1、导言
跟着机电技能的开展,电子技能也进入到了轿车制动体系中,呈现了称为“电子制动体系”的新技能。与传统的轿车制动体系不同,电子制动体系以电子元件代替了大部分液压和机械元件,减少了制动体系机械传动的滞后时刻。它依据驾驭员进行制动操作时,踏板行程传感器探知驾驭员的制动目的,进而对各轮制动力进行准确的操控,缩短了制动间隔,然后添加了交通安全性[1]。
2、EMB
线操控动体系现在分为两种类型,一种为电液制动体系EHB (Electro-hydraulic Brake),另一种为电子机械制动体系EMB (Electro-Mechanical Brake)[2]。本文首要评论的内容是后者。
比较传统制动操控体系,电子机械式制动体系有如下长处[3]:
① 体系结构简略,省去很多管路体系及部件;
② 制动呼应时刻短,提高了制动功用;
③ 体系制作、装置、测验简略方便,选用模块化结构,保护简略;
④ 选用电线衔接,体系耐久功用杰出;
⑤ 易于改善,略加改变即可增设各种电操控功用。
电子机械制动体系包含如下部分:
① 电源:选用车载电源。
② 电制动器:选用可接连堵转的力矩电机。
③ 电制动操控单元(ECU):由二部分构成,主控节点和从控节点。主控节点担任接纳制动踏板传感器宣布的信号,经过必定的算法核算,将数据发送给从节点,操操控动器制动;接纳车轮传感器信号,辨认车轮是否抱死、打滑等。从控节点担任接纳发自主节点的数据报文,依据数据报文内容驱动力矩电机滚动方向和滚动力矩。
④ 轮速传感器:运用霍尔传感器在车轮滚动进程中产生脉冲,由ECU收集。
3、EMB体系的硬件规划
图1 体系示目的
3.1 主节点硬件结构
考虑到主节点需求处理的数据比较多,对呼应的实时性要求比较高,因而选用运算才能较强的16位微操控器,这儿咱们选用了英飞凌公司的XC164CM8F40F。它选用高功用16位带5级流水线的C166S V2 CPU,供给较好的DSP功用和中止处理以及外设集和高功用牢靠的片内闪存,40MHz CPU时钟的单指令时刻25ns,以及16级优先中止体系多达75个中止源。
外设方面,它具有14路ADC,多功用通用计时器单元,片内TwinCAN接口,47个GPIO,经过JTAG接口支撑在片调试等丰厚的外设资源。
XC164CM内含两组共五个通用守时/计数器,运用其间一个作为守时器,用来核算车速和踏板行程改变率;运用其他四个作为计数器收集装置在车轮部的霍尔传感器宣布的脉冲信号。
运用一路ADC收集踏板行程传感器的模仿电压值。CAN总线接口方面,片内TwinCAN模块支撑CAN技能规范V2.0A/B,大大简化了CAN接口运用规划。运用片内TwinCAN模块中的一路CAN操控器,外接TLE6250作为CAN总线物理接口的收发,完结CAN总线通讯。
3.2 体系从节点硬件结构
体系需求四个相同的从节点部分,且从节点要完结的功用相对简略,只需求从CAN总线接纳数据报文,依据报文内容来操控电机的滚动方向和力矩巨细,因而能够选用带有片内CAN操控器价格较低的T89C51CC01微操控器。电机驱动芯片方面选用ST公司单封装的全桥电机驱动芯片VNH3SP30。芯片选用小型化封装,节约电路板空间、分量和本钱。该产品特胜包含30A输出电流,40V最高作业电压,支撑最高10KHz的脉宽调制操作。
4、EMB体系的软件规划
4.1 主节点软件规划
图2 主节点软件流程
程序首要等候驾驭员踩下踏板。因为非制动状况时刹车片与制动盘之间保存有必定间隔,当驾驭员刚刚踩下跳板后,力矩电机需求敏捷消除刹车片与制动盘之间的空隙。消除空隙后,程序要能依据踏板的行程来操控力矩电机输出的力矩。因为在消除了刹车片与制动盘之间的空隙后,力矩电机一向处于堵转状况,因而能够选用对力矩电机输出PWM信号脉宽调制的办法来准确操控力矩输出。
因为选用电子制动体系,使对驾驭员制动目的的监测成为或许。例如在产生紧急情况时,驾驭员会敏捷踩下制动踏板,在传统的制动体系中,最大制动力是在踏板踩到最底时供给的。而在电子制动体系中,若产生紧急情况时,或许提早感知驾驭紧急制动目的,并在驾驭员未将制动踏板踩到最底时,即可供给最大制动力,这样能够大大添加制动安全性。依据上述考虑,制动力不能简略的和踏板行程相对应,需求选用智能化的含糊操控办法对制动力进行非线性操控。
当驾驭员彻底铺开制动踏板时,尽管此刻无制动力供给,但刹车片和制动盘仍有触摸,为了尽量减小拖滞扭矩,此刻需求将刹车片脱离制动盘一小段间隔,这是与驾驭员踩下踏板时的消除空隙相对应的进程。
4.2 从节点软件规划
图3 从节点软件流程
从节点要完结的作业则相对简略,从节点只需求接纳CAN总线发送过来的数据,并依据数据内容运用IO接口经过驱动芯片操控电机的滚动方向和对驱动芯片的发送PWM信号来操控力矩电机的力矩。