一种鼓式刹车装置的刹车控制方法、系统及相关装置与流程

本发明涉及车辆控制技术领域，特别涉及一种鼓式刹车装置的刹车控制方法、系统、一种计算机可读存储介质及一种鼓式刹车装置。

背景技术

鼓式刹车装置是一种广泛应用于车辆制动的装置，通常来讲鼓式刹车装置包括刹车底板、刹车鼓、鼓刹油泵、油泵电机以及控制所述油泵电机转动的伺服驱动器等部件。鼓式刹车装置通过伺服驱动器控制油泵电机转动，进而带动鼓刹油泵的油压推杆运动改变鼓刹油泵中的压强，进而实现刹车操作。在上述刹车操作的过程中油压推杆相对于鼓刹油泵的位置发生变化，故为了方便进行下一次刹车操作在本次刹车操作之后需要对油压推杆进行复位。

在现有技术中，鼓刹油泵装置通过标定的方法来实现油压推杆的复位，即在车体装配至一半的时候，反复测试回收油压推杆动作的电流，刹车操作之后按照该电流进行油压推杆的复位，但由于刹车行程不同会导致不同的电流值，这种方案会造成冲撞机械限位的情况。而且，该标定工艺需要打断装配流程反复测试，还涉及到在未完成整车装配的情况下就给油泵注油的问题，要求鼓刹油泵要在电气装配之前先行完成，影响工艺流程设计。

因此，如何在执行刹车操作后准确、快速复位油压推杆是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本申请的目的是提供一种鼓式刹车装置的刹车控制方法、系统、一种计算机可读存储介质及一种鼓式刹车装置，能够在执行刹车操作后准确、快速复位油压推杆。

为解决上述技术问题，本申请提供一种鼓式刹车装置的刹车控制方法，该刹车控制方法包括：

接收控制器发送的力矩指令；其中，所述力矩指令包括额定力矩百分比；

利用电流环输出所述额定力矩百分比对应的实际力矩，以驱动位于初始位置的油压推杆压缩油缸实现刹车操作；其中，所述初始位置为限位信号触发点；

当检测到所述力矩指令对应的额定力矩百分比为零时，切换至速度环控制所述油压推杆所述向限位信号触发点方向移动直至停止在所述限位信号触发点。

可选的，在根据所述额定力矩百分比输出对应的实际力矩驱动油压推杆压缩油缸之前，还包括：

接收所述控制器发送的回零速度；

相应的，切换至速度环控制所述油压推杆向限位信号触发点方向移动直至停止在所述限位信号触发点包括：

切换至速度环控制所述油压推杆以所述回零速度向限位信号触发点方向移动直至停止在所述限位信号触发点。

可选的，切换至速度环控制所述油压推杆向限位信号触发点方向移动直至停止在所述限位信号触发点包括：

切换至所述速度环控制所述油压推杆向所述限位信号触发点方向移动；

判断位于所述限位信号触发点的光电开关是否检测到所述油压推杆；

若是，则利用所述速度环控制所述油压推杆停止移动，以使所述油压推杆停止在所述限位信号触发点。

可选的，还包括：

按照预设周期检测所述油压推杆是否处于所述限位信号触发点；

若是，则输出所述油压推杆已复位的复位信号。

本申请还提供了一种鼓式刹车装置的刹车控制系统，该系统包括：

接收模块，用于接收控制器发送的力矩指令；其中，所述力矩指令包括额定力矩百分比；

刹车模块，用于利用电流环输出所述额定力矩百分比对应的实际力矩，以驱动位于初始位置的油压推杆压缩油缸实现刹车操作；其中，所述初始位置为限位信号触发点；

复位模块，用于当检测到所述力矩指令对应的额定力矩百分比为零时，切换至速度环控制所述油压推杆所述向限位信号触发点方向移动直至停止在所述限位信号触发点。

可选的，还包括：

回零速度接收模块，用于接收所述控制器发送的回零速度；

相应的，所述复位模块具体为切换至速度环控制所述油压推杆以所述回零速度向限位信号触发点方向移动直至停止在所述限位信号触发点的模块。

可选的，所述复位模块包括：

移动单元，用于切换至所述速度环控制所述油压推杆向所述限位信号触发点方向移动；

判断单元，用于判断位于所述限位信号触发点的光电开关是否检测到所述油压推杆；

停止单元，用于当光电开关检测到所述油压推杆时，利用所述速度环控制所述油压推杆停止移动，以使所述油压推杆停止在所述限位信号触发点。

可选的，还包括：

复位检测模块，用于按照预设周期检测所述油压推杆是否处于所述限位信号触发点；

复位提示模块，用于当所述油压推杆处于所述限位信号触发点时，输出所述油压推杆已复位的复位信号。

本申请还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序执行时实现上述鼓式刹车装置的刹车控制方法执行的步骤。

本申请还提供了一种鼓式刹车装置，包括伺服电机驱动器、鼓刹油泵、存储器和处理器；所述伺服电机驱动器用于通过速度环、电流环和位置环控制油泵电机；所述鼓刹油泵用于在所述油泵电机的油压推杆的推动下实现刹车操作；所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器调用所述存储器中的计算机程序时实现上述鼓式刹车装置的刹车控制方法执行的步骤。

本发明提供了一种鼓式刹车装置的刹车控制方法，包括：接收控制器发送的力矩指令；其中，所述力矩指令包括额定力矩百分比；用电流环输出所述额定力矩百分比对应的实际力矩，以驱动位于初始位置的油压推杆压缩油缸实现刹车操作；其中，所述初始位置为限位信号触发点；当检测到所述力矩指令对应的额定力矩百分比为零时，切换至速度环控制所述油压推杆所述向限位信号触发点方向移动直至停止在所述限位信号触发点。

本发明根据控制器发送的力矩指令中的额定力矩百分比来执行具体的刹车操作，由于在执行刹车操作时需要保持输出稳定的力矩，因此在执行刹车操作的过程中需要在电流环的工作模式下执行相关操作。在执行刹车操作的过程中油压推杆受到额定力矩百分比对应的力矩的作用压缩油缸，由于油压推杆在压缩油缸的过程中油压推杆会离开限位信号触发点直至油压推杆受力平衡。在刹车操作之后，控制器将发送的额定力矩百分比改变为零，此时可以确认需要执行油压推杆复位的操作。油压推杆复位的过程中需要保持稳定的速度，因此在油压推杆复位的过程中需要切换为速度环的工作模式。值得注意的是，虽然伺服驱动器在使能状态下不能随意切换工作模式，但是由于本方案是在控制器发送的额定力矩百分比为零时切换的工作模式，并不存在需要去使能的繁琐操作，直接将电流环切换为速度环即可，最终油压推杆在速度环的工作模式下复位至限位信号触发点。油压推杆的准确复位使得鼓式刹车装置保持良好的性能，提升了鼓式刹车装置的使用寿命。本方案能够在执行刹车操作后准确、快速复位油压推杆。本申请同时还提供了一种鼓式刹车装置的刹车控制系统、一种计算机可读存储介质和一种鼓式刹车装置，具有上述有益效果，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，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为本申请实施例所提供的一种鼓式刹车装置的刹车控制方法的流程图；

图2为本申请实施例所提供的另一种鼓式刹车装置的刹车控制方法的流程图；

图3为本申请实施例所提供的一种鼓式刹车装置的刹车控制系统的结构示意图；

图4为鼓式刹车装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

下面请参见图1，图1为本申请实施例所提供的一种鼓式刹车装置的刹车控制方法的流程图。

具体步骤可以包括：

s101：接收控制器发送的力矩指令；

其中，所述力矩指令包括额定力矩百分比，该额定力矩百分比就是所要实际输出的力矩占额定力矩的百分比值(0％～100％)。当然，在本实施例中还可以存在根据所述力矩指令得到额定力矩百分比的操作。额定力矩是指油泵电机的额定力矩，额定力矩百分比是由控制器决定的，此处并不对额定力矩百分比的具体数值进行限定。可以理解的是，额定力矩百分比可以是一个随刹车操作而变化的非固定的值。需要说明的是，接收力矩指令的操作需要在后续的步骤中重复执行，即当控制器发送了控制指令之后，就需要执行接收力矩指令的操作，并根据力矩指令执行相应的操作。

s102：利用电流环输出所述额定力矩百分比对应的实际力矩，以驱动位于初始位置的油压推杆压缩油缸实现刹车操作；其中，所述初始位置为限位信号触发点；

其中，本步骤是建立在s101接收到控制器发送的额定力矩百分比的前提下的，进而利用电流环输出所述额定力矩百分比对应的实际力矩。值得一提的是，本实施例中提到的电流环、速度环均是伺服电机驱动器的工作模式，除此二者外，伺服电机驱动器的工作模式还包括位置环。伺服电机驱动器由三环嵌套组成，当电机工作在电流环的工作模式下，控制变量就是力矩的百分比，速度环和位置环停止工作；当电机工作在速度环的工作模式下，控制变量是速度，电流环和位置环成为速度环的内环，接受执行来自速度环的输出；当电机工作在位置环模式下，控制变量是电机的转动位置，速度环和电流环都成为内嵌环，执行来自位置环的输出。

简而言之，电流环实际上是指电流反馈系统，在电流环的工作模式下油泵电机的力矩是伺服驱动器唯一的控制参数；速度环实际上是指速度反馈系统，在速度环的工作模式下油泵电机驱动的油压推杆的速度是伺服驱动器唯一的控制参数；位置环实际上是指位置反馈系统，在位置环的工作模式下油泵电机转动的位置是伺服驱动器唯一的控制参数。

在本步骤中输出的实际力矩是根据控制器下发的额定力矩百分比得到的，由于额定力矩百分比可以是一个非固定的值，因此输出的实际力矩也是随额定力矩百分比变化而变化的。例如：当前时刻的额定力矩百分比为20％，额定力矩为1000n·m，则当前时刻输出的实际力矩为200n·m；若下一时刻的额定力矩百分比为10％，则下一时刻输出的实际力矩为100n·m。由于本步骤需要输出的实际力矩是与额定力矩百分比相对应，因此本步骤是在电流环的工作模式下实现的。

s103：当检测到所述力矩指令对应的额定力矩百分比为零时，切换至速度环控制所述油压推杆所述向限位信号触发点方向移动直至停止在所述限位信号触发点。

其中，由于额定力矩百分比是由控制器决定的，并不将其限定为恒定不变的值，因此在s103之前力矩指令对应的额定力矩百分比可以是突变为零，也可以是缓慢下降为零，此处不对额定力矩百分比下降至零的具体过程进行限定，但总之本步骤是发生在额定力矩百分比变为零的前提下。

可以理解的是，本步骤默认存在按照预设周期检测额定力矩百分比的操作，只有当额定力矩百分比变为零时才可以执行s103中描述的步骤，否则，需要重复s101、s102中的步骤直至力矩指令对应的额定力矩百分比变为零。由于油压推杆的复位操作的目的是使油压推杆恢复至初始位置，并在复位过程中不与其他机械结构发生机械干涉，因此本方案采用速度环工作模式控制油泵电机的转速进而实现对油压推杆复位速度的控制，避免出现因速度过快导致的碰撞现象。此处不对复位过程中油压推杆的速度进行限定，只要是便于控制油压推杆复位的速度即可，作为一种优选的实施方式，可以接收控制器发送的回零速度；控制油压推杆以所述回零速度向限位信号触发点方向移动直至停止在所述限位信号触发点。可以通过在限位信号触发点设置光电开关，当检测到油压推杆运动至限位信号触发点时，在速度环工作模式下将油压推杆的速度改变为零，进而实现油压推杆的准确、快速复位。值得注意的是，本方案实际上是通过切换伺服电机驱动器的工作模式来实现的油压推杆复位的操作，通常来说切换伺服电机驱动器的工作模式必须要先去使能、再切换工作模式、最后重新使能，但是由于本实施例是先在电流环下进行刹车操作，当在电流环下的实际力矩变为零时再切换为速度环进行油压推杆的复位操作，实现了两种工作模式的无缝切换，避免了去使能、恢复使能的繁琐步骤。

本实施例根据控制器发送的额定力矩百分比来执行具体的刹车操作，由于在执行刹车操作时需要保持输出稳定的力矩，因此在执行刹车操作的过程中需要在电流环的工作模式下执行相关操作。在执行刹车操作的过程中油压推杆受到额定力矩百分比对应的力矩的作用压缩油缸，由于油压推杆在压缩油缸的过程中油压推杆会离开限位信号触发点直至油压推杆受力平衡。在刹车操作之后，控制器将发送的额定力矩百分比恢复为零，此时可以确认需要执行油压推杆复位的操作。油压推杆复位的过程中需要保持稳定的速度，因此在油压推杆复位的过程中需要切换为速度环的工作模式。值得注意的是，虽然伺服驱动器在使能状态下不能随意切换工作模式，但是由于本实施例是在控制器发送的额定力矩百分比为零时切换的工作模式，并不存在需要去使能的繁琐操作，直接将电流环切换为速度环即可电流环与速度环之间可以实现无缝切换，最终油压推杆在速度环的工作模式下复位至限位信号触发点。油压推杆的准确复位使得鼓式刹车装置保持良好的性能，提升了鼓式刹车装置的使用寿命。本方案能够在执行刹车操作后准确、快速复位油压推杆。

下面请参见图2，图2为本申请实施例所提供的另一种鼓式刹车装置的刹车控制方法的流程图；

具体步骤可以包括：

s201：接收控制器发送的额定力矩百分比和回零速度；

s202：利用电流环输出所述额定力矩百分比对应的实际力矩，以驱动位于初始位置的油压推杆压缩油缸实现刹车操作；其中，所述初始位置为限位信号触发点；

s203：当检测到力矩指令对应的额定力矩百分比为零时，切换至所述速度环控制所述油压推杆向所述限位信号触发点方向移动；

s204：判断位于所述限位信号触发点的光电开关是否检测到所述油压推杆；若是，则进入s205；若否，则进入s204；

s205：利用所述速度环控制所述油压推杆停止移动，以使所述油压推杆停止在所述限位信号触发点。

当然，在本步骤之外还可以存在按照预设周期检测所述油压推杆是否处于所述限位信号触发点的操作；若检测到，则输出所述油压推杆已复位的复位信号，以便通知工作人员油压推杆已复位完毕，可以执行其他相关操作。

其中，在本实施例中额定力矩百分比和回零速度均是由控制器下发的控制指令，关于刹车力矩的额定力矩百分比拥有有限的执行等级，当且仅当额定力矩百分比为零时，伺服电机驱动器才会驱动油压推杆以回零速度后退回到限位信号触发点。在上述过程中，伺服电机驱动器可以持续读取电流环和速度环的反馈，依照实际需求，选择控制环以及控制变量，在不去使能的情况下，实现两种工作模式的切换。

上述实施例中描述的方法，能够最大程度减少实际生产中的标定需求，充分利用伺服电机驱动器的特点，正向电流环控制，反向速度环控制，在保证刹车效果一致性的前提下，减少对机械的冲击。

下面通过在实际应用中的实施例说明上述实施例描述的流程。

在利用canopen作为通讯协议的场景下，两个控制变量可通过同一个pdo数据包下发。例如在pdo#1中包含0x60ff(回零速度)和0x6071(刹车力矩)两个变量。基于安全性考虑，刹车力矩拥有优先的执行层级，当且仅当刹车力矩为零时，驱动器会依照回零速度控制油压推杆后退回到限位信号触发点。

请参见图3，图3为本申请实施例所提供的一种鼓式刹车装置的刹车控制系统的结构示意图；

该系统可以包括：

接收模块100，用于接收控制器发送的力矩指令；其中，所述力矩指令包括额定力矩百分比；

刹车模块200，用于利用电流环输出所述额定力矩百分比对应的实际力矩，以驱动位于初始位置的油压推杆压缩油缸实现刹车操作；其中，所述初始位置为限位信号触发点；

复位模块300，用于当检测到所述力矩指令对应的额定力矩百分比为零时，切换至速度环控制所述油压推杆所述向限位信号触发点方向移动直至停止在所述限位信号触发点。

进一步的，该刹车控制系统还包括：

回零速度接收模块，用于接收所述控制器发送的回零速度；

相应的，所述复位模块300具体为切换至所述速度环控制所述油压推杆以所述回零速度向限位信号触发点方向移动直至停止在所述限位信号触发点的模块。

进一步的，所述复位模块300还可以包括：

移动单元，用于切换至所述速度环控制所述油压推杆向所述限位信号触发点方向移动；

判断单元，用于判断位于所述限位信号触发点的光电开关是否检测到所述油压推杆；

停止单元，用于当光电开关检测到所述油压推杆时，利用所述速度环控制所述油压推杆停止移动，以使所述油压推杆停止在所述限位信号触发点。

进一步的，该刹车控制模块还包括：

复位检测模块，用于按照预设周期检测所述油压推杆是否处于所述限位信号触发点；

复位提示模块，用于当所述油压推杆处于所述限位信号触发点时，输出所述油压推杆已复位的复位信号。

由于系统部分的实施例与方法部分的实施例相互对应，因此系统部分的实施例请参见方法部分的实施例的描述，这里暂不赘述。

本申请还提供了一种计算机可读存储介质，其上存有计算机程序，该计算机程序被执行时可以实现上述实施例所提供的步骤。该存储介质可以包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-onlymemory，rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本申请还提供了一种鼓式刹车装置，可以包括伺服电机驱动器、鼓刹油泵、存储器和处理器，所述伺服电机驱动器用于通过速度环、电流环和位置环控制油泵电机，所述鼓刹油泵用于在所述油泵电机的油压推杆的推动下实现刹车操作，所述存储器中存有计算机程序，所述处理器调用所述存储器中的计算机程序时，可以实现上述实施例所提供的步骤。当然所述鼓式刹车装置还可以包括各种网络接口，电源等组件。请参见图4，图4为鼓式刹车装置的结构示意图，其中1为伺服电机驱动器、2为油压推杆、3为鼓刹油泵、4为伺服电机，伺服电机驱动器1通过伺服电机4带动油压推杆2运动进而压缩鼓刹油泵3的油缸。

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。对于实施例公开的系统而言，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。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的状况下，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、物品或者设备中还存在另外的相同要素。