專利名稱：一種電控液壓制動(dòng)系統(tǒng)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車領(lǐng)域中的制動(dòng)系統(tǒng)，具體是用于電動(dòng)汽車中的電控液壓制動(dòng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有汽車中的制動(dòng)系統(tǒng)存在制動(dòng)力的響應(yīng) 慢，制動(dòng)力控制精度低，在緊急制動(dòng)情況下無(wú)法滿足制動(dòng)性能的要求等問(wèn)題。隨著線控技術(shù)逐步引入汽車設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)之中，電控液壓制動(dòng)系統(tǒng)(EHB)因其優(yōu)點(diǎn)異軍突起。EHB系統(tǒng)由電子制動(dòng)踏板模塊、液壓控制單元(HCU)、電子控制單元(ECU)等部分組成。車輪輪缸內(nèi)制動(dòng)液壓不再由駕駛員踏板力驅(qū)動(dòng)制動(dòng)主缸產(chǎn)生，而是由ECU控制高速電磁進(jìn)液閥將液壓蓄能器中的高壓油向輪缸中加壓實(shí)現(xiàn)制動(dòng)，而蓄能器中高液壓油是由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓泵獲得的。EHB系統(tǒng)的突出優(yōu)點(diǎn)是車輪各個(gè)輪缸的制動(dòng)壓力可以獨(dú)立地精確地進(jìn)行調(diào)節(jié)。對(duì)于混合動(dòng)力電動(dòng)汽車和純電動(dòng)汽車而言，制動(dòng)能量回收技術(shù)能夠在現(xiàn)有的技術(shù)條件下有效的延長(zhǎng)電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程，因此意義非凡，而如何應(yīng)用EHB系統(tǒng)獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)增大制動(dòng)能量的回收也是一個(gè)待解決的問(wèn)題。電動(dòng)汽車制動(dòng)能量回收受到多方面的限制，其中一個(gè)重要的約束條件就是蓄電池的SOC特性。當(dāng)蓄電池SOC值達(dá)到上限值時(shí)為了防止損壞蓄電池的性能和壽命，就不能再開(kāi)啟制動(dòng)回收功能向蓄電池充電了，因此一部分制動(dòng)能量無(wú)法回收。特別是對(duì)于插電式混合動(dòng)力汽車或者純電動(dòng)汽車，它們晚上在停車庫(kù)里可以使用國(guó)家電網(wǎng)并網(wǎng)充電，早上出門(mén)時(shí)候電動(dòng)汽車蓄電池SOC值很高，不利于汽車制動(dòng)能量的回收。普通的EHB系統(tǒng)只裝有一個(gè)高壓制動(dòng)回路，該回路上的蓄能器在最大蓄能狀態(tài)下能夠提供多次大強(qiáng)度的制動(dòng)而不需要電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓泵向其加壓.這就無(wú)法在蓄電池SOC達(dá)到上限值時(shí)不斷消耗電能達(dá)到啟動(dòng)制動(dòng)能量回收系統(tǒng)的目的。汽車在進(jìn)行制動(dòng)能量回收過(guò)程中需要控制液壓制動(dòng)力的大小，使汽車總的制動(dòng)強(qiáng)度保持不變，一般轎車選擇發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的最大制動(dòng)力矩(即額定制動(dòng)力矩)大約三百牛頓米，普通的EHB系統(tǒng)采用高壓蓄能器回路制動(dòng)進(jìn)行精確控制時(shí)，對(duì)高速電磁閥性能要求高。例如，韓國(guó)的黃涌晰在我國(guó)申請(qǐng)專利“電子液壓制動(dòng)系統(tǒng)”(其公布號(hào)為CN 1978258A),其采用一個(gè)高壓制動(dòng)回路，回路上的高壓蓄能器可以在不需要液壓泵供油的情況下連續(xù)進(jìn)行數(shù)次大強(qiáng)度制動(dòng)，而液壓泵只有在蓄能器壓力低于設(shè)定值時(shí)才啟動(dòng)向油路內(nèi)供油。所以該專利中的EHB系統(tǒng)在制動(dòng)過(guò)程中基本不需要蓄電池提供電能，但在進(jìn)行制動(dòng)力精確控制時(shí)，也需要高性能的高速電磁閥。

發(fā)明內(nèi)容
基于上述對(duì)電控液壓制動(dòng)系統(tǒng)現(xiàn)有技術(shù)的分析及其制動(dòng)能量回收所存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種電控液壓制動(dòng)系統(tǒng)及其控制方法，在保證安全性能的情況下使混合動(dòng)力電動(dòng)汽車和純電動(dòng)汽車的制動(dòng)能量回收最大化，同時(shí)，該系統(tǒng)也能在不損失制動(dòng)能量回收的情況下，提高制動(dòng)的舒適性。
本發(fā)明的一種電控液壓制動(dòng)系統(tǒng)米用的技術(shù)方案是包括一個(gè)制動(dòng)踏板和制動(dòng)主缸形成的制動(dòng)踏板模擬器、一個(gè)儲(chǔ)油罐、電子控制器以及連接電子控制器的若干傳感器，該電控液壓制動(dòng)系統(tǒng)具有高壓制動(dòng)回路、低壓制動(dòng)回路、備用制動(dòng)回路這三個(gè)制動(dòng)回路；高壓制動(dòng)回路包含有依次連接的第一液壓泵、高壓蓄能器、三位三通閥及相應(yīng)的制動(dòng)輪缸；高壓蓄能器的輸出后端的管道附近設(shè)有第一壓力傳感器；低壓制動(dòng)回路包含有依次連接的第二液壓泵、低壓蓄能器、三位三通閥以及相應(yīng)的制動(dòng)輪缸；備用制動(dòng)回路包含有依次連接的制動(dòng)主缸、隔離閥、活塞及相應(yīng)的制動(dòng)輪缸；兩個(gè)所述液壓泵均與電動(dòng)機(jī)相連接且兩個(gè)所述液壓泵分別連接儲(chǔ)油罐。三位三通閥輸入前端的管道通過(guò)第一溢流閥連接所述儲(chǔ)油罐；低壓蓄能器的輸出后端的管道附近設(shè)有第二壓力傳感器，三位三通閥輸入前端的管道通過(guò)第二溢流閥連接所述儲(chǔ)油罐；制動(dòng)主缸和所述隔離閥之間設(shè)有第三壓力傳感器。上述電控液壓制動(dòng)系統(tǒng)的控制方法是·
在高壓制動(dòng)回路中，當(dāng)?shù)谝粔毫鞲衅鲏毫Φ陀陬A(yù)定值時(shí)，由電子控制器控制電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)第一液壓泵從儲(chǔ)油罐吸入液壓油泵入高壓蓄能器，液壓油再經(jīng)處于高壓導(dǎo)通位的三位三通閥后進(jìn)入各個(gè)車輪輪缸中使汽車制動(dòng)；
在低壓制動(dòng)回路中，由電子控制器控制電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)第二液壓泵從儲(chǔ)油罐吸入液壓油泵入低壓蓄能器中，液壓油再經(jīng)處于低壓導(dǎo)通位的三位三通閥后進(jìn)入各個(gè)車輪輪缸中使汽車制動(dòng)。當(dāng)制動(dòng)強(qiáng)度高于低壓制動(dòng)回路所能提供的制動(dòng)強(qiáng)度時(shí)，開(kāi)啟高壓制動(dòng)回路，進(jìn)入正常制動(dòng)模式；當(dāng)?shù)蛪褐苿?dòng)回路所能提供的制動(dòng)強(qiáng)度滿足所需要的制動(dòng)強(qiáng)度時(shí)，啟用低壓制動(dòng)模式。與現(xiàn)有技術(shù)對(duì)比，本發(fā)明采用上述技術(shù)方案后具有的技術(shù)效果是本發(fā)明所述的電控液壓制動(dòng)系統(tǒng)除了配備了一個(gè)高壓蓄能器外，還裝有一個(gè)低壓蓄能器，形成三個(gè)制動(dòng)回路即高壓制動(dòng)回路、低壓制動(dòng)回路、備用制動(dòng)回路。高壓制動(dòng)回路中的高壓蓄能器能夠保證在液壓泵不再供油的情況下，連續(xù)進(jìn)行多次大強(qiáng)度制動(dòng)；而通過(guò)并聯(lián)的低壓制動(dòng)回路中液壓大部分依靠液壓泵提供，保證了在高壓制動(dòng)回路失效的情況仍能提供一定的制動(dòng)強(qiáng)度，并且為開(kāi)啟制動(dòng)能量回收系統(tǒng)創(chuàng)造了條件，采用雙回路制動(dòng)能明顯提高了制動(dòng)安全性；另外，低壓回路的設(shè)置還可以在不降低再生制動(dòng)力矩的情況下，使汽車總的制動(dòng)力矩維持在恒定值，這不僅增加了再生制動(dòng)能量的回收也改善了制動(dòng)的舒適性。備用制動(dòng)回路也即人力制動(dòng)回路可靠性好，也能提供一定的制動(dòng)效能；三個(gè)制動(dòng)回路的配合，安全性能好，有助于節(jié)省能量消耗，最大化回收制動(dòng)能量，增加電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程。


圖I是本發(fā)明的電控液壓制動(dòng)系統(tǒng)的液壓回路結(jié)構(gòu)連接 I一制動(dòng)踏板，2一制動(dòng)主缸,3一儲(chǔ)油Sil, 4—行程傳感器，5一低壓制動(dòng)回路,6一電動(dòng)機(jī)，7、8—液壓泵，9一高壓蓄能器，10—低壓蓄能器，11、36—溢流閥，12—備用制動(dòng)回路，13、15、17、19一減壓閥，14、16、18、20—三位三通閥，21—高壓制動(dòng)回路，22、23—平衡閥，24、25—活塞，26、27—隔離閥，28、29，30、31、32、33、34—壓力傳感器，35—輪速傳感器；
圖2為電動(dòng)汽車車用電機(jī)的特性圖，圖中的橫坐標(biāo)為轉(zhuǎn)速，縱坐標(biāo)為力矩和功率。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖來(lái)具體描述本發(fā)明的電控液壓制動(dòng)系統(tǒng)的工作及控制方式。如圖I所示的電控液壓制動(dòng)系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱“EHB系統(tǒng)”)，它包括由一個(gè)制動(dòng)踏板I和制動(dòng)主缸2形成的制動(dòng)踏板模擬器、一個(gè)儲(chǔ)油罐3、兩個(gè)液壓泵7、8、一個(gè)電動(dòng)機(jī)6、一個(gè)高壓蓄能器9、一個(gè)低壓蓄能器10以及若干電磁閥形成的液壓控制單元(HCU)，還包括由電子控制器、若干傳感器以及總線組成的電子控制單元(ECU)。制動(dòng)踏板I處設(shè)置行程傳感器4。儲(chǔ)油罐3分別連接兩個(gè)液壓泵7、8，兩個(gè)液壓泵7、8均與電動(dòng)機(jī)6相連接，電子控制器分別連接電動(dòng)機(jī)6、若干傳感器和若干電磁閥等。該電控液壓制動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)成了三個(gè)制動(dòng)回路，即高壓制動(dòng)回路21、低壓制動(dòng)回路5、備用制動(dòng)回路12。高壓制動(dòng)回路21中包含有依次連接的液壓泵7、高壓蓄能器9、三位三通閥以及相應(yīng)的制動(dòng)輪缸。在高壓蓄能器9的輸出后端的管道附近設(shè)置壓力傳感器28，三位三通閥輸入前端的管道通過(guò)溢流閥36連接儲(chǔ)油罐3。·其中的三位三通閥14、16、18、20是一種電磁進(jìn)液閥，用于控制制動(dòng)回路的選擇，例如，當(dāng)要求導(dǎo)通低壓制動(dòng)回路5時(shí)三位三通閥14、16、18、20處于左位，相對(duì)的要求導(dǎo)通高壓制動(dòng)回路21時(shí)三位三通閥14、16、18、20就處于右位。在四個(gè)車輪輪缸處分別設(shè)置壓力傳感器30、31、32、33。每個(gè)車輪輪缸與儲(chǔ)油罐3之間設(shè)有減壓閥13、15、17、19，左、右車輪輪缸之間設(shè)有平衡閥22、23。低壓制動(dòng)回路5中包含有依次連接的液壓泵8、低壓蓄能器10、三位三通閥以及相應(yīng)的制動(dòng)輪缸。在低壓蓄能器10的輸出后端的管道附近設(shè)置壓力傳感器29，三位三通閥輸入前端的管道通過(guò)溢流閥11連接儲(chǔ)油罐3。備用制動(dòng)回路12包含有依次連接的制動(dòng)主缸2、隔離閥、活塞及相應(yīng)的制動(dòng)輪缸，制動(dòng)主缸2、隔離閥26、活塞24及相應(yīng)的制動(dòng)輪缸依次連接，制動(dòng)主缸2、隔離閥27、活塞25及相應(yīng)的制動(dòng)輪缸依次連接。在制動(dòng)主缸2和隔離閥之間設(shè)置壓力傳感器34。隔離閥26、27用來(lái)阻斷當(dāng)駕駛員踩下制動(dòng)踏板I時(shí)，制動(dòng)主缸2的制動(dòng)液壓與EHB系統(tǒng)產(chǎn)生的液壓相
互影響。本發(fā)明高壓制動(dòng)回路21中的高壓蓄能器9儲(chǔ)備能量較大，高壓蓄能器9能夠保證在液壓泵7不再供油的情況下，能夠進(jìn)行多次大強(qiáng)度制動(dòng)；而通過(guò)并聯(lián)的低壓制動(dòng)回路5制動(dòng)時(shí)則需要電動(dòng)機(jī)6驅(qū)動(dòng)液壓泵8持續(xù)提供制動(dòng)液，這就需要蓄電池不斷地向電動(dòng)機(jī)8供電，消耗了蓄電池的能量。當(dāng)蓄電池SOC達(dá)到上限值附近時(shí)，普通的制動(dòng)系統(tǒng)不能再啟動(dòng)制動(dòng)能量回收系統(tǒng)。本發(fā)明的電控液壓制動(dòng)系統(tǒng)由于摩擦制動(dòng)的能量由低壓制動(dòng)系統(tǒng)提供，可以不斷消耗蓄電池的能量，此時(shí)可以啟動(dòng)再生制動(dòng)能量回收裝置進(jìn)行再生制動(dòng)向蓄電池充電；即當(dāng)再生制動(dòng)系統(tǒng)回收的制動(dòng)能量等于或小于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)6消耗蓄電池的能量時(shí)，蓄電池的SOC值維持在合適的值。因?yàn)槟Σ林苿?dòng)的制動(dòng)能源來(lái)自蓄電池，屬于能量的消耗，而再生制動(dòng)能量充入蓄電池中屬于能量的回收，此消彼長(zhǎng)，所以本發(fā)明的電控液壓制動(dòng)系統(tǒng)有助于節(jié)省能量消耗，增加電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程。本發(fā)明的電控液壓制動(dòng)系統(tǒng)具體控制方法如下
如圖I所示，當(dāng)汽車需要減速時(shí)，駕駛員踩下制動(dòng)踏板1，制動(dòng)主缸2的產(chǎn)生制動(dòng)壓力通過(guò)制動(dòng)壓力傳感器采集，制動(dòng)踏板行程傳感器4采集制動(dòng)踏板I的行程和制動(dòng)踏板I的加速度。各個(gè)傳感器將采集到的信息傳入電子控制單元中，制動(dòng)踏板模擬器將駕駛員制動(dòng)力大小，加速度和制動(dòng)踏板I的行程并輸入進(jìn)電子控制單元中，電子控制單元根據(jù)輸入的制動(dòng)踏板加速度和制動(dòng)力的大小信息判斷是否進(jìn)入緊急制動(dòng)模式；同時(shí)根據(jù)內(nèi)置在電子控制單元的制動(dòng)踏板行程一制動(dòng)壓力曲線，計(jì)算出駕駛員需要的制動(dòng)強(qiáng)度。根據(jù)電子控制單元計(jì)算出來(lái)的制動(dòng)強(qiáng)度來(lái)判斷開(kāi)啟哪個(gè)制動(dòng)回路。當(dāng)制動(dòng)強(qiáng)度高于低壓制動(dòng)回路5所能提供的制動(dòng)強(qiáng)度時(shí)，開(kāi)啟高壓制動(dòng)回路21，進(jìn)入正常制動(dòng)模式。當(dāng)?shù)蛪褐苿?dòng)回路5所能提供的制動(dòng)強(qiáng)度滿足駕駛員所需要的制動(dòng)強(qiáng)度時(shí)，啟用低壓制動(dòng)模式。高壓回路制動(dòng)模式高壓制動(dòng)回路21中的高壓蓄能器9最高壓力應(yīng)設(shè)置為很大，能夠保證在液壓泵7不再供油的情況下，連續(xù)進(jìn)行多次大強(qiáng)度制動(dòng)。在高壓制動(dòng)回路21中，當(dāng)壓力傳感器28壓力低于預(yù)定值時(shí)，由電子控制器控制電動(dòng)機(jī)6驅(qū)動(dòng)液壓泵7，從儲(chǔ)油罐3吸入液壓油泵入高壓制動(dòng)回路21中，此時(shí)，與四個(gè)車輪輪缸相對(duì)應(yīng)的四個(gè)三位三通閥14、16,18,20均處于高壓導(dǎo)通位，高壓蓄能器9的高壓液體便分別經(jīng)四個(gè)三位三通閥后進(jìn)入各個(gè)車輪輪缸中使汽車制動(dòng)?！?duì)于高壓制動(dòng)回路21而言，其主要任務(wù)是保證制動(dòng)安全性，要求其一次加壓的情況下能夠提供多次制動(dòng)。對(duì)于插電式混合動(dòng)力汽車或者純電動(dòng)汽車而言，在晚上停在車庫(kù)時(shí)，在利用國(guó)家電網(wǎng)對(duì)蓄電池充電時(shí)，液壓泵7應(yīng)該自動(dòng)向高壓制動(dòng)回路21泵油，此時(shí)控制電動(dòng)機(jī)6開(kāi)啟驅(qū)動(dòng)液壓泵7 —次性將高壓回路21中的高壓蓄能器9能量加滿，使高壓蓄能器9達(dá)到最大蓄能狀態(tài)，可以充分利用國(guó)家電網(wǎng)發(fā)電成本低的優(yōu)點(diǎn)也增加了續(xù)駛里程。與儲(chǔ)油罐3相連的溢流閥36可防止高壓制動(dòng)回路21的油壓超過(guò)設(shè)定值。在汽車行駛的過(guò)程中，只有在高壓蓄能器9的壓力低于設(shè)定值時(shí)才需要車載蓄電池向電動(dòng)機(jī)6供電，電動(dòng)機(jī)6驅(qū)動(dòng)液壓泵7給高壓蓄能器9加壓。低壓回路制動(dòng)模式低壓制動(dòng)回路5中液壓大部分依靠液壓泵8提供，保證在高壓制動(dòng)回路21失效的情況仍能提供一定的制動(dòng)強(qiáng)度。低壓制動(dòng)回路5上的低壓蓄能器10的最高壓力較低，在三位三通閥14、16、18、20處于左位低壓導(dǎo)通位時(shí)啟用該低壓制動(dòng)回路5制動(dòng)。制動(dòng)時(shí)，由電子控制器控制電動(dòng)機(jī)6驅(qū)動(dòng)液壓泵8從儲(chǔ)油罐3吸入液壓油泵入低壓蓄能器10中，便分別經(jīng)四個(gè)三位三通閥14、16、18、20后進(jìn)入各個(gè)車輪輪缸中使汽車制動(dòng)。由電動(dòng)機(jī)6驅(qū)動(dòng)的液壓泵8需要連續(xù)向低壓制動(dòng)回路5供油，那么就不斷消耗蓄電池的能量，蓄電池的現(xiàn)有能量設(shè)為Sm ,同時(shí)啟用制動(dòng)能量回收系統(tǒng)來(lái)回收制動(dòng)能量忍，當(dāng)5 <知
時(shí)就能實(shí)現(xiàn)蓄電池的充放電平衡，特別是在蓄電池的SOC值在上限值附近時(shí)的情況。低壓制動(dòng)回路5上低壓蓄能器10的最高壓力提供的制動(dòng)力矩不大于電動(dòng)機(jī)6額定轉(zhuǎn)矩與最大轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)矩之差。并以此選擇液壓泵8的參數(shù)，要求提供的液壓油壓折算成的制動(dòng)力矩也不超過(guò)這個(gè)范圍。低壓制動(dòng)回路5上低壓蓄能器10的最高壓力選擇較小，在制動(dòng)時(shí)需要液壓泵8頻繁加壓，而液壓泵8是靠電動(dòng)機(jī)6帶動(dòng)的。這樣做的目的是在蓄電池SOC達(dá)到上限值附近時(shí)，可以通過(guò)不斷消耗蓄電池的能量讓蓄電池的SOC值保持在可充電的范圍內(nèi)，這就為開(kāi)啟再生制動(dòng)提供了條件。當(dāng)電控液壓制動(dòng)(即摩擦制動(dòng))消耗的液壓泵能量(電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng))大于或等于再生制動(dòng)能量時(shí)，蓄電池的SOC值始終維持在可充電的區(qū)間內(nèi)，這就是在蓄電池SOC上限值附近，開(kāi)啟制動(dòng)能量回收的方法。因?yàn)轵?qū)動(dòng)液壓泵的電動(dòng)機(jī)是靠蓄電池供給能量的，越少的利用液壓制動(dòng)也就意味著節(jié)省蓄電池能量的消耗，同時(shí)只要制動(dòng)能量回收系統(tǒng)處在工作狀態(tài)就可以從制動(dòng)過(guò)程中回收制動(dòng)能量。備用回路制動(dòng)模式當(dāng)EHB系統(tǒng)發(fā)生故障采用備用制動(dòng)回路12時(shí)，可以使制動(dòng)主缸2的液壓進(jìn)入車輪輪缸中進(jìn)行制動(dòng)。備用制動(dòng)回路12也即人力制動(dòng)回路，可靠性好，也能提供一定的制動(dòng)效能。因此該系統(tǒng)制動(dòng)安全性能高。根據(jù)制動(dòng)能量回收最大化控制策略，在制動(dòng)過(guò)程中制動(dòng)能量回收系統(tǒng)應(yīng)該是一直開(kāi)啟的，那么在恒功率段隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的降低發(fā)電機(jī)提供的制動(dòng)力矩是不斷變化的。通過(guò)對(duì)低壓制動(dòng)回路5的精確控制，可以使低壓制動(dòng)回路5和制動(dòng)能量回收系統(tǒng)提供的制動(dòng)力矩之和穩(wěn)定在一個(gè)定值。因?yàn)榈蛪夯芈分苿?dòng)壓力較低，能夠滿足精確控制，不需要高性能的高速電磁閥。在行駛過(guò)程中，電子控制單元通過(guò)CAN總線收集汽車狀態(tài)的各種信息，包括汽車
瞬時(shí)速度％、地面附著系數(shù)W蓄電池的SOC狀態(tài)、電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速巧等。電子控制單元采集·
到駕駛員的制動(dòng)指令時(shí)根據(jù)收集到的信息計(jì)算出電控液壓制動(dòng)系統(tǒng)與制動(dòng)能量回收系統(tǒng)制動(dòng)力的分配。當(dāng)制動(dòng)強(qiáng)度為z時(shí)
地面對(duì)前軸法向反作用力■ = G(b +2x L ,
地面對(duì)后軸法向反作用力紀(jì)=_zxHg)/ L ,
其中，G為汽車重力，a為汽車質(zhì)心至前軸中心線的距離，b為汽車質(zhì)心至后軸中心線的距離，L為汽車軸距，Hg為汽車質(zhì)心高度；
制動(dòng)時(shí)所需要的地面制動(dòng)力Fxb= FrM +Fxb2 = Gz ;其中PxM為前軸地面制動(dòng)力，秘2為后軸地面制動(dòng)力；
制動(dòng)需要提供的總制動(dòng)力矩T = Ozxr , r為車輪滾動(dòng)半徑。如圖2所示是電動(dòng)車用電機(jī)的典型特征，駕駛員制動(dòng)時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)速為巧，此時(shí)采用再生制動(dòng)，制動(dòng)能量回收系統(tǒng)所能提供的再生制動(dòng)力矩為％。當(dāng)制動(dòng)能量回收系統(tǒng)工作時(shí)，在恒功率段發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速減少，而電機(jī)輸出的制動(dòng)力矩不斷增加，汽車為了保持恒定減速度就必須控制電機(jī)的制動(dòng)力矩不變化，當(dāng)制動(dòng)力矩通過(guò)控制變小時(shí)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的發(fā)電功率也同樣變小。本發(fā)明中的低壓制動(dòng)回路5提供制動(dòng)液壓使汽車總的制動(dòng)力矩維持在恒定值。當(dāng)>r時(shí)，再生制動(dòng)提供的力矩大于駕駛員需要的制動(dòng)力矩，驅(qū)動(dòng)軸采用再生
制動(dòng)而從動(dòng)軸的制動(dòng)器不執(zhí)行制動(dòng)。這時(shí)為了使再生制動(dòng)提供的力矩等于駕駛員需要的總制動(dòng)力矩，就必須通過(guò)降低轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)強(qiáng)度的方式降低發(fā)電機(jī)提供的再生制動(dòng)力矩。當(dāng)I小于T且T小于閥值時(shí)，即駕駛員所需要的制動(dòng)力矩大于再生制動(dòng)所能提供制動(dòng)力矩且小于進(jìn)入緊急制動(dòng)模式的閥值，其中閥值等于制動(dòng)強(qiáng)度~時(shí)汽車緊急制動(dòng)所需要的制動(dòng)力矩(其中^的值根據(jù)液壓泵8的供油能力決定)。通過(guò)分段擬合的方式，將本發(fā)明中的低壓制動(dòng)回路5提供的制動(dòng)力矩與再生制動(dòng)力矩〒之和穩(wěn)定在一定值。如圖2所示，將再生制動(dòng)力矩％變化時(shí)間劃分成有限段，持續(xù)時(shí)間為^- 。在轉(zhuǎn)速?gòu)腲到 ％這一 9459P
段中r=——[,電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速傳感器作為反 饋精確控制低壓回路制動(dòng)力矩。
n當(dāng)r大于閥值時(shí)，進(jìn)入高壓回路制動(dòng)模式。
權(quán)利要求
1.一種電控液壓制動(dòng)系統(tǒng)，包括個(gè)制動(dòng)踏板(I)和制動(dòng)王缸(2)形成的制動(dòng)踏板豐旲擬器、一個(gè)儲(chǔ)油罐(3)、電子控制器以及連接電子控制器的若干傳感器，其特征是該電控液壓制動(dòng)系統(tǒng)具有高壓制動(dòng)回路(21)、低壓制動(dòng)回路(5)、備用制動(dòng)回路(12)這三個(gè)制動(dòng)回路；高壓制動(dòng)回路(21)包含有依次連接的第一液壓泵(7)、高壓蓄能器(9)、三位三通閥及相應(yīng)的制動(dòng)輪缸；高壓蓄能器(9)的輸出后端的管道附近設(shè)有第一壓力傳感器(28);低壓制動(dòng)回路(5)包含有依次連接的第二液壓泵(8)、低壓蓄能器(10)、所述三位三通閥以及相應(yīng)的制動(dòng)輪缸；備用制動(dòng)回路(12)包含有依次連接的制動(dòng)主缸(2)、隔離閥、活塞及相應(yīng)的制動(dòng)輪缸；兩個(gè)所述液壓泵(7、8)均與電動(dòng)機(jī)(6)相連接且兩個(gè)所述液壓泵(7、8)分別連接儲(chǔ)油罐(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種電控液壓制動(dòng)系統(tǒng)，其特征是三位三通閥輸入前端的管道通過(guò)第一溢流閥(36)連接所述儲(chǔ)油罐(3);低壓蓄能器(10)的輸出后端的管道附近設(shè)有第二壓力傳感器(29)，三位三通閥輸入前端的管道通過(guò)第二溢流閥(11)連接所述儲(chǔ)油罐(3);制動(dòng)主缸(2)和所述隔離閥之間設(shè)有第三壓力傳感器(34)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種電控液壓制動(dòng)系統(tǒng)，其特征是其特征是每個(gè)車輪輪缸與儲(chǔ)油罐(3)之間均設(shè)有減壓閥，左、右車輪輪缸之間均設(shè)有平衡閥。
4.一種如權(quán)利要求I所述電控液壓制動(dòng)系統(tǒng)的控制方法，其特征是 在高壓制動(dòng)回路(21)中，當(dāng)?shù)谝粔毫鞲衅?28)壓力低于預(yù)定值時(shí)，由電子控制器控制電動(dòng)機(jī)(6)驅(qū)動(dòng)第一液壓泵(7)從儲(chǔ)油罐(3)吸入液壓油泵入高壓蓄能器(9)，液壓油再經(jīng)處于高壓導(dǎo)通位的三位三通閥后進(jìn)入各個(gè)車輪輪缸中使汽車制動(dòng)； 在低壓制動(dòng)回路(5)中，由電子控制器控制電動(dòng)機(jī)(6)驅(qū)動(dòng)第二液壓泵(8)從儲(chǔ)油罐(3)吸入液壓油泵入低壓蓄能器(10)中，液壓油再經(jīng)處于低壓導(dǎo)通位的三位三通閥后進(jìn)入各個(gè)車輪輪缸中使汽車制動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制方法，其特征是當(dāng)制動(dòng)強(qiáng)度高于低壓制動(dòng)回路(5)所能提供的制動(dòng)強(qiáng)度時(shí)，開(kāi)啟高壓制動(dòng)回路(21)，進(jìn)入正常制動(dòng)模式；當(dāng)?shù)蛪褐苿?dòng)回路(5)所能提供的制動(dòng)強(qiáng)度滿足所需要的制動(dòng)強(qiáng)度時(shí)，啟用低壓制動(dòng)模式。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制方法，其特征是電子控制單元采集到制動(dòng)指令時(shí)，根據(jù)收集到的信息計(jì)算出電控液壓制動(dòng)系統(tǒng)與制動(dòng)能量回收系統(tǒng)制動(dòng)力的分配，低壓制動(dòng)回路(5)提供制動(dòng)液壓使總的制動(dòng)力矩維持在恒定值。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制方法，其特征是低壓蓄能器(10)的最高壓力提供的制動(dòng)力矩不大于電動(dòng)機(jī)(6)額定轉(zhuǎn)矩與最大轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)矩之差。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制方法，其特征是在汽車行駛的過(guò)程中，在高壓蓄能器(9)的壓力低于設(shè)定值時(shí),車載蓄電池向電動(dòng)機(jī)(6)供電。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制方法，其特征是在蓄電池SOC達(dá)到上限值附近時(shí)，由電動(dòng)機(jī)(6)驅(qū)動(dòng)液壓泵(8)連續(xù)向低壓制動(dòng)回路(5)供油，啟動(dòng)制動(dòng)能量回收系統(tǒng)進(jìn)行再生制動(dòng)向蓄電池充電。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種用于電動(dòng)汽車的電控液壓制動(dòng)系統(tǒng)及其控制方法，具有高壓制動(dòng)回路、低壓制動(dòng)回路和備用制動(dòng)回路；高壓制動(dòng)回路包含有依次連接的第一液壓泵、高壓蓄能器、三位三通閥及相應(yīng)的制動(dòng)輪缸；高壓蓄能器的輸出后端的管道附近設(shè)有壓力傳感器；低壓制動(dòng)回路包含有依次連接的第二液壓泵、低壓蓄能器、三位三通閥及相應(yīng)的制動(dòng)輪缸；當(dāng)壓力傳感器壓力低于預(yù)定值時(shí)，第一液壓泵吸入液壓油泵入高壓蓄能器使汽車制動(dòng)；第二液壓泵吸入液壓油泵入低壓蓄能器使汽車制動(dòng)；制動(dòng)強(qiáng)度高于低壓制動(dòng)回路所能提供的制動(dòng)強(qiáng)度時(shí)開(kāi)啟高壓制動(dòng)回路，當(dāng)?shù)蛪褐苿?dòng)回路所能提供的制動(dòng)強(qiáng)度滿足所需制動(dòng)強(qiáng)度時(shí)啟用低壓制動(dòng)模式；安全性能好，能最大化回收制動(dòng)能量。
文檔編號(hào)B60T13/66GK102785654SQ20121023309
公開(kāi)日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月6日
發(fā)明者何仁, 胡東海 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)