基于無線數(shù)據(jù)采集技術(shù)的整車控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

朱驍煒

摘要：無線數(shù)傳模塊使用，是設(shè)計(jì)和研發(fā)上位機(jī)監(jiān)控軟件的基礎(chǔ)條件。在實(shí)際落實(shí)純電動(dòng)車設(shè)計(jì)工作期間，始終將無線數(shù)據(jù)采集技術(shù)作為基礎(chǔ)支撐，形成完善的整車控制系統(tǒng)。主要就是由整車控制器、儀表控制器、無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)共同組合而成，每一個(gè)系統(tǒng)有不同的功能作用，通過落實(shí)無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)監(jiān)測(cè)軟件的方式，為后續(xù)監(jiān)測(cè)和診斷整車運(yùn)行實(shí)際狀況提供保障。

關(guān)鍵詞：無線數(shù)據(jù)采集技術(shù);整車控制器;軟件系統(tǒng)

引言

隨著我國汽車行業(yè)的發(fā)展變化，為了滿足整車控制的各項(xiàng)需求，就要做好整車控制器、儀表控制器、硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)等多項(xiàng)工作，將無線數(shù)據(jù)采集技術(shù)作為基礎(chǔ)支撐，將其應(yīng)用到實(shí)處進(jìn)行驗(yàn)證。本文主要就是針對(duì)整車控制系統(tǒng)的電氣方案、整車控制系統(tǒng)、無線采集系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)要點(diǎn)展開闡述，在使無線數(shù)據(jù)采集技術(shù)充分發(fā)揮功能作用的同時(shí)，完善整車控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，從而為保證車輛穩(wěn)定運(yùn)行提供依據(jù)。

1 整車控制系統(tǒng)中的電氣方案

1.1 整車電氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

整車控制器發(fā)揮著整車電氣系統(tǒng)的“指揮中心”作用，要負(fù)責(zé)加速踏板、制定踏板傳感器信號(hào)采集工作的同時(shí)，還要在查表中精準(zhǔn)獲取實(shí)際需要的扭矩、剎車等多種信號(hào)，之后在CAN總線的作用下，能夠直接將信號(hào)發(fā)送到發(fā)電機(jī)控制器上，這樣就能夠達(dá)到電機(jī)控制器驅(qū)動(dòng)電機(jī)的目的。不僅具備這些功能，也能夠?qū)︸{駛員的實(shí)際駕駛意圖進(jìn)行精準(zhǔn)判定，如較為常見的就是對(duì)待駕駛的狀況進(jìn)行細(xì)致檢測(cè)。此外，對(duì)于整車控制器而言，還要實(shí)時(shí)獲取電池管理系統(tǒng)、電機(jī)控制器故障信息，這樣在特殊狀況下就能夠及時(shí)斷開驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，對(duì)于保證駕駛安全具有重要幫助。在開展電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作過程中，不能忽視車輛電子電控模塊多、所處位置存在差異這些問題，為了能夠?qū)φ嚨木€路進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，為了能夠?yàn)楹罄m(xù)開展維修工作提供便利條件，最終要的就是要分開設(shè)計(jì)儀表控制器和整車控制器，使二者保有一定的距離。但是無論怎樣，二者都是通過CAN總線來獲取數(shù)據(jù)信息。

1.2 硬件設(shè)計(jì)

在對(duì)整車控制器的硬件組成因素進(jìn)行分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)主要就是由CPU主控模塊、電源模塊、CAN通信模塊等多個(gè)模塊共同組合而成。為了能夠保證整車控制器系統(tǒng)長期處于穩(wěn)定運(yùn)行的狀態(tài)，就要保證通用輸入輸出模塊、CAN通信模塊等都具備“光耦保護(hù)”;在對(duì)電源模塊電路進(jìn)行設(shè)計(jì)期間，以使用整流橋大和隔離電源為主，并且還要將續(xù)流二極管加入到繼電器模塊上，進(jìn)而防止產(chǎn)生方向電動(dòng)勢(shì)影響問題。

在對(duì)儀表控制器的電路進(jìn)行設(shè)計(jì)期間，其與上述提到的整車控制器設(shè)計(jì)工作具有相似性，具體分為CPU模塊、電源模塊、AD模塊等。其功能作用實(shí)際上不需要與多路CAN進(jìn)行通訊，所以要選擇具有適應(yīng)性的主控芯片。

2 整車控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

保證整車控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，要充分展現(xiàn)出進(jìn)入待駛轉(zhuǎn)態(tài)、啟動(dòng)鳴笛、獲取各項(xiàng)信息等功能作用。比方說為了能夠使整車控制器完成進(jìn)入待駛狀態(tài)功能，就要在激活驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)之后，駕駛員做出附加動(dòng)作之后，才能精準(zhǔn)的進(jìn)入到待駛狀態(tài)[1]。如可以通過按下專用的“啟動(dòng)按鈕”的方式，為了能夠保證駕駛安全性，與此同時(shí)要求駕駛員踩下制動(dòng)踏板;之后在完全進(jìn)入待駛狀態(tài)之后，已發(fā)出具有辨識(shí)性的聲音作為信號(hào)，并且時(shí)間要保證持續(xù)1-3秒。在對(duì)整車控制其的軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)期間，還要著重突出CAN報(bào)文診斷任務(wù)、檢測(cè)待駛狀態(tài)各項(xiàng)任務(wù)、踏板信號(hào)與采集任務(wù)等。如主要就是對(duì)加速踏板模擬量信號(hào)、制動(dòng)踏板開關(guān)量信號(hào)進(jìn)行采集，結(jié)合不同的運(yùn)行狀態(tài)需求，切換與之相適應(yīng)的駕駛，進(jìn)而全面提升整車控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)適應(yīng)性。

3 無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)

儀表控制器充分發(fā)揮解析作用，對(duì)CAN總線上的報(bào)文進(jìn)行細(xì)致解析，之后再將實(shí)際獲取的電機(jī)控制器、電池管理系統(tǒng)上涉及到的各項(xiàng)信息，在無線技術(shù)的作用下，將其直接輸送到電腦上，經(jīng)過這樣的運(yùn)行步驟形成無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[2]。但是儀表控制器無線數(shù)傳功能的設(shè)計(jì)與應(yīng)用，則與之存在差異，主要就是時(shí)無線數(shù)傳設(shè)備進(jìn)行無線數(shù)傳，并要在遠(yuǎn)處設(shè)置一個(gè)一樣的裝置，使其負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)接收，之后在串口的作用下將其發(fā)出;對(duì)于另外的無限數(shù)傳設(shè)備而言。主要就是通過232轉(zhuǎn)USB數(shù)據(jù)線的形式，使其與電腦進(jìn)行有效連接，這樣在電腦監(jiān)控軟件得到儀表控制器實(shí)際發(fā)出的數(shù)據(jù)之后，就能夠精準(zhǔn)的顯示出來，如圖一所示，將無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)方案詳細(xì)展現(xiàn)出來。

除此之外，對(duì)于監(jiān)控上機(jī)位診斷功能而言，在實(shí)際對(duì)監(jiān)控軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)過程中，最重要的就是加入電機(jī)控制器、電池管理系統(tǒng)診斷故障功能，甚至還要使數(shù)據(jù)最終以Excel格式將文件導(dǎo)出并進(jìn)行保存，同時(shí)還要對(duì)各項(xiàng)故障問題進(jìn)行精準(zhǔn)記錄?；诖耍龊么隧?xiàng)功能設(shè)計(jì)工作，不僅能夠?yàn)閷?shí)際產(chǎn)生障礙期間提供諸多便利，也能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題、診斷問題、解決問題。

結(jié)束語：

總而言之，將無線數(shù)據(jù)采集技術(shù)作為基礎(chǔ)條件，對(duì)整車控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，在保證實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，要制定針對(duì)性的設(shè)計(jì)方案，在將該系統(tǒng)應(yīng)用到實(shí)處的同時(shí)，對(duì)其各項(xiàng)功能作用進(jìn)行實(shí)踐應(yīng)用，從而為后續(xù)提升整車控制系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性和安全性提供保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]李少林，張維路，劉民，張卓夫.基于ZigBee/WiFi技術(shù)的無線數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)[J].組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù)，2018（09）：92-94+98.

[2]海爭(zhēng)平，黃偉.基于MotoTron的整車控制系統(tǒng)半實(shí)物仿真平臺(tái)開發(fā)[J].價(jià)值工程，2016，35（09）：213-216.

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