用于控制车辆的防锁死制动系统操作的方法和系统

摘要

提供一种用于控制防锁死制动系统（ABS）的操作的方法和系统。该系统包括ABS控制器和车辆控制器。当需要ABS操作时ABS控制器启动ABS操作信号。车辆控制器从ABS控制器接收启动的ABS操作信号并且基于所接收的ABS操作信号调整电动机转矩的输出。当从车辆控制器接收表示已经去除电动机转矩的信号时，ABS控制器操作ABS。

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年10月18日提交的韩国专利申请第 10-2013-0124834号的优先权，通过引用将其整体内容结合在此用于所有 目的。

技术领域

本发明总体上涉及一种用于控制防锁死制动系统（ABS）的操作的方 法和系统，并且更具体地，涉及一种通过更准确地检测ABS的操作来有 效率地去除电动机转矩从而减少里程油耗的损失的用于控制ABS的操作 的方法和系统。

背景技术

对于液压制动器，当制动踏板啮合时通过从主缸施加的制动液压来执 行车辆的制动。当大于路面与轮胎之间的静摩擦力的制动力被施加到轮胎 时，产生滑移现象（也即，轮胎在路面上滑移的现象）。为了防止这种现 象并维持稳定的制动力，已经开发ABS。ABS检测滑移现象并且基于检 测来调整制动液压以在最短距离内停止车辆。ABS可包括操作电气元件和 液压控制装置（例如：多个电磁阀、蓄压器）的ECU（电子控制器）和调 整传输至液压制动器的制动液压的液压泵。通常，基于由传感器检测的轮 转速和从轮转速估计出的车速来计算滑移值，并且在所计算的滑移值达到 预定的滑移值时ABS操作。

对于电动车辆或者燃料电池车辆，当以大致上低摩擦来执行迅速制动 时，在ABS最初地操作时在驱动电动机中产生噪声和轮振动。因为由于 不同于使用自动传动的发动机车辆因而驱动电动机、减速器和车轮直接连 接而没有液压传动从而生成噪音和轮振动，所以由于在制动之前的惯性再 生制动作用（coast regenerative braking action，执行与发动机制动器相似的 功能）驱动电动机向再生制动方向倾斜，并且因为当操作ABS时由于制 动液压的突然减少因而制动力突然改变同时由于在迅速制动过程中的惯 性的力被施加到驱动的方向上所以震动被施加至驱动电动机。

发明内容

因此，本发明提供一种用于控制车辆的ABS操作的方法和系统，该 方法和系统在燃料电池车辆或者电动车辆中稳定且有效地操作ABS。

根据本发明的一个方面，控制车辆的ABS的操作的方法可包括：当 需要ABS操作时，启动ABS操作信号；将所述启动的ABS操作信号发 送至车辆控制器；并且当从车辆控制器接收电动机转矩去除信号时操作 ABS，该电动机转矩去除信号表示响应于ABS操作信号已经去除电动机 转矩。

该方法还可以包括在发送启动的ABS操作信号之后为电动机转矩的 去除设置最大轮空时间。此外，该方法可包括在最大轮空时间已经过去之 后操作ABS。基于车辆的驾驶状态和驾驶环境，可从先前生成的最大轮空 时间表来提取和设置最大轮空时间。特别地，无论是否已经去除电动机转 矩，可在需要ABS操作时将最大轮空时间设置成约为0。该方法还可以包 括：在ABS操作过程中当无需ABS操作时停止ABS操作，并且禁止ABS 操作信号；并且将禁止的ABS操作信号发送至车辆控制器。

根据本发明的另一方面，一种控制车辆的ABS的操作的方法可包括： 基于车辆的加速踏板或者制动踏板的移动，通过车辆控制器生成使电动机 能够被操作的电动机转矩指令；通过车辆控制器从操作车辆的ABS的ABS 控制器接收表示是否需要ABS操作的ABS操作信号；在接收ABS操作 信号时通过车辆控制器来去除电动机转矩，并且将表示已经去除电动机转 矩的电动机转矩去除信号发送至ABS控制器；以及，在接收电动机转矩 去除信号时通过ABS控制器来操作ABS。

根据本发明的另一方面，一种控制车辆的ABS的操作的方法可包括： 基于车辆的加速踏板或者制动踏板的移动，通过车辆控制器生成使电动机 能被操作的电动机转矩指令；通过从操作车辆的ABS的ABS控制器接收 ABS的液压控制信号或者液压传感器信号由车辆控制器来判定ABS是否 正在操作；并且在确定ABS正在操作时通过车辆控制器来去除电动机转 矩。

该方法还可以包括：在ABS操作的过程中，通过车辆控制器来检测 车辆的轮转速和电动机的转速；并且在检测出的轮转速与检测出的电动机 转速之间的差异小于预定的参考值时，通过车辆控制器来生成和输出再生 制动电动机转矩。

根据本发明的又一方面，一种用于控制车辆的ABS的操作的系统可 包括：ABS控制器，被配置为当需要ABS操作时启动ABS操作信号；以 及车辆控制器，被配置为从ABS控制器接收启动的ABS操作信号并且基 于所接收的ABS操作信号来操作电动机转矩的输出；其中，ABS控制器 被配置为在从车辆控制器接收表示已经去除电动机转矩的信号时操作 ABS。

ABS控制器可被配置成为电动机转矩的去除设置最大轮空时间。所述 ABS控制器还可以被配置为在最大轮空时间已经过去之后操作ABS。基 于车辆的驾驶状态和驾驶环境，可从先前生成的最大轮空时间表来提取和 设置最大轮空时间。车辆控制器可被配置成在ABS操作的过程中检测车 辆的轮转速和电动机的转速，并且在检测出的轮转速与检测出的电动机转 速之间的差异小于预定的参考值时生成和输出再生制动电动机转矩。

附图说明

结合附图从以下详细说明中将更为清晰地理解本发明的上述及其他 目标、特征和优点，其中：

图1是示出了根据本发明的示例性实施方式在控制车辆的ABS操作 的方法中在ABS控制器侧上的控制方法的示例性流程图；

图2是示出了根据本发明的示例性实施方式在控制车辆的ABS操作 的方法中在系统侧上的控制方法的示例性流程图；以及

图3是示出了根据本发明的另一示例性实施方式在控制车辆的ABS 操作的方法中在车辆控制器侧上的控制方法的示例性流程图。

具体实施方式

应理解的是，本文中使用的术语“车辆”或“车辆的”或其他相似术 语包括普通的机动车，例如包括运动型多用途车（SUV）的客车、公共汽 车、卡车、各种商务车、包括各种小艇和舰船的水运工具、飞行器等，并 且包括混合动力车、电动车、插电式混合动力车、氢动力车、燃料电池车 以及其他可替代的燃料车（例如，源于除了石油以外的资源的燃料）。如 本文中所指的，混合动力车辆是具有两个或多个动力源的车辆，例如汽油 动力和电动力车辆。

尽管示例性实施方式作为使用多个执行示例性工艺的单元被描述，应 当理解的是，同样可以通过一个或者多个模块来执行示例性工艺。此外， 应理解的是，术语控制器/控制单元是指包括存储器和处理器的硬件装置。 该存储器被配置为对模块进行存储，并且该处理器具体地被配置为执行所 述模块以执行下文中进一步描述的一个或多个过程。

此外，本发明的控制逻辑可以体现为在计算机可读介质上的非易失性 计算机可读介质，该计算机可读介质包含由处理器、控制器/控制单元等执 行的可执行程序指令。计算机可读介质的实例包括但不限于ROM、RAM、 光盘（CD）-ROM、磁带、软盘、闪存、智能卡和光学数据存储装置。计 算机可读介质也可分布在网络耦合的计算机系统中，从而以分布式方式存 储和执行该计算机可读介质并且例如由远程信息处理服务器（telematics  server）或控制器局域网络（CAN）执行该计算机可读介质。

在此使用的术语仅出于描述具体实施方式的目的而并非旨在限制本 发明。除非上下文另有明确说明，否则如本文所使用的单数形式“一（a）”、 “一（an）”及“所述（the）”也旨在包括复数形式。将进一步理解的是， 术语“包括（comprises）”和/或“包括（comprising）”在用于本说明书中 时指明所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一 个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组合的存在或 添加。如在本文中使用的，术语“和/或”包括相关列出项的一个或多个的 任一和所有组合。

除非在上下文中明确指出或者显而易见，否则如在此所使用的术语 “大约”应理解为在本该领域中正常容许误差的范围内，例如在平均值的 2个标准误差内。“大约”可被理解为在所述值的10%、9%、8%、7%、 6%、5%、4%、3%、2%、1%、0.5%、0.1%、0.05%或0.01%的范围内。 除非上下文中清楚地表示，否则本文中提供的所有数值均由术语“大约” 来限定。

在本说明书或应用中所公开的本发明的示例性实施方式的具体结构 和功能描述已经被示出以仅描述本发明的示例性实施方式。本发明的示例 性实施方式可以以不同形式来实施而不应解释为本发明限于在本说明书 或者应用中所述的实施方式。此外，可以以不同方式来修改本发明的示例 性实施方式并且本发明的示例性实施方式可具有几种形式，并且因此在附 图中示出并在本说明书或者应用中详细地描述示例性实施方式。根据本发 明的原理的示例性实施方式不旨在限制于具体的公开，并且应当理解实施 方式包括属于本发明的精神和技术范围内的所有的变化、等同物和替代。

诸如第一和第二的术语可用于描述多种元件，但是元件不应受术语的 限制。术语仅用于将一个元件与另一个元件区分开来。例如，在不背离本 发明的范围的前提下，第一元件可被称为第二元件，同样，第二元件可被 称为第一元件。

当一个元件被描述为“连接”至或者“耦接”另一元件时，那么一个 元件可直接地连接至或耦接另一元件，但是应当理解的是该两个元件之间 可以插入第三元件。相反，当一个元件被描述成“直接地连接”至或者“直 接地耦接”另一元件时，应理解该两个元件之间不存在第三元件。同时， 相同的原理适用于描述元件之间的关系的其他表达形式，例如“在～之间” 和“正好在～之间”或者“接近～”和“邻接～”。

在本说明书中使用的术语仅用来描述示例性实施方式而不旨在限制 本发明。除非上下文中另有明确表述，否则单数的表达应理解为包括复数 的表达。应理解诸如“包含（include）”和/或“具有（have）”的术语表示 固定特征、数量、步骤、操作、元件、部分或者它们的组合的存在但是不 排除一个或多个其他特征、数量、步骤、操作、元件、部分或者它们的组 合或它们的添加的可能性的存在。除非另外定义，否则在此使用的所有术 语（包括技术术语和科学术语）与本发明所属的相关领域的普通技术人员 通常所理解的具有同样的含义。除非在本说明书中明确定义，否则诸如通 常使用词典中所定义的那些术语应当解释为具有与相关领域的上下文中 的意思一致的含义，而不应解释为理想的或过于正式的意思。

将参考附图详细地描述本发明的一些示例性实施方式。贯穿附图，相 同参考标号表示相同元件。

图1是示出了根据本发明的示例性实施方式在控制车辆的ABS操作 的方法中在ABS控制器侧上的控制方法的示例性流程图。

根据本发明的示例性实施方式的ABS控制器可被配置成基于确定 ABS操作的多个车辆传感器信号来判定是否需要ABS操作。当确定需要 ABS操作（作为判定的结果）时，在步骤S101，ABS控制器可被配置成 启动ABS操作信号。ABS操作信号可能不意味着ABS操作处于打开状态， 而是通过确定它是ABS操作状态而意味着ABS操作被需要的状态。在步 骤S103，ABS控制器可被配置成启动ABS操作信号并将启动的ABS操 作信号传送至车辆控制器。换言之，在执行ABS操作之前，ABS控制器 可被配置成将ABS操作信号传送至确定电动机转矩的车辆控制器。

在将ABS操作信号传送至车辆控制器之后，在步骤S105，ABS控制 器可被配置为基于车辆的驾驶状态和驾驶环境来生成最大轮空时间表。例 如，为确定电动机转矩去除最大轮空时间“α”（moto torque removal  maximum standby time），响应于用于确定ABS操作的多个传感器信号， ABS控制器可被配置为生成包括最大轮空时间的最大轮空时间表，该最大 轮空时间表已近基于路面的滑度、车速、制动踏板信号和在踏板信号方面 的改变（也即，车辆的危险度）被实验性地确定。因为以上影响因素，由 于路面变得更光滑以及车速的提高，因而最大轮空时间可以减小，并且由 于司机减速意图的强化（也即，随着制动器中制动踏板信号或者改变的增 加），因而最大轮空时间可减小。

在步骤S107，ABS控制器可被配置成基于所生成的最大轮空时间表 来设置电动机转矩去除最大轮空时间。在做出表示需要ABS操作的控制 判定时，ABS控制器可被配置为从在做出控制判定时的时间起测量必要的 时间。可通过计算器来测量必要的时间。在步骤S109，ABS控制器可被 配置成当增加计算器以测量必要的时间时从车辆控制器接收表示已经去 除电动机转矩的电动机转矩去除信号。

在步骤S111，ABS控制器被配置为判定当前必要的时间是否大于基 于相应的环境、危险度已经设置出的最大轮空时间或者判定是否已经接收 电动机转矩去除信号。更具体地，在步骤S113，ABS控制器可配置成在 ABS控制器从车辆控制器接收信号（该信号表示已经去除电动机转矩）时 或者无论是否已经接收电动机转矩去除信号在最大轮空时间过去时操作 ABS。在当前必要的时间小于最大轮空时间并且未从车辆控制器接收表示 已经去除电动机转矩的信号时，ABS控制器可被配置为在通过计算器增加 必要的时间时通过接收电动机转矩控制信号来继续判定电动机转矩控制 信号是否处于启动状态。

此后，在步骤S115中，ABS控制器可被配置成判定继续ABS操作是 否已无必要。换言之，在步骤S117，在基于前轮和后轮旋转的次数以及是 否已经出现滑移已经将车辆恢复至正常状态（例如，在无需ABS操作时） 时，ABS控制器可被配置成禁止ABS操作信号。此外，车辆控制器可被 配置成响应于禁止ABS操作信号将电动机转矩输出（具有标准值不等于 0）传输至电动机控制器。

为了参考，在响应于确定需要ABS操作ABS控制器将执行ABS操 作时，可将最大轮空时间“α”设置为约等于0。特别地，尽管车辆控制 器还未去除电动机转矩，ABS控制器可被配置成将ABS操作信号发送至 车辆控制器，并且随后操作ABS。此外，尽管在设定的最大轮空时间内未 从车辆控制器接收电动机转矩去除信号，但是ABS控制器可被配置成操 作ABS。

图2是示出了根据本发明的示例性实施方式在控制车辆的ABS操作 的方法中在系统侧上的控制方法的示例性流程图。用于控制车辆的ABS 操作的系统可包括车辆控制器50和ABS控制器100。在图2的左侧上的 流程图示出由车辆控制器50（也即，主体）执行的步骤，以及在图2右侧 的流程图示出由ABS控制器100执行的步骤。可单独地执行由车辆控制 器50和ABS控制器100执行的步骤。换言之，车辆控制器50和ABS控 制器100可通过使用无线通信（包括控制局域网络（CAN）通信）和使用 导线的有线通信来收发信号从而共同地调整ABS操作和电动机转矩。可 将ABS控制器100与车辆控制器50之间的通信速度确定成使得由于控制 方法而可能出现的ABS操作的延迟不产生影响司机安全性的问题。

车辆控制器50可被配置成在控制电动机转矩的过程中基于驱动时所 收集的信息来生成转矩指令以输出必要的电动机转矩，并且可被配置为输 出转矩指令。响应于转矩指令，电动机控制器（未示出）可被配置为通过 使用反相器（未示出）来调整（例如，3相电流控制）电动机转矩来生成 必要的转矩。因为ABS控制器100可被配置成直接地接收表示是否需要 ABS操作的判定的值，所以车辆控制器50可被配置成更准确有效地判定 是否需要ABS操作。此外，车辆控制器50可被配置成响应于ABS致动 器液压控制信号（或者控制指令信号）和ABS液压传感器信号来判定ABS 是否正在操作。例如，当ABS控制器100与车辆控制器50之间不执行通 信时，响应于ABS致动器液压控制信号（或者控制指令信号）和ABS液 压传感器信号可判定是否需要ABS操作，但是本发明不限于此。

此外，在步骤S201，车辆控制器50可被配置成继续生成电动机转矩 指令。车辆控制器50可被配置成基于车辆的加速踏板或者制动踏板的移 动（例如啮合）来生成命令电动机被操作的电动机转矩指令。在步骤S203， 从ABS控制器100接收启动的ABS操作信号。响应于启动的ABS操作 信号，在步骤S205，车辆控制器50可被配置为去除电动机转矩。此外， 在步骤S207，车辆控制器50可被配置为将表示已经去除电动机转矩的电 动机转矩去除信号传送至ABS控制器100。当在步骤S209从车辆控制器 50接收电动机转矩去除信号时，在步骤S211，ABS控制器100可被配置 成操作ABS。

在ABS操作时，在步骤S213，车辆控制器50可被配置为检测车辆的 轮转速和电动机转速。在ABS操作之后，可以重复迅速地开始和中断液 压制动力的生成。特别地，当电动机转矩为约0时，由于电动机与减速器 （未示出）与附接至车身的止动件分离，因而可产生小振动。因此，车辆 控制器50可被配置成在除初始ABS操作部分以外的部分中生成电动机再 生制动力，并且电动机和减速器保持与止动件接触以减少车辆的振动。

在步骤S215，车辆控制器50可被配置为在ABS操作时比较轮的转速 与电动机的驱动轴的转速。在步骤S217，当基于轮的转速与驱动轴的转 速之间的差异计算出的误差（作为比较的结果）小于预定的参考值时，车 辆控制器50可被配置成确定滑移已经从在ABS首先操作时的滑移被减小 并且随后生成减少的再生制动转矩指令值。更具体地，当执行再生制动时， 转矩指令值可为负（-）值。当基于轮的转速与驱动轴的转速之间的差异 计算出的误差（作为比较的结果）大于预定的参考值时，如同在现有的 ABS操作中，车辆控制器50可被配置成停止电动机转矩的生成。

图3是示出了根据本发明的另一示例性实施方式在控制车辆的ABS 操作的方法中在车辆控制器侧上的控制方法的示例性流程图。

在步骤S301，车辆控制器50可被配置成继续生成电动机转矩指令。 车辆控制器50可被配置成基于车辆的加速踏板或者制动踏板的移动来生 成使电动机能够被操作的电动机转矩指令。此外，车辆控制器50可被配 置成在步骤S303从ABS控制器100接收ABS致动器液压控制信号（或 控制指令信号）或者ABS液压传感器信号，并且在步骤S305基于ABS 致动器液压控制信号（或控制指令信号）或者ABS液压传感器信号来判 定是否需要ABS操作。换言之，在步骤S307，与图2的示例性实施方式 中不同，车辆控制器50可能不接收表示需要ABS操作的启动的ABS操 作信号，但是车辆控制器50可被配置成直接地接收表示ABS是否操作的 ABS致动器液压控制信号（或控制指令信号）或者ABS液压传感器信号， 并且在ABS操作时去除电动机转矩。可几乎同时执行ABS是否操作和电 动机转矩的去除。

在正在操作ABS时，在步骤S309，车辆控制器50可被配置为检测车 辆的轮转速和电动机转速。在已经操作ABS之后，可以重复迅速地开始 和中断液压制动力的生成。特别地，当电动机转矩约为0时，由于电动机 和减速器（未示出）与附接至车身的止动件分离，因而可产生大致上地小 振动。因此，车辆控制器50可被配置成在除初始ABS操作部分以外的部 分中生成电动机再生制动力，并且电动机和减速器可保持与止动件接触以 减少车辆的振动。

在步骤S311，车辆控制器50可被配置为在ABS操作时比较轮的转速 与电动机的驱动轴的转速。当基于轮的转速与驱动轴的转速之间的差异计 算出的误差（作为比较的结果）小于预定的参考值时，在步骤S313，车 辆控制器50可被配置成确定滑移已经从在ABS首先操作时的滑移被减小 并且随后生成大致上小的再生制动转矩指令值。更具体地，当执行再生制 动时，转矩指令值可为负（-）值。当基于轮的转速与驱动轴的转速之间 的差异计算出的误差（作为比较的结果）大于预定的参考值时，如同在现 有的ABS操作中，车辆控制器50可被配置成停止电动机转矩的生成。

根据本发明的示例性实施方式的用于控制车辆的ABS操作的方法和 系统，可通过在ABS操作时将电动机转矩去除至约为0来减少在ABS操 作的过程中出现的车辆的震动和振动。此外，因为可从ABS控制器接收 表示是否需要ABS操作的信号以直接地调整ABS操作，所以可防止ABS 操作的错误检测。因此，因为可防止由于错误的检测导致的对电动机再生 制动的不必要的妨碍，所以可减少里程油耗的损失并可防止制动力的减 少。

此外，因为车辆控制器可被配置成从ABS控制器直接地接收控制信 号或制动液压传感器信号以调整ABS液压、判定是否需要ABS操作以及 去除电动机转矩，所以可减少在车辆中产生的振动和震动。此外，因为在 除初始ABS操作部分以外的部分中产生电动机再生制动力，所以可防止 大致上的小振动并可改善里程油耗。因为可检查开始或结束ABS操作的 时间，所以可准确地控制停止或重新启动再生制动的时间。

尽管出于说明性目的描述了本发明的示列性实施方式，然而，本领域 中的技术人员将认识到在不背离所附权利要求中公开的本发明的范围和 精神的前提下各种变形、添加以及替换均是可能的。