控制电动液压制动器的方法和制动系统与流程

控制电动液压制动器的方法和制动系统
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2020年12月16日提交的韩国专利申请第10-2020-0176247号的优先权和权益，其公开内容通过引用整体并入本文。
技术领域
3.本公开涉及电动液压制动装置和控制方法。


背景技术：

4.本节中描述的内容仅提供关于本公开的背景信息，并且不构成现有技术。
5.通常，电动液压制动装置在通过传感器检测到驾驶员的踏板压力之后使用液压调制器调整车轮的制动压力。该电动液压制动装置包括传感器、踏板模拟器和控制器。该传感器检测踏板的冲程距离，使得驾驶员可以识别所需的制动压力，并且该踏板模拟器允许驾驶员感受到与在普通液压制动装置中相同的踏板压力。该控制器通过踏板冲程传感器和压力传感器确定驾驶员所需的制动力，并且驱动单独车轮制动机构以在车轮制动器中生成制动力。
6.车轮制动机构通常包括用于形成液压的主要主缸、用于将形成在主要主缸中的液压传输到车辆车轮制动器的液压回路以及多个阀。
7.同时，在制动机构中，电子制动力分配(ebd)功能是通过调整在安装在前轮和后轮上的车轮制动器中形成的制动力来稳定地分配制动力的功能。例如，该ebd功能是通过根据车辆行驶的路面的情况调整安装在后轮上的车轮制动器的制动力来提高制动性能的功能。
8.然而，当车辆在实施该ebd功能时需要紧急制动时，在马达达到一定旋转速度之前，安装在后轮上的车轮制动器的压力比安装在前轮上的车轮制动器的压力更早地增大，并且因此更早地在后轮中形成制动力。这种后轮反转现象降低车辆的制动稳定性。


技术实现要素：

9.因此，本公开的目的是当通过关闭连接到后轮制动器的进气阀预定时间直到马达达到预定速度并且然后打开该进气阀来防止后轮反转现象来提高实施电子制动力分配(ebd)功能时车辆的制动稳定性。
10.根据至少一个方面，本公开提供了控制包括电子制动力分配(ebd)控制功能的电动液压制动器的方法，该方法包括：确定车辆是否需要紧急制动的紧急制动确定操作；当确定需要紧急制动时控制在连接到主要主缸的马达中流动的电流以增大供应给车轮制动器的液压的马达控制操作；关闭连接到后轮制动器的进气阀预定时间，使得后轮制动器的压力不比前轮制动器的压力更早地增大的后轮进气阀关闭操作；计算进气阀维持在关闭状态中的时间的关闭时间段计算操作；以及确定关闭进气阀的时间是否超过关闭时间段(t)、维持进气阀在关闭状态中直到时间达到关闭时间段(t)并且当时间超过关闭时间段(t)时打开进气阀的后轮进气阀打开操作。
附图说明
11.通过参考附图详细描述本公开的示例性实施例，本公开的以上和其他目的、特征和优点对于本领域普通技术人员将变得更显而易见，在附图中：
12.图1是根据本公开的一个实施例的制动装置的液压回路图；
13.图2是示出根据本公开的一个实施例的在电子制动力分配(ebd)情况下控制器增大或减小液压回路中的压力的制动流体的流动的液压回路图；并且
14.图3是示出根据本公开的一个实施例的当控制器执行ebd控制时的控制过程的流程图。
具体实施方式
15.在下文中，将参考附图详细描述本公开的一些示例性实施例。在以下描述中，相同的参考数字优选地指定相同的元件，尽管这些元件在不同的附图中示出。此外，在一些实施例的以下描述中，出于清楚和简洁的目的，将省略并入本文中的已知功能和配置的详细描述。
16.另外，诸如第一、第二、a、b、(a)、(b)等的各种术语仅用于区分一个组件与另一组件，而不用于暗示或暗指组件的实质、次序或顺序。贯穿本说明书，当一个部件“包括(includes)”或“包括(comprises)”一个组件时，该部件意味着进一步包括其他组件，除非另有明确规定，否则不排除其他组件。
17.图1是根据本公开的一个实施例的制动装置的液压回路图。
18.参考图1，根据本公开的实施例的车辆制动装置100至少包括备用主缸110、主要主缸120、车轮制动器131、132、133及134、控制器140和马达152。
19.备用主缸110包括备用主体111、第一备用活塞112、第二备用活塞113、第一备用腔室118和第二备用腔室119的全部或一些。
20.备用主体111形成为中空结构。第一备用活塞112和第二备用活塞113布置在备用主体111的内部空间中以可在左右方向上线性移动。备用主体111的内部空间被划分成第一备用腔室118和第二备用腔室119，该第一备用腔室118具有第一备用活塞112与第二备用活塞113之间的空间，该第二备用腔室119位于第一备用腔室118的左侧。在本公开的详细描述中，第二备用活塞113的横截面积被称为a
sub
。
21.主要主缸120由受控制器140控制的马达152驱动，在主要腔室125和126内部生成液压，并且向车轮制动器131、132、133和134供应液压。此处，控制器140可以是作为车辆的代表性控制装置的电子控制单元(ecu)。当驾驶员踩在制动踏板101上时，冲程传感器102检测到制动踏板101的冲程以将所检测到的冲程传输到控制器140。控制器140通过基于由冲程传感器102检测到的制动踏板101的下压量控制马达152来控制在主要主缸120中生成的液压。
22.主要主缸120包括主要主体121、主要活塞122和杆123。
23.主要主体121形成为中空结构。主要活塞122设置在主要主体121的内部空间中以可在左右方向上线性移动。主要主体121的内部空间被主要活塞122划分为两个部分，其中，该两个部分包括第一主要腔室125和第二主要腔室126，该第一主要腔室125具有设置在主要活塞122的右侧的空间，该第二主要腔室126设置在主要活塞122的左侧。
24.在本说明书中，术语“左侧”和“右侧”仅旨在指示在附图中示出的一些组件的方向，并且本公开不限于其布置方向和位置。
25.当主要活塞122向前移动到右侧时，第一主要腔室125变窄而第二主要腔室126变宽。相对照地，当主要活塞122向后移动到左侧时，第一主要腔室125变宽而第二主要腔室126变窄。
26.在本公开的详细描述中，主要活塞122的右侧被称为一级主要活塞122a，而主要活塞122的左侧被称为二级主要活塞122b。此外，二级主要活塞122b的横截面积被称为a2。
27.车轮制动器131、132、133和134包括制动车辆的左前轮的第一车轮制动器131、制动车辆的右前轮的第二车轮制动器132、制动车辆的右后轮的第三车轮制动器133和制动车辆的左后轮的第四车轮制动器134。在本公开中，可以在本领域技术人员的技术水平内改变前侧、后侧、左侧或右侧。
28.将描述备用主缸110、主要主缸120和车轮制动器131、132、133及134之间的耦接关系。
29.第一车轮制动器131和第二车轮制动器132使用第一制动管线161互连。即，第一制动管线161的一端连接到第一车轮制动器131，另一端连接到第二车轮制动器132。
30.打开或关闭第一制动管线161的第一进气阀181和第二进气阀182安装在第一制动管线161上。第一进气阀181设置在第一车轮制动器131附近，并且第二进气阀182设置在第二车轮制动器132附近。
31.第一回收管线162的一端连接到对应于第一车轮制动器131与第一进气阀181之间的管线的第一制动管线161。此外，第一回收管线162的另一端连接到对应于第二车轮制动器132与第二进气阀182之间的管线的第一制动管线161。
32.打开或关闭第一回收管线162的第一出气阀185和第二出气阀186安装在第一回收管线162上。第一出气阀185设置在第一回收管线162的一端附近，并且第二出气阀186设置在第一回收管线162的另一端附近。
33.第三车轮制动器133和第四车轮制动器134使用第二制动管线163互连。即，第二制动管线163的一端连接到第三车轮制动器133，另一端连接到第四车轮制动器134。
34.打开或关闭第二制动管线163的第三进气阀183和第四进气阀184安装在第二制动管线163上。第三进气阀183设置在第三车轮制动器133附近，并且第四进气阀184设置在第四车轮制动器134附近。
35.防止制动流体回流的止回阀(未示出)安装在第一进气阀181、第二进气阀182、第三进气阀183和第四进气阀184上。
36.同时，第一压力传感器103安装在对应于第一进气阀181与第二进气阀182之间的管线的第一制动管线161上，并且第二压力传感器104安装在对应于第三进气阀183与第四进气阀184之间的管线的第二制动管线163上。
37.第二回收管线164的一端连接到对应于第三车轮制动器133与第三进气阀183之间的管线的第二制动管线163。此外，第二回收管线164的另一端连接到对应于第四车轮制动器134与第四进气阀184之间的管线的第二制动管线163。打开或关闭第二回收管线164的第三出气阀187和第四出气阀188安装在第二回收管线164上。第三出气阀187设置在第二回收管线164的一端附近，并且第四出气阀188设置在第二回收管线164的另一端附近。
38.第一主要管线165的一端连接到第一主要腔室125。即，第一主要管线165连接到主要主体121，使得第一主要管线165的一端可以与第一主要腔室125流体连通。第一主要管线165的另一端连接到对应于第一进气阀181与第二进气阀182之间的管线的第一制动管线161。
39.打开或关闭第一主要管线165的第一牵引控制阀191安装在第一主要管线165上。作为由控制器140控制以打开或关闭第一主要管线165的电磁阀的第一牵引控制阀191可以安装在向车轮制动器131、132、133和134供应第一主要腔室125的液压的管线上。
40.第二主要管线166的一端连接到第二主要腔室126。即，第二主要管线166连接到主要主体121，使得第二主要管线166的一端可以与第二主要腔室126流体连通。此外，第二主要管线166的另一端连接到对应于第三进气阀183与第四进气阀184之间的管线的第二制动管线163。
41.打开或关闭第二主要管线166的第二牵引控制阀192安装在第二主要管线166上。作为由控制器140控制以打开或关闭第二主要管线166的电磁阀的第二牵引控制阀192安装在向车轮制动器131、132、133和134供应第二主要腔室126的液压的管线上。
42.混合管线167的一端连接到对应于第一牵引控制阀191与第一制动管线161之间的管线的第一主要管线165。此外，混合管线167的另一端连接到对应于第二牵引控制阀192与第二制动管线163之间的管线的第二主要管线166。打开或关闭混合管线167的混合阀193安装在混合管线167上。
43.第一备用管线171的一端连接到第一备用腔室118，并且第一备用管线171的另一端连接到第二备用腔室119。即，第一备用管线171连接到备用主体111，使得第一备用管线171的一端可以与第一备用腔室118流体连通，并且第一备用管线171连接到备用主体111，使得第一备用管线171的另一端可以与第二备用腔室119流体连通。存储制动流体的贮液器190安装在第一备用管线171上。
44.第三回收管线168的一端连接到贮液器190。此外，第三回收管线168的另一端被划分为两个部分，其中，该两个部分中的一个部分连接到对应于第一出气阀185与第二出气阀186之间的管线的第一回收管线162，并且该两个部分中的另一个部分连接到对应于第三出气阀187与第四出气阀188之间的管线的第二回收管线164。
45.第二备用管线172的一端连接到第二备用腔室119。即，第二备用管线172连接到备用主体111，使得第二备用管线172的一端可以与第二备用腔室119流体连通。第二备用管线172的另一端连接到对应于贮液器190与备用主体111之间的管线的第一备用管线171。
46.打开或关闭第二备用管线172的第一备用阀194安装在第二备用管线172上。
47.第五备用管线175的一端连接到第一备用腔室118。即，第五备用管线175连接到备用主体111，使得第五备用管线175的一端可以与第一备用腔室118流体连通。此外，第五备用管线175的另一端连接到主要主体121。打开或关闭第五备用管线175的第三备用阀196安装在第五备用管线175上。此外，测量第五备用管线175中的制动流体的压力的压力传感器(未示出)安装在第五备用管线175上。压力传感器安装在对应于备用主体111与第三备用阀196之间的管线的第五备用管线175上。
48.第六备用管线176的一端连接到第二备用腔室119。即，第六备用管线176连接到备用主体111，使得第六备用管线176的一端可以与第二备用腔室119流体连通。此外，第六备
用管线176的另一端连接到对应于第二主要管线166的一端与第三备用管线173的另一端之间的管线的第二主要管线166。打开或关闭第六备用管线176的第四备用阀197安装在第六备用管线176上。
49.上文所描述的第一进气阀181至第四进气阀184、第一出气阀185至第四出气阀188、第一牵引控制阀191及第二牵引控制阀192、混合阀193和第一备用阀194至第四备用阀197形成为要由控制器140控制的电磁阀。
50.第一进气阀181、第二进气阀182、第三进气阀183和第四进气阀184形成为阀在对应于未从控制器140输入控制信号的情况的正常状态中打开的常开型。
51.此外，第一出气阀185、第二出气阀186、第三出气阀187和第四出气阀188形成为阀在对应于未从控制器140输入控制信号的情况的正常状态中关闭的常闭型。
52.第一牵引控制阀191和第二牵引控制阀192形成为常开型。此外，混合阀193形成为常闭型。
53.第一备用阀194形成为常闭型。此外，第二备用阀195、第三备用阀196和第四备用阀197形成为常开型。
54.当通过控制器140控制车辆的制动时，控制器140关闭所有的第二备用阀195、第三备用阀196和第四备用阀197。然后，由于第一备用阀194、第二备用阀195、第三备用阀196和第四备用阀197全部关闭，因此备用主缸110与主要主缸120之间的管线被阻塞。因此，在这种情况下，车轮制动器131、132、133和134仅通过由主要主缸120供应的液压生成制动力。
55.然而，当未向控制器140供应电力时，由于第二备用阀195、第三备用阀196和第四备用阀197形成为常开型，因此第二备用阀195、第三备用阀196和第四备用阀197维持在打开状态中。
56.此外，当未向控制器140供应电力时并且当驾驶员踩在制动踏板101上时，通过从贮液器190接收制动流体而在第二备用腔室119中形成的液压通过第六备用管线176被供应给第二主要腔室126。
57.第四备用阀197安装在连接备用主缸110与主要主缸120的第六备用管线176上。第四备用阀197被配置为当控制器140发生故障时使用备用主缸110生成制动力，并且例如，第四备用阀197被配置为即使当不存在电流的供应时阀也维持在打开状态中的常开型。
58.图2是示出根据本公开的一个实施例的在ebd情况下控制器增大或减小液压回路中的压力的制动流体的流动的液压回路图。
59.参考图2，粗实线指示制动流体的流动。
60.ebd功能是通过调整在前轮制动器或后轮制动器中形成的制动力来稳定地分配制动力的功能。例如，ebd功能是通过根据车辆行驶的路面的情况调整后轮制动器的制动力来提高制动性能的功能。
61.当驾驶员踩在制动踏板101上使得第二备用活塞113向前移动时，从第二备用腔室119排放的制动流体的一部分通过第一备用阀194并且被回收到贮液器190。剩余的排放制动流体通过第二备用阀195并且被引入到第二主要管线166中。
62.图3是示出根据本公开的一个实施例的当控制器执行ebd控制时的控制过程的流程图。
63.参考图3，控制器140确定是否需要紧急制动以执行ebd控制功能(s310)。可以基于
制动压力要求来确定是否需要紧急制动。例如，当确定制动压力要求大于或等于预定值时，控制器140可以确定需要紧急制动。同时，控制器140可以基于驾驶员下压制动踏板101的程度来计算制动压力要求。
64.当确定车辆不需要紧急制动时，控制器140执行初始位置控制，即，活塞的初始化(s315)。
65.另一方面，当确定车辆需要紧急制动时，控制器140控制马达152，使得主要主缸120向车轮制动器131、132、133和134供应液压(s320)。
66.促进转矩的电流iq和促进旋转速度的电流id在马达152中流动。控制器140以最大值施加电流iq从而增大主要主缸120内部的液压并且使电流id减小预定量。
67.在紧急制动情况下，例如，当驾驶员迅速地踩在制动踏板101上时，立即从备用主缸110排放大量的制动流体。由于第二备用活塞113的横截面积大于第一备用阀194的孔口大小，因此仅所排放的制动流体的一部分被回收到贮液器190。例如，所排放的制动流体的一部分通过第一备用阀194并且被回收到贮液器190，并且剩余的制动流体通过第二备用阀195，被引入到第二主要管线166中，并且然后被供应给第三车轮制动器133和第四车轮制动器134。此处，孔口大小是指当制动流体通过电磁阀并且被排放时电磁阀的横截面积。
68.当仅向第三车轮制动器133和第四车轮制动器134供应制动流体时，尽管未在第一车轮制动器131和第二车轮制动器132中形成制动力，但是更早地在第三车轮制动器133和第四车轮制动器134中形成制动力，即，发生后轮反转现象。后轮反转现象是指连接到后轮的车轮制动器的压力比连接到前轮的车轮制动器的压力相对较早地增大并且因此降低车辆的制动稳定性的问题。
69.因此，根据本公开的一个实施例，控制器140控制安装在后轮上的第三进气阀183和第四进气阀184以防止后轮反转现象。控制器140关闭第三进气阀183和第四进气阀184，使得后轮的压力不会更早地增大(s330)。
70.关闭第三进气阀183和第四进气阀184预定时间段，并且在本公开的详细描述中，关闭第三进气阀183和第四进气阀184的时间被称为关闭时间段(t)。
71.同时，关闭时间段(t)是指从关闭第三进气阀183和第四进气阀184的时间到管线中的流体量满足等式(1)的时间的时间段。
72.等式(1)
[0073]v1
f(p)≤v
2-v
sub
[0074]
此处，v1表示通过第一备用阀194并且被回收到贮液器190的制动流体的量，f(p)表示引入到第二主要管线166中的流入流体的量，v2表示引入到第二主要腔室126中的制动流体的量，并且v
sub
表示从备用主缸110排放的制动流体的总量。
[0075]
此处，流入流体的量f(p)是指通过从自备用主缸110排放以便在第二主要管线166中形成成型压力p的制动流体的总量减去被回收到贮液器190的制动流体的量v1而获得的量。例如，当30ml的制动流体从备用主缸110排放且20ml的制动流体被回收到贮液器190时，引入到第二主要管线166中的流入流体的量f(p)是10ml。
[0076]
同时，基于备用活塞移动的位移d
sub
和第二备用活塞113的横截面积a
sub
来计算从备用主缸110排放的流体的总量v
sub
。基于主要活塞122移动的位移d和二级主要活塞122b的横截面积a2来计算引入到第二主要腔室126中的制动流体的量v2。
[0077]
控制器140确定关闭第三进气阀183和第四进气阀184的时间是否超过基于等式(1)计算的关闭时间段(t)(s340)。
[0078]
当尚未经过关闭时间段(t)时，继续重复操作s340。
[0079]
另一方面，当已经经过关闭时间段(t)时，控制器140控制第三进气阀183和第四进气阀184被打开(s350)。
[0080]
在操作s315和操作s350之后，终止本算法。
[0081]
如上所述，根据本公开，可以通过关闭连接到后轮制动器的进气阀预定时间直到马达达到预定速度并且然后打开该进气阀来防止后轮反转现象来提高实施ebd功能时车辆的制动稳定性。
[0082]
尽管已经出于说明性目的描述了本公开的示例性实施例，但是本领域技术人员将理解，在不脱离所要求保护的发明的思想和范围的情况下，各种修改、添加和替换是可能的。因此，为了简洁和清楚起见，已经描述了本公开的示例性实施例。本实施例的技术思想的范围不受图示的限制。因此，普通技术人员将理解，所要求保护的发明的范围不受以上明确描述的实施例的限制，而是受权利要求及其等同物的限制。