电子制动系统及其控制方法
【专利摘要】电子制动系统及其控制方法。根据本发明的电子制动系统包括：贮液器，其存储油；汽缸，其从贮液器接收油的供应；活塞，其设置为在汽缸内来回运动；弹簧，其设置在汽缸内，并且向活塞提供弹性反作用力；电机，其根据踏板位移传感器的电信号产生用于驱动活塞的旋转力；滚珠丝杠，其将电机的旋转运动转换为直线运动以驱动活塞；以及ECU(电子控制单元)，其控制电机。这里，可在将贮液器与汽缸连接的液压线路上设置在正常状态下关闭并且当从ECU施加打开信号时打开的常闭式电磁阀。
【专利说明】
电子制动系统及其控制方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种车辆的电子制动系统，并且更具体地说，涉及一种用于减阻的电子制动系统，其通过解决当在电子制动系统中在释放踏板之后用于产生制动力的活塞未完全返回其原始位置时可发生的阻滞问题可以有助于实现用于车辆的燃料效率的提高。
【背景技术】
[0002]近年来，有效地进行了混合动力车辆、燃料电池车辆、电动车辆等的发展，以提高燃料效率和减少废气。在这样的车辆中，安装电子制动系统(也就是说，车辆制动器)是必要的。这里，车辆制动器是指用于使行驶的车辆停止或减小其速度的设备。
[0003]作为一种液压制动器的电动液压制动器是这样一种电子制动系统，其中控制单元检测驾驶员踩踏踏板并且将液压供应至主缸，并因此将制动液压传递至各个车轮的轮缸并且产生制动力。
[0004]图1是示意性地示出上述用于车辆的常规电子制动系统的构造的液压电路图。
[0005]参照图1，用于车辆的常规电子制动系统通常包括:主缸20，其根据制动踏板10上的踩踏力产生流体压力；轮缸40，其接收通过主缸20产生的流体压力并且对车轮RR、RL、FR和FL中的每一个执行制动；以及踏板位移传感器11，其检测制动踏板10的位移。
[0006]另外，用于车辆的常规电子制动系统包括:压力供应装置，其通过从踏板位移传感器11接收作为电信号的驾驶员的制动意愿来进行操作;液压控制单元60，其利用通过压力供应装置产生的力执行车轮的制动;第一切换阀62和第二切换阀64，它们与流动通道串联，以将压力供应装置与液压控制单元60连接；以及模拟器70，其连接至主缸20，以向制动踏板10提供反作用力。
[0007]压力供应装置50包括:压力室51，其中形成预定空间，从而在其中接收和存储油；活塞52和弹簧53，其设置在压力室51内；电机54，其通过踏板位移传感器11的电信号产生旋转力；运动转换单元55，其将电机54的旋转运动转换为其直线运动；以及液压流动通道56，其将贮液器57与压力室51连接，以将油供应至压力室51。这里，将通过踏板位移传感器11检测到的信号发送至ECU(电子控制单元，未示出)，并且ECU控制设置在电子制动系统中的电机54和阀。
[0008]对于上述常规电子制动系统中的压力供应装置的操作，当驾驶员在制动的早期阶段踩踏制动踏板10时电机54操作，并且运动转换单元55将电机54的旋转力转换为直线运动，因此对压力室51施压。在这种情况下，压力室51可通过液压流动通道56连接至贮液器57，从而可在存储状态下提供油，并且可根据用于将旋转运动转换为直线运动的运动转换单元55的直线运动产生流体压力。在这种情况下，在液压流动通道56中设置用于防止压力室51的压力逆流的止回阀58。这种止回阀58用于当活塞52返回时允许油被吸入压力室51中并且被存储在其中，以及用于防止压力室51的压力逆流。
[0009]然而，当将踩踏力应用于制动踏板10以操作压力供应装置并且随后释放施加至制动踏板10的踩踏力时，活塞52通过弹簧53的推斥力返回至其原始位置，但是在这种情况下，发生其中活塞52不完全返回至其原始位置的阻滞问题。
[0010]这种阻滞现象是一种当活塞52的返回运动受阻时发生的现象，活塞52的返回运动受阻是因为由于设置在用于将压力室51与贮液器57连接的液压流动通道56上的止回阀58的特征，液压系统内部未构造为完全闭合的回路，从而形成通过这种阻滞现象产生的残余阻滞转矩形成妨碍车辆驱动的阻力的问题，并且因此形成燃料效率减小的重要原因。
[0011][现有技术文献]
[0012][专利文献]
[0013]韩国专利公开第2013-0037874 号(04/17/2013)
【发明内容】
[0014]本发明涉及一种用于减阻的电子制动系统，其中，可在将用于供应用于制动的流体压力的压力供应装置的汽缸与电子制动系统中的贮液器连接的液压线路上设置常闭式电磁阀，从而液压系统可实现为完全闭合回路，因此，当释放制动踏板时，汽缸内的活塞可完全返回至原始位置，从而提高车辆的燃料效率。
[0015]根据本发明的一方面，提供了一种用于控制电子制动系统的方法，所述电子制动系统包括:压力供应装置，其包括电机、汽缸和安装为基于电机的驱动在汽缸内来回运动的活塞;贮液器，其将油供应至汽缸或者从汽缸接收油的供应；以及电磁阀，其设置在形成在贮液器与汽缸之间的液压线路上，所述方法包括以下步骤:ECU(电子控制单元)确定是否需要减小车辆的轮缸的压力;ECU基于关于是否需要减小轮缸的压力的信息控制电机以使得活塞在汽缸内反向运动；以及ECU将用于电磁阀的控制信号施加至电磁阀。
[0016]这里，电子制动系统还可包括踏板位移传感器，其检测驾驶员的踏板操作，以及基于通过踏板位移传感器检测的踏板行程的变化确定是否需要减小轮缸的压力。
[0017]另外，电磁阀可为常闭式电磁阀，并且将用于电磁阀的控制信号施加至电磁阀的E⑶可包括用于将打开信号施加至电磁阀的E⑶。
[0018]另外，在E⑶将用于电磁阀的控制信号施加至电磁阀之后，所述用于控制电子制动系统的方法还可包括以下步骤:ECU基于用于检测电机的旋转角的旋转角传感器的检测结果确定活塞是否在汽缸内完全退回；以及ECU控制电机以防止活塞进一步反向运动。
[0019]根据本发明的另一方面，提供了一种电子制动系统，该电子制动系统包括:电机，其基于踏板的位移被驱动;压力供应装置，其包括汽缸和设置为基于电机的驱动在汽缸内来回运动的活塞;贮液器，其将油供应至汽缸，或者从汽缸接收油的供应;电磁阀，其设置于在贮液器与汽缸之间形成的液压线路上；以及ECU，其控制电机和电磁阀。
[0020]这里，还可设置从将贮液器与汽缸连接的液压线路分支并且连接至汽缸的另一液压线路。
[0021]另外，液压线路可分别连接至汽缸位于活塞的前侧的一部分和汽缸位于其后侧的一部分。
[0022]另外，电磁阀可为常闭式电磁阀。
[0023]另外，ECU可基于关于是否需要减小车辆的轮缸的压力的信息将打开信号施加至电磁阀。
[0024]另外，所述电子制动系统还可包括:踏板位移传感器，其检测驾驶员的踏板操作，其中ECU可基于通过踏板位移传感器检测的踏板行程的变化确定需要减小轮缸的压力。
【附图说明】
[0025]通过参照附图详细描述本发明的示例性实施例，本发明的以上和其它目的、特点和优点将对于本领域普通技术人员变得更加清楚，其中:
[0026]图1是示出用于车辆的常规电子制动系统的构造的液压电路图；
[0027]图2是示出根据本发明的实施例的用于车辆的电子制动系统的液压电路图；以及
[0028]图3是按时间顺序示出根据本发明的实施例的用于控制用于车辆的电子制动系统的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0029]下文中，将参照附图详细描述本发明的优选实施例。
[0030]图2是示出根据本发明的用于减小制动阻力的用于车辆的电子制动系统的液压电路图。
[0031]参照图2，根据本发明的实施例的用于减小制动阻力的用于车辆的电子制动系统100包括:主缸110，其产生用于车轮的制动的流体压力;贮液器120，其结合至主缸110的上部，并存储油;输入杆106，其根据制动踏板102上的踩踏力压迫主缸110;轮缸130，其通过接收贮液器120的油的供应来执行车轮RR、RL、FR和FL中的每一个的制动；以及踏板位移传感器104，其检测制动踏板102的位移。
[0032]在主汽缸主缸110中，第一活塞111和第二活塞113形成为具有两个液压回路，并且与输入杆106接触。在这种情况下，所述两个液压回路中的一个回路连接至车辆的右前(FR)轮和左后(RL)轮，而另一回路连接至车辆的左前(FL)轮和右后(RR)轮。所述两个回路按照这种方式独立构造的原因是，在即使一个回路故障的情况下，也可使得车辆能够制动。
[0033]主缸110的第一活塞111和第二活塞113通过第一弹簧112和第二弹簧114弹性地支承。当第一活塞111和第二活塞113向前运动时，由于压缩而存储第一弹簧112和第二弹簧114的弹力。
[0034]同时，根据本发明的电子制动系统100包括:压力供应装置140，其通过从用于检测制动踏板102的位移的踏板位移传感器104接收驾驶员的制动意愿作为电信号来操作;液压控制单元150，其利用通过压力供应装置140产生的力执行车轮的制动;第一切换阀152和第二切换阀154，与用于将压力供应装置140与液压控制单元150连接的流动通道串联；以及踏板模拟器160，其连接至主缸110，并且为制动踏板102提供反作用力。
[0035]压力供应装置140包括:汽缸141，其中形成预定空间，从而油从贮液器120供应并且存储在其中；活塞142，其设置在汽缸141内，以来回运动;弹簧143，其向活塞142提供弹性反作用力；电机144，其通过踏板位移传感器104的电信号产生用于驱动活塞142的旋转力；运动转换单元145，其将电机144的旋转运动转换为直线运动；以及液压线路，其将贮液器120与汽缸141连接，以将油供应至汽缸141。
[0036]这里，将通过踏板位移传感器104检测到的信号发送至ECU(电子控制单元，未示出)，并且ECU控制设置在将在稍后描述的根据本发明的电子制动系统中的电机144和阀。
[0037]如上所述，汽缸141通过液压线路146连接至贮液器120，并且存储供应的油。在这种汽缸141中，设置了活塞142和用于弹性地支承活塞142的弹簧143。活塞142连接至运动转换单元145，以使得电机144的旋转运动通过运动转换单元145转换为直线运动，以压迫汽缸141，并且弹簧143起着使活塞142返回原始位置的作用。
[0038]当电机144由于从ECU输出的信号而产生旋转力时，通过ECU产生沿着正向或反向的旋转力。通过电机144产生的旋转力通过运动转换单元145转换为直线运动，以压迫活塞142，因此可产生流体压力。
[0039 ]另外，常闭式电磁阀148设置在将汽缸141与贮液器120连接的液压线路146上。这种常闭式电磁阀148在正常状态下关闭，并且当从ECU施加打开信号时打开，从而在汽缸141与贮液器120之间形成流动通道。
[0040]这里，从液压线路146分支的另一液压线路147设置在将汽缸141与贮液器120连接的液压线路146中，以连接至汽缸141。
[0041]在这种情况下，液压线路146和147被构造为分别连接至汽缸141位于活塞142的前侧的一部分和汽缸位于其后侧的一部分。
[0042]按照这种方式，液压线路146和147形成为分别连接至位于汽缸141的前侧和后侧的贮液器120，并且常闭式电磁阀148设置在连接至汽缸141位于活塞142的前侧的那部分的液压线路146上，从而当活塞142向前运动，并且增加压力时，电磁阀148可将液压线路146关闭，从而流体压力正常地产生。
[0043]接着，当制动踏板102上的压力释放，从而活塞142反向运动时，电磁阀148根据从ECU输入的打开信号打开，从而将汽缸141与贮液器120连接的流动通道形成完全闭合回路。因此，所述流在可自由运动状态下保持，因此汽缸141中的活塞142可仅通过弹簧143的弹性推斥力完全返回其原始位置。
[0044]同时，未描述的标号132和134分别是检测电机144的旋转角的旋转角传感器和检测汽缸141的流体压力的压力传感器。
[0045]液压控制单元150由用于接收流体压力的供应的两个车轮制动回路构成，以执行制动。轮缸130设置在车轮FR、FL、RR和RL中的每一个中，并且接收流体压力的供应，以执行制动。在这一点上，在连接至轮缸130的流动通道中设置了用于控制流体压力的多个电磁阀151和153。通过E⑶控制电磁阀151和153的这种打开/关闭操作。
[0046]另外，在将压力供应装置140与液压控制单元连接的流动通道中设置第一切换阀152和第二切换阀154，所述第一切换阀152和第二切换阀154与将压力供应装置140与液压控制单元连接的流动通道串联，并且通过切换阀152和154的打开/关闭操作控制至轮缸130的流体压力的传输。通过ECU控制第一切换阀152和第二切换阀154的打开/关闭操作。
[0047]用于形成流动通道的两个备用流动通道形成在主缸110与轮缸130之间，并且用于打开和关闭备用流动通道的关断阀162和164分别设置在备用流动通道中。在这一点上，在通过驾驶员制动车辆的过程中备用流动通道通过关断阀162和164被关断。另外，用于根据制动踏板102上的踩踏力提供反作用力的踏板模拟器160连接至主缸110。
[0048]下文中，将详细描述根据本发明的电子制动系统的操作。
[0049]参照图2，当通过驾驶员开始制动时，电子制动系统通过包括驾驶员踩踏的制动踏板102上的压力的信息利用踏板位移传感器104等检测驾驶员的期望制动水平。在这一点上，E⑶(未示出)通过接收从踏板位移传感器104示出的电信号来驱动电机144。
[0050]另外，根据电机144的驱动的旋转力通过运动转换单元145转换为直线运动，以压迫汽缸141。在这一点上，设置在汽缸141与贮液器120之间的液压线路146中的常闭式电磁阀148保持在关闭状态，并且活塞142根据用于将电机144的旋转运动转换为直线运动的运动转换单元145的直线运动被压迫，因此产生流体压力。
[0051]另外，设置在连接至主缸110的出口的备用流动通道中的关断阀162和164关闭，从而防止主缸110中产生的油压被传输至轮缸130。因此，从汽缸141产生的流体压力通过第一切换阀151和第二切换阀153被发送至各个轮缸130，从而实现车轮的制动。
[0052]同时，当实现车轮的制动并且随后释放制动踏板102上的压力时，压力供应装置中的汽缸141中的活塞142通过压缩的弹簧143的弹性推斥力反向运动并且返回至原始位置。在这一点上，常闭式电磁阀148通过由E⑶施加的打开信号打开，从而汽缸141与贮液器120之间的液压线路146打开。
[0053]然后，在汽缸141的前侧和后侧各自连接至贮液器120的液压线路146和147全部打开，从而将汽缸141与贮液器120连接的流动通道形成完全闭合回路。因此，流保持在可自由运动状态下，因此汽缸141中的活塞142容易通过弹簧143的弹性推斥力和根据弹性推斥力的流的循环力实现完全返回至原始位置。
[0054]按照这种方式，在将汽缸141与贮液器120连接的液压线路146中设置常闭式电磁阀148来替代现有的止回阀，以使得电子制动系统实现为完全闭合回路，因此可实现活塞142的弯曲返回，并且因此可期望由于减小了阻滞的发生而导致的车辆的燃料效率提高。
[0055]下文中，将参照图3描述用于控制根据本发明的电子制动系统的方法。图3是按时间顺序示出根据本发明的用于控制用于车辆的电子制动系统的方法的流程图。
[0056]根据本发明的用于控制电子制动系统的方法涉及上述根据本发明的应用于电子制动系统的方法，其中如图3所示首先执行操作SlOO，在操作SlOO中，ECU确定车辆的轮缸130的压力是否需要减小。ECU基于通过踏板位移传感器104检测的踏板行程的变化确定轮缸130的压力是否需要减小。具体地说，当驾驶员将压力施加至踏板并且随后从踏板移开时，踏板的位移改变，并且ECU基于所述变化确定轮缸130的压力需要减小。
[0057]当ECU确定轮缸130的压力需要减小时，执行操作S200，其中E⑶控制电机144，以使得活塞142可在汽缸141内反向运动。
[0058]接着，执行操作S300，其中E⑶将用于设置于在贮液器120与汽缸141之间形成的液压线路上的电磁阀148的控制信号施加至电磁阀148。具体地说，E⑶将打开信号施加至电磁阀 148 0
[0059]在这种情况下，将汽缸141与贮液器120连接的流动通道形成完全闭合回路，从而流保持在可自由运动状态，因此汽缸141中的活塞142可仅靠弹簧143的弹性推斥力完全返回至原始位置。
[0060]同时，在将用于电磁阀148的控制信号施加至电磁阀148的操作之后，根据本发明的用于控制电子制动系统的方法还可包括其中ECU确定活塞142是否在汽缸141中完全退回的操作S400和其中E⑶控制电机144防止活塞142进一步反向运动的操作S500。
[0061]具体地说，当电机144施加功率以使得即使活塞142在汽缸14内完全返回也使活塞142继续反向运动时，在电机144上形成过载，因此执行操作S400和S500，以防止损坏电机144和由于过载导致的不必要的功耗。同时，优选地，ECU基于用于检测电机144的旋转角的旋转角传感器的检测结果确定活塞142是否在汽缸141内完全退回。
[0062]如上所述，根据具有上述构造的根据本发明的电子制动系统，可在将用于将用于制动的流体压力供应至轮缸的压力供应装置的汽缸与贮液器连接的液压线路上设置在正常状态下关闭并且当从ECU施加打开信号时打开的常闭式电磁阀来替代常规止回阀，从而电子制动系统可实现为完全闭合回路，因此，当释放制动踏板时，活塞可在汽缸内完全返回至原始位置，因此，可执行因而导致的正常制动器操作，其中可期望由于制动阻力减小导致燃料效率提高。
[0063]本领域技术人员应该清楚，可在不脱离本发明的精神或范围的情况下对本发明的上述示例性实施例进行各种修改。因此，本发明旨在覆盖落入权利要求及其等同物的范围内的所有这种修改。
[0064]本申请要求于2015年2月13日提交的韩国专利申请第10-2015-0022305号的优先权和利益，该申请的公开以引用方式全文并入本文中。
【主权项】
1.一种用于控制电子制动系统的方法，所述电子制动系统包括:压力供应装置，所述压力供应装置包括电机、汽缸和安装为基于所述电机的驱动在所述汽缸内来回运动的活塞；贮液器，所述贮液器将油供应至所述汽缸或者从所述汽缸接收油的供应；以及电磁阀，所述电磁阀设置在形成在所述贮液器与所述汽缸之间的液压线路上，所述方法包括以下步骤: 电子控制单元ECU确定是否需要减小车辆的轮缸的压力； 所述ECU基于关于是否需要减小所述轮缸的压力的信息来控制所述电机，以使得所述活塞能够在所述汽缸内反向运动；以及 所述ECU将用于所述电磁阀的控制信号施加至所述电磁阀。2.根据权利要求1所述的用于控制电子制动系统的方法，其中，所述电子制动系统还包括踏板位移传感器，所述踏板位移传感器检测驾驶员的踏板操作，以及基于由所述踏板位移传感器检测的踏板行程的变化来确定是否需要减小所述轮缸的压力。3.根据权利要求1所述的用于控制电子制动系统的方法，其中，所述电磁阀是常闭式电磁阀，并且所述ECU将用于所述电磁阀的控制信号施加至所述电磁阀的步骤包括所述ECU将打开信号施加至所述电磁阀。4.根据权利要求1所述的用于控制电子制动系统的方法，在所述ECU将用于所述电磁阀的控制信号施加至所述电磁阀之后，该方法还包括以下步骤: 所述ECU基于用于检测所述电机的旋转角的旋转角传感器的检测结果来确定所述活塞是否在所述汽缸内完全退回；以及 所述ECU控制所述电机，以防止所述活塞进一步反向运动。5.一种电子制动系统，该电子制动系统包括: 电机，所述电机基于踏板的位移被驱动； 压力供应装置，所述压力供应装置包括汽缸以及设置为基于所述电机的驱动在所述汽缸内来回运动的活塞； 贮液器，所述贮液器将油供应至所述汽缸，或者从所述汽缸接收油的供应； 电磁阀，所述电磁阀设置于在所述贮液器与所述汽缸之间形成的液压线路上；以及 电子控制单元ECU，所述ECU控制所述电机和所述电磁阀。6.根据权利要求5所述的电子制动系统，其中，所述电子制动系统还设置有从将所述贮液器与所述汽缸连接的所述液压线路分支并且连接至所述汽缸的另一液压线路。7.根据权利要求6所述的电子制动系统，其中，所述液压线路分别连接至所述汽缸位于所述活塞的前侧的一部分和所述汽缸位于所述活塞的后侧的一部分。8.根据权利要求5所述的电子制动系统，其中，所述电磁阀是常闭式电磁阀。9.根据权利要求8所述的电子制动系统，其中，所述ECU基于关于是否需要减小车辆的轮缸的压力的信息将打开信号施加至所述电磁阀。10.根据权利要求9所述的电子制动系统，所述电子制动系统还包括: 踏板位移传感器，所述踏板位移传感器检测驾驶员的踏板操作， 其中，所述ECU基于由所述踏板位移传感器检测的踏板行程的变化来确定是否需要减小所述轮缸的压力。
【文档编号】B60T13/70GK105882639SQ201610084525
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年2月14日
【发明人】朴永珍, 朴镇浩, 崔圭雄, 郑有敦
【申请人】株式会社万都