CN116080609A - 电动液压制动器的控制方法 - Google Patents

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Abstract

根据至少一个实施例，本公开提供了一种电动液压制动器的控制方法，该电动液压制动器包括当主制动系统失效时在车辆中产生制动力的辅制动系统，该控制方法包括：确定是否主制动系统失效；当确定主制动系统失效时，打开连接主制动系统的后车轮和辅制动系统的低压蓄能器(LPA)的后车轮高压切换阀(HSV)；确定是否驾驶员干涉制动；以及控制辅制动系统以在车辆中产生制动力。根据本公开，电动液压制动器的控制方法具有通过控制可以执行2‑通道加压控制和1‑通道减压控制的辅制动系统而能够降低制造成本并增加组装便利性的效果。

Description

电动液压制动器的控制方法
相关申请的交叉引用
本申请基于2021年11月08日提交的申请号为10-2021-0152022的韩国专利申请，并要求其优先权，其公开内容通过引用全部结合于此。
技术领域
本公开涉及一种用于电动液压制动器的控制方法。
背景技术
本部分的描述仅提供了本公开的背景信息，而没有配置相关技术。
一种自动驾驶车辆，当主制动系统发生故障时，使用设置在主制动系统和多个车轮制动装置之间的辅制动系统来确保冗余(redundancy)功能。
相关技术的辅制动系统执行2-通道加压/减压控制和2-通道减压控制。相关技术的辅制动系统执行对前轮加压/减压和对后车轮减压的功能。为此目的，四个输入管线和四个输出管线，即总共八个管线应该连接到辅制动系统。因此，存在制动系统的制造成本增加并且组装复杂的问题。
当驾驶员在应用冗余的情况下干涉制动时，由于难以调节踩踏(stroke)，车辆的制动可能发生断开，结果，存在制动力不能很好地传递到车辆的问题，并且可能发生事故。
发明内容
根据至少一个实施例，本公开提供了一种电动液压制动器的控制方法，所述电动液压制动器包括当主制动系统失效时在车辆中产生制动力的辅制动系统，所述控制方法包括：确定是否所述主制动系统失效；当确定所述主制动系统失效时，打开连接所述主制动系统的后车轮和所述辅制动系统的低压蓄能器(Low Pressure Accumulator，LPA)的后车轮高压切换阀(High pressure Switching Valve，HSV)；确定是否驾驶员干涉制动；以及控制所述辅制动系统以在车辆中产生制动力。
附图说明
图1是根据本公开实施例的电动液压制动器的液压回路图。
图2是根据本公开实施例的控制电动液压制动器的辅制动系统的方法的流程图。
图3是根据本公开另一实施例的控制电动液压制动器的辅制动系统的方法的流程图。
具体实施方式
根据实施例的用于电动液压制动器的控制方法能够通过控制辅制动系统在车辆中产生制动力，该辅制动系统能够执行2-通道加压/减压控制和1-通道减压控制。
根据一个实施例的用于电动液压制动器的控制方法可以在冗余情况下当驾驶员干涉制动时使用前轮-辅制动系统和后车轮电动停车制动器。
本公开的目的不限于上述目的，本领域技术人员将从以下描述中清楚地理解其他目的。
在下文中，将参照附图详细描述本公开的一些实施例。在下面的描述中，相似的附图标记优选地表示相似的元件，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，为了清楚和简洁的目的，相关已知组件和功能当被认为使本公开的主题模糊时将省略对其的详细描述。
此外，字母数字代码，如第一、第二、i)、ii)、a)、b)等，在对组件编号中，仅用于将一个组件与另一个组件区分开的目的，而不是暗示或建议组件的物质、顺序或次序。在整个说明书中，当部件“包括”或“包含”组件时，该部件意味着进一步包括其他组件，不排除其存在，除非有与之相反的特定描述。诸如“单元”、“模块”等术语指的是用于处理至少一个功能或操作的一个或多个单元，其可以由硬件、软件或其组合来实现。
至于与本公开中线的相对位置相关的术语“向前”或“向后”，当刹车油流动时，靠近储液器10设置的部分用“向前”来描述，而远离储液器设置的部分用“向后”来描述。然而，这不仅意味着向前或向后的线直接连续，而且意味着线相对较远，即使它们是间隔开的。
图1是根据本发明实施例的电动液压制动器的液压回路图。
图1中所示的液压回路图仅概念性地示出了便于描述的配置，并且液压块和形成在液压块中的线的实际位置可以不同。在图1中，引入管线用粗线表示，输出管线用中线表示，循环管线用细线表示。
参考图1，电动液压制动器1可以包括储液器10、制动踏板11、主制动系统20和辅制动系统100中的一些或全部。
储液器10被配置为在其中储存制动油。制动踏板11可以通过驾驶员的踩踏(stroke)来平移设置在主缸或主制动系统20中的活塞。
多个车轮制动器FR、FL和RL可以利用从储液器10排出的制动油的压力在多个车轮处产生制动力。当驾驶员踩踏制动踏板11时，控制单元可以使用踏板踩踏传感器(PedalStroke Sensor，PSS)感测驾驶员的制动请求。感测驾驶员制动请求的控制单元可以产生制动信号。在这种情况下，制动信号是电信号，该电信号被传输以使制动系统20和100各自由驾驶员根据制动踏板11的踩踏来产生与该踩踏相对应的制动力。
主制动系统20设置在储液器10和多个车轮制动器FR、FL和RL之间，并且可以配置为将从储液器10排出的制动油传输到多个车轮制动器FR、FL和RL，并控制制动油的液压。当主制动系统20中的至少一些组件失效时，控制单元可以向辅制动系统100发送辅制动信号。当辅制动信号被控制单元传输到辅制动系统100时，辅制动系统100的所有组件或一些组件可以被驱动。因此，根据本公开的电动液压制动器可以执行故障保护功能。
辅制动系统100设置在主制动系统20和多个车轮制动器FR、FL和RL之间。当主制动系统20在自动驾驶期间失效时，或者当主制动系统20在驾驶员亲自干涉制动的情况下失效时，可以操作辅制动系统100。
辅制动系统100可以包括液压输入单元101、102和103、液压输出单元104、105和106、引入管线111、112和113、致动器150、牵引控制阀TCV1和TCV2、入口阀FRIV和FLIV、输出管线121、122和123、出口阀FROV和FLOV、蓄能器A1和A2、油室131和132、循环管线141和142，高压切换阀HSV1,HSV2和HSV3中的一些或所有。
一个或多个液压输入单元101、102和103设置在从主制动系统20排出的制动油流入辅制动系统100所经过的线上。引入管线111、112和113可以通过液压输入单元101、102和103与主制动系统20流体连通。
一个或多个液压输出单元104、105和106设置在从主制动系统20排出的制动油流向多个车轮制动器FR、FL和RL所经过的线上。引入管线111、112和113可以通过液压输出单元104、105和106与多个车轮制动器FR、FL和RL流体连通。
引入管线111、112和113形成在液压输入单元101、102和103与液压输出单元104、105和106之间，并且可以将从主制动系统20排出的制动油传输到多个车轮制动器FR、FL和RL。
第一引入管线111被配置为将从主制动系统20排出的一些或全部制动油传输到第一车轮制动器FR。第二引入管线112被配置成将从主制动系统20排出的一部分或全部制动油传输到第二车轮制动器FL。
致动器150可以增加流经第一引入管线111和第二引入管线112的流体的压力。致动器150可以包括第一泵SP1、第二泵SP2、形成为驱动泵SP1和SP2的电机中的一些或全部。第一泵SP1的出口连接到第一引入管线111上的一点，第二泵SP2的出口连接到第二引入管线112上的一点。当第一泵SP1和第二泵SP2中的一个或多个被驱动时，分别连接到泵SP1和SP2的引入管线111和112中的一个或多个的内部液压可以增加。
第一牵引控制阀TCV1设置在第一引入管线111上的一点处，并且可以调节第一引入管线111的打开/关闭。第一牵引控制阀TCV1可设置在第一引入管线111和第一泵SP1的出口连接的点的前方。第一牵引控制阀TCV1可以形成为常开型。因此，在不施加辅制动信号的非动力模式下，第一牵引控制阀TCV1打开。当第一牵引控制阀TCV1关闭时，由第一泵SP1加压的一部分制动油不能回流到主制动系统20。
第一入口阀FRIV设置在第一引入管线111上的另一点处，并且可以调节第一引入管线111的打开/关闭。第一入口阀FRIV可以设置在第一引入管线111和第一泵SP1的出口连接的点之后。第一入口阀FRIV可以形成为常开型。因此，在辅制动信号未施加的非动力模式下，第一入口阀FRIV打开。当第一入口阀FRIV关闭时，由第一泵SP1加压的一部分制动油不被传输到车轮制动器FR。
第二引入管线112、第二牵引控制阀TCV2和第二入口阀FLIV的描述分别参考第一引入管线111、第一牵引控制阀TCV1和第一入口阀FRIV的描述。
第三引入管线113没有被致动器150加压，只有第一引入管线111和第二引入管线112被致动器150加压。因此，根据本公开的辅制动系统100的控制方法可以执行2-通道加压控制。
输出管线121、122和123可以连接到引入管线111、112和113上的点，使得引入管线111、112和113中的至少一部分制动油分流。输出管线121、122和123可以包括第一输出管线121、第二输出管线122和第三输出管线123。
第一输出管线121的一端可以连接到在第一入口阀FRIV后面形成的第一引入管线111上的分支，另一端可以连接到第一泵SP1的入口。
第一出口阀FROV设置在第一输出管线121上的一点处，并且第一出口阀FROV可以调节第一输出管线121的打开/关闭。第一出口阀FROV可以形成为常闭型。因此，在辅制动信号未施加的非动力模式下，第一出口阀RFOV关闭。当第一出口阀FROV打开时，被加压并流过第一引入管线111的至少一部分制动油可以被排放到第一输出管线121。也就是说，可以降低传递到第一车轮制动器FR的液压。
第一蓄能器A1可进一步设置在形成于第一出口阀FROV后面的第一输出管线121上的另一点处。第一蓄能器A1可以暂时容纳从第一输出管线121传输的制动油的一部分或全部。因此，可以最小化由于制动油的波动而在第一输出管线121中发生的损坏。在这种情况下，发生在第一输出管线121中的损坏可包括当管线长时间暴露于连续波动时发生在管线的至少一部分中的疲劳、变形、磨损等。
第二输出管线122、第二出口阀FLOV和第二蓄能器A2的描述分别参考第一输出管线121、第一出口阀FLOV和第一蓄能器A1的描述。
第三输出管线123的一端可以连接到第三引入管线113上的一点，另一端可以连接到第一输出管线121。第三输出管线123和第一输出管线121可以形成在第一出口阀FROV后面的点上。因此，由第三输出管线123传输的制动油可以与流过第一输出管线121的制动油汇合。
第三输出管线123可以连接到第一输出管线121和第二输出管线122中的一个或多个。由第三输出管线123传输的制动油可以积聚在第一蓄能器A1和第二蓄能器A2中的至少一个中。
当存在驾驶员干涉时，根据本公开的辅制动系统100可以通过对连接第三车轮制动器RL和蓄能器A1和A2的后车轮高压切换阀HSV3进行控制来产生车辆的最大制动力。
后车轮高压切换阀HSV3设置在第三输出管线123上的一点处，并且可以调节第三输出管线123的打开/关闭。后车轮高压切换阀HSV3形成为常闭型。因此，在非动力模式下，后车轮高压切换阀HSV3关闭。
当后车轮高压切换阀HSV3打开时，流过第三引入管线113的至少一部分制动油分流到第三输出管线123。因此，传递到第三轮制动器RL的液压可以减小。
当没有驾驶员干涉时，从储液器10供应到辅制动系统100的液压被阻断。因此，根据本公开的辅制动系统100可以用电动停车制动器代替第三车轮制动器RL的制动力，并且可以将传输到第三车轮制动器RL的制动油传输到第一车轮制动器FR和第二车轮制动器FL。
当后车轮高压切换阀HSV3打开时，流过第三引入管线113的至少一部分制动油可以分流到第三输出管线123，并与流过第一输出管线121和第二输出管线122的制动油汇合。第一蓄能器A1和第二蓄能器A2可以暂时容纳从第一输出管线121和第二输出管线122传输的制动油的一部分或全部。因此，致动器150可以通过接收传输到第三车轮制动器RL的制动油来增加传输到第一车轮制动器FR和第二车轮制动器FL的制动油的压力。
第一油室131可以进一步设置在第一引入管线111上。在这种情况下，第一油室131设置在第一牵引控制阀TCV1之前。第一油室131可以暂时容纳从主制动系统20排出的至少一部分制动油。由于当不存在驾驶员的制动干涉时，从储液器10供应到辅制动系统100的液压被阻断，所以容纳在油室131和132中的至少一部分制动油可以被供应到致动器150。
循环管线141和142的一端部连接到油室131和132，另一端连接到邻近泵SP1和SP2的入口的输出管线121和122。在这种情况下，循环管线141和142的另一端连接到输出管线121和122的点可以优选地形成在蓄能器A1和A2的后面。因此，从蓄能器A1和A2以及油室131和132排出的制动油被供应到致动器150，因此可以提供用于驱动致动器150的足够量的制动油。
第一高压切换阀HSV1设置在第一循环管线141上的一点处，并且可以调节第一循环管线141的打开/关闭。第一高压切换阀HSV1可以形成为常闭型。因此，在非动力模式下，第一高压切换阀HSV1关闭。当第一高压切换阀HSV1打开时，容纳在第一油室131中的至少一部分制动油可以被提供给致动器150。
第二循环管线142和第二高压切换阀HSV2的描述参考第一循环管线141和第一高压切换阀HSV1的描述。
图2是根据本发明实施例的控制电动液压制动器的辅制动系统的方法的流程图。
参考图2，当主制动系统20在自动驾驶期间失效时，或者当主制动系统20在驾驶员亲自干涉制动的情况下失效时，可以操作辅制动系统100。
控制单元可以确定主制动系统20的至少一些部件是否失效(S201)。当控制单元确定主制动系统20失效时，控制单元可以向辅制动系统100发送辅制动信号。
辅制动系统100可以控制后车轮高压切换阀HSV3打开(S203)。通过打开后车轮高压切换阀HSV3，可以提高移除了第三车轮制动器RL的液压压力并将制动油输送到前轮的车辆的制动力。
关于后车轮高压切换阀HSV3打开的时间点，当辅制动系统100被驱动时，后车轮高压切换阀HSV3可以被控制为总是打开。在这种情况下，即使驾驶员不干涉制动，也不会在第三轮制动器RL处产生压力。当驾驶员干涉制动时，辅制动系统100的反应性可以被提高，因为蓄能器A1和A2被立即充电。然而，由于后车轮高压切换阀HSV3总是被控制，所以可能增加电流消耗量。
关于后车轮高压切换阀HSV3打开的时间点，后车轮高压切换阀HSV3可以被控制为仅在驾驶员干涉制动时选择性地打开。可以使用主制动系统20的踏板踩踏或压力传感器来确定驾驶员的干涉。在这种情况下，由于后车轮高压切换阀HSV3在驾驶员干涉制动之后打开，所以去除在第三轮制动器RL处产生的压力的反应性可能变差。然而，由于在必要时后车轮高压切换阀HSV3被控制，所以可以减少电流消耗量。
辅制动系统100可以确定在快速制动情况下是否存在驾驶员的干涉(S205)。当存在驾驶员的干涉时，辅制动系统100可以控制第一牵引控制阀TCV1和第二牵引控制阀TCV2关闭，并且可以驱动致动器150(S207)。
辅制动系统100可以控制第一高压切换阀HSV1和第二高压切换阀HSV2打开。也就是说，本公开的辅制动系统100可以通过打开所有多个高压切换阀HSV1、HSV2和HSV3并关闭所有多个牵引控制阀TCV1和TCV2来在车辆中产生最大制动力。
当多个高压切换阀HSV1、HSV2和HSV3在快速制动情况下都保持在打开状态时，依据主缸的压力值，可能出现蓄能器A1和A2未被排空的现象。由于泵SP1和SP2的入口与循环管线141和142连接，所以当制动踏板被踩下时，泵SP1和SP2的入口处的液压会增加。因此，不可能从蓄能器A1和A2获取制动油，因此可能出现蓄能器A1和A2未被排空的现象。
通常可能在驾驶员的制动干涉的早期阶段发生以下过程：通过打开后车轮高压切换阀HSV3可以提高移除了第三轮制动器RL的液压并将制动油输送到前轮的车辆的制动力。
本公开的辅制动系统100可以使用主缸的压力和驾驶员的制动干涉时间来控制第一高压切换阀HSV1和第二高压切换阀HSV2，以便在车辆中有效地产生制动力。辅制动系统100可以确定第一条件(其被定义为主缸的压力大于预设压力的情况)和第二条件(其被定义为驾驶员的制动干涉时间小于预设时间的情况)(S209)。例如，当主缸的压力超过2～5巴时，可以设定第一条件被满足，并且当驾驶员的制动干涉时间小于100～300ms时，可以设定第二条件被满足。本文中，干涉时间是驾驶员制动干涉的持续时间。
当第一条件和第二条件中的一个或多个条件被满足时，辅制动系统100可以对第一高压切换阀HSV1和第二高压切换阀HSV2执行模式控制(pattern control)或顺序控制(S211)。可以解决蓄能器A1和A2未被排空的现象，解决由于蓄能器A1和A2的剩余压力导致的后车轮的不稳定性，并且有效地在车辆中产生制动力。
模式控制是以预定周期打开和关闭高压切换阀HSV1、HSV2和HSV3的控制。例如，可以通过向高压切换阀HSV1、HSV2和HSV3施加50％的占空比来重复地打开和关闭它们。顺序控制是顺序地打开和关闭高压切换阀HSV1、HSV2和HSV3的控制。
当第一条件和第二条件都不满足时，辅制动系统100可以打开第一高压切换阀HSV1和第二高压切换阀HSV2(S213)。
图3是根据本发明另一实施例的控制电动液压制动器的辅制动系统的方法的流程图。
图3是根据驾驶员在缓慢制动情况下而不是快速制动情况下干涉制动的情况的辅制动系统100的控制方法。
对确定主制动系统20故障的过程(S301)、控制后车轮高压切换阀HSV3打开的过程(S303)、确定在制动情况下是否存在驾驶员干涉的过程(S305)以及控制第一高压切换阀HSV1和第二高压切换阀HSV2关闭并驱动致动器150的过程(S307)的描述参考图2的相应过程S201至S207。
当辅制动系统100控制高压切换阀HSV1、HSV2和HSV3时，由于高压切换阀HSV1、HSV2和HSV3的打开以及制动油的运动，在踩踏感(pedal feel)上可能产生断开(disconnection)。
为了解决这个问题，辅制动系统100可以控制第一高压切换阀HSV1和第二高压切换阀HSV2关闭。也就是说，通过关闭第一高压切换阀HSV1和第二高压切换阀HSV2，打开后车轮高压切换阀HSV3，并关闭所有多个牵引控制阀TCV1和TCV2，辅制动系统100可以在缓慢制动中使驾驶员的踩踏平稳。此后，根据主缸的压力变化，可以通过打开或执行对第一高压切换阀HSV1和第二高压切换阀HSV2的模式控制来调节踩踏感。
本公开的辅制动系统100可以使用主缸的压力变化和驾驶员的制动干涉时间来控制第一高压切换阀HSV1和第二高压切换阀HSV2，以便平滑(smoothen)制动踩踏。辅制动系统100可以确定第三条件和第四条件，第三条件被定义为主缸的压力增加值小于预设值的情况，第四条件被定义为驾驶员的制动干涉时间小于预设时间的情况(S309)。
当第三条件和第四条件中的一个或多个条件被满足时，辅制动系统100可以关闭第一高压切换阀HSV1和第二高压切换阀HSV2(S311)。
当第三条件和第四条件都不满足时，辅制动系统100可以打开或执行对第一高压切换阀HSV1和第二高压切换阀HSV2的模式控制(S313)。即，当主缸的压力增加值大时，可以通过控制第一高压切换阀HSV1和第二高压切换阀HSV2在车辆中产生制动力。
根据本公开，电动液压制动器的控制方法具有通过控制可以执行2-通道加压控制和1-通道减压控制的辅制动系统而能够降低制造成本并增加组装便利性的效果。
根据本公开的实施例，当驾驶员在冗余情况下干涉制动时，用于电动液压制动器的控制方法可以通过使用前轮-辅制动系统和后车轮-电动停车制动器在车辆中产生制动力。
尽管为了说明的目的已经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，本领域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，而是受技术方案及其等同物的限制。

Claims (12)

1.一种电动液压制动器的控制方法，所述电动液压制动器包括当主制动系统失效时在车辆中产生制动力的辅制动系统，所述控制方法包括：
确定是否所述主制动系统失效；
当确定所述主制动系统失效时，打开后车轮高压切换阀HSV，其中所述后车轮高压切换阀HSV连接所述主制动系统的后车轮和所述辅制动系统的低压蓄能器LPA；
确定是否驾驶员干涉制动；以及
控制所述辅制动系统以在车辆中产生制动力。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其中，控制所述辅制动系统包括：
关闭多个牵引控制阀TCV，所述牵引控制阀TCV调节所述辅制动系统的前轮引入管线的打开和关闭；以及
操作所述辅制动系统的致动器。
3.根据权利要求2所述的控制方法，其中，控制所述辅制动系统还包括当驾驶员的制动干涉时间小于预设时间时，控制在连接所述致动器和所述辅制动系统的油室的管线上设置的多个HSV。
4.根据权利要求3所述的控制方法，其中，控制所述辅制动系统还包括确定第一条件和第二条件，所述第一条件被定义为所述主制动系统的主缸的压力大于预设压力的情况，所述第二条件被定义为驾驶员的制动干涉时间小于预设时间的情况。
5.根据权利要求4所述的控制方法，其中，控制多个HSV包括当所述第一条件和所述第二条件都不满足时打开所述多个HSV。
6.根据权利要求4所述的控制方法，其中，控制多个HSV包括当所述第一条件和所述第二条件中的一个或多个条件被满足时，对所述多个HSV执行模式控制。
7.根据权利要求3所述的控制方法，其中，控制所述辅制动系统还包括确定第三条件和第四条件，所述第三条件被定义为所述主制动系统的主缸的压力增加值小于预设压力增加值的情况，所述第四条件被定义为驾驶员的制动干涉时间小于预设时间的情况。
8.根据权利要求7所述的控制方法，其中，控制多个HSV包括当所述第三条件和所述第四条件中的一个或多个条件被满足时关闭所述多个HSV。
9.根据权利要求7所述的控制方法，其中，控制多个HSV包括当所述第三条件和所述第四条件都不满足时，打开所述多个HSV或对所述多个HSV执行模式控制。
10.根据权利要求1所述的控制方法，其中，打开后车轮HSV包括当所述主制动系统被确定已经失效时保持后车轮HSV打开。
11.根据权利要求1所述的控制方法，其中，打开后车轮HSV包括当所述主制动系统被确定已经失效并且存在驾驶员的制动干涉时打开所述后车轮HSV。
12.根据权利要求12所述的控制方法，其中，使用所述主制动系统的踏板踩踏和压力传感器中的一个或多个来确定驾驶员的制动干涉。
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