用于车辆的电子制动器及其控制方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2021年11月5日提交的韩国专利申请No.10-2021-0151793的优先权和权益，其公开内容通过引用整体并入本文中。

技术领域

本公开涉及一种用于车辆的电子制动器及其控制方法。

背景技术

本部分提供与本公开相关的背景信息，背景信息不一定是现有技术。

电子制动器利用电动机为车轮制动机构形成制动力。包括电动机的制动装置对电子制动器的液压回路内的工作流体进行加压。加压后的工作流体经由通过打开和关闭电子制动器的液压回路上的多个阀而形成的流路选择性地输送到多个车轮制动机构。多个车轮制动机构通过使用所输送的工作流体的液压压力使车轮减速或停止。

已经提出了一种辅助制动装置，其被构造为在主制动装置发生故障时用作车辆的主制动装置的备用，产生制动压力。作为控制主制动装置的主控制器的备用，用于控制辅助制动装置的辅助控制器可以与辅助制动装置一起安装。辅助制动系统被构造为在主制动装置的动力输出不满足设定条件的情况下进行协同控制。这里，短语“主制动装置的动力输出不满足设定条件”可能意味着主制动装置出现异常。

但是，即使有辅助制动装置，如果辅助制动装置出现异常，则车辆的制动装置也不能产生安全行驶车辆所要求的制动力。

发明内容

根据至少一个方面，本公开提供一种用于车辆的电子制动器的控制方法，该电子制动器包括第一制动装置，其被构造为向车轮制动器提供液压压力；包括泵的第二制动装置，其连接在车轮制动器的至少一部分和第一制动装置之间，并且被构造为当制动踏板被按压预定距离或更大距离时流体地断开储油器和泵的出口；以及控制单元，该控制单元包括用于控制第一制动装置的第一控制器和用于控制第二制动装置的第二控制器，该控制方法包括以下步骤：由控制单元确定第一制动装置是否有问题；基于确定第一制动装置有问题，由控制单元确定安装至第二制动装置并且连接在储油器和泵的出口之间的截止阀单元是否有问题；以及基于确定截止阀单元有问题，由第一控制器控制第一制动装置，使得第一制动装置上的连接储油器和泵的出口的流路关闭。

根据另一方面，本公开提供了一种用于车辆的电子制动器，该电子制动器包括：第一制动装置，其被构造为向车轮制动器提供液压压力；包括泵的第二制动装置，其连接在车轮制动器的至少一部分和第一制动装置之间，并且被构造为当制动踏板被按压预定距离或更大距离时流体地断开储油器和泵的出口；以及控制单元，其用于控制第一制动装置和第二制动装置，控制单元包括：第一确定单元，其确定第一制动装置是否有问题；第二确定单元，其基于确定第一制动装置有问题，确定安装至第二制动装置并连接在储油器和泵的出口之间的截止阀单元是否有问题；第一控制器，其被构造为基于确定截止阀单元有问题来控制第一制动装置，使得第一制动装置上的连接储油器和泵的出口的流路关闭；以及第二控制器，其控制第二制动装置，使得第二制动装置产生所需制动力。

附图说明

图1是根据本公开的实施方式的用于车辆的电子制动器的液压回路图。

图2是根据本公开的实施方式的控制方法的顺序图。

图3是示意性地示出了根据本公开的实施方式的用于车辆的电子制动器的构造的框图。

具体实施方式

根据本公开的实施方式的用于车辆的电子制动器及其控制方法，通过控制辅助制动装置，能够在主制动装置有问题的情况下产生安全行驶车辆所需的制动力，该辅助制动装置通过作为主制动装置的备用产生所需制动力。

此外，根据本公开的实施方式的用于车辆的电子制动器及其控制方法，通过由控制单元控制主制动装置，能够在双重故障情况下产生安全行驶车辆所需的制动力，使得在主制动装置和辅助制动装置有问题的情况下，主制动装置向车轮制动器输送由辅助制动装置形成的液压压力。

本公开的方面不限于上述内容，本领域技术人员通过以下描述将能够清楚地理解本文未提及的其他方面。

在下文中，将参照附图详细描述本公开的一些示例性实施方式。在以下描述中，相似的附图标记优选地指代相似的元件，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，出于清楚和简洁的目的，将省略对并入本文中的已知功能和构造的详细描述。

附加地，诸如第一、第二、A、B、(a)、(b)等各种术语仅用于将一个组件与其他组件区分开，并非暗示或提示组件的实质、次序或顺序。贯穿本说明书，当部件“包括”或“包含”组件时，意味着还包括其他组件，而不是排除其他组件，除非另有明确地提及相反含义。诸如“单元”、“模块”等的术语是指用于处理至少一种功能或操作的一个或更多个单元，其可以通过硬件、软件、或者它们的组合来实现。

图1是根据本公开的实施方式的用于车辆的电子制动器的液压回路图。

在本公开中，术语“前”和“后”分别是指制动踏板112被加压的方向和其相反方向。在本公开中，前轮制动器w3和w4以及后轮制动器w1和w2分别是指安装到前轮的车轮制动器和安装到后轮的车轮制动器。

参照图1，通过根据本公开实施方式的控制方法控制的用于车辆的电子制动器包括储油器130、第一制动装置110、第二制动装置120、车轮制动器w1至w4以及控制单元150中的全部或一部分。

车轮制动器w1至w4是被构造为安装到车轮并向车轮施加制动力的装置。例如，车轮制动器w1至w4可以是钳式制动器或鼓式制动器。车轮制动器w1至w4被构造为提供来自第一制动装置110和/或第二制动装置120的液压压力并且限制车轮的旋转。

储油器130被安装为储存工作流体或将其提供至液压回路。储油器130中的流体可以提供给主缸111或泵121，并且流体可以在主缸111或泵121中被加压。加压后的流体可以通过安装在第一制动装置110和第二制动装置120上的多个阀，选择性地输送至多个车轮制动器w1到w4。

第一制动装置110被构造为向车轮制动器w1至w4提供液压压力。第一制动装置110连接在储油器130和车轮制动器w1至w4之间。包括于第一制动装置110中的主缸111可以对流体进行加压，并且加压后的流体可以被输送到车轮制动器w1至w4。

主缸111包括被构造为对其内部的流体进行加压的活塞111a。主缸111的入口与储油器130连通，并且主缸111的出口与车轮制动器w1至w4连通。从储油器130引入主缸111的流体可以在主缸111内被加压并且被输送到车轮制动器w1至w4。主缸111可以具有由活塞111a划分的两个室。位于活塞111a前方的室称为第一室111b，而位于活塞111a后方的室称为第二室111c。第一室111b和第二室111c可以各连接到不同的车轮制动器w1至w4。用于根据本公开的实施方式的控制方法的第一室111b连接到安装到车辆的后轮的车轮制动器w1至w4，并且用于其的第二室111c连接到安装到车辆的前轮的车轮制动器w1至w4。在此，连接第一室111b和安装到车辆的后轮的车轮制动器w1至w4的流路称为后轮流路。连接第二室111c和安装到车辆前轮的车轮制动器w1至w4的流路称为前轮流路。依据连接阀114是打开还是关闭，后轮流路和前轮流路可以被构造为流体地连通或断开。

第一制动装置110可以包括安装在连接主缸111的内部和储油器130的流路上的开关阀单元115。当开关阀单元115打开时，主缸111和储油器130连通并且主缸111中的液压压力降低。

活塞111a可以被构造为在驾驶员推动踏板112时沿着对主缸111中的流体进行加压的方向上滑动。虽然图1未示出，但是主缸111可以包括电子助推器，该电子助推器被构造为当驾驶员推动踏板112时，基于由踏板行程传感器产生的制动信号移动活塞111a。当位于活塞111a前方的第二室111c中的液压压力减小时，当活塞111a被加压时，通过第二室111c中的液压压力作用于活塞111a上的反作用力减小。因此，驾驶员施加于制动踏板112以使活塞111a向前移动的力减小。

活塞111a在运动方向上具有预定厚度。依据活塞111a的行程量，第二室111c和安装到后轮的车轮制动器w1至w4可以流体地连通或断开。参照图1，当活塞111a被按压预定距离或更大距离时，穿过第二室111c制成的出口被活塞111a的外周封闭。以此方式，安装到前轮的车轮制动器w1至w4与第二室111c流体地断开。

第二制动装置120连接在车轮制动器w1至w4的至少一部分与第一制动装置110之间。第二制动装置120被构造为在第一制动装置110有问题时，通过作为第一制动装置110的备用来产生所需制动力。这里，所需制动力是基于由踏板行程传感器测量到的来自驾驶员的踏板行程量所确定的值，并且可以表示着与驾驶员降低车辆速度或停车的意图相等的制动力。另一方面，所需制动力可以表示由车辆的自动驾驶系统计算出的制动信号。第二制动装置120可以以向前轮制动器w3和w4提供液压压力的方式来设置。根据本公开的实施方式的用于车辆的电子制动器被构造为将流体依次输送到储油器130、第一制动装置110、第二制动装置120以及前轮制动器w3和w4。

包括于第二制动装置120中的泵121可以产生用于产生所需制动力的液压压力。泵121的入口可以连接到储油器130，并且泵121的出口可以连接到车轮制动器w1至w4。入口流路阀单元126可以安装在连接泵121的入口和储油器130的流路上。当入口流路阀单元126打开时，流体可以从储油器130提供到泵121。如果第二制动装置120需要通过作为第一制动装置110的备用来增加制动压力，则流体可以从储油器130输送到泵121，并且所输送的流体可以在泵121内被加压并被输送到车轮制动器w1至w4。第二制动装置120可以被构造为使得当制动踏板112被按压预定距离或更大距离时储油器130和泵121的出口流体地断开。第二室111c可以被构造为与储油器130和第二制动装置120连通。利用这种构造，当活塞111a被按压预定距离或更大距离时，通向第二制动装置120的第二室111c的出口可以被活塞111a的外周封闭。因此，在第二制动装置120中被加压的高压流体泄漏到储油器130中，从而防止流体压力降低。

第二制动装置120包括截止阀单元125、入口阀单元IV和出口阀单元OV中的全部或一部分。截止阀单元125连接在储油器130和车轮制动器w1至w4之间。截止阀单元125连接在储油器130和泵121的出口之间。当截止阀单元125关闭时，阻止从泵121的出口排出的高压流体被输送到储油器130中。因此，在泵121中被加压的流体的压力可以传递到车轮制动器w1至w4。入口阀单元IV安装在连接泵121的出口和车轮制动器w1至w4的流路上。入口阀单元IV可以被构造为常开型电磁阀，常开型电磁阀在没有电流施加到其时关闭。控制单元150可以控制入口阀单元IV打开并且出口阀单元OV关闭，使得在第一制动装置110和第二制动装置120中形成的液压压力传递到车轮制动器w1至w4。另一方面，控制单元150可以控制入口阀单元IV关闭并且出口阀单元OV打开，使得降低车轮制动器w1至w4的液压压力。

图2是根据本公开实施方式的控制方法的顺序图。

根据本公开实施方式的控制方法可以由图1所示的用于车辆的电子制动器执行。

参照图1和图2，用于车辆的电子制动器包括控制单元150。控制单元150包括用于控制第一制动装置110的第一控制器151和用于控制第二制动装置120的第二控制器152。控制单元150确定第一制动装置110是否有问题(S210)。第一控制器151可以基于来自安装在第一制动装置110上的压力传感器的测量结果或施加到安装在第一制动装置110上的阀的电流的值，来确定第一制动装置110是否有问题。例如，如果压力传感器测量到的压力没有高到足以等于所需制动力，则控制单元150可以确定第一制动装置110有问题。如果第一制动装置110没有问题，则本公开的控制方法完成。

如果确定了第一制动装置110有问题，则第二控制器152确定截止阀单元125是否有问题(S230)。具体地，第二控制器152可以确定截止阀单元125在打开的同时是否卡住。如果第一制动装置110有问题，则第二控制器152可以控制第二制动装置120，使得第二制动装置120通过作为第一制动装置110的备用来产生所需制动力。如果截止阀单元125在打开的同时卡住，在第二制动装置120中被加压的高压流体泄漏到储油器130中，因此第二制动装置120不能通过作为第一制动装置110的备用来产生所需制动力。用于车辆的电子制动器的控制方法使得用于车辆的电子制动器即使在双重故障情况下(下文中，在发生双重故障的情形下)也通过使用以下控制方法产生所需制动力。

如果在S230中确定了截止阀单元125有问题，则第一控制器151控制第一制动装置110，使得第一制动装置110上的连接储油器130和泵121的出口的流路关闭(S250至S290)。

在步骤S250中，第一控制器151确定驾驶员是否正在按压制动踏板112。一旦从连接到制动踏板112的踏板行程传感器接收到与制动踏板112的行程量有关的信号，第一控制器151就可以确定驾驶员是否正在按压制动踏板112。如果确定了驾驶员正在按压制动踏板112，则第一控制器151控制第一制动装置110，以降低主缸111中的液压压力。在第一制动装置110和截止阀单元125有问题的情形下，控制单元150控制第一制动装置110和第二制动装置120，使得第一制动装置110和第二制动装置120产生与来自驾驶员的踏板行程量相等的所需制动力。

在步骤S260中，第一控制器151控制开关阀单元115，使得开关阀单元115打开。一旦开关阀单元115打开，主缸111中的液压压力降低。因此，由主缸111内的流体作用于活塞111a的反作用力减小，可以活塞111a能够以很小的力向前移动。一旦活塞111a向前移动预定距离或更大距离，储油器130和泵121的出口流体地断开。如此，通过第二制动装置120的泵121加压的流体可以被输送到车轮制动器w1至w4，而不会泄漏到储油器130中。当驾驶员在双重故障的情况下以很小的力按压制动踏板112时，通过使用根据步骤S260的控制方法，第二制动装置120可以将其通过作为第一制动装置110的备用而产生的制动力传递给车轮制动器w1至w4。

在步骤S270中，控制单元150确定是否增加用于车辆的电子制动器向车辆施加的制动力。如果所需制动力大于基于由连接到车轮制动器w1至w4的液压传感器测量到的压力计算出的当前制动力，则控制单元150可以确定需要增加制动力。例如，如果通过驾驶员的踏板压力在主缸111中形成的液压压力没有高到足以与所需制动力相等，这可以意味着所需制动力大于当前制动力。第二制动装置120可以形成制动力，作为来自驾驶员的踏板压力的备用。

如果在步骤S270中确定了需要增加制动力，则第二控制器152控制入口流路阀单元126，使得安装在连接储油器130和泵121的入口的流路上的入口流路阀单元126打开(S290)。此外，第二控制器152控制泵121，使得泵121对流体进行加压。如此，流体从储油器130进入泵121，并且流体在泵121中被加压。在步骤S260中，加压后的流体可以被输送到车轮制动器w1至w4，而不泄漏到储油器130。

另一方面，如果在步骤S270中确定了不需要增加制动力，则第二控制器152控制入口阀单元IV和出口阀单元OV的打开和关闭状态(S280)。也就是说，控制单元150可以执行ABS(防抱死制动系统)、TCS(牵引力控制系统)等的控制。

如果在步骤S230中确定了截止阀单元125没有问题，则第二控制器152控制第二制动装置120，使得第二制动装置120产生与所需制动力相等的液压压力(S240)。也就是说，第二制动装置120通过作为第一制动装置110的备用来产生制动压力。

如果在步骤S210中确定了第一制动装置110有问题，则控制单元150可以控制安装在后轮上的电子驻车制动器，使得电子驻车制动器向后轮施加制动力(S220)。第二制动装置120通过补充第一制动装置110的一些功能，来向前轮制动器w3和w4提供液压压力，并且电子驻车制动器通过补充第一制动装置110的其他功能，向后轮制动器w1和w2提供液压压力。

根据根据本公开的实施方式的控制方法，如果第一制动装置110有问题，则第二制动装置120和/或电子驻车制动器可以产生所需制动力。此外，在第二制动装置120的一部分组件和第一制动装置110故障的双重故障的情况下，可以控制第二制动装置120和第一制动装置110的一部分组件，使得车辆的电子制动器产生所需制动力。

图3是示意性地示出了根据本公开的实施方式的用于车辆的电子制动器的构造的框图。

根据本公开的实施方式的用于车辆的电子制动器可以是通过上述控制方法控制的用于车辆的电子制动器。因此，将省略冗余描述。

参照图1和图3，用于车辆的电子制动器包括第一制动装置110、第二制动装置120和控制单元150的全部或一部分。第一制动装置110被构造为向车轮制动器w1至w4提供液压压力。第二制动装置120连接在车轮制动器w1至w4中的至少一部分与第一制动装置110之间。第一制动装置110可以包括具有活塞111a的主缸111，该活塞111a被构造为与制动踏板112一起被按压。第一制动装置110可以包括开关阀单元115。开关阀单元115安装在连接主缸111的内部和储油器130的流路上。第二制动装置120包括泵121。当制动踏板112被按压预定距离或更大距离，储油器130和泵121的出口流体地断开。控制单元150控制第一制动装置110和第二制动装置120。第二制动装置120包括连接在储油器130和泵121的出口之间的截止阀单元125。

控制单元150包括第一确定单元153、第二确定单元154、第一控制器151和第二控制器152。根据本公开的示例性实施方式，控制单元150可以包括处理器(例如，计算机、微处理器、CPU、ASIC、电路、逻辑电路等)和存储软件指令的相关联的非暂时性存储器，该软件指令在由处理器执行时，提供第一确定单元153、第二确定单元154、第一控制器151和第二控制器152的功能。这里，存储器和处理器可以实现为单独的半导体电路。另选地，存储器和处理器可以实现为单个集成半导体电路。处理器可以体现一个或更多个处理器。

第一确定单元153确定第一制动装置110是否有问题。第一确定单元153可以基于从第一制动装置110的压力传感器等接收到的压力信息等，来确定第一制动装置110是否有问题。一旦确定了第一制动装置110有问题，第一确定单元153就发送第一故障信号。

第二确定单元154接收第一故障信号。一旦接收到故障信号，第二确定单元154就确定截止阀单元125是否有问题。具体地，第二确定单元154可以确定截止阀单元125在打开的同时是否卡住。第二确定单元154可以通过使用来自安装在第一制动装置110侧上的截止阀单元125的流路上的压力传感器(未示出)的压力测量结果，来确定截止阀单元125是否有问题。一旦确定了截止阀单元125有问题，第二确定单元154就可以发送第二故障信号。

第一控制器151控制第一制动装置110。当第一控制器151接收到截止阀故障信号时，第一控制器151可以控制第一制动装置110，使得第一制动装置110上的连接到储油器130和泵121的出口的流路关闭。具体地，第一控制器151可以以打开开关阀单元115的方式控制第一制动装置110。

第二控制器152控制第二制动装置120。第二控制器152可以包括第三确定单元152a。一旦接收到第一故障信号和/或第二故障信号后，第三确定单元152a就确定是否需要增加用于车辆的电子制动器向车辆施加的制动力。如果第三确定单元152a确定了需要增加制动力，则第二控制器152控制入口流路阀单元126打开并驱动泵。在此，入口流路阀单元126是安装在连接储油器130和泵121的入口的流路上的阀。

利用这种构造，根据本公开的实施方式的用于车辆的电子制动器即使在其中截止阀单元125卡住的故障的情况下也能够稳定地产生制动力。

根据本公开的实施方式的用于车辆的电子制动器及其控制方法具有以下效果：通过控制辅助制动装置，即使主制动装置有问题也产生安全行驶车辆所需的制动力，该辅助制动装置通过作为主制动装置的备用产生所需制动力。

此外，根据本公开的实施方式的用于车辆的电子制动器及其控制方法具有以下效果：通过由控制单元控制主制动装置，在双重故障情况下产生安全行驶车辆所需的制动力，使得在主制动装置和辅助制动装置有问题时，主制动装置向车轮制动器输送由辅助制动装置形成的液压压力。

尽管已经出于示例性目的描述了本公开的示例性实施方式，但本领域技术人员将理解，在不脱离所要求保护的发明的构思和范围的情况下，可以进行各种修改、添加和替换。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。本实施方式的技术构思的范围不受图示限制。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显式地描述的实施方式的限制，而是由权利要求及其等同物限制。