CN111332128B - 一种电动汽车串联式电机再生制动系统及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动汽车串联式电机再生制动系统，包括液压制动装置、电机制动级联装置和踏板机构，电机制动级联装置位于踏板机构与液压制动装置之间，电机制动级联装置与液压制动装置串联连接，电机制动级联装置固定安装在前挡板钣金上。在制动的时候首先使用电机进行制动，再继续使用机械液压制动，能够保证电机制动充分利用。在制动踏板和真空助力器之间增加电机制动级联装置，串联电机再生制动与液压制动系统，实现高效的制动能量回收，前后液压制动力可以调整，并且采用杠杆原理放大制动踏板行程来标定目标电机制动力矩，对整体的制动踏板行程影响非常小，制动踏板感觉基本没有影响。还公开了该电动汽车串联式电机再生制动系统的使用方法。

Description

一种电动汽车串联式电机再生制动系统及其使用方法

技术领域

本发明属于电动汽车技术领域，具体涉及一种电动汽车串联式电机再生制动系统及其使用方法。

背景技术

现有的电动汽车为并联式制动能量回收系统，采用的是电机制动和机械液压制动同时工作提供制动力，电机制动力使用不充分，使得制动能量回收效率偏低下。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种结构简单、使用方便的电动汽车串联式电机再生制动系统及其使用方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种电动汽车串联式电机再生制动系统，其特征在于：包括液压制动装置、电机制动级联装置和踏板机构，所述电机制动级联装置位于踏板机构与液压制动装置之间，电机制动级联装置与液压制动装置串联连接。

进一步的，所述电机制动级联装置包括安装基座、电制动转动滑片、电制动回位弹簧和制动限位，制动限位固定连接在安装基座上，电制动转动滑片的底端通过转轴转动连接在安装基座上，电制动回位弹簧的一端连接在制动限位上，电制动回位弹簧的另一端连接在电制动转动滑片的顶端。

进一步的，所述电机制动级联装置还包括电制动固定滑片，电制动固定滑片与电制动回位弹簧分别位于电制动转动滑片的两侧，电制动固定滑片固定连接在安装基座上，电制动转动滑片绕自身安装点转动时沿电制动固定滑片滑动。

进一步的，所述踏板机构包括制动踏板臂和制动踏板推杆，制动踏板推杆安装在制动踏板臂上，制动踏板推杆随制动踏板臂的动作前后移动，制动踏板推杆远离制动踏板臂的一端与电制动转动滑片的下部接触。

进一步的，所述制动踏板推杆上远离制动踏板臂的一端的上部设有缺口，缺口的位置对准电制动转动滑片的下部，制动踏板推杆前进时驱动电制动转动滑片转动。

进一步的，所述液压制动装置包括真空助力器推杆和机械制动推臂，真空助力器推杆的一端与液压缸连接，真空助力器推杆的另一端与机械制动推臂连接，械制动推臂在安装基座上滑动。

进一步的，所述械制动推臂远离真空助力器推杆的一端靠近制动限位，电制动转动滑片转动时形成一个能够放大制动踏板推杆行程的长臂杠杆。

进一步的，所述安装基座为圆筒结构，械制动推臂为圆柱状，械制动推臂与安装基座之间为间隙配合。

本发明还涉及一种电动汽车串联式电机再生制动系统的使用方法，基于上述电动汽车串联式电机再生制动系统，所述使用方法包括：

a.驾驶员踩动制动踏板时，制动踏板臂向前移动，制动踏板推杆向前推动电制动转动滑片转动，电制动转动滑片在电制动固定滑片上滑动，指示出踏板推杆行程；调整好各个部件的相对位置，使制动踏板推杆与机械制动推臂接触时，电制动转动滑片在电制动固定滑片上达到最大行程，电制动回位弹簧行程最大，此时电动汽车的电机再生制动能力达到最大，液压制动不工作；

b.驾驶员继续踩动制动踏板，制动踏板推杆持续前进，推动机械制动推臂，机械制动推臂推动真空助力器推杆向前移动，制动踏板推杆保持电制动转动滑片下端不变，电制动转动滑片与电制动固定滑片始终保持最大行程状态；此时电动汽车的电机再生制动保持在最大状态，同时液压制动开始参与工作；

c.驾驶员松开制动踏板时，真空助力器推杆向后移动，推动机械制动推臂，并带动制动踏板推杆回退，由于机械制动推臂在制动限位处停止，制动踏板臂继续回退，电制动转动滑片在电制动回位弹簧的作用下开始回退，液压制动和电机再生制动依次退出。电制动转动滑片回到初始位置，此时制动踏板推杆行程为零，液压制动不工作，电机再生制动也不工作。

进一步的，所述使用方法还包括当车速小于车速阈值时，电机再生制动退出，采用纯机械液压制动。

采用本发明技术方案的优点为：

1.本发明没有对原液压制动系统进行颠覆式的变更，能够在满足驾驶舒适性前提下优先利用电机进行再生制动，实现高效的制动能量回收，其前后液压制动力可以调整。

2.本发明在制动踏板和真空助力器之间增加电机制动级联装置，串联电机再生制动与液压制动系统，实现高效的制动能量回收，前后液压制动力可以调整，并且采用杠杆原理放大制动踏板行程来标定目标电机制动力矩，对整体的制动踏板行程影响非常小，制动踏板感觉基本没有影响。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1为本发明电动汽车串联式电机再生制动系统结构示意图；

图2为本发明电机制动级联装置的结构示意图。

上述图中的标记分别为：1、制动踏板臂；2、制动踏板推杆；3、电制动固定滑片；4、电制动转动滑片；5、电制动回位弹簧；6、制动限位；7、前挡板钣金；8、真空助力器推杆；9、机械制动推臂；10、安装基座。

具体实施方式

在本发明中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“平面方向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1、图2所示，箭头方向为前移方向，在本发明中液压制动装置对应机械液压制动系统，电机制动级联装置对应电机再生制动。

一种电动汽车串联式电机再生制动系统，其特征在于：包括液压制动装置、电机制动级联装置和踏板机构，所述电机制动级联装置位于踏板机构与液压制动装置之间，电机制动级联装置与液压制动装置串联连接，电机制动级联装置固定安装在前挡板钣金7上。在制动的时候首先使用电机进行制动，再继续使用机械液压制动，能够保证电机制动充分利用，并提供更加高效的制动能量回收。

电机制动级联装置包括安装基座10、电制动转动滑片4、电制动回位弹簧5和制动限位6，制动限位6固定连接在安装基座10上，电制动转动滑片4的底端通过转轴转动连接在安装基座10上，电制动回位弹簧5的一端连接在制动限位6上，电制动回位弹簧5的另一端连接在电制动转动滑片4的顶端。电机制动级联装置还包括电制动固定滑片3，电制动固定滑片3与电制动回位弹簧5分别位于电制动转动滑片4的两侧，电制动固定滑片3固定连接在安装基座10上，电制动转动滑片4绕自身安装点转动时沿电制动固定滑片3滑动。电制动转动滑片4的安装点靠近自身下部，电制动转动滑片4转动时形成一个能够放大制动踏板推杆2行程的长臂杠杆。

踏板机构包括制动踏板臂1和制动踏板推杆2，制动踏板推杆2安装在制动踏板臂1上，制动踏板推杆2随制动踏板臂1的动作前后移动，制动踏板推杆2远离制动踏板臂1的一端与电制动转动滑片4的下部接触。制动踏板推杆2上远离制动踏板臂1的一端的上部设有缺口21，缺口21的位置对准电制动转动滑片4的下部，制动踏板推杆2前进时驱动电制动转动滑片4转动，电制动转动滑片4的底端恰好位于缺口21中。

液压制动装置包括真空助力器推杆8和机械制动推臂9，真空助力器推杆8的一端与液压缸连接，真空助力器推杆8的另一端与机械制动推臂9连接，械制动推臂9在安装基座10上滑动。液压制动装置包括真空助力器推杆8和机械制动推臂9，真空助力器推杆8的一端与液压缸连接，真空助力器推杆8的另一端与机械制动推臂9连接，械制动推臂9在安装基座10上滑动。械制动推臂9远离真空助力器推杆8的一端靠近制动限位6。安装基座10为圆筒结构，械制动推臂9为圆柱状，械制动推臂9与安装基座10之间为间隙配合。

基于上述电动汽车串联式电机再生制动系统，本发明还涉及一种电动汽车串联式电机再生制动系统的使用方法，该使用方法包括：

a.驾驶员踩动制动踏板时，制动踏板臂1向前移动，制动踏板推杆2向前推动电制动转动滑片4转动，电制动转动滑片4在电制动固定滑片3上滑动，指示出踏板推杆2行程；调整好各个部件的相对位置，使制动踏板推杆2与机械制动推臂9接触时，电制动转动滑片4在电制动固定滑片3上达到最大行程，电制动回位弹簧5行程最大，此时电动汽车的电机再生制动能力达到最大，液压制动不工作；

b.驾驶员继续踩动制动踏板，制动踏板推杆2持续前进，推动机械制动推臂9，机械制动推臂9推动真空助力器推杆8向前移动，制动踏板推杆2保持电制动转动滑片4下端不变，电制动转动滑片4与电制动固定滑片3始终保持最大行程状态；此时电动汽车的电机再生制动保持在最大状态，同时液压制动开始参与工作；

c.驾驶员松开制动踏板时，真空助力器推杆8向后移动，推动机械制动推臂9，并带动制动踏板推杆2回退，由于机械制动推臂9在制动限位6处停止，制动踏板臂1继续回退，电制动转动滑片4在电制动回位弹簧5的作用下开始回退，液压制动和电机再生制动依次退出。4电制动转动滑片4回到初始位置，此时制动踏板推杆2行程为零，液压制动不工作，电机再生制动也不工作。

当车速小于车速阈值时，电机再生制动退出，采用纯机械液压制动。由于电制动转动滑片4被设计为杠杆，可以放大制动踏板的行程，所以当车速小于车速阈值时，电机制动级联装置对整个制动系统的踏板行程影响不大可以忽略。

电制动转动滑片4和电制动固定滑片3的转动行程，用于在算法中标定电机的制动扭矩。具体工程实施中可以根据车速、制动踏板行程查表获得目标电机再生制动扭矩。

本发明没有对原液压制动系统进行颠覆式的变更，能够在满足驾驶舒适性前提下优先利用电机进行再生制动，实现高效的制动能量回收，其前后液压制动力可以调整。

本发明在制动踏板和真空助力器之间增加电机制动级联装置，串联电机再生制动与液压制动系统，实现高效的制动能量回收，前后液压制动力可以调整，并且采用杠杆原理放大制动踏板行程来标定目标电机制动力矩，对整体的制动踏板行程影响非常小，制动踏板感觉基本没有影响。

以上结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种电动汽车串联式电机再生制动系统，其特征在于：包括液压制动装置、电机制动级联装置和踏板机构，所述电机制动级联装置位于踏板机构与液压制动装置之间，电机制动级联装置与液压制动装置串联连接；所述电机制动级联装置包括安装基座(10)、电制动转动滑片(4)、电制动回位弹簧(5)和制动限位(6)，制动限位(6)固定连接在安装基座(10)上，电制动转动滑片(4)的底端通过转轴转动连接在安装基座(10)上，电制动回位弹簧(5)的一端连接在制动限位(6)上，电制动回位弹簧(5)的另一端连接在电制动转动滑片(4)的顶端；所述踏板机构包括制动踏板臂(1)和制动踏板推杆(2)，制动踏板推杆(2)安装在制动踏板臂(1)上，制动踏板推杆(2)随制动踏板臂(1)的动作前后移动，制动踏板推杆(2)远离制动踏板臂(1)的一端与电制动转动滑片(4)的下部接触；所述制动踏板推杆(2)上远离制动踏板臂(1)的一端的上部设有缺口(21)，缺口(21)的位置对准电制动转动滑片(4)的下部，制动踏板推杆(2)前进时驱动电制动转动滑片(4)转动；所述液压制动装置包括真空助力器推杆(8)和机械制动推臂(9)，真空助力器推杆(8)的一端与液压缸连接，真空助力器推杆(8)的另一端与机械制动推臂(9)连接，机械制动推臂(9)在安装基座(10)上滑动；所述机械制动推臂(9)远离真空助力器推杆(8)的一端靠近制动限位(6)，电制动转动滑片(4)转动时形成一个能够放大制动踏板推杆(2)行程的长臂杠杆。

2.如权利要求1所述的一种电动汽车串联式电机再生制动系统，其特征在于：所述电机制动级联装置还包括电制动固定滑片(3)，电制动固定滑片(3)与电制动回位弹簧(5)分别位于电制动转动滑片(4)的两侧，电制动固定滑片(3)固定连接在安装基座(10)上，电制动转动滑片(4)绕自身安装点转动时沿电制动固定滑片(3)滑动。

3.如权利要求2所述的一种电动汽车串联式电机再生制动系统，其特征在于：所述安装基座(10)为圆筒结构，机械制动推臂(9)为圆柱状，机械制动推臂(9)与安装基座(10)之间为间隙配合。

4.一种电动汽车串联式电机再生制动系统的使用方法，基于权利要求2或3所述的一种电动汽车串联式电机再生制动系统，其特征在于：所述使用方法包括：

a.驾驶员踩动制动踏板时，制动踏板臂(1)向前移动，制动踏板推杆(2)向前推动电制动转动滑片(4)转动，电制动转动滑片(4)在电制动固定滑片(3)上滑动，指示出制动踏板推杆(2)行程；调整好各个部件的相对位置，使制动踏板推杆(2)与机械制动推臂(9)接触时，电制动转动滑片(4)在电制动固定滑片(3)上达到最大行程，电制动回位弹簧(5)行程最大，此时电动汽车的电机再生制动能力达到最大，液压制动不工作；

b.驾驶员继续踩动制动踏板，制动踏板推杆(2)持续前进，推动机械制动推臂(9)，机械制动推臂(9)推动真空助力器推杆(8)向前移动，制动踏板推杆(2)保持电制动转动滑片(4)下端不变，电制动转动滑片(4)与电制动固定滑片(3)始终保持最大行程状态；此时电动汽车的电机再生制动保持在最大状态，同时液压制动开始参与工作；

c.驾驶员松开制动踏板时，真空助力器推杆(8)向后移动，推动机械制动推臂(9)，并带动制动踏板推杆(2)回退，由于机械制动推臂(9)在制动限位(6)处停止，制动踏板臂(1)继续回退，电制动转动滑片(4)在电制动回位弹簧(5)的作用下开始回退，液压制动和电机再生制动依次退出，电制动转动滑片(4)回到初始位置，此时制动踏板推杆(2)行程为零，液压制动不工作，电机再生制动也不工作。

5.如权利要求4所述的一种电动汽车串联式电机再生制动系统的使用方法，其特征在于：所述使用方法还包括当车速小于车速阈值时，电机再生制动退出，采用纯机械液压制动。

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