一种物流车制动控制方法与系统与流程

1.本技术实施例涉及物流车技术领域，具体而言，涉及一种物流车制动控制方法与系统。


背景技术：

2.随着国家的自媒体经济及网络线上销售的火热暴增，无人物流快递配送车也应运而生，无人物流配送车能大大改善配送员紧张的问题，同时也能降低一定的劳动成本，增加社会效益。
3.现有技术中，无人物流车可以采用ibooster线制动系统，来对无人物流车的四个车轮进行液压制动，然而ibooster线制动系统需要通过制动液介质才能对无人物流车进行制动，不利于环保。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供一种物流车制动控制方法与系统，旨在解决现有技术存在的采用制动液介质所带来的环保问题。
5.本技术实施例第一方面提供一种物流车制动控制方法，应用于无人物流车，所述方法包括：
6.当检测到所述无人物流车具有刹车请求时，获取所述无人物流车的合理减速值与预设减速值；其中，合理减速值为根据当前车速与障碍物之间的距离所确定的减速值；预设减速值为根据所述无人物流车的电池系统剩余电量值所能提供的预设减速值；
7.根据所述合理减速值与所述预设减速值之间的大小关系的对比结果，控制轮毂电机反拖和/或卡钳制动。
8.可选地，
9.根据所述合理减速值与所述预设减速值之间的大小关系的对比结果，控制轮毂电机反拖和/或卡钳制动，包括：
10.在所述合理减速值小于或等于所述预设减速值与预制动值之间的差值时，以所述合理减速值控制所述轮毂电机反拖。
11.可选地，根据所述合理减速值与所述预设减速值之间的大小关系的对比结果，控制轮毂电机反拖和/或卡钳制动，还包括：
12.在所述合理减速值大于所述预设减速值与所述预制动值之间的差值，且小于或等于所述预设减速值时，以所述合理减速值控制所述轮毂电机反拖，并控制所述卡钳预制动。
13.可选地，根据所述合理减速值与所述预设减速值之间的大小关系的对比结果，控制轮毂电机反拖和/或卡钳制动，还包括：
14.在所述合理减速值大于所述预设减速值，且小于减速上限值时，以所述预设减速值控制所述轮毂电机反拖，以额外减速值控制所述卡钳制动；
15.其中，所述额外减速值为所述合理减速值与所述预设减速值之差。
16.可选地，所述方法还包括：
17.在所述合理减速值大于或等于所述减速上限值时，以所述预设减速值控制所述轮毂电机反拖，并以紧急制动值控制所述卡钳制动。
18.可选地，所述方法还包括：
19.在检测到所述无人物流车具有刹车请求时，以驻车制动值控制所述卡钳制动。
20.本技术实施例第二方面提供一种物流车制动控制系统，应用于无人物流车，所述无人物流车包括：epb控制器，所述epb控制器包括：
21.获取单元，用于当检测到所述无人物流车具有刹车请求时，获取所述无人物流车的合理减速值与预设减速值；其中，合理减速值为根据当前车速与障碍物之间的距离所确定的减速值；预设减速值为根据所述无人物流车的电池系统剩余电量值所能提供的预设减速值；
22.制动单元，用于根据所述合理减速值与所述预设减速值之间的大小关系的对比结果，控制轮毂电机反拖和/或卡钳制动。
23.可选地，所述制动单元包括：
24.第一制动单元，用于在所述合理减速值小于或等于所述预设减速值与预制动值之间的差值时，以所述合理减速值控制所述轮毂电机反拖。
25.可选地，所述制动单元还包括：
26.第二制动单元，用于在所述合理减速值大于所述预设减速值与所述预制动值之间的差值，且小于或等于所述预设减速值时，以所述合理减速值控制所述轮毂电机反拖，并控制所述卡钳预制动。
27.可选地，所述制动单元还包括：
28.第三制动单元，用于在所述合理减速值大于所述预设减速值，且小于减速上限值时，以所述预设减速值控制所述轮毂电机反拖，以额外减速值控制所述卡钳制动；
29.其中，所述额外减速值为所述合理减速值与所述预设减速值之差。
30.采用本技术提供的物流车制动控制方法与系统，根据所述合理减速值与所述预设减速值之间的大小关系的对比结果，控制轮毂电机反拖和/或卡钳制动。在这个过程中，本技术依据所述合理减速值与所述预设减速值之间的大小关系的对比结果，来判断无人物流车所处环境与自身工况，进而控制轮毂电机反拖和/或卡钳制动，来实现对无人物流车的制动，从而减少了制动液介质的使用，从而更加环保。
附图说明
31.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例的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技术的一些实施例，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。
32.图1是本技术一实施例提出的物流车制动控制方法的步骤流程图；
33.图2是本技术一实施例提出的无人物流车的示意图；
34.图3是本技术一实施例提出的卡钳夹紧力与电流之间的关系图；
35.图4是本技术一实施例提出的卡钳的结构示意图；
36.图5是本技术另一实施例提出的物流车制动控制系统。
37.附图说明：1、ads控制器；2、vcu控制器；3、bms电池管理系统；4、蓄电池；5、epb控制器；6、执行电机；7、轮毂电机；8、雷达；91、推杆；92、顶块；93、活塞；94、摩擦片；95、制动盘。
具体实施方式
38.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
39.实施例一
40.参照图1，示出了一种物流车制动控制方法的步骤流程图，应用于无人物流车，所述方法具体可以包括以下步骤：
41.步骤s1：当检测到所述无人物流车具有刹车请求时，获取所述无人物流车的合理减速值与预设减速值；
42.其中，合理减速值为根据当前车速以及无人物流车与障碍物之间的距离所确定的减速值；预设减速值为根据所述无人物流车的电池系统剩余电量值所能提供的预设减速值。
43.本步骤中，参照图2，无人物流车上设置有雷达8、摄像头(图中未示出)、ads控制器1(ads adaptive amping system)、vcu控制器2(vcu vehicular communication unit)、epb控制器5(epb electrical park brake)、bms电池管理系统3(bms battery management system)、蓄电池4、轮毂电机7、执行电机6，摄像头用于拍摄无人物流车周围的环境信息，包括障碍物等；雷达8用于探测无人物流车与前方障碍物之间的距离；vcu控制器2是实现车辆控制决策的核心电子控制单元，可以监控车辆的速度与温度等信息；epb控制器5是车辆上的电子驻车制动系统；bms电池管理系统3用于监管蓄电池4的状态。
44.在本步骤中，合理减速值通过ads控制器1进行获取。ads控制器1收集雷达8与摄像头输出的信息，判断无人物流车当前的行驶环境，在遇到特殊环境或紧急情况下需要减速时，例如遇到障碍物时，根据当前无人物流车与障碍物之间的距离，以及无人物流车当前的车速，确定计算出无人物流车实际所需要的合理减速值，最后将该合理减速值发送至epb控制器5。
45.合理减速值为无人物流车根据实际的路况以及自身速度，能够在不碰撞到障碍物的前提下所需求的减速值。合理减速值随着无人物流车的速度的增大而增大，随着无人物流车距离障碍物之间的间距的增大而减小。
46.ads控制器1根据无人物流车当前车速与无人物流车距离障碍物之间的间距，来确定合理减速值的计算公式如下：
47.a＝v2/2s
48.式中，a为无人物流车所需要的合理减速值，单位为m/s2；v为无人物流车当前的行驶速度，单位为m/s；s为无人物流车与障碍物之间的距离，单位为m。
49.其中，由于无人物流车当前的车速的不同，无人物流车距离障碍物之间的间距不同，因此合理减速值会基于无人物流车当前车速和与障碍物之间间距的不同而动态变化。
50.本步骤中，预设减速值通过vcu控制器2进行获取。vcu控制器2实时监控bms电量管理系统的剩余电量，并根据bms电量管理系统的剩余电量值，通过查表的方式得出当前剩余电量所能为轮毂电机7提供的最大反拖力矩，再计算出该最大反拖力矩能够给整车提供的预设减速值，最后将该预设减速值发送至epb控制器5。
51.预设减速值与bms电量管理系统的剩余电量值对应，剩余电量值越小，则能提供的预设减速值越小；剩余电量值越大，则能提供的预设减速值越大。
52.其中，可以在vcu控制器2中预先存储bms电量管理系统的剩余电量值与最大反拖力矩之间的对应关系。例如剩余电量为50％，对应的最大反拖力矩为100n.m；剩余电量为60％，对应的最大反拖力矩为120n.m等等。那么在判断当前剩余电量为60％时，可以通过查表的方式得知，当前剩余电量所能提供的最大反拖力矩为120n.m。
53.另外，通过查表的方式得出当前剩余电量所能提供的最大反拖力矩后，通过以下计算公式，计算出最大反拖力矩能够给整车提供的预设减速值：
54.a1＝2m/1000mr
55.式中，a1为预设减速值，单位为m/s2；m为最大反拖力矩，单位为n.m；r为无人物流车前轮的滚动半径，单位为mm；m为无人物流车的重量,单位为kg。
56.本步骤中，由于剩余电量会随着无人物流车的使用情况会实时变化，所以基于剩余电量给整车提供的预设减速值会实时变化。
57.步骤s2：根据所述合理减速值与所述预设减速值之间的大小关系的对比结果，控制轮毂电机反拖和/或卡钳制动。
58.其中，轮毂电机反拖或卡钳制动对无人物流车整车的制动效果，小于轮毂电机与卡钳制动同时工作对无人物流车整车的制动效果。轮毂电机设置于无人物流车前轮上，通过反拖来对无人物流车前轮实现制动；卡钳设置于无人物流车后轮上，卡钳通过执行电机进行驱动，来夹紧无人物流车后轮实现制动。
59.本步骤中，可以通过epb控制器5收集无人物流车当前实际所需的合理减速值与基于当前电量所能提供的预设减速值，通过比较二者之间的大小关系，以进行不同的整车减速控制策略，具体表现如下：
60.步骤s21：在所述合理减速值小于或等于所述预设减速值与预制动值之间的差值时，以合理减速值控制轮毂电机反拖。
61.其中，预制动值为预先设定的经验值，能够为无人物流车提供预先准备制动的功能，以加快卡钳的制动速度，及时响应无人物流车的制动请求。
62.本步骤中，若在步骤s1中通过ads控制器计算出的合理减速值为0.2m/s2；在步骤s1中通过vcu控制器计算出的预设减速值为0.8m/s2，预制动值为0.5m/s2，预设减速值与预制动值之间的差值为0.3m/s2。由于合理减速值0.2m/s2小于预设减速值与预制动值之间的差值0.3m/s2，表明当前轮毂电机7所提供的预设减速值，足以满足无人物流车当前整车所需求的合理减速值。
63.则epb控制器5将合理减速值0.2m/s2反馈给vcu控制器2，vcu控制器2将合理减速值0.2m/s2代入公式a1＝2m/1000mr计算出轮毂电机7实际所需的反拖力矩，从而控制轮毂电机7反拖，实现整车制动减速。
64.步骤s22：在合理减速值大于预设减速值与预制动值之间的差值，且小于或等于预
设减速值时，以合理减速值控制轮毂电机反拖，并控制卡钳预制动，其中，所述额外减速值为所述合理减速值与所述预设减速值之差。
65.本步骤中，若在步骤s1中计算出的合理减速值为0.7m/s2，由于合理减速值0.7m/s2大于预设减速值与预制动值之间的差值0.3m/s2，但接近预设减速值0.8m/s2，表明轮毂电机7所提供的预设减速值可以满足无人物流车当前整车所需求的合理减速值，但却临近不满足所需求的合理减速值的界限。
66.在这种情况下，首先需要满足当前整车所需求的合理减速值，epb控制器5将合理减速值0.7m/s2发送给vcu控制器2，vcu控制器2将合理减速值0.7m/s2代入公式a1＝2m/1000mr计算出轮毂电机7实际所需的反拖力矩，从而控制轮毂电机7反拖，实现整车制动减速。
67.其次，在满足当前整车所需的合理减速值的情况下，还需要对卡钳进行预制动。参照图4，卡钳包括：推杆91、顶块92、活塞93与摩擦片94，车辆后轮上设置有制动盘95，执行电机6工作时，通过涡轮蜗杆的传递原理，将推杆91的旋转运动转换为推杆91的直线运动，基于顶块92与推杆91连接，从而使得顶块92在活塞93内移动，以减少顶块92与活塞93之间的间隙，也使得摩擦片94朝靠近制动盘95的方向移动，以消除摩擦片94与制动盘95之间的间隙。
68.为了在合理减速值超出预设减速值时，提高整车制动的响应度，及时响应制动请求，因此需控制卡钳预制动，vcu控制器2控制执行电机6工作预设时间，减少卡钳内部顶块92与活塞93之间的间隙，以及减少摩擦片94与制动盘95之间的间隙，从而在合理减速值超出预设减速值时，顶块92与活塞93能够及时接触，摩擦片94能够及时与制动盘95抵触，来制动与制动盘95连接的车辆后轮，实现预制动功能。
69.步骤s23：在合理减速值大于预设减速值，且小于减速上限值时，以所述预设减速值控制所述轮毂电机反拖，以额外减速值控制所述卡钳制动其中，所述额外减速值为所述合理减速值与所述预设减速值之差。
70.本步骤中，额外减速值为超出轮毂电机反拖能力的减速值，即，轮毂电机反拖所无法提供的额外减速值，该额外减速值需要要分配给卡钳，以通过卡钳的协助，来与轮毂电机反拖共同实现整车的制动。
71.本步骤中，若在步骤s1中计算出的合理减速值为0.9m/s2，由于合理减速值0.9m/s2大于预设减速值0.8m/s2，表明此时仅通过轮毂电机7所提供的预设减速值，已经无法满足无人物流车当前整车所需求的合理减速值。则epb控制器5将预设减速值0.8m m/s2发送给vcu控制器2，vcu控制器2根据公式a1＝2m/1000mr计算出预设减速值对应的反拖力矩，来控制轮毂电机7反拖；与此同时，vcu控制器2计算出合理减速值0.9m/s2多出预设减速值0.8m/s2的额外减速值0.1m/s2，将该额外减速值换算成第一电流，并发送给执行电机6，执行电机6按照该第一电流来控制卡钳以第一目标卡紧力卡紧车辆后轮，通过执行电机6对卡钳的控制来卡紧车辆后轮与轮毂电机7反拖共同作用，来对无人物流车进行制动。
72.其中，vcu控制器2将额外减速值换算成第一电流的过程为：
73.首先，将额外减速值换算成单个卡钳的夹紧力，其计算公式为：
74.a2＝2f
·
2μ
·
r/rm
75.式中，a2为额外减速值，单位为m/s2；f为单个卡钳的夹紧力，单位为n；μ为摩擦系
数；r为单个卡钳的制动半径，单位为mm；r为车辆后轮的滚动半径，单位为mm；m为无人物流车的重量，单位为kg。
76.其次，参照图3所示的电流与卡钳夹紧力之间的关系图，卡钳的夹紧力是电流的两倍，在得知卡钳的夹紧力的前提下，依据该关系图，即可计算出第一电流，执行电机再依据第一电流来控制卡钳对车辆后轮进行制动。
77.步骤s24：在所述合理减速值大于或等于减速上限值时，以所述预设减速值控制所述轮毂电机反拖，并以紧急制动值控制所述卡钳制动。
78.本步骤中，在所述合理减速值小于减速上限值时，其控制方法与步骤s23相同，在此不再赘述。其中，紧急制动值为车辆在遇到突发状况的制动值。
79.其中，减速上限值为预设的经验值，减速上限值可以为4.5m/s2，若合理减速值大于或等于减速上限值，则表明无人物流车遇到紧急情况，例如遇到障碍物闯入或碰撞等突发紧急情况，需要进行紧急制动，此时vcu控制器直接按照轮毂电机7的最大反拖力矩对车辆前轮进行制动，与此同时，ebp控制器向执行电机6发送一个能让车辆后轮抱死的第二电流，执行电机6接收到第二电流后，控制卡钳以第二目标卡紧力卡紧车辆后轮，通过二者共同作用，实现紧急制动。
80.其中，第二目标卡紧力与第二电流之间的关系与图3中卡钳卡紧力与电流之间的关系一致。
81.步骤s25：在检测到所述无人物流车具有刹车请求时，以驻车制动值控制所述卡钳制动。
82.本步骤中，无人物流车停止后，由于需要卸载无人物流车上的货物，或向无人物流车上装载货物，所以需要控制无人物流车保持静止状态。ads控制器1会监控无人物流车的整车状态，当ads控制器1监测到车辆停止且有驻车请求时，直接会给epb控制器5发送驻车请求信号，则ebp控制器向执行电机发送一个能让车辆保持停止状态的第三电流，执行电机6接收到第三电流后，控制卡钳以第三目标卡紧力卡紧车辆后轮，以满足驻车请求。其中，驻车制动值为车辆在接收到刹车请求时的制动值。
83.其中，第三目标卡紧力小于第二目标卡紧力。
84.本技术通过轮毂电机7对车辆前轮的反拖制动与执行电机控制卡钳对车辆后轮的卡紧制动，基于无人物流车不同的行驶情况采用不同的制动策略。当合理减速值较小时，仅通过前轮毂电机7反拖提供减速，不必使用卡钳制动，能够节约资源，基于前轮毂电机反拖，也能实现能量回收，提升续航；并且在这种工况下，不必使用制动液介质，起到了环保的作用。当合理减速值临近预设减速值时，可以通过前轮毂电机7反拖提供减速，且通过执行电机6控制卡钳预制动，从而减少制动的响应时间，进而缩短无人物流车的制动距离。当合理减速值大于预设减速值且小于减速上限值时，可以通过前轮毂电机7反拖车辆前轮减速，同时执行电机6控制卡钳以第一目标卡紧力夹紧车辆后轮减速，满足整车的减速需求。当合理减速值在减速上限值以上时，可以通过前轮毂电机7反拖车辆前轮减速，同时控制卡钳以第二目标卡紧力夹紧车辆后轮，从而通过限制车速来降低行车事故的风险，保障无人物流车的安全性。
85.另外，ibooster线制动系统包括制动管路与阀门，在布置ibooster线制动系统时，需要布置管路，从而使得制动系统的布置比较复杂。
86.本技术基于轮毂电机和/或制动卡钳的制动，不必使用制动管路、ibooster与阀门，从而节约了生产成本；且不必布置管路，从而使得制动系统的布置更加简单。
87.实施例二
88.基于同一发明构思，参照图5示出了本技术另一实施例提供一种物流车制动控制系统，应用于无人物流车，所述无人物流车包括：epb控制器，所述epb控制器包括：
89.获取单元，用于当检测到所述无人物流车具有刹车请求时，获取所述无人物流车的合理减速值与预设减速值；其中，合理减速值为根据当前车速与障碍物之间的距离所确定的减速值；预设减速值为根据所述无人物流车的电池系统剩余电量值所能提供的预设减速值；
90.制动单元，用于根据所述合理减速值与所述预设减速值之间的大小关系的对比结果，控制轮毂电机反拖和/或卡钳制动。
91.在一种可行的实施方式中，所述制动单元包括：
92.第一制动单元，用于在所述合理减速值小于或等于所述预设减速值与预制动值之间的差值时，以所述合理减速值控制所述轮毂电机反拖。
93.在一种可行的实施方式中，所述制动单元还包括：
94.第二制动单元，用于在所述合理减速值大于所述预设减速值与所述预制动值之间的差值，且小于或等于所述预设减速值时，以所述合理减速值控制所述轮毂电机反拖，并控制所述卡钳预制动。
95.在一种可行的实施方式中，所述制动单元还包括：
96.第三制动单元，用于在所述合理减速值大于所述预设减速值，且小于减速上限值时，以所述预设减速值控制所述轮毂电机反拖，以额外减速值控制所述卡钳制动；
97.其中，所述额外减速值为所述合理减速值与所述预设减速值之差。
98.在一种可行的实施方式中，还包括紧急制动单元；
99.所述紧急制动单元，用于在所述合理减速值大于或等于所述减速上限值时，以所述预设减速值控制所述轮毂电机反拖，并以紧急制动值控制所述卡钳制动。
100.在一种可行的实施方式中，用于在检测到所述无人物流车具有刹车请求时，以驻车制动值控制所述卡钳制动。
101.对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
102.本说明书中的各个实施例均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的部分互相参见即可。
103.本领域内的技术人员应明白，本技术实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本技术实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
104.本技术实施例是参照根据本技术实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些
计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
105.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
106.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
107.尽管已描述了本技术实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本技术实施例范围的所有变更和修改。
108.最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
109.以上对本技术所提供的一种物流车制动控制方法与系统，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本技术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技术的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本技术的思想，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技术的限制。