CN112660090B - 一种应急控制系统及电驱动车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种应急控制系统及电驱动车辆，该应急控制系统包括：制动组件，其包括制动机构、车轮和设置在所述车轮上的制动器；应急组件，其包括与所述车轮连接的应急泵，且所述车轮转动以驱动所述应急泵工作；和控制阀组件，所述制动机构和所述应急泵均通过所述控制阀组件与所述制动器连接，且所述制动机构适于驱动所述控制阀组件打开或关闭，所述应急泵适于在所述控制阀组件打开时向所述制动器输送高压液压油以使所述制动器产生制动力。本发明的应急控制系统将应急泵设置为轮边驱动，即将应急泵与车轮连接，利用车轮的转动来带动应急泵进行工作，以保证应急泵的动力来源可靠，从而保障驾驶人员的人身安全和电驱动车辆行驶时的安全性。

Description

一种应急控制系统及电驱动车辆

技术领域

本发明涉及电驱动车辆技术领域，具体而言，涉及一种应急控制系统及电驱动车辆。

背景技术

目前，电驱动车辆越来越多，其通常采用电制动的方式进行制动，但由于电制动是采用整车动力电池供电，如果出现紧急情况，比如动力电池断电，则电制动无法工作，仅依靠驾驶员体力无法克服制动阻力矩，车辆制动不受驾驶员控制，存在重大安全隐患。

发明内容

本发明解决的问题是：如何在动力电池断电的情况下，电驱动车辆仍能够产生制动力。

为解决上述问题，本发明提供一种应急控制系统，包括：

制动组件，其包括制动机构、车轮和设置在所述车轮上的制动器；

应急组件，其包括与所述车轮连接的应急泵，且所述车轮转动以驱动所述应急泵工作；

和控制阀组件，所述制动机构和所述应急泵均通过所述控制阀组件与所述制动器连接，且所述制动机构适于驱动所述控制阀组件打开或关闭，所述应急泵适于在所述控制阀组件打开时向所述制动器输送高压液压油以使所述制动器产生制动力。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明的应急控制系统将应急泵设置为轮边驱动，即将应急泵与车轮连接，利用车轮的转动来带动应急泵进行工作，以保证应急泵的动力来源可靠，同时，设置操控控制阀组件打开或关闭的制动机构，这样，即使高压电池系统发生断电或变速箱出现故障，应急泵也能够在车轮的转动作用下进行工作，此时，驾驶员只需要通过操控例如位于驾驶室内的制动机构以打开控制阀组件，应急泵就能够将其内的高压液压油泵入制动器内，促使制动盘压紧，产生制动力，从而让驾驶员有足够的时间将车辆行驶至安全的地带停靠，不仅保障了驾驶人员的人身安全，还有效提高了电驱动车辆行驶时的安全性。

可选地，所述应急泵为齿轮泵，所述应急泵通过齿轮机构与所述车轮连接。

如此，优选应急泵为齿轮泵，其结构简单紧凑、体积小，便于在车辆的底盘上进行布置；同时，齿轮泵的主动齿轮的轮轴通过齿轮机构与车轮的轮毂连接，车轮的轮毂转动时，就可以带动齿轮机构转动，通过齿轮机构转动将动力传递给应急泵，以驱动应急泵工作；而且，将齿轮泵结构的应急泵由电驱动改进为采用机械结构进行驱动，不仅可以节省电能源的消耗，而且可以保证应急泵的动力来源可靠。

可选地，所述制动机构为制动杆结构，通过转动所述制动杆结构以驱动所述控制阀组件打开或关闭。

如此，将制动机构设置为制动杆结构，以简化制动机构的机械结构，便于驾驶员通过手动操控制动机构来打开或关闭控制阀组件，以使应急泵内的高压液压油泵入制动器内，产生制动力，促使车辆停车，从而在需要进行应急制动时提高响应速度，保障车辆上的人员的人身安全。

可选地，沿第一方向拨动所述制动机构以控制所述控制阀组件打开，沿第二方向拨动所述制动机构以控制所述控制阀组件关闭，且所述第一方向与所述第二方向相反。

如此，驾驶员可以通过沿第一方向(比如向后或向下或逆时针方向)拨动制动机构，以打开控制阀组件，导通应急泵与制动器之间的油路，使得应急泵内的高压液压油经控制阀组件进入制动器内，增大制动器内的压力，压紧制动盘，产生制动力，并在车辆安全停靠后，通过沿第二方向(比如向前或向上或顺时针方向)拨动制动机构，以关闭控制阀组件，阻断应急泵与制动器之间的油路，使得应急泵停止向制动器泵入高压液压油，以避免制动器在停车后继续工作，造成制动力的浪费。

可选地，所述制动机构的运动行程与所述控制阀组件的阀口导通面积为正相关关系。

如此，可以通过控制制动机构的运动行程来控制控制阀组件阀口的导通面积，进而控制制动力的大小，以便于驾驶员根据实际路况选择快速制动或缓慢制动的方式来控制车辆停车，从而进一步保证行驶时的安全性，而且，操作简单方便，响应及时。

可选地，所述制动机构包括左制动杆和右制动杆，所述控制阀组件包括左控制阀和右控制阀，所述制动器包括左制动器和右制动器；所述左制动杆适于驱动所述左控制阀打开或关闭，以使所述左制动器与所述应急泵之间的油路导通或阻断，所述右制动杆适于驱动所述右控制阀打开或关闭，以使所述右制动器与所述应急泵之间的油路导通或阻断。

如此，在车辆出现紧急情况而需要向左前方靠边停车时，驾驶员通过操控左制动杆来打开左控制阀，导通应急泵与左制动器之间的油路，使得应急泵内的高压液压油泵入左制动器内，增大左制动器内的压力，左车轮产生制动力，导致左车轮的转速减小，此时，右车轮由于没有产生制动力，故右车轮的转速大于左车轮的转速，使得车辆在左车轮和右车轮之间的转速差作用下向左转向(即差速转向)，进而使得车辆能够靠左行驶到路边停车；同理，在车辆出现紧急情况而需要向右前方靠边停车时，驾驶员通过操控右制动杆来打开右控制阀，导通应急泵与右制动器之间的油路，使得应急泵内的高压液压油泵入右制动器内，增大右制动器内的压力，右车轮产生制动力，导致右车轮的转速减小，此时，左车轮由于没有产生制动力，故左车轮的转速大于右车轮的转速，使得车辆在左车轮和右车轮之间的转速差作用下向右转向，进而使得车辆能够靠右行驶到路边停车；从而避免车辆在道路中间停车，影响道路交通，给自身和其他车辆造成安全隐患。

可选地，所述制动组件还包括与所述制动器连接的蓄能器，在所述制动机构控制所述控制阀组件关闭时，所述制动器内的液压油回流至所述蓄能器中。

如此，通过设置蓄能器，以便于在控制阀组件关闭时，制动器内的高压液压油能够回流至蓄能器内进行储存，制动器内的压力减小，使得制动器施加给制动盘的压力也减小，制动器释放制动力，从而解除制动，方便车辆再次启动；而且，在需要对车轮进行制动时，可以通过控制回流至蓄能器内的高压液压油流入制动器内，与应急泵一起向制动器内输送高压液压油，增大制动器内的压力，辅助应急泵进行应急制动，提高应急制动的响应速度。

可选地，所述蓄能器包括左蓄能器和右蓄能器，所述左蓄能器和所述右蓄能器分别与所述左制动器和所述右制动器连接。

如此，方便驾驶员单独控制左制动器和右制动器释放制动力，以分别解除左车轮和右车轮的制动。

可选地，所述应急组件还包括与所述应急泵连接的储油装置，所述应急泵适于从所述储油装置吸入液压油进行工作。

如此，在应急泵完成一次应急制动后，应急泵内的液压油因减少而无法满足下一次的应急制动时，可以从储油装置中吸取液压油，以在下一次的应急制动过程中泵入制动器内，便于应急泵进行循环制动。

为解决上述问题，本发明还提供一种电驱动车辆，包括如上述任一所述的应急控制系统。

所述电驱动车辆与上述所述的应急控制系统相对于现有技术具有相同的有益效果，在此不再赘述。

附图说明

图1为本发明实施例中应急控制系统的原理示意图；

图2为本发明另一实施例中应急控制系统的原理示意图。

附图标记说明：

111-左车轮，112-右车轮，121-左制动器，122-右制动器，13-制动机构，131-左制动杆，132-右制动杆，14-蓄能器，141-左蓄能器，142-右蓄能器，21-应急泵，22-储油装置，3-控制阀组件，31-左控制阀，32-右控制阀。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

结合图1所示，本发明实施例提供一种应急控制系统，包括：制动组件，其包括制动机构13、车轮和设置在车轮上的制动器；应急组件，其包括与车轮连接的应急泵21，且车轮转动以驱动应急泵21工作；和控制阀组件3，制动机构13和应急泵21均通过控制阀组件3与制动器连接，且制动机构13适于驱动控制阀组件3打开或关闭，应急泵21适于在控制阀组件3打开时向制动器输送高压液压油以使制动器产生制动力。

现有技术中，电驱动车辆采用应急泵21进行电制动时，驱动应急泵21工作的动力通常来源于高压电池系统或变速箱，在高压电池系统断电或变速箱出现故障时，电制动无法工作，动力来源不够稳定可靠，且存在重大安全隐患。

故本实施例中，应急泵21采用轮边驱动，即将应急泵21与车轮连接，利用车轮的转动来带动应急泵21进行工作，以保证应急泵21的动力来源可靠，同时，设置操控控制阀组件3打开或关闭的制动机构13，而且为了方便驾驶员操控，通常将制动机构13设置在驾驶室内，这样，即使高压电池系统发生断电或变速箱出现故障，应急泵21也能够在车轮的转动作用下进行工作，此时，驾驶员只需要通过操控例如位于驾驶室内的制动机构13以打开控制阀组件3，应急泵21就能够将其内的高压液压油泵入制动器内，促使制动盘压紧，产生制动力，从而让驾驶员有足够的时间将车辆行驶至安全的地带停靠，不仅保障了驾驶人员的人身安全，还有效提高了电驱动车辆行驶时的安全性。

可选地，应急泵21为齿轮泵，其通过齿轮机构与车轮连接。

由于车轮的转动是通过驱动半轴来实现的，即驱动半轴的一端与变速箱内差速器的齿轮轴通过万向节连接，驱动半轴的另一端与车轮的轮毂花键连接，差速器转动时带动驱动半轴转动，并通过驱动半轴将动力传递至车轮上，从而驱动车轮转动。本实施例中，优选应急泵21为齿轮泵，其结构简单紧凑、体积小，便于在车辆的底盘上进行布置，而且质量轻、工艺性好、价格便宜、自吸力强、对油液污染不敏感、转速范围大、能耐冲击性负载，维护方便、工作可靠。具体地，齿轮泵内设有主齿轮和从动齿轮，齿轮泵常采用电机驱动，即主齿轮的轮轴与电机连接；而在本实施例中，主齿轮的轮轴通过齿轮机构与车轮的轮毂连接，这样，车轮的轮毂转动时，就可以带动齿轮机构转动，通过齿轮机构转动将动力传递给应急泵21，以驱动应急泵21工作；而且，将齿轮泵结构的应急泵21由电驱动改进为采用机械结构进行驱动，不仅可以节省电能源的消耗，而且可以保证应急泵21的动力来源可靠。

可选地，制动机构13为制动杆结构，通过转动制动杆结构以驱动控制阀组件3打开或关闭。其中，需要说明的是，制动杆机构的转动包括制动杆结构绕自身轴线进行的自转，还包括制动杆结构绕其他构件的轴线进行的公转。也就是说，驾驶员可以通过绕制动机构13的轴线转动制动机构13来打开或关闭控制阀组件3，类似于雨刮器操控杆的操控方式，或者，驾驶员可以通过绕某一方向拨动制动机构13来打开或关闭控制阀组件3，类似于转向灯操控杆的拨动方式。

本实施例中，将制动机构13设置为制动杆结构，以简化制动机构13的机械结构，便于驾驶员通过手动操控制动机构13来打开或关闭控制阀组件3，以使应急泵21内的高压液压油泵入制动器内，产生制动力，促使车辆停车，从而在需要进行应急制动时提高响应速度，保障车辆上的人员的人身安全。

可选地，沿第一方向拨动制动机构13以控制控制阀组件3打开，沿第二方向拨动制动机构13以控制控制阀组件3关闭，且第一方向与第二方向相反。

本实施例中，第一方向可以是前方或上方，也可以是顺时针方向，相应地，第二方向可以是后方或下方，也可以是逆时针方向。驾驶员可以通过向后或向下或逆时针方向拨动制动机构13，以打开控制阀组件3，导通应急泵21与制动器之间的油路，使得应急泵21内的高压液压油经控制阀组件3进入制动器内，增大制动器内的压力，压紧制动盘，产生制动力，并在车辆安全停靠后，通过向前或向上或顺时针方向拨动制动机构13，以关闭控制阀组件3，阻断应急泵21与制动器之间的油路，使得应急泵21停止向制动器泵入高压液压油，以避免制动器在停车后继续工作，造成制动力的浪费。

可选地，制动机构13的运动行程与控制阀组件3的阀口导通面积为正相关关系。

控制阀组件3与制动器之间、控制阀组件3与应急泵21之间都连接有液压管路，控制阀组件3内部具有阀口，制动机构3控制控制阀组件3打开或关闭实际上是控制控制阀组件3的阀口打开或关闭，该阀口打开时，可以导通应急泵21与制动器之间的油路，该阀口关闭时，可以阻断应急泵21与制动器之间的油路，而且，在阀口打开或关闭过程中，阀口的导通面积(即阀口的开口大小)发生变化。本实施例中，制动机构13的运动行程与控制阀组件3的阀口导通面积为正相关关系，且优选该正相关关系呈线性变化，即制动机构13控制控制阀组件3打开或关闭的过程呈线性变化，具体地，在制动机构13朝打开控制阀组件3的方向运动时，制动机构13逐渐偏离初始位置，使得制动机构13的运动行程逐渐增大，此时，控制阀组件3的阀口导通面积也逐渐增大，相应地，在制动机构13朝关闭控制阀组件3的方向运动时，制动机构13逐渐靠近初始位置，使得制动机构13的运动行程逐渐减小，控制阀组件3的阀口导通面积也逐渐减小，当制动机构13回到初始位置时，控制阀组件3的阀口完全关闭。并且，控制阀组件3的阀口导通面积越大，应急泵21泵入制动器内的高压液压油就越多，制动器产生的制动力也就越大，车辆停车所需时间也就越短。

这样，可以通过控制制动机构13的运动行程来控制控制阀组件3阀口的导通面积，进而控制制动力的大小，以便于驾驶员根据实际路况选择快速制动或缓慢制动的方式来控制车辆停车，从而进一步保证行驶时的安全性，而且，操作简单方便，响应及时。

可选地，结合图2所示，制动机构13包括左制动杆131和右制动杆132，控制阀组件3包括左控制阀31和右控制阀32，制动器包括左制动器121和右制动器122；左制动杆131适于驱动左控制阀31打开或关闭，以使左制动器121与应急泵21之间的油路导通或阻断，右制动杆132适于驱动右控制阀32打开或关闭，以使右制动器122与应急泵21之间的油路导通或阻断。

车辆的车轮分为左车轮111和右车轮112，相应地，左车轮111上设有左制动器121，右车轮112上设有右制动器122。制动机构13可以同时对左车轮111和右车轮112进行应急制动，也可以分别对左车轮111和右车轮112进行应急制动。由于电动转向泵的动力也来源于电驱动车辆的高压电池系统，故在高压电池系统发生断电时，电动转向泵也不能工作，或者，电动转向泵发生故障时，也无法工作，此时仅依靠驾驶员体力无法克服液压转向系统的阻力和较大的转向轴载荷所产生的转向阻力矩，使得车辆方向不受驾驶员控制，存在重大安全隐患。故本实施例中优选制动机构13分别对左车轮111和右车轮112进行应急制动，此时，制动机构13包括左制动杆131和右制动杆132，控制阀组件3包括左控制阀31和右控制阀32。

这样，在车辆出现紧急情况而需要向左前方靠边停车时，驾驶员通过操控左制动杆131来打开左控制阀31，导通应急泵21与左制动器121之间的油路，使得应急泵21内的高压液压油泵入左制动器121内，增大左制动器121内的压力，左车轮111产生制动力，导致左车轮111的转速减小，此时，右车轮112由于没有产生制动力，故右车轮112的转速大于左车轮111的转速，使得车辆在左车轮111和右车轮112之间的转速差作用下向左转向(即差速转向)，进而使得车辆能够靠左行驶到路边停车；同理，在车辆出现紧急情况而需要向右前方靠边停车时，驾驶员通过操控右制动杆132来打开右控制阀32，导通应急泵21与右制动器122之间的油路，使得应急泵21内的高压液压油泵入右制动器122内，增大右制动器122内的压力，右车轮112产生制动力，导致右车轮112的转速减小，此时，左车轮111由于没有产生制动力，故左车轮111的转速大于右车轮112的转速，使得车辆在左车轮111和右车轮112之间的转速差作用下向右转向，进而使得车辆能够靠右行驶到路边停车；从而避免车辆在道路中间停车，影响道路交通，给自身和其他车辆造成安全隐患。

可选地，结合图1所示，制动组件还包括与制动器连接的蓄能器14，在制动机构13控制控制阀组件3关闭时，制动器内的液压油回流至蓄能器14中。具体地，制动器与蓄能器14之间通过液压管路连接。本实施例中，通过设置蓄能器14，以便于在控制阀组件3关闭时，制动器内的高压液压油能够回流至蓄能器14内进行储存，制动器内的压力减小，使得制动器施加给制动盘的压力也减小，制动器释放制动力，从而解除制动，方便车辆再次启动；而且，在需要对车轮进行制动时，可以通过控制回流至蓄能器14内的高压液压油流入制动器内，与应急泵21一起向制动器内输送高压液压油，增大制动器内的压力，辅助应急泵21进行应急制动，提高应急制动的响应速度。

可选地，结合图2所示，蓄能器14包括左蓄能器141和右蓄能器142，左蓄能器141和右蓄能器142分别与左制动器121和右制动器122连接。

在应急控制系统中，可以是左制动器121和右制动器122共用一个蓄能器14，此时，左制动器121和右制动器122分别通过管路连接至该蓄能器14上；也可以是左制动器121和右制动器122各用一个蓄能器14，本实施例中优选左制动器121和右制动器122各用一个蓄能器14，即应急控制系统设有左蓄能器141和右蓄能器142，此时，左蓄能器141和右蓄能器142分别与左制动器121和右制动器122通过管路连接。如此，方便驾驶员单独控制左制动器121和右制动器122释放制动力，以分别解除左车轮111和右车轮112的制动。

可选地，结合图1和图2所示，应急组件还包括与应急泵21连接的储油装置22，应急泵21适于从储油装置22吸入液压油进行工作。如此，在应急泵21完成一次应急制动后，应急泵21内的液压油因减少而无法满足下一次的应急制动时，可以从储油装置22中吸取液压油，以在下一次的应急制动过程中泵入制动器内，便于应急泵21进行循环制动。

进一步地，储油装置22可以是电驱动车辆的油箱，也可以是独立于油箱的油壶，用于专门给应急泵21供油。本实施例中不做具体限定，可以根据实际情况进行选择。

可选地，应急泵21通过供油管路与储油装置22连接，且供油管路上设有截止阀，截止阀适于导通或阻断供油管路。如此，以在应急泵21需要补充液压油时，通过控制截止阀打开以导通应急泵21与储油装置2之间的供油管路，使得应急泵21能够从储油装置22中吸油，而在应急泵21不需要补充液压油时，通过控制截止阀关闭以阻断应急泵21与储油装置2之间的供油管路。

本发明另一实施例提供一种电驱动车辆，包括上述任一所述的应急控制系统。

本实施例中的电驱动车辆通过设置应急控制系统，并将应急泵21设置为采用轮边驱动，即将应急泵21与车轮连接，利用车轮的转动来带动应急泵21进行工作，同时，设置操控控制阀组件3打开或关闭的制动机构13，而且为了方便驾驶员操控，通常将制动机构13设置在驾驶室内，这样，即使高压电池系统发生断电或变速箱出现故障，应急泵21也能够在车轮的转动作用下进行工作，以保证应急泵21的动力来源可靠；此时，驾驶员只需要通过操控例如位于驾驶室内的制动机构13以打开控制阀组件3，应急泵21就能够将其内的高压液压油泵入制动器内，促使制动盘压紧，产生制动力，从而让驾驶员有足够的时间将车辆行驶至安全的地带停靠，不仅保障了驾驶人员的人身安全，还有效提高了电驱动车辆行驶时的安全性。

虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种应急控制系统，其特征在于，包括：

制动组件，其包括制动机构(13)、车轮和设置在所述车轮上的制动器；

应急组件，其包括与所述车轮连接的应急泵(21)，且所述车轮转动以驱动所述应急泵(21)工作；

和控制阀组件(3)，所述制动机构(13)和所述应急泵(21)均通过所述控制阀组件(3)与所述制动器连接，且所述制动机构(13)适于驱动所述控制阀组件(3)打开或关闭，所述应急泵(21)适于在所述控制阀组件(3)打开时向所述制动器输送高压液压油以使所述制动器产生制动力；

其中，所述制动机构(13)包括左制动杆(131)和右制动杆(132)，所述控制阀组件(3)包括左控制阀(31)和右控制阀(32)，所述制动器包括左制动器(121)和右制动器(122)；所述左制动杆(131)适于驱动所述左控制阀(31)打开或关闭，以使所述左制动器(121)与所述应急泵(21)之间的油路导通或阻断，所述右制动杆(132)适于驱动所述右控制阀(32)打开或关闭，以使所述右制动器(122)与所述应急泵(21)之间的油路导通或阻断。

2.根据权利要求1所述的应急控制系统，其特征在于，所述应急泵(21)为齿轮泵，所述应急泵(21)通过齿轮机构与所述车轮连接。

3.根据权利要求1所述的应急控制系统，其特征在于，所述制动机构(13)为制动杆结构，通过转动所述制动杆结构以驱动所述控制阀组件(3)打开或关闭。

4.根据权利要求3所述的应急控制系统，其特征在于，沿第一方向拨动所述制动机构(13)以控制所述控制阀组件(3)打开，沿第二方向拨动所述制动机构(13)以控制所述控制阀组件(3)关闭，且所述第一方向与所述第二方向相反。

5.根据权利要求4所述的应急控制系统，其特征在于，所述制动机构(13)的运动行程与所述控制阀组件(3)的阀口导通面积为正相关关系。

6.根据权利要求5所述的应急控制系统，其特征在于，所述制动组件还包括与所述制动器连接的蓄能器(14)，在所述制动机构(13)控制所述控制阀组件(3)关闭时，所述制动器内的液压油回流至所述蓄能器(14)中。

7.根据权利要求6所述的应急控制系统，其特征在于，所述蓄能器(14)包括左蓄能器(141)和右蓄能器(142)，所述左蓄能器(141)和所述右蓄能器(142)分别与所述左制动器(121)和所述右制动器(122)连接。

8.根据权利要求1所述的应急控制系统，其特征在于，所述应急组件还包括与所述应急泵(21)连接的储油装置(22)，所述应急泵(21)适于从所述储油装置(22)吸入液压油进行工作。

9.一种电驱动车辆，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一所述的应急控制系统。

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