CN201183454Y - 一种汽车制动组件 - Google Patents

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CN201183454Y CNU2008201073512U CN200820107351U CN201183454Y CN 201183454 Y CN201183454 Y CN 201183454Y CN U2008201073512 U CNU2008201073512 U CN U2008201073512U CN 200820107351 U CN200820107351 U CN 200820107351U CN 201183454 Y CN201183454 Y CN 201183454Y
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张翔
王佳
李斌龙
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Abstract

本实用新型公开了一种汽车制动组件，包括：制动踏板、机械制动系统、传感器、整车控制器和能量回收制动系统。其中，传感器在所述制动踏板被踩下时，测量所述制动踏板的踏下行程或踏下角度，并生成对应的制动信号；整车控制器根据来自所述传感器的所述制动信号，在所述制动踏板的踏下行程或踏下角度是否在设定的空行程或空行程角度范围之内时，控制所述能量回收制动系统进行制动并充电；否则，控制所述能量回收制动系统的制动失效，由所述机械制动系统进行制动。本实用新型公开的技术方案，能够充分利用已有机械制动系统。

Description

一种汽车制动组件
技术领域
本实用新型涉及汽车领域，尤其涉及一种汽车制动组件。
背景技术
汽车制动组件是汽车的一个重要组成部件，传统的汽车制动通常采用机械制动，即踩下汽车的制动踏板时，当制动踏板的踏下行程超出空行程范围后，机械制动系统的制动片与车轮的制动盘相互摩擦产生阻力，使汽车制动，其中，机械制动系统可以为液压制动系统或气动制动系统等。但该过程中，每次制动都由机械系统进行制动，则由于制动片长期与制动盘摩擦会造成磨损，需要不断更换，并且制动片与制动盘磨擦后由动能转换的热能被白白浪费掉。
为此，目前的一些汽车，如纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车等中，采用了带能量回收的制动系统，该制动系统利用车轮带动电机转动来制动车辆，并将车辆的部分动能转化为电能，将转化的电能储存在电池中，从而节约了能源。但现有技术中，带能量回收的制动系统通常是不兼容已有机械制动系统的一套重新设计的制动系统，这种情况下，当需要对采用传统制动系统的汽车进行改进时，会增加开发工作量和难度。
发明内容
有鉴于此，本实用新型中提供一种汽车制动组件，以充分利用已有机械制动系统。
本实用新型所提供的汽车制动组件，包括：制动踏板和与制动踏板相连的机械制动系统，此外，该汽车制动组件还包括：传感器、整车控制器和能量回收制动系统，其中，
所述传感器与所述制动踏板相连，在所述制动踏板被踩下时，测量所述制动踏板的踏下行程或踏下角度，并生成对应的制动信号；
所述整车控制器分别与所述传感器和所述能量回收制动系统相连，根据来自所述传感器的所述制动信号，在所述制动踏板的踏下行程或踏下角度在设定的空行程或空行程角度范围之内时，控制所述能量回收制动系统进行制动并充电；在所述制动踏板的踏下行程或踏下角度在设定的空行程或空行程角度范围之外时，控制所述能量回收制动系统的制动失效，由所述机械制动系统进行制动。
其中，所述能量回收制动系统包括：电机、电机控制器、电池管理系统和电池组，其中，
所述电机在发电模式时，由车轮带动发电，并产生阻力扭矩对汽车进行制动；
所述电机控制器分别与电机、整车控制器、电池管理器相连，所述电机控制器通过控制局域网络总线接收来自整车控制器的制动充电信号或电制动失效信号，根据所述电制动失效信号，控制所述电机工作在空转模式，根据所述制动充电信号，控制所述电机工作在发电模式，并将所述电机发电产生的电压传送给所述电池管理系统；
所述电池管理系统与电池组相连，对所接收的电压进行稳压处理后，将所述电压提供给所述电池组充电。
较佳地，所述传感器为角度传感器，所述角度传感器的输入轴与所述制动踏板的转动轴相连；
所述传感器生成的制动信号为电压信号或电流信号。
较佳地，所述电池组为高压电池组。
其中，所述机械制动系统为液压制动系统或气动制动系统。
从上述方案可以看出，本实用新型中通过利用传感器测量制动踏板被踩下时的踏下行程或踏下角度，并在踏下行程或踏下角度在设定的空行程或空行程角度范围之内时，由于此时通常为没有紧急情况的普通刹车，因此利用能量回收制动系统进行制动并发电，从而提高资源的重复利用率，并且避免了机械刹车时的热能浪费；在踏下行程或踏下角度在设定的空行程或空行程角度范围之外时，由于此时通常为紧急情况下的急刹车，为了安全起见，利用机械制动系统的快速刹车特点通过机械制动系统进行制动。可见，本实用新型中的技术方案在提高资源利用率的同时，充分利用了已有机械制动系统。
附图说明
图1为本实用新型实施例中汽车制动组件的示例性结构图；
图2a至图2c为图1所示汽车制动组件中传感器为角度传感器时，传感器与制动踏板之间的关系示意图。
具体实施方式
本实用新型实施例中，考虑到在没有紧急情况的普通刹车时，制动踏板可缓缓踩下，并且踏下行程可无需超过空行程，此时可利用能量回收制动系统进行制动并发电，从而提高资源的重复利用率，并且避免了机械刹车时的热能浪费；在紧急情况下的急刹车时，制动踏板通常被重重踩下，踏下行程通常超过空行程，此时为了安全起见，可利用机械制动系统的快速刹车特点通过机械制动系统进行制动。
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型进一步详细说明。
图1为本实用新型实施例中汽车制动组件的示例性结构图。如图1所示，该汽车制动组件包括：制动踏板、机械制动系统、传感器、整车控制器和能量回收制动系统。
其中，机械制动系统与制动踏板相连，在制动踏板的踏下行程超出设定的空行程范围后，对汽车进行制动。
传感器也与制动踏板相连，在制动踏板被踩下时，测量所述制动踏板的踏下行程或踏下角度，并生成对应的制动信号，将所述制动信号输入给整车控制器。
具体实现时，此处的传感器可以为角度传感器，如图2a至图2c所示，图2a至图2c为图1所示汽车制动组件中传感器为角度传感器时，传感器与制动踏板之间的关系示意图。其中，图2a为正视图，图2b为俯视图，图2c为右斜视图。可见，在制动踏板1的安装支架上安装角度传感器2，并使制动踏板1的转动轴3与角度传感器2的输入轴相连，使得制动踏板1被踩下时，角度传感器2能够测量制动踏板1的踏下角度，并生成对应该踏下角度的制动信号，该制动信号可以为电压信号也可以为电流信号；此外角度传感器2的信号线束4与整车控制器相连，信号线束4中包括制动信号线和正负电源线，通过该制动信号线角度传感器2将对应踏下角度的制动信号，如电压信号输入给整车控制器。
整车控制器分别与所述传感器和所述能量回收制动系统相连，接收来自所述传感器，如角度传感器的所述制动信号，如电压信号，根据所述制动信号，判断制动踏板的踏下行程或踏下角度是否在设定的空行程或空行程角度范围之内，如果是，则控制能量回收制动系统进行制动并充电；否则，控制能量回收制动系统的制动失效，由述机械制动系统进行制动，使汽车快速减速。
具体实现时，如图1所示，本实施例中的能量回收制动系统可包括：电机、电机控制器、电池管理系统和电池组。其中，电机控制器分别与电机、整车控制器和电池管理器相连，电池管理器和电池组相连。
本实施例中，整车控制器可在汽车制动时，根据来自传感器的制动信号，判断制动踏板的踏下行程(或踏下角度)是否在设定的空行程(或空行程角度)范围之内，如果是，则可判定为普通制动情况，整车控制器通过控制局域网络(CAN)总线向电机控制器发送制动充电信号，否则，可判定为紧急制动情况，为了保证安全，通过CAN总线向电机控制器发送电制动失效信号。
其中，电机包括发电模式、空转模式和做功模式三种工作模式。当工作在做功模式时，电机以给定的输出扭矩驱动汽车行驶；当工作在发电模式时，运动的汽车通过车轮带动电机发电，同时电机产生阻力扭矩对汽车进行制动，使汽车减速，完成制动发电过程；当工作在空转模式时，电机不对其它部件发生作用。
汽车正常行驶时，电池组通过电池管理系统向电机控制器提供直流电源，电机控制器根据驾驶员的驾驶指令和整车的其他信息，控制电机工作在做功模式；汽车制动时，电机控制器通过CAN总线接收来自整车控制器的制动充电信号或电制动失效信号，根据所述电制动失效信号，控制所述电机工作在空转模式，根据所述制动充电信号，控制所述电机工作在发电模式，并将所述电机发电产生的电压传送给所述电池管理系统。其中，电池组可以为高压电池组等充电电池组。
电池管理系统用于保证电池组的安全、使电池组正常地完成充电和放电工作，当电池管理系统接收到电机控制器传送过来的电压后，对所述电压进行稳压处理后，将电压提供给电池组充电。
本实用新型中的技术方案可应用于纯电动汽车中。
本实用新型中的技术方案，不需要对原车的机械制动系统进行改进和调整，就可以将传统机械制动系统的汽车改造为带能量回收的制动系统的汽车，达到了节能的目的，并利用了原有的机械制动系统。
以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1、一种汽车制动组件，包括：制动踏板和与制动踏板相连的机械制动系统，其特征在于，该汽车制动组件还包括：传感器、整车控制器和能量回收制动系统，其中，
所述传感器与所述制动踏板相连，在所述制动踏板被踩下时，测量所述制动踏板的踏下行程或踏下角度，并生成对应的制动信号；
所述整车控制器分别与所述传感器和所述能量回收制动系统相连，根据来自所述传感器的所述制动信号，在所述制动踏板的踏下行程或踏下角度在设定的空行程或空行程角度范围之内时，控制所述能量回收制动系统进行制动并充电；在所述制动踏板的踏下行程或踏下角度在设定的空行程或空行程角度范围之外时，控制所述能量回收制动系统的制动失效，由所述机械制动系统进行制动。
2、如权利要求1所述的汽车制动组件，其特征在于，所述能量回收制动系统包括：电机、电机控制器、电池管理系统和电池组，其中，
所述电机在发电模式时，由车轮带动发电，并产生阻力扭矩对汽车进行制动；
所述电机控制器分别与电机、整车控制器、电池管理器相连，所述电机控制器通过控制局域网络总线接收来自整车控制器的制动充电信号或电制动失效信号，根据所述电制动失效信号，控制所述电机工作在空转模式，根据所述制动充电信号，控制所述电机工作在发电模式，并将所述电机发电产生的电压传送给所述电池管理系统；
所述电池管理系统与电池组相连，对所接收的电压进行稳压处理后，将所述电压提供给所述电池组充电。
3、如权利要求1或2所述的汽车制动组件，其特征在于，所述传感器为角度传感器，所述角度传感器的输入轴与所述制动踏板的转动轴相连；
所述传感器生成的制动信号为电压信号或电流信号。
4、如权利要求3所述的汽车制动组件，其特征在于，所述电池组为高压电池组。
5、如权利要求3所述的汽车制动组件，其特征在于，所述机械制动系统为液压制动系统或气动制动系统。
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