一种电动汽车的EMB控制系统及其控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106476631A(43)申请公布日2017.03.08(21)申请号201611028516.2(22)申请日2016.11.18(71)申请人四川城市职业学院地址610000四川省成都市外东洪河中路351号(72)发明人罗茂元陈天伟(74)专利代理机构成都顶峰专利事务所(普通合伙)51224代理人任远高(51)Int.Cl.B60L7/26(2006.01)权利要求书3页说明书12页附图11页(54)发明名称一种电动汽车的EMB控制系统及其控制方法(57)摘要本发明提供了一种电动汽车的EMB控制系统及其控制方法，旨在解决传统的制动系统多采用气、液、机械混合制动方式，制动反应慢的问题。一种电动汽车的EMB控制系统，包括CAN总线、一级节点控制系统和四个二级节点控制系统，四个二级节点控制系统分别用于控制四个车轮的制动。一级节点控制系统包括电子制动踏板、信号采集模块、一级微控制器和一级CAN总线收发器。二级节点控制系统包括二级CAN总线收发器、二级微控制器、驱动单元和执行器电机；二级CAN总线收发器通过CAN总线接收一级CAN总线收发器发出的控制信号。采用本发明电驱动系统可控性好、响应速度快，能明显提高汽车的主动安全性能。CN106476631ACN106476631A权利要求书1/3页1.一种电动汽车的EMB控制系统，其特征是：包括CAN总线、一级节点控制系统和四个二级节点控制系统，四个二级节点控制系统分别用于控制四个车轮的制动；一级节点控制系统包括电子制动踏板、信号采集模块、一级微控制器和一级CAN总线收发器；信号采集模块用于采集发动机转速信号、车轮轮速信号、电子制动踏板行程信号和电子制动踏板速度信号；信号采集模块将采集的信号传送到一级微控制器；一级微控制器将采集的信号转换为控制信号，一级微控制器将控制信号传送给一级CAN总线收发器；二级节点控制系统包括二级CAN总线收发器、二级微控制器、驱动单元和执行器电机；二级CAN总线收发器通过CAN总线接收一级CAN总线收发器发出的控制信号，二级微控制器接收来自二级CAN总线收发器发出的控制信号；二级微控制器接收的控制信号通过驱动单元传送给执行器电机，执行器电机控制车轮的制动。2.根据权利要求1所述的一种电动汽车的EMB控制系统，其特征是：一级微控制器和二级微控制器均为STM32微控制器，一级微控制器和二级微控制器内部均集成了bxCAN控制器。3.根据权利要求1所述的一种电动汽车的EMB一级控制系统，其特征是：信号采集模块包括计数器脉冲采集单元、位移传感器和踏板速度传感器；计数器脉冲采集单元包括磁电传感器、光隔离器和电压比较器；光隔离器将磁电传感器采集的车轮轮速电信号转为光信号，光信号通过电压比较器转换为脉冲信号；一级节点控制系统还包括电位器，电位器与电压比较器的反向输入端相连；位移传感器用于采集电子制动踏板的行程信号；踏板速度传感器用于采集电子制动踏板的踩踏速度信号；一级节点控制系统还包括AD转换器，位移传感器和踏板速度传感器将采集的信号通过AD转换器转换后传送给一级微控制器。4.根据权利要求1所述的一种电动汽车的EMB控制系统，其特征是：所述一级微控制器与一级CAN总线收发器之间设有信号隔离器。5.根据权利要求1所述的一种电动汽车的EMB控制系统，其特征是：EMB控制系统还包括用于调节信号采集模块采集的信号与一级微控制器电压不同的电平转换器。6.根据权利要求5所述的一种电动汽车的EMB控制系统，其特征是：所述电平转换器为双电源的电平转换器。7.根据权利要求5所述的一种电动汽车的EMB控制系统，其特征是：所述电平转换器为高速CMOS总线开关。8.根据权利要求1所述的一种电动汽车的EMB控制系统，其特征是：EMB制动系统还包括车速采集模块、制动力采集模块、轮胎载荷采集模块、比例控制器和用于制动车轮的制动块；车速采集模块用于采集车速信息，制动力传感器用于采集执制动块对车轮的制动力数据，轮胎载荷采集模块用于轮胎与路面接触点的垂直载荷力，车速采集模块、制动力采集模块和轮胎载荷采集模块均将采集数据传送到一级微控制器；EMB制动系统根据车轮制动力系数与车轮滑移率的凸组合控制制动执行器电机；凸组合获取方法依次包括以下步骤：A：在一级微控制器中，定义输出控制变量ε，2CN106476631A权利要求书2/3页B、对控制变量ε进行调节，控制变量ε经过恒定增益的比例控制器K，再经过传递函数Gη(s)，然后与dη的叠加得到η；控制变量ε经过传递函数Gλ(s)，再与dλ叠加得到λ；然后通过下式得到调节后的ε：ε＝αλ+(1-α)η，α∈[0,1]其中，dη为减速度的干扰与噪声，dλ为滑移率噪声；η是车轮标准减速度，λ为车轮滑移