Үндсэн хөдөлгүүрт байрлал мэдрэгчийг сонгохдоо шийдвэрлэх нь бараг зайлшгүй юм. Гэхдээ 'шийдвэрлэгч сонгох' нь өөрөө тийм ч хэцүү биш юм. Хэцүү зүйл бол өгөгдлийн хуудасны ард олон тооны үйлдвэрлэлийн гүйцэтгэлийг үнэхээр тодорхойлдог цөөн хэдэн дүгнэлт гаргах явдал юм: хос туйл нь мотортой таарч байгаа эсэх, нарийвчлалын тоонд хэр итгэх, температур, чичиргээний баталгаажуулалтад ямар үйлдлийн нөхцөл ашиглах, код тайлах гинж зөв таарч байгаа эсэх, функциональ аюулгүй байдлын ямар түвшинд хүрэх ёстой. Эдгээр таван асуудал тус бүр нь масс үйлдвэрлэл эсвэл эрс тэс нөхцөлд асуудлыг илчлэхийн зэрэгцээ прототипийн үе шатанд төслийг хэвийн харагдуулахад хангалттай юм.
Эхлээд тодруул: яагаад үндсэн хөтчийн програмууд шийдэгчээс зайлсхийж чадахгүй байна
Мотор тасалгаанд өндөр температур, тосны бохирдол, хүчтэй цахилгаан соронзон хөндлөнгийн нөлөөллөөс болж оптик кодлогчдын кодын диск болон оптокоуплерууд нь хэврэг байдаг бол Hall-д суурилсан шийдлүүд нь үндсэн хөтөчийн удирдлагын нарийвчлал, тууштай байдлын шаардлагыг хангахад бэрхшээлтэй байдаг. Шийдвэрлэгчийн мөн чанар нь цахилгаан соронзон трансформатор юм: ротор дээр электрон эд анги байхгүй. Энэ нь синус болон косинусын дугтуйны дохиог гаргахын тулд статорын өдөөх ороомог ба роторын ялгаралын хоорондох соронзон холболтын өөрчлөлтөд тулгуурладаг бөгөөд статорын тал болон код тайлах хэлхээнд бүх дохионы боловсруулалт дууссан. Энэхүү 'идэвхгүй ротор' бүтэц нь температурын эсэргүүцэл, тосны эсэргүүцэл, чичиргээний эсэргүүцлийн доод хязгаар нь роторын идэвхтэй бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд тулгуурладаг уусмалуудынхаас хамаагүй өндөр болохыг тодорхойлдог.
Гэхдээ энэ нь шийдвэрлэгч нь хэмжээс бүрт оновчтой гэсэн үг биш юм. Үүний дутагдал нь адилхан ойлгомжтой: моторын дизайны өөрчлөлтөд ихээхэн нөлөөлдөг бөгөөд платформын нийцтэй байдал нь eddy гүйдлийн шийдлүүдээс доогуур байдаг. 800V систем, хэт өндөр хурд гэх мэт шинээр гарч ирж буй хувилбаруудад эргэлдэх гүйдлийн байрлал мэдрэгч нь аажмаар татагдаж байна. Иймээс шийдвэрлэгчийг сонгох үндэслэл нь үндсэн хөтчийн хэрэглээ нь 'платформыг дахин ашиглах уян хатан байдал'-аас илүү 'хатуу орчинд тогтвортой найдвартай байдал'-д илүү их ач холбогдол өгдөг.
Шүүмж 1: Тул хосыг тааруулах нь зөвхөн 'тохируулах' тухай биш юм.
Шийдвэрлэгч туйлын хосууд нь мотор туйлын хостой тодорхой харилцаатай байх ёстой, гэхдээ 'зохицуулалт' нь өөрөө ихээхэн ялгаатай зардалтай, хоёр тэс өөр хэрэгжүүлэх стратегитай байдаг.
Шийдвэрлэх хамгийн тохиромжтой шийдэл бол RPP = MPP (шийдвэрлэгч туйлын хос мотор туйлын хостой тэнцүү). Суудлын автомашины үндсэн хөтөч мотор нь ихэвчлэн 4-10 хос туйлтай байдаг. Тайлбарлагчийн хос туйлуудыг тэдгээрт тааруулах нь моторын хос туйлын тусламжтайгаар боловсруулах болон угсралтын алдааг нэмэгдүүлэхээс сэргийлж, FOC-ийн хяналтын тогтвортой байдлын өндөр нарийвчлалыг хангана. Энэ бол нарийвчлалын хамгийн эхний зам бөгөөд мотор бүрт тохируулагчийг тохируулахыг шаарддаг тул платформын нийтлэг байдал бага байдаг.
Нөгөө нь RPP = 1 (нэг туйл-хос шийдэгч, платформ буулт). Давуу тал нь нэг резолютор нь олон моторыг хамрах боломжтой боловч механик хазайлт, угсралтын хазайлт зэрэг алдаанууд нь моторын хос хосоор үрждэг бөгөөд ялангуяа өндөр хурдны талбайн суларч буй бүсэд эргүүлэх моментийн долгион хэлбэрээр гарч ирэх магадлал өндөр байдаг. Хэрэв энэ замыг сонгосон бол олшруулах нөлөөг 'шингээх' тулд бүтцийн хүлцэл болон угсралтын процесст хангалттай нарийвчлалын хязгаарыг хадгалах ёстой. Үгүй бол цахилгааны нарийвчлал нь мэдээллийн хуудсан дээр хичнээн сайн харагдаж байсан ч мотор дээр суурилуулсны дараа механик алдаанаас болж зарцуулагдах болно.
Шүүмж 2: Нарийвчлалын тоог задлах; механик алдаа нь ихэвчлэн гол хувь нэмэр оруулдаг
Мэдээллийн хуудас дахь 'цахилгаан алдаа ±X нуман минут'-ыг суурилуулах, тохируулах хамгийн тохиромжтой нөхцөлд хэмждэг. Хөдөлгүүрт бодит суурилуулсны дараа алдааны эх үүсвэрүүд нь дор хаяж суулгацын хазайлт, тэнхлэгийн зай, статор-роторын буруу тохируулга зэргийг багтаасан бөгөөд эдгээр нь нийт алдааг нэмэгдүүлдэг.
Энэ нь сонголтын нийтлэг алдаа нь угсралтын интерфейс дэх хүлцлийн гинжин хэлхээг ижил нягт нямбай шалгахгүйгээр шийдэгчийн нарийвчлалыг дахин дахин харьцуулах явдал юм гэсэн үг юм. Тус тусад нь суурилуулсан статор ба ротортой хуваагч резолюторууд нь бүтцийн дизайн, угсралтын процесст илүү өндөр шаардлага тавьдаг боловч орон зайн хэмнэлттэй байдаг; нэгдсэн шийдүүлэгчийг угсрах нь илүү хялбар боловч илүү их хэмжээний өртөгтэй байдаг. Энэхүү солилцоог 'илүү нарийвчлалтай шийдэгч рүү шилжүүлж' хэрэглэсний дараа засах гэж оролдохын оронд бүтцийн хяналтын үе шатанд түгжих хэрэгтэй. Механик нарийвчлал хангалтгүй үед код тайлах чип нь үр дүнг хадгалах боломжгүй.
Салбарын харьцуулалтын үүднээс авч үзвэл, автомашины түвшний хувьсах дургүйцлийг арилгагчийн цахилгааны алдаа нь ойролцоогоор ±25'-аас ±30' хооронд хэлбэлздэг бөгөөд зарим оновчтой загварууд нь бодит хэмжилтэнд бага утгыг авч чаддаг. Сонгон шалгаруулалтын жинхэнэ асуулт бол: энэ үзүүлэлтийг суурилуулах ямар нөхцөлд авсан бэ? Миний бүтцийн хүлцлийн хэлхээ ижил нөхцөлийг хадгалж чадах уу?
Шийдвэр 3: Температур ба чичиргээг 'хамгийн муу нөхцөл байдал'-ын дагуу баталгаажуулах боловч эвдрэл ихтэй хэсэг нь ихэвчлэн шийдэгч биш байдаг.
Хөдөлгүүрийн мотор шийдэгчийн ажиллах температурын доод хязгаар нь ихэвчлэн -40 ° C-ийг хамрах шаардлагатай байдаг бол дээд хязгаарыг моторын орон сууцны дундаж температураар тодорхойлох боломжгүй байдаг. Ороомогтой ойролцоо байрлал нь орон сууцнаас хамаагүй халуун байдаг. Салбар дахь автомашины зэрэглэлийн гол бүтээгдэхүүний температурын дээд хязгаарыг 150 ° C-аас 155 ° C-ийн мужид хуваарилдаг бөгөөд дулааны эх үүсвэртэй ойрхон хувилбарууд нь илүү өндөр маржинтай баталгаажуулалтыг шаарддаг. Чичиргээ болон цочролыг зөвхөн өрөөний температурын статик туршилтаар хангаад зогсохгүй автомашины санамсаргүй чичиргээ болон механик цохилтын профайлыг зүйл тус бүрээр нь шалгах хэрэгтэй.
Гэхдээ биеийн температурын эсэргүүцлээс илүү амархан дутуу үнэлдэг зүйл бол холболтын хэсэг юм . Сигналын гажиг үүсэх бодит төслүүдэд ихээхэн хувь нь зохицуулагчийн ороомог эсвэл соронзон хэлхээний эвдрэл биш, харин температурын эргэлт, чичиргээний дор хар тугалга бэхэлгээ, холбогч дахь битүүмжлэлийн эвдрэл, муу холбоо, утас хоорондын хөндлөнгийн оролцоо юм. Сонголт нь зөвхөн тохируулагчийн биеийн температурын үзүүлэлтийг баталгаажуулж, бэхэлгээний материалын сонголт, холбогчийг битүүмжлэх, суналтыг дараа нь 'шаардлагатай бол' үлдээдэг бол найдвартай байдлын гинжин хэлхээний хамгийн сул холбоосыг эцэс хүртэл үлдээнэ.
Шийдвэр 4: Цахилгаан параметрүүд болон код тайлах гинжийг нэг хүснэгтэд харьцуулах ёстой
Шийдвэрлэгч нь далайцаар зохицуулагдсан синус болон косинусын дохиог зөөгч дээр гаргадаг. Өнцгийн мэдээлэл нь дугтуйнд нуугдаж байгаа бөгөөд үүнийг MCU ашиглах боломжтой дижитал өнцөг болгохоос өмнө задлах шаардлагатай. Шифрийг тайлах схемийг сонгох нь шийдэгчийн биеийн цахилгаан параметрүүдэд шууд урвуу хязгаарлалтыг бий болгодог.
Хатуу декодчилол (RDC чип) нь 12-16 битийн ердийн нарийвчлалтай, араваас хэдэн зуун микросекунд хүртэлх хугацааны хоцролтыг хянах чадвартай, тусгай шийдэгчээс дижитал хөрвүүлэгчийн замыг дагадаг. Энэ нь гүйцсэн PLL гогцоотой бөгөөд бараг MCU тооцоолох хүч хэрэглэдэггүй тул шалгалт тохируулгын нарийн хуваарьтай масс үйлдвэрлэлийн платформуудад тохиромжтой. Зардал нь тодорхой моторын динамик шинж чанарт тохируулан өөрчлөх боломжгүй тогтмол давталтын зурвасын өргөн юм.
Зөөлөн код тайлах (DSADC + програм хангамжийн алгоритм) нь гадаад RDC-ийг арилгаж, MCU-ийн чип дээрх дельта-сигма ADC-ийг ашиглан далайцаар модуляцлагдсан дохиог шууд түүвэрлэн, үүний дараа програм хангамж нь бүх тооцоог хийж дуусгадаг. DSADC-ийн өндөр хэт дээж авах харьцаа болон дижитал шүүлтүүр нь тоон хэмжилтийн дуу чимээг өндөр давтамж руу түлхэж, 5-10 кГц-ийн зөөвөрлөгч дээрх нам давтамжийн дугтуйнд өндөр дохио-дуу чимээний харьцааг бий болгохын зэрэгцээ моторын динамик шинж чанарын тооцооллын параметрүүдийг тохируулах уян хатан байдлыг хадгалах боломжтой. Зардал нь MCU тооцоолох хүч, хөгжүүлэлтийн нөөцийн ажил бөгөөд шийдлийн чанар нь програм хангамжийн төлөвшилөөс ихээхэн хамаардаг.
Аль ч замыг сонгосон байхаас үл хамааран сонгохдоо тохируулах шаардлагатай параметрүүд нь дор хаяж: өдөөх давтамж (үндсэн RDC нь 2 кГц-аас 20 кГц-ийн өдөөх мужийг хамардаг ба ердийн резолюторууд нь 10 кГц-ийн ойролцоо үнэлгээтэй байдаг), хувиргах харьцаа (ихэвчлэн 0.286-0.5 мужид байдаг), өдөөх эсэргүүцэл ба чипийг задлах хүчин чадал зэрэг орно. Олз таарахгүй байхын үр дагавар нь шууд байдаг: далайц хангалтгүй байх нь дохио-дуу чимээний харьцааг муутгадаг бол далайцын ханалт нь долгионы хэлбэрийг таслахад хүргэдэг. Аль ч тохиолдолд өнцгийн мэдээлэл гажуудсан байна. Шийдвэрлэгчийн мэдээллийн хуудсыг техник хангамжийн схемийн үе шатанд код тайлах чипийн гарын авлагатай зүйл тус бүрээр нь харьцуулах нь ердөө хагас өдрийн зардал бөгөөд дараа нь эцэс төгсгөлгүй дибаг хийх ажлыг хэмнэдэг.
Шийдвэр 5: Үйл ажиллагааны аюулгүй байдал нь 'ASIL үнэлгээтэй загварыг сонгох'-оор дуусдаггүй.
Хөтөчийн байрлалын гол мэдрэгч нь эргэлтийн моментийн хяналтын хаалттай хүрдний эхлэлийн цэг юм. Өнцгийн дохио бүтэлгүйтсэний дараа үр дагавар нь эргүүлэх моментийн хэлбэлзлээс эхлээд эрчим хүчний тасалдал эсвэл санамсаргүй эргүүлэх момент хүртэл хэлбэлздэг. Тиймээс, функциональ аюулгүй байдлын асуудал 'нийлүүлэгч ASIL X-ийн дэмжлэгийг шаардаж байна' түвшинд зогсох боломжгүй; тэдгээрийг тусгай загварт хэрэгжүүлэх ёстой нэг цэгийн гэмтэл, илүүдэл архитектурын .
Салбарын стандарт практик нь шийдэгчийн их бие эсвэл мэдрэгч элементийн түвшинд ASIL C (SEooC)-д хүрч, системийн түвшний нөөцийн дизайн-хос сувгийн ороомог, хос код тайлах хэлхээ эсвэл 'физик мэдрэгч + мэдрэгчгүй тооцоолол'-ын зэрэгцээ баталгаажуулалтаар дамжуулан ASIL D-д хүрэх ерөнхий системийг дэмжих явдал юм. Оношилгооны хамрах хүрээ юу вэ? Хэрэв хоёр сувгийн схемийг ашиглаж байгаа бол хоёр сувгийн бие даасан байдал хэрхэн хангагдаж, нийтлэг шалтгааны улмаас үүссэн эвдрэлийг хэрхэн үгүйсгэх вэ? Эдгээр асуултууд нь техникийн үзүүлэлтүүдийн харьцуулалтын хүснэгтэд ихэвчлэн үл үзэгдэх боловч функциональ аюулгүй байдлын аргументыг хаах боломжтой эсэхийг шууд тодорхойлдог.
Сонголтын дарааллын мэдрэмж рүү буцах
Эдгээр таван дүгнэлтийг хооронд нь холбож үзвэл сонголтын логик нь үнэхээр тодорхой байна: эхлээд туйл хосын стратегийг (нарийвчлал-эхлээд эсвэл платформ-эхлээд) тодорхойлно, дараа нь бүтцийн хэлбэр, суурилуулалтын хүлцлийн гинжин хэлхээнд түгжиж, дараа нь хамгийн муу нөхцөлд температур, чичиргээг баталгаажуулж, холболтын хэсгийг ижил найдвартай байдлын хяналтын жагсаалтад оруулна, дараагийн параметрийг сонгох систем болон эцсийн функцээр тохируулна. илүүдэл архитектур хүчинтэй эсэхийг урвуу шалгахын тулд аюулгүй байдлын шаардлага. Эдгээр таван алхмын дараа ихэвчлэн нэг эсвэл хоёр нэр дэвшигч загвар үлддэг бөгөөд эдгээр нэг эсвэл хоёрын хоорондох ялгаа нь прототипийг харьцуулахад үнэхээр цаг зарцуулах хэрэгтэй хэсэг юм.
Шийдвэрлэгч нь үндсэн хөтчийн байрлал мэдрэгчийн цорын ганц сонголт биш, харин найдвартай байдал, байгаль орчны хүлцлийг нэн тэргүүнд тавьдаг масс үйлдвэрлэлийн гол хөтчийн төслүүдэд 'санамсаргүй байдлаар сонгосон' биш харин 'зөв сонгогдсон' байх ёстой бүрэлдэхүүн хэсэг хэвээр байна. Зөв сонгох гол түлхүүр нь дээрх төслийн өгөгдлийн хуудсан дээрх хамгийн тод томруун нарийвчлалын үзүүлэлт биш, харин төслийн эхэн үеийн өгөгдлийн хуудсанд нухацтай хандсан эсэх нь чухал юм.
