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蔚來ES8電驅(qū)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理一、說明 為同步功能和減少網(wǎng)絡(luò)管理復(fù)雜度,車輛設(shè)置了4種車輛狀態(tài),CGW(中央網(wǎng)關(guān)控制器)是車輛狀態(tài)的主控制器。CGW根據(jù)接收到的各類信號(hào)和內(nèi)部控制邏輯,設(shè)置車輛狀態(tài)。不同車輛狀態(tài)下,啟用/禁用的車輛功能不同。 1.駐車狀態(tài)Parked Vehicle 進(jìn)入駐車狀態(tài)時(shí),電源開關(guān)繼電器接通,車輛部分功能可以使用。為了節(jié)省電量消耗,車輛同時(shí)設(shè)置了時(shí)間閾值來控制這些功能在駐車狀態(tài)下的使用時(shí)長,默認(rèn)為4個(gè)小時(shí)。到達(dá)時(shí)間rim值后,電源開關(guān)的繼電器斷開,這些功能將被停用。駐車狀態(tài)下功能可用的階段被稱為舒適使能(Comfort Enable)階段。 2 . 車內(nèi)有駕駛員狀態(tài)Driver Present 車內(nèi)有駕駛員狀態(tài),所有與非駕駛相關(guān)的用戶功能都被激活,并根據(jù)認(rèn)證駕駛員的用戶配置和訪問級(jí)別進(jìn)行運(yùn)行,所有系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)通信的車輛功能都被激活(與駕駛直接相關(guān)的功能會(huì)被禁用),為即將進(jìn)入駕駛狀態(tài)做好準(zhǔn)備。 3 . 駕駛狀態(tài)Driving 駕駛狀態(tài),所有用戶功能都被激活,并根據(jù)認(rèn)證駕駛員的用戶配置和訪問級(jí)別進(jìn)行運(yùn)行,所有系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)通信的車輛功能都被激活(與充電直接相關(guān)的功能會(huì)被禁用),允許駕駛。 4.軟件更新狀態(tài)SW Update 軟件更新狀態(tài),用于車輛診斷、軟件更新或其他配置設(shè)置。在此狀態(tài)下,電源開關(guān)的繼電器接通,車輛網(wǎng)絡(luò)通信激活。
二、操作 車輛狀態(tài)判斷的主要輸入信號(hào)有-駕駛員座椅乘坐感知信號(hào)、電源開關(guān)的繼電器通斷信號(hào)、制動(dòng)踏板行程信號(hào)、擋位信號(hào)、駕駛員車門開閉信號(hào)等,CGW根據(jù)信號(hào)輸入,判斷并設(shè)置車輛的狀態(tài)。 1.駐車狀態(tài)Parked Vehicle 當(dāng)駕駛員離開駕駛員座椅,并從駕駛員車門離開車輛,CGW等待一定時(shí)間后,將車輛設(shè)置為駐車狀態(tài)。當(dāng)軟件更新進(jìn)程結(jié)束后,中央網(wǎng)關(guān)控制器(CGW)會(huì)把車輛狀態(tài)從軟件更新狀態(tài)改變至駐車狀態(tài)。車輛在駐車狀態(tài)時(shí),電源開關(guān)的繼電器在“舒適使能”階段接通,退出舒適使能階段時(shí),繼電器斷開。 2.車內(nèi)有駕駛員狀態(tài)Driver Present 當(dāng)認(rèn)證駕駛員進(jìn)入車輛,乘坐在駕駛員座椅上,并車門關(guān)閉時(shí),CGW會(huì)把車輛狀態(tài)從駐車狀態(tài)改變至車內(nèi)有駕駛員狀態(tài)。如果不關(guān)閉車門,用戶也可能通過踩踏制動(dòng)踏板,來使車輛進(jìn)入車內(nèi)有駕駛員狀態(tài)。當(dāng)車輛靜止,擋位進(jìn)入P擋時(shí),CGW會(huì)把車輛狀態(tài)從“駕駛狀態(tài)”改變至車內(nèi)有駕駛員狀態(tài)。車輛在車內(nèi)有駕駛員狀態(tài)時(shí),電源開關(guān)的繼電器保持接通。 3 . 駕駛狀態(tài)Driving 當(dāng)車輛擋位進(jìn)入D擋或R擋,踩踏制動(dòng)踏板,CGW接收到車輛未充電信號(hào)后,會(huì)把車輛狀態(tài)從車內(nèi)有駕駛員狀態(tài)改變至駕駛狀態(tài)。車輛在駕駛狀態(tài)時(shí),電源開關(guān)的繼電器保持接通。 4.軟件更新狀態(tài)SW Update 車輛可從駐車狀態(tài)或車內(nèi)有駕駛員狀態(tài)進(jìn)入軟件更新狀態(tài),當(dāng)遠(yuǎn)程軟件更新進(jìn)程被初始化,CGW將把車輛狀態(tài)設(shè)置為軟件更新狀態(tài)。車輛在軟件更新狀態(tài)時(shí),電源開關(guān)的繼電器保持接通。
三、部件 EDS(電驅(qū)系統(tǒng))負(fù)責(zé)車輛的動(dòng)力輸出,能夠?qū)⒏邏弘姵匕闹绷髂芰坑每煽氐姆绞睫D(zhuǎn)化為機(jī)械扭矩,傳遞給車輪以驅(qū)動(dòng)車輛,另外,還可以在車輛制動(dòng)狀態(tài)下,回收制動(dòng)能量向高壓電池包充電,以及實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)倒車等功能。車輛配備了2個(gè)EDS,前電驅(qū)系統(tǒng)安裝在前副車架上,后電驅(qū)系統(tǒng)安裝在后副車架上。EDS防護(hù)等級(jí)滿足IP6K9K和IP67。EDS由3個(gè)主要部件組成,分別是逆變器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和齒輪箱。逆變器通過螺栓與齒輪箱連接,齒輪箱通過螺栓與驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接。電機(jī)和逆變器需要從車輛熱管理系統(tǒng)獲取冷卻液進(jìn)行散熱,逆變器和電機(jī)在冷卻回路上串聯(lián),冷卻液先通過逆變器,然后通過電機(jī)。 1 . 逆變器(240kW)(如圖1所示)
逆變器是電驅(qū)系統(tǒng)的控制接口,它同VCU(車輛控制器)進(jìn)行通信,來控制需要的轉(zhuǎn)矩。它還對(duì)電機(jī)的狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)、管理,將相應(yīng)的電機(jī)狀態(tài),如母線電壓、電流、溫度、故障狀態(tài)以及電機(jī)當(dāng)前許用扭矩等信息通過CAN(控制器局域網(wǎng))網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給VCU。同時(shí),逆變器也是電驅(qū)系統(tǒng)的逆變器,負(fù)責(zé)把電池的直流能量轉(zhuǎn)變成交流能量并提供給電機(jī),或者相反把交流能量轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷髂芰坎⑻峁┙o動(dòng)力電池包。在逆變器上有兩根高壓電氣線,分別接入高壓正極和高壓負(fù)極。逆變器和驅(qū)動(dòng)電機(jī)之間通過6根交流母排進(jìn)行高壓電氣連接,交流母排通過螺栓安裝在齒輪箱的頂部。逆變器與驅(qū)動(dòng)電機(jī)之間有低壓電氣連接,傳遞驅(qū)動(dòng)電機(jī)的溫度信號(hào)和速度位置信號(hào)。 2.逆變器(160kW)(如圖2所示) 逆變器是電驅(qū)系統(tǒng)的控制接口,它同VCU進(jìn)行通信,來控制需要的轉(zhuǎn)矩。它還對(duì)電機(jī)的狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)、管理,將相應(yīng)的電機(jī)狀態(tài),如母線電壓、電流、溫度、故障狀態(tài)以及電機(jī)當(dāng)前許用扭矩等信息通過CAN(控制器局域網(wǎng))網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給VCU。同時(shí),逆變器也是電驅(qū)系統(tǒng)的逆變器,負(fù)責(zé)把電池的直流能量轉(zhuǎn)變成交流能量并提供給電機(jī),或者相反把交流能量轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷髂芰坎⑻峁┙o動(dòng)力電池包。在逆變器上有兩根高壓電氣線,分別接入高壓正極和高壓負(fù)極。逆變器和驅(qū)動(dòng)電機(jī)之間通過3根交流母排進(jìn)行高壓電氣連接,交流母排通過螺栓安裝在齒輪箱的頂部。逆變器與驅(qū)動(dòng)電機(jī)之間有低壓電氣連接,傳遞驅(qū)動(dòng)電機(jī)的溫度信號(hào)和速度位置信號(hào)。 3 . 驅(qū)動(dòng)電機(jī)(240kW)(如圖3所示)
驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過M10螺栓與齒輪減速箱相連,連接面通過橡膠圈密封,實(shí)現(xiàn)電能與機(jī)械能的互相轉(zhuǎn)化,最高轉(zhuǎn)速15000r/min。驅(qū)動(dòng)電機(jī)內(nèi)部3個(gè)NTC(負(fù)溫度系數(shù))傳感器,裝在端部繞組,靠近齒輪箱側(cè),每個(gè)傳感器有一根接地線,通過低壓連接線與逆變器側(cè)的管腳連接。驅(qū)動(dòng)電機(jī)還有一個(gè)速度傳感器,該傳感器靠近驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)軸的輸出側(cè)。速度傳感器輸出兩根信號(hào)線給逆變器,通過低壓連接線與驅(qū)動(dòng)逆變器側(cè)的管腳連接。
4 . 驅(qū)動(dòng)電機(jī)(160kW)(如圖4所示)
驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過M10螺栓與齒輪減速箱和逆變器相連,連接面通過橡膠圈密封,實(shí)現(xiàn)電能與機(jī)械能的互相轉(zhuǎn)化,最高轉(zhuǎn)速15000r/min、驅(qū)動(dòng)電機(jī)內(nèi)部3個(gè)NTC(負(fù)溫度系數(shù))傳感器,裝在端部繞組,靠近齒輪箱側(cè),每個(gè)傳感器有一根接地線,通過低壓連接線與逆變器側(cè)的管腳連接。驅(qū)動(dòng)電機(jī)還有一個(gè)速度傳感器,該傳感器靠近驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)軸的輸出側(cè)。速度傳感器輸出兩根信號(hào)線給逆變器,通過低壓連接線與驅(qū)動(dòng)逆變器側(cè)的管腳連接。 5.齒輪箱(240kW)(如圖5所示)
齒輪箱安裝到EDS(電驅(qū)系統(tǒng))的中間,一側(cè)連接至驅(qū)動(dòng)電機(jī),另一側(cè)通過螺栓連接至逆變器。齒輪箱采用傳動(dòng)比為9.599的單擋常嚙合傳動(dòng)齒輪,不具備物理空擋功能,主要實(shí)現(xiàn)降低轉(zhuǎn)速、增加扭矩的功能,并把驅(qū)動(dòng)電機(jī)的扭矩傳遞到驅(qū)動(dòng)半軸和車輪。齒輪箱內(nèi)部有潤滑油,用于潤滑傳動(dòng)齒輪,其中前電驅(qū)系統(tǒng)齒輪箱齒輪油容量為1.9L,后電驅(qū)系統(tǒng)齒輪箱齒輪油容量為1.6L。 6.齒輪箱(160kW)(如圖6所示) 齒輪箱安裝到EDS(電驅(qū)系統(tǒng))的一側(cè),另一側(cè)通過螺栓連接至電機(jī)。齒輪箱采用傳動(dòng)比為9.57的單擋常嚙合傳動(dòng)齒輪,不具備物理空擋功能,主要實(shí)現(xiàn)降低轉(zhuǎn)速、增加扭矩的功能,并把驅(qū)動(dòng)電機(jī)的扭矩傳遞到驅(qū)動(dòng)半軸和車輪。齒輪箱內(nèi)部有潤滑油,用于潤滑傳動(dòng)齒輪,其中前電驅(qū)系統(tǒng)齒輪箱齒輪油容量為1.3L,后電驅(qū)系統(tǒng)齒輪箱齒輪油容量為1.1L。
四、模式操作 1.駕駛模式 當(dāng)車輛處于車內(nèi)有駕駛員狀態(tài)或駕駛狀態(tài)時(shí),可設(shè)置或切換駕駛模式。車輛具有4種駕駛模式,分別是個(gè)性化模式、節(jié)能模式、舒適模式和運(yùn)動(dòng)模式。CDC(多媒體系統(tǒng)主機(jī))是駕駛模式的主控制模塊,能夠存儲(chǔ)不同駕駛模式下的內(nèi)部標(biāo)定設(shè)置和個(gè)性化的用戶設(shè)置,并負(fù)責(zé)將與所選駕駛模式相關(guān)的設(shè)置通過CAN (控制器局域網(wǎng))分別發(fā)送到相關(guān)模塊。不同駕駛模式的內(nèi)部設(shè)置和可個(gè)性化內(nèi)容,如表所示。
2.拖車模式 VCU有拖車模式的開啟/關(guān)閉按鍵,當(dāng)操作開啟按鍵時(shí),電子駐車卡鉗松開,VCU設(shè)置車輛為邏輯N擋,車輛進(jìn)入拖車模式。操作VCU上的拖車模式關(guān)閉按鍵,車輛退出拖車模式,也可操作電子駐車換擋模塊上的P按鍵或VCU上的P軟按鍵來退出拖車模式。
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