CN102029915B - 再生制动系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种再生制动系统，其通过在后轮制动或后轮制动及前轮制动中使用电子机械式刹车系统，从而可以实现可变的摩擦制动量，将再生能量的回收极大化，并且通过电机方式的制动而具有快速应答性，且控制性能优异，所以能够将制动异质感最小化。
Description
技术领域
本发明涉及再生制动系统，尤其涉及在车辆制动时，根据再生制动来对电瓶进行充电的再生制动系统。
背景技术
再生制动(Regenerative braking)系统是HEV(Hybrid ElectricVehicle)、EV(Electric Vehicle)、FCEV(Fuel Cell Electric Vehicle)等由电能所驱动的电动汽车的核心技术中的一个系统。
与一般制动时车辆的动能以摩擦热能放出的情况不同，再生制动系统是为了提高HEV、EV、FCEV的行驶距离及效率，将通过动能来驱动电机而产生的电能回收到电瓶里的装置，对于改善油耗起到必要的作用。
在对使用了这种再生制动系统的电动汽车进行制动时，根据车辆的行驶状态及驾驶员的制动意图，需要判断是优先执行再生制动还是优先执行一般的摩擦制动，并且在同时执行再生制动和摩擦制动时，需要能够对每个大小的取值进行控制。再生制动的比率越大，虽然能量的回收量越多，但根据电瓶的充电状态、电机温度等而有必要限制再生制动，在此状态下，若不能控制再生制动力，则会损坏电机或电瓶。另外，再生制动力并非充分时，必须要通过增加一般摩擦制动力来满足驾驶员的减速要求。
使用现有油压刹车系统的再生制动系统，由于其适用于电机容量小的软式(soft type)电动汽车，并且，由于根据车速固定了再生制动与摩擦制动的分配比率，因此，可回收到电瓶里的再生能量有限。
并且，使用现有油压刹车系统的再生制动系统，由于油压式刹车的油压制动力与车辆驱动电机的再生制动力的应答性差异，当发生再生制动过渡区间时，会产生制动异质感。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供一种利用电子机械式刹车系统将再生能量的回收极大化并将制动异质感最小化的再生制动系统。
为此，根据本发明一个方面的安装于电动汽车的再生制动系统包括：燃料电池，其用作主动力源；电瓶，其用作辅助动力源；驱动电机，其从所述燃料电池提供电源而驱动前轮和后轮中的至少一个；逆变器，其将从所述燃料电池提供的直流电压转换为三相电压而驱动所述驱动电机，当制动所述电动汽车时，将从所述驱动电机回收的再生能量充电到所述电瓶；EMB(电子机械制动)制动器，其安装在后轮并通过电机使制动钳工作，从而产生制动力；EMB ECU(电子机械制动电子控制单元)，其用于控制所述EMB制动器的工作；以及中央ECU(中央电子控制单元)，其在制动所述电动汽车时执行基于所述驱动电机的再生制动，并与所述EMB ECU进行通信而使所述EMB制动器工作，从而对所述后轮进行EMB制动。
并且，所述再生制动系统还包括：安装在所述前轮的油压式盘式刹车器；以及向所述油压式盘式刹车器提供制动压力的油压模块，当所述电动汽车制动时，所述中央ECU通过所述油压模块来使所述油压式盘式刹车器工作而对所述前轮进行油压制动，并执行基于所述驱动电机的再生制动，且与所述EMB ECU进行通信而使EMB制动器工作，从而对所述后轮进行EMB制动。
并且，所述EMB ECU通过与所述中央ECU的再生制动协助控制，产生从驾驶员所要求的制动力中除去基于所述驱动电机的再生制动的再生制动力的制动力。
并且，所述再生制动系统进一步包括安装在所述前轮并通过电机使制动钳工作来产生制动力的EMB制动器，所述中央ECU在所述电动汽车制动时在执行基于所述驱动电机的再生制动的同时，与所述EMB ECU进行通信而驱动所述EMB制动器，以对所述前轮及后轮进行EMB制动。
而且，所述EMB ECU通过与所述中央ECU之间的再生制动协助控制，产生从驾驶员所要求的制动力中除去基于所述驱动电机的再生制动的再生制动力、和基于所述油压制动的油压制动力的制动力。
并且，所述EMB制动器包括：电机，其与所述后轮结合且用于移动间隔配置在刹车盘侧的衬垫；减速器，其安装在所述电机与衬垫之间，以用于降低所述电机的旋转速度并增大制动力；以及传动装置，其安装在所述减速器与所述衬垫之间，用于将所述减速器的旋转运动转换为直线运动，将制动扭矩以制动力形式传递到所述衬垫。
根据以上说明的本发明的一个方面，现有的再生制动系统适用于电机容量小的软式HEV，且根据车速再生制动与摩擦制动的分配比率被固定，而根据本发明的实施例的EMB型的再生制动系统，可适用于硬式(hard type)电动汽车，能够实现可变的摩擦制动量，因此可以将再生能量的回收极大化。
并且，根据本发明的另一个方面，现有的再生制动系统由于油压式刹车的油压制动力与车辆驱动电机的再生制动力的应答性差异，从而在发生再生制动过渡区间时，产生制动的异质感，但是根据本发明的实施例的EMB型的再生制动系统对后轮或前轮及后轮都进行EMB制动，因此快速应答性和控制性能优异，从而可以使这些问题最小化。
而且，根据本发明的另一个方面，根据本发明的实施例的EMB型的再生制动系统可确保车辆安全性，能够提高制动性能。
附图说明
图1为根据本发明的一个实施例的适用于燃料电池汽车的再生制动系统的结构图；
图2为图1所示的EMB制动器的概略剖视图；
图3为根据本发明的实施例的再生制动系统的控制框图；
图4为根据本发明的另一实施例的适用于燃料电池汽车的再生制动系统的结构图；
图5为根据本发明的另一实施例的再生制动系统的控制框图。
附图标记说明：
10：EMB制动器 20：油压式盘式刹车器
30：燃料电池 40：电机
50：逆变器 60：电瓶
70：减速器 80：EMB ECU
90：油压模块 100：中央ECU
110：传感器部
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的优选实施例进行详细说明。
根据本发明的一个实施例的再生制动系统意味着以在制动时通过对辅助电源的充电来改善油耗为主要目的的整体制动装置，而且是为了使绿色环保及油耗改善极大化，将可再生制动的制动装置及再生制动电子机械式制动装置技术结合到电动汽车的融合技术。
根据本发明的一个实施例的再生制动系统，通过驱动电机的再生制动力与刹车制动力的最适化的协助控制，可确保油耗改善的极大化以及车辆的稳定性。
通过比较现有车辆与燃料电池汽车的燃料使用量，可以确认再生制动对油耗的改善效果，也可以确认该改善效果是取决于能够回收多少再生制动能量的。因此，考虑系统状况(辅助电源充电量、车速等)而控制再生制动和制动比率的再生制动协助控制系统，是对于燃料电池汽车乃至环保汽车等所必须的核心技术。
除了再生制动外，为了结合车辆稳定性和操向性更为优异的技术，而现有的油压制动系统存在着局限性，因此必须要使用电子机械式系统。这是因为，为了在制动时通过电机的再生制动将动能极大地转为电能并存储到电瓶，从而需要一种可灵活控制的制动装置，以减少相当于再生制动扭矩的制动力。
据此，本发明的实施例提供整合了EMB系统的再生制动系统。从而，本发明的实施例，将EMB 作与再生制动工作相关联而构成再生制动协助体系，由此可将回收到电瓶里的再生能量极大化，能够确保驾驶员的安全。
图1示出了根据本发明的实施例的适用于电动汽车的再生制动系统的结构。
如图1所示，在电动汽车的后轮(RR、RL)上安装有通过驱动设有电机的制动钳(caliper)来产生制动力的EMB制动器10，在前轮上安装有通过油压模块所提供的刹车液产生油压制动力的油压式的盘式刹车器20。
EMB制动器10，相比于油压式的盘式刹车器20，可提高车辆的动态举动、制动性能及应答性，由于后述的EMB ECU直接输出信号来驱动电机，因此相比于油压式的盘式刹车器20可更加正确地控制车辆的速度。
电动汽车包括：驱动电机40，其是从燃料电池30接收电源(电能)而产生电动汽车的驱动力的电动机；逆变器50，其将施加于该驱动电机40的直流电压转换为3相电压而驱动驱动电机40，将从驱动电机40回收的再生能量以充电电压供给到电瓶60；减速器70，用于将驱动电机40的旋转力减速到所设定的减速比而供给到作为驱动轮的前轮。
当电动汽车加速时，如箭头所示的方向，燃料电池的直流电压供给至逆变器而转换为3相电压，接着被供给到驱动电机40而驱动驱动电机40，并且根据减速器70以预定的比减速后，传递到作为驱动轮的前轮，由此行驶电动汽车。
电动汽车减速或制动时，如箭头所示的方向，根据驱动电机40的再生制动动作，由驱动电机40产生的电源经由逆变器50而充电到电瓶60。
图2示出了根据本发明的实施例的再生制动系统的EMB制动器。
如图2所示，EMB制动器10具有电机11、减速器12、螺杆螺丝传动装置(gear)13、14。电机11为DC电机，用于供给制动力，减速器12利用行星齿轮降低电机11的旋转速度而放大制动力。螺杆螺丝传动装置13、14用于将旋转运动转为直线运动，将制动扭矩转换为制动力。
该EMB制动器10结合在盘式刹车模块200上。
盘式刹车模块200由衬垫201、刹车盘202、扭矩构件203(Torquemember)、制动钳壳体204构成。衬垫201位于刹车盘202的两侧，并对于从EMB制动器10的头部14所传递的力，利用制动钳对连接在车轮上的刹车盘202进行压缩而产生摩擦力。刹车盘202在固定于轮毂或驱动轴的状态下旋转，制动时根据与衬垫201之间的摩擦来产生制动力。扭矩构件203在衬垫201(内侧衬垫)向刹车盘202侧施压时，使得位于其相反侧的衬垫201(外侧衬垫)也向刹车盘202侧移动而实现联动作用。制动钳壳体204包围各车轮的刹车盘202的同时，形成根据螺杆螺丝传动装置13、14移动的衬垫201向刹车盘202施压的空间。
EMB制动器10的电机11将电能转换为机械旋转能而产生扭矩。电机11包括使用交流电流的AC电机和利用直流电流的DC电机。其中，DC电机具有如下优点，即可进行广泛且高精确度的速度控制，在进行可任意选择启动扭矩和加速扭矩的扭矩控制时，具有良好的效率。这种DC电机的特性适合使用为在制动时需要正确追踪目标制动力且容易调节制动力的EMB。
减速器12起到放大电机11的传递扭矩、降低速度的作用。作为减速器12的一例的行星减速器12(Panetary gear heads)利用行星齿轮布置在与电机11的旋转轴的同心线上。行星减速器12相比于其他的齿轮系列，体积小，且位于输入输出相同的轴上，效率高，因此被广泛使用。
螺杆螺丝传动装置13、14由螺栓和螺母构成。螺杆螺丝传动装置用于将从减速器传递到螺栓的旋转运动转换为螺母的直线运动，从而将衬垫201推向刹车盘202，以得到制动力。本发明的实施例中，将与减速器12的制动钳相连的螺栓作为螺杆13，用于推动衬垫201的螺母作为头部14、14。
在具有如上所述结构的根据本发明的实施例的再生制动系统中，EMB工作过程如下。当EMB制动工作时，电机11旋转所产生的力通过头部14将内侧衬垫201向箭头方向紧贴到刹车盘202上。衬垫201被紧贴到刹车盘202后，头部14无法继续前进。根据相反的工作，当与电机11的主体相连的制动钳壳体204被向后推动时，随即外侧衬垫201被拉动而向刹车盘202推压衬垫201。就此，外侧衬垫201与内侧衬垫201同时被推压到刹车盘202，从而刹车盘202根据摩擦被制动。
在解除EMB制动时，根据电机11的逆转，螺杆13进入到头部14的里侧，从而作用于制动钳壳体204的力、外侧衬垫201对刹车盘202的推压力以及内侧衬垫201对刹车盘202的推压力消失而使制动力解除，头部14恢复到原位后，与刹车盘202保持一定的间距。
图3示出了根据本发明的一实施例的再生制动系统的控制框图。
如图3所示，当制动电动汽车时，中央ECU 100根据通过传感器部110所输入的驾驶员的制动意图等各种传感信息，通过油压模块90使油压式盘式刹车器20作而油压制动前轮FR、FL。此时，同时实现基于驱动电机40的再生制动。并且，中央ECU 100向EMB ECU 80传递用于EMB制动的控制信号。EMB ECU 80根据该控制信号通过EMB制动器10来对后轮RR、RL进行EMB制动。
中央ECU 100根据所接收到的驾驶员的制动意图、车辆的行驶状态、电瓶的充电状态、电机特性等车辆的状态来确定再生制动与EMB制动量。在此，虽然再生制动的比率越大能量回收量也越多，但是若不能实现适当的再生制动力的控制，则给驱动电机40或电瓶60带来致命的损伤。若确定再生制动量，中央ECU则通过逆变器50来控制驱动电机40的工作，并制动车辆，以使产生再生制动量。EMB ECU从中央ECU接收根据对刹车踏板BP的操作的驾驶员的制动意图，通过安装在后轮上的EMB制动器10来产生除了根据再生制动算法所确定的再生制动力以外的剩余制动力中的一部分。
使用了根据本发明的实施例的再生制动系统的电动汽车的前轮上产生油压制动，而后轮上产生电气制动。从车轮侧面观察时，具体结构如下：前轮为在基本CBS(Conventional Brake System-常规制动系统)上包括有能够执行有效制动(Active Braking)的ESC(Electronic StabilityControl-电子稳定控制)的结构，而后轮上没有附加的硬件(Hardware)，其本身由可有效制动的EMB制动器10构成。
前轮设有用于ESC控制的中央ECU100及油压模块90，并且还连接现有的油压线路，以在失效(fail)时工作。后轮由电子驱动的电机而工作，且使用与之相应的马达驱动器(Motor Driver)。为了控制这些而安装有EMB ECU 80，EMB ECU 80上设有可推定EMB制动器10的电机11的力的、用于检测电流的传感器，除了ABS/TCS/ESC外，能够实现能动控制功能。并且，为了实现这些ESC控制，设有各种传感器(转向角传感器、偏航速率传感器(yaw rate sensor)、横向加速度传感器(LateralG-Sensor)、车轮转速传感器(wheel speed sensor)、踏板行程传感器(PedalTravel sensor)等)。
根据本发明的一实施例的再生制动系统，其前轮由油压式盘式刹车器20构成而可以执行基本制动、能动制动、再生制动，后轮由EMB制动器10构成而可以执行基本制动、能动制动、再生制动及辅助制动。
根据驾驶员的意图操作刹车器踏板BP工作时，前轮基于油压压缩产生制动，根据刹车器踏板BP的工作，中央ECU 100认知驾驶员的制动意图，计算出必要的EMB制动力，使得EMB ECU 80驱动EMB制动器10，以用于对后轮进行EMB制动。
对于后轮制动而言，根据驾驶员的制动意图，由中央ECU 100认知驾驶员的制动意图，计算出对应于该意图的制动力和与各车轮相应的各车轮制动，通过基于EMB ECU 80的EMB制动器控制来实现各车轮的力。
当根据对于传感器输入的判断使ABS/TCS/ESC等功能工作时，前轮在利用了油压的ESC中，后轮在EMB ECU 80的逻辑中，执行控制命令。
如果由于油压模块90或中央ECU 100的故障或者电瓶放电等的故障而发生失效(fail)，则前轮根据油压来工作，并根据驾驶员的脚力来执行制动。即，通过前轮油压线路来实现支援(Back-up)功能。该功能用于非常时期。
再生制动在前轮驱动时，以前轮油压再生控制方式来实现，而在后轮驱动时，以后轮EMB再生控制方式来实现。
图4是示出根据本发明的另一实施例的再生制动系统结构的图。
如图4所示，在电动汽车的前轮FR、FL及后轮RR、RL上，都安装有通过驱动设有电机的制动钳(caliper)来产生制动力的EMB制动器10。
EMB制动器10相比于油压式的盘式刹车器可以提高车辆的动态举动、制动性能及应答性，由于从后述的EMB ECU直接发送信号而驱动电机，因此能够比油压式的盘式刹车器更准确地控制车辆速度。
电动汽车包括：驱动电机40，其是从燃料电池30接收电源(电能)而产生电动汽车驱动力的电动机；逆变器50，其将施加于该驱动电机40的直流电压转换为3相电压而驱动驱动电机40，并将从驱动电机40回收的再生能量以充电电压供给到电瓶60；减速器70，其以将驱动电机40的旋转力减速到设定的减速比而供给到作为驱动轮的前轮。
当电动汽车加速时，如箭头所示的方向，燃料电池的直流电压供给至逆变器而转换为3相电压，接着被供给到驱动电机40而驱动驱动电机40，并且根据减速器70以预定的比减速后，传递到作为驱动轮的前轮，由此行驶电动汽车。
电动汽车减速或制动时，如箭头所示的方向，根据驱动电机40的再生制动动作，由驱动电机40产生的电源经由逆变器50被充电到电瓶60。
参照图2，对具有如上所述结构的根据本发明的另一实施例的再生制动系统的EMB工作过程进行说明如下。当EMB制动工作时，电机11的旋转所产生的力通过头部14将内侧衬垫201向箭头方向紧贴到刹车盘202上。如果衬垫201被紧贴到刹车盘202，则头部14无法继续前进。根据相反的工作，当与电机11的主体相连的制动钳壳体204被向后推动时，外侧衬垫201被拉动而向刹车盘202压贴衬垫201。根据该作用，外侧衬垫201与内侧衬垫201同时压贴到刹车盘202，从而刹车盘202通过摩擦而被制动。
在解除EMB制动时，通过电机11的逆转，螺杆13进入到头部14的里侧，从而作用于制动钳壳体204的力、外侧衬垫201对刹车盘202的推压力以及内侧衬垫201对刹车盘202的推压力消失而使制动力解除，并且头部14恢复到原位后，与刹车盘202保持一定的间距。
图5是根据本发明的另一实施例的再生制动系统的控制框图。
如图5所示，在电动汽车制动时，中央ECU 100根据通过传感器部110所输入的驾驶员的制动意图等各种传感信息向EMB ECU 80传递用于EMB制动的控制信号。EMB ECU 80根据该控制信号通过EMB制动器10来对前轮及后轮RR、RL进行EMB制动。此时，EMB ECU 80的数量可以为1个，也可以为对应于各车轮的数量。
中央ECU 100根据所接收到的驾驶员的制动意图、车辆的行驶状态、电瓶的充电状态、电机特性等车辆的状态来确定再生制动与EMB制动量。在此，虽然再生制动的比率越大能量回收量也越多，但是若不能实现适当的再生制动力的控制，则给驱动电机40或电瓶60带来致命的损伤。若确定了再生制动量，中央ECU则通过逆变器50来控制驱动电机40的工作，并制动车辆，以产生再生制动量。EMB ECU 80从中央ECU100接收基于对刹车踏板BP的操作的驾驶员的制动意图，通过安装在前轮及后轮上的EMB制动器10来产生除了根据再生制动算法所确定的再生制动力以外的剩余制动力中的一部分。
使用了根据本发明的另一实施例的再生制动系统的电动汽车，在前轮实现EMB制动及再生制动，在后轮实现EMB制动。
从车轮侧面观察时，具体为如下结构：在前轮及后轮设有包含基本CBS(Conventional Brake System)功能的EMB制动器10。
为了控制这些，在前轮及后轮分别安装有EMB ECU 80，各EMBECU 80分别承担对两侧车轮的控制。
在中央ECU 100电连接有传感器部110，该传感器部110包括：可以推定刹车踏板BP及电机的力的、用于测量电流的传感器；以及可以实现除ABS/TCS/ESC之外的能动控制功能的各种传感器(转向角传感器、偏航速率传感器(yaw rate sensor)、横向加速度传感器(Lateral G-Sensor)、车轮转速传感器(wheel speed sensor)、踏板行程传感器(Pedal Travelsensor))。
作为电子失效(fail)时支援(Back-up)装置的一例，当各EMB ECU80分别连接在各自的电瓶60时，若一个失效(fail)，则只有另外一个工作而实现非常时期的制动功能。
如上所述，根据本发明的实施例的再生制动系统为了再生制动而具有：包含减速器70的驱动电机40、逆变器50、电瓶60以及燃料电池30等。在此，就再生辅助制动而言，当前轮驱动时发生在前轮，后轮驱动时发生在后轮，而当4WD时在前轮和后轮都发生。
根据本发明的另一实施例的再生制动系统，由于在前轮和后轮都安装有EMB制动器10，因此可以执行基本制动、能动制动、再生制动、辅助制动等。
根据驾驶员的意图而使刹车踏板BP工作时，在开始减速的同时产生再生制动。即，根据驱动电机40的转动而产生电流，并实现车辆的制动。
中央ECU100根据刹车踏板的工作来推定驾驶员的基准制动力和基于驱动电机40的再生制动力，并计算出两者之差。
计算出基准制动力与再生制动力的差值后，中央ECU 100将该差值传送至EMB ECU 80。
EMB ECU 80根据该差值通过EMB制动器10来分别产生前轮及后轮所必要的制动力，以使在前轮及后轮产生制动。
当ABS/TCS/ESC等功能工作时，中央ECU 100向EMB ECU 80传送这些功能的工作信息，以驱动EMB制动器10，从而调节CBS所必要的制动力及ABS或ESC所必要的制动滑移(Slip)，并掌握此时的状况，通过反馈控制来实现与之对应的制动力。
如果某一个EMB制动器10或EMB ECU 80产生故障而失效，则另一个EMB ECU工作而在非常时期处理驾驶员的制动。
根据本发明的另一实施例的再生制动系统，在各自车轮的EMB制动器10上都可以实现驱动电机40的再生制动控制、前轮及后轮的CBS制动以及ABS/TCS/ESC等能动制动功能。并且，在前轮或后轮失效时，可以利用正常的其他部分来进行电子制动。
根据本发明的另一实施例的再生制动系统中，为了实现CBS及再生制动以及ABS/TCS/ESC之外的功能，追加安装有对各ECU所必要的各种传感器，并与中央ECU相连，从而监测驾驶员的意图及执行状况。
根据本发明的另一实施例的再生制动系统中，CBS及再生制动以及ABS/TCS/ESC控制是基于对前轮及后轮的EMB制动器的电机的控制来实现。利用周围的传感信息和基准信息，中央ECU利用各EMB ECU来控制各EMB制动器，从而通过位置/电流反馈控制来执行滑动控制和偏航率(yaw rate)控制。
根据本发明的另一实施例的再生制动系统中，其支援功能通过各自的EMB CECU来实现。为此，电源、EMB ECU以及EMB制动器都以双重模式(dual mode)由2套(set)构成。进而，当一侧的电被切断(Off)时，另一侧还可以工作而可以应对非常时期。
根据本发明的另一实施例的再生制动系统中，EMB ECU既可以分为前轮和后轮来布置，也可以按照左右结构来布置。另外，还可以构成为按照X-split的2套(set)的结构。
Claims (6)
1.一种再生制动系统，其安装于电动汽车，其特征在于，所述再生制动系统包括：
燃料电池，其用作主动力源；
电瓶，其用作辅助动力源；
驱动电机，其从所述燃料电池供给电源而驱动前轮和后轮中的至少一个；
逆变器，其将从所述燃料电池提供的直流电压转换为三相电压而驱动所述驱动电机，当制动所述电动汽车时，将从所述驱动电机回收的再生能量充电到所述电瓶；
EMB制动器，其安装在后轮并通过电机使制动钳工作来产生制动力；
EMB ECU，其用于控制所述EMB制动器的工作；以及
中央ECU，其在制动所述电动汽车时执行基于所述驱动电机的再生制动，并与所述EMB ECU进行通信而使所述EMB制动器工作，以对所述后轮进行EMB制动，
其中，所述中央ECU构造成根据包括驾驶员的制动意图、车辆的行驶状态、电瓶的充电状态以及电机特性的车辆的状态来确定再生制动与EMB制动的能量。
2.根据权利要求1所述的再生制动系统，其特征在于，
所述再生制动系统还包括：安装在所述前轮的油压式盘式刹车器；以及向所述油压式盘式刹车器提供制动压力的油压模块，
当所述电动汽车制动时，所述中央ECU通过所述油压模块来使所述油压式盘式刹车器工作，从而对所述前轮进行油压制动且执行基于所述驱动电机的再生制动，并与所述EMB ECU进行通信而使EMB制动器工作，以对所述后轮进行EMB制动。
3.根据权利要求2所述的再生制动系统，其特征在于，
所述EMB ECU通过与所述中央ECU之间的再生制动协助控制，产生在驾驶员所要求的制动力中除去基于所述驱动电机的再生制动的再生制动力和基于所述油压制动的油压制动力的制动力。
4.根据权利要求1所述的再生制动系统，其特征在于，
所述再生制动系统还包括安装在所述前轮并通过电机使制动钳工作来产生制动力的EMB制动器，
所述中央ECU，在所述电动汽车制动时执行基于所述驱动电机的再生制动的同时，与所述EMB ECU进行通信而使所述EMB制动器工作，以对所述前轮及后轮进行EMB制动。
5.根据权利要求4所述的再生制动系统，其特征在于，
所述EMB ECU通过与所述中央ECU之间的再生制动协助控制，产生从驾驶员所要求的制动力中除去基于所述驱动电机的再生制动的再生制动力的制动力。
6.根据权利要求1所述的再生制动系统，其特征在于，所述EMB制动器包括：
电机，其与所述后轮结合且用于移动间隔配置在刹车盘一侧的衬垫；
减速器，其安装在所述电机与衬垫之间，用于降低所述电机的旋转速度并增大制动力；以及
传动装置，其安装在所述减速器与所述衬垫之间，用于将所述减速器的旋转运动转换为直线运动，将制动扭矩以制动力形式传递到所述衬垫。
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|---|---|---|---|---|
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| US8612074B2 (en) * | 2010-05-07 | 2013-12-17 | GM Global Technology Operations LLC | Regenerative braking control in vehicles |
| US8718891B2 (en) * | 2011-06-06 | 2014-05-06 | Honda Motor Co., Ltd. | Smart feel regenerative braking |
| WO2013134324A2 (en) * | 2012-03-05 | 2013-09-12 | Lightning Hybrids, Inc. | Hydraulic regeneration apparatus |
| JP5668036B2 (ja) * | 2012-09-24 | 2015-02-12 | 太陽誘電株式会社 | モータ駆動制御装置及び電動アシスト車 |
| DE102012021056A1 (de) * | 2012-10-22 | 2014-04-24 | Creative Data AG | Fahrzeugbremssystem und Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung eines Fahrzeugbremssystems insbesondere an elektromotorisch angetriebenen Fahrzeugen |
| JP6236672B2 (ja) * | 2013-09-26 | 2017-11-29 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 電動車両の制御装置 |
| WO2015094807A1 (en) * | 2013-12-16 | 2015-06-25 | Contour Hardening, Inc. | System and method for control of an electric vehicle |
| JP6219186B2 (ja) * | 2014-01-31 | 2017-10-25 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | ブレーキ制御装置 |
| JP6605996B2 (ja) * | 2016-03-17 | 2019-11-13 | 株式会社東芝 | 電池、電池パック、および車両 |
| CN111108028B (zh) * | 2017-09-27 | 2022-08-19 | 日立安斯泰莫株式会社 | 制动装置、车辆的控制装置以及电动制动控制装置 |
| CN109941244B (zh) * | 2017-12-20 | 2020-12-11 | 广州汽车集团股份有限公司 | 电子驻车控制方法、装置、可读存储介质和计算机设备 |
| CN108394390A (zh) * | 2018-02-08 | 2018-08-14 | 智车优行科技（上海）有限公司 | 制动能量回收方法和装置 |
| US20230018321A1 (en) * | 2018-05-03 | 2023-01-19 | Magna International Inc. | Electronically-controlled axle braking system and method |
| CN108944952B (zh) * | 2018-07-10 | 2024-04-09 | 浙江力邦合信智能制动系统股份有限公司 | 一种再生制动切换报警方法及系统 |
| JP2021141749A (ja) * | 2020-03-06 | 2021-09-16 | トヨタ自動車株式会社 | 車両 |
| CN112092633B (zh) * | 2020-09-22 | 2022-07-08 | 广州小鹏汽车科技有限公司 | 车辆制动能量回收方法、装置、车辆及存储介质 |
| JP7516330B2 (ja) * | 2021-09-17 | 2024-07-16 | 株式会社東芝 | 二次電池、電池パック、車両及び定置用電源 |
| US20240075817A1 (en) * | 2022-09-07 | 2024-03-07 | Harbinger Motors Inc. | Commercial electric vehicle braking systems |
| KR20240125249A (ko) * | 2023-02-10 | 2024-08-19 | 현대모비스 주식회사 | 제동토크 제어장치 및 방법 |
| CN117284256B (zh) * | 2023-09-27 | 2025-08-15 | 广州瑞立科密汽车电子股份有限公司 | 一种基于气制动与emb制动的商用车制动系统 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5998960A (en) * | 1997-03-25 | 1999-12-07 | Fuji Electric Co., Ltd. | Power supply system for electric vehicle |
| US6847127B1 (en) * | 2002-06-28 | 2005-01-25 | Hyundai Motor Company | System and method for controlling power distribution of fuel cell hybrid electric vehicle |
| CN1706701A (zh) * | 2004-06-10 | 2005-12-14 | 比亚迪股份有限公司 | 电动汽车制动系统 |
| DE102006055766A1 (de) * | 2006-04-26 | 2007-10-31 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Verfahren zum Betrieb einer kombinierten Fahrzeugbremsanlage |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07177608A (ja) | 1993-12-20 | 1995-07-14 | Nissan Motor Co Ltd | 電気自動車の回生制動制御装置 |
| DE19511287B4 (de) | 1994-07-21 | 2004-05-06 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Elektromechanische betätigbare Scheibenbremse |
| JP3736474B2 (ja) * | 2002-02-22 | 2006-01-18 | 日産自動車株式会社 | 燃料電池システム |
| US7311163B2 (en) * | 2004-11-16 | 2007-12-25 | Eaton Corporation | Regeneration and brake management system |
| US20070108838A1 (en) * | 2005-11-14 | 2007-05-17 | Ford Global Technologies, Llc | Regenerative braking control system and method |
| KR100820696B1 (ko) | 2006-07-20 | 2008-04-10 | 현대자동차주식회사 | 하이브리드 전기자동차용 제동답력 전환장치 |
| DE102007036261A1 (de) * | 2007-08-02 | 2009-02-19 | Robert Bosch Gmbh | Bremssystem für ein Fahrzeug und Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems für ein Fahrzeug |
| DE102008005043A1 (de) | 2008-01-18 | 2009-07-23 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Bremsanlage eines zweiachsigen zweispurigen Kraftfahrzeugs mit einer elektrischen Rekuperationsbremse |
-
2010
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- 2010-09-24 US US12/890,140 patent/US8360533B2/en active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5998960A (en) * | 1997-03-25 | 1999-12-07 | Fuji Electric Co., Ltd. | Power supply system for electric vehicle |
| US6847127B1 (en) * | 2002-06-28 | 2005-01-25 | Hyundai Motor Company | System and method for controlling power distribution of fuel cell hybrid electric vehicle |
| CN1706701A (zh) * | 2004-06-10 | 2005-12-14 | 比亚迪股份有限公司 | 电动汽车制动系统 |
| DE102006055766A1 (de) * | 2006-04-26 | 2007-10-31 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Verfahren zum Betrieb einer kombinierten Fahrzeugbremsanlage |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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