统,在进行驱动电机系统检修的时候要注 意以下几点:
1)维修人员必须经过高压电安全的专业训练后,方可工作。 2)车辆高压电系统线路和连接器均为橙色,注意与普通线路进行区分。 3)在检查或维修高压系统之前,务必遵守所有的安全措施。例如佩戴绝缘手 套、使用绝缘工具。 4)按照维修规范进行高压电断电,确认安全后方可进行检查或维修。
增程器(发动机+发电机)
电动机
串联式混合动力汽车发动机技术参数
雪弗兰沃蓝达的发动机是一台输出功率63千瓦的1.4升直列四缸传统汽油 发动机
最大马力(ps) 排量(L)
最大功率 (kW/ rpm)
最大扭矩 (N·m/ rpm)
工作方式
气缸数
升功率
86 1.4 63/4800
126/4250 自然吸气
发动机和驱动电机系统检查项目
燃油压力测试 1)卸掉燃油管路里的压力。 2)连接燃油压力表。
燃油压力表连接示意图
混合动力汽车发动机和驱动电机系统检修
燃油压力测试 3)连接智能诊断仪,执行主动测试功能,使燃油泵持续工作。
发动机和驱动电机系统检查项目
燃油压力测试 4)测量燃油压力。 标准燃油压力值:304~343kPa(参照丰田卡罗拉混动版) 如果燃油压力值大于标准值,则更换燃油压力调节器总成。 如果燃油压力值小于标准值,则需要对燃油供给系统进行检查。 5)退出智能诊断仪的主动测试功能,使燃油泵停止工作。 6)将发动机置于保养模式。
逆变器主要的功能是将动力电池输入的直流电(DC)转换为三相交流电(AC)。
电机控制器可变电压系统
丰田普拉多四轮驱动系统原理
丰田普拉多四轮驱动系统原理丰田普拉多(PRADO)是丰田陆地巡洋舰系列中的最新款SUV。
这款全新开发的新一代SUV,配备了丰田全新4.0L V6发动机,排放达到欧Ⅲ标准。
普拉多(PRADO)先进的发动机提供强劲的动力输出,配以坚固的车架以及强化的悬架系统,使崎岖的路途变得舒适顺畅。
作为一款越野车,四轮驱动系统可谓是重中之重。
本文将着重为您介绍普拉多(PRADO)装备的全时四驱系统。
对于普通的锥形齿轮式差速器,不论是轮间差速器还是中间差速器,由于行星齿轮在吸收转速差时因自转而产生的内摩擦力很小,如果不对其进行限制或锁止,只要有一侧(或一轴)车轮滑转,则另一车轮(或车轴)的驱动力也会被限制到与滑转一侧车轮(或一轴)的驱动力相等,不能充分发挥轮胎的抓地力,影响汽车的越野性。
普拉多(PRADO)的底盘系统采用了全时驱动方式,布置了3个差速器:前、后差速器采用普通锥形齿轮式差速器,无差速限制和锁止装置,左、右两侧车轮的滑转通过TRC/VSC系统以制动方式来限制;中间差速器采用托儿森(TORSEN)T-3型限滑差速器。
国产的一汽丰田普拉多(PRADO)采用4BM分动器,可以实现对差速器的电控锁止。
全时四驱系统的基本构成丰田普拉多(PRADO)四驱传动系统的机械部分主要由变速器、分动器(可电控锁止差速器)、前后传动轴及前后差速器等组成(图1)。
四驱的电控部分由制动控制ECU、发动机ECU、中间差速器锁止按钮、驻车及空挡位置开关、4WD 控制ECU和分动器电控执行器等组成。
分动器电控执行器根据驾驶员的操作意愿(中间差速器锁止按钮)、汽车制动状态、发动机运行转速状态、变速器挡位状态等信号对分动器内的差速器进行锁止控制。
这样做的目的是为了便于驾驶员操作,确保分动器内的传动切换准确有效,避免由于误操作而造成的机件损坏.丰田普拉多(PRADO)是丰田陆地巡洋舰系列中的最新款SUV。
这款全新开发的新一代SUV,配备了丰田全新4.0L V6发动机,排放达到欧Ⅲ标准。
新能源电动汽车驱动系统NVH特征及控制策略
例子: MCU控制策略对电机高频噪声的影响
车前0.5m噪声频谱及声压级对比
红线——标准SV PMW控制 蓝线——三段PWM控制
实线——overall值 虚线-----10kHz-16阶噪声
标准SV-PWM控制
约18dB(A)
三段PWM控制
约40dB(A)
控制逻辑: 随机PWM 离散PWM
SV(Space
4. 性能平衡控制难度大:如何做到动力性、 可靠性与舒适性兼具的控制
NVH挑战
1. 大扭矩: 纯电/混动加速、怠速充电、上坡 起步等低速大扭矩及动力分汇 流工况下的NVH表现天然较差;
2. 制动能量回收引起电机啸叫 3. 热管理及冷却系统带来噪声问题 4. 能量切换:
转矩协同、并/卸载转矩等工况带 来振动和冲击问题
4 能量切换(混动车)引起的噪声与振动
在动力模式切换过程中,汽车抖动:EV、 充电、自动,等等
EV:纯电动模式 Charge:发动机给电池充电 Auto:自动模式 ……
解决办法
同时监测发动机扭矩和转速、电机扭矩 和转速、电池电流和电压。 调节VCU, ECU, MCU(IPU) 参数来调整 发动机扭矩的波动。
7000. 00
0. 00
3 怠速充电(混动车)引起的振动与噪声
1. 问题: 无充电负载时,车内振动水平较好;车辆在怠速工况(电量<17%充电 时),车内振动偏大 随电量降低时,发动机请求扭矩增大,发动机负载大,车内振动增大
2. 解决方案: 降低扭矩波动 降低扭矩 传递路径控制:悬置设计、车身传递
5. NVH与动力性和可靠性的矛盾
3.3 宽频脉冲控制引起的噪声
脉宽调制(Pulse Width Modulation):按照冲量相等但幅值不同的窄脉
电动汽车驱传动系统用润滑油性能要求
10.16638/ki.1671-7988.2021.03.001电动汽车驱传动系统用润滑油性能要求王燕,王凯明,张霞玲(中石油克拉玛依石化有限责任公司炼油化工研究院,新疆克拉玛依834000)摘要:电动汽车和混合动力汽车是未来汽车产业发展的方向,对整个润滑油行业的影响是巨大的,目前混动和电动汽车通常采用现有的传动系统润滑油。
随着电动汽车的盛行,润滑油也面临新的问题,需要新配方润滑油。
文章概述了电动汽车驱传动系统对配套用润滑油性能的要求和研究进展情况。
关键词:电动汽车;驱传动系统;润滑油中图分类号:U469.72 文献标识码:A 文章编号:1671-7988(2021)03-01-04The Performance Requirements of Lubricant for Electric Vehicle Drive SystemWang Yan, Wang Kaiming, Zhang Xialing( Research Institute of PetroChina Karamay Petrochemical Company Limited, Xinjiang Karamay 834000 )Abstract: The performance requirements of lubricant for electric vehicle drive system are summarized in this paper. Electric vehicle and hybrid electric vehicle shows the direction of automobile industry development in the future, which will have a great impact on the whole lubricating oil industry. At present, the existing transmission system lubricants are usually used in hybrid and electric vehicles.With the popularity of electric vehicles, lubricants are also facing new problems, so new formulations of lubricants are needed.Keywords: Electric vehicle; Drive system; LubricantCLC NO.: U469.72 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2021)03-01-041 前言随着石油资源的枯竭和低碳环保理念的发展,传统燃油汽车将面临被替代的局面,很多国家及汽车企业已制定时间表,在未来将停止生产销售传统燃油汽车,因此电动汽车已经成为必然的发展趋势。
物业工程安全管理培训(设备安全)
防止误分、误合断路器;
防止带负荷推拉小车;
断路器(1)生活污水排放系防止统误入带电间隔;
电力变压器
隔离开关
防止带电挂接地线或合接地开关;
(2)生产污水排放系统
负荷开关
防止接地开关在接地位置时送电。
熔断器(3)雨互(感器雪)水排放系统
13
二、供电设备安全知识(2-P3)
(二)供配电系统设备组成与安全要求:
(一()1室)火内灾排部分; 信号接收部分,由主控机和区域机组成 ;设备控制
部分;(由主1控)机生和区活域机污及相水应排的控放制设系备组统成 ;
②系统附属设备及功能
消(防报2警)主机生及产联动污控制水台 ;排消放防报系警区统域机 ;消防报警中继箱 ;
(一)室内排水系统( 使按一 用) 说其产 明品 书有 ,性合 机格 械质证 、, 不同可划分
为:
电气安装图
(二)维修、保养 单位资质证有效
(六)供电部分 满足要求
(1)生活污水排放系统 (三)有“安全检验报告书” 和“安全使用许可证”
(五)设备报警、
(2)生产污水排放系统 对讲保持完好
(四)设备安全 辅件齐全
(((34))采稳1用压)恒补生压水供活水 污水排放系统(4)无压力
(2)生产污水排放系统 2、消防给水系统
((12))用对水水量质大无;特殊要求;
4、雨(雪)水排放系统 (1)短时间水量大 (2)杂物多
(3)压力要求高。
(3)没有提升要求
(3)雨(雪)水排放系统
7
一、供排水设备安全知识(1-P6)
▪(2)低压供配电系统设备 (1)生活污水排放系统
▪(3)照明供配电系统设备 ▪((24))生备产用污应水急排电放源系设统备 (3)雨(雪)水排放系统
汽车传动系统概述
1.1 汽车传动系统功 用 为了保证汽车在复杂工况下正常行驶,并具有良好的动力性
和经济性,传动系必须具备以下功能:
1.减速增矩-(主减速器)
发动机产生的扭矩作用在驱动轮上,使得驱动轮给地 面一个作用力,同时,地面给驱动轮一个相反的作用力,此作 用力就是驱动力,当驱动力大于汽车所受到的全部阻力时,汽 车才能正常行驶。如果把发动机产生的最大扭矩直接加在驱动 轮上,汽车所获得的驱动力不足以克服其所受的阻力,汽车不 能正常行驶,而发动机的转速也过高而不能直接加在车轮上, 因此,在发动机与驱动轮之间必须配置传动系统,使得驱动轮 相对于发动机而言,扭矩增大,转速降低。
优点:便于整车总布置,轴荷分配合理,车厢地板不受传动 影响,有利于降低地板高度和整车重心,有利视野和 车头造型,车内空间利用率高,车内噪音低,便于前 门上下客,上坡驱动力不受影响;
缺点:操纵机构复杂,发动机散热差。
1-发动机
2-离合器
3-变速器
4-角传动器
5-万向传动机构
6-驱动桥
5.全轮驱动(nWD)-越野车、高级轿车(4×4或6×6)
1.3 常见机械式传动系统的布 置形式
(a)发动机前置后驱动-FR方式 (b)发动机前置前驱动-FF方式 (c)发动机中置后驱动-MR方式 (d)发动机后置后驱动-RR方式 (e)全轮驱动-nWD方式
1.发动机前置后轮驱动(FR)-4×2型典型部置方案
优点:前后桥轴荷分配较理想,上坡时地面附着力利用好; 缺点:需很长传动轴,增加车重,影响传动效率。 如:解放CA1091,东风EQ1090E,BJ1041等。
3.静液式传动系统
工作原理: 通过液体介质的静
液力能的变化来传动的。 优点:便于操作控制, 简化结构,增加车身的 密封性。 缺点:机械效率低,成 本高,寿命和可靠性不 理想。
ASR、TCS、TRC-汽车驱动防滑转电子控制系统的原理
若超过此值便发出指令控制副节气门的步进电机转动减小节气
门开度,此时,即使主节气门的开度不变,发动机的进气量也
会因副节气门的开度减小而减小,从而发动机的输出转矩,驱
动车轮的驱动力也就会随之下降。如果驱动车轮的滑转率仍未
降到设定范围值内,ABS/ASRECU又会控制ASR制动执行器,对
驱动车轮施加一定的制动力,进一步控制驱动车轮的滑转率,
系数。显然要靠人工来适
时快速完成驱动力的调节 是不现实的,因此ASR系 统应运而生。
ASR系统是以驱动力
为控制对象的,驱动力又
称为牵引力,故ASR系统
也称为牵引力控制系统,
简称TRC。
ASR系统的主要控制方式
ASR系统的控制目标参数是驱动轮滑转率,主要的控制方式有:
(1)对发动机输出转矩进行控制:
(1)两者都是用来控制车轮相对于地面的滑动,以 使车轮与地面的附着力不下降,但ABS控制的是制动 时车轮的“滑拖”,而ASR控制的是驱动时车轮的 “滑转”。
(2)ASR只对驱动车轮实施制动控制。 (3)ABS是在汽车制动后车轮出现抱死时起作用,
当车速很低(低于8km/h)时不起作用;而ASR则是在 汽车行驶过程中车轮出现滑转时起作用,当车速很高 (高于80-120km/h)时一般不起作用。 (4)两者都需要轮速传感器。
在节气门体上还设有主、副节气门位置传感器,其检测的信 号先送人发动机和变速器电脑,再由发动机和变速器电脑送至 ABS/TRC ECU。
二、工作过程
工作条件:
(1)TRC关断开关处于断开位置; (2)主节气门位置传感器怠速触点应断开(驾驶员在踩加速踏板); (3)制动开关处于断开位置; (4)发动机及变速器系统正常; (5)变速操纵杆不在“P”、“ N”位置。
汽车传动系的分类
汽车传动系的分类
汽车传动系统是汽车的重要组成部分,它负责把发动机的动力传递给车轮,驱动汽车行驶。
根据传动系统的不同结构和工作原理,汽车传动系统可以分为以下几类:
1.前驱传动系统:前驱车的发动机和变速器都安装在车轮的前方,通过前轮传动的方式将动力传递到车轮,具有一定的便利性和经济性。
2.后驱传动系统:后驱车的发动机和变速器都安装在车轮的后方,通过后轮传动的方式将动力传递到车轮,并具有较好的稳定性和操控性。
3.四驱传动系统:四驱车通过同时驱动四个车轮,能够适应更为恶劣的路况和地形,具有更高的通过性和越野性能。
4.自动变速器传动系统:自动变速器通过液压传动的方式实现换挡,并能够根据车速和转速自动调整挡位,提高驾驶舒适性和经济性。
5.手动变速器传动系统:手动变速器通过手动操纵离合器和换挡杆实现换挡,具有简单可靠、易于维修等特点。
但需要驾驶员具有一定的换挡技巧和经验。
以上是汽车传动系统的一些基本分类,不同的传动系统具有各自的特点和优势,驾驶员可以根据自身需求和喜好选择适合自己的车型。
- 1 -。
汽车四驱传动系统布置规范
分配,见图五。
图六
ITM 控制模块 ITM
图七
2.3 布置步骤:
2.3.1 整体方案选择见表三
选择四驱类别
短时 常时 四驱 四驱
选择四驱扭矩分配方式
固定扭矩分配方式
变动扭矩分配方式
中间差速 主动扭
中间差速器 器差动限 矩分配 被动扭矩
锁死方式
制方式
方式 分配方式
选择布置方案
方
方案 方 案 案
1
13
类别
特点
短时四驱 常时四驱
无
短时四轮驱动可以自由的(人工或自动)选择四轮驱动
或二轮驱动 ,越野性好但难于使用,见图一。
固定扭矩分配方式利用布置的中间差速器把扭矩分配
固定扭矩分配方式
到前后车轮,扭矩分配比取决于中间差速器的结构,多 数为 50:50。常见有中间差速器锁死方式和中间差速器
差动限制方式两种方式,见图二
汽车四驱传动系统布置规范
1.简要说明
1.1 该部分综述
四驱传动系统是将发动机动力传递给前后四个车轮的,使路面对前后四个驱动车轮产生
一个牵引力推动汽车行驶,相对两驱来说四驱不仅提高汽车的牵引性和通过性,也有利于提
高汽车的行驶性、转向性和制动性。该系统一般包括分动器、前后驱动轴、差速器、中间传
动轴。四驱的分类及特点见下表一
汽车在行进中能适应行驶状态和路面情况,把驱动扭矩
变动扭矩分配方式
合理的分配给前后轮,能充分发挥各轮胎的驱动力,并 提高操纵稳定性。常见有主被动扭矩分配方式见图三、
图四和主动扭矩分配方式见图五、图六、图七。
表一 四驱的分类及特点
图一
图二
图三
1.2 布置该部件的目的
机器人概论第三章 机器人的动力与驱动
微波供电方式,也即电磁能供电方式。
电池供电方式的缺点在于:电池的电能与体积和重量成正 比,因此,自治移动式机器人对电池小型化和轻型化的要 求,与其对电池长时间供电的要求,是矛盾的。 电缆供电方式的缺点在于:它妨碍机器人的自主移动。
微波供电方式,是一种无线能量供给方式,它效仿太阳向 地球输送能量的方式,利用GHz带宽的微波向机器人提供 能量,特别适用于小型或微型机器人,如:能进入人体的 手术机器人。 目前,这种所谓的宇宙能传送方式还未进入实用阶段,然 而,有关微型飞行机器人的能量传送试验已取得进展。
变频技术的应用,使交流伺服电机变成了无刷直流电机。 无刷直流电机广泛应用于自主移动式机器人。
03 机器人的电动力系统
3.2 机器人与步进电机
步进电机能将数字脉冲信号变换为角位移信号,每当接收 到一个脉冲信号,步进驱动器就按设定的方向转动一个微 小的角度。
步进电机的特征是:
如果给步进电机输入一个脉冲,电机转子就转过一定的 角度,称之为“一个步长的转动”,其转过的角度被称 为:步距角(Step Angle);
Pc:控制信号,由 DSP发送的PWM电信号。
P出m的:P采动直p用力:流锂。主电电动机池力输。源,
Pa:控制动力,是对 Pc 放 Pu:经传动系统(减速 大后驱动电机的电压量。 器)将Pm转换成驱动轮
系的机械动力。 两轮机器人动力系统的构成
03 机器人的电动力系统
3.1 机器人电动力系统的类型
电动力系统的动力,自然,来自电动机,或称电动马达 (Electric Motor)机 然,器而主人,要可电有以动有力4 各系种种统类各是型样机:的器动人力,源特和别动是力自系主统移,
步进电机(Ste动pp式in机g 器M人ot,or最)常:用控的制驱性动能系好统。,定位精度 高,负载能力稍差; 直流伺服电机(Direct Current Motor):易于控制,有 一定负载能力,电刷和整流子易引起摩擦损耗; 交流伺服电机(Alternate Curent Motor):性能和效率 与DC电机相似,无需整流子和电刷,需交流推动; 直接驱动电机(Direct Drive Motor):没研究过。
大惯量负载多电机驱动系统协调控制方法综述
大惯量负载多电机驱动系统协调控制方法综述杨春雨!,孟凡仪!,许一鸣!,黄新利#(1.中国矿业大学信息与控制工程学院,江苏徐州221008;2.酒泉卫星发射中心,甘肃酒泉 735000)摘要:大惯量负载往往采用多个电机协同驱动,整体系统的稳态和动态性能都与多电机驱动系统的协 调控制密切相关。
根据国内外多电机驱动系统协调控制的研究成果,综述相关控制结构和控制算法。
通过对 比分析,说控制方法的 和适用 & ,根据目前的 ,展望了多电机驱动系统协调控制的研究方向和发展趋势。
关键词:多电机驱动系统;协调控制;大惯量负载;控制结构;控制算法中图分类号:TM 301.2 文献标志码:B 文章编号:1673-6540(2019)03-0001-07Coordinated Control Methods for Multi-Motor Drive Systems ofLarge Inertia Load : A Survey **基金项目:国家自然科学基金项目(61873272)作者简介:杨春雨(1979—),男,教授,研究方向为多电机控制系统设计。
孟凡仪(1994—),女,硕士研究生,研究方向为多电机协调控制。
许一鸣(1993—),男,硕士研究生,研究方向为柔性机器人的运动控制。
YANG Chunyu 1, MENG Fan)1, XU Yiming 1, HUANG Xinli 2(1. School of Information and Control Engineering ,China University of Mining and Technology ,Xuzhou 221008,China ;2. Jiuquan Satelliir Launch Centro ,Jiuquan 735000, China )Abstract : Large inertia load was often driven by multiplo motors. The steady state and dymamic performance ofthe whole system was closely related to tOe coordinated controi of the multi-motor drive systems. According to theexisting coordinated controi methods for multi-motor drive systems , the related controi structures and controi alyorithms were surveyed. By comparision ,the advantaaes and disadvantaaes of each existing coodinated controimethod wero analyzed and the corresponding applicable engineering fielOs wero provided. Findy , according to thecurrent industiy demands ,the research directions and development trends of coordinated control of multi-motor drivesystems were presented.Key words : multi-motor drive system ; coordnated control ; large inertia load ; control structerr ;control algorithm0引言对于大惯量负载,例如水泥窑⑴、造纸[2]、带式输送机[3 ]等,为了 驱动系统结构的灵活性、电机体积、能,采用2 者多台电机协同驱动。
一种轮边传动越野车辆电驱动系统设计
车辆工程技术37车辆技术1 整车特性1.1 整车需求 整车为四轮独立驱动轮架可调姿混合动力车辆,为满足全地形高通过性的要求,有原地转向、越野、最高速、越壕、侧倾坡行驶、越障、大坡度爬坡、松软路面、越野平均速度和续航里程等的基本功能和性能要求。
原地转向、越障、越壕、爬坡工况的动力性能分析需要与车身姿态调节相匹配实现。
1.2 整车特性设计1.2.1 牵引力计算考虑因素 根据整车动力学的仿真,进行整车阻力和动力性的分析实现整车牵引力的设计。
在动力学仿真的基础上,电驱动系统的设计根据整车动力性能要求综合整车电源系统资源配置校核整车的加减速和爬坡和原地转向等工况性能[1]。
根据车辆行驶动力学理论[2],车辆行驶阻力主要分为滚动摩擦阻力、坡道阻力、加速阻力和迎风阻力,可表示为: 其中: F-整车牵引力;f-轮胎与地面之间的滚动阻力系数;φ(f)-路面平均附着系数;m s -整车质量;α-坡道角度;δ-等效转动惯量;a-车辆加速度;C D -迎风阻力系数;A-迎风面积;v-车速。
1.2.2 牵引力及功率计算 综合考虑整车的质心和整车姿态的调节、电机负荷不均的程度、轮胎在各地面的附着能力分别进行原地转向所需牵引力和爬坡动力的计算。
经计算分析,满足大爬坡度的要求时整车牵引力需求最大。
整车在越野路面满载下按越野30km/h 速度并留有剩余加速度进行额定功率定额;最大功率按照满足最高车速、大爬坡基础上,综合校核整车的加减速性能、电源系统容量、制动性能和制动电阻的吸收能力等综合确定。
2 电驱动系统方案设计 综合考虑电机及驱动器的尺寸、重量限制的要求,采用紧凑化的电机结构和双模块的控制器机壳并采用铝合金材料。
针对整车的低速过载频繁、过载转矩倍数大的特性[3-4],综合电机的电磁方案和矢量控制算法降低低速过载下的铜耗,改善低速过载下电机的发热;为了满足整车的静默行驶动力性能要求,优化电机与驱动器的电压设计特性并采用过调制策略保证高速的动力输出;为了满足多轮独立驱动的转矩输出的实时性要求,电机驱动器与多轮独立驱动控制器间采用模块化的FlexRay 通信方案[5]。
混动汽车动力控制系统
辅助充电计
• 牵引电机逆变器的运行状态可通过组合仪表 中的辅助充电计进行查看。
• HCPM 通过 CAN 通信将辅助充电信号发送至 组合仪表。组合仪表在接收到信号后激活 辅助充电显示屏并显示牵引电机的状态。
混合动力控制系统电路图1
混合动力控制系统电路图2
混合动力控制系统电路图3
二、制动系统合作控制
系统说明
系统说明 • 凭借再生制动,牵引电机在减速期间充当交流发电机,
来自车轮的减速能量转换为电能用于对锂离子充电。 再生制动控制 • 如果在驾驶期间踩下制动踏板,ABS 执行器和电气单元
( 控制单元 ) 通过 CAN 通信将制动力和合作再生可用扭 矩信号发送至 HPCM。 HPCM 根据这些信号计算再生制动
和锂离子蓄电池的状态。
当发动机冷却且锂离子电池电量低时,为了预热发动机或对锂子 电池充电,使离合器 1 啮合并使用牵引电子输出起动发动机。
注: • 即使发动机预热或锂离子电池充满电后,发动机在某些情况下由
于其他原因可能没法起动。 • 在极低温度下,可使用起动机电机起动发动机。
不同模式的控制:发动机启动
的范围内选择所需车速。 • HPCM 控制发动机和牵引电机输出并调节车速使其与设
定车速匹配。此外,HPCM 向组合仪表发送ASCD 状态信 号,信息显示屏显示工作状态。 • 如果 ASCD 控制期间检测到非标准状态, ASCD 控制将自 动取消。
CANCEL 的操作
CANCEL 的操作 • 当存在下面任一条件时,巡航操作都会被取消。 • 按下 CANCEL 开关 • 按下 ASCD 主开关 ( 设定车速被清除 ) • 同时按下两个以上的 ASCD 方向盘开关 ( 将清除
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ机逆变器 ( 牵引电机 ) 和 DC/DC 转换器。 冷却风扇控制 HPCM 通过 CAN 通信根据 ECM 的请求信号和高压冷却液温
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Cs on Gate Mode
液晶畫素電容:Clc+Cs
Feedthrough 效應 電子所 陳建志 20
Cs on Common 與 Cs on Gate 架構
Cs Common Gate Line TFT TFT
Cs Gate Line
Data Line
Data Line
液晶畫素
液晶畫素
Cs on Common
– Available Frame & Row inversion – Poor power dissipation on large-size panel
電子所 Direct Addressing
T 負極性訊號時 光電轉移曲線 共通電極訊號位準 正極性訊號時 光電轉移曲線 100%
Row Inversion
Frame N Columns 1 2 3 4 5 1 + - + - + 2 - + - + - Lines 3 + - + - + 4 - + - + - 5 + - + - + Frame N+1 Columns 1 2 3 4 5 1 2 Lines 3 4 5 - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + -
電子所 陳建志
31
TFT LCDs Driving Waveform Cs on Common (一)
Gate Source Drain Tg Vgpp ∆Vgd Vspp ∆Vgd Vst:影像訊號的直流位準 Vgon-min Vgh Vsh Vdh Vst
Common Vsl Vgoff-min Vdl Vgl
Vth Vth:液晶的操作臨界電壓 3.5V 負極性時 臨界電壓
Vth 6.5V 正極性時 臨界電壓 5V V
電子所 陳建志
30
TFT LCDs 的電光效應 AC Addressing
T 正極性訊號時 共通電極訊號位準 100% 負極性訊號時 光電轉移曲線 正極性訊號時 光電轉移曲線 Vth -1.5V Vth:液晶的操作臨界電壓 Vth 5V V 負極性訊號時 共通電極訊號位準
4 - - - - - 5 + + + + +
Frame Inversion
Frame N Columns 1 2 3 4 1 + - + - 2 + - + - Lines 3 + - + - 4 + - + - 5 + - + - 5 + + + + + Frame N+1 Columns 1 2 3 4 1 2 Lines 3 4 5 - - - - - + + + + + - - - - - + + + + + 5 - - - - -
Vdl Vgoff-min Vgl
電子所 陳建志
33
TFT LCDs Driving Waveform Cs on Gate
Gate Source Drain Vd' Vd" Vgh Vgon-min Vsh Vdh Vst Commo Vc: Vsl Vdl Vgoff-min Vgl
Vgpp ∆Vgd
4
電子所 陳建志
液晶的電光特性
• 異向性 (Anisotropic) – 排列因數 ( S ∝ ∆n ) – 折射率 ( ∆n = ne − no ) – 黏滯係數 ( η ) – 介電係數 ( ∆ε = ε − ε ) // ⊥ – 電導係數 – 磁化率 – 彈性係數 ( κ11 , κ 22 , κ 33 )
電極 液晶
電極 Field OFF
∆ε = ε // − ε ⊥ > 0
Field ON
電子所 陳建志
7
液晶顯示器主要優缺點
• 優點
– – – – – – – – – 低電壓驅動。 低消耗電流。 體積薄,重量輕。 可實現大面積化。 彩色化容易。 視角限制。 外加被光源或投射光源。 溫度操作範圍限制。 反應時間慢。
Column Inversion
電子所 陳建志
Dot Inversion
26
Direct Driving of TFT LCDs
GrayScale Voltage
V63 V62
V2 V1 V0 V0 V1 V2
DC Bias of Common
1 Frame / 1 Line
V62 V63
電子所 陳建志
液晶分子
Field ON
電子所 陳建志
11
TN & STN 電光轉移曲線 V-T Curve
T
100% 90%
V90 TN V10 TN
10%
V90 V10 STN STN
電子所 陳建志
V
12
被動式/主動矩陣式液晶顯示器 Passive/Active Matrix LCD
電子所 陳建志
13
主動矩陣式液晶顯示器 AM-LCDs Panel Structure
23
Timing Chart of TFT LCDs
Gate 1 2 3 N
電子所 陳建志 24
Frame Time
1H
Time
TFT LCDs 等效電路
H
Cs Cs Cs
1
Clc
Clc Cs Cs
Clc
Clc Cs Cs
Clc
Clc Cs
Clc
Clc
Clc
Row Drivers
H 1
電子所 陳建志
Column Driver
Cs
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TFT LCDs Driving Method
Frame N Columns 1 2 3 1 + + + 2 + + + Lines 3 + + + 4 + + + 5 + + + 4 5 + + + + + + + + + + Frame N+1 Columns 1 2 3 4 1 2 Lines 3 4 5 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 - - - - - Frame N Columns 1 2 3 4 1 + + + + 2 - - - - Lines 3 + + + + 5 + - + Frame N+1 Columns 1 2 3 4 5 1 2 Lines 3 4 5 - - - - - + + + + + - - - - - + + + + + - - - - -
Ex : CLC = 0.2 pF , Cs = 0.8 pF , C gd = 0.05 pF 0.05 30 = 1.43V 0.2 + 0.8 + 0.05
Csdb
Pixel
Csdb
電子所 陳建志
35
液晶電容的效應
• 液晶電容 CLC 會隨液晶作用電壓的改變而變化,因此 在驅動液晶時會有殘存的 DC 成份,其所造成的影響:
Tg
Vspp ∆Vgd
Vst:影像訊號的直流位準
電子所 陳建志
34
TFT 電容效應的影響
∆Vgd = CgdVghl C gd + Cs + CLC + Csd ≅ C gdVghl C gd + Cs + CLC
Csd Cgs Cgd
Vghl = Vgh − Vgl = 20 − (− 10) = 30V ⇒ ∆Vgd =
TFT LCD驅動IC原理與系統
講師 : 陳建志
• • • • • 課程大綱 液晶及液晶顯示器簡介 TFT LCD驅動原理 影響TFT LCD畫面品質的因素 TFT LCD Driver IC LCD數位界面簡介
電子所 陳建志
1
液晶及液晶顯示器簡介
• 液晶(liquid crystal)簡介 • 液晶顯示器(liquid crystal display)
電子所 陳建志
G B G B R G R G G B G B R G R G W B W B R G R G W B W B
19
R G B R G B
R G B R G B
Stripe
Pixel Structure of TFT LCDs
資料電極 Mth Data Line 掃描電極 (N-1)th Scan Line Clc 資料電極 Mth Data Line (N-1)th Scan Line 資料電極 Mth Data Line (N-1)th Scan Line Common2
• Direct Driving
– Frame , Row , Column & pixel inversion available – Cancel crosstalk & remove flicker : image quality – Improve Power dissipation
• Vcom Modulation
TFT LCD 驅動波形 (Cs on Common, Common = DC Bias)