CN111002963B - 用于控制电动助力器型制动***中的反弹的***和方法 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了一种用于控制电动助力器型制动***中的反弹的***和方法，其能够在由于电池的低电压而使电力不平稳地供应至电机的回落情况下减少反弹现象，在反弹现象中，由于在通过驱动电机而已经在第二主缸的动力活塞中产生的高制动液压压力与当驾驶者踩踏在制动踏板上时在第一主缸中产生的低制动液压压力之间的差异，冲击力被传递至制动踏板。

Description

用于控制电动助力器型制动***中的反弹的***和方法
技术领域
本公开涉及用于控制电动助力器型制动***中的反弹(kick-back)的***和方法。
背景技术
此部分中的陈述仅提供了与本公开相关的背景信息并且可不构成现有技术。
电动助力器型制动***是指这样一种***，当驾驶者踩踏制动踏板并通过电机驱动力和液压压力执行大幅制动时，该***为制动踏板提供模拟的制动感觉，而不是作为使用发动机的负压力的真空助力器的现有助力器。
电动助力器型制动***主要应用于不能根据发动机的负压力而产生真空度的混合动力车辆或电动车辆，而且更是趋向应用于一般内燃发动机以应对快速制动响应性和各种电子控制附加功能。
电动助力器型制动***包括用于产生制动力的电动机。当电力被不平稳地供应到电机时，由于电机驱动产生的制动液压压力与驾驶者踩踏制动踏板时产生的液压压力之间的差异，可能发生反弹现象。
反弹现象是当驾驶者踩踏制动踏板时传递到制动踏板的反作用力。这种反弹现象可能导致驾驶者在制动期间感觉到振动、异物感和焦虑。
此部分中公开的上述信息仅用于增强对本公开的背景的理解，因此其可能包含不构成本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本公开提供了用于控制电动助力器型制动***中的反弹的***和方法，其能够在由于电池的低电压而使电力不平稳地供应至电机的回落情况下最小化或减少反弹现象，在反弹现象中，由于在通过驱动电极而已经在第二主缸的动力活塞中产生的高制动液压压力与当驾驶者踩踏在制动踏板上时在第一主缸中产生的低制动液压压力之间的差异，冲击力被传递至制动踏板。
在一个方面，本公开提供了一种用于控制电动助力器型制动***中的反弹的***，包括：感测制动踏板的踏板行程并将感测到的踏板行程发送至控制器的踏板行进传感器；将当前电池电压信息发送至控制器的电池控制器；将当前车辆速度信息发送至控制器的车辆速度传感器；感测第一主缸中产生的低液压压力的第一压力感测传感器；感测通过根据电机的驱动来驱动第二主缸的动力活塞而产生的高液压压力的第二压力感测传感器；以及控制器，在感测到踏板行程的状态下基于电池电压信息和车辆速度信息，如果电池电压等于或低于低电压参考值持续一阈值时间或更长并且当前车辆速度等于或低于低速参考值，该控制器优先执行反弹减少模式。
在另一方面，本公开提供了一种用于控制电动助力器型制动***中的反弹的方法，包括：由踏板行进传感器感测制动踏板的踏板行程并将感测到的踏板行程发送至控制器；将当前电池电压信息从电池控制器发送至控制器；将当前车辆速度信息从车辆速度传感器发送至控制器；并且如果在感测到踏板行程的状态下基于电池电压信息和车辆速度信息，电池电压等于或低于低电压参考值持续阈值时间或更长并且当前车辆速度等于或低于低速参考值，则由控制器优先执行反弹减少模式。
根据本公开，如果电池电压等于或低于低电压参考值持续阈值时间或更长并且当前车辆速度等于或低于低速参考值，则通过执行控制器的高反弹减少模式，高压力部分的液压压力(在第二主缸的动力活塞中预先产生的高制动液压压力)被预先排放至储油器，从而减小在高压力部分的油压力与低压力部分的油压力之间的差异，使得当驾驶者踩踏制动踏板时，可以容易地仅通过第一主缸中产生的油压力来进行制动，并且可以防止或以其他方式抑制或减少反弹现象的发生。
应当理解，术语“车辆”或“车辆的”或本文使用的其他类似术语包括：一般机动车辆，诸如包括运动型多用途车辆(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆的乘用汽车；包括各种船和船舶的船只；飞机等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆和其他替代燃料车辆(例如，源自除石油之外的资源的燃料)。如本文中所提到的，混合动力车辆是具有两种或更多种动力源的车辆，例如，汽油动力及电动的车辆。
另外的应用领域从本文中所提供的描述中将变得显而易见。应当理解，描述和具体实例仅旨在用于说明的目的，而并非旨在限制本公开的范围。
附图说明
为了可以充分理解本公开，现在将参考附图以实例的方式描述本公开的各种形式，在附图中：
图1是示出电动助力器型制动***的图，包括驾驶者不踩踏制动踏板的状态下的液压回路图；
图2是示出电动助力器型制动***的图，包括驾驶者踩踏制动踏板的状态下的液压回路图；
图3是示出电动助力器型制动***的图，包括处于回落状态下的液压回路图；
图4是示出电动助力器型制动***的图，包括指示在回落状态下发生反弹现象的情况的液压回路图；
图5是电动助力器型制动***的控制配置图；
图6是示出在电动助力器型制动***中抑制反弹的状态的液压回路图；以及
图7是示出用于在电动助力器型制动***中抑制反弹的方法的流程图。
应当理解，附图不一定按比例绘制，呈现了说明本公开的基本原理的各种特征的略微简化的表示。如在本文中公开的本公开的具体设计特征(例如，包括具体尺寸、取向、位置和形状)将部分地由具体预期应用和使用环境确定。
本文中描述的附图仅用于说明目的，而并不旨在以任何方式限制本公开的范围。
具体实施方式
以下描述本质上仅是示例性的，而并不旨在限制本公开、应用或用途。应该理解，贯穿这些附图，对应的参考数字指示相似或对应的部分和特征。
虽然将结合实例描述本公开，但是应该理解，本说明并不旨在将本公开限制于那些实例。相反，本公开不仅旨在涵盖实例，而且还涵盖可包括在本公开的精神和范围内的各种替换、修改、等效物和其他形式。
首先，将描述电动助力器型制动***的配置和操作流程，以便于理解本公开。
图1是示出电动助力器型制动***的液压回路图，并且示出了驾驶者不踩踏制动踏板的状态。
第一主缸20连接至制动踏板10。
连接至制动踏板10的主活塞21、以及通过弹簧23连接至主活塞21并通过弹簧23连接至第一主缸20前面的内壁表面的副活塞22嵌入第一主缸23中。
在第一主缸20中，主活塞21和副活塞22通过第一液压室24彼此分隔开，并且副活塞22和第一主缸20的前内壁表面通过第二液压室25彼此分隔开。
此时，储存有用于产生液压压力的液压油的储油器26连接至第一液压室24和第二液压室25。
另外，踏板模拟器15连接至第一液压室24，常闭(NC)型模拟器阀16置于踏板模拟器与第一液压室之间，并且踏板模拟器15用于提供一定水平的反作用力以抵抗当驾驶者踩踏制动踏板并模拟制动感觉时产生的液压压力。
另一方面，在电动助力器型制动***中，在通过驱动电机操作的第二主缸30中产生了大量的制动液压压力。
用于产生制动液压压力的动力活塞31被设置在第二主缸30内部以便可以向前向后移动，液压发生室32被分隔在动力活塞31前方的空间中，并且通过驱动嵌入储油器26中的泵而使液压发生室32被供应有用于产生液压压力的液压油。
具体地，用于向动力活塞31提供向前/向后移动力的电机37连接至动力活塞31的后端。
在这种情况下，第二主缸30的液压发生室32连接至第一制动液压供应管线33和第二制动液压供应管线33，以用于在制动期间供应由动力活塞31的向前驱动力产生的制动液压压力。
在一个方面，第一制动液压供应管线33和第二制动液压供应管线34设置有使得动力活塞31产生的液压压力流向轮缸的常闭(NC)型释放阀35、以及作为预定的流量控制阀的常闭(NC)型平衡阀36，该平衡阀使第一制动液压供应管线33和第二制动液压供应管线34同步，以平衡在第一制动液压供应管线33中流动的液压压力和在第二制动液压供应管线34中流动的液压压力。
在制动期间，当由动力活塞31产生的制动液压压力被施加到车轮时，释放阀35和第一制动液压供应管线33通过控制器的控制而打开。
另外，分别连接至右前(FR)车轮的轮缸和左后(RL)车轮的轮缸52的第一制动液压支路管线41和第二制动液压支路管线42从第一制动液压供应管线33的远端分支，并且分别连接至右后(RR)车轮的轮缸53和左前(FL)车轮的轮缸54的第三制动液压支路管线43和第四制动液压支路管线44从第二制动液压供应管线34的远端分支。
此时，第一至第四制动液压支路管线41、42、43和44设置有用于将制动液压压力传递到各个轮缸的常开(NO)型车轮入口阀45，以及用于将轮缸的液压压力排放到储油器的常闭(NC)型车轮出口阀46。
与通过电机37的驱动使动力活塞31不平稳地产生制动液压压力的回落情况相比，为了在驾驶者踩踏制动踏板时向车轮供应第一主缸20中产生的液压压力，第三制动液压供应管线27被连接在第一主缸20的第一液压室24与第一制动液压供应管线33之间，并且第四制动液压供应管线28被连接在第一主缸20的第二液压室25与第二制动液压供应管线34之间。
此时，第三制动液压供应管线27和第四制动液压供应管线28均设置有常开(NO)型截止阀29，以用于允许和切断液压压力流动。
同时，与制动踏板10相邻的位置设置有踏板行进传感器13(PTS)以用于在驾驶者踩踏制动踏板时感测行程，第三制动液压供应管线27或第四制动液压供应管线28设置有第一压力感测传感器11以用于感测根据驾驶者对制动踏板的操作在第一主缸20中产生的液压压力，并且第一制动液压供应管线33或第二制动液压供应管线34设置有第二压力感测传感器12以用于感测由动力活塞31的操作产生的实际制动液压压力。
如图5的控制配置图所示，在控制器14接收到踏板行进传感器13、第一压力感测传感器11和第二压力感测传感器12的感测信号之后，电机37、释放阀35和平衡阀36、车轮入口阀45、车轮出口阀46、模拟器阀16、截止阀29等基于接收到的感测信号被控制为开启/关断。
在下文中，将描述电动助力器型制动***的操作流程。
图2是示出电动助力器型制动***的液压回路图，并且示出了驾驶者不踩踏制动踏板的状态。
首先，当驾驶者踩踏制动踏板10时，踏板行进传感器13此时感测踏板行程，并将感测到的信号发送至控制器14。
随后，控制器14控制常闭(NC)型模拟器阀16开启，使得模拟器阀16关闭。
因此，在第一主缸20中的连接至制动踏板10的主活塞21被按压，并且在第一液压室24中的液压油穿过模拟器阀16并被传递到踏板模拟器15，并且在踏板模拟器15中的阻尼部分(橡胶阻尼器和弹簧)的反作用力通过液压油传递到制动踏板10，使得踩踏制动踏板10的驾驶者感受到制动感觉。
此时，通过控制器14的控制信号，安装在第三制动液压供应管线27和第四制动液压供应管线28上的常开(NO)型截止阀29接通为处于关闭状态，使得存在于第一主缸20的各个液压室中的液压油不被传递到轮缸。
通过这样做，当驾驶者踩踏制动踏板10时，模拟制动感觉，并且通过第二主缸30的动力活塞31基本上产生了制动液压压力，即，提供至轮缸的制动液压压力。
更具体地，电机37由控制器14的控制信号驱动，并且常闭(NC)型释放阀35和平衡阀36被致动为打开，在第二主缸30中的动力活塞31通过电机37的驱动而前进，并且在液压发生室32中的液压油被按压，液压压力(被按压的液压油)在第一制动液压供应管线33和第二制动液压供应管线34中流动，并且液压压力分支到第一至第四制动液压支路管线41至44中以流动，然后通过常开状态下的车轮入口阀45以供应至各个轮缸51至54，从而执行大幅制动。
图3是示出电动助力器型制动***的图，并且是处于回落状态(fall back state)下的液压回路图。
回落情况是指由于向电机供应电力的电池的低电压状态、电机损坏、液压管线泄漏等导致如上所述由电机驱动进行的大幅制动力控制不平稳或不可能的情况。
如果发生这种回落情况，则当驾驶者踩踏制动踏板时，作为用于制动安全的故障安全阶段，通过第一主缸20中产生的液压压力进行制动。
例如，当控制器14从电池控制器接收到电池电压信息并且识别出电池处于低电压状态时，控制器14确定电池处于回落状态，并执行作为用于制动安全的故障安全模式的回落模式。
此时，当控制器14执行回落模式时，如上所述的常闭(NC)型模拟器阀16、常开(NO)型截止阀29和常闭(NC)型释放阀35和平衡阀36处于关断状态，如下表1所描述的。
[表1]
Figure BDA0001893109990000081
另外，当控制器14执行回落模式时，常开(NO)型车轮入口阀45和常闭(NC)型车轮出口阀46也如上表1中所述地关闭。
如图3所示，当驾驶者踩踏制动踏板时，在第一主缸20中产生的液压压力被供应至各个车轮的轮缸，从而可以进行制动。
另一方面，如果在驾驶者踩踏制动踏板的同时发生回落情况，则控制器14从下一次制动开始执行回落模式。
此外，诸如当电池处于极低电压时(当诸如电机等电子产品的电压低于可用电压时或ECU自身关闭时)，在发生回落情况时立即执行回落模式。
然而，当发生回落情况并且执行回落模式时，如图4所示，由于在第一主缸20中产生并供应至各个轮缸51至54的液压压力(低压力部分)与在执行回落模式之前根据电机37的驱动由第二主缸30的动力活塞机31预先产生的液压压力(高压力部分)之间的差异，发生了在反向方向(与驾驶者踩踏制动踏板的方向相反的方向)上施加冲击力的反弹现象，并且由于反弹现象而导致的冲击力使驾驶者感觉到差异感和焦虑感。
在低速、减速和停止情况下可以抑制反弹现象，其中车辆的制动在回落情况下不仅仅受到人工制动力(在驾驶者踩踏制动踏板时，通过将第一主缸20中产生的液压压力供应至各个车轮的轮缸而产生的制动力)的影响。
也就是说，在低速、减速和停止情况下(其中车辆的制动在回落情况下不仅仅受到人工制动力(在驾驶者踩踏制动踏板时通过将第一主缸20中产生的液压压力供应至各个车轮的轮缸而产生的制动力)的影响)，动力活塞预先产生的高液压压力可以通过电机的驱动排放到储油器，从而大大减小了在第一主缸20中产生并供应至各个轮缸51至54的液压压力(低压力部分)与执行回落模式之前根据电机37的驱动由第二主缸30的动力活塞31预先产生的液压压力(高压力部分)之间的差异，从而减少了上述反弹现象。
在下文中，将描述根据本公开的用于控制反弹的***和方法。
图5是对于电动助力器型制动***的控制配置图，图6是示出在根据本公开的电动助力器型制动***中抑制反弹的状态的液压回路图，并且图7是示出根据本公开的在电动助力器型制动***中用于抑制反弹的方法的流程图。
首先，当驾驶者踩踏制动踏板以制动车辆时，踏板行进传感器13检测踏板行程(S101)。
此时，控制器14接收踏板行进传感器13的感测信号，并实时地从电池控制器18接收当前电池电压信息。
随后，控制器14基于从电池控制器发送的电池电压信息掌握电池电压电平，并且掌握电池电压等于或低于低电压参考值是否持续了阈值时间或更长时间。
接下来，如果确定了电池电压等于或低于低电压参考值持续了阈值时间或更长时间，则控制器14接收车辆速度传感器17的感测信号以掌握当前车辆速度(S103)。
此时，控制器14掌握当前车辆速度的原因是要掌握当驾驶者踩踏制动踏板时可以仅通过第一主缸20中产生的液压压力执行车辆制动的情况(低速情况、减速情况、停止情况)。
因此，如果控制器14中的电池电压等于或低于低电压参考值持续阈值时间或更长时间，并且当前车辆速度等于或低于低速参考值α，则执行反弹减少模式(S104)。
根据由控制器14执行反弹减少模式，首先，开启常闭(NC)型车轮出口阀46，使得车轮出口阀46处于打开状态(S105)。
另外，控制器14控制常闭型模拟器阀16、常开型截止阀29、常闭型释放阀35、常闭型平衡阀36开启。
[表2]
Figure BDA0001893109990000111
根据由控制器14执行反弹减少模式，如上表2中的反弹减少模式所述，仅截止阀29处于关闭状态，并且模拟器阀16、车轮出口阀46、释放阀35和平衡阀36处于打开状态。
因此，只有由第二主缸30的动力活塞31预先产生的高液压压力可以在被传递到轮缸时被排放到储油器26。
因此，如在图6的左侧所示，由第二主缸30的动力活塞31预先产生的高液压压力在执行回落模式之前通过电机37的驱动来穿过释放阀35、平衡阀36、车轮出口阀46排放到储油器26。
接下来，控制器14接收测量低压力部分的液压压力(在第一主缸20中产生的液压压力)的第一压力感测传感器11的信号，以及测量高压力部分的液压压力(由第二主缸30的动力活塞31预先产生的高液压压力)的第二压力感测传感器12的信号，从而确定在高压力部分的液压压力与低压力部分的液压压力之间的差异是否缩减至等于或低于阈值β(S106)。
也就是说，由于第二主缸30的动力活塞31预先产生的高液压压力通过电机37的驱动而穿过车轮出口阀46排放到储油器26，然后执行如上所述的回落模式，控制器确定在高压力部分的液压压力与低压力部分的液压压力之间的差异是否缩减至等于或低于阈值β。
这里，即使高液压压力传递到制动踏板，阈值β也可以设定在不发生反弹的范围内。
接下来，如果确定了在高压力部分的液压压力与低压力部分的液压压力之间的差异等于或低于阈值，则控制器14执行回落模式(S107)。
此时，如在回落模式中描述的，通过执行控制器14的回落模式执行上表2中的回落模式，截止阀29、模拟器阀16、车轮出口阀46、释放阀35和平衡阀36被控制为关闭，使得只有截止阀29和车轮入口阀45处于打开状态，而模拟器阀16、车轮出口阀46、释放阀35和平衡阀36处于关闭状态。
因此，如在图6的右侧所示，当驾驶者踩踏制动踏板时，在第一主缸20中产生的液压压力穿过截止阀29和车轮入口阀45，以供应至各个车轮的轮缸51至54，以便制动车辆，并且高压力部分的液压压力穿过车轮出口阀46排放到储油器26，从而抑制反弹现象的发生(S108)。
如上所述，如果电池电压等于或低于低电压参考值持续阈值时间或更长时间并且当前车辆速度等于或低于低速参考值α，则在高压力部分的液压压力与低压力部分的液压压力之间的差异通过执行反弹减少模式而减小，使得在实际回落模式中当驾驶者踩踏制动踏板时仅通过第一主缸20中产生的液压压力来容易地制动车辆，从而抑制了反弹现象的发生。
另外，尽管本公开提供了某些细节，但是本公开的保护范围不限于此。因此，本领域技术人员使用本公开的基本概念的各种变化和改进形式属于本公开的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于控制电动助力器型制动***中的反弹的***，包括：
踏板行进传感器，感测制动踏板的踏板行程并将感测到的踏板行程发送至控制器；
电池控制器，将当前电池电压信息发送至所述控制器；
车辆速度传感器，将当前车辆速度信息发送至所述控制器；
第一压力感测传感器，感测第一主缸中产生的低液压压力；
第二压力感测传感器，感测根据电机的驱动来驱动第二主缸的动力活塞而产生的高液压压力；并且
所述控制器配置为在感测到所述踏板行程的状态下基于所述电池电压信息和所述车辆速度信息，如果电池电压等于或低于低电压参考值持续一阈值时间或持续更长时间并且当前车辆速度等于或低于低速参考值，则执行反弹减少模式。
2.根据权利要求1所述的***，其中，所述控制器的所述反弹减少模式将释放阀、平衡阀和车轮出口阀控制为处于打开状态，以排放根据所述电机的驱动由所述第二主缸的所述动力活塞预先产生的高液压压力，从而使所述高液压压力穿过所述车轮出口阀排放至储油器。
3.根据权利要求1所述的***，其中，所述***包括截止阀，所述截止阀用于通过执行所述控制器的所述反弹减少模式来切断当驾驶者踩踏制动踏板时在所述第一主缸中产生的液压压力向轮缸的供应。
4.根据权利要求1所述的***，其中，所述控制器被配置为：当在所述第一压力感测传感器中感测到的低液压压力与在所述第二压力感测传感器中感测到的高液压压力之间的差异缩减至等于或低于阈值时，停止执行所述反弹减少模式并且执行回落模式。
5.根据权利要求4所述的***，其中，通过执行所述控制器的所述回落模式，只有截止阀和车轮入口阀被控制为处于打开状态，并且模拟器阀、车轮出口阀、释放阀和平衡阀被控制为处于关闭状态，使得在所述第一主缸中产生的液压压力穿过所述截止阀和所述车轮入口阀，从而供应至各个轮缸，由此制动车辆。
6.一种用于控制电动助力器型制动***中的反弹的方法，包括：
由踏板行进传感器感测制动踏板的踏板行程并将感测到的踏板行程发送至控制器；
将当前电池电压信息从电池控制器发送至所述控制器；
将当前车辆速度信息从车辆速度传感器发送至所述控制器；并且
在感测到所述踏板行程的状态下基于所述电池电压信息和所述车辆速度信息，如果电池电压等于或低于低电压参考值持续一阈值时间或持续更长时间并且当前车辆速度等于或低于低速参考值，则由所述控制器执行反弹减少模式。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述控制器的所述反弹减少模式包括：
将释放阀、平衡阀和车轮出口阀控制为处于打开状态，以排放根据电机的驱动由第二主缸的动力活塞预先产生的高液压压力；并且
使所述高液压压力穿过所述车轮出口阀，以将所述高液压压力排放至储油器。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，截止阀被控制为处于关闭状态，所述截止阀用于在执行所述控制器的所述反弹减少模式时，切断当驾驶者踩踏制动踏板时在第一主缸中产生的液压压力向轮缸的供应。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述控制器的所述反弹减少模式进一步包括：
由第一压力感测传感器感测第一主缸中产生的低液压压力；
由第二压力感测传感器感测根据电机的驱动来驱动第二主缸的动力活塞而产生的高液压压力；
当由所述第一压力感测传感器感测到的低液压压力与由所述第二压力感测传感器感测到的高液压压力之间的差异缩减至等于或低于阈值时，停止执行所述反弹减少模式；以及
随着停止执行所述反弹减少模式而执行回落模式。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，在执行所述控制器的所述回落模式时，只有截止阀和车轮入口阀被控制为处于打开状态，并且模拟器阀、车轮出口阀、释放阀和平衡阀被控制为处于关闭状态，使得在所述第一主缸中产生的液压压力穿过所述截止阀和所述车轮入口阀，从而供应至各个轮缸，由此制动车辆。
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