专利名称：一种电机回馈制动与气压制动联合控制的制动装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电机回馈制动与气压制动联合控制的制动装置，适合 于装备有气压摩擦制动系统、电能储存装置和电机驱动装置的混合动力电动汽 车，属于电动汽车领域。背釁技术电动汽车单纯采用气压摩擦制动系统进行制动，能量无法回收，不能在行 驶的过程中对电池充电，不利于保护电池，并且续驶里程短；单纯依靠电机进 行制动，也存在制动容量不足，不能保证制动安全性。因此，电机反馈制动与 气压制动联合控制的制动装置，成为电动汽车制动系统可行的制动方案。发明内容为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种电机回馈制动与气压制 动联合控制的制动装置。在确保制动性能的前提下优先采用电机制动，尽可能 多的回收制动能量，并保证制动时的平顺性和安全性。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是-一种电机回馈制动与气压制动联合控制的制动装置，包括两个前轮、两个 后轮、分别与前后轮固定连接的四个制动器、电控前后轮压力分配阀、前后轮 制动气源、发动机、离合器及自动离合器机构、自动变速系统控制器、变速器及自动换档机构、万向节、电池、电机控制器、电机、龟池管理系统、劫力控 制总成、制动踏板及行程传感器、加速踏板及行程传感器以及速度传感器，其 特征是变速器与差速器之间通过动力线相连接，发动机、离合器、变速器和
电机之间也是通过动力线连接，电池管理系统的soc值、制动踏板传感器的信号、加速踏板传感器的信号和速度传感器的信号传给动力总成控制器。一种电机回馈制动与气压制动联合控制的制动装置，车轮、分别与车轮固 定连接的制动器、与制动器相连的电控压力分配阀以及前后轮制动气源，该制动系统还包括既可以用来驱动又可以发电的电机、与电机相连控制电流方向 的电机控制器、存储回收能量的电池、设于轮边的车速传感器以及动力控制总 成。加速踏板及其行程传感器、制动踏板及其行程传感器、电池管理系统和速 度传感器输入信号给动力控制总成，同时动力控制总成也将控制信号分别发送 给自动变速系统控制器、电控压力分配阀和电机。自动变速系统控制器发出信 号给自动离合机构和自动换档机构，控制离合器和变速器的动作。为了适应再 生制动的需要制动踏板的空行程要适当加长。本实用新型的有益效果；采用了上述技术方案，该复合制动系统对汽车制动 时，根据整车运动状态、制动强度和电机及蓄电池状态，对电机回馈制动系统 和气压制动系统进行联合控制，因此可以在保证能够实现电动汽车制动性能的 前提下，利用电机的回馈特性回收制动能量，可达到节省能源的目的，并能基 本实现四轮的同步制动而不抱死。该装置具有防抱死、节能、安全、可靠。
图1是电机回馈制动与气压制动联合控制的制动装置的结构示意图。 图2是前后轴制动力分配示意图。 图3是再生制动控制策略示意图。具体实旌方式如图1所示该电机回馈制动与气压制动联合控制的制动装置包括两个
前轮l、两个后轮13、分别与前后轮固定连接的四个制动器2、电控前后轮压力 分配阀3和11、前后轮制动气源5和8、发动机4、离合器6及自动离合器机构 7、自动变速系统控制器9、变速器10及自动换档机构12、万向节14、电池15、 电机控制器16、电机17、电池管理系统18、动力总成控制器19、制动踏板及 行程传感器20、加速踏板及行程传感器21以及速度传感器22。其中，变速器 10与差速器14之间通过动力线相连接，发动机4、离合器6、变速器10和电机 13之间也是通过动力线连接。其中，电池管理系统18的SOC值、制动踏板传感 器20的信号、加速踏板传感器21的信号和速度传感器22的信号传给动力总成 控制器19。前后轮电控气压分配阀(3)和(11)在气源与制动器之间通过气管连接， 与动力总成控制器通过信号线连接。带行程传感器的制动踏板，将制动踏板的空行程加长原制动踏板空行程长 度的10%，使再生制动模式下电机优先制动。图1中所示的电池15是一个蓄电池组，可存储回收的能量。图1中所示的电机11是一个既可以作为电动机也可以作为发电机使用的两 用电机。该制动系统具体的工作原理如下电机回馈制动与气压制动联合控制的制动装置在制动过程中，动力控制总 成控制器19通过接收到速度传感器22、制动踏板传感器20、加速踏板传感器 21和电池管理系统18的信号，计算出汽车的减速度，进行综合判断分析，决 定电动汽车应该进入的制动模式，同时根据如图2所示的前后轴制动力分配曲 线对其前后轮电控压力分配阀3和11，自动变速系统控制器9以及电机17分别
进行控制，来实时保证再生制动力及与摩擦制动叠加后的前后轮制动力分配尽 量接近优化曲线，以及保证整车的安全性能和驾驶员良好感觉。如图3所示首先，根据加速踏板和制动踏板的位置判断制动系统的工作 模式，即是仿发动机制动还是强制再生制动。当加速踏板回收到一定程度时，进入仿发动机模式下工作。这时动力总成控制器19发出指令给自动变速系统控制器9，通过自动离合机构7和自动换档 机构12控制离合器分离并选择适当的档位，根据加速踏板21位置来决定再生 制动力的大小，并由动力总成控制器19发出指令，通过电机控制器16控制电 机的再生制动力。制动踏板20动作之后，进入强制再生制动模式。首先是制动踏板的空行程阶 段，这一阶段摩擦制动暂时不起作用，电制动优先，这样才能保证电机17的回 馈制动，保证制动能量的回收，即根据判断得到的驾驶员制动减速度要求的大 小进行电机制动力的计算，并由动力总成控制器19发出指令通过电机控制器16 控制电机的再生制动力。由于电机制动只对驱动轮13起作用，动力总成控制器 19的控制策略中根据图2所示的前后轴制动力分配曲线对电机制动力进行适当 限制，并通过前电控压力分配阀3将制动力合理的分配给前轮1。在电制动不能满足制动要求时，驾驶员可继续踩下制动踏板，结束电机制动优先，通过后电 控压力分配阀11使后轮13的摩擦制动开始起作用，进入电机与摩擦复合制动阶 段，随制动踏板行程的加大，前后轮摩擦制动增加，同时动力总成控制器19的 控制策略根据继续控制电机再生制动力与制动踏板行程的关系，可随制动踏板 行程的增加继续加大再生制动力，并且根据实时接收到的数据控制前后轮电控 压力分配阀3和11，保证合理的前后轮制动力分配，并避免前后轮抱死情况的发 生，如周期性重复直至汽车制动停止。
权利要求1.一种电机回馈制动与气压制动联合控制的制动装置，包括两个前轮(1)、两个后轮(13)、分别与前后轮固定连接的四个制动器(2)、电控前后轮压力分配阀(3)和(11)、前后轮制动气源(5)和(8)、发动机(4)、离合器(6)及自动离合器机构(7)、自动变速系统控制器(9)、变速器(10)及自动换档机构(12)、万向节(14)、电池(15)、电机控制器(16)、电机(17)、电池管理系统(18)、动力控制总成(19)、制动踏板及行程传感器(20)、加速踏板及行程传感器(21)以及速度传感器(22)，其特征是变速器(10)与差速器(14)之间通过动力线相连接，发动机(4)、离合器(6)、变速器(10)和电机(13)之间也是通过动力线连接，电池管理系统(18)的SOC值、制动踏板传感器(20)的信号、加速踏板传感器(21)的信号和速度传感器(22)的信号传给动力总成控制器(19)。
2. 根据权利要求1所述的电机回馈制动与气压制动联合控制的制动装置， 其特征是，带行程传感器的制动踏板，将制动踏板的空行程加长原制动踏板空 行程长度的10%。
3. 根据权利要求1所述的电机回馈制动与气压制动联合控制的制动装置， 其特征是，前后轮电控气压分配阀(3)和(11)在气源与制动器之间通过气管 连接，与动力总成控制器通过信号线连接。
专利摘要电机回馈制动与气压制动联合控制的制动装置，适合于EQ6110混合动力电动汽车的制动，属于电动汽车领域。两个前轮和后轮、分别与前后轮固定连接的四个制动器、电控前后轮压力分配阀、前后轮制动气源、发动机、离合器、自动离合器机构、自动变速系统控制器、变速器及自动换档机构、万向节、电池、电机控制器、电机、电池管理系统、动力控制总成、制动踏板、行程传感器、加速踏板及行程传感器以及速度传感器，变速器与差速器之间通过动力线连接，发动机、离合器、变速器和电机之间通过动力线连接，电池管理系统的SOC值、制动踏板传感器的信号、加速踏板传感器的信号和速度传感器的信号传给动力总成控制器。具有防抱死、节能、安全、可靠。
文档编号B60L7/00GK201030800SQ20072014904
公开日2008年3月5日 申请日期2007年5月8日 优先权日2007年5月8日
发明者溧 刘, 良 张, 谭元文 申请人:北京交通大学