电动制动系统及其控制方法与流程

本公开的实施方式涉及电动制动系统，更具体地讲，涉及一种被配置为执行后轮再生制动协作控制的电动制动系统及其控制方法。

背景技术

再生制动系统是通过由允许车辆行驶的惯性操作发电机来生成电能的系统。通常，再生制动系统充当链接到一个或更多个制动器的系统。

再生制动系统的最重要的作用是制动。尽管在电机作为发电机操作的再生制动期间可再生能量，但是难以仅利用再生制动系统的制动器来生成车辆驾驶员所期望的制动力。为了解决此问题，许多开发商和公司正在对再生制动协作控制制动系统进行深入研究，该再生制动协作控制制动系统由能够通过与液压制动器协作来生成制动力的集成制动控制器和液压供给装置的组合实现。

例如，当驾驶员踩下制动踏板时，再生制动协作控制制动系统可通过检测驾驶员多快踩下制动踏板以及驾驶员踩下制动踏板多深来检测驾驶员期望多少制动力，可在制动力的范围内使用再生制动协作控制制动器的最大值，并且可使用液压制动器来补充剩余的不足部分。

技术实现要素：

因此，本公开的一方面在于提供一种用于后轮再生制动车辆中的控制和分配前轮的制动压力和后轮的制动压力的方法。

本公开的另一方面在于提供一种防止前轮或后轮过度制动，从而导致车辆的稳定姿态的技术。

本发明的附加方面将在以下描述中部分地阐述，并且部分地将从该描述显而易见，或者可通过本发明的实践学习。

根据本公开的一方面，一种电动制动系统包括：踏板传感器，其被配置为感测踏板力；计算器，其被配置为基于所感测的踏板力来计算目标制动压力；第一液压回路，其被配置为形成至少一个后轮的制动压力或者形成后轮再生制动压力；第二液压回路，其被配置为形成至少一个前轮的制动压力；以及控制器，其被配置为在车辆减速期间执行后轮再生制动，当后轮再生制动压力达到最大再生制动压力时执行前轮液压的协作控制，当后轮再生制动被解除时将前轮液压增大至目标制动压力，然后增大后轮液压。

在前轮液压协作控制期间，控制器可将前轮液压增大至第一阈值。

在前轮液压协作控制期间，控制器可增大前轮液压以形成与基于驾驶员减速意愿的制动转矩与最大再生制动转矩之差对应的制动转矩量。

控制器可将前轮液压增大至目标制动压力，然后可将后轮液压增大至目标制动压力。

当所感测的驾驶员制动压力的变化高于第二阈值时，控制器可通过仅控制前轮液压来执行车辆的减速。

当前轮液压达到第三阈值时，控制器可执行后轮再生制动。

当后轮再生制动压力达到最大再生制动压力时，控制器可按照前轮转矩与最大再生制动转矩之和与基于驾驶员的目标制动压力的目标制动转矩相同的方式减小前轮液压。

当前轮液压达到第四阈值时，控制器可将后轮液压增大至目标制动压力，并且可将前轮液压减小至目标制动压力。

控制器可允许将后轮液压增大至目标制动压力所需的消耗时间与将前轮液压减小至目标制动压力所需的另一消耗时间相同。

控制器可防止后轮再生制动。

在后轮再生制动解除期间，控制器可将前轮液压增大至高于目标制动压力的第五阈值，然后可增大后轮液压。

第五阈值可以是在后轮再生制动的终点处预测的基于驾驶员减速意愿的目标制动压力。

控制器可将后轮液压增大至基于驾驶员减速意愿的目标制动压力，然后可使前轮液压和后轮液压同步。

根据本公开的另一方面，一种电动制动控制方法包括以下步骤：感测踏板力；基于所感测的踏板力来计算目标制动压力；以及控制形成至少一个后轮的制动压力或形成后轮再生制动压力的第一液压回路或者形成至少一个前轮的制动压力的第二液压回路。该电动制动控制方法包括以下步骤：在车辆减速期间执行后轮再生制动，并且当后轮再生制动压力达到最大再生制动压力时，执行前轮液压的协作控制；当后轮再生制动被解除时，将前轮液压增大至基于驾驶员减速意愿的目标制动压力；以及当前轮液压增大至基于驾驶员减速意愿的目标制动压力时，增大后轮液压。

当前轮液压增大至基于驾驶员减速意愿的目标制动压力时增大后轮液压的步骤可包括以下步骤：通过将后轮液压增大至基于驾驶员减速意愿的目标制动压力来使前轮液压和后轮液压同步。

附图说明

本发明的这些和/或其它方面将从以下结合附图进行的实施方式的描述而变得显而易见并且更易于理解，附图中：

图1是示出根据本公开的实施方式的基于再生协作控制的电动制动系统的框图。

图2是示出根据本公开的实施方式的电动制动系统的非制动状态的液压回路图。

图3是示出根据本公开的实施方式的电动制动系统的后轮再生制动协作控制操作的液压回路图。

图4是示出根据本公开的实施方式的电动制动系统的框图。

图5是示出根据本公开的实施方式的基于再生制动协作控制的电动制动控制方法的曲线图。

图6是示出根据本公开的另一实施方式的基于再生制动协作控制的电动制动控制方法的曲线图。

图7是示出根据本公开的另一实施方式的基于再生制动协作控制的电动制动控制方法的曲线图。

图8是示出根据本公开的另一实施方式的基于再生制动协作控制的电动制动控制方法的曲线图。

图9是示出根据本公开的实施方式的基于再生制动协作控制的电动制动控制方法的流程图。

图10是示出根据本公开的另一实施方式的基于再生制动协作控制的电动制动控制方法的流程图。

图11是示出根据本公开的另一实施方式的基于再生制动协作控制的电动制动控制方法的流程图。

图12是示出根据本公开的另一实施方式的基于再生制动协作控制的电动制动控制方法的流程图。

图13是示出根据本公开的另一实施方式的基于再生制动协作控制的电动制动控制方法的流程图。

具体实施方式

现在将详细参照本公开的实施方式，其示例示出于附图中，其中相似的标号始终表示相似的元件。本公开的范围或精神不限于这些实施方式，而是可按照各种其它形式来实现。仅提供实施方式以更完整地示出本公开并使得本领域普通技术人员能够充分地理解本公开的范围。在附图中，为了描述方便和清晰，元件的尺寸和形状可能被夸大或缩小。

图1是示出根据本公开的实施方式的基于再生协作控制的电动制动系统的框图。图2是示出根据本公开的实施方式的电动制动系统的非制动状态的液压回路图。图3是示出根据本公开的实施方式的电动制动系统的后轮再生制动协作控制操作的液压回路图。

参照图1至图3，电动制动系统1可包括：主缸20，其生成液压(液压流体压力)；储存器30，其联接至主缸20的上部以储存液压流体；输入杆12，其根据施加于制动踏板10的脚压力来对主缸20施加压力；一个或更多个轮缸40，其在储存器20中的液压流体被输送到其时执行各个车轮rr、rl、fr和fl的制动；踏板位移传感器11，其感测制动踏板10的位移；以及仿真装置50，其提供与制动踏板10的踏板力对应的反作用力。

主缸20可被配置为具有至少一个腔室，从而生成液压。例如，主缸20可包括第一主腔室20a和第二主腔室20b。

第一主腔室20a可包括连接到输入杆12的第一活塞21a，第二主腔室20b可包括第二活塞22a。第一主腔室20a可与第一液压口24a连通，油通过该第一液压口24a输入和输出。第二主腔室20b可与第二液压口24b连通，油通过该第二液压口24b输入和输出。例如，第一液压口24a可连接到第一后备通道251，第二液压口24b可连接到第二后备通道252。

设置有两个主腔室20a和20b的主缸20可被设计为在故障的情况下确保安全。例如，两个主腔室20a和20b中的第一主腔室20a可通过第一后备通道251连接到车辆的右后轮rr和左后轮rl，另一主腔室20b可通过第二后备通道252连接到车辆的右前轮fr和左后轮rl。

第一弹簧21b可设置在主缸20的第一活塞21a和第二活塞22a之间，并且第二弹簧22b可设置在第二活塞22a和主缸20的端部之间。

第一弹簧21b和第二弹簧22b可被响应于制动踏板10的位移改变而移动的第一活塞21a和第二活塞22a压缩，以使得第一弹簧21b和第二弹簧22b可储存通过其压缩生成的弹力。当推压第一活塞21a的力变得弱于弹力时，储存在第一弹簧21b和第二弹簧22b中的弹力将第一活塞21a和第二活塞22a推回到其原始位置。

对主缸20的第一活塞21a加压的输入杆12可紧密地接触第一活塞21a。即，主缸20与输入杆12之间的间隙可不存在。因此，被驾驶员踩下的制动踏板10可直接对主缸20加压，而没有踏板自由行程区域。

第一主腔室20a可通过第一储存器通道61连接到储存器30，第二主腔室20b可通过第二储存器通道62连接到储存器30。

第一储存器通道61可设置有止回阀64，止回阀64允许油从储存器30流到第一主腔室20a，并且防止油从第一主腔室20a流到储存器30。

第一储存器通道61的止回阀64的前端和后端可通过旁路通道63彼此连接。旁路通道63可设置有检查阀60。

检查阀60可被实现为双向控制阀以控制储存器与主缸20之间的油的流动。检查阀60可被实现为常开(no)电磁阀，其在正常状态下保持打开，然后在从电动控制单元(ecu)接收到关闭信号时关闭。检查阀60可检测是否存在仿真器阀54的泄漏。该检查模式可在车辆行驶或停止期间通过ecu在预定条件下执行。

储存器30可包括三个储存器腔室31、32和33。例如，三个储存器腔室31、32和33可彼此平行布置成一列。

参照图2，第一储存器腔室31可连接到主缸20的第一主腔室20a、轮缸40和仿真装置50。即，第一储存器腔室31可通过第一储存器通道61连接到第一主腔室20a，并且可连接到布置有四个轮缸40当中的两个轮缸fr和rl的第一液压回路201的轮缸40。

第一储存器腔室31与第一主腔室20a之间的连接可由止回阀64和检查阀60控制，并且第一储存器腔室31与仿真装置50之间的连接可由仿真器阀54和仿真器止回阀55控制。第一储存器腔室31与轮缸40之间的连接可由第一出口阀222a和第二出口阀222b控制。

第二储存器腔室32可连接到液压供给装置100(稍后描述)。第二储存器腔室32可连接到液压提供单元110的第一压力腔室112和第二压力腔室113。更详细地，第二储存器腔室32可通过第一倾泄通道116连接到第一压力腔室112，并且可通过第二倾泄通道117连接到第二压力腔室113。

第三储存器腔室33可连接到主缸20的第二主腔室20b和轮缸40。即，第三储存器腔室33可通过第二储存器通道62连接到第二主腔室20b，并且可连接到布置有四个轮缸40当中的另两个轮缸fr和fl的第二液压回路202的轮缸40。第三储存器腔室33与轮缸40之间的连接可由第三出口阀222c和第四出口阀222d控制。

储存器30可按照连接到液压供给装置100的第二储存器腔室32与连接到第一主腔室20a的第一储存器腔室31和连接到第二主腔室20b的第三储存器腔室33分离的方式设置。更详细地，假设用于向液压供给装置100供应油的储存器腔室与用于向主腔室20a和20b供应油的储存器腔室相同，则难以向液压供给装置100供应油的储存器20也可能难以向主腔室20a和20b供应油。为了解决此问题，需要将第二储存器腔室32与第一储存器腔室31和第三储存器腔室33分离。

因此，由于储存器30可按照第二储存器腔室32与第一储存器腔室31和第三储存器腔室33分离的方式设置，所以即使在没有向液压供给装置100充分供应油的紧急情况下，储存器30也可正常地向第一主腔室20a和第二主腔室20b供应油，从而导致车辆的紧急制动。

同样，储存器30可按照连接到第一主腔室20a的第一储存器腔室31与连接到第二主腔室20b的第三储存器腔室33分离的方式设置。更详细地，假设用于向第一主腔室20a供应油的储存器腔室与用于向第二主腔室20b供应油的储存器腔室相同，则难以向第一主腔室20a供应油的储存器20也可能难以向第二主腔室20b供应油。为了解决此问题，需要将第一储存器腔室31和第三储存器腔室33彼此分离。

因此，由于储存器30按照第一储存器腔室31和第三储存器腔室33彼此分离的方式设置，所以即使在没有向第一主腔室20a充分地供应油的紧急情况下，储存器30也可正常地向第二主腔室20b供应油，使得可由四个轮缸40中的至少两个正常地生成制动压力。

仿真装置50可连接到第一后备通道251以提供与制动踏板10的踏板力对应的反作用力。仿真装置50可提供反作用力以补偿被驾驶员踩下的制动踏板10的踏板力，使得可如驾驶员预期精确地调节制动力。

参照图2，仿真装置50可包括储存从主缸20的第一液压口24a排出的油的仿真腔室51、包括在仿真腔室51中的反作用力活塞52、设置有弹性地支撑反作用力活塞52的反作用力弹簧53的踏板仿真器以及连接到仿真腔室51的前端的仿真器阀54。

仿真腔室51总是充满油。因此，在仿真装置50的操作期间反作用力活塞52的摩擦力被最小化，使得仿真装置50的耐久性可改进并且可防止来自外部的异物流到仿真腔室50中。

反作用力活塞52和反作用力弹簧53可被安装为通过流到仿真腔室51中的油而在仿真腔室51内具有预定位移范围。

仿真器阀54可将主缸20连接到仿真腔室51的前端，并且仿真腔室51的后端可连接到储存器31。因此，即使当反作用力活塞52移回到其原始位置时，仿真腔室51也可从储存器31接收油，使得仿真腔室51可总是完全充满油。

仿真器阀54可被实现为在正常状态下保持关闭的常闭(nc)电磁阀。当驾驶员通过踩下制动踏板10对制动踏板10施加踏板力时，仿真器阀54打开，使得储存在仿真腔室51中的油可流到储存器31中。

仿真器止回阀55可并联连接到仿真器阀54。当驾驶员将脚从制动踏板10移开以释放施加于制动踏板10的踏板力时，油经由仿真止回阀55被供应到仿真腔室51，使得踏板仿真器的压力可快速地返回。

根据本公开的实施方式的电动制动系统1可包括液压供给装置100、液压控制单元200、第一截止阀261、第二截止阀262和电动控制单元(ecu)。液压供给装置100可通过从踏板位移传感器11接收指示驾驶员制动意愿的电信号来按照机械方式操作。液压控制单元200可包括第一液压回路201和第二液压回路202，第一液压回路201和第二液压回路202各自包括两个车轮(fr、fl、rr和rl中的两个)并控制供应给设置在这两个车轮(fr、fl、rr和rl中的两个)中的轮缸40的液压流动。第一截止阀261可被设置在被配置为将主缸的第一液压口24a和第一液压回路201互连的第一后备通道251中，并且可控制液压流动。第二截止阀262可被设置在被配置为将主缸的第二液压口24b和第二液压回路202互连的第二后备通道252中，并且可控制液压流动。ecu可基于液压信息和踏板位移信息来控制液压供给装置100以及阀54、60、221a、221b、221c、221d、222a、222b、222c和222d。

液压供给装置100可包括：液压提供单元110，其向轮缸40供应油压；电机，其根据来自踏板位移传感器11的电信号生成旋转力；以及动力切换单元130，其将电机50的旋转运动转换为直线运动并将该直线运动提供给液压提供单元110。在这种情况下，代替使用从电机120供应的驱动力，液压提供单元110还可通过从高压蓄能器供应的压力来操作。

液压提供单元110可包括缸体111、液压活塞114、一个或更多个密封构件115(包括115a和115b)和驱动轴133。缸体111可具有压力腔室以储存供应给其的油。液压活塞114可被设置在缸体111中。密封构件115(包括115a和115b)可被设置在液压活塞114与缸体111之间以密封压力腔室。驱动轴133可连接到液压活塞114的后端以将来自动力切换单元130的动力传递到液压活塞114。

压力腔室可包括：第一压力腔室112，其位于液压活塞114的前侧(即，前向方向，参见图2的左侧)；以及第二压力腔室113，其位于液压活塞114的后侧(即，后向方向，参见图2的右侧)。即，第一压力腔室112可由缸体111和液压活塞114的前端划分，并且可具有可根据液压活塞114的移动而改变的体积。第二压力腔室113可由缸体111和液压活塞114的后端划分，并且可具有可根据液压活塞114的移动而改变的体积。

第一压力腔室112可通过形成在缸体111的后侧的第一连通孔111a连接到第一液压通道211。第二压力腔室113可通过形成在缸体111的前侧的第二连通孔111b连接到第四液压通道214。

第一液压通道211可将第一压力腔室112连接到第一液压回路201和第二液压回路202。第一液压通道211可被划分成与第一液压回路201连通的第二液压通道212以及与第二液压回路202连通的第三液压通道213。第四液压通道214可将第二压力腔室113连接到第一液压回路201和第二液压回路202。第四液压通道214可被划分成与第一液压回路201连通的第五液压通道215以及与第二液压回路202连通的第六液压通道216。

密封构件115可包括活塞密封构件115a和驱动轴密封构件115b。活塞密封构件115a可被设置在液压活塞114与缸体111之间以密封第一压力腔室112与第二压力腔室113之间的间隙。驱动轴密封构件115b可被设置在驱动轴113与缸体111之间以密封第二压力腔室113与缸体111的开口之间的间隙。即，受液压活塞114的前向或后向移动影响的第一压力腔室112的液压可被活塞密封构件115a阻挡，以使得第一压力腔室112的所得液压可被传递到第一液压通道211和第四液压通道214而不会泄漏到第二压力腔室113。受液压活塞114的前向或后向移动影响的第二压力腔室113的液压可被驱动轴密封构件115b阻挡，以使得第二压力腔室113的所得液压无法泄漏到缸体111。

第一压力腔室112可通过第一倾泄通道116连接到第二储存器腔室32，使得第一压力腔室112可从第二储存器腔室32接收油并储存所接收的油，或者可将第一压力腔室112的油输送到第二储存器腔室32。第二压力腔室113可通过第二倾泄通道117连接到第二储存器腔室32，使得第二压力腔室113可从第二储存器腔室32接收油并储存所接收的油，或者可将第二压力腔室113的油输送到第二储存器腔室32。例如，第一压力腔室112可通过形成在其前侧的第三连通孔111c连接到第一倾泄通道116。第二压力腔室113可通过形成在其后侧的第四连通孔111d连接到第二倾泄通道117。第一倾泄通道116和第二倾泄通道117可通过第三倾泄连接通道118彼此连通，并且第三倾泄连接通道118可通过第四倾泄通道119连接到第二储存器腔室32。为了描述方便并且更好地理解本公开，连接到倾泄通道116、117和1119的第二储存器腔室32以下将被称为储存器30。

返回参照图2，以下将描述连接到第一压力腔室112和第二压力腔室113的通道211、212、213、214、215、216、217和218以及连接到第一压力腔室112和第二压力腔室113的阀231、232、233、234、235、241、242、243、244和245。

第二液压通道212可与第一液压回路201连通，并且第三液压通道213可与第二液压回路202连通。因此，液压可通过液压活塞114的前向移动被传递到第一液压回路201和第二液压回路202。

根据本公开的实施方式的电动制动系统1可包括设置在第三液压通道213中以控制油的流动的第一控制阀232。

第一控制阀232可被实现为允许油从第一压力腔室112流到第二液压回路202并防止油从第二液压回路202流到第一压力腔室112的止回阀。

第二液压通道212可被划分成第四液压通道215和第六液压通道218，以使得第二液压通道212可与第一液压回路201和第二液压回路202二者连通。

例如，从第四液压通道214分支的第五液压通道215可与第一液压回路201连通，从第四液压通道214分支的第六液压通道215可与第二液压回路202连通。因此，通过液压活塞114的后向移动，液压可被传递到第一液压回路201和第二液压回路202二者。

根据本公开的实施方式的电动制动系统1可包括嵌入第四液压通道215中以控制油的流动的第二控制阀231以及嵌入第六液压通道218中以控制油的流动的第三控制阀232。

第二控制阀231和第三控制阀233可被实现为常开(no)电磁阀，其在正常状态下保持打开，然后在从ecu接收到关闭信号时关闭。

根据本公开的实施方式的电动制动系统1可包括第一倾泄阀241和第二倾泄阀242、第三倾泄阀243和第四倾泄阀244以及第五倾泄阀245。第一倾泄阀241可被设置在第一倾泄通道116中以控制油的流动。第二倾泄阀242可被设置在第二倾泄通道117中以控制油的流动。第三倾泄阀243和第四倾泄阀244可被设置在第三倾泄连接通道118中以控制油的流动。第五倾泄阀245可被设置在第四倾泄通道119中以控制油的流动。

换言之，第一倾泄阀241可被实现为止回阀，其允许油从储存器30流到第一压力腔室112并防止油从第一压力腔室112流到储存器30。第二倾泄阀242可被实现为止回阀，其允许油从储存器30流到第二压力腔室113并防止油从第二压力腔室113流到储存器30。

第三倾泄阀243可被实现为止回阀，其允许油从第一压力腔室112流到储存器30并防止油从储存器30流到第一压力腔室112。第四倾泄阀244可被实现为止回阀，其允许油从第二压力腔室113流到储存器30并防止油从储存器30流到第二压力腔室113。第三倾泄阀243和第四倾泄阀244被布置为面向彼此，使得第一压力腔室112与第二压力腔室113之间的油的流动可被限制。

第五倾泄阀245可被实现为电磁阀以控制储存器30与第一压力腔室112和第二压力腔室113之间的油的双方向流动，使得被实现为电磁阀的第五倾泄阀245可设置在第四倾泄通道119中。第五倾泄阀245可被实现为常闭(nc)电磁阀，其在正常状态下保持关闭，然后在从ecu接收到打开信号时打开。

第五倾泄阀245可识别包括在液压提供单元110的缸体111中的液压活塞114的原点的位置，并且可连同仅在液压供给装置100的初始驱动之前打开的位置传感器(未示出)一起识别电机的位置，使得第五倾泄阀245可允许ecu(未示出)正确地控制液压活塞114的行程。第五倾泄阀245可在液压供给装置100的操作状态下保持关闭。

根据本公开的实施方式的电动制动系统1的液压提供单元110可按照双作用方式操作。即，通过液压活塞114的前向移动而在第一压力腔室112中生成的液压可通过第三液压通道213被传递到第一液压回路202，从而操作安装在右前轮fr和左前轮fl中的轮缸40。另外，通过液压活塞114的前向移动而在第一压力腔室112中生成的液压可通过第二液压通道212和第四液压通道213被传递到第二液压回路201，从而操作安装在右后轮rr和左后轮rl中的轮缸40。

在这种情况下，安装在第四液压通道214中的第三控制阀233可从ecu接收打开信号，从而将液压传递到轮缸40。

以下将描述液压供给装置100的电机120和动力切换单元130。

电机120可根据ecu的输出信号生成旋转力，并且可在前向或后向方向上生成旋转力。可精确地控制电机120的旋转角速度和旋转角度。电机120是本领域技术人员所熟知的，因此，为了描述方便，本文中将省略其详细描述。

ecu可控制包括在电动制动系统1(稍后描述)中的电机120以及阀54、60、221a、221b、221c、221d、222a、222b、222c、222d、245、261和262。以下将详细描述根据制动踏板10的位移来控制多个阀的方法。

电机120的驱动力可通过动力切换单元130生成液压活塞114的位移。在压力腔室内滑动地移动的液压活塞114所生成的液压可通过液压通道211和214被传递到分别安装在车轮rr、rl、fr和fl处的轮缸40。电机120可被实现为包括定子121和转子122的无刷电机。

动力切换单元130可将旋转力转换为直线运动。例如，动力切换单元130可包括蜗杆轴131、蜗轮132和驱动轴133。

蜗杆轴131可与电机120的旋转轴成一体。可按照蜗杆轴131与蜗轮132啮合的方式在蜗杆轴131的外周形成至少一个蜗杆，以使得蜗轮132可旋转。蜗轮132可与驱动轴133啮合以使得驱动轴133执行直线运动。驱动轴133连接到液压活塞114，使得液压活塞114可在缸体111内滑动地移动。

更详细地，由于制动踏板10的位移而由踏板位移传感器11感测的信号可被发送到ecu，并且ecu可在一个方向上操作电机120以使得蜗杆轴131也可在一个方向上旋转。蜗杆轴131的旋转力可通过蜗轮132被传递到驱动轴133，并且连接到驱动轴133的液压活塞114向前移动，以使得在第一压力腔室112中发生液压。

相比之下，当从制动踏板10移除踏板力时，ecu可在相反方向上操作电机120以使得蜗杆轴131也可在相反方向上旋转。因此，蜗轮132也可在相反方向上旋转，并且连接到驱动轴133的液压活塞114移回到其原始位置(通过向后移动)，从而在第一压力腔室112中生成负压。

此外，如果需要，也可在与上述方向相反的其它方向上发生液压和负压。换言之，由于制动踏板10的位移而由踏板位移传感器11感测的信号可被发送到ecu，并且ecu可在相反方向上操作电机120以使得蜗杆轴131也可在相反方向上旋转。蜗杆轴131的旋转力可通过蜗轮132被传递到驱动轴133，并且连接到驱动轴133的液压活塞114向后移动，以使得在第二压力腔室113中发生液压。

相比之下，当从制动踏板10移除踏板力时，ecu可在一个方向上操作电机120以使得蜗杆轴131也可在一个方向上旋转。因此，蜗轮132也可在相反方向上旋转，并且连接到驱动轴133的液压活塞114移回到其原始位置(通过向前移动)，从而在第二压力腔室113中生成负压。

如上所述，液压供给装置100可根据电机120所生成的旋转力的旋转方向将液压传递到轮缸40。如果当电机120在一个方向上旋转时在第一压力腔室112中发生液压，则在第二压力腔室113中可发生负压。在这种情况下，来自储存器30的液压可通过第二倾泄通道117被传递到第二压力腔室113，使得第二压力腔室113的负压可被移除。即使当电机120在另一方向上旋转时，也可按照如上所述的相同方式执行从第一压力腔室112移除负压的操作。

尽管图中未示出，动力切换单元130可由滚珠丝杠螺母组件形成。例如，动力切换单元130可包括：螺杆，其与电机120的旋转轴成一体或者随电机120的旋转轴旋转；以及滚珠螺母，其在有限旋转状态下螺纹联接到螺杆并根据螺杆的旋转执行直线运动。液压活塞114可连接到动力切换单元130的滚珠螺母，并且可通过滚珠螺母的直线移动对压力腔室加压。将旋转力转换为直线运动的上述滚珠丝杠螺母组件是本领域技术人员所熟知的，因此，本文中将省略其详细描述。

另外，在不脱离本公开的范围和精神的情况下，动力切换单元130不仅可被实现为滚珠丝杠螺母组件，而且可被实现为能够将旋转力转换为直线运动的任何结构。

根据本公开的实施方式的电动制动系统1还可包括第一后备通道251和第二后备通道252，其各自被配置为在电动制动系统1的异常操作期间将从主缸20排出的油直接输送到轮缸40。

第一后备通道251可将第一液压口24a连接到第一液压回路201，并且第二后备通道252可将第二液压口24b连接到第二液压回路202。第一后备通道251可设置有用于控制油的流动的第一截止阀261，第二后备通道252可设置有用于控制油的流动的第二截止阀262。

第一截止阀261和第二截止阀262可被实现为常开(no)电磁阀，其在正常状态下保持打开，然后在从ecu接收到关闭信号时关闭。

以下将描述根据本公开的实施方式的液压控制单元200。

液压控制单元200可包括在接收到液压时控制两个车轮的第一液压回路201以及在接收到液压时控制另两个车轮的第二液压回路202。例如，第一液压回路201可控制右后轮rr和左后轮rl。第二液压回路202可控制右前轮fr和左前轮fl。轮缸40可分别安装在四个车轮fr、fl、rr和rl中，使得轮缸40可从液压供给装置100接收液压，从而导致车辆的制动。

第一液压回路201可连接到第一液压通道211和第四液压通道215以从液压供给装置100接收液压，并且第四液压通道215可被划分成分别连接到右后轮rr和左后轮rl的两个通道。

同样，第二液压回路202可连接到第一液压通道211和第三液压通道213以从液压供给装置100接收液压，并且第三液压通道213可被划分成分别连接到右前轮fr和左前轮fl的两个通道。

第一液压回路201和第二液压回路202可包括多个入口阀221(221a、221b、221c、221d)以控制液压流动。例如，第一液压回路201可设置有连接到第一液压通道211的两个入口阀221a和221b，使得这两个入口阀221a和221b可分别控制施加到两个轮缸40的液压。第二液压回路202可设置有连接到第三液压通道213的两个入口阀221c和221d，使得这两个入口阀221c和221d可分别控制施加到轮缸40的液压。在这种情况下，入口阀221可布置在与液压提供单元110邻近的轮缸40的上游。入口阀221可被实现为常开(no)电磁阀，其在正常状态下保持打开，然后在从ecu接收到关闭信号时关闭。

第一液压回路201和第二液压回路202可包括设置在旁路通道中的止回阀223a、223b、223c和223d，各个入口阀221a、221b、221c和221d的前端和后端通过该旁路通道彼此连接。止回阀223a、223b、223c和223d可允许油从轮缸40流到液压提供单元110并防止油从液压提供单元110流到轮缸40。

第一液压回路201和第二液压回路202还可包括连接到储存器31和33(以下称为30)的多个出口阀222(222a、222b、222c、222d)，以改进解除制动时的性能或吞吐量。出口阀222可分别连接到轮缸40以控制从各个车轮rr、rl、fr和fl排出的液压。即，出口阀222可感测各个车轮rr、rl、fr和fl的制动压力。如果需要减压制动，则出口阀222可选择性地打开以控制压力。出口阀222可被实现为常闭(nc)电磁阀，其在正常状态下保持关闭，然后在从ecu接收到打开信号时打开。

液压控制单元200可连接到后备通道251和252。例如，第一液压回路201可连接到第一后备通道251以从主缸20接收液压，并且第二液压回路202可连接到第二后备通道252以从主缸20接收液压。

第一后备通道251可在第一入口阀221a和第二入口阀221b的上游侧(即，在液压提供单元处)链接到第一液压回路201。同样，第二后备通道252可在第三入口阀221c和第四入口阀221d的上游侧链接到第二液压回路202。因此，当第一截止阀261和第二截止阀262关闭时从液压提供单元110供应的液压可通过第一液压回路201和第二液压回路202被供应给轮缸40。当第一截止阀261和第二截止阀262打开时从主缸20供应的液压可通过第一后备通道25和第二后备通道252被供应给轮缸40。在这种情况下，多个入口阀221a、221b、221c和221d保持打开，从而入口阀221a、221b、221c和221d的操作状态不需要改变。

此外，未示出的标号“ps1-1”和“ps1-2”分别是感测第一液压回路201的液压的液压通道压力传感器以及感测第二液压回路202的液压的液压通道压力传感器。未示出的标号“ps2”是测量主缸20的油压的后备通道压力传感器，未示出的标号“mps”是控制电机120的旋转角度或者电机120的电流的电机控制传感器。如果需要，在本公开的实施方式中可使用ps1-1和ps1-2中的仅一个。

以下将详细描述根据本公开的实施方式的电动制动系统1的操作。

图3是示出根据本公开的实施方式的电动制动系统1的正常制动状态的液压回路图。当电动制动系统1正常地执行车辆的制动时可另外执行再生制动协作控制。以下将详细描述再生制动协作控制方法。

参照图3，当驾驶员开始制动时，可通过踏板位移传感器11基于关于施加于驾驶员所踩下的制动踏板10的压力的信息感测驾驶员所期望的制动量。ecu510可接收从踏板位移传感器11输出的电信号，并且可操作电机120。

另外，ecu可通过布置在主缸20的出口处的后备通道压力传感器ps2以及布置在第一液压回路201和第二液压回路202处的第一液压通道压力传感器ps11和第二液压通道压力传感器ps12接收再生制动的大小，并且可根据驾驶员所期望的制动与再生制动之间的差异计算摩擦制动的大小。由此，ecu可识别轮缸40处的压力的增大或减小的大小。

更详细地，当驾驶员在制动的初始阶段踩下制动踏板10时，电机120操作，电机120的旋转力通过动力切换单元130被传递到压力提供单元110，并且从压力提供单元110排出的液压被传递到第一液压通道211。具体地，在车辆的制动期间从压力提供单元110排出的液压可在安装在从第一液压通道211分支的第四液压通道215中的第三控制阀233通过ecu的输出信号打开之后通过第四液压通道215被传递到第一液压回路201。

此外，当液压供给装置100生成液压时，分别连接到主缸20的第一液压口24a和第二液压口24b的第一后备通道251和第二后备通道252中分别安装的第一截止阀261和第二截止阀262关闭，使得从主缸20排出的液压可不被传递到轮缸40。

另外，从液压供给装置100排出的液压可由于打开的入口阀221而被传递到分别安装在车轮rr、rl、fr和fl中的轮缸40，从而导致发生制动力。在这种情况下，如果施加于第一液压回路201和第二液压回路202中的每一个的压力高于基于制动踏板10的踏板力的目标压力值，则释放阀233打开以使得所生成的压力可移动以跟随目标压力值。

此外，从响应于施加于制动踏板10的踏板力而被加压的主缸20生成的压力可被传递到连接到主缸20的仿真装置50。在这种情况下，布置在仿真腔室51的后端的常闭(nc)仿真器阀54打开，使得填充仿真腔室51的油通过仿真器阀54被输送到储存器30。另外，反作用力活塞52移动并且在仿真腔室51中形成与支撑反作用力活塞52的反作用力弹簧53的重量对应的压力，从而为驾驶员形成恰当的踏板感。

以上提及的描述公开了基于再生制动的电动制动系统1的电路图。

以下将详细描述根据本公开的实施方式的基于再生制动协作控制的电动制动系统1的框图。

图4是示出根据本公开的实施方式的基于再生制动协作控制的电动制动系统的框图。参照图4，用于车辆的电动制动系统500可包括压力传感器501、用于电动制动系统500的总体控制的电动控制单元(ecu)510、由ecu510控制的阀门驱动器520以及由ecu510控制的电机驱动器530。

如图2的电动制动系统1中所示，压力传感器501可包括多个压力传感器。更详细地，如图2所示，包括在压力传感器501中的传感器可包括传感器ps11、ps12、ps2和mps和踏板位移传感器11。阀门驱动器520可包括多个阀。更详细地，图2的电动制动系统1的电路图中所包括的所有阀可被包括在阀门驱动器520中，并且可因此通过ecu510的控制信号打开或关闭。

电机驱动器530可操作图2所示的电动制动系统1的电路图中所包括的电机120。

更详细地，电机驱动器530可在从ecu510接收到控制信号时操作电机120。即，由于图2的制动踏板10的位移而由踏板位移传感器11感测的信号可被发送到ecu510，ecu510可通过在一个方向上驱动电机120来使蜗杆轴131在一个方向上旋转，蜗杆轴131的旋转力可通过蜗轮132被传递到驱动轴133，并且可在压力腔室111中通过连接到驱动轴133的液压活塞112的移动而发生液压。

以下将详细描述包括在电动制动系统1中以控制电机120和各种阀的ecu510。ecu510可包括用于电动制动系统1的总体控制的主处理器515以及存储有各种程序和控制方法的存储器516。

主处理器71可基于从压力传感器501接收的压力信息计算阀的打开或关闭所需的压力、前轮所需的压力和后轮所需的压力，使得主处理器71可控制阀的打开或关闭以及电机的驱动力。

主处理器71可将从压力传感器501获取的制动压力值转换为如下式1所表示的制动转矩，并且可确定是否需要后轮再生制动协作控制或前轮和后轮再生协作控制，或者可确定是否无需使用这种协作控制，如下式2所表示的。

[式1]

总制动转矩＝总制动压力×(转矩因子)

[式2]

总制动转矩＝后轮电机转矩+前制动压力转矩+后制动压力转矩

在式1和式2中，总制动压力可以是从压力传感器501获得的制动压力值，转矩因子可以是由前转矩因子和后转矩因子之和表示的因子(或系数)，前制动压力转矩可由前制动压力和前转矩因子的乘积表示，后制动压力转矩可由后制动压力和后转矩因子的乘积表示。

因此，主处理器71可使用式2计算所需后轮电机转矩，并且可因此确定是否需要后轮再生制动协作控制或前轮和后轮再生协作控制，或者可确定是否无需使用这种协作控制，如式2所表示。

图5至图8是示出根据本公开的实施方式的基于再生制动协作控制的电动制动系统的控制方法的曲线图。

参照图5至图8，虚线图“1”可指示随时间改变的前制动压力(即，前轮液压)，实线图“2”可指示随时间改变的再生制动压力，点划线“3”可指示随时间改变的驾驶员制动压力(制动压力值)，粗实线“4”可指示后轮制动压力(即，后轮液压)。

如图5所示，根据本公开的实施方式的电动制动系统1可通过在不同的时间对前轮和后轮加压来解除后轮再生制动。

更详细地，如曲线图“3”所示，驾驶员制动压力在时间点t0[秒]一开始增大，ecu510就可从时间点t0[秒]执行再生制动。然而，再生制动量可具有最大再生制动量(max再生)，使得当再生制动压力在时间点t1[秒]达到max再生时ecu可增大前轮制动压力。

可从图2所示的电动制动系统的液压回路图1看出，第二控制阀231可在时间点t1[秒]打开，使得可在包括在第二液压回路202中的左前轮fl和右前轮fr中的每一个中发生液压。

更详细地，前轮制动压力可与再生制动压力相加，使得所得前轮制动压力可增大至发生驾驶员制动压力的特定值。此后，ecu510可控制前轮制动压力保持不变。

可从图2所示的电动制动系统的液压回路图1看出，第三控制阀233可在时间点t2[秒]打开，使得液压可被传递到包括在第一液压回路201中的左后轮rl和右后轮rr。在时间点t3[秒]逝去之后，如图5所示形成液压。

具体地，由于在再生制动解除期间再生制动压力减小，所以ecu510可另外增大前轮制动压力。如果在时间点t3[秒]另外增大的前轮制动压力与驾驶员制动压力相同，则ecu510可进一步增大后轮制动压力，使得液压回路图中所包括的第四控制阀235打开，从而增大施加于第一液压回路201中所包含的后轮的液压。

因此，ecu510可仅使用从驾驶员制动开始点到再生制动max值(参见区段“a1”)的再生制动来执行车辆的制动。

在从再生制动max值到再生制动解除时间的后续时间(即，区段“a2”)期间，ecu510可仅使用再生制动和前轮制动压力控制来执行车辆的制动。

此后，在从再生制动解除时间到前轮制动压力与驾驶员制动压力相同的特定点的后续时间(即，区段“a3”)期间，ecu510可对前轮加压。此后，ecu510可依次对后轮加压。

在这种情况下，可针对后轮执行再生制动。在后轮再生制动期间，仅对前轮施加液压控制，并且由电机对后轮进行制动，使得后轮的过度制动被最小化，从而保证车辆安全。

图6和图7是示出当驾驶员的意愿所导致的减速程度被认为高时的再生制动协作控制的曲线图。

参照图6，假设不执行再生制动，则ecu510可比驾驶员制动压力的变化更快速地增大前轮制动压力。此后，当在时间点t11[秒]执行再生制动时，ecu510可按照前轮制动压力与再生制动压力之和等于驾驶员制动压力的方式减小前轮制动压力。

例如，当驾驶员制动压力的变化高于预定斜率(即，第一阈值)时，可不执行再生制动。在这种情况下，第一阈值可基于随时间改变的制动压力的变化。

因此，当驾驶员制动压力从驾驶员制动开始点突然改变时，ecu510可仅使用前轮液压对车辆进行制动，直至到达驾驶员制动压力的变化变得恒定的区段“b1”。

此后，当驾驶员制动压力在时间点t11[秒]变得恒定时，ecu510可开始再生制动，并且可因此在区段“b2”期间由于再生制动的开始而减小前轮液压。结果，在不执行再生制动的任何区段中前轮可被过度制动。

在另一示例中，当如图7所示不执行再生制动时，ecu510可比驾驶员制动压力的变化更快速地增大前轮制动压力(参见区段c1)。在这种情况下，为了解决前轮的过度制动，当前轮制动压力达到第二阈值时，ecu510可对后轮加压。

在这种情况下，第二阈值可基于液压值[巴(bar)]。换言之，由于前轮制动压力处于过度制动状态，ecu510可从前轮液压达到第二阈值的时间点t21[秒]增大后轮制动压力，并且可减小前轮制动压力直至达到驾驶员制动压力。因此，ecu510可使前轮制动压力和后轮制动压力中的每一个与驾驶员制动压力同步。

ecu510可在前轮液压达到第二阈值之后按照前轮制动压力和后轮制动压力可同时与驾驶员制动压力同步的方式不同地调节前轮制动压力的减小变化和后轮制动压力的减小变化。

因此，ecu510可在从驾驶员制动开始时间到前轮制动压力的第二阈值的范围(参见区段c1)内仅使用前轮制动压力执行车辆的制动。

在前轮制动压力达到第二阈值之后，ecu510可在预定区段“c2”内使前轮制动压力和后轮制动压力同步。

在前轮制动压力和后轮制动压力同步的时间点t22[秒]逝去之后，ecu510可防止再生制动并且可仅执行前轮控制和后轮控制。

在另一示例中，如图8所示，ecu510可在这种再生制动协作控制解除期间在不同的时间增大前轮液压和后轮液压。

更详细地，可从图8看出，当驾驶员制动压力突然增大从而无法仅使用再生制动来调节驾驶员制动压力时，ecu510可同时控制再生制动压力和前轮制动压力，从而导致车辆的制动。

如果在驾驶员制动压力连续增大期间再生制动在时间点t21解除，则ecu510可突然增大前轮制动压力，然后可对后轮加压。

然而，在后轮再生制动解除期间，ecu510可首先将前轮制动压力增大至高于驾驶员制动压力的第三阈值，然后可增大后轮液压。

在这种情况下，第三阈值可基于液压值[巴]。

第三阈值可与在再生制动的终点t33[秒]预测的驾驶员制动压力相同。

因此，ecu510可在从驾驶员制动开始点到再生制动解除时间的范围(参见区段d1)内仅使用前轮制动压力来执行再生制动协作控制。

此后，ecu510可对前轮加压，然后对后轮加压。在这种情况下，指示目标前轮压力的第三阈值可高于驾驶员制动压力(参见区段d2)。

此后，ecu510可从前轮制动压力达到第三阈值的特定时间增大后轮制动压力，使得ecu510可使前轮制动压力和后轮制动压力与驾驶员制动压力同步(参见区段d3)。

以上提及的描述公开了电动制动系统1的再生制动协作控制所需的组成元件及其操作。

以下将描述用于根据本公开的实施方式的电动制动系统1的再生制动协作控制方法。

图9是示出根据本公开的实施方式的再生制动协作控制方法的流程图。

参照图9，当驾驶员执行车辆的制动时，ecu510可基于驾驶员减速意愿计算目标制动压力(5000)。ecu510可获取再生制动电机值(5100)。此后，ecu510可基于所获取的再生制动电机值来确定所需后轮再生制动协作控制的量(5200)。

更详细地，ecu510可基于式1和式2确定这种控制的量以确定所需后轮再生制动协作控制的量。

在这种情况下，在接收到所确定的后轮再生制动协作控制量时，ecu510可确定是否需要后轮再生制动协作控制或前轮和后轮再生协作控制，或者可确定是否无需使用这种协作控制。

因此，ecu510可根据所确定的情形执行制动控制(5300)。

图10至图12是示出基于ecu510所决定的情形的协作控制方法的流程图。

然而，应该注意的是，如果需要，图5至图8所示的第一至第三阈值可不同于图9至图12所示的第一至第三阈值。

更详细地，图10至图13是示出根据本公开的实施方式的再生制动协作控制方法的流程图。

参照图10，由于驾驶员执行车辆的制动，所以根据本公开的再生制动协作控制开始操作(900)。更详细地，当驾驶员执行车辆的制动时，被配置为测量施加于踏板的踏板力的踏板位移传感器11可感测驾驶员制动压力。如果计算基于驾驶员制动意愿的目标制动压力，则ecu510可执行后轮再生制动进入控制(1000)。在这种情况下，当后轮再生制动压力达到最大再生制动压力(max再生)(1100为是)时，ecu510可控制前轮液压(1200)。更详细地，前轮液压控制可指增大前轮制动压力以使前轮液压与驾驶员制动压力同步的控制方法。

在这种情况下，当再生制动被解除(1300为是)时，ecu510可进一步对前轮加压以使得前轮制动压力可与驾驶员制动压力同步。在这种情况下，当前轮制动压力达到驾驶员制动压力(1500为是)时，ecu510可对后轮(1600)加压。

图11至图13是示出在驾驶员突然执行车辆的制动控制的情况下使用的控制方法的流程图。在这种情况下，尽管图中未示出，关于驾驶员是否突然执行制动控制的信息可对应于踏板力的变化高于预定阈值的示例性情况。

参照图11，当在驾驶员突然执行制动控制时不执行电机的再生制动(2000为否)时，ecu510可仅使用前轮液压来执行制动控制。

在这种情况下，当前轮液压高于驾驶员制动压力(2200为是)时，ecu510可执行后轮再生制动协作控制(2300)。此后，ecu510可按照响应于后轮再生制动协作控制的执行减小前轮液压的方式确定前轮制动压力(2400)。更详细地，可按照前轮制动压力与再生制动压力之和等于驾驶员制动压力的方式确定前轮制动压力。

此后，ecu510可根据所确定的前轮制动压力和所确定的再生制动压力执行制动控制(2500)。

参照图12，当驾驶员执行车辆的制动时，ecu510可基于驾驶员减速意愿来计算目标制动压力(3000)。当驾驶员制动压力的变化高于第一阈值(3100为是)并且不执行再生制动(3200为是)时，ecu510可控制前轮液压(3300)。

在这种情况下，可按照与驾驶员制动压力相比前轮液压处于过度制动状态的方式来控制前轮液压控制，从而导致增大的制动压力。

此后，当前轮制动压力高于第二阈值(3400为是)时，ecu510可使前轮制动压力和后轮制动压力同步(3500)。更详细地，ecu510可减小前轮制动压力，并且可增大后轮制动压力，使得前轮制动压力和后轮制动压力中的每一个与驾驶员制动压力相同。

最后，如图13所示，如果驾驶员执行车辆的制动(4000)并且协作地控制前轮液压控制和再生制动控制(4100)，则当再生制动被解除(4200为是)时ecu510可进一步对前轮加压(4300)。在这种情况下，当前轮制动压力高于第三阈值(4400为是)时，ecu510可维持前轮液压并对后轮加压，从而导致前轮制动压力和后轮制动压力的同步。

从以上描述显而易见的是，根据本公开的实施方式的电动制动系统及其控制方法可控制和分配用于后轮再生制动车辆的前轮的制动压力和后轮的制动压力。

根据本公开的实施方式的电动制动系统及其控制方法可防止前轮或后轮被过度制动，从而导致车辆的稳定姿态。

尽管示出和描述了本公开的一些实施方式，但是本领域技术人员将理解，在不脱离权利要求及其等同物中限定其范围的本发明的原理和精神的情况下，可对这些实施方式进行改变。

相关申请的交叉引用

本申请基于并要求2017年6月21日提交于韩国知识产权局的韩国专利申请no.10-2017-0078631的优先权，其公开整体通过引用并入本文。