CN109421681A - 一种新能源汽车刹车装置及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种新能源汽车刹车装置及其控制方法，本发明在新能源客车现有气刹基础上增加了两条由整车控制器控制的通向制动鼓的气路；当新能源客车的电磁制动失效时，整车控制器能及时控制使气刹介入，防止意外发生；另外当车辆出现紧急状况时，整车控制器还能主动控制释放最大刹车力度，尽可能避免或降低损失。
Description
技术领域
本发明涉及一种新能源汽车刹车装置及其控制方法，属于新能源汽车领域。
背景技术
新能源汽车，无论是混合动力汽车还是纯电动汽车，采用的刹车系统一般是电磁制动加机械制动，即在刹车踏板被踏下全部行程的前段(一般为30％)时，只有电磁刹车响应，之后是电磁制动、机械制动同时介入。由于车辆电气系统复杂，随机不可控故障较多，偶尔会造成刹车时，前段电磁制动失效的危险情况，特别是在跟车保持车距行驶的时候，极易发生追尾事故。本发明旨在解决刹车前段电刹失效时的制动问题，提高行车安全。
发明内容
本发明的目的是提供一种新能源汽车刹车装置及其控制方法，用以解决新能源车辆电磁制动失效时无法保证行车安全的问题。
为实现上述目的，本发明的方案包括：
本发明的一种新能源汽车刹车装置，包括制动总泵、连接制动总泵和刹车执行装置的刹车总管，还包括刹车辅助控制阀、刹车辅助气管；刹车总管或刹车执行机构通过刹车辅助气管同气源相连，刹车辅助气管上安装有所述刹车辅助控制阀。
进一步的，制动执行装置包括前刹车制动执行装置和后刹车制动执行装置，所述制动总管包括前制动总管和后制动总管，所述刹车辅助气管包括前刹车辅助气管和后刹车辅助气管，所述刹车辅助控制阀包括前刹车辅助控制阀和后刹车辅助控制阀；所述前刹车辅助气管连接气源与前刹车总管或前刹车执行装置，所述后刹车辅助气管连接气源与后刹车总管或后刹车执行装置，所述前刹车辅助控制阀安装于前刹车辅助气管上，所述后刹车辅助控制阀安装与后刹车辅助气管上。
进一步的，所述气源包括前制动储气罐和后制动储气罐。
进一步的，所述刹车辅助控制阀阀为ASR电磁阀或ABS电磁阀。
进一步的，车辆前方还安装至少1个距离传感器，所述距离传感器与整车控制器相连。
本发明的一种新能源汽车刹车装置控制方法，当踩下制动踏板时，且电磁刹车失效时，打开刹车辅助控制阀执行全力制动。
进一步的，当踩下制动踏板时，且电磁刹车失效时，整车控制单元根据刹车踏板开度，控制刹车辅助电磁阀开度满足制动力的需求。
进一步的，还生成故障码并通过车内模块发出电磁制动失效报警信号。
进一步的，当踩下刹车时，且电磁刹车失效时，距离传感器对前方检测；当前方没有障碍物或障碍物距离大于第一预设阈值时，只生成故障码并通过车内模块发出电磁制动失效报警信号；当前方障碍物距离小于第一预设阈值时，整车控制单元根据刹车踏板开度，控制刹车辅助电磁阀开度满足制动力的需求，还生成故障码并通过车内模块发出电磁制动失效报警信号。
进一步的，所述距离传感器实时监测车辆前方障碍物距离；当障碍物距离小于第二预设阈值时，整车控制器计算避免碰撞整车所需加速度；若当前整车加速度无法满足避免碰撞时，控制刹车辅助电磁阀释放最大刹车力度；所述第二预设阈值小于所述第一预设阈值。
本发明的有益效果为：
本发明在新能源汽车电磁制动失效时，能够使机械制动及时介入，保障了行车安全。
同时还能给驾驶员电磁制动失效警告。
另外，新能源汽车的电磁制动是为了实现动能回收，在电磁制动失效时，本发明还通过传感器判断制动是否必要；如必要，使机械制动立刻介入；如不必要，仅给予驾驶员警告。避免了机械制动不必要的介入导致的能量损失。
更进一步的，本发明在紧急情况下使机械制动主动全力介入，尽可能的避免或降低碰撞损失。
附图说明
图1是改进的刹车系统；
图2是一种新能源汽车刹车装置结构示意图；
图3是实施例1的整车刹车控制策略流程图；
图4是实施例2的整车刹车控制策略流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
一种新能源汽车刹车装置及其控制方法实施例1
本发明的目的是为带有电磁制动的新能源客车提供一套整车控制器主动控制的辅助制动气路，所述辅助制动气路连接气源与刹车总管或刹车执行装置，当整车控制器检测到电磁制动失效时，根据制动踏板开度控制辅助制动气路的介入，提供额外制动力，有效的提升了车辆的主动安全性能。
如图1所示的改进的刹车系统，制动总泵1、前制动总管3、后制动总管2、前制动储气罐5、后制动储气罐4、前刹车执行装置7、后刹车执行装置6、前刹车辅助电磁阀9、后刹车辅助电磁阀8、前刹车辅助气管11、后刹车辅助气管10、前制动泵前总管13、后制动泵前总管12。前制动储气罐5、后制动储气罐4通过前制动泵前总管13、后制动泵前总管12与制动总泵1相连；制动总泵1通过前制动总管3、后制动总管2与前刹车执行装置7和、后刹车执行装置6相连；前制动储气罐5还通过前刹车辅助气管11与前刹车执行装置7或前制动总管3相连，后制动储气罐4还通过后刹车辅助气管10与后刹车执行装置6或后刹车总管2相连，前刹车辅助气管11、后刹车辅助气管10上装有前刹车辅助电磁阀9、后刹车辅助电磁阀8，所述前刹车辅助电磁阀9、后刹车辅助电磁阀8通过控制线与整车控制器相连。
以上实施例中，制动总泵1、前制动总管3、后制动总管2、前制动储气罐5、后制动储气罐4、前刹车执行装置7、后刹车执行装置6、前制动泵前总管13、后制动泵前总管12为气刹车辆上的现有结构，前刹车辅助电磁阀9、后刹车辅助电磁阀8、前刹车辅助气管11、后刹车辅助气管10为本发明中新加的结构；其中，前制动储气罐5、后制动储气罐4作为气源使用，作为其他实施例，所述气源还可以采用独立的新的储气罐。所述电磁阀可以采用其他可控阀门或由先导阀控制的阀门组。
如图3所示，本发明的新能源汽车刹车装置控制方法步骤包括：
1)若制动踏板被踩下且探测到电磁制动失效，则探测前向车道行人或者车辆的距离，若距离大于第一预设阈值，则生成车辆故障码并在仪表盘上显示相应故障标志、点亮相应故障灯同时蜂鸣器报警；若距离小于第一预设阈值，整车控制单元根据刹车踏板开度，控制刹车辅助电磁阀开度满足整车制动力的需求，还生成车辆故障码并在仪表盘上显示故障标志、点亮故障灯同时蜂鸣器报警。
作为其他实施例，在踩下制动踏板并探测到电磁制动失效时，也可以不探测前向车道上障碍物的距离，而只根据制动踏板开度响应制动需求；同样也可以在相同情况下不参考制动踏板开度而直接响应最大制动力度，使车辆尽快安全停下。
另外，本实施例中，对前后刹车执行机构均加入了刹车辅助电磁阀和刹车辅助气管；相应的，作为其他实施例，也可以只对前刹车执行机构或后刹车执行机构加入刹车辅助电磁阀和刹车辅助气管；或前后都加入刹车辅助气管，但用一个刹车辅助电磁阀来控制两条刹车辅助气管。
一种新能源汽车刹车装置及其控制方法实施例2
本发明的目的是为带有电磁制动的新能源客车提供一套整车控制器主动控制的辅助制动气路，所述辅助制动气路连接气源与刹车总管或刹车执行装置，当整车控制器检测到电磁制动失效或认为需要紧急制动时时，根据制动踏板开度控制辅助制动气路的介入或全力介入，提供额外制动力，有效的提升了车辆的主动安全性能。
本实施例中，刹车系统的结构与实施例1相同，在此不再赘述。
如图2所示，本实施例中还包括报警模块和传感器，图中包括整车控制器10、纵向加速度传感器11、测距传感器12、车速传感器13、仪表故障标志14、警示灯15、蜂鸣器16、前刹车辅助电磁阀9、后刹车辅助电磁阀8；所述整车控制器10和感知模块包括纵向加速度传感器11、测距传感器12、车速传感器13相连，另外与车内模块包括仪表故障标志14、警示灯15、蜂鸣器16相连，还与前刹车辅助电磁阀9、后刹车辅助电磁阀8相连。
如图4所示，本发明的新能源汽车刹车装置控制方法步骤包括：
1)测距传感器12实时探测前向车道是否有行人或者车辆及其距离，纵向加速度传感器11实时采集纵向加速度值；
2)当测距传感器12探测到前向车道行人或者车辆过近时(距离小于第二预设阈值)，整车控制器10根据距离和当前速度计算避免碰撞整车所需加速度，并与纵向加速度传感器11采集到的整车加速度对比，若上述两个加速度方向相反或整车加速度小于避免碰撞所需加速度时，整车控制器10控制刹车辅助电磁阀释放最大刹车力度，尽可能避免碰撞或降低碰撞伤害；
3)当测距传感器12探测到前向车道行人或者车辆距离大于第二预设阈值时则检测制动踏板是否被踩下；
4)若制动踏板被踩下且探测到电磁制动失效，则探测前向车道行人或者车辆的距离，若距离大于第一预设阈值(第一预设阈值大于第二预设阈值)，则生成车辆故障码并在仪表盘上显示故障标志、点亮故障灯同时蜂鸣器报警；若距离小于第一预设阈值，整车控制单元根据刹车踏板开度，控制刹车辅助电磁阀开度满足整车制动力的需求，还生成车辆故障码并在仪表盘上显示故障标志、点亮故障灯同时蜂鸣器报警。
本实施例中测距传感器12是安装在车辆前端的，用于车辆前行的刹车辅助，同样的，测距传感器12也可以在车辆前后端都安装或在后端安装，用于倒车时刹车辅助。
另外，本实施例中，对前后刹车执行机构均加入了刹车辅助电磁阀和刹车辅助气管；相应的，作为其他实施例，也可以只对前刹车执行机构或后刹车执行机构加入刹车辅助电磁阀和刹车辅助气管；或前后都加入刹车辅助气管，但用一个刹车辅助电磁阀来控制两条刹车辅助气管。
作为其他实施例，本方案在踩下制动踏板并探测到电磁制动失效时，也可以不探测前向车道上障碍物的距离，而只根据制动踏板开度响应制动需求；同样也可以在相同情况下不参考制动踏板开度而直接响应最大制动力度，使车辆尽快安全停下。在前方障碍物距离小于第二预设阈值时，也可以不判断整车当前加速度是否能避免碰撞，而直接响应最大制动力，使车辆尽快安全停下。
所述领域技术人员应当明了，本方案是在原有气刹系统上增加两条辅助制动气路，用于在电磁制动失效时，能够主动介入，增加制动力；因此，本方案适用于装配有断气刹车的新能源车辆，也适用于装配有普通气刹的新能源车辆。
本实施例中，流程图以及新能源汽车刹车装置控制方法步骤的顺序并非固定；可以先判断前方障碍物距离，再判断电磁制动是否失效，再根据障碍物距离采取相应的措施；也可以先判断电磁制动是否失效，再判断前方障碍物距离，再根据障碍物距离采取相应的措施；另外，两种措施的判断先后顺序也可以更改。
Claims (10)
1.一种新能源汽车刹车装置，包括制动总泵、连接制动总泵和刹车执行装置的刹车总管，其特征在于，还包括刹车辅助控制阀、刹车辅助气管；刹车总管或刹车执行机构通过刹车辅助气管同气源相连，刹车辅助气管上安装有所述刹车辅助控制阀。
2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车刹车装置，其特征在于，制动执行装置包括前刹车制动执行装置和后刹车制动执行装置，所述制动总管包括前制动总管和后制动总管，所述刹车辅助气管包括前刹车辅助气管和后刹车辅助气管，所述刹车辅助控制阀包括前刹车辅助控制阀和后刹车辅助控制阀；所述前刹车辅助气管连接气源与前刹车总管或前刹车执行装置，所述后刹车辅助气管连接气源与后刹车总管或后刹车执行装置，所述前刹车辅助控制阀安装于前刹车辅助气管上，所述后刹车辅助控制阀安装与后刹车辅助气管上。
3.根据权利要求1或2所述的一种新能源汽车刹车装置，其特征在于，所述气源为前制动储气罐和后制动储气罐。
4.根据权利要求1或2所述的一种新能源汽车刹车装置，其特征在于，所述刹车辅助控制阀为ASR电磁阀或ABS电磁阀。
5.根据权利要求1或2所述的一种新能源汽车刹车装置，其特征在于，车辆前方还安装至少1个距离传感器，所述距离传感器与整车控制器相连。
6.一种新能源汽车刹车装置控制方法，其特征在于，当踩下制动踏板时，且电磁刹车失效时，打开刹车辅助控制阀执行制动。
7.根据权利要求6所述的一种新能源汽车刹车装置控制方法，其特征在于，当踩下制动踏板时，且电磁刹车失效时，整车控制单元根据刹车踏板开度，控制刹车辅助电磁阀开度满足制动力的需求。
8.根据权利要求6或7所述的一种新能源汽车刹车装置控制方法，其特征在于，还包括：电磁刹车失效时，生成故障码并发出电磁制动失效报警信号。
9.根据权利要求6所述的一种新能源汽车刹车装置控制方法，其特征在于，当踩下刹车时，且电磁刹车失效时，距离传感器对前方检测；当前方没有障碍物或障碍物距离大于第一预设阈值时，只生成故障码并通过车内模块发出电磁制动失效报警信号；当前方障碍物距离小于第一预设阈值时，整车控制单元根据刹车踏板开度，控制刹车辅助电磁阀开度满足制动力的需求，还生成故障码并通过车内模块发出电磁制动失效报警信号。
10.根据权利要求9所述的一种新能源汽车刹车装置控制方法，其特征在于，所述距离传感器实时监测车辆前方障碍物距离；当障碍物距离小于第二预设阈值时，整车控制器计算避免碰撞整车所需加速度；若当前整车加速度无法满足避免碰撞时，控制刹车辅助电磁阀释放最大刹车力度；所述第二预设阈值小于所述第一预设阈值。
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