CN116653626A - 轮毂电机驱动车辆的控制系统、控制方法及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轮毂电机驱动车辆的控制系统、方法及车辆，属于汽车控制技术领域。控制系统包括：与每个车轮对应设置的轮毂电机、电子机械制动器和轮端模块控制器；轮端模块控制器分别与轮毂电机和电子机械制动器连接，用于控制轮毂电机的驱动、制动，以及电子机械制动器的制动。无需进行信号的转发，即可同时控制轮毂电机的驱动或制动、以及EMB制动器的制动，实现每个车轮单独的驱动、制动。没有液压管路，控制精度更高，响应更迅速，制动效果更好。同时也无需在各车轮上额外布置ABS轮速传感器，解决了ABS轮速传感器布置难的问题。

Description

轮毂电机驱动车辆的控制系统、控制方法及车辆

技术领域

本发明涉及汽车控制技术领域，尤其涉及一种轮毂电机驱动车辆的控制系统、控制方法及车辆。

背景技术

轮毂电机驱动是新能源汽车的重要发展方向之一，其原理便是将电机安装在汽车轮辋内，由电机直接驱动车轮，省掉了传统的传动装置，其具有驱动传动链短、传动高效、结构紧凑、响应快等突出优点。

目前轮毂电机驱动车辆一般采用传统液压制动的方式，传统液压制动的ABS系统通常由输入装置(ABS轮速传感器)、电子控制装置(ECU)和执行装置三部分组成。ABS系统可以在汽车制动过程中，根据各个车轮的轮速变化，通过电磁阀调节四个轮缸的制动压力，以获得较好的纵向和侧向附着特性，使车轮不被抱死，处于边滚边滑(滑移率在20％左右)的状态，以保证车轮的地面附着力最大。

但是，上述ABS轮速传感器安装在各车轮上时，受安装空间限制，存在安装布置难的问题，可能会导致ABS轮速传感器无法正确有效地监测汽车轮速，从而导致ABS系统失效，存在安全隐患。此外，现有技术中还可以通过电机控制器采集轮毂电机内部集成的转速传感器的信号，并通过CAN总线将转速信号转发出来发送给ABS系统，但是电机控制器通过CAN总线转发信号延时较长，又会存在信号丢包的可能，同样存在安全隐患。且液压制动响应速度慢，液压制动力无法精确控制，制动效果差。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种轮毂电机驱动车辆的控制方法、系统及车辆，该控制系统通过采用轮端模块控制器作为轮毂电机与EMB制动器的二合一控制器，无需进行信号的转发，即可控制轮毂电机的驱动或制动、以及EMB制动器的制动，实现每个车轮单独的驱动、制动。没有液压管路，控制精度更高，响应更迅速，制动效果更好。同时也无需在各车轮上额外布置ABS轮速传感器，解决了ABS轮速传感器布置难的问题。

第一方面，提供了一种轮毂电机驱动车辆的控制系统，所述控制系统包括与每个车轮对应设置的轮毂电机、电子机械制动器和轮端模块控制器；

所述轮端模块控制器分别与所述轮毂电机和所述电子机械制动器连接，用于控制所述轮毂电机的驱动、制动，以及所述电子机械制动器的制动。

可选的，所述轮端模块控制器用于：

当确定车辆需要进入制动模式时，根据车辆的动力电池电量、车轮的需求制动力、所述轮毂电机能提供的最大再生制动力、以及所述轮毂电机的故障状态，控制所述轮毂电机和所述电子机械制动器单独或同时制动，使车轮进入对应的制动模式。

可选的，所述轮端模块控制器还用于：

当所述动力电池电量超过电量阈值时，控制所述轮毂电机和所述电子机械制动器进行复合制动，使所述车轮进入第一制动模式；

当所述动力电池电量未超过所述电量阈值，且所述车轮的需求制动力超过所述轮毂电机能提供的最大再生制动力时，控制所述轮毂电机和所述电子机械制动器进行复合制动，且所述轮毂电机进行再生制动，回收能量，使所述车轮进入第二制动模式；

当所述动力电池电量未超过电量阈值，且所述车轮的需求制动力未超过所述轮毂电机能提供的最大再生制动力时，控制所述轮毂电机进行再生制动，使所述车轮进入第三制动模式；

当所述轮毂电机故障时，控制所述电子机械制动器进行机械制动，使所述车轮进入第四制动模式。

可选的，所述轮端模块控制器还用于：

检测制动踏板是否踩下；

当检测到所述制动踏板踩下时，确定所述车辆需要进入制动模式。

可选的，所述轮端模块控制器还用于：

当检测到所述制动踏板未踩下时，获取车辆档位信号，判断车辆当前档位是否为前进档或倒车档；

当车辆当前档位为前进档或倒车档时，控制所述轮毂电机驱动所述车轮，使所述车轮进入驱动模式；

当车辆当前档位非前进档或倒车档时，控制所述轮毂电机和所述电子机械制动器停止工作，使所述车轮进入待机模式。

可选的，所述轮端模块控制器还用于：

在所述车轮进入对应的制动模式执行制动动作后，检测车辆是否达到稳定行驶状态；

当所述车辆未达到稳定行驶状态，或者所述车辆达到稳定行驶状态但所述车轮趋于抱死状态时，更新所述车轮对应的需求制动力，并重新确定所述车轮对应的制动模式，控制所述车轮进入新的制动模式执行相应制动动作。

可选的，所述轮端模块控制器与所述轮毂电机之间、所述轮端模块控制器与所述电子机械制动器之间均通过硬线连接。

可选的，所述轮端模块控制器内集成有直流变换器，所述直流变换器用于将所述轮毂电机或动力电池发出的电降压输出至所述电子机械制动器。

第二方面，提供了一种轮毂电机驱动车辆的控制方法，适用于如第一方面所述的控制系统，所述控制方法包括：

当确定车辆需要进入制动模式时，根据车辆的动力电池电量、所述车轮的需求制动力、所述轮毂电机能提供的最大再生制动力、以及所述轮毂电机的故障状态，控制所述轮毂电机和所述电子机械制动器单独或同时制动，使车轮进入对应的制动模式。

第三方面，提供了一种车辆，包括如第一方面所述的控制系统。

本发明实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本发明实施例提供的一种轮毂电机驱动车辆的控制方法、系统及车辆，通过采用轮端模块控制器作为轮毂电机与EMB制动器的二合一控制器，无需进行信号的转发，通过轮端模块控制器获取相关信号即可同时控制轮毂电机的驱动或制动、以及EMB制动器的制动。且每个车轮的驱动、制动都可以独立控制，相比于传统的液压制动+轮毂电机制动的方式，本申请中采用EMB制动器+轮毂电机制动，没有液压管路，控制精度更高，响应更迅速，制动效果更好。同时也无需在各车轮上额外布置ABS轮速传感器，解决了ABS轮速传感器布置难的问题。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。

在附图中：

图1是本发明实施例提供的一种轮毂电机驱动车辆的控制系统的部分结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种轮毂电机驱动车辆的控制方法流程图；

图3是本发明实施例提供的一种驱动模式下控制系统的部分结构示意图；

图4是本发明实施例提供的一种第一制动模式下控制系统的部分结构示意图；

图5是本发明实施例提供的一种第二制动模式下控制系统的部分结构示意图；

图6是本发明实施例提供的一种第三制动模式下控制系统的部分结构示意图；

图7是本发明实施例提供的一种第四制动模式下控制系统的部分结构示意图；

图8是本发明实施例提供的另一种轮毂电机驱动车辆的控制方法流程图；

图9是本发明实施例提供的一种轮毂电机驱动车辆的控制装置示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。

在附图中示出了根据本公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状以及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。

在本公开的上下文中，当将一层/元件称作位于另一层/元件“上”时，该层/元件可以直接位于该另一层/元件上，或者它们之间可以存在居中层/元件。另外，如果在一种朝向中一层/元件位于另一层/元件“上”，那么当调转朝向时，该层/元件可以位于该另一层/元件“下”。在本公开的上下文中，相似或者相同的部件可能会用相同或者相似的标号来表示。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合具体的实施方式对上述技术方案进行详细说明，应当理解本公开内容实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

图1是本发明实施例提供的一种轮毂电机驱动车辆的控制系统结构示意图，如图1所示，该控制系统包括与每个车轮对应设置的轮毂电机10、电子机械制动器(以下简称EMB制动器)20和轮端模块控制器30。轮端模块控制器30分别与轮毂电机10和电子机械制动器20连接，用于控制轮毂电机10的驱动、制动，以及EMB制动器20的制动。

即每个车轮均对应配置有一个轮端模块控制器30、一个轮毂电机10和一个EMB制动器20。因此每个车轮的驱动、制动都可以独立控制，且没有液压管路，控制精准，响应较快。

在本实施例中，轮端模块控制器30为轮毂电机10与EMB制动器20的二合一控制器，轮端模块控制器30可以控制轮毂电机10的驱动或制动、以及电子机械制动器20的制动，以使车辆的各个车轮进入不同的工作模式。其中，轮端模块控制器30可以用于控制车轮进入驱动模式、待机模式或不同的制动模式。

可选的，轮端模块控制器30与轮毂电机10之间、以及轮端模块控制器30与电子机械制动器20之间均通过硬线电连接。因为轮端模块控制器30将轮毂电机10与EMB制动器20的控制功能集成，所以两个功能通过硬件电路共用同一转速信号，无需将信号通过CAN总线转发，减少了丢包的可能性。而且也无需在轮毂电机10外部再增加一个传统的ABS轮速传感器，解决了ABS轮速传感器布置难的问题。

可选的，轮毂电机10内部集成有旋转变压器或其他形式的转速传感器。轮端模块控制器30可以通过硬线获取轮毂电机10内的转速传感器检测到的车轮转速信号。

在本实施例中，EMB制动器20包括制动电机、制动卡钳、制动盘和摩擦片等(图1中仅示出了EMB制动器20的部分结构)，制动电机通过驱动制动卡钳压紧制动盘和摩擦片对车辆进行制动，制动盘可以集成在轮毂电机外。轮端模块控制器30通过硬线与制动电机连接，控制制动电机输出的力矩大小。

可选的，轮端模块控制器30内集成有DCDC直流变换器，DCDC直流变换器用于将轮毂电机10或动力电池发出的电降压输出至EMB制动器20，以实现电压转换。通常轮毂电机10与EMB制动电机的直流母线电压不同，除两者电压都为48V外。因此，当轮毂电机10处于发电状态时，轮毂电机10发出的电可以经过直流变换器降压后输出至EMB制动器20。同时，轮端模块控制器30还与车辆的动力电池40连接，动力电池40输出的电可以经过直流变换器降压后输出至EMB制动器20。

可选的，轮端模块控制器30用于：

当确定车辆需要进入制动模式时，根据车辆的动力电池电量、车轮的需求制动力、轮毂电机能提供的最大再生制动力、以及轮毂电机的故障状态，控制轮毂电机和电子机械制动器单独或同时制动，使车轮进入对应的制动模式。

在本实施例中，车辆的动力电池电量可以通过获取SOC信号确定得到，每个车轮的需求制动力可以通过整车控制器获取得到，整车控制器通过获取制动踏板的开度信息确定车辆所需的总制动力，然后按照一定的策略给各个车轮分配对应的需求制动力，此为现有技术，在此不再赘述。

在本实施例的一种实现方式中，轮端模块控制器30还用于：

当动力电池电量超过电量阈值时，控制轮毂电机10和EMB制动器20进行复合制动，使车轮进入第一制动模式；

当动力电池电量未超过电量阈值，且车轮的需求制动力超过轮毂电机能提供的最大再生制动力时，控制轮毂电机10和EMB制动器20进行复合制动，且轮毂电机10进行再生制动，回收能量，使车轮进入第二制动模式；

当动力电池电量未超过电量阈值，且车轮的需求制动力未超过轮毂电机能提供的最大再生制动力时，控制轮毂电机10进行再生制动，使车轮进入第三制动模式；

当轮毂电机故障时，控制EMB制动器20进行机械制动，使车轮进入第四制动模式。

上述实现方式中，在车辆制动时，优先控制轮毂电机10进行制动，不足的部分利用EMB制动器20进行补充，可以最大限度回收制动能量，能量利用率高，可提升车辆续驶里程。

可选的，轮端模块控制器30还用于：

检测制动踏板是否踩下；

当检测到制动踏板踩下时，确定车辆需要进入制动模式。

在本实施例中，轮端模块控制器30可以获取制动踏板的开度信号，检测制动踏板是否踩下。

可选的，轮端模块控制器30还用于：

当检测到制动踏板未踩下时，获取车辆档位信号，判断车辆当前档位是否为前进档(D档)或倒车档(R档)；

当车辆当前档位为前进档或倒车档时，控制轮毂电机10驱动车轮，使车轮进入驱动模式；

当车辆当前档位非前进档或倒车档时，控制轮毂电机10和EMB制动器20停止工作，使车轮进入待机模式。

可选的，轮端模块控制器30还用于：

在车轮进入对应的制动模式执行制动动作后，检测车辆是否达到稳定行驶状态；

当车辆未达到稳定行驶状态，或者车辆达到稳定行驶状态但车轮趋于抱死状态时，更新车轮对应的需求制动力，并重新确定车轮对应的制动模式，控制车轮进入新的制动模式执行相应制动动作。

本发明实施例还提供了一种轮毂电机驱动车辆的控制方法，适用于如上述实施例所述的控制系统，该控制方法可以通过上述轮端模块控制器30执行。该控制方法包括：

当确定车辆需要进入制动模式时，根据车辆的动力电池电量、车轮的需求制动力、轮毂电机能提供的最大再生制动力、以及轮毂电机的故障状态，控制轮毂电机和电子机械制动器单独或同时制动，使车轮进入对应的制动模式。

图2是本发明实施例提供的一种轮毂电机驱动车辆的控制方法流程图，下面结合图2对上述控制方法进行详细说明，如图2所示，该控制方法包括：

步骤S210、在确定车辆需要进入制动模式时，获取车辆的动力电池电量和车轮的需求制动力。

在本实施例中，车辆的动力电池电量可以通过获取SOC信号确定得到，每个车轮的需求制动力可以通过整车控制器获取得到，整车控制器通过获取制动踏板的开度信息确定车辆所需的总制动力，然后按照一定的策略给各个车轮分配对应的需求制动力，此为现有技术，在此不再赘述。

可选的，在执行步骤S210之前，该控制方法还可以包括：

检测制动踏板是否踩下；

当检测到制动踏板踩下时，确定车轮需要进入制动模式。

当检测到制动踏板未踩下时，获取车辆档位信号，判断车辆当前档位是否为前进档(D档)或倒车档(R档)；

当车辆当前档位为前进档或倒车档时，控制轮毂电机10驱动车轮，使车轮进入驱动模式；

当车辆当前档位非前进档或倒车档时，控制轮毂电机10和EMB制动器20停止工作，使车轮进入待机模式。

当车辆当前档位为非D档或R档时，则说明车辆当前档位可以为P档或N档，车辆停止，因此，此时可控制车轮进入待机模式。

图3是本发明实施例提供的一种驱动模式下控制系统的部分结构示意图，如图3所示，当车轮进入驱动模式时，轮端模块控制器30控制轮毂电机10输出驱动力矩，轮毂电机10处于电动状态，EMB制动器20不工作。电流从动力电池40发出经轮端模块控制器30，到达轮毂电机20。

在本实施例中，轮端模块控制器30可以根据加速踏板的开度信号、轮毂电机的状态信息和扭矩MAP，决策出轮毂电机10需提供的驱动扭矩。

步骤S220、当动力电池电量超过电量阈值时，控制轮毂电机和电子机械制动器进行复合制动，使车轮进入第一制动模式。

图4是本发明实施例提供的一种第一制动模式下控制系统的部分结构示意图，如图4所示，当车轮进入第一制动模式时，轮端模块控制器30控制轮毂电机10输出制动力矩，轮毂电机10处于发电状态，发出的电全部在轮端模块控制器30内部经DCDC直流变换器降压，输出到EMB制动器20的制动电机。轮端模块控制器30控制EMB制动器20的制动电机输出制动力。此模式适用于动力电池满电量的情况(即动力电池电量超过电量阈值的情况)，以EMB制动器20制动为主，轮毂电机10小功率制动发电配合，通过控制算法，使轮毂电机10的制动发电量等于EMB制动器20制动所需电量，且轮毂电机10与EMB制动器20的制动力之和刚好等于车轮的需求制动力。如果轮毂电机20发出的制动力矩极低可忽略不计。

步骤S230、当动力电池电量未超过电量阈值，且车轮的需求制动力超过轮毂电机能提供的最大再生制动力时，控制轮毂电机和电子机械制动器进行复合制动，且轮毂电机进行再生制动，回收能量，使车轮进入第二制动模式。

图5是本发明实施例提供的一种第二制动模式下控制系统的部分结构示意图，如图5所示，当车轮进入第二制动模式时，轮端模块控制器30控制轮毂电机10输出制动力矩，轮毂电机10处于发电状态，发出的电一部分在轮端模块控制器30内部经DCDC直流变换器降压，输出到EMB制动器20的制动电机。轮端模块控制器30控制EMB制动器20的制动电机输出制动力，补充轮毂电机10不足的制动力矩。多余的电流经轮端模块控制器30到动力电池40，给动力电池40充电。此模式适用于动力电池电量未满(即动力电池电量未超过电量阈值的情况)，且轮毂电机10能提供的最大再生制动力小于等于车轮的需求制动力的情况，优先控制轮毂电机10发挥最大制动能力，尽可能多的发电回收能量，EMB制动器20补充不足的制动力，因轮毂电机10比EMB制动器的制动电机的功率大得多，所以EMB制动器的制动电机耗电量远小于轮毂电机发电量。

步骤S240、当动力电池电量未超过电量阈值，且车轮的需求制动力未超过轮毂电机能提供的最大再生制动力时，控制轮毂电机进行再生制动，使车轮进入第三制动模式。

图6是本发明实施例提供的一种第三制动模式下控制系统的部分结构示意图，如图6所示，当车轮进入第三制动模式时，轮端模块控制器30控制轮毂电机10输出制动力矩，轮毂电机10处于发电状态，EMB制动器20不工作。电流从轮毂电机10发出经轮端模块控制器30，到达动力电池40，给动力电池40充电。此模式适用于动力电池电量未满(即动力电池电量未超过电量阈值的情况)，且轮毂电机10能提供的最大再生制动力大于车轮的需求制动力的情况，优先控制轮毂电机10制动发电回收能量。

由上述可知，当车轮进入第一制动模式、第二制动模式或第三制动模式时，轮毂电机10处于发电状态。由于轮毂电机10与EMB制动器20的制动电机的直流母线电压不同，因此，通过在轮端模块控制器30内集成有DCDC直流变换器，可以使得轮毂电机10发出的电经过直流变换器降压后输出至EMB制动器20，为EMB制动器20提供制动所需电量。

步骤S250、当轮毂电机故障时，控制电子机械制动器进行机械制动，使车轮进入第四制动模式。

图7是本发明实施例提供的一种第四制动模式下控制系统的部分结构示意图，如图7所示，当车轮进入第四制动模式时，由车辆的动力电池40为EMB制动器20提供制动所需电量，其中，动力电池40输出的电经过轮端模块控制器30内的直流变换器降压后输出至EMB制动器20的制动电机。轮端模块控制器30控制EMB制动器20的制动电机输出制动力。此模式适用于轮端模块控制器30与轮毂电机10之间的线束断开或轮毂电机10故障的情况，此时轮毂电机10无法制动发电，由EMB制动器20独自完成制动。

在本实施例的一种实现方式中，轮端模块控制器30可以根据车轮的需求制动力、以及制动器转角和位移传感器发过来的EMB制动器20当前的位置信号，决策出EMB制动器20需要的工作行程，然后EMB制动器20的制动电机通过机械执行机构驱动制动盘对车轮进行制动。

需要说明的是，对于整车而言，由于每个车轮所需制动力不同，而每个车轮对应的轮端模块控制器30、轮毂电机10和EMB制动器可以独立控制，所以同一时刻每个车轮所在的模式并不一定完全一致，甚至4个车轮所在的模式各不相同。

可选的，当车轮进入对应的制动模式执行制动动作后，控制方法还包括：

检测车辆是否达到稳定行驶状态；

当车辆未达到稳定行驶状态，或者车辆达到稳定行驶状态但车轮趋于抱死状态时，更新车轮对应的需求制动力，并重新确定车轮对应的制动模式，控制车轮进入新的制动模式执行相应制动动作。

在本实施例中，可以根据轮毂电机的工作状态以及从陀螺仪获取的车身姿态信息，确定车轮是否达到稳定行驶状态，此为本领域的常规技术。同时，可以根据各个车轮的转速信号确定车轮是否趋于抱死状态。最后轮端模块控制器30检测车轮是否结束制动，实时更新车轮的工作模式及驱动或制动力矩大小，形成闭环反馈制动控制。

图8是本发明实施例提供的另一种轮毂电机驱动车辆的控制方法流程图，如图8所示，为了更好的理解本发明，以下详细论述下本发明实施例提供的控制方法的具体流程，具体步骤如下：

(1)轮端模块控制器通过制动踏板传感器实时检测制动踏板位置信号，判断制动踏板是否被踩下。若制动踏板被踩下，则汽车开始进入制动模式并进入步骤(2)。若制动踏板未被踩下，则需要判断当前汽车档位，若为D或R档；则控制车轮进入驱动模式，若非D或R档，则控制车轮进入待机模式。

(2)轮端模块控制器获取车轮分配的需求制动力。每个车轮的需求制动力可以通过整车控制器获取得到，整车控制器通过获取制动踏板的开度信息确定车辆所需的总制动力，然后按照一定的策略给各个车轮分配对应的需求制动力。

(3)轮端模块控制器判断其轮端的轮毂电机是否故障，若故障，则该轮端驱制动模块进入第四制动模式；若无故障，则进入步骤(4)。

(4)轮端模块控制器根据动力电池BMS发过来的SOC信号，判断动力电池电量是否超过阈值，若超过阈值，则轮端驱制动模块进入第一制动模式；若未超过阈值，则进入步骤(5)。

(5)轮端模块控制器根据分配到该车轮的制动力需求和轮毂电机的状态信息及扭矩MAP，判断该车轮所需制动力是否超过该侧轮毂电机能提供的最大再生制动能力，若是，则该轮端驱制动模块进入第二制动模式；若否，该轮端驱制动模块进入第三制动模式，轮毂电机发出负扭矩，给动力电池充电。

(6)在各个车轮经过各制动模式的制动执行之后，轮端模块控制器根据轮毂电机工作状态以及接收的从陀螺仪发出的车身姿态信息，判断车辆是否达到稳定行驶，若达到稳定状态，则进入步骤(7)；若未达到稳定行驶，则重回步骤(2)，实时更新制动策略，重新分配各车轮制动力。

(7)轮端模块控制器根据旋转变压器信号解析得到转速信号，判断车轮是否趋于抱死，若车轮趋于抱死，则施加防抱死控制重回步骤(2)，实时更新各车轮分配的制动力；若否，则进入步骤(8)。

(8)最后轮端模块控制器检测是否结束制动，实时更新轮端驱制动模块的模式及驱动或制动力矩大小，形成闭环反馈制动控制。

本发明实施例还提供了一种车辆，该车辆包括如上述图1所示的控制系统，本发明在此不再赘述。

基于同一发明构思，本发明实施例还对应提供了一种实施上述实施例中图2所述的控制方法的控制装置。图9是本发明实施例提供的一种轮毂电机驱动车辆的控制装置示意图，如图9所示，该控制装置900包括获取模块901、第一控制模块902、第二控制模块903、第三控制模块904和第四控制模块905。

获取模块901，用于当确定车辆需要进入制动模式时，获取车辆的动力电池电量、车轮的需求制动力、以及轮毂电机的故障状态；

第一控制模块902，用于当动力电池电量超过电量阈值时，控制轮毂电机和电子机械制动器进行复合制动，使车轮进入第一制动模式；

第二控制模块903，用于当动力电池电量未超过电量阈值，且车轮的需求制动力超过轮毂电机能提供的最大再生制动力时，控制轮毂电机和电子机械制动器进行复合制动，且轮毂电机进行再生制动，回收能量，使车轮进入第二制动模式；

第三控制模块904，用于当动力电池电量未超过电量阈值，且车轮的需求制动力未超过轮毂电机能提供的最大再生制动力时，控制轮毂电机进行再生制动，使车轮进入第三制动模式。

第四控制模块905，用于当轮毂电机故障时，控制电子机械制动器进行机械制动，使车轮进入第四制动模式。

可选的，该控制装置900还包括制动确定模块，用于：

检测制动踏板是否踩下；

当检测到制动踏板踩下时，确定车轮需要进入制动模式。

可选的，该控制装置900还包括驱动待机确定模块，用于：

当检测到制动踏板未踩下时，获取车辆档位信号，判断车辆当前档位是否为前进档或倒车档；

当车辆当前档位为前进档或倒车档时，控制轮毂电机驱动车轮，使车轮进入驱动模式；

当车辆当前档位非前进档或倒车档时，控制轮毂电机和EMB制动器停止工作，使车轮进入待机模式。

可选的，该控制装置900还包括更新模块，用于：

当车轮进入对应的制动模式执行制动动作后，检测车辆是否达到稳定行驶状态；

当车辆未达到稳定行驶状态，或者车辆达到稳定行驶状态但车轮趋于抱死状态时，更新车轮对应的需求制动力，并重新确定车轮对应的制动模式，控制车轮进入新的制动模式执行相应制动动作。

可选的，根据各个车轮的转速信号确定车轮是否趋于抱死状态。

可以理解的是，上述实施例提供的控制装置，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将控制装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。

本发明实施例还提供了一种电子设备，该电子设备可以包括处理器和存储器，其中处理器和存储器可以通过总线或者其他方式连接。处理器可以为中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)。处理器还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。存储器作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的控制方法对应的程序指令/模块。处理器通过运行存储在存储器中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的控制方法。

存储器可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。所述一个或者多个模块存储在所述存储器中，当被所述处理器执行时，执行如图2所示实施例中的控制方法。上述电子设备具体细节可以对应参阅图2所示的实施例中对应的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述存储介质可为只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。

上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：

本发明实施例提供的一种轮毂电机驱动车辆的控制方法、系统及车辆，通过采用轮端模块控制器作为轮毂电机与EMB制动器的二合一控制器，无需进行信号的转发，通过轮端模块控制器获取相关信号即可同时控制轮毂电机的驱动或制动、以及EMB制动器的制动，使车轮进入不同制动模式。每个轮的驱动、制动都可以独立控制，相比于传统的液压制动+轮毂电机制动的方式，本申请中采用EMB制动器+轮毂电机制动，没有液压管路，控制精度更高，响应更迅速。也无需在各车轮上额外布置ABS轮速传感器，解决了ABS轮速传感器布置难的问题。同时该控制方法在制动时优先通过轮毂电机进行制动，不足的部分利用EMB制动器进行补充，可以最大限度回收制动能量，能量利用率高，可提升车辆续驶里程。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。

Claims (10)

1.一种轮毂电机驱动车辆的控制系统，其特征在于，所述控制系统包括与每个车轮对应设置的轮毂电机、电子机械制动器和轮端模块控制器；

所述轮端模块控制器分别与所述轮毂电机和所述电子机械制动器连接，用于控制所述轮毂电机的驱动、制动，以及所述电子机械制动器的制动。

2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述轮端模块控制器用于：

当确定车辆需要进入制动模式时，根据车辆的动力电池电量、车轮的需求制动力、所述轮毂电机能提供的最大再生制动力、以及所述轮毂电机的故障状态，控制所述轮毂电机和所述电子机械制动器单独或同时制动，使车轮进入对应的制动模式。

3.根据权利要求2所述的控制系统，其特征在于，所述轮端模块控制器还用于：

当所述动力电池电量超过电量阈值时，控制所述轮毂电机和所述电子机械制动器进行复合制动，使所述车轮进入第一制动模式；

当所述动力电池电量未超过所述电量阈值，且所述车轮的需求制动力超过所述轮毂电机能提供的最大再生制动力时，控制所述轮毂电机和所述电子机械制动器进行复合制动，且所述轮毂电机进行再生制动，回收能量，使所述车轮进入第二制动模式；

当所述动力电池电量未超过电量阈值，且所述车轮的需求制动力未超过所述轮毂电机能提供的最大再生制动力时，控制所述轮毂电机进行再生制动，使所述车轮进入第三制动模式；

当所述轮毂电机故障时，控制所述电子机械制动器进行机械制动，使所述车轮进入第四制动模式。

4.根据权利要求2所述的控制系统，其特征在于，所述轮端模块控制器还用于：

检测制动踏板是否踩下；

当检测到所述制动踏板踩下时，确定所述车辆需要进入制动模式。

5.根据权利要求4所述的控制系统，其特征在于，所述轮端模块控制器还用于：

当检测到所述制动踏板未踩下时，获取车辆档位信号，判断车辆当前档位是否为前进档或倒车档；

当车辆当前档位为前进档或倒车档时，控制所述轮毂电机驱动所述车轮，使所述车轮进入驱动模式；

当车辆当前档位非前进档或倒车档时，控制所述轮毂电机和所述电子机械制动器停止工作，使所述车轮进入待机模式。

6.根据权利要求2所述的控制系统，其特征在于，所述轮端模块控制器还用于：

在所述车轮进入对应的制动模式执行制动动作后，检测车辆是否达到稳定行驶状态；

当所述车辆未达到稳定行驶状态，或者所述车辆达到稳定行驶状态但所述车轮趋于抱死状态时，更新所述车轮对应的需求制动力，并重新确定所述车轮对应的制动模式，控制所述车轮进入新的制动模式执行相应制动动作。

7.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述轮端模块控制器与所述轮毂电机之间、所述轮端模块控制器与所述电子机械制动器之间均通过硬线连接。

8.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述轮端模块控制器内集成有直流变换器，所述直流变换器用于将所述轮毂电机或动力电池发出的电降压输出至所述电子机械制动器。

9.一种轮毂电机驱动车辆的控制方法，其特征在于，适用于如权利要求1至8任一项所述的控制系统，所述控制方法包括：

当确定车辆需要进入制动模式时，根据车辆的动力电池电量、车轮的需求制动力、所述轮毂电机能提供的最大再生制动力、以及所述轮毂电机的故障状态，控制所述轮毂电机和所述电子机械制动器单独或同时制动，使车轮进入对应的制动模式。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的控制系统。