用于電動(dòng)汽車的復(fù)合再生制動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于電動(dòng)汽車的復(fù)合再生制動(dòng)系統(tǒng)，克服傳統(tǒng)液壓制動(dòng)系統(tǒng)和電機(jī)再生制動(dòng)系統(tǒng)相互干涉導(dǎo)致制動(dòng)能量的回收效率低與制動(dòng)安全性的問題，其包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)再生制動(dòng)子系統(tǒng)與液壓制動(dòng)子系統(tǒng)；液壓制動(dòng)子系統(tǒng)包括制動(dòng)踏板、踏板位置傳感器、制動(dòng)主缸。制動(dòng)踏板與制動(dòng)主缸的制動(dòng)推桿右端連接，踏板位置傳感器安裝在制動(dòng)踏板處，A制動(dòng)電磁閥的a口和A高壓蓄能器與制動(dòng)主缸前腔管路連接，A制動(dòng)電磁閥的b口和右前制動(dòng)器與左前制動(dòng)器管路連接；B制動(dòng)電磁閥的a口和B高壓蓄能器與制動(dòng)主缸后腔管路連接，B制動(dòng)電磁閥的b口和右后制動(dòng)器與左后制動(dòng)器管路連接。踏板位置傳感器輸出端與驅(qū)動(dòng)電機(jī)再生制動(dòng)子系統(tǒng)的檢測模塊的輸入端口c電線連接。
【專利說明】用于電動(dòng)汽車的復(fù)合再生制動(dòng)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種屬電動(dòng)汽車再生制動(dòng)【技術(shù)領(lǐng)域】的制動(dòng)系統(tǒng)，更確切地說，本發(fā)明涉及一種用于電動(dòng)汽車的復(fù)合再生制動(dòng)系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]電動(dòng)汽車是指全部或部分用電能驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力系統(tǒng)的汽車，包括混合動(dòng)力汽車、燃料電池汽車、純電動(dòng)汽車等，在這些車輛中動(dòng)力輸出部分是電動(dòng)機(jī)或者其一部分是電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)電機(jī)要求具有四相限運(yùn)行的能力，即要求既可以電動(dòng)運(yùn)行也可以發(fā)電運(yùn)行。當(dāng)電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)電機(jī)以發(fā)電模式運(yùn)行時(shí)稱為再生制動(dòng)，即車輛減速或制動(dòng)時(shí)，把汽車制動(dòng)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能儲(chǔ)存到電池中的過程。根據(jù)日本本田公司研究數(shù)據(jù)，對電動(dòng)汽車能量進(jìn)行有效回收利用，可使汽車在市區(qū)發(fā)電工況下增加行駛里程26%左右，可見再生制動(dòng)技術(shù)是電動(dòng)汽車增加續(xù)駛里程的重要手段。但目前電動(dòng)汽車的再生制動(dòng)系統(tǒng)僅僅是是在傳統(tǒng)液壓制動(dòng)系統(tǒng)基礎(chǔ)上附加電機(jī)再生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩實(shí)現(xiàn)，液壓制動(dòng)和再生制動(dòng)之間只是簡單的并聯(lián)。這種復(fù)合制動(dòng)系統(tǒng)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)只能輸出較小的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩以避免干擾原液壓制動(dòng)系統(tǒng)的正常工作，使電動(dòng)汽車制動(dòng)能量回收率很低，未能充分發(fā)揮電動(dòng)汽車自身優(yōu)勢。據(jù)統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)有的再生制動(dòng)系統(tǒng)對制動(dòng)能量回收率不超過20%，大量制動(dòng)能量仍通過摩擦制動(dòng)器散發(fā)為熱能耗散掉。原因是由于傳統(tǒng)液壓制動(dòng)系統(tǒng)存在防止車輪制動(dòng)抱死的ABSAnt1-1ock Braking System控制系統(tǒng)，電機(jī)再生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩是疊加在液壓制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩之上的，如果這個(gè)轉(zhuǎn)矩太大會(huì)引起ABS系統(tǒng)的誤動(dòng)作，影響制動(dòng)安全。特別是對乘用車，由于普遍裝有制動(dòng)防抱死系統(tǒng)ABS，在中、高強(qiáng)度制動(dòng)時(shí)，電機(jī)再生制動(dòng)力矩會(huì)造成與單純液壓制動(dòng)系制動(dòng)相比，車輪減速度過大，會(huì)導(dǎo)致ABS控制器誤判斷汽車行駛于低附著路面而影響制動(dòng)安全性。
[0003]根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，汽車制動(dòng)強(qiáng)度小于0.23g的輕度制動(dòng)約占汽車全部制動(dòng)工況的95 %，而小于0.3g制動(dòng)強(qiáng)度的制動(dòng)工況約占99 %以上。而用驅(qū)動(dòng)電機(jī)的制動(dòng)力矩使汽車產(chǎn)生0.3g的制動(dòng)強(qiáng)度是不存在技術(shù)問題的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服了現(xiàn)有技術(shù)存在的傳統(tǒng)液壓制動(dòng)系統(tǒng)和電機(jī)再生制動(dòng)系統(tǒng)的相互干涉導(dǎo)致制動(dòng)能量的回收效率低，同時(shí)影響制動(dòng)安全性的問題，提供了一種用于電動(dòng)汽車的復(fù)合再生制動(dòng)系統(tǒng)。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:所述的用于電動(dòng)汽車的復(fù)合再生制動(dòng)系統(tǒng)包括有驅(qū)動(dòng)電機(jī)再生制動(dòng)子系統(tǒng)與液壓制動(dòng)子系統(tǒng)。
[0006]所述的液壓制動(dòng)子系統(tǒng)包括有制動(dòng)踏板、連桿、制動(dòng)主缸、踏板位置傳感器、A制動(dòng)電磁閥、B制動(dòng)電磁閥、右前制動(dòng)器、左前制動(dòng)器、右后制動(dòng)器、左后制動(dòng)器、A高壓蓄能器與B高壓蓄能器。
[0007]制動(dòng)踏板采用連桿與制動(dòng)主缸中的制動(dòng)推桿右端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，踏板位置傳感器安裝在制動(dòng)踏板上，A制動(dòng)電磁閥的a 口和A高壓蓄能器的進(jìn)出液口與制動(dòng)主缸的制動(dòng)主缸前腔的進(jìn)出油口管路連接，A制動(dòng)電磁閥的b 口和右前制動(dòng)器與左前制動(dòng)器管路連接；B制動(dòng)電磁閥的a 口和B高壓蓄能器的進(jìn)出液口與制動(dòng)主缸的制動(dòng)主缸后腔的進(jìn)出油口管路連接，B制動(dòng)電磁閥的b 口和右后制動(dòng)器與左后制動(dòng)器管路連接。
[0008]技術(shù)方案中所述的A制動(dòng)電磁閥的b 口和右前制動(dòng)器與左前制動(dòng)器管路連接是指:A制動(dòng)電磁閥的b 口和右前制動(dòng)器中的右前制動(dòng)輪缸的進(jìn)出液口管路連接，A制動(dòng)電磁閥的b 口和左前制動(dòng)器中的左前制動(dòng)輪缸的進(jìn)出液口管路連接。
[0009]技術(shù)方案中所述的B制動(dòng)電磁閥的b 口和右后制動(dòng)器與左后制動(dòng)器管路連接是指:B制動(dòng)電磁閥的b 口和右后制動(dòng)器中的右后制動(dòng)輪缸的進(jìn)出液口管路連接；B制動(dòng)電磁閥的b 口和左后制動(dòng)器中的左后制動(dòng)輪缸的進(jìn)出液口管路連接。
[0010]技術(shù)方案中所述的踏板位置傳感器的輸出端與驅(qū)動(dòng)電機(jī)再生制動(dòng)子系統(tǒng)中的檢測模塊的輸入端口 C電線連接，A制動(dòng)電磁閥與B制動(dòng)電磁閥的接線端同和驅(qū)動(dòng)電機(jī)再生制動(dòng)子系統(tǒng)中的再生制動(dòng)能量控制1吳塊的輸出端口 bl電線連接。
[0011]技術(shù)方案中所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)再生制動(dòng)子系統(tǒng)包括有超級電容、電池組、右前驅(qū)動(dòng)電機(jī)、左前驅(qū)動(dòng)電機(jī)、右后驅(qū)動(dòng)電機(jī)、左后驅(qū)動(dòng)電機(jī)、制動(dòng)控制器與驅(qū)動(dòng)電機(jī)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩控制模塊。制動(dòng)控制器與驅(qū)動(dòng)電機(jī)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩控制模塊電線連接，制動(dòng)控制器與電池組電線連接，制動(dòng)控制器與超級電各電線連接，制動(dòng)控制器與A制動(dòng)電磁閥電線連接，制動(dòng)控制器與B制動(dòng)電磁閥電線連接，制動(dòng)控制器分別和右前驅(qū)動(dòng)電機(jī)、左前驅(qū)動(dòng)電機(jī)、右后驅(qū)動(dòng)電機(jī)與左后驅(qū)動(dòng)電機(jī)電線連接。
[0012]技術(shù)方案中所述的制動(dòng)控制器與驅(qū)動(dòng)電機(jī)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩控制t旲塊電線連接是指:制動(dòng)控制器中的再生制動(dòng)能量控制模塊的輸出端口 b3與驅(qū)動(dòng)電機(jī)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩控制模塊的輸入端口 al電線連接；制動(dòng)控制器與電池組電線連接是指:制動(dòng)控制器中的開關(guān)電路的輸出端口c與電池組電線連接，制動(dòng)控制器中的檢測模塊的輸入端口 b與電池組電線連接；制動(dòng)控制器與超級電容電線連接是指:制動(dòng)控制器中的開關(guān)電路的輸出端口 b與超級電容電線連接；制動(dòng)控制器與A制動(dòng)電磁閥電線連接，制動(dòng)控制器與B制動(dòng)電磁閥電線連接是指:制動(dòng)控制器中的再生制動(dòng)能量控制模塊的輸出端口 bl同和A制動(dòng)電磁閥與B制動(dòng)電磁閥的接線端電線連接；制動(dòng)控制器分別和右前驅(qū)動(dòng)電機(jī)、左前驅(qū)動(dòng)電機(jī)、右后驅(qū)動(dòng)電機(jī)與左后驅(qū)動(dòng)電機(jī)電線連接是指:制動(dòng)控制器中的再生制動(dòng)能量控制模塊的輸入端口 al、輸入端口 a2、輸入端口 a3與輸入端口 a4依次和右前驅(qū)動(dòng)電機(jī)、左前驅(qū)動(dòng)電機(jī)、右后驅(qū)動(dòng)電機(jī)與左后驅(qū)動(dòng)電機(jī)電線連接。
[0013]技術(shù)方案中所述的制動(dòng)控制器包括有開關(guān)電路、再生制動(dòng)能量控制模塊與檢測模塊。所述的再生制動(dòng)能量控制模塊選用型號為PIC16F877的單片機(jī)，開關(guān)電路選用型號為40系列⑶4053的3路2選I模擬開關(guān)，檢測模塊采用型號為C2000MD16的傳感器信號采集器。再生制動(dòng)能量控制模塊的輸入端口 al與檢測模塊的輸出端口 a電線連接，再生制動(dòng)能量控制模塊的輸出端口 b2與開關(guān)電路的控制端口 a電線連接。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的有益效果是:
[0015]1.本發(fā)明所述的用于電動(dòng)汽車的復(fù)合再生制動(dòng)系統(tǒng)解決了復(fù)合制動(dòng)系統(tǒng)中液壓制動(dòng)子系統(tǒng)和電機(jī)再生制動(dòng)子系統(tǒng)的相互干涉的問題，并且以較低的成本、簡單的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車電動(dòng)機(jī)的再生制動(dòng)。
[0016]2.本發(fā)明所述的用于電動(dòng)汽車的復(fù)合再生制動(dòng)系統(tǒng)在再生制動(dòng)能量回收線路中增加了超級電容，可以緩沖再生制動(dòng)能量的回收過程。
[0017]3.本發(fā)明所述的用于電動(dòng)汽車的復(fù)合再生制動(dòng)系統(tǒng)可由驅(qū)動(dòng)電機(jī)和制動(dòng)電磁閥共同實(shí)現(xiàn)車輪制動(dòng)防抱死，從而取消了傳統(tǒng)液壓制動(dòng)系統(tǒng)的ABS系統(tǒng)，以較低的成本、簡單的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車電動(dòng)機(jī)的再生制動(dòng)。
[0018]4.本發(fā)明所述的用于電動(dòng)汽車的復(fù)合再生制動(dòng)系統(tǒng)在液壓制動(dòng)線路中增加了高壓蓄能器，可實(shí)現(xiàn)液壓能的存儲(chǔ)及純電機(jī)制動(dòng)時(shí)模擬駕駛員的制動(dòng)感覺。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明:
[0020]圖1為本發(fā)明所述的用于電動(dòng)汽車的復(fù)合再生制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理示意框圖；
[0021]圖2為本發(fā)明所述的用于電動(dòng)汽車的復(fù)合再生制動(dòng)系統(tǒng)中液壓制動(dòng)子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及液壓制動(dòng)線路連接示意框圖；
[0022]圖3為本發(fā)明所述的用于電動(dòng)汽車的復(fù)合再生制動(dòng)系統(tǒng)中驅(qū)動(dòng)電機(jī)再生制動(dòng)子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意框圖；
[0023]圖中:1.制動(dòng)踏板，2.超級電容，3.連桿，4.制動(dòng)主缸，5.踏板位置傳感器，6.電池組，7.A制動(dòng)電磁閥，8.B制動(dòng)電磁閥，9.右前制動(dòng)器，10.右前驅(qū)動(dòng)電機(jī)，11.左前驅(qū)動(dòng)電機(jī)，12.左前制動(dòng)器，13.右后制動(dòng)器，14.右后驅(qū)動(dòng)電機(jī)，15.左后驅(qū)動(dòng)電機(jī)，16.左后制動(dòng)器，17.制動(dòng)控制器，18.驅(qū)動(dòng)電機(jī)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩控制模塊，19.右前輪，20.左前輪，21.右后輪，22.左后輪，23.制動(dòng)推桿，24.前制動(dòng)液進(jìn)液口，25.A高壓蓄能器，26.B高壓蓄能器，27.右前制動(dòng)輪缸，28.左前制動(dòng)輪缸，29.右后制動(dòng)輪缸，30.左后制動(dòng)輪缸，31.制動(dòng)主缸前腔，32.制動(dòng)主缸后腔，33.開關(guān)電路，34.再生制動(dòng)能量控制模塊，35.檢測模塊，36.后制動(dòng)液進(jìn)液口 ；
[0024]圖1、圖3中零部件之間的實(shí)線代表液壓路線，虛線代表電信號路線。

【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細(xì)的描述:
[0026]參閱圖1與圖2，本發(fā)明所述的用于電動(dòng)汽車的復(fù)合再生制動(dòng)系統(tǒng)包括液壓制動(dòng)子系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)再生制動(dòng)子系統(tǒng)。
[0027]本發(fā)明所述的用于電動(dòng)汽車的復(fù)合再生制動(dòng)系統(tǒng)中的液壓制動(dòng)子系統(tǒng)包括制動(dòng)踏板1、連桿3、制動(dòng)主缸4、踏板位置傳感器5、A制動(dòng)電磁閥7、B制動(dòng)電磁閥8、右前制動(dòng)器
9、左前制動(dòng)器12、右后制動(dòng)器13、左后制動(dòng)器16、A高壓蓄能器25、B高壓蓄能器26。
[0028]所述的右前制動(dòng)器9、左前制動(dòng)器12、右后制動(dòng)器13與左后制動(dòng)器16結(jié)構(gòu)相同，均采用同一種制動(dòng)器，可選用傳統(tǒng)的鼓式制動(dòng)器。所述的A制動(dòng)電磁閥7、B制動(dòng)電磁閥8為兩位兩通常閉電磁閥，兩個(gè)電磁閥均為高速開關(guān)電磁閥，采用PWM信號控制，一般情況下電磁閥關(guān)閉，液壓制動(dòng)系統(tǒng)不起作用。所述制動(dòng)主缸4以活塞隔開為前腔和后腔兩個(gè)腔。所述踏板位置傳感器5用來檢測制動(dòng)踏板的位置信號。
[0029]所述的A制動(dòng)電磁閥7的a 口與制動(dòng)主缸4的制動(dòng)主缸前腔31的進(jìn)出油口管路連接，A制動(dòng)電磁閥7的b 口與右前制動(dòng)器9、左前制動(dòng)器12的進(jìn)出油口管路連接，B制動(dòng)電磁閥8的a 口與制動(dòng)主缸4的制動(dòng)主缸后腔32的進(jìn)出油口管路連接，B制動(dòng)電磁閥8的b 口與右后制動(dòng)器13、左后制動(dòng)器16的進(jìn)出油口管路連接。制動(dòng)踏板I處安裝有踏板位置傳感器5。
[0030]參閱圖2，本發(fā)明所述的用于電動(dòng)汽車的復(fù)合再生制動(dòng)系統(tǒng)中的液壓制動(dòng)子系統(tǒng)的液壓制動(dòng)線路連接關(guān)系為:制動(dòng)主缸前腔31的進(jìn)出油口與A高壓蓄能器25的進(jìn)出液口以液壓管路相連，A高壓蓄能器25的進(jìn)出液口和A制動(dòng)電磁閥7的a端口管路連接，A制動(dòng)電磁閥7的b端口和右前制動(dòng)器9的右前制動(dòng)輪缸27、左前制動(dòng)器12的左前制動(dòng)輪缸28的進(jìn)出液口管路連接。制動(dòng)主缸后腔32的進(jìn)出油口與B高壓蓄能器26的進(jìn)出液口以液壓管路相連，高壓蓄能器26的進(jìn)出液口和B制動(dòng)電磁閥8的a端口管路連接，B制動(dòng)電磁閥8的b端口和右后制動(dòng)器13的右后制動(dòng)輪缸29、左后制動(dòng)器16的左后制動(dòng)輪缸30的進(jìn)出液口管路連接。
[0031]所述A高壓蓄能器25、B高壓蓄能器26用來存儲(chǔ)存電機(jī)制動(dòng)時(shí)的制動(dòng)液壓能，同時(shí)用來模擬純電機(jī)制動(dòng)時(shí)駕駛員的制動(dòng)感覺。
[0032]參閱圖3，所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)再生制動(dòng)子系統(tǒng)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩控制模塊18、超級電容2、電池組6、右前驅(qū)動(dòng)電機(jī)10、左前驅(qū)動(dòng)電機(jī)11、右后驅(qū)動(dòng)電機(jī)14、左后驅(qū)動(dòng)電機(jī)15與制動(dòng)控制器17，所述的制動(dòng)控制器17包括有開關(guān)電路33、再生制動(dòng)能量控制模塊34與檢測模塊35。
[0033]所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩控制模塊18用以實(shí)現(xiàn)對驅(qū)動(dòng)電機(jī)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的控制，可采用單片機(jī)，可選用Microchip公司的型號為PIC16F877的單片機(jī)實(shí)現(xiàn)其控制功能。所述超級電容2用來緩沖再生制動(dòng)時(shí)對電池組6的充電過程，其參數(shù)的確定可根據(jù)制動(dòng)過程中(例如，可選擇初速度為120km/h的制動(dòng)過程)可回收的制動(dòng)能量作為超級電容需要存儲(chǔ)的能量參數(shù)。所述的右前驅(qū)動(dòng)電機(jī)10、左前驅(qū)動(dòng)電機(jī)11、右后驅(qū)動(dòng)電機(jī)14與左后驅(qū)動(dòng)電機(jī)15結(jié)構(gòu)相同，均米用同一種電動(dòng)機(jī)，可選擇異步電動(dòng)機(jī)(IM)、永磁無刷電動(dòng)機(jī)(PMBLM)和開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)(SRM)與橫向磁場電機(jī)(TFPM)等四類。
[0034]所述的制動(dòng)控制器17與驅(qū)動(dòng)電機(jī)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩控制模塊18電線連接，驅(qū)動(dòng)電機(jī)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩控制模塊18和右前驅(qū)動(dòng)電機(jī)10、左前驅(qū)動(dòng)電機(jī)11、右后驅(qū)動(dòng)電機(jī)14和左后驅(qū)動(dòng)電機(jī)15電線連接。制動(dòng)控制器17和超級電容2、電池組6電線連接。
[0035]所述的制動(dòng)控制器17包括有開關(guān)電路33、再生制動(dòng)能量控制模塊34與檢測模塊35。
[0036]再生制動(dòng)能量控制模塊34用以實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)再生制動(dòng)時(shí)對制動(dòng)能量的回收，采用單片機(jī)(可選用Microchip公司的單片機(jī)PIC16F877)實(shí)現(xiàn)再生制動(dòng)能量控制模塊34的控制功能，再生制動(dòng)能量控制模塊34的輸入端口 al、輸入端口 a2、輸入端口 a3、輸入端口a4依次與右前驅(qū)動(dòng)電機(jī)10、左前驅(qū)動(dòng)電機(jī)11、右后驅(qū)動(dòng)電機(jī)14、左后驅(qū)動(dòng)電機(jī)15采用電線連接，再生制動(dòng)能量控制模塊34的輸出端口為輸出端口 b1、輸入端口 b2、輸入端口 b3，再生制動(dòng)能量控制模塊34的輸出端口 bl同和A制動(dòng)電磁閥7與B制動(dòng)電磁閥8的接線端電線連接，b I為PWM信號輸出端口，該端口以PWM信號控制A制動(dòng)電磁閥7、B制動(dòng)電磁閥8，通過控制PWM驅(qū)動(dòng)信號的占空比，調(diào)節(jié)電磁線圈中的電流來改變閥芯所受的電磁力，進(jìn)而調(diào)節(jié)閥口的開啟程度，實(shí)現(xiàn)輪缸壓力的調(diào)節(jié)。再生制動(dòng)能量控制模塊34的輸出端口 b2與開關(guān)電路33的控制端口 a電線連接；再生制動(dòng)能量控制模塊34的輸出端口 b3與驅(qū)動(dòng)電機(jī)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩控制模塊18的輸入端口 al電線連接。
[0037]所述的開關(guān)電路33可選用型號為40系列⑶4053的3路2選I模擬開關(guān)，開關(guān)電路33的控制端口 a與再生制動(dòng)能量控制模塊34的輸出端口 b2電線連接，開關(guān)電路33的輸出端口 b和輸出端口 c依次和超級電容2與電池組6電線連接，用于控制超級電容2和電池組6的通斷。
[0038]所述的檢測模塊35可采用型號為C2000MD16的傳感器信號采集器，檢測模塊35的輸入端口為輸入端口 b和輸入端口 c,檢測模塊35的輸入端口 c與踏板位置傳感器5輸出端電線連接，采集踏板位置傳感器5的傳輸?shù)奶ぐ逦恢眯盘?，檢測模塊35的輸入端口 b電池組6電線連接，采集電池組6的SOC狀態(tài)信號；檢測模塊35的輸出端口為輸出端口
a,輸出端口 a與再生制動(dòng)能量控制模塊34的輸入端口 al電線連接，把檢測模塊35采集的踏板位置信號和電池組6的SOC狀態(tài)信號通過輸入端口 al傳輸給再生制動(dòng)能量控制模塊34。
[0039]本發(fā)明所述的用于電動(dòng)汽車的復(fù)合再生制動(dòng)系統(tǒng)中的液壓制動(dòng)子系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)再生制動(dòng)子系統(tǒng)的復(fù)合制動(dòng)策略為:
[0040]踏板位置傳感器5是角位移傳感器，踏板位置傳感器5內(nèi)的旋轉(zhuǎn)部分與制動(dòng)踏板I的轉(zhuǎn)軸固定連接，踏板位置傳感器5的外殼用螺栓固定在踏板底座上，當(dāng)踏板位置傳感器5檢測到制動(dòng)踏板I行程較小即為小強(qiáng)度制動(dòng)時(shí)，A制動(dòng)電磁閥7與B制動(dòng)電磁閥8保持關(guān)閉，液壓制動(dòng)子系統(tǒng)不產(chǎn)生制動(dòng)壓力，汽車所需全部制動(dòng)力矩由右前驅(qū)動(dòng)電機(jī)10、左前驅(qū)動(dòng)電機(jī)11、右后驅(qū)動(dòng)電機(jī)14、左后驅(qū)動(dòng)電機(jī)15提供。
[0041]當(dāng)踏板位置傳感器5檢測到制動(dòng)踏板I行程較大即為大強(qiáng)度制動(dòng)時(shí)，A制動(dòng)電磁閥7與B制動(dòng)電磁閥8通電開啟，液壓制動(dòng)子系統(tǒng)開始產(chǎn)生制動(dòng)壓力，右前驅(qū)動(dòng)電機(jī)10、左前驅(qū)動(dòng)電機(jī)11、右后驅(qū)動(dòng)電機(jī)14、左后驅(qū)動(dòng)電機(jī)15仍產(chǎn)生再生制動(dòng)力矩，全部制動(dòng)力矩由液壓制動(dòng)子系統(tǒng)和電制動(dòng)共同產(chǎn)生，滿足大強(qiáng)度制動(dòng)要求。若車輪出現(xiàn)抱死趨勢，A制動(dòng)電磁閥7、B制動(dòng)電磁閥8斷電關(guān)閉使液壓制動(dòng)子系統(tǒng)的液壓制動(dòng)力矩不再增加的同時(shí)減小右前驅(qū)動(dòng)電機(jī)10、左前驅(qū)動(dòng)電機(jī)11、右后驅(qū)動(dòng)電機(jī)14、左后驅(qū)動(dòng)電機(jī)15的電制動(dòng)力矩，從而使右前輪19、左前輪20、右后輪21與左后輪22的綜合制動(dòng)力矩減小，實(shí)現(xiàn)右前輪19、左前輪20、右后輪21與左后輪22的防抱死。
[0042]當(dāng)踏板位置傳感器5檢測到制動(dòng)踏板I的行程為O (駕駛員放開制動(dòng)踏板時(shí))，A制動(dòng)電磁閥7與B制動(dòng)電磁閥8開啟，右前制動(dòng)輪缸27、左前制動(dòng)輪缸28、右后制動(dòng)輪缸29與左后制動(dòng)輪缸30中的制動(dòng)液倒流回制動(dòng)主缸4，液壓制動(dòng)壓力消失，并且此時(shí)右前驅(qū)動(dòng)電機(jī)10、左前驅(qū)動(dòng)電機(jī)11、右后驅(qū)動(dòng)電機(jī)14與左后驅(qū)動(dòng)電機(jī)15也不在產(chǎn)生電制動(dòng)力矩，制動(dòng)過程結(jié)束。
[0043]所述的開關(guān)電路33的控制策略為:(沒涉及開關(guān)電路33 ?)
[0044]再生制動(dòng)能量控制模塊34根據(jù)檢測模塊35傳遞來的電池組6的SOC信號判斷電池組6的SOC狀態(tài)，根據(jù)右前驅(qū)動(dòng)電機(jī)10、左前驅(qū)動(dòng)電機(jī)11、右后驅(qū)動(dòng)電機(jī)14與左后驅(qū)動(dòng)電機(jī)15的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩判斷充電電流的大小，根據(jù)電池組6的SOC狀態(tài)和充電電流的大小，再生制動(dòng)能量控制模塊34的輸出端口 b2實(shí)現(xiàn)對開關(guān)電路33的控制端口 a的控制，若電池組6的SOC為滿電狀態(tài)或者充電電流過大，則開關(guān)電路33的控制端口 a控制開關(guān)電路33選擇接通開關(guān)電路的輸出端口 b，即接通超級電容2給超級電容2充電，再由超級電容2給電池組6充電。否則開關(guān)電路33的控制端口 a控制開關(guān)電路33選擇接通開關(guān)電路的輸出端口c，即接通電池組6直接給電池組6充電。
[0045]再生制動(dòng)能量控制模塊34的控制策略為:
[0046]在再生制動(dòng)控制模塊34中預(yù)先設(shè)置一個(gè)踏板位置信號的門限值λ，當(dāng)踏板位置小于門限值λ時(shí)，為小強(qiáng)度制動(dòng)，大于λ時(shí)為大強(qiáng)度制動(dòng)。
[0047]若再生制動(dòng)能量控制模塊34根據(jù)檢測模塊35采集的踏板位置傳感器5信號判斷踏板位置小于λ即小強(qiáng)度制動(dòng)時(shí)，則此時(shí)車輪所需制動(dòng)力矩均由右前驅(qū)動(dòng)電機(jī)10、左前驅(qū)動(dòng)電機(jī)11、右后驅(qū)動(dòng)電機(jī)14與左后驅(qū)動(dòng)電機(jī)15產(chǎn)生，驅(qū)動(dòng)電機(jī)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩控制模塊18根據(jù)車輪(右前輪19、左前輪20、右后輪21、左后輪22)所需制動(dòng)力矩控制右前驅(qū)動(dòng)電機(jī)10、左前驅(qū)動(dòng)電機(jī)11、右后驅(qū)動(dòng)電機(jī)14與左后驅(qū)動(dòng)電機(jī)15輸出所需再生制動(dòng)力矩，即根據(jù)制動(dòng)踏板位置線性增加右前驅(qū)動(dòng)電機(jī)10、左前驅(qū)動(dòng)電機(jī)11、右后驅(qū)動(dòng)電機(jī)14與左后驅(qū)動(dòng)電機(jī)15再生制動(dòng)力矩，如當(dāng)制動(dòng)踏板踩下的距離為O時(shí)，輸出制動(dòng)力矩為O ;當(dāng)踩下的距離為λ時(shí)，輸出制動(dòng)力矩為電機(jī)所能產(chǎn)生最大制動(dòng)力矩的80% (此比例可根據(jù)實(shí)際車輛進(jìn)行調(diào)整)，即驅(qū)動(dòng)電機(jī)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩控制模塊18按公式I控制右前驅(qū)動(dòng)電機(jī)10、左前驅(qū)動(dòng)電機(jī)11、右后驅(qū)動(dòng)電機(jī)14與左后驅(qū)動(dòng)電機(jī)15輸出的再生制動(dòng)力矩。
[0048]若再生制動(dòng)能量控制模塊34根據(jù)檢測模塊35采集的踏板位置傳感器5信號判斷踏板位置大于λ時(shí)(大強(qiáng)度制動(dòng))，驅(qū)動(dòng)電機(jī)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩控制模塊18仍控制右前驅(qū)動(dòng)電機(jī)
10、左前驅(qū)動(dòng)電機(jī)11、右后驅(qū)動(dòng)電機(jī)14與左后驅(qū)動(dòng)電機(jī)15輸出右前驅(qū)動(dòng)電機(jī)10、左前驅(qū)動(dòng)電機(jī)11、右后驅(qū)動(dòng)電機(jī)14與左后驅(qū)動(dòng)電機(jī)15所能產(chǎn)生最大制動(dòng)力矩的80%，但是由于此時(shí)汽車的制動(dòng)強(qiáng)度較大，若僅僅依靠右前驅(qū)動(dòng)電機(jī)10、左前驅(qū)動(dòng)電機(jī)11、右后驅(qū)動(dòng)電機(jī)14與左后驅(qū)動(dòng)電機(jī)15制動(dòng)力矩的增加可能不足以提供給汽車所需的制動(dòng)力矩，不能保證汽車制動(dòng)的安全性，所以這種情況下，要在保持右前驅(qū)動(dòng)電機(jī)10、左前驅(qū)動(dòng)電機(jī)11、右后驅(qū)動(dòng)電機(jī)14與左后驅(qū)動(dòng)電機(jī)15的制動(dòng)力矩不變的情況下使液壓制動(dòng)子系統(tǒng)工作，通過再生制動(dòng)能量控制模塊34控制A制動(dòng)電磁閥7與B制動(dòng)電磁閥8的PWM驅(qū)動(dòng)信號的占空比，調(diào)節(jié)電磁線圈中的電流來改變閥芯所受的電磁力來調(diào)節(jié)閥口的開啟程度，進(jìn)而調(diào)節(jié)右前制動(dòng)輪缸27、左前制動(dòng)輪缸28、右后制動(dòng)輪缸29與左后制動(dòng)輪缸30的制動(dòng)壓力，為車輪(右前輪19、左前輪20、右后輪21、左后輪22)提供所需的制動(dòng)力矩，此時(shí)右前驅(qū)動(dòng)電機(jī)10、左前驅(qū)動(dòng)電機(jī)11、右后驅(qū)動(dòng)電機(jī)14與左后驅(qū)動(dòng)電機(jī)15的電機(jī)再生制動(dòng)力矩和液壓制動(dòng)子系統(tǒng)產(chǎn)生的液壓制動(dòng)力矩如公式2所示:

【權(quán)利要求】
1.一種用于電動(dòng)汽車的復(fù)合再生制動(dòng)系統(tǒng)，包括有驅(qū)動(dòng)電機(jī)再生制動(dòng)子系統(tǒng)，其特征在于，所述的用于電動(dòng)汽車的復(fù)合再生制動(dòng)系統(tǒng)還包括有液壓制動(dòng)子系統(tǒng)； 所述的液壓制動(dòng)子系統(tǒng)包括有制動(dòng)踏板(I)、連桿(3)、制動(dòng)主缸(4)、踏板位置傳感器(5)、A制動(dòng)電磁閥(7)、B制動(dòng)電磁閥(8)、右前制動(dòng)器(9)、左前制動(dòng)器(12)、右后制動(dòng)器(13)、左后制動(dòng)器(16)、A高壓蓄能器(25)與B高壓蓄能器(26)； 制動(dòng)踏板(I)采用連桿(3)與制動(dòng)主缸(4)中的制動(dòng)推桿(23)右端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，踏板位置傳感器(5)安裝在制動(dòng)踏板(I)上，A制動(dòng)電磁閥(7)的a 口和A高壓蓄能器(25)的進(jìn)出液口與制動(dòng)主缸⑷的制動(dòng)主缸前腔(31)的進(jìn)出油口管路連接，A制動(dòng)電磁閥(7)的b口和右前制動(dòng)器(9)與左前制動(dòng)器(12)管路連接；B制動(dòng)電磁閥(8)的a 口和B高壓蓄能器(26)的進(jìn)出液口與制動(dòng)主缸(4)的制動(dòng)主缸后腔(32)的進(jìn)出油口管路連接，B制動(dòng)電磁閥(8)的b 口和右后制動(dòng)器(13)與左后制動(dòng)器(16)管路連接。
2.按照權(quán)利要求1所述的用于電動(dòng)汽車的復(fù)合再生制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述的A制動(dòng)電磁閥(7)的b 口和右前制動(dòng)器(9)與左前制動(dòng)器(12)管路連接是指: A制動(dòng)電磁閥(7)的b 口和右前制動(dòng)器(9)中的右前制動(dòng)輪缸(27)的進(jìn)出液口管路連接，A制動(dòng)電磁閥(7)的b 口和左前制動(dòng)器(12)中的左前制動(dòng)輪缸(28)的進(jìn)出液口管路連接。
3.按照權(quán)利要求1所述的用于電動(dòng)汽車的復(fù)合再生制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述的B制動(dòng)電磁閥(8)的b 口 和右后制動(dòng)器(13)與左后制動(dòng)器(16)管路連接是指: B制動(dòng)電磁閥(8)的b 口和右后制動(dòng)器(13)中的右后制動(dòng)輪缸(29)的進(jìn)出液口管路連接制動(dòng)電磁閥(8)的b 口和左后制動(dòng)器(16)中的左后制動(dòng)輪缸(30)的進(jìn)出液口管路連接。
4.按照權(quán)利要求1所述的用于電動(dòng)汽車的復(fù)合再生制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述的踏板位置傳感器(5)的輸出端與驅(qū)動(dòng)電機(jī)再生制動(dòng)子系統(tǒng)中的檢測模塊(35)的輸入端口 c電線連接，A制動(dòng)電磁閥(7)與B制動(dòng)電磁閥(8)的接線端同和驅(qū)動(dòng)電機(jī)再生制動(dòng)子系統(tǒng)中的再生制動(dòng)能量控制模塊(34)的輸出端口 bl電線連接。
5.按照權(quán)利要求1所述的用于電動(dòng)汽車的復(fù)合再生制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)再生制動(dòng)子系統(tǒng)包括有超級電容(2)、電池組(6)、右前驅(qū)動(dòng)電機(jī)(10)、左前驅(qū)動(dòng)電機(jī)(11)、右后驅(qū)動(dòng)電機(jī)(14)、左后驅(qū)動(dòng)電機(jī)(15)、制動(dòng)控制器(17)與驅(qū)動(dòng)電機(jī)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩控制模塊(18)； 制動(dòng)控制器(17)與驅(qū)動(dòng)電機(jī)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩控制模塊(18)電線連接，制動(dòng)控制器(17)與電池組(6)電線連接，制動(dòng)控制器(17)與超級電容(2)電線連接，制動(dòng)控制器(17)與A制動(dòng)電磁閥⑵電線連接，制動(dòng)控制器(17)與B制動(dòng)電磁閥⑶電線連接，制動(dòng)控制器(17)分別和右前驅(qū)動(dòng)電機(jī)(10)、左前驅(qū)動(dòng)電機(jī)(11)、右后驅(qū)動(dòng)電機(jī)(14)與左后驅(qū)動(dòng)電機(jī)(15)電線連接。
6.按照權(quán)利要求5所述的用于電動(dòng)汽車的復(fù)合再生制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述的制動(dòng)控制器(17)與驅(qū)動(dòng)電機(jī)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩控制模塊(18)電線連接是指:制動(dòng)控制器(17)中的再生制動(dòng)能量控制模塊(34)的輸出端口 b3與驅(qū)動(dòng)電機(jī)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩控制模塊(18)的輸入端口al電線連接；制動(dòng)控制器(17)與電池組(6)電線連接是指:制動(dòng)控制器(17)中的開關(guān)電路(33)的輸出端口 c與電池組(6)電線連接，制動(dòng)控制器(17)中的檢測模塊(35)的輸入端口 b與電池組(6)電線連接；制動(dòng)控制器(17)與超級電容(2)電線連接是指:制動(dòng)控制器(17)中的開關(guān)電路(33)的輸出端口 b與超級電容⑵電線連接；制動(dòng)控制器(17)與A制動(dòng)電磁閥(7)電線連接，制動(dòng)控制器(17)與B制動(dòng)電磁閥⑶電線連接是指:制動(dòng)控制器(17)中的再生制動(dòng)能量控制模塊(34)的輸出端口 bl同和A制動(dòng)電磁閥(7)與B制動(dòng)電磁閥(8)的接線端電線連接；制動(dòng)控制器(17)分別和右前驅(qū)動(dòng)電機(jī)(10)、左前驅(qū)動(dòng)電機(jī)(11)、右后驅(qū)動(dòng)電機(jī)(14)與左后驅(qū)動(dòng)電機(jī)(15)電線連接是指:制動(dòng)控制器(17)中的再生制動(dòng)能量控制模塊(34)的輸入端口 al、輸入端口 a2、輸入端口 a3與輸入端口 a4依次和右前驅(qū)動(dòng)電機(jī)(10)、左前驅(qū)動(dòng)電機(jī)(11)、右后驅(qū)動(dòng)電機(jī)(14)與左后驅(qū)動(dòng)電機(jī)(15)電線連接。
7.按照權(quán)利要求1所述的用于電動(dòng)汽車的復(fù)合再生制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述的制動(dòng)控制器(17)包括有開關(guān)電路(33)、再生制動(dòng)能量控制模塊(34)與檢測模塊(35)； 所述的再生制動(dòng)能量控制模塊(34)選用型號為PIC16F877的單片機(jī)，開關(guān)電路(33)選用型號為40系列⑶4053的3路2選I模擬開關(guān)，檢測模塊(35)采用型號為C2000MD16的傳感器信號米集器； 再生制動(dòng)能量控制模塊(34)的輸入端口 al與檢測模塊(35)的輸出端口 a電線連接，再生制動(dòng)能量控制模 塊(34)的輸出端口 b2與開關(guān)電路(33)的控制端口 a電線連接。
【文檔編號】B60T13/122GK104071139SQ201410310357
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】靳立強(qiáng), 鄭迎, 李建華, 陳鵬飛, 何剛 申請人:吉林大學(xué)