CN103523000A - 利用智能助力器制动装置的制动压力控制方法 - Google Patents

利用智能助力器制动装置的制动压力控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种利用智能助力器制动装置的制动压力控制方法，其包括：控制部计算制动压力需求值的步骤；根据所述制动压力需求值判断车辆是否需要紧急制动的步骤；根据所述判断结果，不需要紧急制动时，所述控制部比较从轮速测定传感器输入的车速与设定车速的步骤；以及根据所述比较结果，所述车速在所述设定车速以下时，通过从根据所述车速设定的斜率中与所述车速对应的斜率，向电动机施加电流而形成制动压力的步骤。根据本发明，不需要紧急制动时，通过根据车速设定的斜率，对电动机施加电流，形成制动压力而减低因电流晃动造成的音频频带噪声。

Description

利用智能助力器制动装置的制动压力控制方法
技术领域
本发明涉及利用智能助力器制动装置的制动压力控制方法，尤其涉及一种进行不需要紧急制动的制动时，利用根据车速设置的斜率，向电动机施加电流形成制动压力，从而能够减低因电动晃动造成的音频频带内噪声的利用智能助力器制动装置的制动压力控制方法。
背景技术
智能助力器制动装置（Smart Booster Braking System,SBBS）是利用基于电动机的助力器在混合动力汽车进行再生制动时，可协助控制的能动型制动装置。
参照图1，在智能助力器制动装置中驾驶员踩下制动踏板1时，子总汽缸2上形成压力，电磁阀5、6被施加开闭信号。
通过该开闭信号，与踏板模拟器3连接的常闭型(Normal Close)阀5开放，与主总汽缸4连接的常开型(Normal Open)阀6被关闭。
因此，子总汽缸2上形成的压力是通过开放的常闭阀5传递于踏板模拟器3而推动活塞。随之驾驶员因踏板模拟器3内部橡胶和弹簧反弹力而感受到踏板的踏力。
电子控制单元（Electronic Control Unit，ECU：以下简称ECU）是利用从踏板行程测定传感器检测的行程和子总汽缸压力测定传感器检测的压力，计算制动压力需求值，根据计算的制动压力需求值，驱动电动机30而形成制动压力。
作为现有技术，有韩国专利公开号10-1998-0008919“车辆制动器装置的噪声检测方法”(1998,07,08)。
发明内容
技术问题
利用所述一般智能助力器制动装置进行制动时，不管紧急制动与否，通过同一个电动机电流控制均会形成制动压力，因此几乎不会发生发动机噪声的混合动力以及电动汽车在不需要紧急制动的制动时，因制动噪声而给驾驶员造成不适感。
为解决所述问题，本发明的目的在于提供一种进行不需要紧急制动的制动时，向电流控制器输入的电流需求值附加设定的斜率，从而形成制动压力的利用智能助力器制动装置的制动压力控制方法。
而且，本发明的目的在于提供一种进行不需要紧急制动的制动时，对根据车速的压力需求值附加设置的斜率，从而减慢制动压力形成速度，限制电动机驱动速度的利用智能助力器制动装置的制动压力控制方法。
技术方案
本发明一方面涉及的利用智能助力器制动装置的制动压力控制方法包括：控制部计算制动压力需求值的步骤；根据所述制动压力需求值，判断车辆是否需要紧急制动的步骤；根据所述判断结果，不需要紧急制动时，所述控制部比较从轮速测定传感器输入的车速与设定车速的步骤；以及根据所述比较结果，所述车速在所述设定车速以下时，通过从根据所述车速设定的斜率中与所述车速对应的斜率，向电动机施加电流而形成制动压力的步骤。
根据本发明，在所述控制部计算制动压力需求值的步骤中，所述制动压力需求值是根据利用子总汽缸压力测定传感器测定的子总汽缸压力和利用踏板行程测定传感器测定的踏板行程进行运算。
根据本发明，所述判断车辆是否需要紧急制动的步骤包括：判断所述制动压力的需求值是否为制动压力基准值以上的第一步骤；判断所述制动压力的需求值与实际制动压力之差是否为第一设定值以上的第二步骤；以及判断相应所述制动压力需求值而进行计算的所述电动机电流需求值与所述电动机实际电流之差是否为第二设定值以上的第三步骤。并且，在所述第一至第三步骤中，只要不满足其中任何之一，即判断为不需要所述紧急制动。
技术效果
本发明的有益效果在于，进行不需要紧急制动的制动时，对输入至电流控制器的电流需求值附加设定的斜率，能够减低因电流晃动造成的音频频带噪声。
而且，本发明是在进行不需要紧急制动的制动时，对根据车速的压力需求值附加设定的斜率，减慢制动压力形成速度，限制电动机的驱动速度，从而减低电动机与液压线的噪声。
附图说明
图1是现有智能助力器制动装置的示意图；
图2是本发明一个实施例的智能助力器制动装置的组成框图；
图3是说明本发明一个实施例的利用智能助力器制动装置的制动压力控制方法的流程图；
图4是本发明一个实施例的利用智能助力器制动装置的制动压力控制方法的效果差异的图表；
图5是本发明一个实施例的利用智能助力器制动装置的制动压力控制方法的效果差异的表格图。
附图标记说明
10：传感器部            12：子总汽缸压力测定传感器
14：踏板选种测定传感器  16：轮速测定传感器
20：控制部              30:电动机
具体实施方式
下面参照附图，详细说明本发明一个实施例的利用智能助力器制动装置的制动压力控制方法。在此过程中，附图中显示的线的粗细及构成要素的大小等，出于说明的明了性与便利而可能会夸张地显示。另外，下述的术语是考虑到在本发明中的功能而定义的术语，可能会因使用者、运用者等的意图或惯例等而异。因此须以本说明书的整体内容为基础对这些用语进行定义。
图2是本发明一个实施例的智能助力器制动装置的组成框图。
如图2所示，本发明包括传感器部10、控制部20以及电动机30。
传感器部10是测定车辆制动时变化的各种因素将测定值传递给控制部20。本实施例中，利用子总汽缸压力测定传感器12测定子总汽缸(sub-mastercylinder)的压力，利用踏板行程(brake pedal stroke)测定传感器14检测制动踏板的行程传递给控制部20，利用轮速测定传感器16测定车速传递给控制部20。
控制部20是基于从子总汽缸压力测定传感器12测定的子总汽缸压力、从踏板行程测定传感器14测定的制动踏板的行程和电动机30的实际电流值，判断车辆是否需要制动和紧急制动。
车辆需要制动的情况可以是驾驶员踩下制动踏板使子总汽缸被施加基准压力值以上的压力、制动踏板的行程变化在基准位移值以上时等情况。
判断车辆是否需要紧急制动时，控制部20还会对制动压力的需求值是否在已设定的制动压力基准值以上、制动压力的需求值和实际制动压力之差是否在第一设定值以上、电动机的电流需求值和实际电流之差是否在第二设定值以上进行判断。
在上述的三项判断条件中，只要不满足有一个条件，控制部20就会判断为不需要紧急制动。
如上所述，判断非需求紧急制动状况是，与需求紧急制动的状况同样，也是为了解除控制电动机电流而发生的噪声给驾驶员造成的不适感。
控制部20是车辆制动时根据利用子总汽缸压力测定传感器12测定的子总汽缸压力，以及利用踏板行程测定传感器14测定的踏板行程，计算为车辆制动所需的制动压力需求值，通过比例和积分控制器控制实际压力值。
尤其在本实施例中，控制部20是在发生计算的制动压力需求值之前判断车辆是否需要紧急制动，若不需要紧急制动，则比较从轮速测定传感器16输入的车速与设定的车速，车速在设定的车速以下时判断车辆停车或者低速，从根据车速设定的斜率中通过与利用轮速测定传感器16测定的车速相应的斜率，对电动机施加电流而形成制动压力。
根据车速设置的斜率是根据车速已分别设置的值，分别附加于根据车速的制动压力需求值和输入于电流控制器的电流需求值而形成制动压力。
但是所述三项判断条件全部满足时，判断为车辆需要紧急制动，从而通过弱磁控制形成制动压力。
弱磁控制是指以超过电动机30标准速度的速度运行电动机30时，为解决因反电动势成分增加而发生的每单位电流的最大转矩控制限制，向与电动机30电流方向的反方向施加电流，以减少反电动势的总体大小而发生所需转矩的控制。
电动机30是通过从控制部20施加的电流形成制动压力。
图3是说明本发明一个实施例的利用智能助力器制动装置的制动压力控制方法的流程图，下面结合该图，对本发明的运行详细进行说明。
首先，在步骤S10中，控制部20在进行车辆制动时，根据利用子总汽缸压力测定传感器12而测定的子总汽缸的压力以及利用踏板行程测定传感器14而测定的踏板行程，计算车辆制动所需的制动压力需求值。
车辆的制动是根据在驾驶员踩下制动踏板使子总汽缸被施加基准压力值以上的压力时、制动踏板的行程变位达到基准位移值以上时等情况，判断为车辆需要制动。
而且基准压力值和基准位移值是驾驶员判断是否制动车辆的依据，其只要达到车辆减速所需的值而非需立即停止车辆如紧急制动时的程度的值即可。
然后，在步骤S20中，控制部20根据制动压力需求值判断车辆是否需要紧急制动。
判断车辆是否需要紧急制动的步骤S20包括：第一步骤，判断制动压力的需求值是否达到已设定的制动压力基准值以上；第二步骤，判断制动压力的需求值和实际制动压力之差是否在第一设定值以上；第三步骤，判断电动机的电流需求值和实际电流之差是否在第二设定值以上。而控制部20是在所述三项判断条件中只要有一项条件不能满足，就判断为车辆不需要紧急制动。
具体是，判断车辆是否需要紧急制动的步骤S20的含义是，在第一次判断的第一步骤中的制动压力需求值在已设定的制动压力基准值以上，是指驾驶员踩下的制动踏板的压力大，并达到可判断为需要紧急制动的程度。
继续进行判断的第二步骤和第三步骤中的第一设定值和第二设定值，是指制动踏板压力急剧上升达到可判断为需要紧急制动的程度时的值。就是说，第一设定值是为了紧急制动，使制动踏板的压力急剧上升，但因上述的反电动势上升而实际制动压力达不到该水平而发生的相差值。
第二设定值是为了紧急制动使制动踏板的压力急剧上升而控制部20快速向电动机施加需求电流，但是因反电动势上升，实际电流未达到该水平而发生的相差值。
本实施例虽然按顺序叙述判断车辆是否需要紧急制动的步骤S20，但并不是对本发明进行限制，还可以进行多种变更。就是各判断步骤的顺序可以进行变更。
在所述的判断车辆是否需要紧急制动的步骤S20中，如果判断车辆需要紧急制动，则控制部20在步骤S30中比较从轮速测定传感器16输入的车速与设定车速。
比较结果，车辆在设定车速以下，则在步骤S40中从根据车速设定的斜率中，通过与车速相应的斜率，向电动机施加电流。
根据车速设定的斜率是根据车速已分别设定的值，被分别附加于根据车速的制动压力需求值和输入于电流控制器的电流需求值而形成制动压力。
在所述的判断车辆是否紧急制动的步骤S20中，判断车辆需要紧急制动，或者判断从轮速测定传感器16输入的车速超过设定车速时，控制部20在步骤S42中会通过电动机电流弱磁控制对电动机电流进行控制。
弱磁控制是指使电动机30以超过电动机30标准速度的速度运行时，为解决因反电动势成分增加而发生的每单位电流的最大转矩控制的限制，施加与电动机30的电流方向相反的阴极电流，减少反电动势的总体大小而发生转矩的控制。
将已设定的标准电流向电动机30的电流方向相反方向施加，减少反电动势的大小而提升制动压力的响应性。标准电流是指大小达到可以减少反电动势大小的电流，在判断车辆需要紧急制动时，将预先设定的电流值施加到电动机30。
然后，在步骤S50中，控制部20通过根据车速设定的斜率控制电动机电流S40，以及通过电动机电流弱磁控制对电动机电流进行控制S42，并形成制动压力而制动车辆。
下面结合图4至图5，对本发明一个实施例的利用智能助力器制动装置的压力控制方法进行说明。
图4是本发明一个实施例的利用智能助力器制动装置的制动压力控制方法的效果差异图表，图5是本发明一个实施例的利用智能助力器制动装置的制动压力控制方法的效果差异的表格图。
图4的(a)是根据现有的利用智能助力器控制装置的压力控制方法的电流晃动（不稳定）的图表，(b)是本实施例的利用智能助力器控制装置的压力控制方法的电流晃动图表。
根据图4，本实施例的利用智能助力器控制装置的压力控制方法是，与实际车速对应的斜率被发别附加制动压力需求值和输入于电流控制器的电流需求值后，在图4(a)中的a1上发生的电流晃动减低到图4(b)中图4的b1。
根据图5对所述效果简单概括就是，控制部20通过与车速对应的斜率向电动机30施加电流，从而与现有的相比，本实施例是四次运行时最大噪声减少到87%，平均噪声减少到89.3%。
根据上述的本发明实施例，根据制动压力和电动机电流值判断是否需要紧急制动，不需要紧急制动时，对施加于电流控制器的电流需求值附加设定的斜率而减低因电流晃动造成的音频频带噪声。
而且，对根据车速的压力需求值附加设定的斜率，减少制动压力形成速度，限制电动机的驱动速度而减低电动机和液压线的噪声。
以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种利用智能助力器制动装置的制动压力控制方法，其特征在于，包括：
控制部计算制动压力需求值的步骤；
根据所述制动压力需求值，判断车辆是否需要紧急制动的步骤；
根据所述判断结果，不需要紧急制动时，所述控制部比较从轮速测定传感器输入的车速与设定车速的步骤；以及
根据所述比较结果，所述车速在所述设定车速以下时，通过从根据所述车速设定的斜率中与所述车速对应的斜率，向电动机施加电流而形成制动压力的步骤。
2.根据权利要求1所述的利用智能助力器制动装置的制动压力控制方法，其特征在于：
在所述控制部计算制动压力需求值的步骤中，所述制动压力需求值是根据利用子总汽缸压力测定传感器测定的子总汽缸压力和利用踏板行程测定传感器测定的踏板行程进行运算。
3.根据权利要求1所述的利用智能助力器制动装置的制动压力控制方法，其特征在于，所述判断车辆是否需要紧急制动的步骤包括：
判断所述制动压力的需求值是否为制动压力基准值以上的第一步骤；
判断所述制动压力的需求值与实际制动压力之差是否为第一设定值以上的第二步骤；以及
判断相应所述制动压力需求值而进行计算的所述电动机电流需求值与所述电动机实际电流之差是否为第二设定值以上的第三步骤。
4.根据权利要求3所述的利用智能助力器制动装置的制动压力控制方法，其特征在于，
在所述第一至第三步骤中，只要不满足其中任何之一，即判断为不需要所述紧急制动。
5.根据权利要求1所述的利用智能助力器制动装置的制动压力控制方法，其特征在于：
在所述判断车辆是否需要紧急制动的步骤中，判断车辆需要紧急制动或者判断从所述轮速测定传感器输入的车速超过所述设定车速时，所述控制部将通过电动机电流弱磁控制，对电动电流进行控制。
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