CN101716890B - 一种复合制动*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种复合制动***，它包括由制动踏板、真空助力器、制动主缸、液压调节模块、制动轮缸、压力传感器、轮速传感器和制动控制器构成的液压制动***和电机制动***，其特征在于：制动踏板与真空助力器之间的推杆上增设有减震器，压力液压调节模块上的两个进液口所在的油路管路上分别增设有主阀，真空助力器上的真空输入端增设连接一真空供给模块；真空供给模块包括真空泵、直流电机、压力继电器和电源，真空泵的输出端通过管道同时连接真空助力器上的真空输入端和压力继电器的参考压力输入端，压力继电器的输出端连接直流电机的输入端，直流电机电连接真空泵，电源给直流电机和压力继电器供电。本发明对原车的液压制动***改动小，且能够实现串联式制动能量回收，又能够保证较好的制动踏板感觉，能够广泛应用在电驱动车辆的制动能量回收***中。

Description

一种复合制动***

技术领域

本发明涉及一种车辆制动***，特别是关于一种复合制动***。

背景技术

当前，在能源和环境的双重压力下，逐渐出现了包括混合动力电动车、纯电动汽车和燃料电池车等新型节能环保汽车。上述节能环保车辆均具有电机和蓄电池或超级电容，在制动时能通过电机将车辆的动能转化为电能存储在蓄电池或超级电容中。一般来说，电机提供的回收制动力矩是无法满足车辆制动需求的，因此节能环保车辆还保留了原有的液压制动***或气压制动***，这样车辆在制动时液压制动***或气压制动***与电机制动***同时作用，这种两者联合制动的***称为复合制动***。复合制动***要兼顾制动安全性、制动感觉，同时需要尽可能多地回收制动能量。在不同的蓄电池荷电状态、总线电压和电机转速下，电机所能提供的制动力矩会有很大不同，因此需要对原有的液压制动***进行控制。

经检索，有如下***专利与本发明有较大相关性。例如：清华大学的申请专利“混合动力车串联式制动***”，专利申请号为200510001757，其工作原理是：为了实现串联式制动，在制动主缸与ABS液压调节阀块之间增加了液压调节机构，在进行制动能量回收时制动轮缸的压力由液压调节机构控制；在不进行制动能量回收时制动主缸的压力由制动踏板控制。此技术的缺点主要有两个：一是当进行制动能量回收时是通过两个两位三通阀切断制动主缸与制动轮缸的油路连接，但是此时由于主缸的出口被堵住，从而导致制动踏板无法被踩下；二是整个制动***结构较为复杂，对原车的制动***改动较大。吉林大学的申请专利“混合动力轿车再生制动与防抱死集成控制***”，专利申请号为200710055687。在此专利的技术方案中，制动主缸的两个出口均通过ABS液压阀块的进油阀直接与制动轮缸相通，因此在制动能量回收过程中调节制动轮缸制动压力时，会导致制动主缸压力的较大波动，从而导致制动踏板的剧烈震动，影响踏板感觉。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种对原车的液压制动***改动小，且能够实现串联式制动能量回收，又能够保证较好的制动踏板感觉的复合制动***。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种复合制动***，它包括一由制动踏板、真空助力器、制动主缸、液压调节模块、制动轮缸、压力传感器、轮速传感器和制动控制器构成的液压制动***和一电机制动***，其特征在于：所述制动踏板与真空助力器之间的推杆上增设有一减震器，所述压力液压调节模块上的两个进液口所在的油路管路上分别增设有一主阀，所述真空助力器上的真空输入端增设连接一真空供给模块；所述真空供给模块包括一真空泵、一直流电机、一压力继电器和一电源，所述真空泵的输出端通过一管道同时连接所述真空助力器上的真空输入端和所述压力继电器的参考压力输入端，所述压力继电器的输出端连接所述直流电机的输入端，所述直流电机电连接所述真空泵，所述电源给所述直流电机和压力继电器供电。

所述减震器为一橡胶块。

所述减震器为一弹簧。

所述减震器为一弹簧阻尼结构。

所述弹簧阻尼结构包括一减震器外壳、一具有阻尼孔的活塞、一弹簧、一推杆和流体，所述活塞、弹簧和流体均封装在所述减震器外壳中，所述弹簧连接所述推杆，该推杆与所述真空助力器固定连接，与所述制动踏板连接的推杆贯穿所述减震器外壳与所述活塞固定连接。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、由于本发明在现有的复合制动***的制动总成与真空助力器之间的推杆上增设有一减震器，因此当***中出现主缸压力高频振动时，可以使制动踏板的震动缓解而得到减小，从而改善了制动感觉。2、由于本发明在现有的复合制动***的压力液压调节模块的二进液口所在的油路管路上分别增设有一主阀，因此当进行制动能量回收并且车速变低需要减小电机制动转矩时，就需要打开液压调节模块中的左前轮和右前轮的进油阀，若在该过程中关闭两主阀，同时控制液压调节模块中的电机转速和左、右前轮的进油阀的开关占空比，则可实现较好的制动踏板感觉。3、由于本发明在真空助力器的真空输入端增设连接一由真空泵、直流电机、压力继电器和电源组成的真空供给模块，因此当参考压力高于设定值时压力继电器导通，直流电机带动真空泵工作，当参考压力小于设定值时压力继电器断开，直流电机停止工作，这样可以使真空助力器中的真空度维持在一个合适的范围内。4、由于本发明增设的减震器可以采用一弹簧阻尼结构，还可以采用价格低廉的弹簧或橡胶块，因此不仅加工制造简单，而且成本低廉。5、由于本发明采用弹簧阻尼结构作为减震器时，能够在确保减震器的共振频率较低的条件下采用较高强度的弹簧，因此保证了减震器的行程较小，从而可以得到更好的制动踏板感觉。本发明对原车的液压制动***改动小，又能够保证较好的制动踏板感觉，能够广泛应用在电驱动车辆的制动能量回收***中。

附图说明

图1是现有的复合制动***的结构示意图

图2是本发明结构示意图

图3是本发明中减震器的第一实施例的连接结构图

图4是本发明中减震器的第二实施例的连接结构图

图5是本发明中减震器的第三实施例的连接结构图

图6是本发明中真空供给模块的结构示意图

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

本发明为了在实现串联式制动能量回收的同时得到较好的制动踏板感觉，在现有的复合制动***的基础上增设有一减震器、一真空供给模块和两主阀。

如图1所示，现有的复合制动***包括一液压制动***1和一电机制动***2，电机制动***2通过电机发电将一部分车辆动能转化为电能储存在蓄电池中，不足的制动力由液压制动***1提供。

其中，现有的液压制动***1包括一制动总成3、一真空助力器4、一制动主缸5、一液压调节模块6、四制动轮缸7、六压力传感器8、四轮速传感器9和制动控制器10。制动总成3由制动踏板31、踏板臂32、踏板臂第一枢轴33、踏板臂第二枢轴34和推杆35组成。液压制动***1的机械连接(如图1中的实线所示)为：制动总成3中的制动踏板31通过踏板臂32与踏板臂第一枢轴33连接，踏板臂第一枢轴33与车体(图中未示出)相连接，制动踏板31通过踏板臂第二枢轴34与推杆35相连接；推杆35与真空助力器4连接；真空助力器4上的推杆与制动主缸5的推杆连接。液压制动***1的油路连接(如图1中的虚线所示)为：制动主缸5的二出液口51、52分别通过管路与液压调节模块6的二进液口61、62连接，液压调节模块6上的四出液口分别通过管路与四制动轮缸7的进液口相连接，以实现对四车轮U1、U2、U3、U4的制动，在每一油路管路上分别设置有一压力传感器8。液压制动***1的电路连接(如图1中的虚点线所示)为：四轮速传感器9采集到车轮U1、U2、U3、U4的轮速信息以及各压力传感器8采集到的各油路管路的压力信息输送给制动控制器10，制动控制器10根据轮速信息判断车轮U是否趋于抱死，同时根据制动轮缸7压力和电机制动转矩来确定制动轮缸7压力的增减控制。

如图1所示，现有的电机制动***2包括一电池11、一电机控制器12、一电机13和一变速器14。电机制动***2中的电池11的输出端和电机控制器12的输入端同时与制动控制器10的CAN口电连接，且电机控制器12的输入端和输出端分别电连接电池11的输出端和电机13的输入端。电机13的输出端与变速器14的输入端连接，变速器14的输出端连接差速器15，用于驱动车轮U转动。

如图3～5所示，本发明的液压制动***1中，为了在调节制动轮缸液压制动力时大大减小制动踏板31的震动，在制动总成3与真空助力器4之间的推杆35上设置有一减震器16。减震器16可以采用一橡胶块(如图3所示)，也可以采用一弹簧(如图4所示)，还可以采用一弹簧阻尼结构(如图5所示)。当减震器16为一弹簧阻尼结构时，弹簧阻尼结构包括一减震器外壳161、一具有阻尼孔162的活塞163、一弹簧164、一推杆165和流体166，活塞163、弹簧164和流体166均封装在减震器外壳161中，流体166可以经阻尼孔162流动，活塞163可以在流体166的润滑作用下，使弹簧164作伸缩运动。制动总成3中的推杆35贯穿减震器外壳161与活塞163固定连接，弹簧164通过推杆165与真空助力器4固定连接，当推杆165轴向运动时，弹簧164和流体166将此运动传递至活塞163。

如图6所示，本发明的液压制动***1中的真空助力器4的真空输入端41增设连接一真空供给模块17，真空供给模块17包括一真空泵171、一直流电机172、一压力继电器173和一电源174。真空泵171的输出端通过一管道同时连接真空输入端41和压力继电器173的参考压力输入端，压力继电器173的输出端连接直流电机172的输入端，直流电机172电连接真空泵171，电源174给直流电机172和压力继电器173供电。当参考压力高于设定值时压力继电器173导通，直流电机172带动真空泵171工作，当参考压力小于设定值时压力继电器173断开，直流电机172停止工作，这样可以使真空助力器4中的真空度维持在一个合适的范围内。

如图1所示，本发明的液压调节模块6的进液口61、62所在的油路管路上分别增设有一主阀18和一主阀19，这样做的好处是：当进行制动能量回收并且车速变低需要减小电机制动转矩时，需要同步增大液压制动力，即打开液压调节模块6中的左前轮U1和右前轮U2的进油阀，这会导致制动踏板31下陷，影响踏板感觉。若在此过程中关闭主阀18、19，同时控制液压调节模块6中的电机转速和左前轮U1、右前轮U2的进油阀的开关占空比则可实现较好的制动踏板感觉。本实施例中，主阀18、19均可以采用现有的电磁开关阀。

本发明工作时，制动控制器10从压力传感器8读取制动主缸制动轮缸的压力信号、从电机读取电机制动转矩信号并且从轮速传感器9中得到轮速，若车轮未趋于抱死，则根据制动主缸的压力计算电机制动转矩的目标值，根据电机实际转矩和前轮制动轮缸的压力决定需要增大前轮制动轮缸的压力还是减小前轮制动轮缸的压力。若需增大前轮制动轮缸的压力则使前轮制动轮缸的两个进油阀打开，若需减小前轮制动轮缸的压力则使前轮制动轮缸的两个出油阀打开。

Claims (5)

1.一种复合制动***，它包括一由制动踏板、真空助力器、制动主缸、液压调节模块、制动轮缸、压力传感器、轮速传感器和制动控制器构成的液压制动***和一电机制动***，其特征在于：所述制动踏板与真空助力器之间的推杆上增设有一减震器，所述液压调节模块上的两个进液口所在的油路管路上分别增设有一主阀，所述真空助力器上的真空输入端增设连接一真空供给模块；所述真空供给模块包括一真空泵、一直流电机、一压力继电器和一电源，所述真空泵的输出端通过一管道同时连接所述真空助力器上的真空输入端和所述压力继电器的参考压力输入端，所述压力继电器的输出端连接所述直流电机的输入端，所述直流电机电连接所述真空泵，所述电源给所述直流电机和压力继电器供电。

2.如权利要求1所述的一种复合制动***，其特征在于：所述减震器为一橡胶块。

3.如权利要求1所述的一种复合制动***，其特征在于：所述减震器为一弹簧。

4.如权利要求1所述的一种复合制动***，其特征在于：所述减震器为一弹簧阻尼结构。

5.如权利要求4所述的一种复合制动***，其特征在于：所述弹簧阻尼结构包括一减震器外壳、一具有阻尼孔的活塞、一弹簧、一推杆和流体，所述活塞、弹簧和流体均封装在所述减震器外壳中，所述弹簧连接所述推杆，该推杆与所述真空助力器固定连接，与所述制动踏板连接的推杆贯穿所述减震器外壳与所述活塞固定连接。

Images