CN104442759A - 使用可变压力增益的电动式增压器制动系统的压力控制装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及使用可变压力增益的电动式增压器制动系统的压力控制装置及方法，包括：压力控制部，根据当前制动压力和必要制动压力的差异而输出控制发动机所需的扭矩；压力前馈部，把必要制动压力变换成电流并输出；及电流控制部，生成必要电流并施加相应的必要电压到发动机部，从而控制制动压力。本发明通过比例积分控制而控制制动压力时，使压力增益可变，从而消除主缸和轮缸之间的瓶颈现象，当必要制动压力为低压时，也能消除制动压力的波动，实现迅速的回应性能。

Description

使用可变压力增益的电动式增压器制动系统的压力控制装置及方法

技术领域

本发明涉及使用可变压力增益的电动式增压器制动系统的压力控制装置及方法，更详细地说，通过比例积分控制而控制制动压力时，使压力增益可变的，使用可变压力增益的电动式增压器制动系统的压力控制装置及方法。

背景技术

车辆的制动装置是为了使行驶中的车辆减速或停止而使用的装置,利用摩擦力，把汽车的动能转换成热能并扩散到空气中，从而实现制动。

车辆的制动装置分为行驶中为车辆的减速及停止而使用的行车制动器和使车辆维持驻车状态的驻车制动器，行车制动器根据把驾驶员脚踏踏板时产生的踏力传达到各车轮的机构，分为机械式、液压式及空气式。

但是，其中最普遍的是液压式制动器，其能使制动力均等地传达到所有车轮，具有摩擦损失小，操作力较小等优点。

同时，采用电动式增大驾驶员脚踏踏板时产生的踏力的智能增压器制动系统，通过与制动器踏板连接的活塞，向主缸施加压力，使制动液从主缸移动到轮缸，向车轮施加压力而产生制动力。智能增压器制动系统通过发动机驱动活塞，向主缸施加压力，从而采用电动式增大踏力。

相关的先行技术有韩国公开专利公报第2001-0003279号(2001.01.15公开，发明的名称:车辆用制动装置的踏板和制动器增压器的连接结构)。

发明内容

(要解决的技术问题)

本发明的目的在于，提供一种使用可变压力增益的电动式增压器制动系统的压力控制装置及方法，通过比例积分控制而控制制动压力时，使压力增益可变，消除主缸和轮缸之间的瓶颈现象，当必要制动压力为低压时，也能消除制动压力的波动，实现迅速的回应性能。

(解决问题的手段)

根据本发明的一方面，本发明提供一种使用可变压力增益的电动式增压器制动系统的压力控制装置，其特征在于，包括：压力控制部，根据必要制动压力和当前制动压力而输出第1扭矩；压力前馈部，把所述必要制动压力变换成对应的第1电流并输出；及电流控制部，根据由所述压力控制部输入的所述第1扭矩及由所述压力前馈部输入的所述第1电流，生成必要电流并施加到发动机部，从而控制制动器的所述当前制动压力。

本发明的特征在于，所述压力控制部，根据所述必要制动压力而选择比例增益及积分增益，回应所述当前制动压力和所述必要制动压力的差异、所述被选的比例增益及积分增益，输出所述第1扭矩。

本发明的特征在于，所述压力控制部，包括：增益选择部，根据所述必要制动压力而选择所述比例增益及积分增益；及比例积分控制部，通过比例积分控制而使所述当前制动压力控制为所述必要制动压力，输出所述第1扭矩。

本发明的特征在于，所述比例积分控制部，根据把所述当前制动压力与所述必要制动压力之间的差异增大到所述比例增益的值，及把所述当前制动压力与所述必要制动压力之间的差异增大到所述积分增益的值的积分值，生成所述第1扭矩。

本发明的特征在于，所述压力前馈部，通过把所述必要制动压力增大到已设定的前馈增益的信号变换成电流的方法，输出所述第1电流。

根据本发明的另一方面，本发明提供一种使用可变压力增益的电动式增压器制动系统的压力控

制方法，包括：压力控制部接收根据制动器踏板的变位算出的必要制动压力的输入的阶段；所述压力控制部根据所述必要制动压力和当前制动压力，输出第1扭矩的阶段；压力前馈部把所述必要制动压力变换成与其对应的第1电流并输出的阶段；电流控制部根据所述第1扭矩及所述第1电流而生成必要电流的阶段；及所述电流控制部把所述必要电流施加到发动机部而生成制动压力的阶段。

本发明的特征在于，输出所述第1扭矩的阶段，包括：所述压力控制部根据所述必要制动压力而选择比例增益及积分增益的阶段；及所述压力控制部回应所述比例增益及积分增益，为通过比例积分控制使所述当前制动压力与所述必要制动压力一致而生成所述第1扭矩的阶段。

本发明的特征在于，输出所述第1扭矩的阶段中，所述压力控制部，根据把所述当前制动压力与所述必要制动压力之间的差异增大到所述比例增益的值，及把所述当前制动压力与所述必要制动压力之间的差异增大到所述积分增益的值的积分值，生成所述第1扭矩。

本发明的特征在于，反复进行以下阶段：所述当前制动压力达到所述必要制动压力为止，输出所述第1扭矩的阶段；把所述必要制动压力变换成与其对应的第1电流并输出的阶段；根据所述第1电流而生成必要电流的阶段；及生成所述制动压力的阶段。

本发明的特征在于，所述压力前馈部，通过把所述必要制动压力增大到已设定的前馈增益的信号变换成电流的方法，输出所述第1电流。

(发明的效果)

根据本发明，通过比例积分控制而控制制动压力时，使压力增益可变，从而消除主缸和轮缸之间的瓶颈现象，当必要制动压力为低压时，也能消除制动压力的波动，实现迅速的回应性能。

附图说明

图1是根据本发明的一实施例的使用可变压力增益的电动式增压器制动系统的压力控制装置的框图。

图2是图示根据本发明的一实施例的主缸和轮缸的连接的图。

图3是根据本发明的一实施例的压力控制部的框图。

图4是图示根据本发明的一实施例的使用可变压力增益的电动式增压器制动系统的压力控制方法的动作的顺序图。

图5a是图示根据传统技术的电动式增压器制动系统的压力控制装置的测定数据的图表。

图5b是图示根据本发明的电动式增压器制动系统的压力控制装置的测定数据的图表。

符号说明

10:压力控制部            11:增益选择部

12:比例积分控制部        20:电流控制部

30:压力前馈部            40:发动机部

50:制动部

具体实施方式

以下参照附图，详细说明根据本发明的使用可变压力增益的电动式增压器制动系统的压力控制装置及方法。在此过程中，为了说明的明确性和便利性，可能会有些夸张地图示附图中的线条的厚度或构成要素的大小等。并且，后述的用语是考虑到在本发明中的功能而定义的，根据使用者、运用者的意图或惯例会有所不同。因此，这些用语的定义应以整个说明书的内容为基础。

图1是根据本发明的一实施例的使用可变压力增益的电动式增压器制动系统的压力控制装置的框图。

如图1所图示，根据本发明的一实施例的使用可变压力增益的电动式增压器制动系统的压力控制装置，可包括：压力控制部10、电流控制部20、压力前馈部30。

压力控制部10回应当前制动压力和必要制动压力的差异，生成并输出第1扭矩。

压力前馈部30，把必要制动压力变换成与其对应的电流并输出。

这时，压力前馈部30，通过把所述必要制动压力增大到已设定的前馈增益的信号变换成电流的方法，输出对应必要制动压力的电流。

电流控制部20从压力控制部10接收第1扭矩，从压力前馈部30接收对应于必要制动压力的第1电流而生成发动机的必要电流，把所述发动机的必要电流施加到发动机部40，从而控制制动部50的当前制动压力。

这时，电流控制部20作为反馈，从发动机部40接收发动机上实际流动的第2电流，与从压力前馈部30接收的第1电流进行比较，通过使第2电流和第1电流一致而控制发动机的必要电流的电压的方法，生成发动机的必要电流。

发动机部40，接收电流控制部20生成的发动机的必要电流，产生与发动机的必要电流成比例的第2扭矩，能够提供驱动制动部50的活塞的动力。

制动部50根据发动机部40提供的动力而产生的第2扭矩，驱动活塞而生成作用于车轮的当前制动压力。

这时，制动部50生成的当前制动压力被反馈到压力控制部10而用于生成如上所述第1扭矩。

图2是图示根据本发明的一实施例的主缸和轮缸的连接的图。

制动部50可包括：主缸，与制动器踏板和活塞连接；及轮缸，与主缸和电磁阀流路连接。

这时，制动部50通过发动机部40提供的动力而驱动活塞，向主缸施加压力，使制动液从主缸移动到轮缸，从而生成作用于车轮的当前制动压力。

这种情况下，如图2所图示，连接主缸和轮缸的电磁阀流路的口径小于汽缸，主缸的压力小时，若活塞的速度高，会产生瓶颈现象，会对轮缸的压力产生波动。

图3是根据本发明的一实施例的压力控制部10的框图。

如图3所图示，根据本发明的一实施例的压力控制部10可包括：增益选择部11及比例积分控制部12。

增益选择部11根据必要制动压力而选择压力增益。这时，压力增益分为比例增益及积分增益。

这时，增益选择部11在必要制动压力小时，选择小的比例增益及积分增益。

比例积分控制部12，根据所述比例增益及积分增益，通过比例积分控制，为通过所述必要制动压力控制所述当前制动压力而输出所述第1扭矩。

比例积分控制部12，从增益选择部11接收输入比例增益及积分增益，从外部接收根据制动器踏板的变位算出的必要制动压力，从制动部50接收当前制动压力。

比例积分控制部12，根据把所述当前制动压力与所述必要制动压力之间的差异增大到所述比例增益的值，及把所述当前制动压力与所述必要制动压力之间的差异增大到所述积分增益的值的积分值，生成第1扭矩并输出到电流控制部20。

但是，如所述，主缸的压力小时，若活塞的速度高，会产生瓶颈现象，轮缸的压力会产生波动。

因此，如所述，必要制动压力小时，选择小的比例增益及积分增益，从而主缸的压力小时，能够控制活塞的速度变小，由此防止轮缸的压力的波动。

相反，主缸的压力高时，若控制活塞的速度变小，会降低回应性能，因此主缸的压力高时，选择大的比例增益及积分增益，控制活塞的速度变高，防止回应性能的降低。

图4是图示根据本发明的一实施例的使用可变压力增益的电动式增压器制动系统的压力控制方法的动作的顺序图。参照此图，说明根据本发明的一实施例的使用可变压力增益的电动式增压器制动系统的压力控制方法。

首先，压力控制部10接收根据制动器踏板的变位算出的必要制动压力(S110)。

之后，包括在压力控制部10的增益选择部11，根据必要制动压力，选择压力增益，即选择比例增益及积分增益(S120)。

然后，包括在压力控制部10的比例积分控制部12，回应比例增益及积分增益，通过比例积分控制，通过使当前制动压力与所述必要制动压力一致而生成第1扭矩的方法，控制当前制动压力(S130)。

这时，比例积分控制部12，根据把当前制动压力与所述必要制动压力之间的差异增大到所述比例增益的值，及把当前制动压力与必要制动压力之间的差异增大到积分增益的值的积分值，生成第1扭矩。

之后，电流控制部20回应所述第1扭矩，生成发动机的必要电流(S140)。

这时，电流控制部20，作为反馈，从发动机部40接收发动机上实际流动的第2电流，与从压力前馈部30接收的第1电流进行比较，通过使第2电流和第1电流一致而控制发动机的必要电流的电压的方法，生成发动机的必要电流。

之后，接收到电流控制部20施加的必要电流的发动机部40，生成制动压力(S150)。

这时，制动部50根据发动机部40提供的动力而产生的第2扭矩，驱动活塞而向主缸施加压力，把制动液从主缸移动到轮缸，生成作用于车轮的当前制动压力。

发动机部40，接收电流控制部20生成的发动机的必要电流，产生与发动机的必要电流成比例的第2扭矩，提供驱动制动部50的活塞的动力。

这里，压力控制部10判断当前制动压力是否达到必要制动压力(S160)，若当前制动压力尚未达到必要制动压力，反复进行所述阶段S130、所述阶段S140及所述阶段S150，使当前制动压力达到必要制动压力从而控制制动压力。

若所述阶段S160中，判断为当前制动压力已经达到必要制动压力，本发明的使用可变压力增益的电动式增压器制动系统的压力控制装置，直到驾驶员消除制动器踏板的踏力而停止制动为止，反复进行所述阶段S110至阶段S160，从而反复进行制动压力的控制(S170)。

若所述阶段S170中，驾驶员已停止制动，则不再控制制动压力而停止程序。

图5a是图示根据传统技术的必要制动压力低时的电动式增压器制动系统的压力控制装置的测定数据的图表。

图5a的点线表示必要制动压力，黑色实线(深色)表示根据时间的主缸的压力，红色实线(浅色)表示根据时间的轮缸的压力。

相比图5a，活塞的速度高时，制动开始后，主缸及轮缸的压力快速上升。但是，因瓶颈现象，主缸和轮缸的压力产生波动，轮缸的压力达到必要制动压力为止的时间，比根据本发明的压力控制装置需要的时间更长。

图5b是图示根据本发明的必要制动压力低时电动式增压器制动系统的压力控制装置的测定数据的图表。

图5b的点线表示必要制动压力，黑色实线表示根据时间的轮缸的压力。

根据图5b，根据本发明，必要制动压力低时，若控制活塞的速度变低，制动开始后轮缸的压力上升的时点比传统技术的情况慢，但轮缸的压力达到必要制动压力的时点比传统技术的情况快。

如所述，根据本发明，通过比例积分控制而控制制动压力时，使压力增益可变，从而消除主缸和轮缸之间的瓶颈现象，当必要制动压力为低压时，也能消除制动压力的波动，实现迅速的回应性能。

参考附图所图示的实施例而说明了本发明，但这只是例示性的，在本发明所属技术领域具有一般知识的人，能够理解到由此可进行多种变更及其他均等的实施例。因此，本发明的技术保护范围应根据本发明权利要求范围而确定。

Claims (10)

1.一种使用可变压力增益的电动式增压器制动系统的压力控制装置，其特征在于，包括：

压力控制部，根据必要制动压力和当前制动压力而输出第1扭矩；

压力前馈部，把所述必要制动压力变换成对应的第1电流并输出；及

电流控制部，根据由所述压力控制部输入的所述第1扭矩及由所述压力前馈部输入的所述第1电流，生成必要电流并施加到发动机部，从而控制制动器的所述当前制动压力。

2.根据权利要求1所述的使用可变压力增益的电动式增压器制动系统的压力控制装置，其特征在于：

所述压力控制部，根据所述必要制动压力而选择比例增益及积分增益，回应所述当前制动压力和所述必要制动压力的差异、所述被选的比例增益及积分增益，输出所述第1扭矩。

3.根据权利要求2所述的使用可变压力增益的电动式增压器制动系统的压力控制装置，其特征在于，

所述压力控制部，包括：

增益选择部，根据所述必要制动压力而选择所述比例增益及积分增益；及

比例积分控制部，通过比例积分控制而使所述当前制动压力控制为所述必要制动压力，输出所述第1扭矩。

4.根据权利要求3所述的使用可变压力增益的电动式增压器制动系统的压力控制装置，其特征在于：

所述比例积分控制部根据把所述当前制动压力与所述必要制动压力之间的差异增大到所述比例增益的值，及把所述当前制动压力与所述必要制动压力之间的差异增大到所述积分增益的值的积分值，生成所述第1扭矩。

5.根据权利要求1所述的使用可变压力增益的电动式增压器制动系统的压力控制装置，其特征在于：

所述压力前馈部通过把所述必要制动压力增大到已设定的前馈增益的信号变换成电流的方法，输出所述第1电流。

6.一种使用可变压力增益的电动式增压器制动系统的压力控制方法，包括：

压力控制部接收根据制动器踏板的变位算出的必要制动压力而输入的阶段；

所述压力控制部根据所述必要制动压力和当前制动压力，输出第1扭矩的阶段；

压力前馈部把所述必要制动压力变换成与其对应的第1电流并输出的阶段；

电流控制部根据所述第1扭矩及所述第1电流而生成必要电流的阶段；及

所述电流控制部把所述必要电流施加到发动机部而生成制动压力的阶段。

7.根据权利要求6述的使用可变压力增益的电动式增压器制动系统的压力控制方法，其特征在于，

输出所述第1扭矩的阶段，包括：

所述压力控制部根据所述必要制动压力而选择比例增益及积分增益的阶段；及

所述压力控制部回应所述比例增益及积分增益，为通过比例积分控制使所述当前制动压力与所述必要制动压力一致，而生成所述第1扭矩的阶段。

8.根据权利要求7述的使用可变压力增益的电动式增压器制动系统的压力控制方法，其特征在于：

输出所述第1扭矩的阶段中，

所述压力控制部根据把所述当前制动压力与所述必要制动压力之间的差异增大到所述比例增益的值、及把所述当前制动压力与所述必要制动压力之间的差异增大到所述积分增益的值的积分值，生成所述第1扭矩。

9.根据权利要求6的使用可变压力增益的电动式增压器制动系统的压力控制方法，其特征在于，

反复进行以下阶段：

所述当前制动压力达到所述必要制动压力为止，输出所述第1扭矩的阶段；

把所述必要制动压力变换成与其对应的第1电流并输出的阶段；

根据所述第1电流而生成必要电流的阶段；及

生成所述制动压力的阶段。

10.根据权利要求6的使用可变压力增益的电动式增压器制动系统的压力控制方法，其特征在于：

所述压力前馈部通过把所述必要制动压力增大到已设定的前馈增益的信号变换成电流的方法，输出所述第1电流。