用于新能源汽車再生制動的半解耦制動系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于新能源汽車再生制動的半解耦制動系統(tǒng)，包括儲液杯(1)、主缸(2)、第一活塞(3)、制動踏板(4)、踏板頂桿(5)、第一回位彈簧(6)、第二活塞(7)、液壓控制單元(8)、后輪(9)、前輪(10)、制動管路(11)、第二回位彈簧(12)、液壓控制單元控制器(13)、踏板行程傳感器(14)、恒力彈簧(15)、整車控制器(16)和驅(qū)動電機(17)；本發(fā)明的用于新能源汽車再生制動的半解耦制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，不需要對原有的制動回路做任何改動，難度小，成本低；本發(fā)明的用于新能源汽車再生制動的半解耦制動系統(tǒng)可以提供與原有制動系統(tǒng)相近的踏板感覺，同時不需要增加踏板模擬器，節(jié)約了成本。
【專利說明】
用于新能源汽車再生制動的半解耦制動系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及汽車制動技術(shù)，特別涉及一種用于新能源汽車再生制動的半解耦制動系統(tǒng)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]再生制動可以提高電動汽車、混合動力汽車和燃料電池汽車的能量利用效率。在再生制動過程中，驅(qū)動電機可以用作發(fā)電機，向驅(qū)動輪提供制動力，將車輛的動能或位能轉(zhuǎn)化為電能，存儲在動力電池中，供車輛再次加速使用。
[0003]為了實現(xiàn)再生制動，需要對制動踏板力和液壓制動力進行解耦?，F(xiàn)有的再生制動系統(tǒng)可以分為串聯(lián)式再生制動系統(tǒng)和并聯(lián)式再生制動系統(tǒng)。現(xiàn)有公開的串聯(lián)式再生制動系統(tǒng)，不僅要對原有的液壓回路進行改造，而且多數(shù)還要增加制動踏板模擬器，不僅增加了開發(fā)的難度和時間，而且增加了制動系統(tǒng)的成本。常規(guī)的并聯(lián)式再生制動系統(tǒng)，雖然不需要對現(xiàn)有的制動回路進行改造和增加踏板模擬器，但是，只要踩下制動踏板就開始建立液壓制動力，將車輛的制動能量消耗為熱能耗散，而汽車制動時多數(shù)為小制動強度工況，尤其在城市擁堵路面更加明顯，因此在小制動強度時，單獨由驅(qū)動電機提供制動力，可以提高再生制動系統(tǒng)回收的能量。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服【背景技術(shù)】的不足，本發(fā)明的目的在于提出一種不改變現(xiàn)有制動回路的用于新能源汽車再生制動的半解耦制動系統(tǒng)。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種用于新能源汽車再生制動的半解耦制動系統(tǒng)，包括儲液杯、主缸、第一活塞、制動踏板、踏板頂桿、第一回位彈簧、第二活塞、液壓控制單元、后輪、前輪、制動管路、第二回位彈簧、液壓控制單元控制器、踏板行程傳感器、恒力彈簧、整車控制器和驅(qū)動電機;其特征在于:
[0006]踏板行程傳感器安裝在制動踏板轉(zhuǎn)軸上，踏板頂桿一端與制動踏板連接，踏板頂桿另一端與第一活塞間存在間隙A S1，主缸中裝有第一活塞、第一回位彈簧、第二活塞、第二回位彈簧，其中第一回位彈簧裝在主缸后腔中，第二回位彈簧裝在主缸前腔中，主缸前腔、主缸后腔通過制動管路與液壓控制單元相連，液壓控制單元與前輪、后輪相連；
[0007]驅(qū)動電機通過傳動系和前輪機械連接，提供前輪的再生制動力，再生制動力的大小由整車控制器確定；
[0008]儲液杯用來存儲制動液，恒力彈簧用來提供克服間隙A 81期間的踏板感覺，踏板行程傳感器用來測量制動踏板的行程，行程信號由整車控制器采集；
[0009]制動踏板的踏板力通過踏板頂桿傳遞到第一活塞，第一活塞擠壓第一回位彈簧和制動液，將踏板力傳遞到第二活塞；制動液從儲液杯，經(jīng)主缸前腔、主缸后腔、制動管路、液壓控制單元，分別流入前輪和后輪。
[0010]本發(fā)明由于采用以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點:
[0011] 1)本發(fā)明的用于新能源汽車再生制動的半解耦制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，不需要對原有的制動回路做任何改動，難度小，成本低；
[0012]2)本發(fā)明的用于新能源汽車再生制動的半解耦制動系統(tǒng)可以提供與原有制動系統(tǒng)相近的踏板感覺，同時不需要增加踏板模擬器，節(jié)約了成本；
[0013]3)空行程期間，當(dāng)驅(qū)動電機因電池荷電狀態(tài)或電機力矩上限限制而無法提供足夠的制動力時，不足的制動力由液壓控制單元的主動增壓完成，保證了制動安全；
[0014]4)相對于完全解耦的線控再生制動系統(tǒng)中駕駛員施加的踏板力作用在踏板模擬器上，本發(fā)明的用于新能源汽車再生制動的半解耦制動系統(tǒng)將駕駛員施加的踏板力直接作用到四輪輪缸。這樣可以利用駕駛員的腳踩力產(chǎn)生四輪制動力，相對節(jié)省了完全解耦的線控再生制動系統(tǒng)提供液壓制動力時所消耗的能量；
[0015]5)本發(fā)明的用于新能源汽車再生制動的半解耦制動系統(tǒng)，在小制動強度工況即踏板行程小于As時，只利用電機制動兩個驅(qū)動輪，液壓控制單元不工作，提高了回收的制動能量，延長了液壓控制單元的使用壽命。
[0016]本發(fā)明可以廣泛應(yīng)用于純電動車輛或混合動力電動車車輛中。【附圖說明】
[0017]圖1是傳統(tǒng)的制動系統(tǒng)。
[0018]圖2是本發(fā)明的用于新能源汽車再生制動的半解耦制動系統(tǒng)。
[0019]圖3是本發(fā)明的用于新能源汽車再生制動的半解耦制動系統(tǒng)的制動力分配。
[0020]圖4是本發(fā)明的用于新能源汽車再生制動的半解耦制動系統(tǒng)的制動踏板力與踏板行程的關(guān)系。[0021 ]圖中:1-儲液杯;2-主缸;3-第一活塞;4-制動踏板;5-踏板頂桿;6-第一回位彈簧； 7-第二活塞;8-液壓控制單元;9-后輪；10-前輪；11-制動管路；12-第二回位彈簧；13-液壓控制單元控制器;14-踏板行程傳感器;15-恒力彈簧;16-整車控制器;17-驅(qū)動電機?！揪唧w實施方式】[〇〇22]下面結(jié)合附圖1-4和【具體實施方式】，對本發(fā)明作進一步的說明。
[0023]如圖2所示，本發(fā)明所述的用于新能源汽車再生制動的半解耦制動系統(tǒng)，包括儲液杯1、主缸2、第一活塞3、制動踏板4、踏板頂桿5、第一回位彈簧6、第二活塞7、液壓控制單元 8、后輪9、前輪10、制動管路11、第二回位彈簧12、液壓控制單元控制器13、踏板行程傳感器 14、恒力彈簧15、整車控制器16和驅(qū)動電機17;
[0024]踏板行程傳感器14安裝在制動踏板4轉(zhuǎn)軸上，踏板頂桿5—端與制動踏板4連接，另一端與第一活塞3間存在間隙A S1，主缸2中裝有第一活塞3、第一回位彈簧6、第二活塞7、第二回位彈簧12,其中第一回位彈簧6裝在主缸2后腔中，第二回位彈簧12裝在主缸2前腔中， 主缸2前腔、主缸2后腔通過制動管路11與液壓控制單元8相連，液壓控制單元8與前輪10、后輪9相連；
[0025]驅(qū)動電機17通過傳動系和前輪10機械連接，提供前輪10的再生制動力，再生制動力的大小由整車控制器16確定；
[0026]儲液杯1用來存儲制動液，恒力彈簧15用來提供克服間隙A s期間的踏板感覺，踏板行程傳感器14用來測量制動踏板4的行程，行程信號由整車控制器16采集；
[0027]制動踏板4的踏板力通過踏板頂桿5傳遞到第一活塞3,第一活塞3擠壓第一回位彈簧6和制動液，將踏板力傳遞到第二活塞7 ;制動液從儲液杯1，經(jīng)主缸2前腔、主缸2后腔、制動管路11、液壓控制單元8，分別流入前輪10和后輪9;
[0028]在踏板頂桿5和第一活塞3之間，存在間隙A S1，
[0029]本發(fā)明還公開了一種用于新能源汽車再生制動的半解耦制動系統(tǒng)的制動方法，具體包括:
[0030]步驟1:當(dāng)制動踏板4行程比較小，即踏板頂桿5的位移小于A 81時，踏板感覺由恒力彈簧13提供，車輛的制動力僅由驅(qū)動電機17提供，驅(qū)動電機17制動力的大小由踏板行程傳感器14的行程決定;其中A S1是踏板頂桿5和第一活塞3之間存在的間隙；
[0031]如果驅(qū)動電機17因電池荷電狀態(tài)或驅(qū)動電機17力矩上限限制而無法提供足夠的制動力時，不足的制動力由液壓控制單元8的主動增壓完成；[〇〇32]步驟2:當(dāng)制動踏板4行程較大，即踏板頂桿5的位移大于A S1小于A 82時，恒力彈簧 13的反作用力不再增加，踏板頂桿5開始推動第一活塞3,液壓控制單元8控制前輪10處于保壓狀態(tài)，制動液只流入后輪9，踏板感覺由踏板頂桿5和恒力彈簧13共同提供，前輪10制動力由驅(qū)動電機17提供，后輪9制動力由制動液提供；[〇〇33]其中A 82為傳統(tǒng)的制動系統(tǒng)產(chǎn)生等于驅(qū)動電機17最大制動力的液壓制動力所需的踏板行程；[〇〇34] 步驟3:當(dāng)踏板行程大于A 82時，液壓控制單元8控制前輪10逐漸退出保壓狀態(tài)，制動液開始進入前輪10,此時踏板感覺由踏板頂桿5和恒力彈簧15共同提供，前輪10制動力由驅(qū)動電機17和制動液共同提供，后輪9制動力僅由制動液提供；
[0035] 上述步驟中，在步驟1、步驟2、步驟3進行的同時，液壓控制單元控制器13、整車控制器16、驅(qū)動電機17通過控制器局域網(wǎng)絡(luò)進行通信。[〇〇36]恒力彈簧13的力與位移特性由液壓制動系統(tǒng)的特性決定；
[0037]在步驟1進行的同時，如果驅(qū)動電機17因電池荷電狀態(tài)或驅(qū)動電機力矩上限限制而無法提供足夠的制動力時，不足的制動力由液壓控制單元8的主動增壓完成。
[0038]盡管參考附圖詳?shù)毓_了本發(fā)明，但應(yīng)理解的是，這些描述僅僅是示例性的，并非用來限制本發(fā)明的應(yīng)用。本發(fā)明的保護范圍由附加權(quán)利要求限定，并可包括在不脫離本發(fā)明保護范圍和精神的情況下針對發(fā)明所作的各種變型、改型及等效方案。
【主權(quán)項】
1.一種用于新能源汽車再生制動的半解耦制動系統(tǒng)，包括儲液杯(1)儲液杯(1)、主缸 (2)、第一活塞(3)、制動踏板(4)、踏板頂桿(5)、第一回位彈簧(6)、第二活塞(7)、液壓控制 單元(8)、后輪(9)、前輪(10)、制動管路(11)、第二回位彈簧(12)、液壓控制單元控制器 (13)、踏板行程傳感器(14)、恒力彈簧(15)、整車控制器(16)和驅(qū)動電機(17);其特征在于:踏板行程傳感器(14)安裝在制動踏板(4)轉(zhuǎn)軸上，踏板頂桿(5) —端與制動踏板(4)連 接，踏板頂桿(5)另一端與第一活塞(3)間存在間隙A S1，主缸(2)中裝有第一活塞(3)、第一 回位彈簧(6)、第二活塞(7)、第二回位彈簧(12)，其中第一回位彈簧(6)裝在主缸(2)后腔 中，第二回位彈簧(12)裝在主缸(2)前腔中，主缸(2)前腔、主缸(2)后腔通過制動管路(11) 與液壓控制單元(8)相連，液壓控制單元(8)與前輪(10)、后輪(9)相連；驅(qū)動電機(17)通過傳動系和前輪(10)機械連接，提供前輪(10)的再生制動力，再生制 動力的大小由整車控制器(16)確定；儲液杯(1)用來存儲制動液，恒力彈簧(15)用來提供克服間隙A 81期間的踏板感覺，踏 板行程傳感器(14)用來測量制動踏板(4)的行程，行程信號由整車控制器(16)采集；制動踏板(4)的踏板力通過踏板頂桿(5)傳遞到第一活塞(3)，第一活塞(3)擠壓第一回 位彈簧(6)和制動液，將踏板力傳遞到第二活塞(7);制動液從儲液杯(1)，經(jīng)主缸(2)前腔、 主缸(2)后腔、制動管路(11)、液壓控制單元(8)，分別流入前輪(10)和后輪(9)。2.—種用于新能源汽車再生制動的半解耦制動系統(tǒng)的制動方法，其特征在于:步驟1:當(dāng)制動踏板⑷行程比較小，即踏板頂桿(5)的位移小于A 81時，踏板感覺由恒力 彈簧(13)提供，車輛的制動力僅由驅(qū)動電機(17)提供，驅(qū)動電機(17)制動力的大小由踏板 行程傳感器(14)的行程決定;其中A S1是踏板頂桿(5)和第一活塞(3)之間存在的間隙；步驟2:當(dāng)制動踏板(4)行程較大，即踏板頂桿(5)的位移大于A S1小于A 82時，恒力彈簧 (13)的反作用力不再增加，踏板頂桿(5)開始推動第一活塞(3)，液壓控制單元(8)控制前輪 (10)處于保壓狀態(tài)，制動液只流入后輪(9)，踏板感覺由踏板頂桿(5)和恒力彈簧(13)共同 提供，前輪(10)制動力由驅(qū)動電機(17)提供，后輪(9)制動力由制動液提供;其中A S2為傳 統(tǒng)的制動系統(tǒng)產(chǎn)生等于驅(qū)動電機(17)最大制動力的液壓制動力所需的踏板行程；步驟3:當(dāng)踏板行程大于A 82時，液壓控制單元(8)控制前輪(10)逐漸退出保壓狀態(tài)，制 動液開始進入前輪(10)，此時踏板感覺由踏板頂桿(5)和恒力彈簧(15)共同提供，前輪(10) 制動力由驅(qū)動電機(17)和制動液共同提供，后輪(9)制動力僅由制動液提供。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于新能源汽車再生制動的半解耦制動系統(tǒng)的制動方法，其 特征在于:步驟1中，如果驅(qū)動電機(17)因電池荷電狀態(tài)或驅(qū)動電機(17)力矩上限限制而無法提 供足夠的制動力時，不足的制動力由液壓控制單元(8)的主動增壓完成。
【文檔編號】B60T7/04GK106004826SQ201610389909
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月3日
【發(fā)明人】李亮, 李旭健, 冉旭, 高翔, 王翔宇
【申請人】北京英創(chuàng)匯智科技有限公司