CN111994055B - 自适应刹车方法、芯片、控制装置及机动车 - Google Patents

Abstract

本申请公开自适应刹车方法、芯片、控制装置及机动车，其中自适应刹车方法包括获得机动车运动过程中流经电机的驱动电流；根据驱动电流，确定刹车控制信号的调整量；根据调整量，确定刹车控制信号，刹车控制信号被配置为控制机动车进行刹车。通过上述方式，本申请自适应的刹车方法可以获得驱动电流而确定刹车控制信号的调整量，从而利用刹车控制信号来控制机动车刹车，产生刹车电流。且由于刹车控制信号的调整量可以根据反电动势调整，因此可以防止机动车的控制装置中可能产生过大的刹车电流，使得控制装置中即使采用电流能力一般的晶体管也不会烧毁，从而提高了整个控制装置的性价比和可靠性。

Description

自适应刹车方法、芯片、控制装置及机动车

技术领域

本申请涉及机动车技术领域，特别是涉及自适应刹车方法、芯片、控制装置及机动车。

背景技术

目前机动车在国内得到大范围的使用，机动车可以用于人们的出行、货物的搬运等。机动车上设置有控制装置用于刹车。但是，由于一些机动车上没有设置速度传感器，导致了机动车无法根据速度情况来调节刹车的力度，无论机动车在重载还是轻载时都只能按照一种刹车力度刹车，因此存在刹车电流过大导致晶体管烧毁的隐患，需要使用电流能力更强的晶体管，间接增加了成本。

发明内容

本申请提供自适应刹车方法、芯片、控制装置及机动车，以解决现有技术中刹车控制装置刹车电流过大，导致成本较高的问题。

为解决上述技术问题，本申请提出一种自适应刹车方法，包括：获得机动车运动过程中流经电机的驱动电流；根据驱动电流，确定刹车控制信号的调整量；根据调整量，确定刹车控制信号，刹车控制信号被配置为控制机动车进行刹车。

其中，根据驱动电流，确定刹车控制信号的调整量，包括：根据驱动电流，确定电机的反电动势；根据反电动势，确定刹车控制信号的调整量。

其中，刹车控制信号的调整量与反电动势呈反比关系。

其中，刹车控制信号的调整量为刹车控制信号的占空比在单位时间的增加量。

其中，电机连接驱动电路，驱动电路连接电源，驱动电路被配置为接收驱动控制信号或刹车控制信号，控制机动车运动或刹车；其中，刹车控制信号的占空比在单位时间的增加量，根据电源电压与反电动势的比值、控制信号的占空比、刹车力度放大倍数确定。

其中，反电动势根据电机两端的电压差、驱动电流、电机内阻确定；电机两端的电压差根据电源电压和控制信号的占空比确定。

其中，驱动电流的大小根据驱动控制信号的占空比确定。

其中，自适应方法进一步包括：获得机动车进行刹车产生的刹车电流；检测并确认刹车电流超过额定最大刹车电流，减小刹车控制信号的占空比。

为解决上述技术问题，本申请提出一种芯片，芯片被配置为执行上述自适应刹车方法。

为解决上述技术问题，本申请提出一种机动车的控制装置，包括：驱动电路，被配置为连接电机；控制芯片，连接驱动电路，其中，控制芯片为上述芯片。

其中，控制装置进一步包括：采样电阻，被配置在驱动电路的回路上；电流侦测电路，连接采样电阻的两端，电流侦测电路被配置为获取采样电阻两端的电压差，根据采样电阻两端的电压差侦测流经采样电阻的电流。

其中，电流侦测电路包括差分放大器，差分放大器正相输入端和反相输入端分别连接采样电阻的两端，差分放大器的正相输入端被配置为输入偏置供电电压。

为解决上述技术问题，本申请提出一种机动车，其中机动车包括上述控制装置。

本申请公开一种自适应刹车方法，包括获得机动车运动过程中流经电机的驱动电流；根据驱动电流，确定刹车控制信号的调整量；根据调整量，确定刹车控制信号，刹车控制信号被配置为控制机动车进行刹车。通过上述方式，本申请自适应的刹车方法可以获得驱动电流而确定刹车控制信号的调整量，从而利用刹车控制信号来控制机动车刹车。特别是，本申请的刹车方法还根据驱动电流，确定电机的反电动势；根据反电动势，确定刹车控制信号的调整量。由于刹车控制信号可以根据反电动势调整，因此可以防止机动车的控制装置中可能产生过大的刹车电流，使得控制装置中即使采用电流能力一般的晶体管也不会烧毁，从而提高了整个控制装置的性价比和可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请机动车的控制装置一实施例的电路结构示意图；

图2是本申请自适应刹车方法一实施例的流程示意图；

图3是图2所示步骤S12一实施例的流程示意图；

图4是本申请自适应刹车方法另一实施例的流程示意图；

图5是图1的控制装置内工作电流的示意图；

图6是图1的控制装置内前进工作电流和前进刹车电流的示意图；

图7是本申请机动车一实施例的结构示意图。

具体实施方式

在本文中提及“被配置为”，用于对前述的执行主体或元器件，进行功能性限定或者连接性限定，也可以采用“被配置于”“用于”“能够”等词代替。

为使本领域的技术人员更好地理解本申请的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对发明所提供的自适应刹车方法、控制芯片、控制装置及机动车进一步详细描述。

机动车可以包括电动车、油电混合动力车、太太阳能电池汽车等，以上机动车都可以以电池作为能量来源，通过控制器、电机等部件，将电能转化为机械能运动，以控制电流大小改变速度的车辆。

其中，作为能量来源的电池可以为铅酸电池、锂离子电池、晶胶电池和太阳能电池等。例如，铅酸电池(含铅酸胶体电池)成本便宜，性能稳定；锂离子电池具有比能量大，比功率高；自放电小，无记忆效应，循环特性好；工作温度范围宽，无环境污染等优点。晶胶电池性能稳定，使用寿命远高于前两类电池，还具有自我修复功能。

下述以电动车为例说明本申请的方案，本领域的技术人员可以理解的是，本申请的自适应刹车方法还可以应用于其他的机动车中，例如燃油机动车等等。电动车可以包括电动搬运车、电动摄位车、电动滑板车、电动脚踏车等。电动车可以为分交流电动车和直流电动车。例如，直流电动车中可以包括直流有刷电机，直流有刷电机是内含电刷装置的将直流电能转换成机械能的旋转电机。由于电动车需要频繁启停和刹车，因此对控制芯片的刹车控制提出了较高的要求。

为了控制电动搬运车的刹车距离，当控制芯片在电动搬运车轻载时，需要较小的刹车力矩，用来抵消轻载时的小移动惯量；而当控制芯片在电动搬运车重载时，需要较大的刹车力矩，用来抵消重载时的大移动惯量。

对此，本申请提出自适应刹车方法、芯片、控制装置及机动车，以满足机动车对刹车控制的高要求。

请参阅图1，图1是本申请机动车的控制装置一实施例的电路结构示意图。控制装置100可以包括驱动电路110、采样电阻R1、电流侦测电路120和控制芯片130。其中，控制芯片130是一个MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)芯片，其可以发出控制信号至其它电路元件，从而控制其它电路元件；而驱动电路110、采样电阻R1、电流侦测电路120可以为设置在PCB(Printed Circuit Board，印刷电路板)上设置的其它电路元件，其与控制芯片130配合，从而驱动机动车的电机。

本实施例以直流电机为例来进行说明，直流电机的磁场都是固定的，内部是不可调的永磁体。因此本实施例中控制芯片130发出的控制信号(包括驱动控制信号和刹车控制信号)为PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调节)电压信号，其采用PWM调节的方法来调节流经电机的电流，从而实现自适应刹车方法。

具体地，驱动电路110可以接收控制信号并连接电机M，其中，电机M通过驱动电路110而连接在电源电压，即连接电源电压的正负两端(VDD和GND)上，控制信号可以包括驱动控制信号和刹车控制信号，被配置为控制机动车运动或者刹车；电流侦测电路120可以连接采样电阻R1的两端以获取采样电阻R1两端的电压以侦测流经采样电阻R1和电机M的电流，从而产生相应的侦测信号。控制芯片130可以连接电流侦测电路120以获取侦测信号，并根据侦测信号而调节控制信号，以执行自适应刹车方法。其中，侦测信号可以为驱动电流信号。电源可以为铅酸电池、锂离子电池、晶胶电池或太阳能电池等。

驱动电路110可以为全桥驱动电路110，如图1所示，全桥驱动电路110可以包括四个晶体管Q1～Q4，在本实施例中，四个晶体管Q1～Q4可以为NMOS晶体管。

第一晶体管Q1的漏极D与第二晶体管Q2的漏极D分别连接电源电压的正极(即VDD)。第一晶体管Q1的源极S连接第三晶体管Q3的漏极D，第二晶体管Q2的源极S连接第四晶体管Q4的漏极D。第三晶体管Q3的源极S与第四晶体管Q4的源极S连接，其节点连接采样电阻R1的一端，采样电阻R1的另一端连接电源电压的负极(即GND)。其中，第一晶体管Q1的栅极G、第二晶体管Q2的栅极G、第三晶体管Q3的栅极G和第四晶体管Q4的栅极G分别连接控制芯片130以获得控制信号，其中，控制信号为PWM电压信号，通过控制控制信号则可分别控制第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、第三晶体管Q3和第四晶体管Q4是否导通；且通过调节PWM电压信号的占空比，则可以控制流经各个晶体管的电流。

需要说明的是，在其他的实施例中，本领域的技术人员也可以利用4个PMOS晶体管实现本实施例中的驱动电路110，在此不再赘述。

电流侦测电路120可以包括差分放大器U1，其正相输入端和反相输入端分别连接采样电阻R1的两端，且差分放大器U1的正相输入端可以进一步连接偏置供电电压以确保采集到负极性的刹车电流。

具体地，采样电阻R1的另一端连接电阻R3，电阻R3的另一端连接差分放大器U1的反相输入端；采样电阻R1的一端连接电阻R5的一端，电阻R5的另一端与电阻R6的一端连接，其节点连接差分放大器U1的正相输入端，电阻R6的另一端连接偏置供电电压；电阻R2的一端连接差分放大器U1的反相输入端，电阻R2的另一端与差分放大器U1的输出端连接，其节点连接电阻R4的一端；电阻R4的另一端与第一电容C1的一端连接，其节点作为电流侦测电路120的输出端输出侦测信号，第一电容C1的另一端接地。

在本实施例中，偏置供电电压可以为5V；电阻R3和电阻R5的阻值可以相同，为1kΩ；电阻R6的电阻大于电阻R5的电阻，为30kΩ；电阻R2的电阻为10kΩ。

本申请还提出一种自适应刹车方法，请参阅图2，图2是本申请自适应刹车方法一实施例的流程示意图。本实施例的方法可以由芯片执行，其中芯片可以为上述实施例中的控制芯片130。本实施例的方法包括以下步骤：

S11：获取机动车运动过程中流经电机的驱动电流。

控制芯片130可以利用采样电阻R1和电流侦测电路120获取机动车运动过程中流经电机M的驱动电流I。

S12：根据驱动电流，确定刹车控制信号的调整量。

控制芯片130在获取机动车运动过程中流经电机M的驱动电流I后，可以根据驱动电流I计算确定刹车控制信号的调整量。

S13：根据调整量，确定刹车控制信号，刹车控制信号被配置为控制机动车进行刹车。

控制芯片130在计算获取刹车控制信号的调整量后，会根据调整量确定刹车控制信号，驱动电路110接收刹车控制信号后可以根据刹车控制信号的控制而使机动车进行刹车。

具体地，请一并参阅图3，图3是图2所示步骤S12一实施例的流程示意图。其中，步骤S12包括：

S121：根据驱动电流，确定电机的反电动势；

具体地，由直流有刷电机M的公式U＝IR+E(bemf)可知，电机M两端的电压差U由驱动电流I和电阻内阻R的压降IR和反电动势E(bemf)组成，其中，驱动电流I是由机动车运动过程中(前进或者后退)，控制芯片130输出的驱动控制信号至驱动电路110而产生，驱动电流I的大小可由调整驱动控制信号的占空比而进行调节。

其中，电机M的反电动势E(bemf)和驱动电流I呈反比关系，也就是说，在机动车运动过程中(前进或者后退)，机动车负载较轻时，流经电机M的驱动电流I较小，反电动势E(bemf)较大；而在机动车的负载较重时，流经电机M的驱动电流I较大，反电动势E(bemf)较小。

此外，机动车中反电动势E(bemf)与速度成正比关系，因此在本实施例中，可以根据电机M的反电动势E(bemf)来判断机动车的速度。即在电机M两端的电压差相同的情况下，当机动车负载较重时，流经电机M的驱动电流I较大，反电动势E(bemf)较小，相应的机动车速度较低；当机动车负载较轻时，流经电机M的驱动电流I较小，反电动势E(bemf)较大，相应的机动车速度较高。

而根据U＝IR+E(bemf)变形可以得知，E(bemf)＝U-IR，即电机M的反电动势E(bemf)可以根据电机M两端的电压差U、驱动电流I和电阻内阻R而确定IR。

进一步地，电机M两端的电压差可以根据电源电压和驱动控制信号的占空比而确定，而驱动控制信号的占空比可以通过PWM来实现。具体地，U＝Udc*Duty，其中，Udc为电池电压VDD，Duty为驱动控制信号的占空比。例如当驱动控制信号的占空比Duty为50％时，则电机M两端的电压U＝Udc/2。

并且，电机M两端的电压差U会影响驱动电流I，因此驱动电流I也可以通过调整驱动控制信号的占空比而调节驱动电流I的大小。具体地，当机动车所载的重量较轻时，驱动控制信号的占空比较小，此时流经电机M的驱动电流也比较小；当机动车所载的物体重量较重时，驱动控制信号的占空比较大，此时流经电机M的驱动电流也比较大。

S122：根据反电动势，确定刹车控制信号的调整量。

在控制芯片130获取机动车运动过程中流经电机M的驱动电流I后，控制芯片130可以对反电动势E(bemf)进行处理以获得刹车控制信号的调整量，从而根据输出的刹车控制信号而产生相应的刹车电流。

由上述公式U＝Udc*Duty和E(bemf)＝U-IR可知，E(bemf)＝Udc*Duty-IR，根据反电动势E(bemf)即可获得刹车控制信号的调整量。

具体地，反电动势E(bemf)与刹车控制信号的调整量呈反比关系，在机动车的负载较轻时，反电动势E(bemf)较大，刹车控制信号的调整量较小，产生的刹车电流较小，从而导致电机M的刹车力矩较小；而在机动车的负载较重时，反电动势E(bemf)较小，刹车控制信号的调整量较大，产生的刹车电流较大，从而导致电机M的刹车力矩大。

进一步地，控制信号的调整量可以为刹车控制信号的占空比在单位时间的增加量。在本实施例中，刹车控制信号和驱动控制信号可以是电压信号，因此刹车控制信号的调整量可以理解为是刹车电压PWM信号的调整量。控制芯片130可以产生刹车控制信号，并将刹车控制信号发送至四个晶体管Q1～Q4，四个晶体管Q1～Q4接收刹车控制信号，从而产生相应的刹车电流。

在一些实施例中，电机M可以通过驱动电路110而连接在电源电压的正负两端(VDD和GND)，且驱动电路110接收刹车控制信号以控制机动车运动。根据公式K＝Udc/E(bemf)以及MaxDuty*K*n＝△duty/单位时间可知，刹车控制信号的占空比在单位时间的增加量△duty/单位时间可以根据控制信号的最大占空比MaxDuty、刹车力度放大倍数n和电源电压Udc和反电动势E(bemf)的比值K而确定。其中，刹车力度放大倍数n可以是固定的，由厂家在完成出厂设置时预先设置；当然在一些实施例中，刹车力度放大倍数n也是可以根据用户需求在预设范围内可以变动的。

举个例子，在电机M两端电压U相同的情况下，若机动车空载，流过电机M的驱动电流I小，反电动势E(bemf)大，则K值小，因此，当刹车时单位时间的△duty增加的也小，而由于△duty/单位时间增加的小，则产生的刹车电流也小，导致刹车力矩小，从而控制机动车从高速缓慢停下来，不会有大的速度突变情况。

若机动车重载，流过电机M的驱动电流I大，反电动势E(bemf)小，则K值大，因此，当刹车时单位时间的△duty增加的也大，而由于△duty/单位时间增加的大，则产生的刹车电流也大，导致刹车力矩大，从而控制机动车很快停下来，不至于由于货物太重，惯性太大而需要滑行很长一段时间。

可以理解的是，驱动电流是指机动车在前进驱动或者后退驱动时的回路电流；刹车电流是指在机动车刹车时的回路电流。

本实施例公开一种自适应刹车方法，包括获得机动车运动过程中流经电机的驱动电流；根据所述驱动电流，确定刹车控制信号的调整量；根据调整量，确定刹车控制信号，刹车控制信号被配置为控制机动车进行刹车。通过上述方式，本申请自适应的刹车方法可以获得驱动电流而确定刹车控制信号的调整量，从而利用刹车控制信号来控制机动车刹车。特别是，本申请的刹车方法还根据驱动电流，确定电机的反电动势；根据反电动势，确定所述刹车控制信号的调整量。由于刹车控制信号可以根据反电动势调整，因此可以防止机动车的控制装置中可能产生过大的刹车电流，使得控制装置中即使采用电流能力一般的晶体管也不会烧毁，从而提高了整个控制装置的性价比和可靠性。

本实施例中采用的PWM调制是一种模拟控制方式，可以根据相应载荷的变化来调节晶体管基极或者MOS管栅极的偏置，来实现晶体管或者MOS管导通时间的改变，从而实现开关稳压电源输出的改变。并且可以利用微处理器的数字信号对模拟电路进行控制，以使电源的输出电压在工作条件改变时保持恒定。

并且，本实施例的控制装置还可以应用于在一些没有速度传感器的机动车中。因为本实施例中是根据反电动势的大小决定刹车控制信号的大小，从而决定产生的刹车电流的大小，而反电动势的大小与机动车的载重有关，因此本实施例的控制装置可以无需设置速度传感器检测机动车的速度，也可以实现自适应刹车。

请参阅图4，图4是本申请自适应刹车方法另一实施例的流程示意图。本实施例中与上述实施例相同的部分，在此不再赘述。本实施例的步骤可以包括：

S21：获取机动车运动过程中流经电机的驱动电流。

S22：根据驱动电流，确定刹车控制信号的调整量。

S23：根据调整量，确定刹车控制信号，刹车控制信号被配置为控制机动车进行刹车。

S24：获取机动车刹车时产生的刹车电流。

S25：判断刹车电流是否超过额定最大刹车电流。

在刹车时，控制装置100可以利用采样电阻R1和电流侦测电路120侦测刹车电流，并判断刹车电流是否超过额定最大刹车电流。若控制装置100判断出刹车电流超过额定最大刹车电流，则进入步骤S26；若控制装置100判断出刹车电流不超过额定最大刹车电流，则可以结束本流程。

S26：响应于刹车电流超过额定最大刹车电流，减小控制信号的占空比，以减小刹车电流。

此时控制装置100中的刹车电流大于额定最大刹车电流，过大的刹车电流容易导致晶体管器件和电机M烧毁，因此在本实施例中若检测并确认刹车电流超过额定最大刹车电流，控制装置100可以调整此时的刹车控制信号，从而减小刹车电流，以使此时的刹车电流不超过额定最大刹车电流。例如，控制装置100可以通过减小控制信号的占空比的方式，以使得刹车电流减小，从而保护控制装置100中的晶体管器件和电机M。

在本实施例中，由于刹车电流是由反电动势决定的，而反电动势E是由机动车的载重重量决定的，因此当机动车的载重重量超过额定值时，刹车电流也可能会超过额定最大刹车电流。为防止这种情况的发生，本实施例中当刹车电流超过额定最大刹车电流时，可以通过减小控制信号的占空比从而减小刹车电流，从而使得刹车电流始终不超过额定最大刹车电流，因此可以控制装置100中可以采用电流能力一般的晶体管也不会烧毁，从而提高了整个控制装置100的性价比和可靠性。

请参阅图5，图5是图1的控制装置内工作电流的示意图。当机动车在正常运行时，控制装置100中可能包括两种工作电流流向，如图4中的工作电流①和工作电流②所示，假定工作电流①为机动车前进时的电流方向，那么工作电流②即为机动车后退时的电流方向。

当机动车前进时，在驱动控制信号的控制下，工作电流①从电源正极依次流过第二晶体管Q2、电机M、第三晶体管Q3和采样电阻R1再流入电源负极，此时采样电阻R1可以采集流过电机M的工作电流①；当机动车后退时，工作电流②从电源正极依次流过第一晶体管Q1、电机M、第四晶体管Q4和采样电阻R1再流入电源负极，此时采样电阻R1可以采集流过电机M的工作电流②。

因此，在机动车前进工作时，可以通过调节驱动控制信号的占空比来控制电机M两端的电压，从而改变驱动电流I的大小。具体地，驱动电流I可以通过调整电机M两端的电压的占空比而调节驱动电流I的大小，其中电机M两端的电压的占空比是由驱动电路110根据接收到的驱动控制信号进行调整的。

而流过电机M的驱动电流I流过采样电阻R1，因此电流侦测电路可以连接到采样电阻R1的两端以获得采样电阻R1的电压，从而计算得出流过采样电阻R1的电流，即流过电机M的驱动电流I。结合公式E(bemf)＝U-IR，电机M两端的电压U可知，驱动电流I可知，电机M的内阻R也可以测量得到。因此电机M的反电动势E(bemf)可以计算得出，从而利用反电动势E(bemf)来实现机动车的自适应刹车控制。

具体地，请参阅图6，图6是图1的控制装置内前进工作电流和前进刹车电流的示意图。由上述可知如何通过驱动电流I获得反电动势E(bemf)，而由下面来介绍如果利用反电动势E(bemf)来实现自适应刹车。

以前进时的刹车情况为例，由于电机M存在反电动势E(bemf)，因此当机动车在前进时刹车，即在工作电流①时机动车刹车，此时控制芯片130输出的刹车控制信号会控制第一晶体管Q1和第二晶体管Q2关闭，第三晶体管Q3和第四晶体管Q4进入调制模式。当第三晶体管Q3和第四晶体管Q4进入调制模式时，第三晶体管Q3和第四晶体管Q4会根据刹车控制信号而处于关闭或打开状态。

当第三晶体管Q3和第四晶体管Q4关闭时，此时刹车电流如③所示，刹车电流③依次流过电机M、第一晶体管Q1、电源、采样电阻R1和第四晶体管Q4；而当第三晶体管Q3和第四晶体管Q4打开时，此时刹车电流如④所示，刹车电流④循环依次流过电机M、第三晶体管Q3、第四晶体管Q4和电极M。

机动车在刹车时，第三晶体管Q3和第四晶体管Q4可以接收到刹车控制信号，并且刹车控制信号的占空比是从小到大的。当需要较大的刹车力矩时，需要产生一个较大的刹车电流。可以通过增加单位时间内PWM占空比变化的值△duty来表现：即如果△duty增加的越快，那么刹车电流越大，反之，刹车电流越小，刹车力矩越小。

再结合上述公式K＝Udc/E(bemf)以及MaxDuty*K*n＝△duty/单位时间，可以得到自适应刹车控制的具体实现方法：即先求出反电动势E(bemf)，然后根据K来调整单位时间内的△duty，从而控制刹车力度。

需要说明的是，由于刹车电流④只在第三晶体管Q3、第四晶体管Q4和电机M的内部循环，刹车电流④不流经采样电阻R1，即采样电阻R1是无法采集到刹车电流④的，但是由于刹车电流③和刹车电流④的值相等，因此可以采集刹车电流③以作为刹车电流。

此外，结合图1和图5，刹车电流③的流向是从电源负极GND→采样电阻R1→第四晶体管Q4→电机M→第一晶体管Q1→电源正极，因此是负极性的电流。因此对电流侦测电路120而言，需要在差分放大器U1的正相输入端加入偏置供电电压，才可以采集到负极性的刹车电流③。

基于上述自适应刹车方法，本申请还提出一种控制芯片130。控制芯片130可以执行上述自适应刹车方法。

其中，控制芯片130可以为控制器，可以用于控制机动车的启动、运行、进退、速度、停止以及机动车的其他电子器件的核心控制器件。

控制器还可以包括短路保护单元，当短路保护单元检测到电极M处于最高运转行动时(此时往往输出最高电压)，可以直接短路控制器输出端，使得控制器可以得到可靠的保护。

在短路保护时，控制器可以自动降低输出电流，以保护电源电池的安全，此时输出电流约为0.3A，并随时监测输出端状态。当输出端故障排除后，控制器能自动回复正常控制，具有自恢复功能，从而控制器具有自保护能力，提高了控制器和电源电池的安全程度，也提高了对电机本身故障的耐受程度。

此外，在一些实施例中，控制器还可以采用双闭环控制系统，例如电压/电流双闭环，由于电流环存在，可以实现对输出电流的限幅，即可以保护机动车在处于各种正常运行情况下最大电流输出值不会超出设定的电流限幅值，实现自动限流。这样在任何运行情况下，电源电池均不会出现超过设定值电流的放电过程，保证了电源电池的安全。另外由于双闭环的配合作用，可以使电机实现最理想的启动过程和加速过程，使电源电池的输出电流得到有效的利用，从而可以增加电动自行车的行驶里程。

本申请还提出一种机动车。请参阅图7，图7是本申请机动车一实施例的结构示意图。本实施例的机动车200可以包括上述控制装置100。

其中，机动车200可以包括电动车、油电混合动力车、太太阳能电池汽车等，以上机动车都可以以电池作为能量来源，通过控制器、电机等部件，将电能转化为机械能运动，以控制电流大小改变速度的车辆。例如，电动搬运车、电动摄位车、电动滑板车、电动脚踏车等。

本申请公开机动车的控制装置及自适应刹车方法、芯片、控制装置及机动车，其中自适应刹车方法包括获取机动车运动过程中流经电机的驱动电流；根据所述驱动电流，确定刹车控制信号的调整量；根据调整量，确定刹车控制信号，刹车控制信号被配置为控制机动车进行刹车。通过上述方式，本申请自适应的刹车方法可以获得驱动电流而确定刹车控制信号的调整量，从而利用刹车控制信号来控制机动车刹车。特别是，本申请的刹车方法还根据驱动电流，确定电机的反电动势；根据反电动势，确定刹车控制信号的调整量。由于刹车控制信号可以根据反电动势调整，因此可以防止机动车的控制装置中可能产生过大的刹车电流，使得控制装置中即使采用电流能力一般的晶体管也不会烧毁，从而提高了整个控制装置的性价比和可靠性。

可选地，电机M的反电动势与驱动电流呈反比关系，以在机动车的负载较轻时，流经电机的驱动电流较小，反电动势较大；而在机动车的负载较重时，流经电机的驱动电流较大，反电动势较小；反电动势与控制信号的调整量呈反比关系以在机动车的负载较轻时，反电动势较大，控制信号的调整量较小，则刹车电流较小，从而导致电机的刹车力矩小；而在机动车的负载较重时，反电动势较小，控制信号的调整量较大，则刹车电流较大，从而导致电机的刹车力矩大。通过获得电机M的反电动势、驱动电流、控制信号的调整量以及刹车电流之间的关系，可以使得本实施例中的机动车可以在载重时有相对较大的刹车电流，在载轻时有相对较小的刹车电流，从而达到自适应刹车的目的。

可选地，刹车控制信号的调整量为控制信号的占空比在单位时间的增加量。本实施例采用PWM调节，刹车控制信号的调整量即为刹车控制信号的占空比在单位时间的增加量，可以使用于绝大多数的机动车的种类，适用范围广。

可选地，电机通过驱动电路连接在电源电压的正负两端，驱动电路接收控制信号(包括驱动控制信号和刹车控制信号)，控制机动车运动或者刹车；其中，刹车控制信号的占空比在单位时间的增加量根据刹车控制信号的最大占空比、刹车力度放大倍数、和电源电压与反电动势的比值而确定。

可选地，电机的反电动势根据电机两端的电压差、驱动电流和电机内阻而确定，电机两端的电压差根据电源电压和驱动控制信号的占空比而确定。驱动电流通过调整驱动控制信号的占空比而调节驱动电流的大小。

可选地，本申请的刹车方法还包括侦测机动车刹车时产生的刹车电流；判断刹车电流是否超过额定最大刹车电流；响应于刹车电流超过额定最大刹车电流，减小刹车控制信号的占空比，减小刹车电流。由于在本实施例中刹车电流是由机动车载重决定的，因此当机动车载重超过阈值时会导致刹车电流过大导致电路烧毁。因此需要设置额定最大刹车电流，当刹车电流超过额定最大刹车电流时会给予干预，减少控制信号的占空比，从而减小刹车电流，以防止电路烧毁。

可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (12)

1.一种自适应刹车方法，其特征在于，包括：

获取机动车运动过程中流经电机的驱动电流；

根据所述驱动电流，确定刹车控制信号的调整量；其中，所述刹车控制信号的调整量为所述刹车控制信号的占空比在单位时间的增加量；

根据所述调整量，确定刹车控制信号；

其中，所述电机连接驱动电路，所述驱动电路连接电源，所述驱动电路被配置为接收驱动控制信号或所述刹车控制信号，控制所述机动车运动或刹车。

2.根据权利要求1所述的自适应刹车方法，其特征在于，根据所述驱动电流，确定刹车控制信号的调整量，包括：

根据所述驱动电流，确定所述电机的反电动势；

根据所述反电动势，确定所述刹车控制信号的调整量。

3.根据权利要求2所述的自适应刹车方法，其特征在于，

所述刹车控制信号的调整量与所述反电动势呈反比关系。

4.根据权利要求3所述的自适应刹车方法，其特征在于，所述刹车控制信号的占空比在单位时间的增加量，根据所述电源的电压与所述反电动势的比值、所述刹车控制信号的占空比、刹车力度放大倍数确定。

5.根据权利要求4所述的自适应刹车方法，其特征在于，所述反电动势，根据所述电机两端的电压差、所述驱动电流、所述电机的内阻确定；所述电机两端的电压差，根据所述电源的电压和所述驱动控制信号的占空比确定。

6.根据权利要求4所述的自适应刹车方法，其特征在于，所述驱动电流的大小，根据所述驱动控制信号的占空比确定。

7.根据权利要求1所述的自适应刹车方法，其特征在于，进一步包括：

获取所述机动车进行刹车产生的刹车电流；

检测并确认所述刹车电流超过额定最大刹车电流，减小所述刹车控制信号的占空比。

8.一种芯片，其特征在于，所述芯片被配置为执行如权利要求1-7任意一项所述的自适应刹车方法。

9.一种机动车的控制装置，其特征在于，包括：

驱动电路，所述驱动电路被配置为连接电机；

控制芯片，连接所述驱动电路，其中，所述控制芯片为如权利要求8所述的芯片。

10.根据权利要求9所述的控制装置，其特征在于，进一步包括：

采样电阻，被配置在所述驱动电路的回路上；

电流侦测电路，连接所述采样电阻的两端，所述电流侦测电路被配置为获取采样电阻两端的电压差，根据所述采样电阻两端的电压差侦测流经所述采样电阻的电流。

11.根据权利要求10所述的控制装置，其特征在于，所述电流侦测电路包括差分放大器，所述差分放大器的正相输入端和反相输入端分别连接所述采样电阻的两端，所述差分放大器的正相输入端被配置为输入偏置供电电压。

12.一种机动车，其特征在于，所述机动车包括上述权利要求9-11任意一项所述的控制装置。

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