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杏彩体育:基于CAN总线的电子机械式制动系统电控单元的实现
随着机电技术的发展，电子技术也渗入到了汽车制动系统中，出现了称为“电子制动系统”的新技术。与传统的汽车制动系统不同，电子制动系统以电子元件替代了大部分液压和机械元件，减少了制动系统机械传动的滞后时间。它根据驾驶员进行制动操作时，踏板行程传感器探知驾驶员的制动意图，进而对各轮制动力进行精确的控制，缩短了制动距离，从而增加了交通安全性[1]。
③电制动控制单元(ECU)：由二部分构成，主控节点和从控节点。主控节点负责接收制动踏板传感器发出的信号，经过一定的算法计算，将数据发送给从节点，控制制动器制动;接收车轮传感器信号，识别车轮是否抱死、打滑等。从控节点负责接收发自主节点的数据报文，根据数据报文内容驱动力矩电机转动方向和转动力矩。
考虑到主节点需要处理的数据比较多，对响应的实时性要求比较高，因此采用运算能力较强的16位微，这里我们采用了英飞凌公司的XC164CM8F40F。它采用高性能16位带5级流水线 CPU，提供较好的DSP性能和中断处理以及外设集和高性能可靠的片内闪存，40MHz CPU时钟的单指令时间25ns，以及16级优先中断系统多达75个中断源。
外设方面，它具有14路ADC，多功能通用计时器单元，片内TwinCAN接口，47个GPIO，通过JTAG接口支持在片调试等丰富的外设资源。
XC164CM内含两组共五个通用定时/计数器，使用其中一个作为定时器，用来计算车速和踏板行程变化率;使用其余四个作为计数器采集安装在车轮部的霍尔传感器发出的脉冲信号。
使用一路ADC采集踏板行程传感器的模拟电压值。CAN总线接口方面，片内TwinCAN模块支持CAN技术规范V2.0A/B，大大简化了CAN接口应用设计。使用片内TwinCAN模块中的一路CAN，外接TLE6250作为CAN总线物理接口的收发，实现CAN总线 系统从节点硬件结构
系统需要四个相同的从节点部分，且从节点要实现的功能相对简单，只需要从CAN总线接收数据报文，根据报文内容来控制电机的转动方向和力矩大小，因此可以采用带有片内CAN价格较低的T89C51CC01微。电机驱动芯片方面采用ST公司单封装的全桥电机驱动芯片VNH3SP30。芯片采用小型化封装，节省电路板空间、重量和成本。该产品特胜包括30A输出电流，40V最高工作电压，支持最高10KHz的脉宽调制操作。
程序首先等待驾驶员踩下踏板。由于非制动状态时刹车片与制动盘之间保留有一定距离，当驾驶员刚刚踩下跳板后，力矩电机需要迅速消除刹车片与制动盘之间的间隙。消除间隙后，程序要能根据踏板的行程来控制力矩电机输出的力矩。由于在消除了刹车片与制动盘之间的间隙后，力矩电机一直处于堵转状态，因此可以采用对力矩电机输出PWM信号脉宽调制的方式来精确控制力矩输出。
由于采用电子制动系统，使对驾驶员制动意图的监测成为可能。例如在发生紧急情况时，驾驶员会迅速踩下制动踏板，在传统的制动系统中，最大制动力是在踏板踩到最底时提供的。而在电子制动系统中，若发生紧急情况时，可能提前感知驾驶紧急制动意图，并在驾驶员未将制动踏板踩到最底时，即可提供最大制动力，这样可以大大增加制动安全性。基于上述考虑，制动力不能简单的和踏板行程相对应，需要采用智能化的模糊控制方法对制动力进行非线性控制。
当驾驶员完全放开制动踏板时，虽然此时无制动力提供，但刹车片和制动盘仍有接触，为了尽量减小拖滞扭矩，此时需要将刹车片离开制动盘一小段距离，这是与驾驶员踩下踏板时的消除间隙相对应的过程。
从节点要完成的工作则相对简单，从节点只需要接收CAN总线发送过来的数据，并根据数据内容使用IO接口通过驱动芯片控制电机的转动方向和对驱动芯片的发送PWM信号来控制力矩电机的力矩。
