KR20110135796A - 회생 제동 및 유압 제동 제어 방법 - Google Patents

회생 제동 및 유압 제동 제어 방법 Download PDF

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지엠 글로벌 테크놀러지 오퍼레이션스 엘엘씨
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Abstract

하이브리드 브레이크 시스템에서 유압 제동 및 회생 제동을 제어하는 방법이 제공되며, 제동 요청에 응답하여 브레이크 액추에이터의 디프레션을 허용하는 단계를 포함한다. 브레이크 액추에이터의 디프레션은 마스터 실린더 서킷 내에서 압력을 생성하고, 본 방법은, 회생 제동이 임계 레벨에 도달할 때까지 브레이크 액추에이터의 디프레션에 따라 회생 제동을 지시한다. 마스터 실린더 서킷 내의 유체가 제1 압력 내지 제2 압력 사이에 있을 때, 마스터 실린더 서킷으로부터 제어 밸브를 통한 휠 서킷으로의 유압의 전송은 방지된다. 제2 압력 내지 제3 압력 사이에서, 마스터 실린더 서킷으로부터 제어 밸브를 통한 휠 서킷으로의 유압의 전송은 부분적으로 제한된다. 마스터 실린더 서킷 내의 유체가 제3 압력보다 클 때, 마스터 실린더 서킷으로부터 제어 밸브를 통한 휠 서킷으로의 유압의 풀 전송이 허용된다.

Description

회생 제동 및 유압 제동 제어 방법{METHOD FOR CONTROLLING REGENERATIVE AND HYDRAULIC BRAKING}
본 개시 내용은 일반적으로 하이브리드 전기 자동차 및 전기 자동차에서의 유압 제동 및 회생 제동에 관한 것이다.
하이브리드 전기 자동차 및 전기 자동차는 차량을 제동시키거나, 정지시키거나 또는 감속시키기 위하여 유압 브레이크를 사용할 수 있다. 또한, 하이브리드 자동차 또는 전기 자동차는 회생 제동을 통해 자동차를 감속시키도록 발전기 또는 전동기/발전기와 같은 전기 기기를 이용할 수 있다. 전기 기기는 운동 에너지를 배터리와 같은 에너지 저장 장치에 저장될 수 있는 전기 에너지로 변환한다. 그 다음, 에너지 저장 장치로부터의 전기 에너지는 자동차의 추진을 위하여 운동 에너지로 다시 변환될 수 있다.
하이브리드 브레이크 시스템에서 유압 제동 및 회생 제동을 제어하는 방법이 제공된다. 브레이크 시스템은 유체가 채워지고 제어 밸브에 의해 분리되는 마스터 실린더 서킷 및 휠 서킷을 가진다. 브레이크 액추에이터는 마스터 실린더 서킷과 직접 연통한다. 본 방법은, 제동 요청(braking request)에 응답하여 브레이크 액추에이터의 디프레션(depression)을 허용하는 단계를 포함한다. 브레이크 액추에이터의 디프레션은 마스터 실린더 서킷 내의 유체 내에서 제1 압력에서 시작하는 압력을 생성한다. 본 방법은, 회생 제동이 임계 레벨에 도달할 때까지 브레이크 액추에이터의 디프레션에 따라 회생 제동을 지시한다.
마스터 실린더 서킷 내의 유체가 제1 압력 내지 제2 압력 사이에 있을 때, 마스터 실린더 서킷으로부터 제어 밸브를 통한 휠 서킷으로의 유압의 전송은 방지된다. 마스터 실린더 서킷 내의 유체가 제2 압력 내지 제3 압력 사이에 있을 때, 마스터 실린더 서킷으로부터 제어 밸브를 통한 휠 서킷으로의 유압의 전송은 부분적으로 제한된다. 마스터 실린더 서킷 내의 유체가 제3 압력보다 클 때, 마스터 실린더 서킷으로부터 제어 밸브를 통한 휠 서킷으로의 유압의 풀(full) 전송이 허용된다.
하이브리드 브레이크 시스템은 바이패스 메카니즘을 더 포함할 수 있고, 본 방법은 회생 제동이 사용 가능한지 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다. 회생 제동이 사용 가능하지 않으면, 본 방법은 바이패스 메카니즘의 개방을 지시한다. 바이패스 메카니즘의 개방은 마스터 실린더 서킷 내에서 제1 압력보다 더 큰 임의의 압력에 대하여, 마스터 실린더 서킷으로부터 제어 밸브를 통한 상기 휠 서킷으로의 유압의 풀 전송을 허용한다.
하이브리드 브레이크 시스템은 브레이크 액추에이터 또는 마스터 실린더 서킷에 동작 가능하게 연결된 위치 센서 또는 압력 센서를 더 포함할 수 있고, 본 방법은, 브레이크 액추에이터를 모니터하는 단계와 그로부터 신호를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 회생 제동을 지시하는 단계는 생성된 신호에 응답하여 발생할 수 있다.
본 발명의 전술한 특징 및 이점과, 다른 특징 및 이점은, 첨부된 도면과 연계하여 고려될 때, 첨부된 특허청구범위에서 정의된 바와 같이, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태 및 기타 실시예에 대한 다음의 상세한 설명으로부터 자명하다.
도 1은 하이브리드 브레이크 시스템의 개략도이다;
도 2는 하이브리드 제동 동안 도 1에 도시된 하이브리드 브레이크 시스템의 예시적인 특성에 대한 개략적인 하이브리드 제동 제어 차트 또는 그래프이다;
도 3은 유압 제동 및 회생 제동을 제어하는 알고리즘 또는 방법의 일부에 대한 개략적인 플로우 차트이다; 그리고,
도 4는 도 3에 도시된 개략적인 플로우 차트의 다른 부분이다.
여러 도면을 통하여 유사한 도면 부호가 유사한 구성 요소에 대응하는 도면을 참조하면, 도 1a에는 하이브리드 브레이크 시스템(10)의 개략도가 도시된다. 하이브리드 자동차 또는 전기 자동차(미도시)에 포함될 때, 브레이크 시스템(10)은 유압 제동(hydraulic braking)과 회생 제동(regenerative braking)을 모두 제어하고 혼합할 수 있으며, 이는 혼합 제동(blending braking)이라 할 수 있다.
브레이크 시스템(10)과 하이브리드 브레이크 시스템을 제어하는 방법이 자동차 애플리케이션에 대하여 상세히 설명되지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 더 넓은 적용 가능성을 인식할 것이다. 예를 들어, 그리고 한정적이지 않으면서, 건설 설비, 광산 설비 및 다른 중장비도 본 명세서에서 설명된 요소, 구조 및 방법을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 "위(above)", "아래(below)", "위로(upward)", "아래로(downward)" 등과 같은 용어는 도면을 설명하는데 사용되는 것이며, 첨부된 특허청구범위에 의해 정의되는 바와 같은 본 발명의 범위에 대한 제한을 나타내지 않는다는 것을 인식할 것이다.
브레이크 시스템(10)은 제1 휠 서킷(wheel circuit)(16) 및 제2 휠 서킷(18)과 유체 연통하는 마스터 실린더 서킷(12)을 포함한다. 제1 및 제2 휠 서킷(16, 18)은 자동차를 정지 또는 느리게 하기 위하여 유압 제동을 적용하도록 구성된다. 제1 제어 밸브(20)는 마스터 실린더 서킷(12)을 제1 휠 서킷(16)과 연결하고, 제2 제어 밸브(22)는 마스터 실린더 서킷(12)을 제2 휠 서킷(18)과 연결한다.
제1 및 제2 제어 밸브(20, 22)는 마스터 실린더 서킷(12)과 제1 및 제2 휠 서킷(16, 18) 사이에서 유압이 전송되는 방법을 선택적으로 가변시키도록 구성된다. 제1 및 제2 제어 밸브(20, 22)는 일반적으로 3개의 상이한 모드로 동작한다. 차단 모드(blocking mode)인 제1 모드에서, 제1 및 제2 제어 밸브(20, 22)는 유압의 전송을 완전히 제한하거나 차단한다. 계량 모드(metered mode)인 제2 모드에서, 제1 및 제2 제어 밸브(20, 22)는 유압의 전송을 부분적으로 또는 비례적으로 제한할 수 있다. 비계량 모드(un-metered mode)인 제3 모드에서, 제1 및 제2 제어 밸브(20, 22)는 마스터 실린더 서킷(12)에서의 압력이 제1 및 제2 휠 서킷(16, 18)에서의 압력과 실질적으로 동일하도록 유압의 풀(full) 또는 직접적인 전송을 허용할 수 있다.
브레이크 시스템(10)의 일부 구성에서, 제1 및 제2 제어 밸브(20, 22)는 제4 모드를 더 포함할 수 있다. 제4 모드는 마스터 실린더 서킷(12)과 제1 및 제2 휠 서킷(16, 18) 사이에서 양방향으로 저압 흐름을 허용하는 균등화 모드(equalization mode)이다. 제1 및 제2 제어 밸브(20, 22)가 균등화 모드를 갖도록 구성되지 않으면, 제1 및 제2 제어 밸브(20, 22)는 매우 낮은 압력에서 (디폴트로서) 닫힐 수 있다.
자동차의 운전자 또는 조작자는 브레이크 페달(27)을 포함할 수 있는 브레이크 액추에이터(26)를 통해 제동을 요청한다. 브레이크 액추에이터(26)는 마스터 실린더(28)를 통해 마스터 실린더 서킷(12)과 직접 연통한다. 따라서, 브레이크 액추에이터(26)는 마스터 실린더 서킷(12) 내에서 유압을 직접 제어한다. 유사하게, 마스터 실린더 서킷(12) 내의 유압은 브레이크 액추에이터(26)에서 함 피드백으로서 감지된다. 이것은 "페달 감지(pedal feel)"이라 할 수 있다. 여기에서 설명되는 바와 같이, 제1 및 제2 제어 밸브(20, 22)는 마스터 실린더 서킷(12)과 제1 및 제2 휠 서킷(16, 18) 사이에 전송되는 압력의 양을 제어한다.
진공 부스터 또는 파워 브레이크 보조 시스템과 같은 브레이크 부스터(미도시)가 브레이크 액추에이터(26)에 포함될 수 있어, 제동 요청 동안에 브레이크 페달(27)에 가해지는 힘이 증가하게 된다. 또한, 브레이크 부스터는 마스터 실린더(28)로부터 브레이크 페달(27)로의 힘 피드백을 연통할 수 있지만, 운전자에 의해 감지되는 힘의 양을 감소시킬 것이다.
제1 및 제2 휠 서킷(16, 18)은 제1 휠 브레이크(31), 제2 휠 브레이크(32), 제3 휠 브레이크(33) 및 제4 휠 브레이크(34)와 직접 유체 연통한다. 마스터 실린더(28) 내의 브레이크 유체는 브레이크 액추에이터(26)에 의해 가압된다. 제1 및 제2 제어 밸브(20, 22)는 마스터 실린더 서킷(12)과 제1 및 제2 휠 서킷(16, 18) 사이에서 유압의 전송을 허용하고, 여기에서, 제1 내지 제4 휠 브레이크(31, 32, 33, 34)(여기에서 휠 브레이크(31 - 34)라 할 수 있다)는 유압을 유압 제동력으로 변환한다.
휠 브레이크(31 - 34)의 각각은 제1 휠(41), 제2 휠(42), 제3 휠(43) 및 제4 휠(44)과 같은 하나 또는 그 이상의 자동차 휠과 연통할 수 있다. 브레이크 시스템(10)은 4개의 휠보다 더 많거나 더 적은 휠을 갖는 자동차에 구현될 수 있다.
브레이크 시스템(10)은 제1 휠 서킷(16) 및 휠 브레이크(31 - 34)의 각각과 연통하는 제1 제어 밸브(20)으로만 구성될 수 있다. 마스터 실린더 서킷(12)은 분리된 챔버 또는 마스터 실린더(28)의 절반과 연통하는 2개의 분리된 서킷으로서 도시된다. 그러나, 마스터 실린더 서킷(12)은 제1 제어 밸브(20) 및 제2 제어 밸브(22) 모두와 연통하는 하나의 서킷으로만 구성될 수 있다.
도 1에서, 제1 휠 서킷(16)은 제1 휠 브레이크(31) 및 제2 휠 브레이크(32)와 연통한다. 이것은 마스터 실린더(28)의 한 챔버가 전륜(front wheel)과 연통하고(제1 및 제2 휠(41, 42) 또는 제3 및 제4 휠(43, 44)이 전륜이 될 수 있다), 다른 챔버가 후륜(rear wheel)과 연통하는 일반적인 스플리트(split) 시스템이라 할 수 있다. 이 대신에, 브레이크 시스템(10)은 마스터 실린더(28)의 한 챔버가 전륜 중 하나(제1 휠(41)과 같은)와 후륜 중 하나(제3 휠(43)과 같은)와 연통하고, 다른 챔버가 다른 전륜 및 다른 후륜과 연통하는 교차(cross) 스플리트 시스템으로서 구성될 수 있다.
휠 브레이크(31 - 34)의 각각은 자동차에 유압 제동력을 가하기 위하여 제1 및 제2 휠 서킷(16, 18) 중 하나로부터의 유압을 이용한다. 휠 브페이크(31 - 34)는 (예를 들어) 제1 휠 브레이크(31)가 제1 휠(41)과 제2 휠(42) 모두에 작용할 수 있도록 휠(41 - 44)과 1:1 비로 있을 필요는 없다. 또한, 브레이크 시스템(10)은 휠 브레이크(31 - 34)의 각각이 개별 제어 밸브와 연통하도록 추가적인(제3 및 제4) 제어 밸브를 포함할 수 있다.
브레이크 시스템(10)은 전기 발전기, 전기 전동기/발전기 또는 유사한 장치일 수 있는 적어도 하나의 전기 기기(36)로 회생 제동을 제공한다. 전기 기기(36)는 휠(41 - 44)의 적어도 하나와 파워 흐름이 연통한다. 한정이 아닌 예를 들어, 전기 기기(36)는 트랜스미션 입력 샤프트(미도시) 또는 전방이나 후방의 축(axle)(미도시)과 연통할 수 있다. 따라서, 전기 기기(36)가 발전하도록 지시를 받을 때, 회생 제동이 발생하고 자동차는 제동된다(느려지거나 가속도가 감소된다).
아래에서 더욱 상세히 설명되는 바와 같이, 브레이크 시스템(10)은 자동차의 동작 상태 및 운전자에 의한 제동 요청의 종류에 따라 유압 제동 및 회생 제동을 모두 사용한다. 또한, 제동 요청은 자동 회피 시스템(automatic avoidance system) 또는 자동차 크루즈 제어 시스템(vehicle cruise control system)으로부터와 같이 자동차 운전자가 아닌 다른 곳에서부터 올 수 있다.
위치 센서(38)는 브레이크 액추에이터(26)의 위치를 모니터하고 그로부터 위치 신호를 생성하기 위하여 브레이크 액추에이터(26)에 동작 가능하게 부착될 수 있다. 유사하게, 압력 센서(39)는 (브레이크 액추에이터(26)에 의해 유입된) 마스터 실린더(28)의 압력을 모니터하고 그로부터 압력 신호를 생성하기 위하여 마스터 실린더(28)와 연통할 수 있다. 따라서, 위치 신호와 압력 신호는 제동 요청을 나타낸다.
컨트롤러(40)는 위치 센서(38)와 압력 센서(39) 중 하나 또는 (브레이크 시스템(10)이 두 종류의 센서를 포함하면) 모두와 연통할 수 있다. 또한, 컨트롤러(40)는 전기 기기(36)와 연통하며, 제1 및 제2 제어 밸브(20, 22)와 연통할 수 있다. 컨트롤러(40)는 회생 제동, 유압 제동 또는 이 모두를 스케쥴링하고 제어하는데 사용될 수 있다. 컨트롤러(40)는 단독형(stand-alone) 컨트롤러, 자동차의 전자 제어 유닛(ECU, electronic control unit)의 일부 또는 기능, 또는 하이브리드 제어 프로세서 또는 모듈(HCP(hybrid control processor) 또는 HCM(hybrid control mopdule))의 일부 또는 기능일 수 있다.
도 2를 도 1과 함께 참조하면, 하이브리드 제동 또는 혼합 제동 동안 브레이크 시스템(10)의 스케쥴링 특성을 개략적으로 나타내는 하이브리드 제동 제어 차트(100)가 도시된다. 차트(100)의 x-축(102) 상에서는, 브레이크 액추에이터(26)에 의해 감지되는 힘-피드백 압력인 마스터 실린더 서킷(12) 내에서의 압력을 나타낸다. 일반적으로, x-축(102)을 따라 증가하는 압력값은 자동차 운전자에 의한 제동 요청이 상대적으로 낮은 압력값보다 더 중요한 것을 나타낸다.
차트(100)의 왼쪽 y-축(104) 상에서는 제1 및 제2 휠 서킷(16, 18) 내에서의 유압인 유압 제동 압력을 나타낸다. 일반적으로, 왼쪽 y-축(104)을 따라 증가하는 압력값은 휠 브레이크(31 - 34)에 전송되는 더 큰 압력을 나타낸다.
차트(100)의 오른쪽 y-축(106)에서는 사용가능한 전체 회생 제동력의 퍼센티지로서 표시되는 회생 제동 이용률을 나타낸다. 일반적으로, 오른쪽 y-축(106)을 따라 증가하는 퍼센티지 값은 회생 제동 용량의 증가된 이용률을 나타낸다.
또한, 증가하는 회생 제동은, 자동차의 상대적으로 더 많은 운동 에너지가 추후 사용을 위하여 전기 에너지로 변환되기 때문에, 연료 절약을 증가시키는 것으로 간주할 수 있다. 사용가능한 회생 제동력(또는 토크)의 양은, 한정이 아닌 예를 들어, 자동차의 운전 속도 및 가속도, 전기 기기(36)의 상태, 및 배터리나 자동차의 다른 전기 저장 장치(미도시)의 상태에 기초하여 크게 변한다.
x-축(102), 왼쪽 y-축(104) 및 오른쪽 y-축(106)에서 그리고 차트(100)의 나머지 전체에 도시된 수치와 여기에서의 설명은 단지 예시적인 것이고 여기에서 설명된 브레이크 시스템(10) 및 방법에 대한 한정을 나타내지 않는다. 또한, 오른쪽 y-축(106)(회생 제동 용량의 퍼센티지)에 대한 왼쪽 y-축(104)(유압 제동 압력)의 상대적인 값은 임의적인 것이며 이로부터 어떠한 직접적인 변환 또는 동치로 해석되어서는 안 된다.
차트(100)는 여러 개의 선택적인 제동 스케쥴을 도시한다. 계량 스케줄(110)은 마스터 실린더 서킷(12)으로부터 제1 및 제2 휠 서킷(16, 18)으로의 유압의 풀(full) 전송을 도시한다. 비계량 스케쥴(110)에서 동작하는 동안, 마스터 실린더 서킷(12)의 압력(x-축(102)에 도시)은 제1 및 제2 휠 서킷(16, 18)에서의 압력(왼쪽 y-축(104)에 도시)과 실질적으로 동일하다. 또한, 비계량 스케쥴(110)은 제1 및 제2 제어 밸브(20, 22)를 통과하는 유압의 풀 전송을 허용하는 것 또는 제1 및 제2 제어 밸브(20, 22) 주위로의 바이패스 서킷 또는 경로(도 1에서는 도시되지 않음)를 개방하는 것을 포함하는, 바이패스 모드 동안의 유압 제동을 나타낼 수 있다.
회생 스케쥴(112)은 최대 가용 회생 제동(오른쪽 y-축(106)에 도시)의 퍼센티지로서 회생 제동 이용률을 나타낸다. 회생 제동은 자동차의 상태와 운전자의 제동 요청에 기초하여 컨트롤러(40)에 의해 스케쥴링된다. 회생 제동 스케쥴(112)에 따른 움직임은 위치 센서(38) 또는 압력 센서(39) 중 어느 하나에 의해 측정되는 바에 따른 브레이크 액추에이터(26)의 움직임과 일치할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 회생 스케쥴(112)은 본 예시적인 스케쥴에서 최대인 대략 100%인 임계 레벨(114)에 도달할 때까지 신속하게 회생 제동의 양을 증가시킨다. 이 대신에, 임계 레벨(114)은 최대 가용 제동의 (80 - 95%)와 같은 더 낮은 퍼센티지일 수 있거나, 또는 전기 기기(36)에 의해 생성되는 전력의 양에 기초할 수 있다. 임계 레벨(114)에 도달한 후에, 전기 에너지로의 변환을 위하여 모든 가용 운동 에너지를 캡쳐하도록, 회생 스케쥴(112)은 회생 제동을 최대로 유지한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 유압 제동이 비계량 스케쥴(110)에서 동작하도록 지시되고, 회생 제동이 회생 스케쥴(112)에서 동작하도록 지시되면, 휠 브레이크(31 - 34)는 전기 기기(36)가 최대 회생 제동 용량에 도달하기 전에 자동차를 제동하기 시작할 것이다. 휠 브레이크(31 - 34)가 운동 에너지를 브레이크 시스템(10)에 의해 일반적으로 보상되지 않는 열로 변환함으로써 동작하기 때문에, 잠재적인 회생 제동 에너지는 휠 브레이크(31 - 34)에 의해 소산되는 열로 손실된다.
계량 유압 스케쥴(116)은 브레이크 시스템(10)이 유압 제동의 착수(onset)를 지연시키는 것을 나타낸다. 따라서, 자동차의 운동 에너지의 대다수는 휠 브레이크(31 - 34)가 운동 에너지를 열로 변환하기 시작하기 전에 전기 기기(36)에 의해 회생 제동을 통해 캡쳐될 수 있다. 브레이크 액추에이터(26)가 디프레스되거나 또는 다른 방식으로 작동됨에 따라, 마스터 실린더(28)와 마스터 실린더 서킷(12) 내의 압력은 계량 유압 스케쥴(116)에 도시된 바와 같이 제1 압력(121)으로 증가한다. 도 2에 도시된 예시적인 차트(100)에서, 제1 압력(121)은 대략 5 - 10 PSI(pound per square inch)일 수 있다. 제1 압력(121)에 도달하기 전에, 균등화 모드는 마스터 실린더 서킷(12)과 제1 및 제2 휠 서킷(16, 18) 사이의 유압의 자유로운 전송을 허용한다.
그러나, 마스터 실린더 서킷(12) 내의 압력에서의 추가적인 증가는 마스터 실린더 서킷(12)에서의 압력이 제2 압력(122)에 도달할 때까지 제1 및 제2 제어 밸브(20, 22)에 의해 제1 및 제2 휠 서킷(16, 18)으로 전송되는 것이 방지된다. 도 2에 도시된 예시적인 차트(100)에서, 제2 압력(122)은 대략 100 PSI일 수 있다. 제1 압력(121)과 제2 압력(122) 사이에서, 제1 및 제2 제어 밸브(20, 22)는 차단 모드에서 동작하고 있다.
제1 및 제2 제어 밸브(20, 22)가 차단 모드에서 동작하고 있는 동안, (계량 유압 스케쥴(116)에 도시된 바와 같이) 마스터 실린더 서킷(12)에서의 증가하는 압력은 브레이크 액추에이터(26)에 피드백 힘을 제공한다. 이 피드백 힘은 회생 스케쥴(112)이 전기 기기(36)로 회생 제동을 증가시킴에 따라 전체 제동력이 증가하고 있다는 것을 운전자가 알게 한다. 페달 감지로 불리는 피드백 힘은 브레이크 시스템(10)이 비계량 스케줄(110)에 따라 동작하고 있다면 운전자가 경험할 수 있는 피드백 힘에 실질적으로 유사할 수 있다.
전기 기기(36)를 이용한 회생 제동이 컨트롤러(40)에 의해 전자적으로 제어되기 때문에, 전기 기기(36)에 의해 브레이크 액추에이터(26)에 부여되는 반대하는 반력(reaction force)이 없다. 계량 유압 스케쥴(116)에 따른 마스터 실린더 서킷(12)에서의 증가하는 압력에 의해 제공되는 피드백 힘 없이는, 자동차가 제동하고 있다는 운전자에 대한 유일한 신호는 자동차 감속일 수 있다.
제동 요청이 마스터 실린더 서킷(12)에서의 압력을 제2 압력(122) 이상으로 증가시킴에 따라, 제1 및 제2 제어 밸브(20, 22)는 계량 모드에서 동작하기 시작한다. 계량 유압 스케쥴(116)에 도시된 바와 같이, 제2 압력(122)과 제3 압력(123) 사이에서, 제1 및 제2 제어 밸브(20, 22)는 마스터 실린더 서킷(12)으로부터 제1 및 제2 휠 서킷(16, 18)으로의 유압의 전송을 부분적으로 제한한다. 계량 모드에 있는 동안, 마스터 실린더 서킷(12) 내에서의 증가하는 압력은 제1 및 제2 휠 서킷(16, 18)으로 압력을 증가시키게 하지만, 제3 압력(123)에 도달할 때까지 풀 유압 제동은 허용되지 않는다.
브레이크 시스템(10)의 일부 구성에서 그리고 제1 및 제2 제어 밸브(20, 22)에 사용되는 특정 종류의 밸브에 따라, 제2 압력(122)은, 회생 제동 스케쥴(112)이 임계 레벨(114)에 도달할 때, 마스터 실린더 서킷(12) 내의 압력과 실질적으로 동일하게 설정될 수 있다. 따라서, 차트(100)에 도시된 바와 같이, 유압 제동은, 회생 제동이 최대에 도달하고 더 이상 추가적인 제동력을 공급할 수 없는 때와 실질적으로 동일한 시간(또는 포인트)에서 시작한다
브레이크 시스템(10)이 위치 센서(38)를 포함하면, 컨트롤러(40)는 운전자의 제동 요청을 만족하는데 필요한 회생 제동량을 평가한다. 운전자가 브레이크 액추에이터(26)를 더 디프레스하면, 위치 센서(38)는 브레이크 액추에이터(26)의 이동에서의 증가를 신호로 보내고, 컨트롤러(40)는 회생 제동량을 증가시킬 것이다. 브레이크 시스템(10)이 압력 센서(39)를 포함하면, 컨트롤러(40)는 제동 요청에 의해 생성된 압력에 대한 평가된 동등물에 기초하여 필요한 회생 제동량을 판단할 것이다.
제3 압력(123)에 도달한 후에, 제1 및 제2 제어 밸브(20, 22)는 비계량(또는 와이드 오픈(wide-open)) 모드에서 동작하고, 마스터 실린더 서킷(12)으로부터의 모든 유압은 제1 및 제2 휠 서킷(16, 18)으로 전송되어 자동차를 유압식으로 제동하도록 휠 브레이크(31 - 34)에 의해 활용된다. 도 2에 도시된 예시적인 차트(100)에서, 제3 압력(123)은 대략 400 - 450 PSI 사이에 있을 수 있다. 제3 압력(123) 이상에서, 회생 제동과 유압 제동 모두로부터의 최대 결합 제동력은 자동차를 감속하는데 사용된다.
도 2에 도시된 제어 스킴 및 제동 스케쥴의 구현례는 제1 및 제2 제어 밸브(20, 22)를 통해 - 또는 단지 하나의 밸브만이 사용된다면 제1 제어 밸브(20)를 통해 - 그리고 가능하게는 컨트롤러(40)를 통해 발생한다. 제1 및 제2 제어 밸브(20, 22)의 각각은 여러 개의 밸브 메카니즘을 포함할 수 있으며, 다양한 종류의 밸브일 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 제어 밸브(20, 22)는 컨트롤러(40)로부터의 명령에 응답하여 흐름 특성을 바꿀 수 있는 "스마트(smart)" 밸브일 수 있거나, 미리 정해진 조건 하에서 동작하는 "덤(dumb)" 밸브일 수 있거나, 또는 그 조합일 수 있다.
제1 및 제2 제어 밸브(20, 22)에 적합한 한 종류의 밸브는 기계식 계량 밸브(mechanical metering valve)이다. 제1 및 제2 제어 밸브(20, 22)는 마스터 실린더 서킷(12)으로부터 제1 및 제2 휠 서킷(16, 18)으로 브레이크 유체가 흐르는 것을 막기 위하여 제1 압력(121)에서 닫히는 기계식 계량 밸브로 구성될 수 있다. 제1 압력(121)에서 제2 압력(122) - 밸브 내부의 스프링력(spring force)에 의해 제어된 캘리브레이션된 설계값 - 으로, 어떠한 유체도 제1 및 제2 휠 서킷(16, 18)으로 그리고 휠 브레이크(31 - 34)로 흐르지 않을 것이다.
제1 압력(121)과 제2 압력(122) 사이의 구간 동안, 회생 제동력은 압력 센서(39)가 사용된다면 압력과 함께 증가하도록, 또는 위치 센서(38)가 사용된다면 브레이크 액추에이터(26)의 이동과 함께 증가하도록, 컨트롤러(40)에 의해 스케쥴링될 수 있다. 제2 압력(122)에 도달하면, 기계식 계량 밸브는 개방되어 제1 및 제2 휠 서킷(16, 18)으로, 그리고 각 휠에서의 휠 브레이크(31 - 34)로 유체를 보내기 시작할 것이다.
기계식 계량 밸브가 제1 및 제2 제어 밸브(20, 22)에 대하여 사용될 때, 유압 제동 스케쥴은 마스터 실린더 서킷(12)에서의 압력의 함수로 고정되고, 회생 제동의 사용 가능성에 관하여 변하지 않는다. 회생 제동이 사용 가능하지 않거나 매우 제한된다면, 운전자는 자동차가 충분히 제동하고 있지 않다고 감지하고, 마스터 실린더 서킷(12)에서의 압력이 제2 압력(122)에 도달하여 유압 제동이 시작할 때까지 브레이크 액추에이터(26)를 더 디프레스할 수 있다.
이 대신에, 컨트롤러(40)는 운전자가 제동을 요청할 때마다 회생 제동이 사용 가능한지 판단하고, 회생 제동이 사용 가능하지 않다면, 바이패스 메카니즘(46)에 대하여 개방하도록 명령할 수 있다. 바이패스 메카니즘(46)은, 예를 들어 (그리고 제한이 아니면서) 다음일 수 있다: 마스터 실린더 서킷(12)을 제1 및 제2 휠 서킷(16, 18)에 직접 연결시키는 개별 제어된 솔레노이드 밸브; 또는 마스터 실린더 서킷(12)과 제1 및 제2 휠 서킷(16, 18) 사이의 직접적인 유체 연결을 허용하는 제1 및 제2 제어 밸브(20, 22)의 개별 제어된 부품.
바이패스 메카니즘(46)을 개방하는 것은 마스터 실린더 서킷(12)의 제1 압력(121)보다 더 큰 임의의 유압에 대하여 마스터 실린더 서킷(12)으로부터 제1 및 제2 제어 밸브(20, 22)를 통해 또는 그 주위로 제1 및 제2 휠 서킷(16, 18)으로 유압의 풀 전송을 허용한다. 제동 요청이 종료할 때, 또는 회생 제동이 사용 가능하게 될 때, 바이패스 메카니즘(46)은 디스에이블될 수 있다.
제1 및 제2 제어 밸브(20, 22)에 적합한 다른 종류의 밸브는 전자 가변 솔레노이드 밸브(electronically-variable solenoid valve)이다. 제1 및 제2 밸브(20, 22)는 제1 압력(121)에서 닫히거나 디폴트 상태로서 달히도록 구성된 전자 가변 솔레노이드 밸브로 구성될 수 있다. 전자 가변 솔레노이드 밸브는 마스터 실린더 서킷(12)이 제2 압력(122)에 도달할 때까지 브레이크 유체가 마스터 실린더 서킷(12)으로부터 제1 및 제2 휠 서킷(16, 18)으로 흐르는 것을 정지시킨다.
전자 가변 솔레노이드 밸브는, 제2 압력(122)과 제3 압력(123) 사이에서, 마스터 실린더 서킷(12)으로부터 제1 및 제2 휠 서킷(16, 18)으로의 흐름을 부분적으로 제한한다. 컨트롤러(40)는 도 2에 도시된 계량 유압 스케쥴(116)과 실질적으로 유사할 수 있는 제1 유압 제동 스케쥴에 기초한 부분적인 제한을 지시한다. 제1 유압 제동 스케쥴은, 컨트롤러(40)가 제동 요청이 제1 조건 세트를 만족할 때 제1 유압 제동 스케쥴을 선택하도록, 제동 요청의 모니터된 상태에 기초하여 얻어지거나 선택될 수 있다. 또한, 제동 요청 동안의 회생 제동의 사용 가능성 및 품질은 제2 압력(122)과 제3 압력(123) 사이에서 유압 제동을 스케쥴링하는 것을 고려할 수 있다.
또한, 컨트롤러(40)와 전자 가변 솔레노이드 밸브는 제1 유압 제동 스케쥴과 상이한 제2 유압 제동 스케쥴에 기초하여 유압의 전송을 스케쥴링하도록 구성될 수 있다. 제동 요청이 제1 조건 세트와 상이한 제2 조건 세트를 만족할 때 컨트롤러(40)가 제2 유압 제동 스케쥴을 선택하도록, 제2 유압 제동 스케쥴은 제동 요청의 모니터된 상태에 따라 얻어지거나 선택될 수 있다. 컨트롤러(40)는 특정의 모니터된 제동 상태에 기초하여 특정의 유압 제동 스케쥴을 결정하기 위하여 2-D 또는 3-D 룩업 테이블을 참조할 수 있다.
회생 제동이 사용 가능하지 않다면, 컨트롤러(40)는 전자 가변 솔레노이드 밸브에 바이패스 상태를 지시할 수 있다. 바이패스 상태는 마스터 실린더 서킷(12) 내의 제1 압력(121)보다 더 큰 임의의 유압에 대하여 마스터 실린더 서킷(12)으로부터 전자 가변 솔레노이드 밸브를 통해 휠 서킷으로 유체의 풀 전송을 허용한다. 전자 가변 솔레노이드 밸브가 임의의 내부 메카니즘 또는 스프링을 압도할 수 있기 때문에, 전자 가변 솔레노이드 밸브를 와이드 오픈 상태로 배치하는 것은 브레이크 시스템(10)으로 편입되는 개별 부품 - 바이패스 메카니즘(46)과 같은 - 없이 바이패스 모드에 영향을 미칠 수 있다.
도 3 및 4를 도 1 및 2와 함께 참조하면, 유압 제동 및 회생 제동을 제어하기 위한 알고리즘 또는 방법(200)이 도시된다. 방법(200)의 대부분은 도 1에 도시된 구조와 도 2에 도시된 제동 스케쥴에 대하여 예시되고 설명되지만, 다른 부품 및 제동 스케쥴이 본 방법의 범위 내에서 사용될 수 있다.
방법은 제동 요청에 응답하여 브레이크 액추에이터(26)를 작동시키거나 디프레스하는 단계 210에서 시작한다. 브레이크 액추에이터(26)의 디프레션은 마스터 실린더 서킷(12) 내에서 유압 압력 - 제1 압력(121)에서 시작하는 - 을 생성한다. 단계 212에서, 디프레션은 위치 센서(38) 또는 압력 센서(39)와 같은 센서에 의해 감지되며, 제동 요청을 나타내는 신호가 생성된다. 단계 212에서 생성된 신호는 반복적으로 또는 연속적으로 바뀔 수 있으며, 방법(200)은 루프를 돌거나 연속적일 수 있다.
단계 214에서, 방법(200)은 회생 제동이 사용 가능한지를 판단한다. 단계 214는, 예를 들어, 배터리의 충전 상태를 테스트하거나 또는 전기 기기(36)와 배터리의 온도에 기초하여 사용 가능성을 계산하는 것을 포함할 수 있다. 단계 214가 회생 제동이 사용 가능하지 않다고 판단하면, 방법(200)은 유압 제동만을 위하여 단계 216으로 진행한다. 단계 218에서, 컨트롤러(40)는 바이패스 모드 또는 바이패스 장치의 작동 중 하나를 지시한다.
단계 220에서, 방법(200)은 제동 신호가 제동 요청이 종료한 때에 발생하는 0과 같아지는지 여부를 판단한다. 제동 요청 신호가 0과 같지 않다면, 방법은 단계 216으로 돌아가서 유압 제동만을 계속한다. 그러나, 신호가 0과 같아지면, 방법(200)은 단계 222로 진행하고 다른 제동 요청이 수신될 때까지 바이패스 제동을 종료한다.
단계 214가 회생 제동이 사용 가능하다고 판단하면, 방법은 혼합 제동을 위한 단계 224로 진행하여, 단계 226에서 회생 제동을 지시하는 것과 단계 228에서 유압 제동을 지시하는 것을 포함한다. 단계 230에서, 방법(200)은 - 위치 센서(38) 또는 압력 센서(39) 중 하나에 의해 측정된 바에 따라 - 제동 요청의 함수로서 회생 제동을 스케쥴링한다. 예를 들어, 단계 230에서, 컨트롤러(40)는 자동차의 운전 상태 및 제동 요청에 기초하여 회생 스케쥴(112)이 적합하다고 결정할 수 있다. 일반적으로, 회생 제동력은 회생 제동이 임계 레벨(114)에 도달할 때까지 제동 요청 (및 마스터 실린더 서킷(12) 내의 압력)이 증가함에 따라 증가한다.
단계 232에서, 방법(200)은 제동 신호가 제동 요청이 종료할 때 발생하는 0과 같아지는지 여부를 판단한다. 제동 요청 신호가 0과 같지 않으면, 방법은 단계 230으로 돌아가서 회생 제동을 계속한다. 그러나, 신호가 0과 같아지면, 방법(200)은 단계 234로 진행하고 다른 제동 요청이 수신될 때까지 회생 제동을 종료한다.
단계 228에서 유압 제동을 지시한 후에, 방법(200)은 선택적인 단계 236으로 진행할 수 있다. 컨트롤러(40)는 단계 230에서 스케쥴링된 회생 제동(회생 스케쥴(112)과 같은)을 이용하여, 유압 제동(계량 유압 스케쥴(116)과 같은)에 대하여 "P2"로서 방법(200)의 개략적인 플로우 차트에서 이름이 붙여진 제2 압력(122)으로 설정할 수 있다. 따라서, 유압 제동은 회생 제동이 임계 레벨(114)에 도달할 때까지 시작하지 않고, 휠 브레이크(31 - 34)가 결합되기 전에 전기 기기(36)에 의해 캡쳐된 에너지를 최대화할 것이다. 이 대신에, 제2 압력(122)은 미리 정해진 값으로 설정되거나, 또는 룩업 테이블과 같은 다른 소스로부터 결정될 수 있다.
단계 238에서, 방법(200)은 브레이크 시스템(10)을 위한 유압 제동을 스케쥴링한다. 링크(240)는 도 3에 도시된 방법(200)의 제1 부분을 도 4에 도시된 방법(200)의 나머지 부분에 연결한다. 방법(200)은 마스터 실린더 서킷(12) 내의 압력에 의해 측정된 바와 같이 제동 요청의 크기를 결정하도록 링크(240)로부터 이동한다.
단계 242 내지 256은, 일반적으로, 제동 요청의 크기를 (압력 신호 또는 위치 신호 중 하나에 기초하여) 결정하는 것과, 제동 요청의 크기에 기초하여 휠 브레이크(31 - 34)로의 흐름을 조정하는 것을 포함한다. 단계 242 내지 256은 반복적이고 루프를 도는 것으로 도시되지만, 일정하고 연속적인(analog) 방법으로 제동 요청의 상태를 연속적으로 모니터할 수 있다. 단계 242 내지 256, 특히 판단 단계 242, 246 및 250은, 동시에 실행될 수 있다.
도 2의 차트(100)에 도시된 계량 유압 스케쥴(116)은 방법(200)의 단계 242 내지 256 동안 설정된 제1 및 제2 제어 밸브(20, 22)의 상이한 동작 모드 또는 흐름 상태를 도시한다. 그러나, 방법(200)과 브레이크 시스템(10)의 동작은 계량 유압 스케쥴(116)의 정확한 경로를 따를 필요가 없다.
단계 242에서, 방법(200)은 "P"로 이름이 붙여진 마스터 실린더 서킷(12) 내의 압력이 방법(200)의 개략적인 플로우 차트에서 "P1"로 이름이 붙여진 제1 압력(121)과 제2 압력(122) 사이에 있는지 여부를 판단한다. 마스터 실린더 서킷(12) 내의 압력이 제1 압력(121)과 제2 압력(122) 사이에 있다면, 방법(200)은 단계 244로 진행하고, 유압이 마스터 실린더 서킷(12)과 제1 및 제2 휠 서킷(16, 18) 사이에서 흐르거나 연통하는 것이 방지된다. 이것은 제1 압력(121)과 제2 압력(122) 사이의 도 2의 차트(100)에 도시된 계량 유압 스케쥴(116)의 일부이다.
단계 242가 마스터 실린더 서킷(12) 내의 압력이 제1 압력(121)과 제2 압력(122) 사이에 있지 않다고 판단하면, 단계 246는 마스터 실린더 서킷(12) 내의 압력이 제2 압력(122)과 방법(200)의 개략적인 플로우 차트에서 "P3"으로 이름이 붙여진 제3 압력(123) 사이에 있는지 판단한다. 마스터 실린더 서킷(12) 내의 압력이 제2 압력(122)과 제3 압력(123) 사이에 있다면, 방법(200)은 단계 248로 진행하고, 마스터 실린더 서킷(12)으로부터 제1 및 제2 제어 밸브(20, 22)를 통해 제1 및 제2 휠 서킷(16, 18)으로 유압의 전송을 부분적으로 제한한다. 이것은 제2 압력(122)과 제3 압력(123) 사이의 차트(100)에 도시된 계량 유압 스케쥴(116)의 일부이다.
단계 246이 마스터 실린더 서킷(12) 내의 압력이 제2 압력(122)과 제3 압력(123) 사이에 있지 않다고 판단하면, 단계 250는 마스터 실린더 서킷(12) 내의 압력이 제3 압력(123)보다 더 큰지 여부를 판단한다. 마스터 실린더 서킷(12) 내의 압력이 제3 압력(123)보다 크다면, 방법(200)은 단계 252로 진행하고, 마스터 실린더 서킷(12)의 제3 압력(123)보다 더 큰 임의의 유압에 대하여 마스터 실린더 서킷(12)으로부터 제1 및 제2 제어 밸브(20, 22)를 통해 제1 및 제2 휠 서킷(16, 18)으로의 유압의 풀 전송을 허용한다. 이것은 제3 압력(123)의 오른쪽으로 차트(100)에 도시된 계량 유압 스케쥴(116)의 일부이다.
단계 254에서, 방법(200)은 제동 신호가 제동 요청이 종료한 때에 발생하는 0과 같아지는지 여부를 판단한다. 제동 요청 신호가 0과 같지 않다면, 추가의 유압 제동이 필요하기 때문에 방법은 단계 256으로 진행한다. 그 다음, 방법은 단계 242로 돌아가서 단계 242 내지 252의 루프를 계속한다. 그러나, 신호가 0과 같다면, 추가의 제동이 필요 없기 때문에 방법은 단계 258로 진행한다. 다른 제동 요청이 수신될 때까지 단계(260)는 유압 제동을 종료한다. 단계 234와 단계 260은 일반적으로 함께 일어나며 자동차와 브레이크 시스템(10)에 대한 모든 제동을 종료한다.
상세한 설명 및 도면은 본 발명을 보조적하고 설명하지만, 본 발명의 범위는 특허청구범위에 의해서만 정의된다. 특허청구범위의 발명을 수행하기 위한 여러 최선의 형태와 다른 실시예가 상세히 설명되었지만, 첨부된 특허청구범위에 정의된 본 발명을 실시하기 위한 다양한 대체 설계 및 실시예가 존재한다.
10 하이브리드 브레이크 시스템
12 마스터 실린더 서킷
16 제1 휠 서킷
18 제2 휠 서킷
20 제1 제어 밸브
22 제2 제어 밸브
26 브레이크 액추에이터
27 페달
31 제1 휠 브레이크
32 제2 휠 브레이크
33 제3 휠 브레이크
34 제4 휠 브레이크
36 전기 기기
38 위치 센서
39 압력 센서
41 제1 휠
42 제2 휠
43 제3 휠
44 제4 휠
46 바이패스 메카니즘

Claims (10)

  1. 유체가 채워지고 제어 밸브에 의해 분리되는 마스터 실린더 서킷 및 휠 서킷과, 상기 마스터 실린더 서킷과 직접 연통하는 브레이크 액추에이터를 구비한 하이브리드 브레이크 시스템에서 유압 제동과 회생 제동을 제어하는 방법에 있어서,
    제동 요청에 응답하여 상기 브레이크 액추에이터의 디프레션을 허용하는 단계 - 상기 브레이크 액추에이터의 디프레션은 상기 마스터 실린더 서킷 내의 유체 내에서 제1 압력에서 시작하는 압력을 생성함 -;
    회생 제동이 임계 레벨에 도달할 때까지 상기 브레이크 액추에이터의 디프레션에 따라 상기 회생 제동을 지시하는 단계;
    상기 마스터 실린더 서킷 내의 유체가 상기 제1 압력 내지 제2 압력 사이에 있을 때, 상기 마스터 실린더 서킷으로부터 상기 제어 밸브를 통한 상기 휠 서킷으로의 유압의 전송을 방지하는 단계;
    상기 마스터 실린더 서킷 내의 유체가 상기 제2 압력 내지 제3 압력 사이에 있을 때, 상기 마스터 실린더 서킷으로부터 상기 제어 밸브를 통한 상기 휠 서킷으로의 유압의 전송을 부분적으로 제한하는 단계; 및
    상기 마스터 실린더 서킷 내의 유체가 상기 제3 압력보다 클 때, 상기 마스터 실린더 서킷으로부터 상기 제어 밸브를 통한 상기 휠 서킷으로의 유압의 풀 전송을 허용하는 단계
    를 포함하는,
    유압 제동 및 회생 제동 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하이브리드 브레이크 시스템은 바이패스 메카니즘을 더 포함하고,
    상기 유압 제동 및 회생 제동 제어 방법은,
    회생 제동이 사용 가능한지 판단하는 단계; 및
    상기 회생 제동이 사용 가능하지 않으면, 상기 바이패스 메카니즘의 개방을 지시하는 단계
    를 더 포함하며,
    상기 바이패스 메카니즘의 개방은 상기 마스터 실린더 서킷 내의 유체가 상기 제1 압력보다 클 때, 상기 마스터 실린더 서킷으로부터 상기 제어 밸브를 통한 상기 휠 서킷으로의 유압의 풀 전송을 허용하는,
    유압 제동 및 회생 제동 제어 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 하이브리드 브레이크 시스템은 상기 브레이크 액추에이터에 동작 가능하게 연결된 위치 센서를 더 포함하고,
    상기 유압 제동 및 회생 제동 제어 방법은,
    상기 브레이크 액추에이터의 위치를 모니터하는 단계; 및
    상기 브레이크 액추에이터의 모니터된 위치로부터 위치 신호를 생성하는 단계
    를 더 포함하며,
    상기 브레이크 액추에이터의 디프레션에 따라 상기 회생 제동을 지시하는 단계는 상기 위치 신호에 응답하여 발생하는,
    유압 제동 및 회생 제동 제어 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 마스터 실린더 서킷 내의 유압 배압(hydraulic back-pressure)으로 상기 브레이크 액추에이터의 디프레션에 반응하는 단계
    를 더 포함하며,
    상기 유압 배압은 상기 제어 밸브에 의해 생성되는,
    유압 제동 및 회생 제동 제어 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    회생 제동이 상기 임계 레벨에 도달할 때, 상기 마스터 실린더 서킷 내에 상기 제2 압력을 설정하는 단계
    를 더 포함하는,
    유압 제동 및 회생 제동 제어 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어 밸브는 기계식 계량 밸브인,
    유압 제동 및 회생 제동 제어 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제어 밸브는 전자 가변 솔레노이드 밸브인,
    유압 제동 및 회생 제동 제어 방법.
  8. 유체가 채워지고 전자 가변 솔레노이드 밸브에 의해 분리되는 마스터 실린더 서킷 및 휠 서킷과, 상기 마스터 실린더 서킷과 직접 연통하는 브레이크 액추에이터를 구비한 하이브리드 브레이크 시스템에서 유압 제동과 회생 제동을 제어하는 방법에 있어서,
    제동 요청에 응답하여 상기 브레이크 액추에이터의 디프레션을 허용하는 단계 - 상기 브레이크 액추에이터의 디프레션은 상기 마스터 실린더 서킷 내의 유체 내에서 제1 압력에서 시작하는 압력을 생성함 -;
    회생 제동이 임계 레벨에 도달할 때까지 상기 브레이크 액추에이터의 디프레션에 따라 상기 회생 제동을 지시하는 단계;
    상기 마스터 실린더 서킷 내의 유체가 상기 제1 압력 내지 제2 압력 사이에 있을 때, 상기 마스터 실린더 서킷으로부터 상기 전자 가변 솔레노이드 밸브를 통한 상기 휠 서킷으로의 유압의 전송을 방지하는 단계;
    상기 마스터 실린더 서킷 내의 유체가 상기 제2 압력 내지 제3 압력 사이에 있을 때, 상기 마스터 실린더 서킷으로부터 상기 전자 가변 솔레노이드 밸브를 통한 상기 휠 서킷으로의 유압의 전송을 부분적으로 제한하는 단계; 및
    상기 마스터 실린더 서킷 내의 유체가 상기 제3 압력보다 클 때, 상기 마스터 실린더 서킷으로부터 상기 전자 가변 솔레노이드 밸브를 통한 상기 휠 서킷으로의 유압의 풀 전송을 허용하는 단계
    를 포함하는,
    유압 제동 및 회생 제동 제어 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    회생 제동이 사용 가능한지 판단하는 단계; 및
    상기 회생 제동이 사용 가능하지 않으면, 상기 전자 가변 솔레노이드 밸브를 바이패스 상태로 지시하는 단계
    를 더 포함하며,
    상기 바이패스 상태는 상기 마스터 실린더 서킷 내의 유체가 상기 제1 압력보다 클 때, 상기 마스터 실린더 서킷으로부터 상기 전자 가변 솔레노이드 밸브를 통한 상기 휠 서킷으로의 유압의 풀 전송을 허용하는,
    유압 제동 및 회생 제동 제어 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 마스터 실린더 서킷으로부터 상기 전자 가변 솔레노이드 밸브를 통한 상기 휠 서킷으로의 유압의 전송을 부분적으로 제한하는 단계는,
    상기 제동 요청의 상태를 모니터하는 단계;
    상기 제동 요청이 제1 조건 세트를 만족할 때, 제1 유압 제동 스케줄에 기초하여 유압의 전송을 스케쥴링하는 단계; 및
    상기 제동 요청이 상기 제1 조건 세트와 상이한 제2 조건 세트를 만족할 때, 상기 제1 유압 제동 스케쥴과 상이한 제2 유압 제동 스케쥴에 기초하여 유압의 전송을 스케쥴링하는 단계
    를 포함하는,
    유압 제동 및 회생 제동 제어 방법.
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2923422B1 (fr) * 2007-11-14 2010-05-14 Renault Sas Procede de controle du freinage recuperatif d'un vehicule comprenant au moins un moteur electrique
GB2492073B (en) * 2011-06-17 2013-09-11 Protean Electric Ltd A brake system
FR2983437B1 (fr) * 2011-12-05 2014-04-11 Renault Sa Controle de freinage
JP5891866B2 (ja) * 2012-03-14 2016-03-23 日産自動車株式会社 制動制御装置
JP5563004B2 (ja) * 2012-03-28 2014-07-30 日信工業株式会社 車両用ブレーキ液圧制御装置
DE102012211278A1 (de) * 2012-06-29 2014-01-02 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines rekuperativen Bremssystems eines Fahrzeugs, Steuervorrichtung für ein rekuperatives Bremssystem eines Fahrzeugs und rekuperatives Bremssystem
WO2014027400A1 (ja) * 2012-08-14 2014-02-20 三菱電機株式会社 列車情報管理装置および機器制御方法
DE102012215328A1 (de) 2012-08-29 2014-03-06 Robert Bosch Gmbh Bremssteuervorrichtung für ein Fahrzeug und Verfahren zum Betreiben mindestens eines elektrischen Antriebsmotors für ein Fahrzeug
JP5814891B2 (ja) * 2012-08-30 2015-11-17 株式会社アドヴィックス 車両用制動装置
DE102012220770A1 (de) * 2012-11-14 2014-05-15 Robert Bosch Gmbh Steuervorrichtung für zumindest eine Bremssystemkomponente eines rekuperativen Bremssystems, Steuervorrichtung für eine Informationsausgabeeinrichtung eines Fahrzeugs und Verfahren zum Betreiben mindestens eines rekuperativen Bremssystems eines Fahrzeugs
DE102012222978A1 (de) * 2012-12-12 2014-06-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems eines Fahrzeugs und Steuervorrichtung für ein Bremssystem eines Fahrzeugs
US9969374B2 (en) * 2013-05-31 2018-05-15 Ford Global Technologies, Llc Control and delivery of hydraulic fluid in vehicle braking system
DE102014011598B3 (de) 2014-08-01 2015-11-19 Audi Ag Blendingfähiges Bremssystem
KR102417509B1 (ko) * 2016-11-22 2022-07-05 현대자동차주식회사 회생제동 협조제어 시 제동 제어 방법
DE102016123350B4 (de) * 2016-12-02 2019-06-19 Saf-Holland Gmbh Sattelauflieger, Sattelzug und Verfahren zum Bremsen eines Sattelaufliegers
KR102492486B1 (ko) * 2018-07-11 2023-01-27 현대모비스 주식회사 차량의 제동 장치
IT201900016874A1 (it) * 2019-09-20 2021-03-20 Texa Spa “Sistema di frenatura per veicolo elettrico”
US11491960B2 (en) * 2019-09-30 2022-11-08 Sabanci Universitesi Force-feedback brake pedal system
DE102021108523A1 (de) 2021-04-06 2022-10-06 Audi Aktiengesellschaft Bremssystem für ein autonomes Fahrzeug

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9320661D0 (en) * 1993-10-07 1993-11-24 Lucas Ind Public Limited Electric vehicle having abs
US5378053A (en) * 1993-12-07 1995-01-03 Alliedsignal Inc. Maximized regenerative braking vehicle braking controller
JPH0898315A (ja) * 1994-09-28 1996-04-12 Nippon Soken Inc 電気自動車の制動力制御装置
JP4760246B2 (ja) * 2004-09-30 2011-08-31 トヨタ自動車株式会社 液圧ブレーキ装置
JP2007030631A (ja) * 2005-07-25 2007-02-08 Advics:Kk 車両用ブレーキ制御装置
CN100515821C (zh) * 2005-12-19 2009-07-22 比亚迪股份有限公司 电动汽车组合制动控制系统
JP4830588B2 (ja) * 2006-04-03 2011-12-07 株式会社アドヴィックス 車両用制動装置
KR100819978B1 (ko) * 2006-08-01 2008-04-07 현대자동차주식회사 하이브리드 및 전기 차량의 브레이크 시스템과 그 제어방법
JP5150410B2 (ja) * 2008-08-25 2013-02-20 日立オートモティブシステムズ株式会社 ブレーキ装置
US7922265B1 (en) * 2010-06-11 2011-04-12 GM Global Technology Operations LLC Method for controlling regenerative and hydraulic braking

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