CN114616149A - 电子式制动系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

根据一实施例的电子式制动系统具有向轮缸供给液压的油压回路，电子式制动系统包括：多个电子阀，它们设为打开或关闭油压回路的油路；以及控制部，在控制制动的过程中，根据从车辆的电池输入的电压或者上述多个电子阀的反馈电流，校正多个电子阀中工作中的电子阀的目标电流，并且增加供给电子阀的电流以使工作中的电子阀的电流达到上述校正的目标电流。

Description

电子式制动系统及其控制方法
技术领域
公开的发明涉及电子式制动系统及其控制方法，更加详细地，涉及根据对应于制动踏板的位移的电信号产生制动力的电子式制动系统及其控制方法。
背景技术
一般情况下，电子式制动系统从在驾驶员踩下制动踏板时感测制动踏板的位移的踏板位移传感器通过电信号接收驾驶员的制动意愿，并且基于该电信号启动液压供给装置向轮缸供给制动所需的液压。
电子式制动系统通过马达的旋转力改变液压活塞的位置，生成制动所需的液压，并且使所生成的液压流入轮缸，从而制动轮子。例如，电子式制动系统分为包括根据驾驶员的制动意愿形成踩踏力的模拟器部和用于向轮缸传递由马达生成的液压的回路(Circuit)部，可以包括负责各功能的多个电子阀。
这样的电子式制动系统的特征在于，根据从设在车辆的电池施加于系统的电压，限制电子阀的工作。
在电子式制动系统进行工作的过程中设在车辆的电池的电压骤然下降时工作中的电子阀有可能无法维持打开状态从而被关闭。由此，难以校正电子阀的工作稳定性，有可能降低加压、维持或者减压性能。
发明内容
技术问题
公开的发明的一方面的目的在于提供即使系统电压发生变化也能够保障电子阀的工作稳定性而稳定地保障制动性能的电子式制动系统及其控制方法。
解决技术问题的手段
公开的发明的一方面可以提供电子式制动系统，其具有向轮缸供给液压的油压回路，电子式制动系统包括：多个电子阀，设为打开或关闭上述油压回路的油路；以及，控制部，在控制制动的过程中，根据从车辆的电池输入的电压或者上述多个电子阀的反馈电流，校正上述多个电子阀中工作中的电子阀的目标电流，并且增加供给上述电子阀的电流以使上述工作中的电子阀的电流达到上述校正的目标电流。
上述控制部在上述电池的电压瞬时下降时或者工作中的电子阀的反馈电流瞬间下降时可以校正上述工作中的电子阀的目标电流。
上述控制部可以将上述工作中的电子阀的目标电流增加到在上述工作中的电子阀所保证的压力段内保障工作性的最大电流。
上述控制部可以将上述工作中的电子阀的电流增加到上述最大电流，在达到上述最大电流后维持预先设定的时间，之后减少到用于维持上述工作中的电子阀的接通状态的保持电流。
上述控制部在从上述电池输入的电压低于预先设定的电压或者上述工作中的电子阀的反馈电流低于预先设定的电流时，可以增加上述多个电子阀中工作中的电子阀的目标电流。
可以包括：电压传感器，用于感测从上述电池输入的电压。
可以包括：电流传感器，用于感测上述多个电子阀的反馈电流。
公开的发明的另一方面可以提供电子式制动系统的控制方法，电子式制动系统具有向轮缸供给液压的油压回路，电子式制动系统的控制方法中，在控制制动的过程中，感测从车辆的电池输入的电压或者设为打开或关闭上述油压回路的油路的多个电子阀的反馈电流，根据上述感测到的电压或者反馈电流，校正上述多个电子阀中工作中的电子阀的目标电流，并且增加上述工作中的电子阀的电流以使上述工作中的电子阀的电流达到上述校正的目标电流。
校正上述目标电流时，在从上述电池输入的电压低于预先设定的电压或者上述工作中的电子阀的反馈电流低于预先设定的电流时可以增加上述多个电子阀中工作中的电子阀的目标电流。
增加上述工作中的电子阀的电流时，可以将上述工作中的电子阀的目标电流增加到在上述工作中的电子阀所保证的压力段内保障工作性的最大电流。
在上述工作中的电子阀的电流达到上述最大电流时，将上述工作中的电子阀的电流维持预先设定的时间，之后可以减少到用于维持上述工作中的电子阀的接通状态的保持电流。
发明效果
根据公开的发明的一方面，即使车辆的电池电压骤然下降，也能够保障工作中的电子阀的工作稳定性，从而能够维持期望的油路形成，稳定地确保制动性能。
附图说明
图1示出根据一实施例的电子式制动系统的油压回路图。
图2示出根据一实施例的电子式制动系统的控制模块。
图3示出根据一实施例的电子式制动系统中电子阀的目标电流模式。
图4示出根据一实施例的在电子式制动系统控制制动的过程中电压瞬间下降时变更电子阀的目标电流的情况。
图5示出根据一实施例的在电子式制动系统控制制动的过程中电压瞬间下降时将电子阀的目标电流从保持电流变更到最大电流之后再次变更到保持电流的情况。
图6示出根据一实施例的电子式制动系统的控制流程。
具体实施方式
在整个说明书中相同的附图标记表示相同的构成元素。本说明书中并不是对多个实施例的所有元素进行说明，省略了公开的发明所属技术领域中一般性的内容或者多个实施例之间重复的内容。说明书中使用的术语“部、模块、部件、块”可以通过软件或者硬件实现，根据实施例，多个“部、模块、部件、块”可以以一个构成元素实现或者一个“部、模块、部件、块”包括多个构成元素。
在整个说明书中，当记载为某一个部分与另一个部分“连接”时，不仅包括直接连接的情况，还包括间接连接的情况，间接连接包括通过无线通信网连接的情况。
并且，当记载为某一个部分“包括”某一个构成元素时，在没有特别相反记载的情况下，表示还可以包括其它的构成元素，而不是排除其它的构成元素。
在整个说明书中，当记载为某一个部件位于其它部件“之上”时，不仅包括某一个部件与其它部件相接的情况，还包括两个部件之间存在又一个部件的情况。
第一、第二等术语是为了将一个构成元素与其它的构成元素区分而使用的，构成元素并不限定于上述的术语。在上下文中没有表示明显的例外的情况下，单数的表达包括多个的表达。
在各步骤中，识别符号只是为了便于说明使用的，识别符号并不是用于说明各步骤的顺序，在上下文中没有明确记载特定顺序的情况下，可以与记载的顺序不同的顺序实施各步骤。
图1示出根据一实施例的电子式制动系统的油压回路图。
参照图1，电子式制动系统可以包括通过制动踏板10的操作加压并喷出收容在内部的加压介质的主缸20、结合在主缸20上侧从而储存加压介质的储油罐30、设在车轮的轮缸40、通过与制动踏板10的位移对应的电信号驱动从而产生液压并且将所产生的液压供给设在车轮的轮缸40的液压供给装置50、对通过液压供给装置50传递到轮缸40的液压的流动进行控制的油压控制装置60、以及根据液压信息以及踏板位移信息对液压供给装置50、油压控制单元60以及各种阀进行控制的控制部ECU100。
液压供给装置50可以构成为从感测制动踏板10位移的踏板位移传感器11通过电信号接收驾驶员的制动意愿，并且通过机械动作，产生加压介质的液压。
液压供给装置50可以以多种方式以及结构的装置构成。作为一例，通过马达M的驱动力进行移动的油缸模块51内的油压活塞推出油缸模块51压力腔室内的加压介质，从而可以向油压控制单元60传递液压。并且，液压供给装置50可以由通过马达驱动的泵或高压储能器构成。具体地，当驾驶员向制动踏板10施加踩踏力时，根据制动踏板10的位移的不同，从踏板位移传感器11输出电信号，通过该信号，马达可以进行工作。另外，马达与油压活塞之间可以设有将马达的旋转运动转换为直线运动的动力转换部52。动力转换部可以包括蜗杆、蜗轮以及/或者齿轮齿条等。
油压控制单元60可以包括用于将在液压供给装置50产生的液压传递至设在车轮的轮缸40的多个油路以及阀。另一方面，油压控制单元60可以通过油压油路与液压供给装置50连接，可以通过备份油路与主缸20连接。
例如，油压控制单元60可以包括对从液压供给装置200传递到轮缸40的加压介质的流动以及液压进行控制的进油阀以及对从轮缸40排出加压介质的流动进行控制的出油阀。
进油阀可以是常开式电磁阀，在正常状态下是打开的，当接收到从控制部100发出的驱动信号时进行工作，以关闭阀。
出油阀可以是常闭式电磁阀，平时是关闭的，当接收到从控制部100发出的驱动信号时进行工作，以打开阀。
并且，电子式制动系统可以包括设在连接主缸20和油压控制装置60的备份油路的切断阀70。
例如，切断阀70可以是常开式电磁阀，在正常状态下是打开的，当接收到从控制部100发出的驱动信号时进行工作，以关闭阀。
在堵塞切断阀70的情况下，可以将从液压供给装置50提供的液压供给轮缸40。在打开切断阀70的情况下，可以将从主缸20提供的液压供给轮缸40。
并且，电子式制动系统可以包括执行系统的整体控制的控制部ECU100。
控制部100可以对液压供给装置50、油压控制装置60以及切断阀70进行控制。
下面，对具备上述构成元素的电子式制动系统的控制制动工作进行说明。
驾驶员一旦操作制动踏板10，则控制部100可以关闭切断阀70进行堵塞。可以堵塞主缸20与油压控制装置60之间的油路。从主缸20喷出的液压有可能不会传递到轮缸40。
与此同时，控制部100可以启动液压供给装置50。控制部100可以启动液压供给装置50的马达M。通过马达M的工作，使油缸模块51内的油压活塞进行移动，从而可以在油缸模块51的压力腔室产生液压。从压力腔室喷出的液压可以传递到油压控制单元60。传递到油压控制单元60的液压通过进油阀传递到轮缸40，从而可以在轮子产生制动力。
在如上所述的控制制动的过程中需要执行防抱死制动系统(Anti-lock BrakingSystem；ABS)工作、牵引力控制系统(Traction Control System；TCS)工作或者电子稳定性控制器(Electronic Stability Control；ESC)工作等针对每个轮子能够产生不同的制动力的各种制动工作的情况下，控制部100接通或断开油压控制单元60的进油阀和出油阀从而进行堵塞或者打开，或者利用脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation；PWM)控制，单独调节进油阀和出油阀的打开度，从而可以增加、维持或减少轮缸40的液压。
这样，在电子式制动系统控制制动时，可以通过接通或断开各种电子阀来确保制动力。
如上所述，根据从设在车辆的电池施加的电压，电子式制动系统的电子阀的工作受到限制。即，在电子式制动系统进行工作的过程中电池的电压骤然下降的情况下，供给工作中的电子阀的电流变低，工作中的电子阀有可能被断开，无法维持接通状态。由此，难以保障电子阀的工作稳定性，有可能降低加压或者减压性能。
根据一实施例的电子式制动系统，在控制制动的过程中电池的电压瞬间下降的情况下，增加供给工作中的电子阀的电流，从而即使系统电压发生变化也能够保障工作中的电子阀的工作稳定性，从而能够稳定地确保制动性能。
图2示出根据一实施例的电子式制动系统的控制模块。
参照图2，电子式制动系统可以包括执行整体控制的控制部100。
控制部100电连接有踏板位移传感器11、电压传感器12、电流传感器13、马达驱动部200以及阀驱动部210。
踏板位移传感器11可以检测制动踏板10的工作以及位移。
电压传感器12可以检测设在车辆的电池的电压。电压传感器12还可以检测从设在车辆的电池输入到电子式制动系统的电压。电压传感器12还可以检测从设在车辆的电池输入到电子式制动系统的马达M的电压。
电流传感器13可以检测电子式制动系统的各种电子阀V的电流。电流传感器13可以检测从各电子阀V反馈的反馈电流。
马达驱动部200可以根据控制部100的马达驱动信号驱动液压供给装置50的马达M。
阀驱动部210可以根据控制部100的阀驱动信号驱动电子式制动系统的各种电子阀V。控制部100可以向阀驱动部210输出用于接通或断开各种电子阀V的接通/断开驱动信号。控制部500可以向阀驱动部210输出用于调节各种电子阀V的打开度的占空比控制信号。
如上所述，电子式制动系统的各种电子阀V可以包括电磁类型的电子阀。
例如，通常，电磁类型的电子阀可以包括结合于电枢外侧套筒、以可进退的方式设在套筒内的电枢、通过电枢的进退工作进行上升、下降从而打开或关闭孔口的柱塞、向电枢侧加压柱塞的弹性部件、在贯通孔设有柱塞以及弹性部件并且沿长度方向形成内部空间的阀芯、设在内部空间并且形成有孔口的阀座、为了使电枢进退设在套筒外侧的励磁线圈。
在常开式电磁类型的电子阀中，当向励磁线圈供给电流时，电枢因作用于电枢与阀芯之间的磁力向阀芯侧前进，柱塞向阀座侧前进，并且堵塞孔口。当不向励磁线圈供给电流时，磁力得到解除，所以因弹性部件的弹性，柱塞与阀座隔开，同时打开孔口。这样，常开式电磁类型的电子阀根据柱塞的进退工作，孔口反复打开或关闭，从而可以约束在油路流动的液压的供给。
控制部100可以包括处理器110以及存储器120。
处理器110根据通过踏板位移传感器11以及电压传感器12或者电流传感器13感测到的信息以及制动模式可以通过阀驱动部210驱动电子式制动系统的各种电子阀V。
处理器110可以根据设在车辆的电池的电压校正电子式制动系统1000的各种电子阀中工作中的电子阀的目标电流，并且控制电子阀以使工作中的电子阀的电流达到校正的目标电流。
处理器110在控制制动的过程中当设在车辆的电池的电压瞬间下降时，将供给工作中的电子阀的电流增加到在工作中的电子阀所保证的压力段内保障工作性(cut in)的最大电流，从而即使车辆的电池电压骤然下降也能够保障电子阀的工作稳定性。由此，能够维持期望的油路形成，从而能够确保制动性能。
存储器120中可预先存储有电子式制动系统的各种电子阀V的切入电流(Cut-InCurrent)值、切出电流(Cut-Out Current)值、最大电流(Max current)值、保持电流(HoldCurrent)值、维护电流(Maintain Current)值等。
存储器120不仅包括静态随机存取存储器(S-RAM)、动态随机存储器(D-RAM)等易失性存储器，还可以包括闪存、只读存储器(Read Only Memory，ROM)、可擦可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory:EPROM)等非易失性存储器。
图3示出根据一实施例的电子式制动系统中电子阀的目标电流模式。
参照图3，按照阀门种类，对于电子式制动系统1000的电子阀预先设定有切入电流(Cut-In Current)值、切出电流(Cut-Out Current)值、最大电流(Max current)值、保持电流(Hold Current)值、维护电流(Maintain Current)值。
切入电流(Cut-In Current)是用于实质上使电子阀进行工作的电流，可以是用于接通处于断开状态的电子阀的阈值电流。
切出电流(Cut-Out Current)是用于实质上解除电子阀的工作的电流，可以是用于断开处于接通状态的电子阀的阈值电流。
最大电流(Max current)是用于保障电子阀的工作性的最大电流，可以是在控制制动的过程中在接通电子阀时电子阀所保证的压力段内保障工作性(cut in)的最大电流。最大电流可以具有比切入电流高出相当于预先设定的电流值的量的电流值。
保持电流(Hold Current)可以是在控制制动的过程中用于维持工作中的电子阀的接通状态的维持电流。保持电流可以具有高于切出电流值且低于最大电流的电流值。
维护电流(Maintain Current)可以是在不进行工作时用于延缓电子阀的工作的最低维持电流。维护电流可以具有高于不进行工作时的切出电流值且低于切入电流值的电流值。
电子阀可以在供给励磁线圈的电流在切入电流以上时被接通，并且在降低到切出电流时被断开。被接通的电子阀在供给励磁线圈的电流维持保持电流时即可维持接通状态。
电子式制动系统中，在电子阀的两端施加有液压的控制制动的过程中，为了接通电子阀首先需要开始向电子阀的励磁线圈供给电流，并且增加到所供给的电流值达到最大电流值。在达到最大电流值后将最大电流值维持预先设定的时间，之后可以减少到保持电流值。由此，电子阀可以从断开状态转换为接通状态后维持接通状态。
图4示出根据一实施例的电子式制动系统控制制动的过程中电压瞬间下降时变更电子阀的目标电流的情况。
参照图4，在电子式制动系统控制制动的过程中，如果在工作中的电子阀维持保持电流的期间内在电池内出现电压瞬间下降或者工作中的电子阀出现反馈电流瞬间下降的情况，则工作中的电子阀无法维持保持电流，有可能下降到切出电流以下，从而电子阀有可能无法维持接通状态。
如果在控制制动的过程中工作中的电子阀维持保持电流的期间内在电池内出现电压瞬间下降的情况或者工作中的电子阀出现反馈电流瞬间下降的情况，则可以将工作中的电子阀的目标电流值校正到高于保持电流值的最大电流值，并且控制工作中的电子阀的电流以使工作中的电子阀的电流值达到最大电流值。即，如果在t1时间点出现电压瞬时下降的情况，则可以将电子阀的电流从保持电流值上升到最大电流值。
因此，在电子式制动系统控制制动的过程中发生电压瞬间下降或者反馈电流瞬间下降的情况下，能够防止工作中的电子阀无法维持保持电流从而被断开，所以能够维持期望的油路形成。因此，能够防止因阀被断开从而加压或者减压性能下降，能够保障阀工作稳定性。
图5示出根据一实施例的在电子式制动系统控制制动的过程中电压瞬间下降时将电子阀的目标电流从保持电流变更到最大电流之后再次变更到保持电流的情况。
参照图5，处理器110在工作中的电子阀的电流值达到最大电流值时，处理器110将工作中的电子阀的电流值达到最大电流值的状态维持预先设定的时间，之后可以将工作中的电子阀的电流值从最大电流值再次减少到保持电流值。
图6示出根据一实施例的电子式制动系统的控制流程。
参照图6，处理器110通过电压传感器12感测从车辆的电池输入电子式制动系统的电压(300)。这时，处理器110可以通过如CAN收发器等车辆网络从安装于车辆的系统中识别车辆电池的电压信息的系统接收电压，以此来代替通过电压传感器12直接感测电压。
处理器110在电子式制动系统控制制动的过程中根据从车辆的电池输入电子式制动系统的电压判断是否发生了电压瞬时下降(或者工作中的电子阀的反馈电流瞬间下降)(302)。这时，如果电压的变化率减少了预先设定的转化变化率以上，则可以判断为发生了电压瞬时下降。与电压相同地，如果工作中的电子阀的反馈电流的电流变化率减少了预先设定的电流变化率以上，则可以判断为发生了反馈电流瞬时下降。
如果工作模式302的判断结果在电子式制动系统控制制动的过程中发生了电压瞬时下降(或者反馈电流瞬时下降)，则处理器110可以变更工作中的电子阀的目标电流(304)。处理器110可以将维持工作中的状态的电子阀的目标电流从保持电流变更到最大电流。这时，处理器110可以将工作中的电子阀的目标电流变更为在电子式制动系统控制制动的过程中即使从车辆的电池输入电子式制动系统的电压低于预先设定的电压的情况下也可以避免工作中的电子阀的工作受到电压减少的影响。
处理器110在将工作中的电子阀的目标电流值变更为高于保持电流值的最大电流值之后，可以增加工作中的电子阀的电流以使工作中的电子阀的电流值达到变更后的最大电流值(306)。
处理器110可以判断工作中的电子阀的电流值是否达到了最大电流值(308)。
如果工作模式308的判断结果工作中的电子阀的电流值没有达到最大电流值，则可以进入工作模式306执行下面的工作模式。
另一方面，如果工作模式308的判断结果工作中的电子阀的电流值达到了最大电流值，则处理器110将工作中的电子阀的电流值达到最大电流值的状态维持预先设定的时间，之后可以将工作中的电子阀的电流值再次从最大电流值减少到保持电流值(310)。这样，在电子式制动系统控制制动的过程中，发生电压瞬间下降的情况下，防止工作中的电子阀无法维持保持电流而被断开，从而能够维持期望的油路形成，能够防止制动性能下降，能够保障阀的工作稳定性。
在上述的实施例中说明了电子式制动系统是通过马达直接驱动压力活塞从而生成制动压力的集成式电子制动系统的情况，但是并不限定于此，还可以是集成有代替现有的真空增压器来生成必要压力的单独的高压装置和ABS/ESC的制动执行装置构成的能动式电子控制制动系统(ACTIVE HYDRAULIC BOOSTER SYSTEM；AHB系统)。并且，电子式制动系统还可以是ABS、TCS或者ESC等使用电子阀的各种电子制动系统。

Claims (11)

1.一种电子式制动系统，其具有向轮缸供给液压的油压回路，
该电子式制动系统包括：
多个电子阀，它们设为打开或关闭上述油压回路的油路；以及
控制部，在控制制动的过程中，该控制部根据从车辆的电池输入的电压或者上述多个电子阀的反馈电流，校正上述多个电子阀中工作中的电子阀的目标电流，并且增加供给上述电子阀的电流，以使上述工作中的电子阀的电流达到上述校正的目标电流。
2.根据权利要求1所述的电子式制动系统，其中，
在上述电池的电压瞬时下降时或者工作中的电子阀的反馈电流瞬间下降时，上述控制部校正上述工作中的电子阀的目标电流。
3.根据权利要求1所述的电子式制动系统，其中，
上述控制部将上述工作中的电子阀的目标电流增加到在上述工作中的电子阀所保证的压力段内保障工作性的最大电流。
4.根据权利要求3所述的电子式制动系统，其中，
上述控制部将上述工作中的电子阀的电流增加到上述最大电流，在达到上述最大电流后维持预先设定的时间，之后减少到用于维持上述工作中的电子阀的接通状态的保持电流。
5.根据权利要求1所述的电子式制动系统，其中，
在从上述电池输入的电压低于预先设定的电压或者上述工作中的电子阀的反馈电流低于预先设定的电流时，上述控制部增加上述多个电子阀中工作中的电子阀的目标电流。
6.根据权利要求1所述的电子式制动系统，其中，包括：
电压传感器，其感测从上述电池输入的电压。
7.根据权利要求1所述的电子式制动系统，其中，包括：
电流传感器，其感测上述多个电子阀的反馈电流。
8.一种电子式制动系统的控制方法，上述电子式制动系统具有向轮缸供给液压的油压回路，在上述电子式制动系统的控制方法中，
在控制制动的过程中，感测从车辆的电池输入的电压或者设为打开或关闭上述油压回路的油路的多个电子阀的反馈电流，根据上述感测到的电压或者反馈电流，校正上述多个电子阀中工作中的电子阀的目标电流，
增加上述工作中的电子阀的电流，以使上述工作中的电子阀的电流达到上述校正的目标电流。
9.根据权利要求8所述的电子式制动系统的控制方法，其中，
校正上述目标电流时，在从上述电池输入的电压低于预先设定的电压或者上述工作中的电子阀的反馈电流低于预先设定的电流时，增加上述多个电子阀中工作中的电子阀的目标电流。
10.根据权利要求9所述的电子式制动系统的控制方法，其中，
增加上述工作中的电子阀的电流时，将上述工作中的电子阀的目标电流增加到在上述工作中的电子阀所保证的压力段内保障工作性的最大电流。
11.根据权利要求10所述的电子式制动系统的控制方法，其中，
在上述工作中的电子阀的电流达到上述最大电流时，将上述工作中的电子阀的电流维持预先设定的时间，之后减少到用于维持上述工作中的电子阀的接通状态的保持电流。
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