CN101927703B - 符合制动能量回收并具有abs/esp功能的电动车液压制动系统 - Google Patents

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本发明公开一种符合制动能量回收并具有ABS/ESP功能的电动车液压制动系统，它包括踏板及踏板推杆，所述踏板推杆与一踏板制动阀相连，所述踏板制动阀的P口与一高压蓄能器的出口油路连接，所述踏板制动阀的T口与一储液罐油路连接，所述踏板制动阀的A口与一ABS/ESP液压阀块油路连接，在踏板制动阀与ABS/ESP液压阀块连接的油路上设置有一踏板制动阀压力传感器；所述高压蓄能器由一油泵通过单向阀向其供油，油泵与所述储液罐相连；所述ABS/ESP液压阀块与车辆前后共四个轮缸分别油路连接，在四个轮缸上分别设置一个轮速传感器；车辆的制动控制器与所述踏板制动阀压力传感器、高压蓄能器、ABS/ESP液压阀块以及各轮速传感器电路连接。本发明提出的液压制动系统安全性高，能够满足电动汽车串联式制动能量回收技术的要求，并且通过控制ABS/ESP液压阀块可实现ABS/ESP功能。

Description

符合制动能量回收并具有ABS/ESP功能的电动车液压制动系统
技术领域
本发明涉及一种车辆液压制动系统，特别是关于一种应用于电动车辆的符合制动能量回收要求并具有ABS/ESP功能的液压制动系统。
背景技术
在能源和环境的双重压力下，逐渐出现了包括混合动力电动车、纯电动汽车和燃料电池车在内的新型汽车。这类车辆具有电机和蓄电池或超级电容，因此在制动时就能通过电机将车辆的制动动能转化为电能存储在蓄电池或超级电容中，从而实现能量的回收利用。但一般来说电机提供的回收制动力矩不能满足车辆制动的需求，因此这类车辆还需保留原有的液压制动系统或气压制动系统，因此车辆在制动时液压制动系统或气压制动系统与电机制动系统就会协同工作，这里将两者的联合称为复合制动系统。
复合制动系统要兼顾制动安全性、制动感觉，同时需要尽可能多地回收制动能量。在不同的蓄电池荷电状态、总线电压和电机转速下，电机所能提供的制动力矩会有很大不同，因此需要对原有的液压制动系统进行控制。
清华大学提出的申请号为“200510001757”，名称为“混合动力车串联式制动系统”的专利。为了实现串联式制动，在制动主缸与ABS液压调节阀块之间增加了液压调节机构，在进行制动能量回收时制动轮缸的压力由液压调节机构控制，当不进行制动能量回收时制动轮缸的压力由制动踏板控制。此技术的主要缺点是：当进行制动能量回收时通过两个两位三通阀切断制动主缸与制动轮缸的油路连接，但是此时由于主缸的出口被堵住从而导致制动踏板无法被踩下。
吉林大学的申请号为“200710055687”，名称为“混合动力轿车再生制动与防抱死集成控制系统”的专利，在此专利的技术方案中，制动主缸的两个出口通过ABS液压阀块的进油阀直接与制动轮缸相通，因此在制动能量回收过程中调节制动轮缸制动压力时，会导致制动主缸压力的较大波动，从而导致制动踏板的剧烈震动，影响踏板感觉。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种应用于电动车辆的符合制动能量回收要求并具有ABS/ESP功能的液压制动系统，实现串联式制动能量回收，并保证较好的制动踏板感觉。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种符合制动能量回收并具有ABS/ESP功能的电动车液压制动系统，其特征在于：它包括踏板及踏板推杆，所述踏板推杆与一踏板制动阀相连，所述踏板制动阀的P口与一高压蓄能器的出口油路连接，所述踏板制动阀的T口与一储液罐油路连接，所述踏板制动阀的A口与一ABS/ESP液压阀块油路连接，在踏板制动阀与ABS/ESP液压阀块连接的油路上设置有一踏板制动阀压力传感器；所述高压蓄能器由一油泵通过单向阀向其供油，油泵与所述储液罐相连；所述ABS/ESP液压阀块与车辆前后共四个轮缸分别油路连接，在四个轮缸上分别设置一个轮速传感器；车辆的制动控制器与所述踏板制动阀压力传感器、高压蓄能器、ABS/ESP液压阀块以及各轮速传感器电路连接。
所述踏板处设置一踏板位移传感器，所述踏板位移传感器与车辆的制动控制器电路连接。
所述踏板推杆上安装了一弹簧行程模拟器，所述弹簧行程模拟器与踏板制动阀阀杆相连。
所述踏板制动阀为一伺服制动阀，所述伺服制动阀可以为单回路制动阀，也可以为双回路或多回路制动阀。
所述油泵由直流电机驱动，油泵的入口经由过滤器与储液罐油路连接，油泵的出口除经由单向阀与所述高压蓄能器油路连接外，在油泵的出口还连接有溢流阀，所述溢流阀与所述储液罐连通。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明利用伺服式踏板制动阀与ABS/ESP液压阀块相结合，提出了既具有液压制动，又能为电机提供能量回馈的协调制动系统，该系统不仅具有液压制动能力，还可以在电机对制动动能有回收需求时，减少液压制动，提供给电机进行制动；同时，在通过ABS/ESP液压阀块进行液压协调制动的同时，还能实现ABS/ESP功能。因此，本液压制动系统安全性高，能够满足电动汽车串联式制动能量回收技术的要求，克服已有液压制动系统的缺陷，实现液压制动力的灵活调节，使液压制动与电机制动协调工作。2、另外，本发明液压制动系统设置了踏板制动阀，它为一伺服阀，在阀杆与踏板之间连接了一弹簧行程模拟器，从而避免了踏板的生硬和震动感。
附图说明
图1是本发明液压制动系统的原理图
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的描述。
如图1所示，本发明所提供的车辆液压制动系统可应用于纯电动车、混合动力电动车和燃料电池电动车等电动车辆上，实现制动的同时还可以为电机提供反转力矩即实现制动能量的回收。当上述车辆制动时，电机工作在发电状态，将车辆制动动能的一部分转化为电能，储存在电池中，不足的制动力由所述液压制动系统提供，因此相对于单纯制动的液压系统来讲，在此还要根据驾驶员制动需求和电机制动力的大小准确地调节液压制动力，并保证良好的制动踏板感觉。因此，本发明的液压制动系统包括了：
制动踏板1、踏板位移传感器2、踏板制动阀3、踏板制动阀压力传感器4、高压蓄能器5、单向阀6、油泵7、直流电机8、过滤器9、溢流阀10、储液罐11、ABS/ESP液压阀块12、制动控制器13、轮速传感器14、15、16、17。
其中，制动踏板1旁边设置一踏板位移传感器2。制动踏板1通过助力推杆与踏板制动阀3的阀杆相连。
踏板制动阀3为一伺服制动阀，可以为单回路制动阀，也可以为双回路或多回路制动阀。如图1所示，踏板制动阀3的一个P口与高压蓄能器5的出口油路连接；踏板制动阀3的T口与储液罐11油路连接；踏板制动阀3的A口与ABS/ESP液压阀块12油路连接，在踏板制动阀3与ABS/ESP液压阀块12连接的油路上设置有踏板制动阀压力传感器4。
油泵7由直流电机8驱动，油泵7的入口经由过滤器9与储液罐11油路连接，油泵7的出口经由单向阀6与高压蓄能器5油路连接，高压蓄能器5再与踏板制动阀3连通，溢流阀10连接在油泵7出口与储液罐11之间，当高压蓄能器5的压力达到一定值时，油液就由溢流阀10流回到储液罐中。上述连接即形成压力保持机构，用于向踏板制动阀3提供高压制动液。
ABS/ESP液压阀块12与车辆前后共四个轮缸分别油路连接，在四个轮缸上分别设置一个轮速传感器(如图所示的轮速传感器14、15、16、17)。
制动控制器13与踏板位移传感器2、踏板制动阀压力传感器4、高压蓄能器5、ABS/ESP液压阀块12以及轮速传感器14、15、16、17电路连接，用于接收各传感器件的信号并控制各功能模块的动作。
本发明通过由储液罐11、油泵7、单向阀6、高压蓄能器5等组成的供油系统，与踏板制动阀3联合起来实现基本的液压制动。但是，本发明在踏板制动阀3的基础上还串接了ABS/ESP液压阀块12，使得系统既能通过ABS/ESP液压阀块12实现对前后轮的液压制动力进行调节，也能实现ABS/ESP功能。其基本原理为：当车辆制动且可进行制动能量回收时，驾驶员踩下制动踏板后，制动控制器13通过测量踏板制动阀A口处的压力确定驾驶员的制动需求，然后根据电机特性、电池特性、车辆状态等计算出合适的前后轮液压制动力目标值和电机回馈制动力目标值，然后通过控制ABS/ESP阀块对前后轮的液压制动力进行调节，保证前后轮液压制动力的实际值可较好地跟踪目标值。当出现车轮抱死或车辆失稳趋势时，撤销电机回馈制动力，制动控制器13控制ABS/ESP液压阀块实现ABS/ESP功能。
本发明在制动踏板1的助力推杆上安装了一弹簧行程模拟器18，弹簧行程模拟器18与踏板制动阀3的阀杆相连，这样，当用脚踩踏制动踏板1时，弹簧行程模拟器18会缓冲踩踏力，因此，本液压系统不会因为制动力的需求变化而造成不好的踏板感觉。

Claims (5)

1.一种符合制动能量回收并具有ABS/ESP功能的电动车液压制动系统，其特征在于：它包括踏板及踏板推杆，所述踏板推杆与一踏板制动阀相连，所述踏板制动阀的P口与一高压蓄能器的出口油路连接，所述踏板制动阀的T口与一储液罐油路连接，所述踏板制动阀的A口与一ABS/ESP液压阀块油路连接，在踏板制动阀与ABS/ESP液压阀块连接的油路上设置有一踏板制动阀压力传感器；
所述高压蓄能器由一油泵通过单向阀向其供油，油泵与所述储液罐相连；
所述ABS/ESP液压阀块与车辆前后共四个轮缸分别油路连接，在四个轮缸上分别设置一个轮速传感器；
车辆的制动控制器与所述踏板制动阀压力传感器、高压蓄能器、ABS/ESP液压阀块以及各轮速传感器电路连接；
所述踏板推杆上安装了一弹簧行程模拟器，所述弹簧行程模拟器与踏板制动阀阀杆相连。
2.如权利要求1所述的符合制动能量回收并具有ABS/ESP功能的电动车液压制动系统，其特征在于：所述踏板处设置一踏板位移传感器，所述踏板位移传感器与车辆的制动控制器电路连接。
3.如权利要求1或2所述的符合制动能量回收并具有ABS/ESP功能的电动车液压制动系统，其特征在于：所述踏板制动阀为一伺服制动阀，所述伺服制动阀为单回路制动阀、双回路制动阀或多回路制动阀。
4.如权利要求1或2所述的符合制动能量回收并具有ABS/ESP功能的电动车液压制动系统，其特征在于：所述油泵由直流电机驱动，油泵的入口经由过滤器与储液罐油路连接，油泵的出口除经由单向阀与所述高压蓄能器油路连接外，在油泵的出口还连接有溢流阀，所述溢流阀与所述储液罐连通。
5.如权利要求3所述的符合制动能量回收并具有ABS/ESP功能的电动车液压制动系统，其特征在于：所述油泵由直流电机驱动，油泵的入口经由过滤器与储液罐油路连接，油泵的出口除经由单向阀与所述高压蓄能器油路连接外，在油泵的出口还连接有溢流阀，所述溢流阀与所述储液罐连通。
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