專利名稱：智能助力制動系統(tǒng)的壓力控制裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及智能助力制動系統(tǒng)的壓力控制裝置及其方法，更詳細(xì)地說是涉及將提前求出的對于智能阻力器需求制動壓力的電流的前饋增益(feed forward gain),附加輸入到電流控制器的需求電流中，由此來實(shí)現(xiàn)迅速穩(wěn)定的系統(tǒng)應(yīng)答性能的智能助力制動系統(tǒng)的壓力控制裝置及其方法。
背景技術(shù)：
通常，車輛的制動裝置是為行駛中的車輛減速或停止的同時，維持駐車狀態(tài)而使用的裝置，大概是通過利用摩擦力將汽車的動能轉(zhuǎn)換為熱能，并將其放散到空氣中，來執(zhí)行制動。所述的車輛制動裝置大體分為，對行駛中的車輛減速或停止而使用的主制動，與為了維持駐車狀態(tài)而使用的駐車制動，主制動是在駕駛者腳踏踏板時，將發(fā)生的響應(yīng)力通過傳達(dá)到各個車輪的器具，分流為機(jī)械式、油壓式及空氣式，其中油壓式的制動，可以將制動力可以均等地傳達(dá)到所有輪胎，因此摩擦損失少，所需操作力少等優(yōu)點(diǎn)，而被廣泛使用。圖1是為了說明通常的智能助力制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的圖，圖2是為了說明根據(jù)以往技術(shù)的智能助力制動裝置結(jié)構(gòu)的圖，圖3是圖示根據(jù)以往技術(shù)的智能助力制動裝置的實(shí)驗(yàn)波形及測量數(shù)據(jù)的圖。如圖1所示，智能助力制動系統(tǒng)包括電機(jī)I與主主缸2，用于形成前后輪制動壓；副主缸3與踏板模擬器4，用于生成駕駛者的響應(yīng)力；電磁閥5與踏板行程傳感器6，用于油路的開閉；ECU (未圖示)、踏板模擬器8與儲油箱9，用于控制電機(jī)I。這樣的智能助力制動系統(tǒng)，在駕駛者腳踏踏板時，從踏板行程傳感器6接收傳感到的踏板變位值，與從分別設(shè)置于主主缸2與副主缸3的壓力傳感器(未圖示)接收壓力值，并通過接收的踏板變位值與壓力值來決定需求制動壓力，再根據(jù)決定的需求制動壓力來驅(qū)動電機(jī)1，由此來執(zhí)行前后輪的制動。此時，智能助力制動系統(tǒng)的制動裝置，如圖2所示，當(dāng)控制智能助力器的壓力時，壓力控制器10會按照當(dāng)前的壓力與需求制動壓力的差值，通過比例及積分器，使電機(jī)I按照比例地輸出最終需要輸出的扭矩。因?yàn)榕ぞ嘏c電流具有比例關(guān)系(Ι/Kt)，因此，需求扭矩可以轉(zhuǎn)換為需求電流來輸出，并輸入為電流控制器20的需求電流。電流控制器20由R與L構(gòu)成，由此來滿足需求電流，并向電機(jī)I施加電壓來執(zhí)行制動。但是，如圖3的B與C所示，為了加快壓力的應(yīng)答性，增加壓力控制器10的比例、積分控制器的增益(gain)的情況下，比較需求制動壓力圖表Cl與輸出扭矩圖表C2時,會發(fā)生比需求制動壓力更大的過沖(overshoot)，如A與C所示，為了消除過沖，減少壓力控制器10的比例、積分控制器的增益的情況下，比較需求制動壓力圖表Cl與輸出扭矩圖表C2時，雖然可以消除過沖，但是存在應(yīng)答性慢，并在正常狀態(tài)下，與需求制動壓力發(fā)生差異的問題。本發(fā)明的背景技術(shù)公開于，韓國公開專利公報2001 -0003279號(2001. 01. 15公
開，發(fā)明的名稱車輛用制動裝置的踏板與制動助力器的連接結(jié)構(gòu))。

發(fā)明內(nèi)容
(要解決的技術(shù)問題)本發(fā)明的目的在于提供智能助力制動系統(tǒng)的壓力控制裝置及其方法，將提前求出的對于智能助力器需求制動壓力的電流的前饋增益(feedforward gain),附加輸入到電流控制器的需求電流中，由此來實(shí)現(xiàn)迅速穩(wěn)定的系統(tǒng)應(yīng)答性能。(解決問題的手段)根據(jù)本發(fā)明的智能助力制動系統(tǒng)的壓力控制裝置，其特征在于，包括壓力控制器，按照當(dāng)前壓力與需求制動壓力的差值，輸出用于控制電機(jī)的需求扭矩；壓力前饋部(pressure feed forward),通過已設(shè)定的前饋增益(feed forward gain),運(yùn)算并輸出對于所述需求制動壓力的電流；及電流控制器，從所述壓力控制器接收需求扭矩，從所述壓力前饋部接收對于所述需求制動壓力的電流，從而生成需求電流并將對于所述需求電流的需求電壓施加到電機(jī)上，來控制制動壓力。此外，根據(jù)本發(fā)明的智能助力制動系統(tǒng)的壓力控制方法，其特征在于，包括接收踏板變位信號的步驟；通過所述踏板變位信號運(yùn)算需求制動壓力的步驟；將根據(jù)所述需求制動壓力與當(dāng)前壓力的差值的需求扭矩轉(zhuǎn)換為電流的步驟；通過已設(shè)定的前饋增益(feedforward gain),運(yùn)算對于所述需求制動壓力的電流的步驟；在對于所述需求扭矩的電流上加上對于所述需求制動壓力的電流來生成所述需求電流的步驟；將所述需求電流轉(zhuǎn)換為用于驅(qū)動電機(jī)的電壓，并施加到電機(jī)上的步驟；及根據(jù)施加到所述電機(jī)上的電壓來驅(qū)動電機(jī)，由此來控制制動壓力的步驟。(發(fā)明的效果)如上所述，本發(fā)明是將提前求出的對于智能助力器需求制動壓力的電流的前饋增益(feed forward gain),附加輸入到電流控制器的需求電流中，由此來實(shí)現(xiàn)迅速穩(wěn)定的系統(tǒng)應(yīng)答性能。


圖1是為了說明通常的智能助力制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的圖。圖2是為了說明根據(jù)以往技術(shù)的智能助力制動裝置的壓力控制裝置結(jié)構(gòu)的圖。圖3是圖示根據(jù)以往技術(shù)的智能助力制動裝置的壓力控制裝置的實(shí)驗(yàn)波形及測量數(shù)據(jù)的圖。圖4是為了說明根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的智能助力制動系統(tǒng)的壓力控制裝置結(jié)構(gòu)的圖。圖5是為了說明根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的智能助力制動系統(tǒng)的壓力控制方法的圖。圖6與圖7是圖示根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的智能助力制動系統(tǒng)的壓力控制裝置的實(shí)驗(yàn)波形及測量數(shù)據(jù)的圖。
(附圖標(biāo)記說明)100:壓力控制器200:電流控制器300:壓力前饋部400:電機(jī)500:制動系統(tǒng)
具體實(shí)施例方式
下面，通過實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行更加詳細(xì)地說明。但這僅僅是例示性的實(shí)施例，本發(fā)明的技術(shù)保護(hù)范圍并不限定于這些實(shí)施例。在此過程中，附圖中所示的線條的厚度或結(jié)構(gòu)元件的大小等，為了說明上的明確性和便利而可能會被放大圖示。此外，后述的術(shù)語是考慮到本發(fā)明中的功能而定義的術(shù)語，其可以根據(jù)用戶、操作者的意圖或慣例而不同。因此，針對該術(shù)語的定義應(yīng)當(dāng)基于本說明書全文的內(nèi)容而確定。圖4是為了說明根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的智能助力制動系統(tǒng)的壓力控制裝置結(jié)構(gòu)的圖。如圖4所示，根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的智能助力制動裝置包括:壓力控制器100 ；電流控制器2OO ;壓力前饋部(pressure feed forward) 300 壓力控制器100按照當(dāng)前壓力與需求制動壓力的差值，輸出用于控制電機(jī)400的
需求扭矩。這樣的壓力控制器100，在智能助力器的壓力控制時，按照當(dāng)前壓力與需求制動壓力的差值，通過比例積分器，使電機(jī)400按照比例地輸出最終需要輸出的需求扭矩。由于需求扭矩與電流具有比例關(guān)系(Ι/Kt)，因此可以轉(zhuǎn)換為需求電流輸入到電流控制器200。壓力前饋部300，轉(zhuǎn)換為對于需求制動壓力的電流來輸出。這樣的壓力前饋部300,通過已設(shè)定的前饋增益(feed forward gain)運(yùn)算對于需求制動壓力的電流并輸出到電流控制器200。這樣的對于需求制動壓力的電流，會被加到作為電流控制器200的輸入值的參考值上。電流控制器200，從壓力控制器100接收需求扭矩，從壓力前饋部300接收對于需求制動壓力的電流，在對于需求扭矩的電流上加上對于需求制動壓力的電流，來生成需求電流,并將對于生成的需求電流的需求電壓施加到電機(jī)400上。這樣的電流控制器200，將用于滿足需求電流的需求電壓施加到電機(jī)400上，由此來通過制動系統(tǒng)500來執(zhí)彳了制動。具有如上所述結(jié)構(gòu)的智能助力制動裝置的壓力控制裝置，壓力控制時，將根據(jù)需求制動壓力與當(dāng)前壓力的差值的需求扭矩轉(zhuǎn)換為電流，通過已設(shè)定的前饋增益(feedforward gain)來運(yùn)算對于需求制動壓力的電流,在對于需求扭矩的電流上加上對于需求制動壓力的電流來生成用于驅(qū)動電機(jī)400的需求電流。圖5是為了說明根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的智能助力制動系統(tǒng)的壓力控制方法的圖。圖6與圖7是圖示根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的智能助力制動系統(tǒng)的壓力控制裝置的實(shí)驗(yàn)波形及測量數(shù)據(jù)的圖。
如圖5所示，首先，通過接收根據(jù)駕駛者的踏板操作的踏板變位信號或主缸的壓力變位，來判斷制動需求(S10 )。此時，通過輸入的踏板變位信號來運(yùn)算需求制動壓力(S20)。之后，輸出根據(jù)需求制動壓力與當(dāng)前壓力的差值的需求扭矩來執(zhí)行壓力控制(S30)。為了實(shí)質(zhì)性地控制電機(jī)，相對于需求扭矩，按照比例地轉(zhuǎn)換需求電流,來電流控制電機(jī)(S40)。此時，需求電流的生成，首先，接收對于根據(jù)需求制動壓力與當(dāng)前壓力的差值的需求扭矩的電流，接收通過已設(shè)定的前饋增益(feed forwardgain)運(yùn)算的對于需求制動壓力的電流。之后，在對于需求扭矩的電流上加上對于需求制動壓力的電流來生成需求電流。將這樣生成的對于需求電流的需求電壓施加到電機(jī)400上，來生成制動壓力(S50)。通過施加的需求電壓驅(qū)動電機(jī)400，來生成制動壓力后，對需求制動壓力與根據(jù)接收到的壓力傳感值的實(shí)際制動壓力進(jìn)行比較，當(dāng)實(shí)際制動壓力無法達(dá)到需求制動壓力時，反復(fù)地執(zhí)行壓力控制(S60)，當(dāng)相同時，接收制動結(jié)束狀態(tài)，來判斷制動結(jié)束(S70 )。此時，制動結(jié)束狀態(tài)可以為踏板變位信號。如圖6與圖7圖示的實(shí)驗(yàn)波形與圖表所示，通過接收對于智能助力器的需求制動壓力的電流與對于需求扭矩的電流來生成需求電流，由此可以實(shí)現(xiàn)迅速穩(wěn)定的系統(tǒng)應(yīng)答性倉泛。S卩，如圖6圖示的實(shí)驗(yàn)波形所示，加上通過已設(shè)定的前饋增益運(yùn)算的對于需求制動壓力的電流的情況下，比較需求制動壓力圖表Cl與輸出扭矩圖表C2時，可以實(shí)現(xiàn)沒有過沖(Over shoot)的穩(wěn)定應(yīng)答性能，如圖7的圖表所示，可以知道本發(fā)明的數(shù)據(jù)得到了顯著地提升。綜上所述，智能助力器的壓力控制時，按照當(dāng)前的壓力與需求制動壓力的差值，壓力控制器100會通過比例積分器，使電機(jī)400按照比例地輸出最終需要輸出的扭矩，這樣的扭矩，因?yàn)榕c電流具有比例關(guān)系(Ι/Kt)，因此可以轉(zhuǎn)換為電流輸入到電流控制器200。此外,壓力前饋部300,通過前饋增益(feed forward gain),運(yùn)算對于需求制動壓力的電流，并輸出到電流控制器200。此時，電流控制器200會在對于需求扭矩的電流上加上對于需求制動壓力的電流來生成需求電流。這樣生成的需求電流，會以用于驅(qū)動電機(jī)的需求電壓的形式施加到電機(jī)400上，通過電機(jī)400驅(qū)動生成的壓力，來執(zhí)行制動系統(tǒng)5的制動。如上所述，本發(fā)明是通過接收對于智能助力器的需求制動壓力的電流與對于需求扭矩的電流,來生成需求電流，由此來實(shí)現(xiàn)迅速穩(wěn)定的系統(tǒng)應(yīng)答性能。以上參照附圖中所示的實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了說明，但這僅僅是例示性的實(shí)施例，本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，能夠從中實(shí)現(xiàn)多種變形及等同的其他實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種智能助力制動系統(tǒng)的壓力控制裝置，其特征在于，包括:壓力控制器，按照當(dāng)前壓力與需求制動壓力的差值，輸出用于控制電機(jī)的需求扭矩；壓力前饋部，通過已設(shè)定的前饋增益，運(yùn)算并輸出對于所述需求制動壓力的電流；及電流控制器，從所述壓力控制器接收需求扭矩，從所述壓力前饋部接收對于所述需求制動壓力的電流，從而生成需求電流并將對于所述需求電流的需求電壓施加到電機(jī)上，來控制制動壓力。
2.一種智能助力制動系統(tǒng)的壓力控制方法，其特征在于，包括: 接收踏板變位信號的步驟； 通過所述踏板變位信號運(yùn)算需求制動壓力的步驟； 將根據(jù)需求制動壓力與當(dāng)前壓力的差值的需求扭矩轉(zhuǎn)換為電流的步驟； 通過已設(shè)定的前饋增益，運(yùn)算對于所述需求制動壓力的電流的步驟； 對于所述需求扭矩的電流加上對于所述需求制動壓力的電流來生成所述需求電流的步驟； 將所述需求電流轉(zhuǎn)換為用于驅(qū)動電機(jī)的電壓，并施加到電機(jī)上的步驟；及 根據(jù)施加到所述電機(jī)上 的電壓來驅(qū)動電機(jī)，由此來控制制動壓力的步驟。
全文摘要
本發(fā)明是涉及將提前求出的對于智能助力器需求制動壓力的電流的前饋增益(feed forward gain)，附加輸入到電流控制器的需求電流中，由此來實(shí)現(xiàn)迅速穩(wěn)定的系統(tǒng)應(yīng)答性能的智能助力制動系統(tǒng)的壓力控制裝置及其方法，其特征在于，包括壓力控制器，按照當(dāng)前壓力與需求制動壓力的差值，輸出用于控制電機(jī)的需求扭矩；壓力前饋部(pressure feedforward)，通過已設(shè)定的前饋增益(feed forward gain)，運(yùn)算并輸出對于所述需求制動壓力的電流；及電流控制器，從所述壓力控制器接收需求扭矩，從所述壓力前饋部接收對于所述需求制動壓力的電流，從而生成需求電流并將對于所述需求電流的需求電壓施加到電機(jī)上，來控制制動壓力。
文檔編號B60T13/74GK103072564SQ201210390639
公開日2013年5月1日 申請日期2012年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月25日
發(fā)明者薛鏞哲, 鄭完敎 申請人:現(xiàn)代摩比斯株式會社