电动液压制动器及其控制方法与流程

1.本发明涉及一种电动液压制动器及其控制方法。


背景技术：

2.本节中描述的内容仅提供关于本公开的背景信息，并且不构成现有技术。
3.电动液压制动器使用电动马达来产生液压并将液压传递到轮缸以在每个轮缸中产生制动力。电动液压制动器使得容易单独控制每个车轮制动器中产生的制动力，使得可以容易地实现诸如电子稳定性控制(esc)系统或防抱死制动系统(abs)之类的功能。
4.esc旨在当驾驶期间车辆的姿势不稳定时稳定地保持车辆的姿势。车辆的不稳定姿势的原因包括由于雨、雪或沙而导致具有光滑路面的道路状况、诸如突然z字形驾驶的运动惯性等。esc系统在车辆的姿势危险的状态下控制制动器和发动机的扭矩，从而稳定地保持车辆的姿势。
5.当主制动系统未正常操作时，自主驾驶车辆使用设置在主制动系统和多个车轮制动器之间的辅助制动系统来确保故障安全功能。
6.在辅助制动系统被添加到主制动系统以实现冗余的情况下，制动系统的布局可能变得复杂，并且整个制动系统的成本和重量可能增加。


技术实现要素：

7.根据至少一个实施方式，本公开提供了一种电动液压制动器，其包括：多个车轮制动器，其向车辆的车轮供应制动力；主制动单元，其包括存储制动油的储油器和配置为与主制动马达协作地形成制动油的压力的主缸；以及液压控制器，其包括至少一个泵，所述至少一个泵配置为与辅助制动马达协作地泵送制动油，并且液压控制器配置为将形成在主缸或泵中的制动油的压力选择性地传递到多个车轮制动器。液压控制器包括至少一个辅助流动路径，至少一个辅助流动路径在其第一端处连接到储油器并且在其第二端处连接到泵的入口，以将液压从储油器通过至少一个辅助流动路径直接传递到泵。
8.根据至少一个实施方式，本公开提供了一种控制电动液压制动器的方法，所述电动液压制动器包括主制动单元和液压控制器，所述主制动单元使用主缸形成制动油的压力，所述液压控制器在主制动单元发生故障时操作并且设置有至少一个辅助流动路径以通过至少一个辅助流动路径将液压从储油器直接传递到泵，所述方法包括：当产生制动信号时，将制动信号传递到第一控制器和第二控制器的传递步骤；根据制动信号确定主制动单元是否正常操作的确定步骤；当确定主制动单元正常操作时，通过操作主制动单元在多个车轮制动器中形成制动力的主制动步骤；以及当确定主制动单元未正常操作时，通过控制液压控制器在多个车轮制动器中形成制动力的辅助制动步骤。
附图说明
9.图1是根据本公开的实施方式的电动液压制动器的液压回路图。
10.图2是示出根据本公开的实施方式的控制电动液压制动器的方法的流程图。
11.图3是示出根据本公开的实施方式的当主制动单元在电动液压制动器的制动过程中正常操作时制动油流动的方向的液压回路图。
12.图4是示出根据本公开的实施方式的当主制动单元在电动液压制动器的制动过程中异常操作时制动油流动的方向的液压回路图。
13.图5是示出了根据本公开的实施方式的当主制动单元在电动液压制动器的减压过程中正常操作时制动油流动的方向的液压回路图。
14.图6是示出了根据本公开的实施方式的当主制动单元在电动液压制动器的减压过程中异常操作时制动油流动的方向的液压回路图。
15.图7是示出了根据本公开的实施方式的当主制动单元和液压控制器在电动液压制动器的制动过程中异常操作时制动油流动的方向的液压回路图。
具体实施方式
16.鉴于上述内容，本公开提供了一种电动液压制动器，其中主制动单元和液压控制器形成在单箱中，从而提高了电动液压制动器的成本竞争力并确保了所需的性能。
17.本公开要解决的问题不限于上述问题，并且本领域技术人员从以下描述中将清楚地理解未提及的其它问题。
18.在下文中，将参考附图详细描述本公开的一些实施方式。在以下描述中，相同的附图标记优选地表示相同的元件，尽管这些元件在不同的附图中示出。此外，在一些实施方式的以下描述中，为了清楚和简洁的目的，将省略被认为使本公开的主题模糊的相关已知组件和功能的详细描述。
19.另外，在对组件编号时的字母数字代码(诸如第一、第二、i)、ii)、(a)、(b)等)仅用于将一个组件与另一个组件区分开的目的，而不是暗示或建议这些组件的物质、顺序或次序。在整个说明书中，当部件“包括”或“包含”组件时，它们旨在进一步包括其它组件而不排除组件，除非存在与其相反的特定描述。诸如“单元”、“模块”等术语是指用于处理至少一个功能或操作的一个或更多个单元，其可以由硬件、软件或其组合来实现。
20.图1是根据本公开的实施方式的电动液压制动器的液压回路图。
21.参照图1，根据本公开的实施方式的电动液压制动器1可以包括向车辆的车轮供应制动力的多个车轮制动器w1、w2、w3和w4、主制动单元100、液压控制器200、第一控制器10和第二控制器20中的全部或一些。
22.主制动单元100可以包括：主制动马达122；主缸120，其被配置为与主制动马达122协作地改变制动油的压力；储油器110，其存储制动油；以及多个供应流动路径131和132，其将制动油从储油器110供应到主缸120。在本公开的实施方式中，主制动马达122可以是电动增压器。
23.液压控制器200可以包括：辅助制动马达230；多个泵231和232，其被配置为与辅助制动马达230协作地改变制动油的压力；一个或更多个主流动路径211和212，其被配置为将制动油的液压从主缸120传递到多个车轮制动器w1、w2、w3和w4；一个或更多个辅助流动路径221和222，其直接连接储油器110与泵231和232以传递制动油；以及一个或更多个阀，其被配置为将形成在主缸120或泵231和232中的制动油的压力选择性地传递到多个车轮制动
器w1、w2、w3和w4。
24.在本公开的实施方式中，主制动单元100的壳体和液压控制器200的壳体可以不通过制动管联接，而是可以彼此直接物理联接。在另一个实施方式中，液压回路以及主制动单元100和液压控制器200的组件可以包含在一个壳体中以形成单箱。由于电动液压制动器被配置为单箱形状，因此可以减少阀的数量，并且可以消除蓄能器和止回阀，从而节省成本。此外，可以简化制动管路布局。
25.第一控制器10被配置为根据制动输入来控制主制动马达122。第二控制器20配置为根据制动输入控制辅助制动马达230。第一控制器10和第二控制器20可以被配置为向电子驻车制动器(epb)发送电信号。然而，本公开不限于这种配置。例如，第一控制器10可以被配置为根据制动输入来控制主制动马达122和辅助制动马达230。在此，制动输入可以被理解为基于从用户的踏板输入或单独的自主驾驶装置提供的制动信号而产生的电子信号，例如，踏板感测信号(pss)。
26.液压控制器200与储油器110、主缸120、泵231和232、多个车轮制动器w1、w2、w3和w4流体连通，并且对第一控制器或第二控制器的信号进行响应。液压控制器200被配置为改变内部流动路径，即，液压作用在其上或制动油沿着其在储油器110、主缸120、泵231和232以及多个车轮制动器w1、w2、w3和w4之间流动的路径。
27.多个车轮制动器w1、w2、w3和w4被配置为使用液压将制动力施加到车辆的车轮。车轮制动器w1、w2、w3和w4中的每一个可以是卡钳制动器。多个车轮制动器w1、w2、w3和w4可以使用液压控制器200选择性地与储油器110、主缸120以及泵231和232中的至少一个流体连通。例如，在主缸120或泵231和232中产生的液压可以使用液压控制器200施加到多个车轮制动器w1、w2、w3和w4。多个车轮制动器w1、w2、w3和w4可以将对应于液压的制动力施加到车辆的车轮。
28.主缸120配置为响应于第一控制器10的信号而改变制动油的压力。主缸120在其中具有中空结构。主缸120包括设置在其中的活塞和由活塞分隔的两个液压室。活塞被配置为在主制动马达122旋转时移动到一侧，即，在液压室之间往复运动和平移。当主制动马达响应于第一控制器10的信号而顺时针或逆时针移动时，活塞可以移动到一侧或另一侧以按压填充在两个液压室中的制动油。
29.泵231和232被配置为响应于第二控制器20的信号而改变制动油的压力。泵231和232可以具有油泵的结构。例如，泵可以被配置为当辅助制动马达230响应于第二控制器20的信号而操作时，与辅助制动马达230的旋转协作地泵送制动油。穿过泵231和232的制动油的流动路径可以使用液压控制器200通向多个车轮制动器w1、w2、w3和w4。
30.根据本公开的实施方式的电动液压制动器1的液压控制器200包括与主缸120以及泵231和232的操作相关的多个牵引控制阀241和242、多个入口阀251至254以及多个出口阀261至264中的全部或一些。牵引控制阀241和242以及入口阀251至254可以是常开型电磁阀，而出口阀261至264可以是常闭型电磁阀。
31.液压控制器200包括设置在制动流动路径上的四对入口阀251至254和出口阀261至264，制动油通过该制动流动路径直接供应到车轮制动器w1、w2、w3和w4中的每一个或从其排出。此外，液压控制器200包括第一牵引控制阀241和第二牵引控制阀242，其用于将从主缸120产生的液压分配到每个制动流动路径上。牵引控制阀241和242被配置为打开或关
闭主缸120与多个车轮制动器w1、w2、w3和w4之间的主流动路径211和212，并且调节传递到多个车轮制动器w1、w2、w3和w4的液压。
32.多个阀被配置为分别独立地控制多个车轮制动器w1、w2、w3和w4的制动力。例如，阀被配置为实现abs(防抱死制动系统)、tcs(牵引控制系统)和esc(电子稳定性控制)的功能。
33.根据本公开的实施方式的电动液压制动器1的液压控制器200包括多个辅助流动路径221和222，其将从储油器110供应的制动油直接引导到泵231和232而不穿过主缸120。液压控制器200可包括多个回流路径271和272，当电动液压制动器1减压时，回流路径271和272将制动油直接引导到储油器110而不穿过主缸120。
34.当主缸120或第一控制器10故障时，泵231和232的辅助制动马达230响应于第二控制器20的信号而操作。与辅助制动马达230协作地操作的泵231和232使用辅助流动路径221和222将制动油从储油器110传递到多个车轮制动器w1、w2、w3和w4。制动油被传递到多个车轮制动器w1、w2、w3和w4，使得在辅助制动情况下可以通过电子控制来实现有效的辅助制动。
35.此外，当主缸120或第一控制器10在制动踏板被释放的情况下发生故障时，响应于第二控制器20的信号而控制出口阀261至264，并且使用回流路径271和272将制动油传输到储油器110而不穿过主缸120。
36.考虑到执行电动液压制动器的功能的装置可能发生故障的可能性，可以通过进一步包括具有类似功能的附加装置来消除由于电动液压制动器的故障而发生问题的可能性。换句话说，可以实现其中确保冗余的制动装置。例如，即使在排除驾驶员驾驶或驾驶注意力减少的情况(诸如智能巡航控制或自主驾驶)下主制动单元发生故障，也可以适当地提供辅助制动力。
37.根据本公开的实施方式的电动液压制动器还可以包括安装在一个或更多个车轮上的电子驻车制动器(epb)31和32。在本公开的实施方式中，电子驻车制动器31和32被例示为一体地安装在后轮的两个车轮制动器w1和w2上。两个电子驻车制动器31和32可以被配置为由第一控制器10和第二控制器20的电信号控制。
38.例如，当主制动单元100发生故障时，液压控制器200以及epb 31和32执行制动。当液压控制器200发生故障时，主制动单元100以及epb 31和32执行制动。当epb 31和32发生故障时，主制动单元100、液压控制器200以及epb 31和32可以被液压地和电气地配置为使得主制动单元100和液压控制器200可以执行冗余功能。
39.图2是示出根据本公开的实施方式的控制电动液压制动器的方法的流程图。
40.参照图2，根据本公开的实施方式的电动液压制动器1根据制动踏板121的移动将信号传输到第一控制器10和第二控制器20(s210)。
41.第一控制器10使用踏板冲程传感器等感测制动踏板121的移动距离和速度，并且基于所感测的移动距离和速度来操作主制动马达122，以使活塞在主缸120中向前移动和向后移动(s220)。
42.第一控制器10或第二控制器20确定主制动单元100是否正常操作(s230)。当主制动单元100正常操作时，制动油根据活塞在主缸120中的运动对车轮制动器w1、w2、w3和w4减压或加压。
43.当主制动单元100未正常操作时，第一控制器10或第二控制器20操作辅助制动马达230或控制出口阀261至264以帮助控制主制动单元100(s240)。当主制动单元100正常操作或单独的液压控制器200被操作以帮助控制主制动单元100时，该算法终止。下面将详细描述根据加压或减压情况的控制方法。
44.图3是示出根据本公开的实施方式的当主制动单元在电动液压制动器的制动过程中正常操作时制动油流动的方向的液压回路图。
45.参照图3，当驾驶员踩在制动踏板121上时，主制动马达122与制动踏板121的移动距离和速度成比例地操作。如果操作主制动马达122，则主缸120中的活塞向前移动(至图3的左侧)。当活塞向前移动时，主缸120中的制动油被加压，然后沿着主流动路径211和222传递到车轮制动器w1、w2、w3和w4以产生制动力。
46.图4是示出根据本公开的实施方式的当主制动单元在电动液压制动器的制动过程中异常操作时制动油流动的方向的液压回路图。
47.参照图4，当主制动单元100异常地操作，使得所输送的制动油与所需量相比不足时，辅助制动马达230被操作以补充不足的制动油。辅助制动马达230使用泵231和232直接从储油器110抽吸制动油，而不穿过主缸120，并且将制动油输送到车轮制动器w1、w2、w3和w4。制动油由泵231和232沿着辅助流动路径221和222传递到车轮制动器w1、w2、w3和w4，并产生制动力。此时，可以使用牵引控制阀241和242调节由泵231和232从主缸120输送的制动油和直接从储油器110输送的制动油产生的液压。
48.图5是示出了根据本公开的实施方式的当主制动单元在电动液压制动器的减压过程中正常操作时制动油流动的方向的液压回路图。
49.参照图5，当驾驶员释放制动踏板121时，主制动马达122与制动踏板121的移动距离和速度成比例地操作。如果操作主制动马达122，则主缸120中的活塞向后移动(至图5的右侧)。当活塞向后移动时，车轮制动器w1、w2、w3和w4上的制动油沿着主流动路径211和222流过主缸120以返回到储油器110，并且车轮制动器w1、w2、w3和w4的压力被释放。
50.图6是示出了根据本公开的实施方式的当主制动单元在电动液压制动器的减压过程中异常操作时制动油流动的方向的液压回路图。
51.参照图6，当主制动单元100异常地操作，使得减压速度不足时，第一控制器10或第二控制器20控制出口阀261至264。当出口阀261至264打开时，制动油沿着回流路径271和272传输到储油器110而不穿过主缸。车轮制动器w1、w2、w3和w4上的制动油通过主流动路径211和212以及回流路径271和272传递到储存器110，并且车轮制动器w1、w2、w3和w4的压力被释放。
52.图7是示出了根据本公开的实施方式的当主制动单元和液压控制器在电动液压制动器的制动过程中异常操作时制动油流动的方向的液压回路图。
53.参照图7，当主制动单元100和液压控制器200两者都异常地操作时，活塞仅通过踏板力向前移动(到图7的左侧)。当活塞向前移动时，主缸120中的制动油被加压，使得制动油沿着主流动路径211和222传递到车轮制动器w1、w2、w3和w4并产生制动力。
54.根据一个实施方式，电动液压制动器的优点在于，制动系统形成在单箱中，从而简化了制动管路布局，减少了组件的数量，从而降低成本。
55.尽管已经出于说明性目的描述了本公开的示例性实施方式，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方式。本实施方式的技术思想的范围不受图示的限制。因此，普通技术人员将理解，所要求保护的发明的范围不受上述明确描述的实施方式的限制，而是受权利要求及其等同物的限制。
56.相关申请的交叉引用
57.本技术基于2021年7月12日提交的韩国专利申请no.10-2021-0091228并要求其优先权，该韩国专利申请的公开内容通过引用整体并入本文中。