專利名稱：一種汽車制動系統(tǒng)及帶有此種制動系統(tǒng)的汽車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及汽車技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種汽車制動系統(tǒng)，以及帶有此種制 動系統(tǒng)的汽車。
背景技術(shù)：
在一般汽車中，采用空氣壓縮機(jī)作為氣動制動機(jī)構(gòu)(例如盤式制動器)的動力源。 而空氣壓縮機(jī)的動力又來自于作為車輛主動力源的發(fā)動機(jī)(例如柴油機(jī)或汽油發(fā)動機(jī))， 即所述發(fā)動機(jī)通過齒輪或皮帶輪來驅(qū)動用于制動系統(tǒng)的空氣壓縮機(jī)。在電動車中，取消了作為車輛主動力源的發(fā)動機(jī)，從而需要為所述空氣壓縮機(jī)提 供新的動力源。在現(xiàn)有技術(shù)中，通常選用電機(jī)(即電動機(jī))來直接驅(qū)動所述空氣壓縮機(jī)。由 于電機(jī)的特性是啟動力矩越大，電機(jī)的啟動電流也越大，因此當(dāng)電機(jī)帶有負(fù)載啟動時，電機(jī) 非常容易由于啟動電流過大而損壞。因此，迫切希望有一種新的制動系統(tǒng)，使得其中用于驅(qū)動空氣壓縮機(jī)的驅(qū)動電機(jī) 不會由于啟動負(fù)載導(dǎo)致的過大啟動電流而損壞。發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種帶電機(jī)啟動保護(hù)功能的裝置，保證電機(jī)在啟動時管 路中的氣壓與大氣壓保持一致，有效地降低空氣壓縮機(jī)電機(jī)的啟動負(fù)載，從而達(dá)到降低電 機(jī)啟動電流，保護(hù)電機(jī)的目的。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種帶電機(jī)啟動保護(hù)功能的電動車制動系統(tǒng)， 其特征在于在制動系統(tǒng)的空氣壓縮機(jī)和干燥器的管路之間增加了一個排氣電磁閥。上述保護(hù)裝置的特征還在于排氣電磁閥的控制邏輯采用車輛沒有通電和空氣壓 縮機(jī)電機(jī)沒有通電兩者任意一種情況下電磁閥都處于開啟狀態(tài)。純電動汽車空氣壓縮機(jī)電 機(jī)在帶載啟動時，由于啟動阻力矩過大導(dǎo)致電機(jī)繞阻啟動電流過大，影響空氣壓縮機(jī)電機(jī) 使用壽命，嚴(yán)重時導(dǎo)致電機(jī)燒毀從而使整個制動系統(tǒng)失效的問題。本實用新型的裝置結(jié)構(gòu) 簡單，僅在原系統(tǒng)中增加電磁閥及相應(yīng)的控制電路等，成本較低容易實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。更具體地，本實用新型提供一種汽車制動系統(tǒng)，包括氣動制動機(jī)構(gòu)；儲氣裝置， 其用于存儲加壓氣體以及選擇性地向所述氣動制動機(jī)構(gòu)提供加壓氣體；空氣壓縮機(jī)，其用 于向所述儲氣裝置提供加壓氣體而增加所述儲氣裝置中加壓氣體的壓力；設(shè)置在所述儲氣 裝置和所述空氣壓縮機(jī)之間的連接管路，用于將空氣壓縮機(jī)產(chǎn)生的加壓氣體輸送至所述儲 氣裝置；用于驅(qū)動所述空氣壓縮機(jī)的驅(qū)動電機(jī)；以及用于控制所述電動車制動系統(tǒng)運(yùn)行的 控制單元，其中，所述連接管路包括第一管路和第二管路以及設(shè)置在所述第一管路和第二 管路之間的三通，所述三通的第一開口通過所述第一管路與所述空氣壓縮機(jī)相連通，所述 三通的第二開口通過所述第二管路與所述儲氣裝置相連通，所述三通的第三開口通過一排 氣控制閥與大氣相連通，所述排氣控制閥設(shè)置為在所述驅(qū)動電機(jī)沒有通電的情況下處于開 啟狀態(tài)。[0009]優(yōu)選地，所述排氣控制閥設(shè)置為排氣電磁閥，所述排氣電磁閥在沒有通電的情況 下處于開啟狀態(tài)，在通電的情況下處于斷開狀態(tài)。優(yōu)選地，所述排氣電磁閥和驅(qū)動電機(jī)在電路上并聯(lián)設(shè)置。優(yōu)選地，所述排氣電磁閥由所述電動車的低壓電源驅(qū)動，所述驅(qū)動電機(jī)由所述電 動車的高壓電源驅(qū)動，并且所述控制單元控制所述驅(qū)動電機(jī)和排氣電磁閥使得所述排氣電 磁閥在所述驅(qū)動電機(jī)沒有通電的情況下處于開啟狀態(tài)。優(yōu)選地，所述控制單元為電動車的中央控制單元。本實用新型還提供一種包括上述制動系統(tǒng)的汽車。優(yōu)選地，所述汽車為電動車。通過采用所述制動系統(tǒng)，可以保證電機(jī)在啟動時管路中的氣壓與大氣壓保持一 致，有效地降低空氣壓縮機(jī)電機(jī)的啟動負(fù)載，從而達(dá)到降低電機(jī)啟動電流，保護(hù)電機(jī)的目 的。
圖1根據(jù)本實用新型一實施例的電動車制動系統(tǒng)的示意性原理圖。圖2為根據(jù)本實用新型一實施例的電動車制動系統(tǒng)中的排氣電磁閥控制電路示意性原理圖。1空氣壓縮機(jī)2驅(qū)動電機(jī)3干燥器(帶調(diào)壓閥總成)4排氣電磁閥5儲氣筒6四回路保護(hù)閥7三通8第一管路9第二管路10控制器(ECU)Kl點(diǎn)火開關(guān)K2高壓閉合開關(guān)J3電磁閥控制繼電器具體實施方式
圖1示出根據(jù)本實用新型一實施例的電動車制動系統(tǒng)的示意圖。如圖1中所示， 根據(jù)本實用新型一實施例的電動車制動系統(tǒng)包括氣動制動機(jī)構(gòu)(未示出)、儲氣裝置、空氣 壓縮機(jī)1和控制單元10(見圖2、。氣動制動機(jī)構(gòu)由加壓氣體驅(qū)動，將制動力施加至車輪， 從而實現(xiàn)車輛的制動。所述氣動制動機(jī)構(gòu)可以是盤式制動器，也可以是其它類型的制動器。 儲氣裝置用于向所述氣動制動機(jī)構(gòu)提供加壓氣體。圖1中示出的儲氣裝置為一個儲氣筒 5。但是，儲氣裝置也可以為其它形狀，并且數(shù)量也是可以變化的，例如在一實施例中，儲氣 裝置包括4個儲氣筒?？諝鈮嚎s機(jī)1用于向所述儲氣裝置提供加壓氣體而增加所述儲氣裝 置中加壓氣體的壓力?？刂茊卧?0用于控制所述電動車制動系統(tǒng)的運(yùn)行。例如，控制單元 10可以根據(jù)制動信號而控制儲氣裝置向制動機(jī)構(gòu)供氣。再如，控制系統(tǒng)10還可以根據(jù)加壓 信號而控制空氣壓縮機(jī)1使之運(yùn)轉(zhuǎn)，以向儲氣裝置供應(yīng)加壓氣體，增加儲氣裝置中的氣壓。如圖1中所示出的，空氣壓縮機(jī)1由驅(qū)動電機(jī)2驅(qū)動。驅(qū)動電機(jī)2通過右端的皮 帶輪及皮帶與空氣壓縮機(jī)1相連接，也可以采用其它的方式連接(例如齒輪連接、鏈輪連接 等等)，只要能夠?qū)崿F(xiàn)驅(qū)動力的傳遞即可。還需要指出的是，盡管圖1中示出的空氣壓縮機(jī) 1與驅(qū)動電機(jī)2是分開的獨(dú)立裝置，但是空氣壓縮機(jī)1與驅(qū)動電機(jī)2也可以作為一個整體提 供(例如自帶驅(qū)動電機(jī)2的空氣壓縮機(jī)1)，這也在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。[0026]所述實施例的電動車制動系統(tǒng)進(jìn)一步包括設(shè)置在所述儲氣裝置和所述空氣壓縮 機(jī)1之間的連接管路。該連接管路用于將空氣壓縮機(jī)產(chǎn)生的加壓氣體輸送至所述儲氣裝 置，并且包括第一管路8、第二管路9、以及設(shè)置在第一管路8和第二管路9之間的三通7。 所述三通的第一開口通過第一管路8與空氣壓縮機(jī)1相連通，所述三通7的第二開口通過 第二管路9與儲氣筒1相連通，所述三通7的第三開口通過一排氣控制閥與大氣相連通。所述排氣控制閥設(shè)置為在所述驅(qū)動電機(jī)沒有通電的情況下處于開啟狀態(tài)。此種設(shè) 置，可以人工設(shè)置，也可以由控制單元自動設(shè)置；可以通過結(jié)構(gòu)設(shè)置實現(xiàn)，也可以通過對控 制邏輯進(jìn)行設(shè)置而實現(xiàn)。在一個可選實施例中，通過人工操作實現(xiàn)所述設(shè)置，即所述排氣控制閥為手動閥， 可以在關(guān)閉狀態(tài)和開啟狀態(tài)之間切換。此手動閥的操作規(guī)則為當(dāng)驅(qū)動電機(jī)停機(jī)時，將手動 閥切換至開啟狀態(tài)；當(dāng)驅(qū)動電機(jī)切換至運(yùn)行狀態(tài)后，將手動閥切換至關(guān)閉狀態(tài)；當(dāng)驅(qū)動電 機(jī)再次停機(jī)時，將手動閥切換回至開啟狀態(tài)。所述排氣控制閥為排氣電磁閥，并且與驅(qū)動電機(jī)并聯(lián)設(shè)置，且排氣電磁閥在不通 電的情況下處于開啟狀態(tài)。從而排氣電磁閥的開啟與驅(qū)動電機(jī)的運(yùn)行是基本同步的。采用 與驅(qū)動電機(jī)并聯(lián)的電磁閥作為排氣控制閥，以簡單的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了控制要求排氣控制閥設(shè) 置為在所述驅(qū)動電機(jī)沒有通電的情況下處于開啟狀態(tài)，而且不需要控制單元針對此要求進(jìn) 行控制。但是，需要注意的是，在此可選實施例中，排氣電磁閥和驅(qū)動電機(jī)由相同的電壓驅(qū) 動，例如都由車輛的低壓電源(例如MV、36V或42V)驅(qū)動。在再一可選實施例中，所述排氣控制閥為排氣電磁閥，通過控制單元的控制來實 現(xiàn)所述排氣電磁閥在所述驅(qū)動電機(jī)沒有通電的情況下處于開啟狀態(tài)。在另一可選實施例 中，所述排氣控制閥設(shè)置為排氣電磁閥，排氣電磁閥在沒有通電的情況下處于開啟狀態(tài)，在 通電的情況下處于斷開狀態(tài)。也就是說，排氣控制閥是常開的電磁閥。從而可以通過控制 電磁閥電流通斷的方式來簡單地控制經(jīng)排氣控制閥與大氣連通的空氣流動路徑的通斷。下面對上述電動車制動系統(tǒng)的主要工作原理進(jìn)行簡要說明。如前所述，所述排氣控制閥設(shè)置為在所述驅(qū)動電機(jī)沒有通電的情況下處于開啟狀 態(tài)，從而，在空氣壓縮機(jī)1的出口通過第一管路8、三通7和排氣控制閥4與大氣相通。即空 氣壓縮機(jī)處于無負(fù)載情況。也就是說，在本實施例的電動車制動系統(tǒng)中，空氣壓縮機(jī)在啟動 時是沒有負(fù)載的，從而對空氣壓縮機(jī)進(jìn)行驅(qū)動的驅(qū)動電機(jī)在空氣壓縮機(jī)啟動時也是沒有 負(fù)載的，從而避免了由于啟動負(fù)載導(dǎo)致的啟動電流偏大的缺點(diǎn)，有利于延長驅(qū)動電機(jī)的使 用壽命，并改善整車的運(yùn)行可靠性。如圖1中所示，所述制動系統(tǒng)可以帶有干燥器3。干燥器3設(shè)置在管路9和儲氣筒 5之間，用于對由空氣壓縮機(jī)供應(yīng)至儲氣筒5的加壓氣體(通常是加壓空氣)進(jìn)行干燥。另 外，干燥器3可以帶有調(diào)壓閥。當(dāng)儲氣筒5中的壓力達(dá)到或超過規(guī)定的氣壓上限值時，調(diào)壓 閥打開，使得來自空壓機(jī)的氣體不再通向儲氣筒5，而是直接通過干燥器的排氣口排出。在 調(diào)壓閥打開的情況下，調(diào)壓閥3前的管路8和9則通過排氣口與大氣相通，管路8和9中的 壓力逐漸降至于大氣壓一致。也就是說，在所述調(diào)壓閥打開的情況下，所述空氣壓縮機(jī)的負(fù) 載也將下降為零。在一實施例中，所述排氣電磁閥由所述電動車的低壓電源驅(qū)動，所述驅(qū)動電機(jī)由 所述電動車的高壓電源驅(qū)動，并且所述控制單元控制所述驅(qū)動電機(jī)和排氣電磁閥使得所述排氣電磁閥在所述驅(qū)動電機(jī)沒有通電的情況下處于開啟狀態(tài)。在一實施例中，所述控制單元為車輛的中央控制單元。從而可以利用中央控制單 元來對制動系統(tǒng)進(jìn)行控制，而無需再增加新的獨(dú)立控制單元來對制動系統(tǒng)進(jìn)行控制，從而 可以節(jié)約成本。圖2為根據(jù)本實用新型一實施例的電動車制動系統(tǒng)中的排氣電磁閥控制電路示 意性原理圖。當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)Kl置于ON檔時，整車由低壓24V蓄電池供電。如果高壓閉合開關(guān)K2 處于斷開狀態(tài)，則繼電器J3斷開，電磁閥4不供電處于開啟狀態(tài)，空氣壓縮機(jī)1的出口通過 管路8、三通7和電磁閥4與大氣相通。即空氣壓縮機(jī)處于無負(fù)載情況。高壓閉合開關(guān)K2閉合后，繼電器J3接著也閉合，從而使得電磁閥4關(guān)閉；同時控 制器10接收到高壓閉合開關(guān)K2的信號，開始接通高壓電路使空氣壓縮機(jī)電機(jī)2啟動，此時 由于制動系統(tǒng)管路8和9中壓力與大氣壓相通，空氣壓縮機(jī)電機(jī)2為空載狀態(tài)啟動，而電磁 閥4關(guān)閉使得空氣壓縮機(jī)1輸出的壓縮氣體持續(xù)向儲氣筒5補(bǔ)氣不至于泄漏。當(dāng)儲氣筒5中的壓力達(dá)到規(guī)定的氣壓上限值后，干燥器帶調(diào)壓閥總成3的排氣口 打開，由于干燥器帶調(diào)壓閥總成3具有單向閥的作用，排氣口打開后，調(diào)壓閥3后的儲氣筒 5中的高壓氣體不會通過排氣口排出，另一方面調(diào)壓閥3前的管路8和9則通過排氣口與 大氣相通，管路8和9中的壓力逐漸降至于大氣壓一致。如果在調(diào)壓閥3排氣口打開前關(guān)閉車輛即關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)Kl或是高壓開關(guān)K2，此時 管路8和9中存在壓力(即其內(nèi)的壓力高于大氣壓或環(huán)境壓力)。如果沒有電磁閥4，再次 啟動車輛時，空氣壓縮機(jī)電機(jī)就會帶負(fù)載啟動；加裝了電磁閥4后，由于開關(guān)Kl或是K2已 經(jīng)斷開，繼電器J3斷電，電磁閥4也會斷電從而使電磁閥4開啟，將管路8和9中的氣體通 過三通7釋放出去，使管路8和9中的壓力降到與大氣壓保持一致，保證車輛或者空氣壓縮 機(jī)再次啟動時管路8和9中壓力與大氣壓或環(huán)境壓力一致，當(dāng)電機(jī)再次啟動時相當(dāng)于沒有 負(fù)載啟動。如果在調(diào)壓閥3排氣口打開后關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)Kl或是高壓開關(guān)K2，此時管路8和 9中已經(jīng)通過排氣口與大氣相通并且壓力保持一致，當(dāng)電機(jī)再次啟動時仍然為沒有負(fù)載啟 動。需要指出的是，盡管上面的所有實施例是結(jié)合電動車來說明的。但事實上，上述制 動系統(tǒng)完全可以用于普通燃油發(fā)動機(jī)汽車或燃?xì)獍l(fā)動機(jī)汽車，不過是以電機(jī)來代替發(fā)動機(jī) 來作為制動系統(tǒng)空氣壓縮機(jī)的動力源。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并非用來限制本實用新型的保護(hù)范圍； 本實用新型的保護(hù)范圍由權(quán)利要求書中的權(quán)利要求限定，并且凡是依實用新型所作的等效 變化與修改，都在本實用新型專利的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種汽車制動系統(tǒng)，包括氣動制動機(jī)構(gòu)；儲氣裝置，其用于存儲加壓氣體以及選擇性地向所述氣動制動機(jī)構(gòu)提供加壓氣體；空氣壓縮機(jī)，其用于向所述儲氣裝置提供加壓氣體而增加所述儲氣裝置中加壓氣體的 壓力；設(shè)置在所述儲氣裝置和所述空氣壓縮機(jī)之間的連接管路，用于將空氣壓縮機(jī)產(chǎn)生的加 壓氣體輸送至所述儲氣裝置；用于驅(qū)動所述空氣壓縮機(jī)的驅(qū)動電機(jī)；以及用于控制所述電動車制動系統(tǒng)運(yùn)行的控制單元，其特征在于，所述連接管路包括第一管路和第二管路以及設(shè)置在所述第一管路和第二管路之間的 三通，所述三通的第一開口通過所述第一管路與所述空氣壓縮機(jī)相連通，所述三通的第二 開口通過所述第二管路與所述儲氣裝置相連通，所述三通的第三開口通過一排氣控制閥與 大氣相連通，所述排氣控制閥設(shè)置為在所述驅(qū)動電機(jī)沒有通電的情況下處于開啟狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的汽車制動系統(tǒng)，其特征在于，所述排氣控制閥設(shè)置為排氣電磁 閥，所述排氣電磁閥在沒有通電的情況下處于開啟狀態(tài)，在通電的情況下處于斷開狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求2所述的汽車制動系統(tǒng)，其特征在于，所述排氣電磁閥和驅(qū)動電機(jī)在電 路上并聯(lián)設(shè)置。
4.如權(quán)利要求2所述的汽車制動系統(tǒng)，其特征在于，所述排氣電磁閥由所述電動車的 低壓電源驅(qū)動，所述驅(qū)動電機(jī)由所述電動車的高壓電源驅(qū)動，并且所述控制單元控制所述 驅(qū)動電機(jī)和排氣電磁閥使得所述排氣電磁閥在所述驅(qū)動電機(jī)沒有通電的情況下處于開啟 狀態(tài)。
5.如權(quán)利要求2所述的汽車制動系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元為電動車的中央控 制單元。
6.一種汽車，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-5中任一項所述的制動系統(tǒng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的汽車，其特征在于，所述汽車為電動車。
專利摘要本實用新型公開了一種汽車制動系統(tǒng)以及一種帶有所述制動系統(tǒng)的汽車。所述汽車制動系統(tǒng)包括氣動制動機(jī)構(gòu)；儲氣裝置；空氣壓縮機(jī)；設(shè)置在所述儲氣裝置和所述空氣壓縮機(jī)之間的連接管路；用于驅(qū)動所述空氣壓縮機(jī)的驅(qū)動電機(jī)；以及用于控制所述電動車制動系統(tǒng)運(yùn)行的控制單元。其中，所述連接管路包括第一管路和第二管路以及設(shè)置在所述第一管路和第二管路之間的三通，所述三通的另一開口通過排氣控制閥與大氣相連通，所述排氣控制閥設(shè)置為在所述驅(qū)動電機(jī)沒有通電的情況下處于開啟狀態(tài)。從而保證在驅(qū)動電機(jī)啟動時，管路中的氣壓與大氣壓保持一致。這樣可以有效地降低驅(qū)動電機(jī)的啟動負(fù)載，從而實現(xiàn)降低驅(qū)動電機(jī)啟動電流、保護(hù)驅(qū)動電機(jī)的目的。
文檔編號B60T17/04GK201834002SQ20102016753
公開日2011年5月18日 申請日期2010年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月23日
發(fā)明者于海興, 徐偉, 王萬順, 王智博, 韓云霄 申請人:北汽福田汽車股份有限公司