使用可變壓力增益的電動式增壓器制動系統的壓力控制裝置及方法
【專利摘要】本發明涉及使用可變壓力增益的電動式增壓器制動系統的壓力控制裝置及方法，包括：壓力控制部，根據當前制動壓力和必要制動壓力的差異而輸出控制發動機所需的扭矩；壓力前饋部，把必要制動壓力變換成電流并輸出；及電流控制部，生成必要電流并施加相應的必要電壓到發動機部，從而控制制動壓力。本發明通過比例積分控制而控制制動壓力時，使壓力增益可變，從而消除主缸和輪缸之間的瓶頸現象，當必要制動壓力為低壓時，也能消除制動壓力的波動，實現迅速的回應性能。
【專利說明】使用可變壓力增益的電動式增壓器制動系統的壓力控制裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及使用可變壓力增益的電動式增壓器制動系統的壓力控制裝置及方法，更詳細地說，通過比例積分控制而控制制動壓力時，使壓力增益可變的，使用可變壓力增益的電動式增壓器制動系統的壓力控制裝置及方法。
【背景技術】
[0002]車輛的制動裝置是為了使行駛中的車輛減速或停止而使用的裝置，利用摩擦力，把汽車的動能轉換成熱能并擴散到空氣中，從而實現制動。
[0003]車輛的制動裝置分為行駛中為車輛的減速及停止而使用的行車制動器和使車輛維持駐車狀態的駐車制動器，行車制動器根據把駕駛員腳踏踏板時產生的踏力傳達到各車輪的機構，分為機械式、液壓式及空氣式。
[0004]但是，其中最普遍的是液壓式制動器，其能使制動力均等地傳達到所有車輪，具有摩擦損失小，操作力較小等優點。
[0005]同時，采用電動式增大駕駛員腳踏踏板時產生的踏力的智能增壓器制動系統，通過與制動器踏板連接的活塞，向主缸施加壓力，使制動液從主缸移動到輪缸，向車輪施加壓力而產生制動力。智能增壓器制動系統通過發動機驅動活塞，向主缸施加壓力，從而采用電動式增大踏力。
[0006]相關的先行技術有韓國公開專利公報第2001-0003279號(2001.01.15公開，發明的名稱:車輛用制動裝置的踏板和制動器增壓器的連接結構)。
【發明內容】
[0007](要解決的技術問題)
[0008]本發明的目的在于，提供一種使用可變壓力增益的電動式增壓器制動系統的壓力控制裝置及方法，通過比例積分控制而控制制動壓力時，使壓力增益可變，消除主缸和輪缸之間的瓶頸現象，當必要制動壓力為低壓時，也能消除制動壓力的波動，實現迅速的回應性倉泛。
[0009](解決問題的手段)
[0010]根據本發明的一方面，本發明提供一種使用可變壓力增益的電動式增壓器制動系統的壓力控制裝置，其特征在于，包括:壓力控制部，根據必要制動壓力和當前制動壓力而輸出第I扭矩；壓力前饋部，把所述必要制動壓力變換成對應的第I電流并輸出；及電流控制部，根據由所述壓力控制部輸入的所述第I扭矩及由所述壓力前饋部輸入的所述第I電流，生成必要電流并施加到發動機部，從而控制制動器的所述當前制動壓力。
[0011]本發明的特征在于，所述壓力控制部，根據所述必要制動壓力而選擇比例增益及積分增益，回應所述當前制動壓力和所述必要制動壓力的差異、所述被選的比例增益及積分增益，輸出所述第I扭矩。
[0012]本發明的特征在于，所述壓力控制部，包括:增益選擇部，根據所述必要制動壓力而選擇所述比例增益及積分增益；及比例積分控制部，通過比例積分控制而使所述當前制動壓力控制為所述必要制動壓力，輸出所述第I扭矩。
[0013]本發明的特征在于，所述比例積分控制部，根據把所述當前制動壓力與所述必要制動壓力之間的差異增大到所述比例增益的值，及把所述當前制動壓力與所述必要制動壓力之間的差異增大到所述積分增益的值的積分值，生成所述第I扭矩。
[0014]本發明的特征在于，所述壓力前饋部，通過把所述必要制動壓力增大到已設定的前饋增益的信號變換成電流的方法，輸出所述第I電流。
[0015]根據本發明的另一方面，本發明提供一種使用可變壓力增益的電動式增壓器制動系統的壓力控
[0016]制方法，包括:壓力控制部接收根據制動器踏板的變位算出的必要制動壓力的輸入的階段；所述壓力控制部根據所述必要制動壓力和當前制動壓力，輸出第I扭矩的階段；壓力前饋部把所述必要制動壓力變換成與其對應的第I電流并輸出的階段；電流控制部根據所述第I扭矩及所述第I電流而生成必要電流的階段；及所述電流控制部把所述必要電流施加到發動機部而生成制動壓力的階段。
[0017]本發明的特征在于，輸出所述第I扭矩的階段，包括:所述壓力控制部根據所述必要制動壓力而選擇比例增益及積分增益的階段；及所述壓力控制部回應所述比例增益及積分增益，為通過比例積分控制使所述當前制動壓力與所述必要制動壓力一致而生成所述第I扭矩的階段。
[0018]本發明的特征在于，輸出所述第I扭矩的階段中，所述壓力控制部，根據把所述當前制動壓力與所述必要制動壓力之間的差異增大到所述比例增益的值，及把所述當前制動壓力與所述必要制動壓力之間的差異增大到所述積分增益的值的積分值，生成所述第I扭矩。
[0019]本發明的特征在于，反復進行以下階段:所述當前制動壓力達到所述必要制動壓力為止，輸出所述第I扭矩的階段；把所述必要制動壓力變換成與其對應的第I電流并輸出的階段；根據所述第I電流而生成必要電流的階段；及生成所述制動壓力的階段。
[0020]本發明的特征在于，所述壓力前饋部，通過把所述必要制動壓力增大到已設定的前饋增益的信號變換成電流的方法，輸出所述第I電流。
[0021](發明的效果)
[0022]根據本發明，通過比例積分控制而控制制動壓力時，使壓力增益可變，從而消除主缸和輪缸之間的瓶頸現象，當必要制動壓力為低壓時，也能消除制動壓力的波動，實現迅速的回應性能。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1是根據本發明的一實施例的使用可變壓力增益的電動式增壓器制動系統的壓力控制裝置的框圖。
[0024]圖2是圖示根據本發明的一實施例的主缸和輪缸的連接的圖。
[0025]圖3是根據本發明的一實施例的壓力控制部的框圖。
[0026]圖4是圖示根據本發明的一實施例的使用可變壓力增益的電動式增壓器制動系統的壓力控制方法的動作的順序圖。
[0027]圖5a是圖示根據傳統技術的電動式增壓器制動系統的壓力控制裝置的測定數據的圖表。
[0028]圖5b是圖示根據本發明的電動式增壓器制動系統的壓力控制裝置的測定數據的圖表。
[0029]符號說明
[0030]10:壓力控制部11:增益選擇部
[0031]12:比例積分控制部20:電流控制部
[0032]30:壓力前饋部40:發動機部
[0033]50:制動部
【具體實施方式】
[0034]以下參照附圖，詳細說明根據本發明的使用可變壓力增益的電動式增壓器制動系統的壓力控制裝置及方法。在此過程中，為了說明的明確性和便利性，可能會有些夸張地圖示附圖中的線條的厚度或構成要素的大小等。并且，后述的用語是考慮到在本發明中的功能而定義的，根據使用者、運用者的意圖或慣例會有所不同。因此，這些用語的定義應以整個說明書的內容為基礎。
[0035]圖1是根據本發明的一實施例的使用可變壓力增益的電動式增壓器制動系統的壓力控制裝置的框圖。
[0036]如圖1所圖示，根據本發明的一實施例的使用可變壓力增益的電動式增壓器制動系統的壓力控制裝置，可包括:壓力控制部10、電流控制部20、壓力前饋部30。
[0037]壓力控制部10回應當前制動壓力和必要制動壓力的差異，生成并輸出第I扭矩。
[0038]壓力前饋部30，把必要制動壓力變換成與其對應的電流并輸出。
[0039]這時，壓力前饋部30，通過把所述必要制動壓力增大到已設定的前饋增益的信號變換成電流的方法，輸出對應必要制動壓力的電流。
[0040]電流控制部20從壓力控制部10接收第I扭矩，從壓力前饋部30接收對應于必要制動壓力的第I電流而生成發動機的必要電流，把所述發動機的必要電流施加到發動機部40，從而控制制動部50的當如制動壓力。
[0041]這時，電流控制部20作為反饋，從發動機部40接收發動機上實際流動的第2電流，與從壓力前饋部30接收的第I電流進行比較，通過使第2電流和第I電流一致而控制發動機的必要電流的電壓的方法，生成發動機的必要電流。
[0042]發動機部40，接收電流控制部20生成的發動機的必要電流，產生與發動機的必要電流成比例的第2扭矩，能夠提供驅動制動部50的活塞的動力。
[0043]制動部50根據發動機部40提供的動力而產生的第2扭矩，驅動活塞而生成作用于車輪的當前制動壓力。
[0044]這時，制動部50生成的當前制動壓力被反饋到壓力控制部10而用于生成如上所述第I扭矩。
[0045]圖2是圖示根據本發明的一實施例的主缸和輪缸的連接的圖。
[0046]制動部50可包括:主缸，與制動器踏板和活塞連接；及輪缸，與主缸和電磁閥流路連接。
[0047]這時，制動部50通過發動機部40提供的動力而驅動活塞，向主缸施加壓力，使制動液從主缸移動到輪缸，從而生成作用于車輪的當前制動壓力。
[0048]這種情況下，如圖2所圖示，連接主缸和輪缸的電磁閥流路的口徑小于汽缸，主缸的壓力小時，若活塞的速度高，會產生瓶頸現象，會對輪缸的壓力產生波動。
[0049]圖3是根據本發明的一實施例的壓力控制部10的框圖。
[0050]如圖3所圖示，根據本發明的一實施例的壓力控制部10可包括:增益選擇部11及比例積分控制部12。
[0051]增益選擇部11根據必要制動壓力而選擇壓力增益。這時，壓力增益分為比例增益及積分增益。
[0052]這時，增益選擇部11在必要制動壓力小時，選擇小的比例增益及積分增益。
[0053]比例積分控制部12，根據所述比例增益及積分增益，通過比例積分控制，為通過所述必要制動壓力控制所述當前制動壓力而輸出所述第I扭矩。
[0054]比例積分控制部12，從增益選擇部11接收輸入比例增益及積分增益，從外部接收根據制動器踏板的變位算出的必要制動壓力，從制動部50接收當前制動壓力。
[0055]比例積分控制部12，根據把所述當前制動壓力與所述必要制動壓力之間的差異增大到所述比例增益的值，及把所述當前制動壓力與所述必要制動壓力之間的差異增大到所述積分增益的值的積分值，生成第I扭矩并輸出到電流控制部20。
[0056]但是，如所述，主缸的壓力小時，若活塞的速度高，會產生瓶頸現象，輪缸的壓力會產生波動。
[0057]因此，如所述，必要制動壓力小時，選擇小的比例增益及積分增益，從而主缸的壓力小時，能夠控制活塞的速度變小，由此防止輪缸的壓力的波動。
[0058]相反，主缸的壓力高時，若控制活塞的速度變小，會降低回應性能，因此主缸的壓力高時，選擇大的比例增益及積分增益，控制活塞的速度變高，防止回應性能的降低。
[0059]圖4是圖示根據本發明的一實施例的使用可變壓力增益的電動式增壓器制動系統的壓力控制方法的動作的順序圖。參照此圖，說明根據本發明的一實施例的使用可變壓力增益的電動式增壓器制動系統的壓力控制方法。
[0060]首先，壓力控制部10接收根據制動器踏板的變位算出的必要制動壓力(SllO)。
[0061]之后，包括在壓力控制部10的增益選擇部11，根據必要制動壓力，選擇壓力增益，即選擇比例增益及積分增益(S120)。
[0062]然后，包括在壓力控制部10的比例積分控制部12，回應比例增益及積分增益，通過比例積分控制，通過使當前制動壓力與所述必要制動壓力一致而生成第I扭矩的方法，控制當前制動壓力(S130)。
[0063]這時，比例積分控制部12，根據把當前制動壓力與所述必要制動壓力之間的差異增大到所述比例增益的值，及把當前制動壓力與必要制動壓力之間的差異增大到積分增益的值的積分值，生成第I扭矩。
[0064]之后，電流控制部20回應所述第I扭矩，生成發動機的必要電流(S140)。
[0065]這時，電流控制部20，作為反饋，從發動機部40接收發動機上實際流動的第2電流，與從壓力前饋部30接收的第I電流進行比較，通過使第2電流和第I電流一致而控制發動機的必要電流的電壓的方法，生成發動機的必要電流。
[0066]之后，接收到電流控制部20施加的必要電流的發動機部40，生成制動壓力(S150)。
[0067]這時，制動部50根據發動機部40提供的動力而產生的第2扭矩，驅動活塞而向主缸施加壓力，把制動液從主缸移動到輪缸，生成作用于車輪的當前制動壓力。
[0068]發動機部40，接收電流控制部20生成的發動機的必要電流，產生與發動機的必要電流成比例的第2扭矩，提供驅動制動部50的活塞的動力。
[0069]這里，壓力控制部10判斷當前制動壓力是否達到必要制動壓力(S160)，若當前制動壓力尚未達到必要制動壓力，反復進行所述階段S130、所述階段S140及所述階段S150，使當前制動壓力達到必要制動壓力從而控制制動壓力。
[0070]若所述階段S160中，判斷為當前制動壓力已經達到必要制動壓力，本發明的使用可變壓力增益的電動式增壓器制動系統的壓力控制裝置，直到駕駛員消除制動器踏板的踏力而停止制動為止，反復進行所述階段SllO至階段S160，從而反復進行制動壓力的控制(S170)。
[0071]若所述階段S170中，駕駛員已停止制動，則不再控制制動壓力而停止程序。
[0072]圖5a是圖示根據傳統技術的必要制動壓力低時的電動式增壓器制動系統的壓力控制裝置的測定數據的圖表。
[0073]圖5a的點線表示必要制動壓力，黑色實線(深色)表示根據時間的主缸的壓力，紅色實線(淺色)表示根據時間的輪缸的壓力。
[0074]相比圖5a，活塞的速度高時，制動開始后，主缸及輪缸的壓力快速上升。但是，因瓶頸現象，主缸和輪缸的壓力產生波動，輪缸的壓力達到必要制動壓力為止的時間，比根據本發明的壓力控制裝置需要的時間更長。
[0075]圖5b是圖示根據本發明的必要制動壓力低時電動式增壓器制動系統的壓力控制裝置的測定數據的圖表。
[0076]圖5b的點線表示必要制動壓力，黑色實線表示根據時間的輪缸的壓力。
[0077]根據圖5b，根據本發明，必要制動壓力低時，若控制活塞的速度變低，制動開始后輪缸的壓力上升的時點比傳統技術的情況慢，但輪缸的壓力達到必要制動壓力的時點比傳統技術的情況快。
[0078]如所述，根據本發明，通過比例積分控制而控制制動壓力時，使壓力增益可變，從而消除主缸和輪缸之間的瓶頸現象，當必要制動壓力為低壓時，也能消除制動壓力的波動，實現迅速的回應性能。
[0079]參考附圖所圖示的實施例而說明了本發明，但這只是例示性的，在本發明所屬【技術領域】具有一般知識的人，能夠理解到由此可進行多種變更及其他均等的實施例。因此，本發明的技術保護范圍應根據本發明權利要求范圍而確定。
【權利要求】
1.一種使用可變壓力增益的電動式增壓器制動系統的壓力控制裝置，其特征在于，包括: 壓力控制部，根據必要制動壓力和當前制動壓力而輸出第I扭矩； 壓力前饋部，把所述必要制動壓力變換成對應的第I電流并輸出；及電流控制部，根據由所述壓力控制部輸入的所述第I扭矩及由所述壓力前饋部輸入的所述第I電流，生成必要電流并施加到發動機部，從而控制制動器的所述當前制動壓力。
2.根據權利要求1所述的使用可變壓力增益的電動式增壓器制動系統的壓力控制裝置，其特征在于:所述壓力控制部，根據所述必要制動壓力而選擇比例增益及積分增益，回應所述當前制動壓力和所述必要制動壓力的差異、所述被選的比例增益及積分增益，輸出所述第I扭矩。
3.根據權利要求2所述的使用可變壓力增益的電動式增壓器制動系統的壓力控制裝置，其特征在于， 所述壓力控制部，包括: 增益選擇部，根據所述必要制動壓力而選擇所述比例增益及積分增益；及比例積分控制部，通過比例積分控制而使所述當前制動壓力控制為所述必要制動壓力，輸出所述第I扭矩。
4.根據權利要求3所述的使用可變壓力增益的電動式增壓器制動系統的壓力控制裝置，其特征在于: 所述比例積分控制部根據把所述當前制動壓力與所述必要制動壓力之間的差異增大到所述比例增益的值，及把所述當前制動壓力與所述必要制動壓力之間的差異增大到所述積分增益的值的積分值，生成所述第I扭矩。
5.根據權利要求1所述的使用可變壓力增益的電動式增壓器制動系統的壓力控制裝置，其特征在于: 所述壓力前饋部通過把所述必要制動壓力增大到已設定的前饋增益的信號變換成電流的方法，輸出所述第I電流。
6.一種使用可變壓力增益的電動式增壓器制動系統的壓力控制方法，包括: 壓力控制部接收根據制動器踏板的變位算出的必要制動壓力而輸入的階段； 所述壓力控制部根據所述必要制動壓力和當前制動壓力，輸出第I扭矩的階段； 壓力前饋部把所述必要制動壓力變換成與其對應的第I電流并輸出的階段； 電流控制部根據所述第I扭矩及所述第I電流而生成必要電流的階段；及 所述電流控制部把所述必要電流施加到發動機部而生成制動壓力的階段。
7.根據權利要求6述的使用可變壓力增益的電動式增壓器制動系統的壓力控制方法，其特征在于， 輸出所述第I扭矩的階段，包括: 所述壓力控制部根據所述必要制動壓力而選擇比例增益及積分增益的階段；及所述壓力控制部回應所述比例增益及積分增益，為通過比例積分控制使所述當前制動壓力與所述必要制動壓力一致，而生成所述第I扭矩的階段。
8.根據權利要求7述的使用可變壓力增益的電動式增壓器制動系統的壓力控制方法，其特征在于: 輸出所述第I扭矩的階段中， 所述壓力控制部根據把所述當前制動壓力與所述必要制動壓力之間的差異增大到所述比例增益的值、及把所述當前制動壓力與所述必要制動壓力之間的差異增大到所述積分增益的值的積分值，生成所述第I扭矩。
9.根據權利要求6的使用可變壓力增益的電動式增壓器制動系統的壓力控制方法，其特征在于， 反復進行以下階段: 所述當前制動壓力達到所述必要制動壓力為止，輸出所述第I扭矩的階段； 把所述必要制動壓力變換成與其對應的第I電流并輸出的階段； 根據所述第I電流而生成必要電流的階段；及 生成所述制動壓力的階段。
10.根據權利要求6的使用可變壓力增益的電動式增壓器制動系統的壓力控制方法，其特征在于: 所述壓力前饋部通過把所述必要制動壓力增大到已設定的前饋增益的信號變換成電流的方法，輸出所述第I電流。
【文檔編號】B60T13/74GK104442759SQ201410313012
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年7月2日 優先權日:2013年9月12日
【發明者】薛鏞哲 申請人:現代摩比斯株式會社