CN112061098A - 一种用于新能源车辆的制动系统及其控制方法 - Google Patents

一种用于新能源车辆的制动系统及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于新能源车辆的制动系统及其控制方法,属于车辆控制领域。该制动系统包括:储气罐;气压传感器,与储气罐相连,用于监测储气罐内的压力;分别由发动机、高压电池系统、蓄电池作为动力源的发动机供能系统、高压供能系统和低压供能系统;机械式空气压缩机,受控地由发动机驱动;电动空气压缩机,受控地由高压供能系统或低压供能系统驱动;整车控制器,与气压传感器、切换阀、发动机供能系统、高压供能系统和低压供能系统均信号连接,用于根据发动机供能系统、高压供能系统和低压供能系统的状态和故障信息以及储气罐内的压力信息控制相应的供能系统为储气罐充气。本发明的制动系统及其控制方式能够提高车辆的安全性。

Description

一种用于新能源车辆的制动系统及其控制方法
技术领域
本发明属于车辆控制领域,特别是涉及一种用于新能源车辆的制动系统及其控制方法。
背景技术
传统燃油车真空助力器工作时的真空动力源来源于汽车发动机,但新能源汽车特别是纯电动车,由于没有发动机总成,制动系统缺少真空动力源,因此电子真空助力源也就应用而生。处于节能环保要求,新能源车辆要求制动系统减小对发动机真空度的依赖,甚至不依赖发动机真空度。而且新能源车辆要求制动系统能够实现低噪声的主动常规制动。
新能源车辆对制动系统的要求是传统制动系统难以实现甚至不能实现的,这就为目前出现的一些新型制动系统方案的提出和应用提供了条件。这些新型制动系统的技术路线大致可以分为两种:第一种是在传统制动系统的基础上进行改进。这种技术路线的优点是可以尽量利用已有技术,降低开发难度、风险和成本。许多厂家基于这种技术路线推出的新型制动系统都已经在实车上得到应用。这种技术路线的缺点是需要在原有系统基础上增加新的零部件,如果将来制动系统的发展又有了新的要求,还需要进一步增加新的零部件。第二种技术路线是对传统制动系统进行彻底革新的分布式制动系统,为每个车轮配备一套执行机构。优点是不论将来汽车技术对制动系统的功能有什么新的要求,都不必再对分布式的制动装置进行较大的结构改动。由于相对传统制动系统革新较大,因此分布式制动系统必须经过充分的研究,在功能、性能、可靠性等方面充分验证之后,才能实车应用。
但是对采用气压制动系统的新能源中、重型载货卡车和客车车型(以及部分新能源轻型载货卡车),以及采用气压制动系统方案的其他新能源车型,由于其制动系统采用单一供能装置,从系统功能安全角度分析其系统失效概率比较高,因此存在安全失效隐患。
发明内容
本发明第一方面的一个目的是提供一种用于新能源车辆的制动系统,能够提高车辆的安全性。
本发明的另一个目的是要避免动力响应差的问题。
本发明第二方面的一个目的是提供一种用于上述制动系统的控制方法,保证制动系统持续稳定运行。
特别地,本发明提供了一种用于新能源车辆的制动系统,包括:
储气罐,用于存储车辆制动所需的气体;
气压传感器,与所述储气罐相连,用于监测所述储气罐内的压力;
分别由发动机、高压电池系统、蓄电池作为动力源的发动机供能系统、高压供能系统和低压供能系统;
机械式空气压缩机,受控地由所述发动机驱动;
电动空气压缩机,受控地由所述高压供能系统或所述低压供能系统驱动;
整车控制器,与所述气压传感器、所述切换阀、所述发动机供能系统、所述高压供能系统和所述低压供能系统均信号连接,用于根据所述发动机供能系统、所述高压供能系统和所述低压供能系统的状态和故障信息以及所述储气罐内的压力信息控制相应的供能系统为所述储气罐充气。
可选地,制动系统还包括:
切换阀,设置于所述储气罐、所述机械式空气压缩机和电动空气压缩机之间,用于受控地将所述机械式空气压缩机或所述电动空气压缩机中的一个与所述储气罐连通,所述切换阀的常开通道位连接所述电动空气压缩机。
可选地,,所述高压供能系统还包括:
高压配电箱,与所述高压电池系统相连;
高压控制器,与所述高压配电箱和所述电动空气压缩机均相连,且与所述整车控制器信号连接,所述高压控制器用于根据所述整车控制器的指令控制所述高压电池系统为所述电动空气压缩机提供动力。
可选地,,所述低压供能系统还包括:
双向DCDC变换器,与所述蓄电池和所述高压配电箱相连,且与所述整车控制器和所述高压控制器均信号连接,所述双向DCDC变换器和所述高压控制器用于根据所述整车控制器的指令控制所述蓄电池为所述电动空气压缩机提供动力。
可选地,所述低压供能系统还包括:
DCDC变换器,与所述高压配电箱和所述蓄电池相连,且与所述整车控制器和所述高压控制器均信号连接;
低压控制器,与所述蓄电池和所述电动空气压缩机相连,且与所述整车控制器信号连接,所述低压控制器和所述DCDC变换器用于根据所述整车控制器的指令控制所述蓄电池为所述电动空气压缩机提供动力。
特别地,本发明还提供一种用于上述的制动系统的控制方法,包括:
在车辆处于ON挡唤醒有效或充电唤醒有效的状态时,采集所述发动机供能系统、所述高压供能系统和所述低压供能系统的状态和故障信息、所述储气罐内的压力信息;
在所述发动机供能系统、所述高压供能系统和所述低压供能系统均无故障且所述储气罐内的压力小于预设值时,控制所述高压供能系统驱动所述电动空气压缩机为所述储气罐充气;
在所述发动机供能系统、所述高压供能系统和所述低压供能系统中的一个或多个有故障且所述储气罐内的压力小于预设值时,控制未发生故障且使用优先级高的供能系统驱动相应的压缩机为所述储气罐充气,其中,所述高压供能系统、所述低压供能系统和所述发动机供能系统的使用优先级依次降低。
可选地,控制方法还包括:
在所述发动机供能系统、所述高压供能系统和所述低压供能系统中的一个或多个有故障时,根据故障等级进行相应的故障处理。
可选地,控制未发生故障且使用优先级高的供能系统驱动相应的压缩机为所述储气罐充气的步骤,包括:
当所述高压供能系统正常、所述低压供能系统和/或所述发动机供能系统异常时,控制所述高压供能系统驱动所述电动空气压缩机为所述储气罐充气;
当所述高压供能系统异常无法工作、所述低压供能系统正常时,控制所述低压供能系统驱动所述电动空气压缩机为所述储气罐充气;
当所述高压供能系统和所述低压供能系统异常无法工作、且所述发动机供能系统正常时,控制所述发动机供能系统驱动所述机械式空气压缩机给所述储气罐充气;
当所述高压供能系统、所述低压供能系统和所述发动机供能系统均异常无法工作时,控制所有供能系统停止工作。
可选地,控制所述高压供能系统驱动所述电动空气压缩机为所述储气罐充气的步骤,包括:
控制所述双向DCDC变换器切换为正向降压工作状态、所述切换阀连通所述电动空气压缩机和所述储气罐、且所述高压控制器开启;或
控制所述高压控制器工作、所述切换阀连通所述电动空气压缩机和所述储气罐,且所述低压控制器关闭。
可选地,控制所述低压供能系统驱动所述电动空气压缩机为所述储气罐充气的步骤,包括:
控制所述双向DCDC变换器切换为反向升压工作状态、所述切换阀连通所述电动空气压缩机和所述储气罐、且在所述双向DCDC变换器切换为反向升压工作状态使能后开启所述高压控制器;或
控制所述低压控制器工作、所述切换阀连通所述电动空气压缩机和所述储气罐,且关闭所述高压控制器。
本发明设置了三个供能动力源(发动机、高压电池系统和蓄电池)、两路供气通路(电动空气压缩机与储气罐的气路、机械式空气压缩机与储气罐的气路),发动机供能系统、高压供能系统和低压供能系统协调工作,通过充分考虑传统燃油车型制动系统技术成熟度,利用新能源电动制动系统供能装置对比传统机械供能装置的优势,通过系统部件优势互补,分区参与工作策略,优化制动系统功能安全性和可靠性,尽可能地保证了制动系统供气动力源可靠性,从而提高整车制动系统安全性,进而提高整车安全性。
进一步地,本发明在传统燃油车型成熟的气压制动方案(发动机供能系统)的基础上进行供能装置优化开发,开发风险小,开发验证周期短,更利于技术落地及应用推广。
进一步地,切换阀的其常开通道位连接所述电动空气压缩机,常闭通道位接机械空气压缩机,这样可以保证正常情况尽可能采用新能源电动供能方式,发动机机械供能方式只作为应急辅助,而且也可以尽可能发挥新能源电动压缩机相关优点,规避发动机因压缩机耗能导致的动力响应差等问题。
进一步地,本发明基于整车上下电逻辑、整车功能逻辑的前提下,针对制动系统进行补充和优化设计,并充分考虑电气逻辑互锁和功能互锁,最终实现在保证整车正常供能基础上,智能控制制动系统储气装置供能,保证制动系统持续稳定运行。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述,本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解,这些附图未必是按比例绘制的。附图中:
图1是根据本发明一个实施例的用于新能源车辆的制动系统的组成及原理图;
图2是根据本发明另一个实施例的用于新能源车辆的制动系统的组成及原理图;
图3是根据本发明一个实施例的控制方法的流程图;
图4是根据本发明另一个实施例的控制方法的流程图。
具体实施方式
目前传统燃油车型气压制动系统供能装置动力来源皆来自于发动机,发动机通过机械耦合机构带动空气压缩机给制动系统提供能源,然后间断性的给系统储气罐装置充气保压,为制动系统提供安全制动气压。气压传动装置根据驾驶员制动请求将制动气压传输给各执行机构,最终通过能量转换为整车车轮施加相应制动力(包括拖挂车辆)。目前新能源车型气压制动系统供能装置动力来源有别于传统燃油车辆,多采用电动空气压缩机给整个系统提供能源,其他装置和传统燃油车型皆相同。
新能源制动系统供能装置采用电动空气压缩机,其压缩机电力来源皆来自于整车配备的高压动力电池,动力电池组经过高压配电箱实现高压能量分配,通过电气耦合驱动直流电动空气压缩机给制动系统提供制动能源。
当前新能源车型采用电动压缩机技术,虽然有诸多优点,但受现阶段高压动力电池技术成熟度影响,且高压电源系统复杂,这就导致现阶段系统故障率还是偏高;另外,单一采用高压电动空气压缩机方案,对整车高压供电系统依赖性太高,在动力电池系统出现三级故障进行高压保护下电时,高压电动空气压缩机被动失去供能作用,最终导致制动系统供能失效;但此时低压系统还是可以正常工作,且发动机也是可以提供传统真空制动供能,是否可以在高压系统出现以上故障情况时,由低压系统或发动机进行介入提供制动供能,为整车进行应急制动呢?本发明就是按照该思路综合考虑到以上问题因素,制定了相应解决方案。
图1是根据本发明一个实施例的用于新能源车辆的制动系统的组成及原理图。如图1所示,一个实施例中,本发明的制动系统包括储气罐1、气压传感器4、发动机供能系统100、高压供能系统200、低压供能系统300、机械式空气压缩机3、电动空气压缩机5和整车控制器13。储气罐1用于存储车辆制动所需的气体。气压传感器4与储气罐1相连,用于监测储气罐1内的压力。发动机供能系统100、高压供能系统200和低压供能系统300分别由发动机101、高压电池系统11、蓄电池12作为动力源。机械式空气压缩机3受控地由发动机驱动。电动空气压缩机5受控地由高压供能系统200或低压供能系统300驱动。整车控制器13与气压传感器4、切换阀7、发动机供能系统100、高压供能系统200和低压供能系统300均信号连接,用于根据发动机供能系统100、高压供能系统200和低压供能系统300的状态和故障信息以及储气罐1内的压力信息控制相应的供能系统为储气罐1充气。
本实施例设置了三个供能动力源(发动机、高压电池系统11和蓄电池12)、两路供气通路(电动空气压缩机5与储气罐1的气路、机械式空气压缩机3与储气罐1的气路),发动机供能系统100、高压供能系统200和低压供能系统300协调工作,通过充分考虑传统燃油车型制动系统技术成熟度,利用新能源电动制动系统供能装置对比传统机械供能装置的优势,通过系统部件优势互补,分区参与工作策略,优化制动系统功能安全性和可靠性,尽可能地保证了制动系统供气动力源可靠性,从而提高整车制动系统安全性,进而提高整车安全性。
进一步地,本实施例在传统燃油车型成熟的气压制动方案(发动机供能系统100)的基础上进行供能装置优化开发,开发风险小,开发验证周期短,更利于技术落地及应用推广。
如图1所示,另一个实施例中,制动系统还包括切换阀7,设置于储气罐1、机械式空气压缩机3和电动空气压缩机5之间,用于受控地将机械式空气压缩机3或电动空气压缩机5中的一个与储气罐1连通。即通过设置切换阀7可以完成上述两路供气通路的切换。
可选地,如图1所示,切换阀7采用2位3通式电磁阀,且其常开通道位连接电动空气压缩机5,常闭通道位接机械空气压缩机,这样可以保证正常情况尽可能采用新能源电动供能方式,发动机机械供能方式只作为应急辅助,而且也可以尽可能发挥新能源电动压缩机相关优点,规避发动机因压缩机耗能导致的动力响应差等问题。
如图1所示,进一步的一个实施例中,高压供能系统200还包括高压配电箱10和高压控制器8。高压配电箱10与高压电池系统11相连。高压控制器8与高压配电箱10和电动空气压缩机5均相连,且与整车控制器13信号连接,高压控制器8用于根据整车控制器13的指令控制高压电池系统11为电动空气压缩机5提供动力。整车控制器13发送控制信息给高压控制器8,从而控制第一电机的工作状态,即控制储气罐1是否由高压供能系统200充气。本实施例中的电动空气压缩机5采用高压单绕组同步/异步电机驱动,该电机受高压控制器8的控制。
一个实施例中,如图1所示,低压供能系统300还包括双向DCDC变换器9,与蓄电池12和高压配电箱10相连,且与整车控制器13和高压控制器8均信号连接,双向DCDC变换器9和高压控制器8用于根据整车控制器13的指令控制蓄电池12为电动空气压缩机5提供动力,从而控制储气罐1是否由低压供能系统300充气。
对于图1所示的实施例,通过整车控制器13控制双向DCDC变换器9切换为正向降压工作状态、切换阀7连通电动空气压缩机5和储气罐1、且高压控制器8开启可以控制高压供能系统200为储气罐1充气。通过控制双向DCDC变换器9切换为反向升压工作状态、切换阀7连通电动空气压缩机5和储气罐1、且在双向DCDC变换器9切换为反向升压工作状态使能后开启高压控制器8,使得低压供能系统300为储气罐1充气。
本实施例通过双向DCDC技术和双绕组电机成熟技术应用,保证高低压双源电动空气压缩机5的技术实现和整车应用推广可实施性。
图2是根据本发明另一个实施例的用于新能源车辆的制动系统的组成及原理图。如图2所示,另一个实施例中,低压供能系统300还包括DCDC变换器91和低压控制器14。DCDC变换器91与高压配电箱10和蓄电池12相连,且与整车控制器13和高压控制器8均信号连接。低压控制器14与蓄电池12和电动空气压缩机5相连,且与整车控制器13信号连接,低压控制器14和DCDC变换器91用于根据整车控制器13的指令控制蓄电池12为电动空气压缩机5提供动力。本实施例同样可以实现以蓄电池12为供能动力源的充气过程。本实施例中的电动空气压缩机5采用高低压双绕组同步/异步电机驱动,即包括2套同轴连接的电机绕组,分别与高压控制器8和低压控制器14相连。
对于图2所示的实施例,可以通过整车控制器13控制高压控制器8工作、切换阀7连通电动空气压缩机5和储气罐1,且低压控制器14关闭,使得高压供能系统200为储气罐1充气。通过控制低压控制器14工作、切换阀7连通电动空气压缩机5和储气罐1,且关闭高压控制器8,使得低压供能系统300为储气罐1充气。
本发明为整车实际应用推广提供了多种可配置选择,如高低压双源空气压缩机方案、双绕组空气压缩机方案、以及集成式双源电动压缩机方案(未示出)等。
一个实施例中,制动系统还包括第一单向阀2和第二单向阀7。第一单向阀2设置于电动空气压缩机5与切换阀7之间的气路上。第二单向阀7设置于机械式空气压缩机3与切换阀7之间的气路上。第一单向阀2和第二单向阀7的设置可以防止气流倒流。
本发明进行供能系统优化设计,在保证整车制动安全和功能安全基础上,通过回路阀门设置,实现整车电动空气压缩机5、机械式空气压缩机3自适应安全协调切换,保证制动系统持续工作在安全气压值。
图3是根据本发明一个实施例的控制方法的流程图。本发明还提供了一种用于上述制动系统的控制方法,如图3所示,一个实施例中,该控制方法包括:
步骤S10:在车辆处于ON挡唤醒有效或充电唤醒有效的状态时,采集发动机供能系统100、高压供能系统200和低压供能系统300的状态和故障信息、储气罐1内的压力信息;
步骤S20:判断述发动机供能系统100、高压供能系统200和低压供能系统300是否均无故障,若是进入步骤S30,否则进入步骤S40。
步骤S30:判断储气罐1内的压力是否小于预设值;若是进入步骤S31,否则进入步骤S32。可选地,预设值标定为6.5Bar,预设值不限于上述值,可以根据实际情况进行设定。
步骤S31:控制高压供能系统200驱动电动空气压缩机5为储气罐1充气。
步骤S32:禁止发动机供能系统100、高压供能系统200和低压供能系统300工作。
步骤S40:判断储气罐1内的压力是否小于预设值;若是进入步骤S41,否则进入步骤S42。
步骤S41:控制未发生故障且使用优先级高的供能系统驱动相应的压缩机为储气罐1充气,其中,高压供能系统200、低压供能系统300和发动机供能系统100的使用优先级依次降低。
步骤S42:禁止发动机供能系统100、高压供能系统200和低压供能系统300工作。
本实施例结合新能源汽车发动机启停工作区间实际,同时综合考虑环保因素,采用新能源电动化供能装置(高压供能系统200和低压供能系统300)的优先,发动机机械供能(发动机供能系统100)辅助的安全策略,发动机辅助供能装置可以根据整车开发实际进行选配供能,保证系统制动系统制动气压供给安全。即本实施例充分利用了新能源电动制动系统优势:即低噪声、环保;同时也避免了传统燃油汽车制动系统缺点:行车制动时,机械制动会影响发动机功率输出,发动机控制也较复杂。
图4是根据本发明另一个实施例的控制方法的流程图。如图4所示,进一步的一个实施例中,步骤S41包括:
步骤S50:判断高压供能系统200是否正常;若是进入步骤S51,否则进入步骤S52。
步骤S51:控制高压供能系统200驱动电动空气压缩机5为储气罐1充气。
步骤S52:判断低压供能系统300是否正常,若是进入步骤S53,否则进入步骤S54。
步骤S53:控制低压供能系统300驱动电动空气压缩机5为储气罐1充气。
步骤S54:判断发动机供能系统100是否正常,若是进入步骤S55,否则进入步骤S56。
步骤S55:控制发动机供能系统100驱动机械式空气压缩机3给储气罐1充气。
步骤S56:控制所有供能系统停止工作。
本实施例基于整车上下电逻辑、整车功能逻辑的前提下,针对制动系统进行补充和优化设计,并充分考虑电气逻辑互锁和功能互锁,最终实现在保证整车正常供能基础上,智能控制制动系统储气装置供能,保证制动系统持续稳定运行。
进一步的一个实施例中,对于图1中所示的实施例的制动系统,步骤S31或步骤S51包括:控制双向DCDC变换器9切换为正向降压工作状态、切换阀7连通电动空气压缩机5和储气罐1、且高压控制器8开启。
对于图2中所示的实施例的制动系统,步骤S31或步骤S51包括:控制高压控制器8工作、切换阀7连通电动空气压缩机5和储气罐1,且低压控制器14关闭。
其中,当切换阀7的常开通道位连接电动空气压缩机5,常闭通道位接机械空气压缩机时,步骤S51中只需要禁止驱动切换阀7即可。
进一步的一个实施例中,对于图1中所示的实施例的制动系统,步骤S53包括:控制双向DCDC变换器9切换为反向升压工作状态、切换阀7连通电动空气压缩机5和储气罐1、且在双向DCDC变换器9切换为反向升压工作状态使能后开启高压控制器8。
对于图2中所示的实施例的制动系统,步骤S53包括:控制低压控制器14工作、切换阀7连通电动空气压缩机5和储气罐1,且关闭高压控制器8。
步骤S55中,当监测到高压供能系统200和低压供能系统300都异常无法工作,只有发动机供能系统100正常时,则使能发动机供能系统100进行给储气罐1补气压。在该使能控制模式下,VCU执行如下使能逻辑控制:VCU首先使能发动机供能回路电磁阀驱动;然后发送压缩机驱动使能给EMS,并发送请求功率值;同时禁止使能高压控制器8、低压控制器14、DCDC变换器91和双向DCDC变换器9。
步骤S56还可以包括进行三级告警,提示和等待驾驶员进行系统维修。
当高压供能系统200、低压供能系统300或发动机供能系统100对储气罐1进行充气后,VCU持续进行储气罐1压力探测,待储气罐1压力大于预设值后(初始设定为8.5Bar,此参数值设计为可标定,设计者可以根据实际情况设定),则关闭对高压供能系统200、低压供能系统300、发动机供能系统100的所有使能。如果在补气过程中,持续使能工作超过480s气压还未达到安全压力上限值,则VCU判定为高压储能系统超时工作故障,并进行故障存储和故障上报。
如图3所示,另一个实施例中,步骤S20之后还包括:
步骤S60:在发动机供能系统100、高压供能系统200和低压供能系统300中的一个或多个有故障时,根据故障等级进行相应的报警。具体地,步骤S60中各个故障等级对应的故障有效条件和故障处理内容见表1所示。
表1
系统三级告警定义机制说明如下:
一级故障告警:当供能系统发生表1中所示1级告警故障情况时,则系统进行一级故障告警,并由VCU上报到整车;然后通过整车仪表显示提醒驾驶员进行处置;此时供能系统只进行故障显示告警处置,依然按照原来供能回路和方式进行工作。
二级故障告警:当供能系统发生表1中所示2级告警故障情况时,则系统进行二级故障告警,并由VCU上报到整车;然后通过整车仪表声光告警提醒驾驶员尽快进行维修;此时供能系统进行故障声光警示同时,且当整车高压电源系统出现故障需要紧急断电情况时,VCU在5s内使能低压供能系统300或发动机供能系统100接入系统工作;整车根据系统故障情况,也会进行50%限功率或进入蠕行模式。
三级故障告警:当供能系统发生表1中所示3级告警故障情况时,则系统进行三级故障告警,并由VCU上报到整车;然后通过整车仪表声光告警提醒驾驶员尽快进行维修;此时供能系统进行故障声光警示同时,将根据系统故障情况在高压电源系统出现故障后,在5s内使能低压供能系统300或发动机供能系统100接入系统工作;整车进行停车下高压电模式,等待救援车辆应急维修。
以上故障分级仅作为典型应用案例展示,具体应用中可根据实际车型需要进行参考分级定义优化。
本发明中整车控制器13(VCU)全程对系统进行状态和故障监控,并周期性上报状态数据和故障数据给仪表及其他整车关联控制单元;在出现故障时,VCU及时作出故障应急处理机制(包括故障警示、整车功力输出应急保护处置等),并在故障时存储故障代码和冻结帧数据。
具体实现原理如下:
VCU为该制动系统的最高等级控制单元,其他各供能子系统控制单元皆由其协调、调度、及控制;VCU负责对发动机驱动的机械式空气压缩机3供能回路、新能源动力驱动的电动空气压缩机5供能回路状态和故障实时监测,同时对储气罐1压力进行实时监测,并根据系统状态依照供能管理,执行对切换阀7的控制,保证整车制动系统有稳定的供气。同时根据电动空气压缩机5控制策略和发动机机械空气压缩机介入和退出控制,保证各气源回路供能补给稳定安全工作。从而保证制动系统制动气压安全性。
整车每次钥匙上电后,VCU首先检查各系统均无故障,则VCU按照整车上电流程和上电时序完成主驱回路、电动空气压缩机5回路上电,然后给DCDC使能,待DCDC工作后根据电动空气压缩机5工作需求和控制策略,使能控制高压控制器8或低压控制器14运行,然后由高压控制器8或低压控制器14驱动电动空气压缩机5正常运行供能(电动空气压缩机5由控制器进行变频控制,具体变频已属成熟技术,在此就不做赘述);每次下电时,VCU要保证先断开电动空气压缩机5使能,然后再进行整车高压下电。
通过VCU实施全时段安全检查,并通过整车仪表进行状态和告警提示,同时对整车作出响应故障应急处置(如限制功率输出、车辆蠕行、以及主动停车维修等),保证整车制动系统运行安全监测示警,以提醒驾驶员及时维修,避免出现次生事故。
至此,本领域技术人员应认识到,虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例,但是,在不脱离本发明精神和范围的情况下,仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此,本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种用于新能源车辆的制动系统,其特征在于,包括:
储气罐,用于存储车辆制动所需的气体;
气压传感器,与所述储气罐相连,用于监测所述储气罐内的压力;
分别由发动机、高压电池系统、蓄电池作为动力源的发动机供能系统、高压供能系统和低压供能系统;
机械式空气压缩机,受控地由所述发动机驱动;
电动空气压缩机,受控地由所述高压供能系统或所述低压供能系统驱动;
整车控制器,与所述气压传感器、所述切换阀、所述发动机供能系统、所述高压供能系统和所述低压供能系统均信号连接,用于根据所述发动机供能系统、所述高压供能系统和所述低压供能系统的状态和故障信息以及所述储气罐内的压力信息控制相应的供能系统为所述储气罐充气。
2.根据权利要求1所述的制动系统,其特征在于,还包括:
切换阀,设置于所述储气罐、所述机械式空气压缩机和电动空气压缩机之间,用于受控地将所述机械式空气压缩机或所述电动空气压缩机中的一个与所述储气罐连通,所述切换阀的常开通道位连接所述电动空气压缩机。
3.根据权利要求2所述的制动系统,其特征在于,所述高压供能系统还包括:
高压配电箱,与所述高压电池系统相连;
高压控制器,与所述高压配电箱和所述电动空气压缩机均相连,且与所述整车控制器信号连接,所述高压控制器用于根据所述整车控制器的指令控制所述高压电池系统为所述电动空气压缩机提供动力。
4.根据权利要求3所述的制动系统,其特征在于,所述低压供能系统还包括:
双向DCDC变换器,与所述蓄电池和所述高压配电箱相连,且与所述整车控制器和所述高压控制器均信号连接,所述双向DCDC变换器和所述高压控制器用于根据所述整车控制器的指令控制所述蓄电池为所述电动空气压缩机提供动力。
5.根据权利要求3所述的制动系统,其特征在于,所述低压供能系统还包括:
DCDC变换器,与所述高压配电箱和所述蓄电池相连,且与所述整车控制器和所述高压控制器均信号连接;
低压控制器,与所述蓄电池和所述电动空气压缩机相连,且与所述整车控制器信号连接,所述低压控制器和所述DCDC变换器用于根据所述整车控制器的指令控制所述蓄电池为所述电动空气压缩机提供动力。
6.一种用于权利要求1-5中任一项所述的制动系统的控制方法,其特征在于,包括:
在车辆处于ON挡唤醒有效或充电唤醒有效的状态时,采集所述发动机供能系统、所述高压供能系统和所述低压供能系统的状态和故障信息、所述储气罐内的压力信息;
在所述发动机供能系统、所述高压供能系统和所述低压供能系统均无故障且所述储气罐内的压力小于预设值时,控制所述高压供能系统驱动所述电动空气压缩机为所述储气罐充气;
在所述发动机供能系统、所述高压供能系统和所述低压供能系统中的一个或多个有故障且所述储气罐内的压力小于预设值时,控制未发生故障且使用优先级高的供能系统驱动相应的压缩机为所述储气罐充气,其中,所述高压供能系统、所述低压供能系统和所述发动机供能系统的使用优先级依次降低。
7.根据权利要求6所述的控制方法,其特征在于,还包括:
在所述发动机供能系统、所述高压供能系统和所述低压供能系统中的一个或多个有故障时,根据故障等级进行相应的故障处理。
8.根据权利要求6或7所述的控制方法,其特征在于,控制未发生故障且使用优先级高的供能系统驱动相应的压缩机为所述储气罐充气的步骤,包括:
当所述高压供能系统正常、所述低压供能系统和/或所述发动机供能系统异常时,控制所述高压供能系统驱动所述电动空气压缩机为所述储气罐充气;
当所述高压供能系统异常无法工作、所述低压供能系统正常时,控制所述低压供能系统驱动所述电动空气压缩机为所述储气罐充气;
当所述高压供能系统和所述低压供能系统异常无法工作、且所述发动机供能系统正常时,控制所述发动机供能系统驱动所述机械式空气压缩机给所述储气罐充气;
当所述高压供能系统、所述低压供能系统和所述发动机供能系统均异常无法工作时,控制所有供能系统停止工作。
9.根据权利要求8所述的控制方法,其特征在于,控制所述高压供能系统驱动所述电动空气压缩机为所述储气罐充气的步骤,包括:
控制所述双向DCDC变换器切换为正向降压工作状态、所述切换阀连通所述电动空气压缩机和所述储气罐、且所述高压控制器开启;或
控制所述高压控制器工作、所述切换阀连通所述电动空气压缩机和所述储气罐,且所述低压控制器关闭。
10.根据权利要求8所述的控制方法,其特征在于,控制所述低压供能系统驱动所述电动空气压缩机为所述储气罐充气的步骤,包括:
控制所述双向DCDC变换器切换为反向升压工作状态、所述切换阀连通所述电动空气压缩机和所述储气罐、且在所述双向DCDC变换器切换为反向升压工作状态使能后开启所述高压控制器;或
控制所述低压控制器工作、所述切换阀连通所述电动空气压缩机和所述储气罐,且关闭所述高压控制器。
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