CN206187002U - 一种电动汽车制动系统和电动汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电动汽车制动系统和电动汽车。电动汽车制动系统包括：制动踏板转角传感器，获取制动踏板转角信号；电控真空助力器带制动总泵，与制动踏板连接；电控真空助力器带制动总泵通过制动管与ABS控制单元相连接；电动真空泵，通过真空管与电控真空助力器带制动总泵连接；驱动电机，与车轮连接；VCU，与制动踏板转角传感器连接，并与ABS控制单元、电动真空泵和驱动电机分别控制连接。本实用新型的电动汽车制动系统增加了制动踏板转角传感器，可以精确计算驾驶员的需求制动力矩，为后续的液压制动和驱动电机的再生制动提供依据。液压制动系统形成闭环控制，有效提高液压制动力矩的精准控制，提高车辆的稳定性。

Description

一种电动汽车制动系统和电动汽车

技术领域

本实用新型涉及电动汽车制造领域，尤其涉及一种电动汽车制动系统和电动汽车。

背景技术

伴随着日新月异的科技进步，人们对生活质量的追求也越来越高，汽车已经成为人们日常出行必不可少的交通工具，人们对汽车的舒适性、安全性、经济性和环保性要求也越来越挑剔。

电动汽车作为新能源汽车的主导力量，已经引领汽车未来发展方向，电动汽车逐渐进入人们日常的生活。

现在电动汽车，大部分是由传统的汽油车改造而来，制动系统在原来油车的基础上做了调整改善，通过电机制动实现制动能量回收；电机制动与液压制动是并联式的工作方式，即，液压制动系统与电机制动是简单的物理叠加。这样的并联方式，存在的缺陷是明显的，在制动初始阶段，减速度足够大，但非常容易造成车轮抱死现象，然而在车轮发生抱死时，电机制动就退出能量回收系统，这样造成能量回收效率过低，同时，在电机制动退出时，总的制动力突然减少，导致车辆减速度发生突变，车辆行驶过程的平顺性变差。

实用新型内容

为了克服现有技术中电机制动能量回收效率低、影响汽车平顺性的技术问题，本实用新型提供了一种电动汽车制动系统和电动汽车。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型提供了一种电动汽车制动系统，包括：

制动踏板转角传感器，与制动踏板连接，获取制动踏板转角信号；

电控真空助力器带制动总泵，与所述制动踏板连接；

所述电控真空助力器带制动总泵通过制动管与ABS控制单元相连接，所述ABS控制单元通过制动管与制动器相连接；

电动真空泵，通过真空管与所述电控真空助力器带制动总泵连接；

驱动电机，与车轮连接；

VCU，与制动踏板转角传感器连接，并与所述ABS控制单元、电动真空泵和驱动电机分别控制连接。

进一步来说，所述的电动汽车制动系统中，还包括：

真空度传感器，与所述电控真空助力器带制动总泵和所述VCU分别连接。

进一步来说，所述的电动汽车制动系统中，还包括：

轮速传感器，与所述ABS控制单元控制连接。

进一步来说，所述的电动汽车制动系统中，所述驱动电机通过前驱动轴与前车轮连接。

进一步来说，所述的电动汽车制动系统中，所述VCU与所述ABS控制单元之间、所述电控真空助力器带制动总泵与所述ABS控制单元之间分别通过CAN总线连接。

进一步来说，所述的电动汽车制动系统中，还包括：

电子驻车控制器，与电动卡钳控制连接，所述电动卡钳安装于汽车的后轮上。

进一步来说，所述的电动汽车制动系统中，所述电控真空助力器带制动总泵与所述制动踏板通过螺栓连接。

本实用新型还提供了一种电动汽车，包括上述的电动汽车制动系统。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的电动汽车制动系统增加了制动踏板转角传感器，可以精确计算驾驶员的需求制动力矩，为后续的液压制动和驱动电机的再生制动提供依据。电控真空助力器带制动总泵可以根据液压制动的扭矩实施制动，可优先保证电机制动工作在最佳状态，最大程度的进行能量回收。液压制动系统形成闭环控制，有效提高液压制动力矩的精准控制，提高车辆的稳定性。

附图说明

图1表示本实用新型实施例中电动汽车制动系统的原理结构连接示意图；

图2表示本实用新型实施例中电动汽车制动系统的制动流程。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本实用新型进行详细描述。

参照图1所示，本实用新型提供了一种电动汽车制动系统，包括：制动踏板转角传感器2，与制动踏板1连接，获取制动踏板转角信号；电控真空助力器带制动总泵3，与所述制动踏板1连接；所述电控真空助力器带制动总泵(EVB)3通过制动管与ABS控制单元5相连接，所述ABS控制单元5通过制动管与制动器相连接；电动真空泵7，通过真空管6与所述电控真空助力器带制动总泵3连接；驱动电机10，与车轮连接；VCU(整车控制器)17，与制动踏板转角传感器2连接，并与所述ABS控制单元5、电动真空泵7和驱动电机10分别控制连接。

具体来说，本实用新型的电动汽车制动系统中，制动踏板转角传感器2与制动踏板1连接，通过制动踏板1被踩踏时产生的转角变化来获取制动踏板转角信号。VCU17获取制动踏板转角信号，可以得知驾驶员制动需求扭矩以及制动减速度。VCU17将制动所需要的总制动扭矩分配给驱动电机10和电控真空助力器带制动总泵3。驱动电机接收制动信号后对车轮进行制动，并回收能量进行充电。电控真空助力器带制动总泵3接收制动信号，控制液压系统进行制动。在液压系统进行制动的过程中，电控真空助力器带制动总泵3可以按照制动信号给定的目标液压值进行主动增压。该电动汽车制动系统可精确计算驾驶员需求的制动力矩及制动减速度，可实现电机再生制动最优控制，提高制动能量回收的效率。

进一步来说，制动踏板转角传感器2可根据踏板角度的变化，精确计算出驾驶员需求的制动力矩及制动减速度。根据当前电池的温度soc等参数，VCU17可计算出允许电机再生制动的最大制动力矩，有利于提高制动能量回收效率。在驱动电机10的制动力矩无法满足驾驶员需求制动力矩的前提下，剩余的制动力矩由液压制动系统承担。根据液压制动系统的液压制动力矩可计算出液压制动系统的目标压力，由VCU17通知电控真空助力器带制动总泵3增加总泵的压力，使得电控真空助力器带制动总泵3按照设定压力进对液压制动系统进行增压。

进一步来说，真空度传感器4，与电控真空助力器带制动总泵3和VCU17分别控制连接，精确测量电控真空助力器带制动总泵3中真空度并反馈到VCU17中，使VCU17可以精确控制真空泵的工作状态，保证电控真空助力器带制动总泵3真空度符合其工作要求。

其中，液压制动系统包括：电控真空助力器带制动总泵3，根据获取到的液压制动力矩为制液压制动系统增压；电动真空泵7，通过真空管6与电控真空助力器带制动总泵3连接，并与VCU17控制连接；真空度传感器4，与VCU17连接；ABS控制单元5，与VCU17连接，并通过液压管路与每个车轮的制动器连接。

参照图2所示，VCU17用于获取制动事件触发信号，判断是否检测到制动踏板转角信号。若制动踏板转角传感器2检测到制动踏板转角信号，进行串联制动模式：根据制动踏板转角信号计算需求制动力矩，并将所述需求制动力矩分配至驱动电机和制液压制动系统进行制动。若未检测到所述动踏板转角信号，进行并联制动模式：根据制动踏板的踩踏压力控制液压制动系统进行制动；并根据制动过程中的制动参数确定驱动电机的再生制动力矩，并控制驱动电机以所述再生制动力矩进行制动。

进一步来说，VCU17还用于：若检测到制动踏板转角信号，则根据制动踏板转角信号计算需求制动力矩，控制驱动电机以最大再生制动力矩进行制动；若驱动电机提供的最大再生力矩不能满足所述需求制动力矩，则计算液压制动力矩，并控制液压制动系统以液压制动力矩进行制动。

进一步来说，VCU17还用于：若未检测到所述动踏板转角信号，则根据制动踏板的踩踏压力控制液压制动系统进行制动；确定制动踏板持续的踩踏时间；根据踩踏时间与所述再生制动力矩的对应关系确定所述再生制动力矩。基于1的踏板转角传感器，在传感器不能正常工作时，能量回收的工作方式选择为并联的回收方式，液压制动系统液压，直接反映当前驾驶员的制动需求，电机再生制动的制动力矩根据当前车速及作用时间来确定。在优先保障车辆安全的前提下，把制动能量回收回来。

进一步来说，VCU17用于：制动过程中获取车轮滑移率；所述车轮滑移率达到抱死临界区时，若液压制动系统提供液压制动扭矩、驱动电机未提供再生制动力矩，则控制ABS控制单元5降低液压制动系统的制动力矩；若液压制动系统未提供液压制动力矩、驱动电机10提供再生制动力矩，则降低驱动电机10的再生制动力矩；若液压制动系统提供液压制动力矩、驱动电机10提供再生制动力矩，则车轮滑移率判断当前路面的附着系数，并重新分配液压制动力矩和再生制动力矩的比例。

具体来说，制动系统中采用ABS控制单元5，通过总线发送当前车速及每个车轮滑移率信息到整车控制器VCU17中，当车轮滑移率到达抱死临界区时，可以通过ABS控制单元5调节液压制动系统的压力，降低车轮抱死趋势。车轮滑移率趋近抱死时，考察液压制动系统的压力，如果液压制动系统没有工作，通过降低驱动电机10的再生制动的方式，来降低车轮滑移率，提高车辆的稳定性。另外，ABS控制单元5可以通过每个车轮滑移率判断当前路面的附着系数，信息共享到整车控制器VCU17中，VCU17可根据此附着系数，优先修正电机再生制动及液压制动力矩的分配比，进一步降低车轮滑移率过大的风险，提高电机再生制动的工作机会。

另外，由于该系统采用电控真空助力器带制动总泵3及制动踏板转角传感器2，VCU17通过制动踏板转角传感器2采集的制动踏板转角信号来控制驱动电机10和电控真空助力器带制动总泵3，从而实现电机制动和液压制动的协同或者切换。

进一步来说，本实用新型的电动汽车制动系统还包括：轮速传感器，与所述ABS控制单元5控制连接。轮速传感器9、轮速传感器11、轮速传感器14和轮速传感器15实现对四个车轮的转速的采集，为ABS控制单元5提供车轮转速。接轮速传感器9、轮速传感器11、轮速传感器14和轮速传感器15分别与ABS控制单元5连接。

另外，车轮及制动器8、车轮及制动器12、车轮及制动器13和车轮及制动器16通过制动硬管分别与ABS控制单元5连接。电控真空助力器带制动总泵3通过制动硬管与ABS控制单元5相连。制动硬管保证了部件之间制动液的快速响应，保证了制动效果的同时缩短了制动响应时间。以上各个部件之间的硬管连接，实现了包括电控真空助力器带制动总泵3、ABS控制单元5和制动器的液压制动系统的构成。

另外，为了保证各个部件之间通信的可靠性、同时便于电控系统的布置，将VCU 17与ABS控制单元5之间、电控真空助力器带制动总泵3与ABS控制单元5之间分别通过CAN总线连接。

进一步来说，本实用新型的电动汽车制动系统还包括：电子驻车控制器22，与电动卡钳21和电动卡钳23控制连接，电动卡钳21和电动卡钳23安装于汽车的后轮上。当电子驻车控制器22发出电子驻车信号后，电动卡钳21和电动卡钳23可以实现对后车轮的制动抱紧，实现停车制动或是紧急情况下的制动。

作为一种优选的设置方式，制动踏板转角传感器2安装在制动踏板1上，可以直接获取到制动踏板1的转角的变化，布置容易、采集转角信号简单直接。另外，电控真空助力器带制动总泵3与所述制动踏板1通过螺栓连接，方便连接和拆卸。电子油门踏板24可以控制油门的开度。

本实施例中，驱动电机10通过前驱动轴19和前驱动轴20分别与两个前车轮驱动连接。两个后车轮通过后驱动轴18进行连接。驱动电机10可以驱动两个前车轮运转或者对两个前车轮进行制动，以回收扭矩进行充电。但是，驱动电机10不限于一个，且驱动电机10不限于与前轮驱动连接，驱动电机10还可以设置为与后轮驱动连接，或者设置为与四个轮均设置为驱动连接，在此不一一列举。

需要说明的是，制动踏板转角传感器2根据驾驶员踩踏制动踏板的深度可以获取制动踏板转角信号，不同制动踏板转角信号对应不同的制动力和制动减速度。VCU17可以对制动踏板转角信号进行分析和计算，已得到所需的制动力和制动减速度。

VCU17根据制动踏板转角传感器2获得的制动踏板转角信号可以得到前制动踏板转角对应的制动力。VCU17判断制动汽车所需要的总制动扭矩，VCU17将所需要的总制动扭矩分配给驱动电机10，使得驱动电机10以最大的扭矩对车轮进行制动，并回收能量。若驱动电机10所能提供的最大扭矩不能满足总制动扭矩，VCU17将余下的制动扭矩分配给电控真空助力器带制动总泵3，电控真空助力器带制动总泵3通过液压管路控制制动器8、制动器12、制动器13和制动器16提供剩余的制动扭矩。

当驱动电机10再生制动退出时，VCU17将所需的扭矩请求发送给电控真空助力器带制动总泵3。电控真空助力器带制动总泵3通过液压制动系统向各个车轮进行液压制动，使得驱动电机10退出制动时的剩余制动力矩得到有序的补充，从而制动过程的平顺性提高。

本实用新型还提供了一种电动汽车，包括如上所述的电动汽车制动系统。

需要说明的是，该电动汽车是包括上述电动汽车制动系统的电动汽车，上述电动汽车制动系统实施例的实现方式同样适用于该电动汽车的实施例中，也能达到相同的技术效果，在此不再赘述。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“径向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

以上所述的是本实用新型的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本实用新型所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种电动汽车制动系统，其特征在于，包括：

制动踏板转角传感器(2)，与制动踏板(1)连接，获取制动踏板转角信号；

电控真空助力器带制动总泵(3)，与所述制动踏板(1)连接；

所述电控真空助力器带制动总泵(3)通过制动管与ABS控制单元(5)相连接，所述ABS控制单元(5)通过制动管与制动器相连接；

电动真空泵(7)，通过真空管(6)与所述电控真空助力器带制动总泵(3)连接；

驱动电机(10)，与车轮连接；

VCU(17)，与制动踏板转角传感器(2)连接，并与所述ABS控制单元(5)、电动真空泵(7)和驱动电机(10)分别控制连接。

2.根据权利要求1所述的电动汽车制动系统，其特征在于，还包括：

真空度传感器(4)，与所述电控真空助力器带制动总泵(3)和所述VCU(17)分别控制连接。

3.根据权利要求1所述的电动汽车制动系统，其特征在于，还包括：

轮速传感器，与所述ABS控制单元(5)连接。

4.根据权利要求1所述的电动汽车制动系统，其特征在于，所述驱动电机(10)通过前驱动轴与前车轮连接。

5.根据权利要求1所述的电动汽车制动系统，其特征在于，所述VCU(17)与所述ABS控制单元(5)之间、所述电控真空助力器带制动总泵(3)与所述ABS控制单元(5)之间分别通过CAN总线连接。

6.根据权利要求1所述的电动汽车制动系统，其特征在于，还包括：

电子驻车控制器(22)，与电动卡钳控制连接，所述电动卡钳安装于汽车的后轮上。

7.根据权利要求1所述的电动汽车制动系统，其特征在于，所述电控真空助力器带制动总泵(3)与所述制动踏板(1)通过螺栓连接。

8.一种电动汽车，其特征在于，包括根据权利要求1至7中任意一项所述的电动汽车制动系统。