使用电动助力器的制动设备及其控制方法与流程

本公开的示例性实施例涉及一种使用电动助力器的制动设备及其控制方法，并且更具体地，涉及一种这样的使用电动助力器的制动设备及其控制方法，在该使用电动助力器的制动设备中，在使用电动助力器进行制动控制时，将制动液压压力储存在电动液压制动单元的蓄能器中，并且通过使用储存的制动液压压力来进行esc制动。

背景技术：

电动助力器制动系统基本上保持现有真空助力器的制动机构的大部分，但是与真空助力器的助力机构不同，电动助力器制动系统通过使用电能的电动助力器(即，电动机)的动力来助力制动液压压力，而不是像真空助力器那样通过空气压力与真空压力之间的压力差来助力制动液压压力。

可根据是否安装踏板模拟器来将电动助力器制动系统分为两种类型。设置有踏板模拟器的电动助力器制动系统阻止驾驶员踩压制动踏板时产生的驾驶员的踏板力而仅利用电动助力器的动力来进行制动，并且允许驾驶员通过由踏板模拟器的橡胶减震器或弹簧产生的反作用力感受到的踏板感觉与现有的真空助力器制动系统提供的踏板感觉类似。

另一方面，不设置有踏板模拟器的电动助力器制动系统以如下方法形成驾驶员的踏板感觉，在该方法中，驾驶员的踏板踩踏力形成制动力的一部分。例如，当电动助力器的助力比为10：1时，总制动力的10％由驾驶员的踏板踩踏力形成，而总制动力的90％由电动助力器形成。即，不设置有踏板模拟器的电动助力器制动系统通过允许总制动力的一部分由驾驶员的踏板踩踏力来形成而使得驾驶员具有踏板感觉。

电动助力器指的是使用电动机的驱动力而不是大气压力来作为助力动力的电子控制助力器，其与现有的使用真空压力与大气压力之间的差异作为助力动力的真空助力器不同。在真空助力器中时，在待助力的最大点(满载点)之前，输出由驾驶员动力与电动机动力的分配比(约1：8至约1：9)形成，但是在后续阶段中的追加的动力仅由驾驶员的动力形成。在使用这种电动助力器进行制动控制的情况下，电动助力器市场中的价格竞争已愈演愈烈。

为此，在使用电动助力器进行制动控制时，需要成本上更具竞争性的制动技术。

本公开的背景技术在韩国专利申请公开第10-2008-0044300号中公开(于2008年5月20日公开并且标题为“机动车辆制动系统”)。

技术实现要素：

多个实施例涉及提供一种使用电动助力器的制动设备及其控制方法，在该使用电动助力器的制动设备中，在使用电动助力器来执行制动控制时，将制动液压压力储存在电动液压制动单元的蓄能器中，并且通过使用储存的制动液压压力来执行esc制动。

通过本公开来解决的问题不限于前述问题，并且本领域技术人员将从下文的描述中清楚地理解其他未提到的问题。

在实施例中，使用电动助力器的制动设备包括：电动助力器，连接到主缸并且构造为通过利用驾驶员的踩压制动踏板的踏板力与电动机的电动动力一起按压主缸的活塞而排出制动液压压力；电动液压制动单元，通过一对液压线路连接到主缸，并且构造为通过液压线路和出口阀来将从主缸排出的制动液压压力储存在蓄能器中，并且通过驱动泵电动机使用储存在蓄能器中制动液压压力来执行电子稳定控制(esc)制动；以及控制单元，构造为控制电动助力器和电动液压制动单元，在需要esc制动时，比较通过驾驶员的踏板力所需要的制动液压压力与预设的参考液压压力，并且根据比较结果通过电动液压制动单元来执行esc制动或通过电动助力器来执行制动。

在本公开中，在所述需要的制动液压压力等于或小于参考液压压力时，控制单元可通过电动液压制动单元来执行esc制动，而当所述需要的制动液压压力超过参考液压压力时，控制单元可通过电动助力器来执行制动。

在本公开中，在通过电动液压制动单元来执行esc制动时，控制单元打开出口阀，使主缸的活塞前进以排出制动液压压力，并且在通过驾驶员的踏板力所需要的制动液压压力储存在蓄能器中时，控制单元关闭出口阀，使主缸的活塞回缩，并且控制待执行的esc制动。

在本公开中，当主缸的活塞回缩时，控制单元可基本上防止活塞回缩超过截止孔。

在本公开中，控制单元可不操作泵电动机直到需要制动液压压力完全储存在蓄能器中。

在本公开中，当esc制动完成时，控制单元可使主缸的活塞移动到初始位置，并且在预定的时间段内进一步操作泵电动机。

在实施例中，使用电动助力器的制动设备的控制方法，使用电动助力器，该电动助力器连接到主缸并且通过利用驾驶员的踩压制动踏板的踏板力与电动机的电动动力一起按压主缸的活塞而排出制动液压压力，该控制方法包括如下步骤：在需要esc制动时，控制单元比较通过驾驶员的踏板力所需要的制动液压压力与预设的参考液压压力的步骤；以及在需要制动液压压力等于或小于参考液压压力时，控制单元通过电动液压制动单元来执行esc制动的步骤，其中，电动液压制动单元通过一对液压线路连接到主缸。

在本公开中，通过电动液压制动单元来执行esc制动的步骤可包括如下步骤：控制单元打开电动液压制动单元的出口阀，使主缸的活塞前进，并且将从主缸排出的制动液压压力通过液压线路和出口阀储存在蓄能器中的步骤；以及当通过驾驶员的踏板力所需要的制动液压压力储存在蓄能器中时，控制单元使主缸的活塞回缩，关闭出口阀，并且执行esc制动的步骤。

在本公开中，在执行esc制动的步骤中，当主缸的活塞回缩时，控制单元可基本上防止活塞回缩超过截止孔。

在本公开中，在执行esc制动步骤之后，控制方法还包括如下步骤：在该步骤中，控制单元使主缸的活塞移动到初始位置，并且在预定的时间段内进一步操作泵电动机。

在本公开中，当所需要的制动液压压力超过参考液压压力时，控制单元可通过电动助力器来执行制动。

在本公开中，在通过电动液压制动单元执行esc制动的步骤中，控制单元可打开电动液压制动单元的出口阀，使主缸的活塞前进或回缩，并且在执行esc制动的同时，将从主缸中排出的制动液压压力通过液压线路和出口阀储存在蓄能器中。

基于根据本公开的方面的使用电动助力器的制动设备及其控制方法，在使用电动助力器执行制动控制时，制动液压压力储存在电动液压制动单元的蓄能器中，并且使用储存的制动液压压力来执行esc制动，从而产生了使用电动助力器来制动的设备成本降低的效果。

本公开的效果不限于前述效果，并且可包括通过下文的描述对于本领域技术人员而言显而易见的范围内的各个效果。

附图说明

图1是示意性地示出了根据本公开的实施例的电动助力器的构造图。

图2a和图2b是用于说明根据本公开的使用电动助力器的制动设备的视图。

图3a和图3b是示意性地示出了根据本公开的实施例的使用电动助力器的制动设备的视图。

图4是用于说明根据本公开的实施例的密封杯的视图。

图5是用于说明根据本公开的实施例的主缸的活塞回缩的视图。

图6a和图6b是用于说明根据本公开的制动液压压力维持功能的视图。

图7是用于说明根据本公开的实施例的使用电动助力器的制动设备的控制方法的流程图。

图8是用于说明根据本公开的另一实施例的使用电动助力器的制动设备的控制方法的流程图。

具体实施方式

作为对应领域中的传统，一些示例性实施例在附图中可凭借功能块、单元和/或模块来示出。本领域技术人员将领会，这些块、单元和/或模块由电子(或光学)电路物理地实施，这些电路诸如逻辑电路、离散组件、处理器、硬线连接电路、存储器元件、线连接等。当块、单元和/或模块由处理器或类似的硬件实施时，他们可使用软件(例如，代码)来编程和控制以进行本文讨论的各种功能。可替换地，每个块、单元和/或模块可通过专用硬件来实施，或者作为进行一些功能的专用硬件和进行其他功能的处理器(例如，一个或多个编程的处理器和相关电路)的组合。在不脱离本发明构思的范围的情况下，一些示例性实施例中的每个块、单元和/或模块可物理地分到两个或者更多个交互且离散的块、单元和/或模块中。此外，在不脱离本发明构思的范围的情况下，一些示例性实施例的块、单元和/或模块可物理地结合到更复杂的块、单元和/或模块中。

下文中，根据本公开的实施例的使用电动助力器的制动设备及其控制方法将在下文中参考附图来描述。在该过程中，出于清晰和解释方便的目的，附图中示出的线的粗细或元件的尺寸可放大。

此外，稍后描述的术语为考虑到这些术语在本公开中的功能而定义的术语，并且可根据用户或操作者的意图或者实践而变化。因此，这种术语应基于本说明书中的公开内容来定义。

此外，本说明书中描述的实施方式可用例如方法或过程、设备、软件程序和数据流或信号来实施。尽管在上下文中仅讨论了实施方式的单个形式(例如，仅讨论了方法)，所讨论的实施方式的特征还可用其他形式来实施(例如，设备或程序)。设备可用合适的硬件、软件、固件等来实施。方法可用合适的设备来实施，诸如，处理器，处理器通常指的是包括计算机、微处理器、集成电路或可编程的逻辑装置的处理装置。处理器包括通信装置，诸如计算机、移动电话、便携式/个人数字助理(pda)和其他帮助终端用户之间的信息通信的装置。

图1是示意性地示出了根据本公开的实施例的电动助力器的构造图，以及图2a和图2b是用于说明根据本公开的使用电动助力器的制动设备的视图。

参考图1，根据本公开的实施例的电动助力器20可连接到主缸10以利用电动机30的电动动力与驾驶员的踏板力一起按压反作用盘70，由此通过推杆80按压主缸10的活塞并且产生制动力。

在电动助力器20中，连接到电动机30的齿轮部分40包括第一齿轮41、第二齿轮42和第三齿轮43，螺母部分50同轴地连接到第三齿轮43以便与第三齿轮43一起旋转并且被第三齿轮43约束，螺母部分50和螺栓部分60通过穿过螺母部分50的旋转中心轴线而彼此螺纹耦接，使得螺母部分50的旋转运动转变为按压反作用盘70的线性运动。

此外，操作杆90设置为利用驾驶员的踏板力通过螺栓部分60的中空部来按压反作用盘70。

因此，在电动机30被驱动的情况下，当通过齿轮部分40产生扭矩助力时，扭矩通过第三齿轮43被传递到螺母部分50，螺母部分50的旋转运动被约束，并且反作用盘70由螺栓部分60的线性运动按压，使得推杆80按压主缸10的活塞以产生制动力。

同时，操作杆90通过驾驶员的踏板力来操作以按压反作用盘70的中心部分，使得驾驶员的踏板力与电动机30的电动动力一起产生制动力。

下文中，将描述用于形成踏板感觉的电动助力器20的机构。驾驶员的踏板力通过操作杆90经由反作用盘70传递到推杆80，并且推杆80按压主缸10的活塞以产生制动压力。同时，驾驶员的踏板力与由电动机30产生的电动动力一起按压推杆80。

同时，根据本公开的使用电动助力器20制动设备为两箱式制动系统，并且通过结合执行esc功能的电动助力器20和电动液压制动单元200来进行必要的制动功能，并且可构造为如图2b所示。即，由于根据本公开的使用电动助力器20的制动设备通过电动助力器20的协同控制来执行esc的功能中的一些，该设备的特征为主缸和电动液压制动单元200连接并且移除了形成在液压线路210上的四个阀，如图2a所示的。所移除的电磁阀为抽吸阀和tcv(tractioncontrolvalve，牵引力控制阀)：在执行esc功能时需要抽吸阀从储存器和主缸抽吸制动流体；而在不踩踏在制动踏板上的情况下，tcv大体上防止制动压力(该制动压力在esc执行用于车辆姿态控制的esc制动时产生)泄露到储存器中。关于这些阀，每个线路需要两个阀，并且在应用本公开时，可移除共计四个电磁阀。当共计四个电磁阀被移除时，控制单元ecu的用于操作电磁阀的螺线管线圈也可被移除，由此使得进一步增加了降低成本的效果。

如上文所示，由于移除了抽吸阀和tcv，需要电动助力器20取代移除的阀来执行适当的操作和控制。

为此，根据本公开的使用电动助力器20的制动设备由于移除了抽吸阀而执行制动液压压力储存功能(即，确保液量)，并且由于移除了tcv而执行制动液压压力维持功能。

下文中，将参考图3a和图3b来描述根据本公开的用于使用电动助力器20制动的设备的操作。

图3a和图3b是示意性地示出了根据本公开的实施例的用于使用电动助力器20制动的设备的视图，图4是用于说明根据本公开的实施例的密封杯的视图，图5是用于说明根据本公开的实施例的主缸的活塞回缩的视图，以及图6a和图6b是用于说明根据本公开的制动液压压力维持功能的视图。

参考图3a和图3b，根据本公开的实施例的使用电动助力器20的制动设备包括电动助力器20、电动液压制动单元200和控制单元300。

电动助力器20连接到主缸10，以利用电动机30的电动动力与驾驶员的踩压制动踏板的踏板力一起按压反作用盘，以按压推杆80，从而通过推杆80来按压主缸10的活塞12，由此排出制动液压压力。由于已在图1中描述了电动助力器20，其详细描述将被省略。

电动液压制动单元200通过一对液压线路210连接到电动助力器20的主缸10，将从主缸10中排出的制动液压压力通过液压线路210和出口阀224储存在蓄能器230中，并且通过驱动泵电动机(m)240使用储存在蓄能器230中的制动液压压力来执行esc制动。

控制单元300控制电动助力器20和电动液压制动单元200，在需要esc制动时，比较通过驾驶员的踏板力所需要的制动液压压力与预设的参考液压压力，并且根据比较结果，通过电动液压制动单元200来执行esc制动或通过电动助力器20来执行制动。当所需要的制动液压压力等于或小于参考液压压力时，控制单元300通过电动液压制动单元200来执行esc制动，而当所需要的制动液压压力超过参考液压压力时，控制单元300通过电动助力器20来执行制动。参考液压压力可以是用于确定电动液压制动单元200的操作或电动助力器(ebooster)20的操作的参考液压压力。由于通过电动助力器20来执行的制动大体上与相关技术中的方法相同，其详细描述将被省略。

下文中，将描述控制单元300通过电动液压制动单元200来执行esc制动的情况。

当通过电动液压制动单元200来执行esc制动时，控制单元300打开出口阀(ov)224，使主缸10的活塞12前进以排出制动液压压力，当通过驾驶员的踏板力所需要的制动液压压力储存在蓄能器230中时关闭出口阀224，使主缸10的活塞12回缩，并且然后控制待执行的esc制动。

即，控制单元300获得如图3a所示的用于esc制动的制动液压压力，并且通过使用获得的制动液压压力来执行esc制动，如图3b所示。

具体地，当由于esc制动的需求而需要抽吸时，控制单元300打开电动液压制动单元200的出口阀(ov)224并且通过操作电动助力器20使主缸10的活塞12前进。从主缸10排出的制动液压压力通过由第一液压线路212和第二液压线路214构成的一对液压线路210经由出口阀224储存在电动液压制动单元200的蓄能器230中。然后，控制单元300关闭出口阀224并且在返回方向上再次操作电动助力器20。同时，控制单元300可大体上防止主缸10的活塞12回缩超过截止孔(cut-offhole)。控制单元300不操作电动液压制动单元200的泵电动机240，直到所需要的制动液压压力完全储存在蓄能器230中，当通过电动助力器20使主缸10的活塞12前进时排出的制动液压压力储存在蓄能器230中，而当通过电动助力器20使主缸10的活塞12回缩时，制动液压压力通过密封杯机构的特征而被进一步抽吸到线路中。即，图4中所示的密封杯结构安装在主缸10与主缸10的活塞12之间，以便密封主缸10与主缸10的活塞12之间的间隙。因此，当主缸10的活塞12如图5所示的回缩时，通过密封杯可经由液压线路210进一步抽吸制动液压压力。

在执行抽吸功能期间，在主缸10的活塞12的前进和回缩过程中，当主缸10的活塞12的截止孔基本上维持在超过密封杯的位置处时(如图6a所示)，由电动液压制动单元200产生的制动液压压力可基本上维持而不泄露到储存器中。当主缸10的活塞12完全返回到初始位置(homeposition)时(如图6b所示)，制动液压压力泄露到储存器中并且基本上不可能维持，这是因为电动液压制动单元200的流体路径形成到储存器。

当通过驾驶员的踏板力所需要的制动液压压力通过上述过程储存在蓄能器230中时，控制单元300控制待执行的esc制动。此处，考虑到esc提供的附加功能(例如，姿态控制、坡道保持功能等)中需要的制动，得到制动液压压力的过程中需要的制动液压压力的液量通常要确保足够，并且在需要更大制动液压压力的紧急制动或高压制动的情况下，可通过电动助力器的主动制动来执行该功能，而无需通过esc制动来执行该功能。

在完成esc制动时，控制单元300将主缸10的活塞12移动到初始位置，并且在预定的时间段内进一步操作泵电动机240。即，当esc制动完成时，电动助力器的电动机30使活塞12进一步回缩以移动到初始位置，并且然后esc泵电动机240还在预定的时间段内操作。这可用于使保留在低压蓄能器230中的流量(或液量或制动流体量)返回到储存器中。

同时，根据本公开的电动液压制动单元200的蓄能器容量可设计为大于现有规格。由于在用于esc操作的蓄能器230中已得到的液量，在需要abs控制的情况下，当需要减压时，这可用于基本上防止蓄能器容量不够。

由于常见esc制动不是突然制动的情况，并且由于在获得制动液压压力的过程中电动助力器的操作在非常短的时间内进行，所以附加功能的制动由于获得电动液压压力的过程而引起的延迟对性能没有显著的影响。然而，在紧急制动的情况下，诸如自主紧急制动(aeb)而不是通常为姿态控制或上坡防滑功能的esc制动，可通过电动助力器的主动制动来执行制动功能。

图7是用于说明根据本公开的实施例的使用电动助力器的制动设备的控制方法的流程图。

参考图7，控制单元300确定是否需要esc制动(s710)，并且在需要esc制动的情况下，比较通过驾驶员的踏板力所需要的制动液压压力与预设的参考液压压力(s720)。

作为步骤s720中的比较结果，当所需要的制动液压压力超过参考液压压力时，控制单元300通过电动助力器20来执行制动(s730)。

作为步骤s720的比较结果，当所需要的制动液压压力等于或小于参考液压压力时，控制单元300打开电动液压制动单元200的出口阀224，并且使主缸10的活塞12前进，由此将从主缸10排出的制动液压压力通过液压线路210和出口阀224储存在蓄能器230中(s740)。

当通过驾驶员的踏板力所需要的制动液压压力通过执行步骤s740而储存在蓄能器230中时，控制单元300使主缸10的活塞12回缩(s750)。同时，控制单元300可使主缸10的活塞12回缩到初始位置与主缸10的无效行程之和的位置。

在执行步骤s750后，控制单元300关闭出口阀224并且执行esc制动(s760)。

然后，控制单元300在预定的时间段t内进一步操作泵电动机240(s770)。

在上文中，储存制动液压压力的步骤与执行esc制动的步骤分开执行，但是储存制动液压压力的步骤和执行esc制动的步骤可同时执行。

下文中，将参考图8来描述储存制动液压压力的步骤与执行esc制动的步骤同时执行的情况。

图8是用于说明根据本公开的另一实施例的使用电动助力器的制动设备的控制方法的流程图。

参考图8，控制单元300确定是否需要esc制动(s810)，并且在需要esc制动的情况下，比较通过驾驶员的踏板力的需要制动液压压力与预设的参考液压压力(s820)。

作为步骤s820中的比较结果，当所需要的制动液压压力超过参考液压压力时，控制单元300通过电动助力器20来执行制动(s830)。

作为步骤s820的比较结果，当所需要的制动液压压力等于或小于参考液压压力时，控制单元300打开电动液压制动单元200的出口阀224，并且使主缸10的活塞12前进或回缩，由此在执行esc制动的同时将从主缸10排出的制动液压压力通过液压线路210和出口阀224储存在蓄能器230中(s840)。

然后，控制单元300在预定的时间段t内进一步操作泵电动机240(s850)。

在储存制动液压压力的步骤与执行esc制动的步骤同时执行的情况下，当主缸10的活塞12通过电动助力器20返回时，位于低压蓄能器230中的制动液压压力通过电动液压制动单元200的电动机泵送回到流体路径。因此，从储存器抽吸的制动液压压力的量可略微减小。然而，这种缺陷可通过使电动助力器20的返回速度大于esc电动机泵以及提高主缸10的活塞返回弹簧力来弥补。

如上文所描述的，基于根据本公开的方面的使用电动助力器的制动设备及其控制方法，在使用电动助力器执行制动控制时，制动液压压力储存在电动液压制动单元的蓄能器中，并且使用储存的制动液压压力来执行esc制动，从而产生了使用电动助力器来制动的设备成本降低的效果。

尽管已参考附图示出的实施例来描述了本公开，但是本公开的实施例仅用于说明性目的，并且本领域技术人员将领会，各种修改和其他等同的实施例是可能的。

因此，本公开的真实技术范围由权利要求限定。