[发明专利]一种电动汽车的EMB控制系统及其控制方法

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。

主权项

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；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，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为车轮滑移率；其中，传递函数Gη(s)为车轮滑移率与制动力矩之间的线性化动态特性传递函数，如下式：其中，传递函数Gλ(s)为标准化车轮减速度与制动力矩之间的线性化动态特性传递函数，如下式：传递函数G_η(s)和传递函数G_λ(s)中：J代表车轮转动惯量；F_z表示轮胎与路面接触点的垂直载荷力；m表示单轴质量；表示车轮的附着系数；v表示汽车运行速度；r表示车轮半径；C、将调节后的ε，返回步骤B，重复循环调节，直到将ε调节该变量到一个设定的恒定值，即车轮制动力系数与车轮滑移率的凸组合