CN208181038U - 一种带有失效保护的制动能量回收系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种带有失效保护的制动能量回收系统。该系统包括制动气室、制动阀、制动踏板、前后轴差速器与电机、失效保护阀、前后轴进气阀、前后轴单向阀、前后轴干储气筒、前后轴三通、前后轴压力传感器、位移传感器、整车控制器。前后轴电机分别安装在前后轴差速器上；前后轴进气阀和单向阀分别并联安装在前后轴制动回路上；失效保护阀安装在后轴制动回路与前轴制动回路之间；前后轴干储气筒与制动阀之间通过气压管路进行连接；整车控制器可以通过信号线接收前后轴制动回路压力信号和制动踏板位移信号并向前后轴进气阀和失效保护阀发出控制信号。本实用新型使新能源汽车具备制动能量回收功能的同时提供了失效保护。

Description

一种带有失效保护的制动能量回收系统

技术领域

本实用新型属于新能源汽车技术领域，具体的说是一种带有失效保护的制动能量回收系统。

背景技术

在车辆行驶的过程中，车辆四个车轮上的制动器会由于发热消耗掉大量的能量，而制动能量回收系统则可以实现对该部分能量的回收。制动能量回收技术的关键就是通过电机反转对车载电池进行充电，电机制动力在制动过程中参与的越多，则回收的能量就越多。但是现有的制动能量回收技术多是采用防抱死制动系统的压力调节部件来对压力进行调节，这样就会为了保证制动的平顺性而导致控制难度加大并损耗掉部分气压制动力。

发明内容

本实用新型提供了一种带有失效保护功能的制动能量回收系统，解决了现有技术的制动能量回收系统依赖于防抱死制动系统的压力调节部件来对压力进行调节而导致压力控制难度大的问题。

本实用新型技术方案结合附图说明如下：

一种带有失效保护的制动能量回收系统，其特征在于，该系统包括左前轮制动气室1、前轴差速器2、前轴电机3、右前轮制动气室4、制动阀5、位移传感器6、制动踏板7、前轴干储气筒8、后轴干储气筒9、右后轮制动气室10、后轴差速器11、后轴电机12、左后轮制动气室13、前轴单向阀14、前轴三通15、前轴压力传感器16、前轴进气阀17、后轴单向阀18、后轴进气阀19、后轴压力传感器20、后轴三通21、失效保护阀22、整车控制器23；其中所述的前轴干储气筒8的出气端与制动阀5的前腔进气端通过气压管路进行连接；所述的制动阀5的前腔出气端与前轴单向阀14的a端口和前轴进气阀17的进气端通过气压管路进行连接；所述的前轴单向阀14的b端口与前轴三通15的a端口通过气压管路进行连接；所述的前轴进气阀17的出气端与前轴三通15的a端口通过气压管路进行连接；所述的前轴三通15的b端口与右前轮制动气室4的p端口通过气压管路进行连接；所述的前轴三通15的c端口与左前轮制动气室1的p端口通过气压管路进行连接；所述的后轴干储气筒9的出气端与制动阀5的后腔进气端通过气压管路进行连接；所述的制动阀5的后腔出气端与后轴单向阀18的a端口和后轴进气阀19的进气端通过气压管路进行连接；所述的后轴单向阀18的b端口与后轴三通21的a端口通过气压管路进行连接；所述的后轴进气阀19的出气端与后轴三通21的a端口通过气压管路进行连接；所述的后轴三通21的b端口与右后轮制动气室10的p端口通过气压管路进行连接；所述的后轴三通21的c端口与左后轮制动气室13的p端口通过气压管路进行连接；所述的失效保护阀22的a端口与前轴进气阀17的出气端和前轴三通15的a端口之间的气压管路连接；所述的失效保护阀22的b端口与后轴进气阀19的出气端和后轴三通21的a端口之间的气压管路连接；所述的左前轮制动气室1、右前轮制动气室4、右后轮制动气室10、左后轮制动气室13分别与左前轮、右前轮、右后轮、左后轮的制动器连接；所述的制动踏板7与制动阀5连接；所述的前轴电机3安装在前轴差速器2上；所述的前轴差速器2安装在前轴上；所述的后轴电机12安装在后轴差速器11上；所述的后轴差速器11安装在后轴上；所述的前轴压力传感器16安装在前轴进气阀17的出气端和前轴三通15的a端口之间的气压管路上；所述的后轴压力传感器20安装在后轴进气阀19的出气端和后轴三通21的a端口之间的气压管路上；所述的前轴压力传感器16和后轴压力传感器20与整车控制器23连接；所述的前轴压力传感器16通过信号线将前轴制动回路的气体压力信号传送给整车控制器23；所述的后轴压力传感器20通过信号线将后轴制动回路的气体压力信号传送给整车控制器23；所述的位移传感器6安装在制动踏板7上；所述的位移传感器6与整车控制器23连接；所述的位移传感器6通过信号线将制动踏板7的位移信号传送给整车控制器23；所述的整车控制器23与前轴进气阀17、后轴进气阀19、失效保护阀22连接。

所述的前轴电机3和后轴电机12采用开关磁阻电机，在工作时分别为前、后轴施加电机制动力。

所述的前轴进气阀17采用两位两通电磁阀，当整车控制器23不对其发出信号时，自前轴干储气筒8流出的高压气体将不能通过前轴进气阀17进入左前轮制动气室1和右前轮制动气室4，当整车控制器23对其发出进气信号时，将前轴干储气筒8流出的高压气体导通向左前轮制动气室1和右前轮制动气室4。

所述的后轴进气阀19采用两位两通电磁阀，当整车控制器23不对其发出信号时，自后轴干储气筒9流出的高压气体将不能通过后轴进气阀19进入左后轮制动气室13和右后轮制动气室10，当整车控制器23对其发出进气信号时，将后轴干储气筒9流出的高压气体导通向左后轮制动气室13和右后轮制动气室10。

所述的失效保护阀22采用两位两通电磁阀，当整车控制器23不对其发出信号时，失效保护阀22将阻止前后轴气压制动回路之中的气体进行相互之间的流通，当整车控制器23对其发出信号时，失效保护阀22将导通前后轴气压制动回路并起到失效保护作用。

所述的前轴单向阀14和后轴单向阀18采用弹簧式单向阀，其b端口到a端口为导通方向，其a端口到b端口为截止方向。

本实用新型的有益效果为：

1.本实用新型所述的一种带有失效保护的制动能量回收系统能够在后轴制动回路出现问题时由前轴对其进行压力补偿。

2.本实用新型所述的一种带有失效保护的制动能量回收系统能够通过对电机制动力进行控制使原有的制动感觉不变。

3.本实用新型所述的一种带有失效保护的制动能量回收系统不采用防抱死制动系统的压力调节部件来对压力进行调节，简化了控制方法。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：1、左前轮制动气室；2、前轴差速器；3、前轴电机；4、右前轮制动气室；5、制动阀；6、位移传感器；7、制动踏板；8、前轴干储气筒；9、后轴干储气筒；10、右后轮制动气室；11、后轴差速器；12、后轴电机；13、左后轮制动气室；14、前轴单向阀；15、前轴三通；16、前轴压力传感器；17、前轴进气阀；18、后轴单向阀；19、后轴进气阀；20、后轴压力传感器；21、后轴三通；22、失效保护阀；23、整车控制器。

具体实施方式

参阅图1，一种带有失效保护的制动能量回收系统，其特征在于，该系统包括左前轮制动气室1、前轴差速器2、前轴电机3、右前轮制动气室4、制动阀5、位移传感器6、制动踏板7、前轴干储气筒8、后轴干储气筒9、右后轮制动气室10、后轴差速器11、后轴电机12、左后轮制动气室13、前轴单向阀14、前轴三通15、前轴压力传感器16、前轴进气阀17、后轴单向阀18、后轴进气阀19、后轴压力传感器20、后轴三通21、失效保护阀22、整车控制器23。

其中所述的前轴干储气筒8的出气端与制动阀5的前腔进气端通过气压管路进行连接；所述的制动阀5的前腔出气端与前轴单向阀14的a端口和前轴进气阀17的进气端通过气压管路进行连接；所述的前轴单向阀14的b端口与前轴三通15的a端口通过气压管路进行连接；所述的前轴进气阀17的出气端与前轴三通15的a端口通过气压管路进行连接；所述的前轴三通15的b端口与右前轮制动气室4的p端口通过气压管路进行连接；所述的前轴三通15的c端口与左前轮制动气室1的p端口通过气压管路进行连接；所述的后轴干储气筒9的出气端与制动阀5的后腔进气端通过气压管路进行连接；所述的制动阀5的后腔出气端与后轴单向阀18的a端口和后轴进气阀19的进气端通过气压管路进行连接；所述的后轴单向阀18的b端口与后轴三通21的a端口通过气压管路进行连接；所述的后轴进气阀19的出气端与后轴三通21的a端口通过气压管路进行连接；所述的后轴三通21的b端口与右后轮制动气室10的p端口通过气压管路进行连接；所述的后轴三通21的c端口与左后轮制动气室13的p端口通过气压管路进行连接；所述的失效保护阀22的a端口与前轴进气阀17的出气端和前轴三通15的a端口之间的气压管路连接；所述的失效保护阀22的b端口与后轴进气阀19的出气端和后轴三通21的a端口之间的气压管路连接；所述的左前轮制动气室1、右前轮制动气室4、右后轮制动气室10、左后轮制动气室13分别与左前轮、右前轮、右后轮、左后轮的制动器连接；所述的制动踏板7与制动阀5连接；所述的前轴电机3安装在前轴差速器2上；所述的前轴差速器2安装在前轴上；所述的后轴电机12安装在后轴差速器11上；所述的后轴差速器11安装在后轴上；所述的前轴压力传感器16安装在前轴进气阀17的出气端和前轴三通15的a端口之间的气压管路上；所述的后轴压力传感器20安装在后轴进气阀19的出气端和后轴三通21的a端口之间的气压管路上；所述的前轴压力传感器16和后轴压力传感器20与整车控制器23连接；所述的前轴压力传感器16通过信号线将前轴制动回路的气体压力信号传送给整车控制器23；所述的后轴压力传感器20通过信号线将后轴制动回路的气体压力信号传送给整车控制器23；所述的位移传感器6安装在制动踏板7上；所述的位移传感器6与整车控制器23连接；所述的位移传感器6通过信号线将制动踏板7的位移信号传送给整车控制器23；所述的整车控制器23与前轴进气阀17、后轴进气阀19、失效保护阀22连接。

所述的前轴电机3和后轴电机12采用开关磁阻电机，在工作时分别为前、后轴施加电机制动力。

所述的前轴进气阀17采用两位两通电磁阀，当整车控制器23不对其发出信号时，自前轴干储气筒8流出的高压气体将不能通过前轴进气阀17进入左前轮制动气室1和右前轮制动气室4，当整车控制器23对其发出进气信号时，将前轴干储气筒8流出的高压气体导通向左前轮制动气室1和右前轮制动气室4。

所述的后轴进气阀19采用两位两通电磁阀，当整车控制器23不对其发出信号时，自后轴干储气筒9流出的高压气体将不能通过后轴进气阀19进入左后轮制动气室13和右后轮制动气室10，当整车控制器23对其发出进气信号时，将后轴干储气筒9流出的高压气体导通向左后轮制动气室13和右后轮制动气室10。

所述的失效保护阀22采用两位两通电磁阀，当整车控制器23不对其发出信号时，失效保护阀22将阻止前后轴气压制动回路之中的气体进行相互之间的流通，当整车控制器23对其发出信号时，失效保护阀22将导通前后轴气压制动回路并起到失效保护作用。

所述的前轴单向阀14和后轴单向阀18采用弹簧式单向阀，其b端口到a端口为导通方向，其a端口到b端口为截止方向。

本实用新型的工作原理为：

在带有失效保护的制动能量回收系统工作时，对于前轴制动回路来说，如驾驶员要进入制动状态，则首先由位移传感器6将制动踏板7的位移信号传送给整车控制器23，再由整车控制器23根据车辆原有的踏板位移-前轴制动力曲线确定前轴制动回路所需要的制动力。如果整车控制器23判断前轴所需的制动力可以由前轴电机3提供，则此时整车控制器23不向前轴进气阀17发出信号；如果整车控制器23判断前轴电机3所能提供的最大制动力小于后轴所需的制动力，则此时整车控制器23向前轴进气阀17发出进气信号，使前轴制动回路高压气体进入左前轮制动气室1和右前轮制动气室4，进而产生机械制动力。

在前轴制动回路解除制动时，左前轮制动气室1和右前轮制动气室4内的高压气体将经由前轴三通15和前轴单向阀14来到制动阀5，再经由制动阀5的排气口排向大气。

在前轴气压制动回路发生故障而导致不能正常建压时，整车控制器23向失效保护阀22发出信号，此时后轴制动回路中的高压气体将经由失效保护阀22和前轴三通15流向左前轮制动气室1和右前轮制动气室4，进而使前轴产生机械制动力，实现失效保护功能。

在带有失效保护的制动能量回收系统工作时，对于后轴制动回路来说，如驾驶员要进入制动状态，则首先由位移传感器6将制动踏板7的位移信号传送给整车控制器23，再由整车控制器23根据车辆原有的踏板位移-后轴制动力曲线确定后轴制动回路所需要的制动力。如果整车控制器23判断后轴所需的制动力可以由后轴电机12提供，则此时整车控制器23不向后轴进气阀19发出信号；如果整车控制器23判断后轴电机12所能提供的最大制动力小于后轴所需的制动力，则此时整车控制器23向后轴进气阀19发出进气信号，使后轴制动回路高压气体进入左后轮制动气室13和右后轮制动气室10，进而产生机械制动力。

在前轴制动回路解除制动时，左后轮制动气室13和右后轮制动气室10内的高压气体将经由后轴三通21和后轴单向阀18来到制动阀5，再经由制动阀5的排气口排向大气。

在后轴气压制动回路发生故障而导致不能正常建压时，整车控制器23向失效保护阀22发出信号，此时前轴制动回路中的高压气体将经由失效保护阀22和后轴三通21流向左后轮制动气室13和右后轮制动气室10，进而使后轴产生机械制动力，实现失效保护功能。

Claims (6)

1.一种带有失效保护的制动能量回收系统，其特征在于，该系统包括左前轮制动气室(1)、前轴差速器(2)、前轴电机(3)、右前轮制动气室(4)、制动阀(5)、位移传感器(6)、制动踏板(7)、前轴干储气筒(8)、后轴干储气筒(9)、右后轮制动气室(10)、后轴差速器(11)、后轴电机(12)、左后轮制动气室(13)、前轴单向阀(14)、前轴三通(15)、前轴压力传感器(16)、前轴进气阀(17)、后轴单向阀(18)、后轴进气阀(19)、后轴压力传感器(20)、后轴三通(21)、失效保护阀(22)、整车控制器(23)；其中所述的前轴干储气筒(8)的出气端与制动阀(5)的前腔进气端通过气压管路进行连接；所述的制动阀(5)的前腔出气端与前轴单向阀(14)的a端口和前轴进气阀(17)的进气端通过气压管路进行连接；所述的前轴单向阀(14)的b端口与前轴三通(15)的a端口通过气压管路进行连接；所述的前轴进气阀(17)的出气端与前轴三通(15)的a端口通过气压管路进行连接；所述的前轴三通(15)的b端口与右前轮制动气室(4)的p端口通过气压管路进行连接；所述的前轴三通(15)的c端口与左前轮制动气室(1)的p端口通过气压管路进行连接；所述的后轴干储气筒(9)的出气端与制动阀(5)的后腔进气端通过气压管路进行连接；所述的制动阀(5)的后腔出气端与后轴单向阀(18)的a端口和后轴进气阀(19)的进气端通过气压管路进行连接；所述的后轴单向阀(18)的b端口与后轴三通(21)的a端口通过气压管路进行连接；所述的后轴进气阀(19)的出气端与后轴三通(21)的a端口通过气压管路进行连接；所述的后轴三通(21)的b端口与右后轮制动气室(10)的p端口通过气压管路进行连接；所述的后轴三通(21)的c端口与左后轮制动气室(13)的p端口通过气压管路进行连接；所述的失效保护阀(22)的a端口与前轴进气阀(17)的出气端和前轴三通(15)的a端口之间的气压管路连接；所述的失效保护阀(22)的b端口与后轴进气阀(19)的出气端和后轴三通(21)的a端口之间的气压管路连接；所述的左前轮制动气室(1)、右前轮制动气室(4)、右后轮制动气室(10)、左后轮制动气室(13)分别与左前轮、右前轮、右后轮、左后轮的制动器连接；所述的制动踏板(7)与制动阀(5)连接；所述的前轴电机(3)安装在前轴差速器(2)上；所述的前轴差速器(2)安装在前轴上；所述的后轴电机(12)安装在后轴差速器(11)上；所述的后轴差速器(11)安装在后轴上；所述的前轴压力传感器(16)安装在前轴进气阀(17)的出气端和前轴三通(15)的a端口之间的气压管路上；所述的后轴压力传感器(20)安装在后轴进气阀(19)的出气端和后轴三通(21)的a端口之间的气压管路上；所述的前轴压力传感器(16)和后轴压力传感器(20)与整车控制器(23)连接；所述的前轴压力传感器(16)通过信号线将前轴制动回路的气体压力信号传送给整车控制器(23)；所述的后轴压力传感器(20)通过信号线将后轴制动回路的气体压力信号传送给整车控制器(23)；所述的位移传感器(6)安装在制动踏板(7)上；所述的位移传感器(6)与整车控制器(23)连接；所述的位移传感器(6)通过信号线将制动踏板(7)的位移信号传送给整车控制器(23)；所述的整车控制器(23)与前轴进气阀(17)、后轴进气阀(19)、失效保护阀(22)连接。

2.根据权利要求1所述的一种带有失效保护的制动能量回收系统，其特征在于，所述的前轴电机(3)和后轴电机(12)采用开关磁阻电机，在工作时分别为前、后轴施加电机制动力。

3.根据权利要求1所述的一种带有失效保护的制动能量回收系统，其特征在于，所述的前轴进气阀(17)采用两位两通电磁阀，当整车控制器(23)不对其发出信号时，自前轴干储气筒(8)流出的高压气体将不能通过前轴进气阀(17)进入左前轮制动气室(1)和右前轮制动气室(4)，当整车控制器(23)对其发出进气信号时，将前轴干储气筒(8)流出的高压气体导通向左前轮制动气室(1)和右前轮制动气室(4)。

4.根据权利要求1所述的一种带有失效保护的制动能量回收系统，其特征在于，所述的后轴进气阀(19)采用两位两通电磁阀，当整车控制器(23)不对其发出信号时，自后轴干储气筒(9)流出的高压气体将不能通过后轴进气阀(19)进入左后轮制动气室(13)和右后轮制动气室(10)，当整车控制器(23)对其发出进气信号时，将后轴干储气筒(9)流出的高压气体导通向左后轮制动气室(13)和右后轮制动气室(10)。

5.根据权利要求1所述的一种带有失效保护的制动能量回收系统，其特征在于，所述的失效保护阀(22)采用两位两通电磁阀，当整车控制器(23)不对其发出信号时，失效保护阀(22)将阻止前后轴气压制动回路之中的气体进行相互之间的流通，当整车控制器(23)对其发出信号时，失效保护阀(22)将导通前后轴气压制动回路并起到失效保护作用。

6.根据权利要求1所述的一种带有失效保护的制动能量回收系统，其特征在于，所述的前轴单向阀(14)和后轴单向阀(18)采用弹簧式单向阀，其b端口到a端口为导通方向，其a端口到b端口为截止方向。