CN114087302B - 一种电子机械制动线控***构型控制方法及控制*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电子机械制动线控***构型控制方法及控制***,所述控制方法用于双同步电机电子机械制动线控***构型;所述控制方法,包括:获取第一扭矩传感器测量到的第一实际输出扭矩和第二扭矩传感器测量到的第二实际输出扭矩;若接收到的信号为制动加载信号,则将第一差值分别与起始扭矩差和电机失效时的最大扭矩差进行对比,得到对比结果;第一差值为第一实际输出扭矩和第二实际输出扭矩的差值的绝对值;根据对比结果对第一电机和第二电机进行控制,以通过制动执行元件完成制动加载。本发明能实现制动力的同步精准控制。
Description
技术领域
本发明涉及电动车制动领域,特别是涉及一种电子机械制动线控***构型控制方法及控制***。
背景技术
由于电子机械制动(EMB)***取代了传统制动***中液压(气压)的复杂管路结构,具有响应时间短、便于装配和维护等优点,将逐渐成为未来电动汽车制动方案的发展方向。为了防止制动时电机出现故障或者***线路出现断路而引发制动失效的问题,需要从机构冗余的角度对EMB***进行设计,以提高***的安全可靠性。
目前,采用双电机冗余构型的EMB线控制动***主要有两种:一种高可靠性EMB线控制动***及其控制方法,该***存在如下技术问题:(i)采用位置传感器采集的制动间隙作为控制制动力的反馈信号,难以精准控制制动力;(ii)随着制动摩擦块的摩擦减薄,制动间隙将逐渐减小,基于制动间隙的制动力控制策略将失效;(iii)正常制动加载过程中,仅以单个电机用于力矩输出,另一电机并不发挥作用,电机使用效率低,无法发挥双电机的最大性能。另一种适用于ABS的高稳定EMB线控制动***及其控制方法,该***存在如下技术问题:(i)在两电机均正常使用状态下,由于滚珠丝杆和螺纹螺杆机构的差异性,在制动加载过程中,难以实现制动力的同步精准控制;(ii)螺纹螺杆摩擦系数大,机构传动效率低,并不具备频繁制动过程中的快速响应特性;(iii)一旦驱动螺纹螺杆的电机在制动加载过程中失效,由于螺纹螺杆的自锁特性,将导致机构无法完成制动释放,致使制动抱死。现有的EMB线控制动***都存在难以同步精准控制的问题。
发明内容
基于此,本发明实施例提供一种电子机械制动线控***构型控制方法及控制***,以实现制动力的同步精准控制。
为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
一种电子机械制动线控***构型控制方法,所述控制方法用于双同步电机电子机械制动线控***构型;所述双同步电机电子机械制动线控***构型,包括:
电控单元、第一电机、第二电机、第一扭矩传感器、第二扭矩传感器和制动执行元件;所述电控单元分别与所述第一电机和所述第二电机电连接;所述第一电机的输出轴上连接所述第一扭矩传感器;所述第二电机的输出轴上连接所述第二扭矩传感器;所述第一扭矩传感器、所述第二扭矩传感器均与所述电控单元电连接;所述第一扭矩传感器和所述第二扭矩传感器的输出轴均与所述制动执行元件连接;
所述控制方法,包括:
获取所述第一扭矩传感器测量到的第一实际输出扭矩和所述第二扭矩传感器测量到的第二实际输出扭矩;
若接收到的信号为制动加载信号,则将第一差值分别与起始扭矩差和电机失效时的最大扭矩差进行对比,得到对比结果;所述第一差值为所述第一实际输出扭矩和所述第二实际输出扭矩的差值的绝对值;
根据所述对比结果对所述第一电机和所述第二电机进行控制,以通过所述制动执行元件完成制动加载;所述起始扭矩差小于所述最大扭矩差。
可选的,所述根据所述对比结果对所述第一电机和所述第二电机进行控制,具体包括:
当所述对比结果为所述第一差值小于所述起始扭矩差时,则保持所述第一电机和所述第二电机的当前输出扭矩;
当所述对比结果为所述第一差值大于或等于所述起始扭矩差且小于所述最大扭矩差时,则分别对所述第一电机和所述第二电机的输出扭矩进行同步补偿调节;
当所述对比结果为所述第一差值大于或等于所述最大扭矩差时,则确定失效电机,并控制所述失效电机停止工作,控制未失效电机按照目标扭矩输出;所述目标扭矩为所述第一电机的第一目标制动扭矩和所述第二电机的第二目标制动扭矩之和。
可选的,所述分别对所述第一电机和所述第二电机的输出扭矩进行同步补偿调节,具体包括:
根据所述第一差值和电机的补偿变量系数,计算各个电机的扭矩补偿量;
根据所述第一电机的扭矩补偿量对所述第一电机的输出扭矩进行补偿,根据所述第二电机的扭矩补偿量对所述第二电机的输出扭矩进行补偿。
可选的,所述确定失效电机,具体包括:
当第二差值大于或等于所述最大扭矩差且第三差值小于所述最大扭矩差时,则确定所述第一电机为失效电机,所述第二电机为未失效电机;所述第二差值为所述第一实际输出扭矩和设定扭矩的差值的绝对值;所述第三差值为所述第二实际输出扭矩和所述设定扭矩的差值的绝对值;所述设定扭矩为所述目标扭矩的一半;
当所述第三差值大于或等于所述最大扭矩差且所述第二差值小于所述最大扭矩差时,则确定所述第二电机为失效电机,所述第一电机为未失效电机。
可选的,在所述获取所述第一扭矩传感器测量到的第一实际输出扭矩和所述第二扭矩传感器测量到的第二实际输出扭矩之后,还包括:
若接收到的信号为制动解除信号,则判断将所述第一实际输出扭矩和所述第二实际输出扭矩是否均为零,若是,则控制所述第一电机和所述第二电机均反转设定角度,以通过所述制动执行元件完成制动解除。
可选的,在所述获取所述第一扭矩传感器测量到的第一实际输出扭矩和所述第二扭矩传感器测量到的第二实际输出扭矩之前,还包括:
若接收到的信号为制动加载信号,则向所述第一电机发出第一目标制动扭矩信号,向所述第二电机发出第二目标制动扭矩信号。
可选的,在所述获取所述第一扭矩传感器测量到的第一实际输出扭矩和所述第二扭矩传感器测量到的第二实际输出扭矩之前,还包括:
当接收到制动解除信号时,则向所述第一电机发出第一制动解除信号,向所述第二电机发出第二制动解除信号。
本发明还提供了一种电子机械制动线控***构型控制***,所述控制***用于双同步电机电子机械制动线控***构型;所述双同步电机电子机械制动线控***构型,包括:
电控单元、第一电机、第二电机、第一扭矩传感器、第二扭矩传感器和制动执行元件;所述电控单元分别与所述第一电机和所述第二电机电连接;所述第一电机的输出轴上连接所述第一扭矩传感器;所述第二电机的输出轴上连接所述第二扭矩传感器;所述第一扭矩传感器、所述第二扭矩传感器均与所述电控单元电连接;所述第一扭矩传感器和所述第二扭矩传感器的输出轴均与所述制动执行元件连接;
所述控制***,包括:
扭矩获取模块,用于获取所述第一扭矩传感器测量到的第一实际输出扭矩和所述第二扭矩传感器测量到的第二实际输出扭矩;
扭矩比对模块,用于若接收到的信号为制动加载信号,则将第一差值分别与起始扭矩差和电机失效时的最大扭矩差进行对比,得到对比结果;所述第一差值为所述第一实际输出扭矩和所述第二实际输出扭矩的差值的绝对值;
制动加载控制模块,用于根据所述对比结果对所述第一电机和所述第二电机进行控制,以通过所述制动执行元件完成制动加载;所述起始扭矩差小于所述最大扭矩差。
可选的,所述制动加载控制模块,具体包括:
电机自身控制单元,用于当所述对比结果为所述第一差值小于所述起始扭矩差时,则保持所述第一电机和所述第二电机的当前输出扭矩;
同步补偿单元,用于当所述对比结果为所述第一差值大于或等于所述起始扭矩差且小于所述最大扭矩差时,则分别对所述第一电机和所述第二电机的输出扭矩进行同步补偿调节;
失效电机确定单元,用于当所述对比结果为所述第一差值大于或等于所述最大扭矩差时,则确定失效电机,并控制所述失效电机停止工作,控制未失效电机按照目标扭矩输出;所述目标扭矩为所述第一电机的第一目标制动扭矩和所述第二电机的第二目标制动扭矩之和。
可选的,所述同步补偿单元,具体包括:
补偿量计算子单元,用于根据所述第一差值和电机的补偿变量系数,计算各个电机的扭矩补偿量;
电机补偿子单元,用于根据所述第一电机的扭矩补偿量对所述第一电机的输出扭矩进行补偿,根据所述第二电机的扭矩补偿量对所述第二电机的输出扭矩进行补偿。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明实施例提出了一种电子机械制动线控***构型控制方法及控制***,所述控制方法用于双同步电机电子机械制动线控***构型;所述控制方法,若接收到的信号为制动加载信号,则获取到的第一扭矩传感器测量到的第一实际输出扭矩和第二扭矩传感器将测量到的第二实际输出扭矩,并将第一实际输出扭矩和第二实际输出扭矩的差值的绝对值分别与起始扭矩差和电机失效时的最大扭矩差进行对比,根据对比结果对第一电机和第二电机进行控制,以通过制动执行元件完成制动加载,本发明实时监测各电机的输出力矩,根据电机的输出力矩的对比结果进行控制,能对电机制动性能的控制更加精准和直接,能够实现制动力的同步精准控制。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的双同步电机电子机械制动线控***构型的结构图;
图2为本发明实施例提供的行星齿轮减速器将两个扭矩传感器输出的扭矩进行叠加的示意图;
图3为本发明实施例提供的补偿原理图;
图4为本发明实施例提供的电子机械制动线控***构型控制方法的流程图;
图5为本发明实施例提供的电子机械制动线控***构型控制***的结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本实施例提供的电子机械制动线控***构型控制方法,用于双同步电机电子机械制动线控***构型。首先对双同步电机电子机械制动线控***构型进行介绍,参见图1,所述双同步电机电子机械制动线控***构型,包括:
电控单元(ECU)、第一电机、第二电机、第一扭矩传感器、第二扭矩传感器和制动执行元件;所述电控单元分别与所述第一电机和所述第二电机电连接;所述第一电机的输出轴上连接所述第一扭矩传感器;所述第二电机的输出轴上连接所述第二扭矩传感器;所述第一扭矩传感器、所述第二扭矩传感器均与所述电控单元电连接;所述第一扭矩传感器和所述第二扭矩传感器的输出轴均与所述制动执行元件连接。第一电机和第二电机可以为两个同型号的伺服电机。电控单元为所述第一电机、所述第二电机、所述第一扭矩传感器和所述第二扭矩传感器供电。图1中直线表示机械连接,箭头表示电连接(实现信号传输),虚线表示电能传输(实现供电)。
在一个示例中,电控单元通过第一控制器(MCU1)与第一电机电连接,电控单元通过第二控制器(MCU2)与第二电机电连接。双电机分别由两套独立的控制器控制,物理空间上相互隔离无干扰,且互为冗余,可避免一侧电机、线路、扭矩传感器出现故障引发制动失效,提高了制动***的可靠性。当制动加载时,电控单元分别向第一控制器和第二控制器发出目标制动扭矩信号,控制两个同型号的第一电机和第二电机同时产生制动扭矩;两个电机的输出轴分别连接两个扭矩传感器,用于电机输出扭矩的检测和反馈;扭矩传感器的输出轴与制动执行元件连接,通过制动执行元件完成制动加载。制动解除时,电控单元分别向第一控制器和第二控制器发出制动解除信号,两电机反转至扭矩传感器监测到输出扭矩为零,并继续再反转固定角度,完成制动解除,并实现制动间隙的自动调节。
在一个示例中,所述制动执行元件包括行星齿轮减速器、滚珠丝杠、活塞和制动件;所述第一扭矩传感器和所述第二扭矩传感器的输出轴通过齿轮与行星齿轮减速器连接,所述行星齿轮减速器的输出轴与滚珠丝杠连接,所述滚珠丝杠通过活塞与制动件连接;所述制动件包括制动盘和制动钳;所述制动钳与活塞连接,车辆在行驶过程中,制动盘随着车轮转动,制动钳是固定不动的,当接收到制动加载信号时,如图2所示,行星齿轮减速器将两个扭矩传感器输出的扭矩(T1和T2)叠加,并将叠加后的扭矩(T)传递至滚珠丝杠,滚珠丝杠上的丝杠螺母将叠加后的扭矩平动传递至活塞,从而挤压制动钳,制动钳夹住制动盘完成制动加载。
双同步电机电子机械制动线控***构型的具体工作原理如下:
当双同步电机电子机械制动线控***构型的电控单元接收到制动加载信号时,所述电控单元向所述第一控制器发出第一目标制动扭矩信号,向所述第二控制器发出第二目标制动扭矩信号,控制所述第一电机输出第一实际输出扭矩,所述第二电机输出第二实际输出扭矩,所述第一扭矩传感器将测量到的第一实际输出扭矩经过所述第一控制器发送至所述电控单元,所述第二扭矩传感器将测量到的第二实际输出扭矩经过所述第二控制器发送至所述电控单元,所述控制单元内置扭矩补偿器,所述控制单元根据所述第一实际输出扭矩和所述第二实际输出扭矩对所述第一电机和第二电机输出的电机扭矩进行补偿,所述制动执行元件根据所述第一实际输出扭矩和所述第二实际输出扭矩完成制动加载。补偿原理如图3所示,电控单元包括控制部分ECU和扭矩补偿器,第一电机通过第一驱动器驱动,第二电机通过第二驱动器驱动,由控制部分ECU向第一控制器和第二控制器分别发出电机输出第一目标制动扭矩Ta1和第二目标制动扭矩Ta2的扭矩需求,其中电机伺服控制***采用双闭环形式,外环为扭矩环,通过扭矩传感器反馈的各电机输出扭矩信号作为内环电流环的输入信号。同时,利用扭矩补偿器计算双电机的输出扭矩差,用以确定是否对各电机进行扭矩补偿,其中,Ta为总目标扭矩,Ta1为第一电机目标扭矩,Ta2为第二电机目标扭矩,Tm1为第一电机闭环扭矩调节器控制输出的扭矩,Tm2为第二电机闭环扭矩调节器控制输出的扭矩,Tn1为第一电机扭矩补偿量,Tn2为第二电机扭矩补偿量,T1为第一电机实际输出扭矩,T2为第二电机实际输出扭矩,I1为第一电机电流,I2为第二电机电流。
当双同步电机电子机械制动线控***构型的电控单元接收到制动解除信号时,所述电控单元向所述第一控制器发出第一制动解除信号,向所述第二控制器发出第二制动解除信号,所述第一电机和所述第二电机均反转,当接收到所述第一扭矩传感器测量到的第一实际输出扭矩和所述第二扭矩传感器测量到的第二实际输出扭矩均为零时,控制所述第一电机和所述第二电机反转设定角度,以完成制动解除。
图4为本发明实施例提供的电子机械制动线控***构型控制方法的流程图。参见图4,所述控制方法,包括:
步骤101:获取所述第一扭矩传感器测量到的第一实际输出扭矩和所述第二扭矩传感器测量到的第二实际输出扭矩。
步骤102:若接收到的信号为制动加载信号,则将第一差值分别与起始扭矩差和电机失效时的最大扭矩差进行对比,得到对比结果;所述第一差值为所述第一实际输出扭矩和所述第二实际输出扭矩的差值的绝对值。
步骤103:根据所述对比结果对所述第一电机和所述第二电机进行控制,以通过所述制动执行元件完成制动加载;所述起始扭矩差小于所述最大扭矩差。
其中,步骤103中,所述根据所述对比结果对所述第一电机和所述第二电机进行控制,具体包括:
1)当所述对比结果为所述第一差值小于所述起始扭矩差(|T1-T2|<Tmin)时,双电机均正常工作,依靠电机自身的闭环控制,无需同步补偿协调,因此,保持所述第一电机和所述第二电机的当前输出扭矩即可。其中,T1为第一电机的输出扭矩(第一实际输出扭矩),T2为第二电机的输出扭矩(第二实际输出扭矩),Tmin为双电机扭矩同步控制的起始扭矩差。
2)当所述对比结果为所述第一差值大于或等于所述起始扭矩差且小于所述最大扭矩差(Tmin≤|T1-T2|<Tmax)时,双电机输出扭矩不同步,需通过电控单元中的扭矩补偿器对扭矩进行同步补偿调节,因此,分别对所述第一电机和所述第二电机的输出扭矩进行同步补偿调节。其中,Tmax为电机失效时的最大扭矩差。同步补偿调节的过程为:
①根据所述第一差值和电机的补偿变量系数,计算各个电机的扭矩补偿量,计算公式为:
Tni=ci(ai+bi)|T1-T2|(i=1,2);
其中,Tni为第i个电机的扭矩补偿量;ai、bi、ci均为第i个电机的补偿变量系数,ci由电机扭矩输出特性决定;ai=-sign[Ti-Ta/2-Tmin],bi=sign[Ta/2-Ti-Tmin],Ti为第i个电机实际输出扭矩,单个电机的目标输出扭矩为:Ta1=Ta2=Ta/2,即第一目标制动扭矩和第二目标制动扭矩均为Ta/2;单个电机实际输出扭矩分别为:T1、T2,实际总输出扭矩T=T1+T2。
3)当所述对比结果为所述第一差值大于或等于所述最大扭矩差(T1-T2|≥Tmax)时,双电机输出扭矩严重不同步,需通过电控单元确定失效电机,并控制所述失效电机停止工作,控制未失效电机按照目标扭矩输出;所述目标扭矩为所述第一电机的第一目标制动扭矩和所述第二电机的第二目标制动扭矩之和。该步骤具体为:
当第二差值大于或等于所述最大扭矩差且第三差值小于所述最大扭矩差(当|T1-Ta/2|≥Tmax&|T2-Ta/2|<Tmax)时,则第一电机异常,停止第一电机工作,电机异常警报提示,双电机同步补偿协调功能关闭,同时,第二电机迅速按目标扭矩Tn输出(第一电机为失效电机,所述第二电机为未失效电机);所述第二差值为所述第一实际输出扭矩和设定扭矩的差值的绝对值;所述第三差值为所述第二实际输出扭矩和所述设定扭矩的差值的绝对值;所述设定扭矩为所述目标扭矩的一半。
当所述第三差值大于或等于所述最大扭矩差且所述第二差值小于所述最大扭矩差(|T2-Ta/2|≥Tmax&|T1-Ta/2|<Tmax)时,则第二电机异常,停止第二电机工作,电机异常警报提示,双电机同步补偿协调功能关闭,同时,第一电机迅速按目标扭矩Tn输出(所述第二电机为失效电机,所述第一电机为未失效电机)。
不考虑双电机同时失效的情况。
在一个示例中,在步骤101之后,还包括:
若接收到的信号为制动解除信号,则判断将所述第一实际输出扭矩和所述第二实际输出扭矩是否均为零,若是,则控制所述第一电机和所述第二电机均反转设定角度,以通过所述制动执行元件完成制动解除。
在一个示例中,在在步骤101之前,还包括:
若接收到的信号为制动加载信号,则向所述第一电机发出第一目标制动扭矩信号,向所述第二电机发出第二目标制动扭矩信号;当接收到制动解除信号时,则向所述第一电机发出第一制动解除信号,向所述第二电机发出第二制动解除信号。
本实施例的电子机械制动线控***构型控制方法具有如下优点:
1)正常制动加载时,双电机同时工作,使得各电机均处在较低负载工况下,可大大延长单个电机的使用寿命。
2)采用力矩传感器,可实时监测各电机的力矩输出状态,根据电机的输出力矩的对比结果进行控制,对电机制动性能的控制更为精准、直接。
3)采用扭矩补偿器的同步补偿功能,可实现双电机输出力矩的平顺、稳定;
4)在制动解除时,电机反转至力矩输出为零,并继续反转固定角度,从而实现制动间隙的自动补偿。
5)双电机分别由两套独立的控制器控制,物理空间上相互隔离无干扰,且互为冗余,可避免一侧电机、线路、扭矩传感器出现故障引发制动失效,提高了制动***的可靠性。
本发明还提供了一种电子机械制动线控***构型控制***,所述控制***用于双同步电机电子机械制动线控***构型;所述双同步电机电子机械制动线控***构型,包括:
电控单元、第一电机、第二电机、第一扭矩传感器、第二扭矩传感器和制动执行元件;所述电控单元分别与所述第一电机和所述第二电机电连接;所述第一电机的输出轴上连接所述第一扭矩传感器;所述第二电机的输出轴上连接所述第二扭矩传感器;所述第一扭矩传感器、所述第二扭矩传感器均与所述电控单元电连接;所述第一扭矩传感器和所述第二扭矩传感器的输出轴均与所述制动执行元件连接。
制动加载时,电控单元分别向第一控制器和第二控制器发出目标制动扭矩信号,控制两个同型号的第一电机和第二电机同时产生制动扭矩。两个电机输出轴分别连接两个扭矩传感器,用于电机输出扭矩的检测和反馈。扭矩传感器的输出轴通过齿轮连接形式,将扭矩叠加后传递至行星齿轮减速器。行星齿轮减速器的输出轴与滚珠丝杠连接,扭矩通过丝杠螺母的平动传递至活塞,从而挤压制动钳,完成制动加载。制动解除时,电控单元分别向第一控制器和第二控制器发出制动解除信号,两电机反转至扭矩传感器监测到输出扭矩为零,并继续再反转固定角度,完成制动解除,并实现制动间隙的自动调节。
参见图5,所述控制***,包括:
扭矩获取模块201,用于获取所述第一扭矩传感器测量到的第一实际输出扭矩和所述第二扭矩传感器测量到的第二实际输出扭矩。
扭矩比对模块202,用于若接收到的信号为制动加载信号,则将第一差值分别与起始扭矩差和电机失效时的最大扭矩差进行对比,得到对比结果;所述第一差值为所述第一实际输出扭矩和所述第二实际输出扭矩的差值的绝对值。
制动加载控制模块203,用于根据所述对比结果对所述第一电机和所述第二电机进行控制,以通过所述制动执行元件完成制动加载;所述起始扭矩差小于所述最大扭矩差。
在一个示例中,所述制动加载控制模块203,具体包括:
电机自身控制单元,用于当所述对比结果为所述第一差值小于所述起始扭矩差时,则保持所述第一电机和所述第二电机的当前输出扭矩。
同步补偿单元,用于当所述对比结果为所述第一差值大于或等于所述起始扭矩差且小于所述最大扭矩差时,则分别对所述第一电机和所述第二电机的输出扭矩进行同步补偿调节。
失效电机确定单元,用于当所述对比结果为所述第一差值大于或等于所述最大扭矩差时,则确定失效电机,并控制所述失效电机停止工作,控制未失效电机按照目标扭矩输出;所述目标扭矩为所述第一电机的第一目标制动扭矩和所述第二电机的第二目标制动扭矩之和。
在一个示例中,所述同步补偿单元,具体包括:
补偿量计算子单元,用于根据所述第一差值和电机的补偿变量系数,计算各个电机的扭矩补偿量。
电机补偿子单元,用于根据所述第一电机的扭矩补偿量对所述第一电机的输出扭矩进行补偿,根据所述第二电机的扭矩补偿量对所述第二电机的输出扭矩进行补偿。
本实施例的电子机械制动线控***构型控制***,能实现制动力的同步精准控制。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的***而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种电子机械制动线控***构型控制方法,其特征在于,所述控制方法用于双同步电机电子机械制动线控***构型;所述双同步电机电子机械制动线控***构型,包括:
电控单元、第一电机、第二电机、第一扭矩传感器、第二扭矩传感器和制动执行元件;所述电控单元分别与所述第一电机和所述第二电机电连接;所述第一电机的输出轴上连接所述第一扭矩传感器;所述第二电机的输出轴上连接所述第二扭矩传感器;所述第一扭矩传感器、所述第二扭矩传感器均与所述电控单元电连接;所述第一扭矩传感器和所述第二扭矩传感器的输出轴均与所述制动执行元件连接;
所述控制方法,包括:
获取所述第一扭矩传感器测量到的第一实际输出扭矩和所述第二扭矩传感器测量到的第二实际输出扭矩;
若接收到的信号为制动加载信号,则将第一差值分别与起始扭矩差和电机失效时的最大扭矩差进行对比,得到对比结果;所述第一差值为所述第一实际输出扭矩和所述第二实际输出扭矩的差值的绝对值;
根据所述对比结果对所述第一电机和所述第二电机进行控制,以通过所述制动执行元件完成制动加载;所述起始扭矩差小于所述最大扭矩差。
2.根据权利要求1所述的一种电子机械制动线控***构型控制方法,其特征在于,所述根据所述对比结果对所述第一电机和所述第二电机进行控制,具体包括:
当所述对比结果为所述第一差值小于所述起始扭矩差时,则保持所述第一电机和所述第二电机的当前输出扭矩;
当所述对比结果为所述第一差值大于或等于所述起始扭矩差且小于所述最大扭矩差时,则分别对所述第一电机和所述第二电机的输出扭矩进行同步补偿调节;
当所述对比结果为所述第一差值大于或等于所述最大扭矩差时,则确定失效电机,并控制所述失效电机停止工作,控制未失效电机按照目标扭矩输出;所述目标扭矩为所述第一电机的第一目标制动扭矩和所述第二电机的第二目标制动扭矩之和。
3.根据权利要求2所述的一种电子机械制动线控***构型控制方法,其特征在于,所述分别对所述第一电机和所述第二电机的输出扭矩进行同步补偿调节,具体包括:
根据所述第一差值和电机的补偿变量系数,计算各个电机的扭矩补偿量;
根据所述第一电机的扭矩补偿量对所述第一电机的输出扭矩进行补偿,根据所述第二电机的扭矩补偿量对所述第二电机的输出扭矩进行补偿。
4.根据权利要求2所述的一种电子机械制动线控***构型控制方法,其特征在于,所述确定失效电机,具体包括:
当第二差值大于或等于所述最大扭矩差且第三差值小于所述最大扭矩差时,则确定所述第一电机为失效电机,所述第二电机为未失效电机;所述第二差值为所述第一实际输出扭矩和设定扭矩的差值的绝对值;所述第三差值为所述第二实际输出扭矩和所述设定扭矩的差值的绝对值;所述设定扭矩为所述目标扭矩的一半;
当所述第三差值大于或等于所述最大扭矩差且所述第二差值小于所述最大扭矩差时,则确定所述第二电机为失效电机,所述第一电机为未失效电机。
5.根据权利要求1所述的一种电子机械制动线控***构型控制方法,其特征在于,在所述获取所述第一扭矩传感器测量到的第一实际输出扭矩和所述第二扭矩传感器测量到的第二实际输出扭矩之后,还包括:
若接收到的信号为制动解除信号,则判断将所述第一实际输出扭矩和所述第二实际输出扭矩是否均为零,若是,则控制所述第一电机和所述第二电机均反转设定角度,以通过所述制动执行元件完成制动解除。
6.根据权利要求1所述的一种电子机械制动线控***构型控制方法,其特征在于,在所述获取所述第一扭矩传感器测量到的第一实际输出扭矩和所述第二扭矩传感器测量到的第二实际输出扭矩之前,还包括:
若接收到的信号为制动加载信号,则向所述第一电机发出第一目标制动扭矩信号,向所述第二电机发出第二目标制动扭矩信号。
7.根据权利要求2所述的一种电子机械制动线控***构型控制方法,其特征在于,在所述获取所述第一扭矩传感器测量到的第一实际输出扭矩和所述第二扭矩传感器测量到的第二实际输出扭矩之前,还包括:
当接收到制动解除信号时,则向所述第一电机发出第一制动解除信号,向所述第二电机发出第二制动解除信号。
8.一种电子机械制动线控***构型控制***,其特征在于,所述控制***用于双同步电机电子机械制动线控***构型;所述双同步电机电子机械制动线控***构型,包括:
电控单元、第一电机、第二电机、第一扭矩传感器、第二扭矩传感器和制动执行元件;所述电控单元分别与所述第一电机和所述第二电机电连接;所述第一电机的输出轴上连接所述第一扭矩传感器;所述第二电机的输出轴上连接所述第二扭矩传感器;所述第一扭矩传感器、所述第二扭矩传感器均与所述电控单元电连接;所述第一扭矩传感器和所述第二扭矩传感器的输出轴均与所述制动执行元件连接;
所述控制***,包括:
扭矩获取模块,用于获取所述第一扭矩传感器测量到的第一实际输出扭矩和所述第二扭矩传感器测量到的第二实际输出扭矩;
扭矩比对模块,用于若接收到的信号为制动加载信号,则将第一差值分别与起始扭矩差和电机失效时的最大扭矩差进行对比,得到对比结果;所述第一差值为所述第一实际输出扭矩和所述第二实际输出扭矩的差值的绝对值;
制动加载控制模块,用于根据所述对比结果对所述第一电机和所述第二电机进行控制,以通过所述制动执行元件完成制动加载;所述起始扭矩差小于所述最大扭矩差。
9.根据权利要求8所述的一种电子机械制动线控***构型控制***,其特征在于,所述制动加载控制模块,具体包括:
电机自身控制单元,用于当所述对比结果为所述第一差值小于所述起始扭矩差时,则保持所述第一电机和所述第二电机的当前输出扭矩;
同步补偿单元,用于当所述对比结果为所述第一差值大于或等于所述起始扭矩差且小于所述最大扭矩差时,则分别对所述第一电机和所述第二电机的输出扭矩进行同步补偿调节;
失效电机确定单元,用于当所述对比结果为所述第一差值大于或等于所述最大扭矩差时,则确定失效电机,并控制所述失效电机停止工作,控制未失效电机按照目标扭矩输出;所述目标扭矩为所述第一电机的第一目标制动扭矩和所述第二电机的第二目标制动扭矩之和。
10.根据权利要求9所述的一种电子机械制动线控***构型控制***,其特征在于,所述同步补偿单元,具体包括:
补偿量计算子单元,用于根据所述第一差值和电机的补偿变量系数,计算各个电机的扭矩补偿量;
电机补偿子单元,用于根据所述第一电机的扭矩补偿量对所述第一电机的输出扭矩进行补偿,根据所述第二电机的扭矩补偿量对所述第二电机的输出扭矩进行补偿。
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