CN111071229A - 一种气助力液压制动***及新能源汽车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车技术领域，公开了一种气助力液压制动***及新能源汽车，气助力液压制动***包括液压制动装置、气助力装置、电机制动装置和电控装置。液压制动装置包括前轴制动机构和后轴制动机构；气助力装置通过气压管路分别与前轴制动机构和后轴制动机构连通，进而分别为前轴制动机构和后轴制动机构的液压制动提供气压驱动力；电机制动装置用于电机制动汽车；电控装置分别与气助力装置及电机制动装置电连接，进而够调控气助力装置分别作用于前轴制动机构和后轴制动机构的气压驱动力，且还能够调控电机制动装置的制动力。其优点为：能协同控制气助力装置及电机制动装置实现汽车制动，提高能量回收效率和续航里程，适用于3.5吨以上的新能源汽车。

Description

一种气助力液压制动***及新能源汽车

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种气助力液压制动***及新能源汽车。

背景技术

现阶段，由于博世、爱信的电控助力器只适用于总重小于3.5吨的车辆，新能源汽车的液压制动***受该类零部件资源的限制只能适用于总重小于3.5吨的新能源汽车。对于总重大于3.5吨的液压制动的新能源汽车，几乎采用并联式制动能量回收策略，此策略制动能量回收效率低。而随着城市物流公司对液压制动的新能源汽车续航里程需求的不断提升，实现高效的能量回收成为了亟待解决的问题。

因此，亟需提供一种气助力液压制动***及新能源汽车，能够提高总重大于3.5吨的新能源汽车的能量回收效率，进而提高续航里程。

发明内容

本发明的目的在于提出一种气助力液压制动***，能够提高总重大于3.5吨的新能源汽车的能量回收效率，进而提高续航里程。

为达此目的本发明采用以下技术方案：

一种气助力液压制动***，包括：

液压制动装置，包括用于液压制动汽车前轴的前轴制动机构和用于液压制动汽车后轴的后轴制动机构；

气助力装置，通过气压管路分别与所述前轴制动机构和所述后轴制动机构连通，所述气助力装置用于分别为所述前轴制动机构和所述后轴制动机构的液压制动提供气压驱动力；

电机制动装置，用于电机制动汽车；

电控装置，分别与所述气助力装置及所述电机制动装置电连接，所述电控装置能够调控所述气助力装置分别作用于所述前轴制动机构和所述后轴制动机构的气压驱动力，且所述电控装置还能够调控所述电机制动装置的制动力，以实现制动能量回收。

可选地，所述气助力装置包括：

电动空压机、储气筒以及分别与所述电控装置电连接的电控制动阀、前轴桥控模块和后轴桥控模块，所述电控制动阀上开设有相互独立的前轴制动控制通路及后轴制动控制通路，所述电控制动阀上还设置有用于主动控制所述前轴制动控制通路及所述后轴制动控制通路的开度的制动踏板，所述储气筒包括相互独立的第一气室和第二气室，其中，

所述电动空压机的出气口分别连通所述第一气室的进气口以及所述第二气室的进气口，且所述第一气室的出气口连通所述前轴制动控制通路上开设的第一进气口，所述前轴制动控制通路上开设的第一出气口连通所述前轴桥控模块上开设的进气口，所述前轴桥控模块上开设的出气口通过气压管路连通所述前轴制动机构；所述第二气室上开设的出气口连通所述后轴制动控制通路上开设的第二进气口，所述后轴制动控制通路上开设的第二出气口连通所述后轴桥控模块上开设的进气口，所述后轴桥控模块上开设的出气口通过气压管路连通所述后轴制动机构。

可选地，所述前轴桥控模块包括第一气压传感器，所述第一气压传感器设置于所述前轴桥控模块上开设的出气口处，且所述第一气压传感器与所述电控装置电连接；

所述后轴桥控模块包括第二气压传感器，所述第二气压传感器设置于所述后轴桥控模块上开设的出气口处，且所述第二气压传感器与所述电控装置电连接。

可选地，所述前轴桥控模块上还开设有与所述前轴桥控模块上开设的出气口相连通的第一旁通进气口，所述第一旁通进气口通过气压管路与所述第一气室上开设的出气口连通，所述电控装置被配置为能电控调节所述第一旁通进气口的开度；

所述后轴桥控模块上还开设有与所述后轴桥控模块上开设的出气口相连通的第二旁通进气口，所述第二旁通进气口通过气压管路与所述第二气室上开设的出气口连通，所述电控装置被配置为能电控调节所述第二旁通进气口的开度。

可选地，所述气助力装置还包括：

电控空气处理单元，所述电控空气处理单元上开设有串接于所述电动空压机及所述第一气室之间的第一空气处理通路，所述电控空气处理单元上还开设于串接于所述电动空压机及所述第二气室之间的第二空气处理通路。

可选地，所述液压制动装置还包括储液器，所述前轴制动机构包括前气压助力器带主缸总成和用于前轴制动的前轴制动组件，所述后轴制动机构包括后气压助力器带主缸总成和用于后轴制动的后轴制动组件，其中，

所述前气压助力器带主缸总成包括通过活塞相互隔离的第一液压室和第一气压室，所述第一气压室用于向所述第一液压室提供气压驱动力，所述第一气压室上开设的进气口与所述前轴桥控模块上开设的出气口连通，所述储液器上开设的出液口连通所述第一液压室上开设的入液口，所述第一液压室上开设的出液口通过液压管路连通所述前轴制动组件；

所述后气压助力器带主缸总成包括通过活塞相互隔离的第二液压室和第二气压室，所述第二气压室用于向所述第二液压室提供气压驱动力，所述第二气压室上开设的进气口与所述后轴桥控模块上开设的出气口连通，所述储液器上开设的出液口连通所述第二液压室上开设的入液口，所述第二液压室上开设的出液口通过液压管路连通所述后轴制动组件。

可选地，所述第一液压室上开设的出液口与所述前轴制动组件之间串接有第一ABS电磁阀；所述第二液压室上开设的出液口和所述后轴制动组件之间串接有第二ABS电磁阀，所述第一ABS电磁阀和所述第二ABS电磁阀分别与所述电控装置电连接。

可选地，所述第一ABS电磁阀与所述第一液压室相连通的液压管路上设置有第一液压传感器，所述第一液压传感器与所述电控装置电连接；

所述第二ABS电磁阀与所述第二液压室相连通的液压管路上设置有第二液压传感器，所述第二液压传感器与所述电控装置电连接。

可选地，所述电控装置包括：

控制器，与所述气助力装置及所述电机制动装置电连接；

车速检测机构，与所述控制器电连接，用于检测汽车前轮以及汽车后轮的转速。

本发明的另一个目的在于提出一种新能源汽车，其气助力液压制动***能够提高总重大于3.5吨的新能源汽车的能量回收效率，进而提高续航里程。

为达此目的本发明采用以下技术方案：

一种新能源汽车，包括如上所述的气助力液压制动***。

本发明的有益效果在于：

相比现有技术中的总重大于3.5吨的新能源汽车的液压制动能量回收***所普遍采用的并联式能量回收策略，本发明通过电控装置能够协同控制气助力装置以及电机制动装置来实现汽车制动。在满足能量回收的条件下，先通过电机制动装置进行制动，以进行制动能量回收，当电机制动装置无法满足车辆制动需求时，再配合使用气助力装置提供气压驱动力驱动前轴制动机构以及后轴制动机构分别进行液压制动，进而能够有效提高回收制动能量的效率以及车辆续航里程，其克服了现有技术中总重大于3.5吨的新能源汽车由于零部件资源的限制而只能采用制动能量回收效率低的并联式能量回收策略的液压制动***的问题，适用于总重大于3.5吨的新能源汽车。

附图说明

图1是本发明提供的气助力液压制动***的控制原理图；

图2是本发明提供的电控制动阀的结构示意图。

图中：

100-气助力装置；101-电动空压机；102-电控空气处理单元；103-第二气室；104-第一气室；105-电控制动阀；1051-第一进气口；1052-第一出气口；1053-第二进气口；1054-第二出气口；106-后轴桥控模块；107-第二气压传感器；108-前轴桥控模块；109-第一气压传感器；110-第一气室传感器；111-第二气室传感器；112-车辆仪表盘和语音报警单元；

200-液压制动装置；201-储液器；202-前气压助力器带主缸总成；203-后气压助力器带主缸总成；204-一体式ABS电磁阀；205-第一液压传感器；206-第二液压传感器；207-第一前轮制动器总成；208-第二前轮制动器总成；209-第一后轮制动器总成；210-第二后轮制动器总成；

300-电机制动装置；

400-电控装置；401-整车CAN总线；402-第一前轮轮速检测组件；403-第二前轮轮速检测组件；404-第一后轮轮速检测组件；405-第二后轮轮速检测组件；406-制动控制器；407-液压ABS控制器。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

如图1所示，本实施例提出的一种气助力液压制动***，主要应用于总重量3.5吨以上新能源汽车。气助力液压制动***主要包括气助力装置100、液压制动装置200、电机制动装置300和电控装置400。其中，液压制动装置200包括用于液压制动汽车前轴的前轴制动机构和用于液压制动汽车后轴的后轴制动机构。气助力装置100通过气压管路分别与前轴制动机构和后轴制动机构连通，气助力装置100用于分别为前轴制动机构和后轴制动机构的液压制动提供气压驱动力。电机制动装置300用于电机制动汽车。电控装置400分别与气助力装置100及电机制动装置300电连接，电控装置400能够调控气助力装置100分别作用于前轴制动机构和后轴制动机构的气压驱动力，且电控装置400还能够调控电机制动装置300的制动力，以实现制动能量回收。本实施例中，电机制动装置300能够为车辆后轴提供电机制动力矩，实现电机制动。

本实施例的气助力液压制动***通过电控装置400实现对气助力装置100以及电机制动装置300的协同且独立控制。电控装置400可以根据实际制动需求来控制气助力装置100分别对液压制动装置200的前轴制动机构以及后轴制动机构提供相应的气压驱动力，进而实现前轴制动机构液压制动汽车前轮及后轴制动机构液压制动汽车后轮的液压制动；同时，电控装置400还能够同步独立控制电机制动装置300进行制动，进而实现能量回收。

相比现有技术中，总重大于3.5吨的新能源汽车的液压制动能量回收***所普遍采用的并联式能量回收策略，本实施例的气助力液压制动***通过电控装置400能够协同同步控制气助力装置100以及电机制动装置300来实现汽车制动及制动能量回收。在满足能量回收的条件下，本实施例可以先通过电机制动装置300进行电机制动，从而实现能量回收，当电机制动装置的制动力无法满足车辆的制动需求时，在电控装置400的控制下，再配合使用气助力装置100驱动前轴制动机构以及后轴制动机构分别进行液压制动，来满足制动需求，进而能够有效提高车辆的制动能量回收效率，提高车辆续航里程；其克服了现有技术中总重大于3.5吨的新能源汽车由于零部件资源的限制而只能采用能量回收效率低的并联式能量回收策略的液压制动***的问题，本实施例的气助力液压制动***适用于总重大于3.5吨的新能源汽车。

具体而言，如图1-2所示，气助力装置100包括电动空压机101、储气筒、以及分别与电控装置400电连接的电控制动阀105、前轴桥控模块108和后轴桥控模块106。其中，电控制动阀105上开设有相互独立的前轴制动控制通路及后轴制动控制通路，电控制动阀105上还设置有用于主动踩踏控制前轴制动控制通路及后轴制动控制通路的开度的制动踏板1055，储气筒包括相互独立设置的第一气室104和第二气室103。而储气筒上还设置于用于检测第一气室104的气压的第一气室传感器110以及用于检测第二气室103的气压的第二气室传感器111。此外，气助力液压制动***还包括车辆仪表盘和语音报警单元112。第二气室传感器111和第一气室传感器110分别与车辆仪表盘和语音报警单元112电连接，进而将气压值电信号分别传递到车辆仪表盘及语音报警单元112，用于气压值过低报警。

而如图1所示，本实施例中，电动空压机101的出气口分别连通第一气室104的进气口以及第二气室103的进气口，电动空压机101用于提供高压气体，且第一气室104的出气口连通前轴制动控制通路的第一进气口1051，前轴制动控制通路上开设的第一出气口1052连通前轴桥控模块108上开设的进气口，前轴桥控模块108上开设的出气口通过气压管路连通前轴制动机构。第二气室103上开设的出气口连通后轴制动控制通路上开设的第二进气口1053，后轴制动控制通路上开设的第二出气口1054连通后轴桥控模块106上开设的进气口，后轴桥控模块106上开设的出气口通过气压管路连通后轴制动机构。

本实施例，通过踩踏制动踏板1055能够进行主动液压制动。踩踏制动踏板1055后，根据不同的踩踏行程，前轴制动控制通路及后轴制动控制通路分别会处于相对应的不同的开度状态；同时，电控制动阀105内设置的制动位移传感器能够将踩踏制动信号反馈给电控装置400。在需要进行液压制动的条件下，电控装置400能够根据制动需求，再分别控制后轴桥控模块106上开设的与第二出气口1054相连通的进气口的开度值以及前轴桥控模块108上开设的与第一出气口1052相连通的进气口的开度值，进而为前轴制动机构和后轴制动机构提供相应的气压驱动力。

而对于液压制动装置200，具体而言，如图2所示，液压制动装置200还包括储液器201，前轴制动机构则包括前气压助力器带主缸总成202和用于前轴制动的前轴制动组件，前轴制动组件包括通过液压管路与前气压助力器带主缸总成202连通的第一前轮制动器总成207和第二前轮制动器总成208。其中，前气压助力器带主缸总成202包括通过活塞相互隔离的第一液压室和第一气压室，第一气压室用于向第一液压室提供气压驱动力，第一气压室上开设的进气口与前轴桥控模块108上开设的出气口连通，储液器201上开设的出液口连通第一液压室上开设的入液口，第一液压室上开设的出液口通过液压管路连通前轴制动组件。后轴制动机构则包括后气压助力器带主缸总成203和用于后轴制动的后轴制动组件，后轴制动组件包括通过液压管路与后气压助力器带主缸总成203相连通的第一后轮制动器总成209和第二后轮制动器总成210。其中，后气压助力器带主缸总成203包括通过活塞相互隔离的第二液压室和第二气压室，第二气压室用于向第二液压室提供气压驱动力，第二气压室上开设的进气口与后轴桥控模块106上开设的出气口连通，储液器201上开设的出液口连通第二液压室上开设的入液口，第二液压室上开设的出液口通过液压管路连通后轴制动组件。本实施例中的前气压助力器带主缸总成202和后气压助力器带主缸总成203均采用使用实用新型专利CN204472779U的气顶液空气加力泵。

此外，为了避免液压制动过程中的抱死问题，如图1所示，前气压助力器带主缸总成202的第一液压室的出液口与前轴制动组件之间串接有第一ABS电磁阀。后气压助力器带主缸总成203的第二液压室的出液口和后轴制动组件之间串接有第二ABS电磁阀，第一ABS电磁阀和第二ABS电磁阀与电控装置400电连接，进而避免了液压制动过程中的抱死问题。在本实施例中，第一ABS电磁阀和第二ABS电磁阀设计为一体式ABS电磁阀204。在其他实施例中也可以是分体式独立设计，也能起到相同的效果。

而为了能够准确监控前轴制动组件的液压制动力以及后轴制动组件的液压制动力，如图1所示，一体式ABS电磁阀204与第一液压室相连通的液压管路上设置有第一液压传感器205，第一液压传感器205与电控装置400电连接，进而实现能够准确监控前轴制动组件的液压制动力。一体式ABS电磁阀204与第二液压室相连通的液压管路上设置有第二液压传感器206，第二液压传感器206与电控装置400电连接，进而实现能够准确监控后轴制动组件的液压制动力。

此外，为了实现对前轴桥控模块108的出气口以及后轴桥控模块106的出气口处的气压值的实时准确监控，以使电控装置400实时掌控输送于前气压助力器带主缸总成202的第一气压室以及输送于后气压助力器带主缸总成203的第二气压室的气压值。本实施例中，前轴桥控模块108包括第一气压传感器109，第一气压传感器109设置于前轴桥控模块108上开设的出气口处，且第一气压传感器109与电控装置400电连接，实现对前轴桥控模块108上开设的出气口处的气压值的实时准确监控；后轴桥控模块106包括第二气压传感器107，第二气压传感器107设置于后轴桥控模块106上开设的出气口处，且第二气压传感器107与电控装置400电连接，进而实现对后轴桥控模块106上开设的出气口处的气压值的实时准确监控。

在电控装置400能够工作的状态下，为了实现当出现紧急状况等特殊情况时，驾驶人员不用主动踩踏制动踏板1055，汽车也能够在电控装置400的控制下实现自动液压制动，进而也能够配合适用于无人驾驶时的车辆制动控制。如图1所示，前轴桥控模块108上还开设有与前轴桥控模块108上开设的出气口相连通的第一旁通进气口(图中未标示)，第一旁通进气口通过气压管路与第一气室104上开设的出气口连通，电控装置400能电控调节第一旁通进气口的开度。后轴桥控模块106上还开设有与后轴桥控模块106的出气口相连通的第二旁通进气口，第二旁通进气口通过气压管路与第二气室103上开设的出气口连通，电控装置400能电控调节第二旁通进气口的开度。本实施例中，前轴桥控模块108和后轴桥控模块106采用现有的通道压力控制模块，其分别通过电控装置400分别实现对前轴桥控模块108上开设的与第一出气口1052相连通的进气口、前轴桥控模块108上开设的与第一气室104的出气口相连通的第一旁通进气口、后轴桥控模块106上开设的与第二出气口1054相连通的进气口、后轴桥控模块106上开设的与第二气室103的出气口相连通的第二旁通进气口的开度值的控制，需要说明的是，在电控装置400没有给出打开信号的情况下，前轴桥控模块108的第一旁通进气口和后轴桥控模块106的第二旁通进气口为常闭设置，而前轴桥控模块108的用于连通第一出气口1052的进气口以及后轴桥控模块106上开设的用于连通第二出气口1054的进气口为常开设置。具体而言，通过电控装置400控制前轴桥控模块108的第一旁通进气口与前轴桥控模块108上开设的出气口连通，进而直接为前气压助力器带主缸总成202提供制动气压驱动力；同时，也能够控制后轴桥控模块106的第二旁通进气口与后轴桥控模块106上开设的出气口连通，进而直接为后气压助力器带主缸总成203提供制动气压驱动力，实现前轴和后轴的液压制动。进而使得气助力液压制动系既可以通过踩踏制动踏板1055实现踩踏制动控制，也可以通过电控装置400的电信号控制实现无人驾驶时或者紧急状况下的主动制动控制，具体不再赘述。

而为了保证气助力液压制动系中的高压气体的清洁和干燥，如图1所示，气助力装置100还包括电控空气处理单元102，电控空气处理单元102上开设有串接于电动空压机101及第一气室104之间的第一空气处理通路，电控空气处理单元102上还开设于串接于电动空压机101及第二气室103之间的第二空气处理通路，进而起到清洁和干燥气体的作用。

如图1-2所示，整个气助力液压制动***通过踩踏制动踏板1055触发电控制动阀105内设置的制动位移传感器，进而能够将踩踏制动信号反馈给电控装置400，再配合电控装置400根据实际制动需求以及能量回收需求做出判断和最终的制动控制，实现气助力液压制动以及电机制动两种制动方式的灵活搭配，进而提高了制动能量回收效率，提供了车辆的续航里程。其中，电控装置400包括控制器和车速检测机构。控制器与气助力装置100及电机制动装置300电连接。车速检测机构与控制器电连接，用于检测汽车前轮以及汽车后轮的转速。

而控制器则包括整车CAN总线401、制动控制器406和液压ABS控制器407。其中，CAN是Controller Area Network的缩写(以下称为CAN)，是ISO国际标准化的串行通信协议。在汽车产业中，出于对安全性、舒适性、方便性、低公害、低成本的要求，各种各样的电子控制***被开发了出来。由于这些***之间通信所用的数据类型及对可靠性的要求不尽相同，由多条总线构成的情况很多，线束的数量也随之增加。为适应“减少线束的数量”、“通过多个LAN，进行大量数据的高速通信”的需要，1986年德国电气商博世公司开发出面向汽车的CAN通信协议。此后，CAN通过ISO11898及ISO11519进行了标准化，在欧洲已是汽车网络的标准协议。车速检测机构则包括结构相同的第一前轮轮速检测组件402、第二前轮轮速检测组件403、第一后轮轮速检测组件404和第二后轮轮速检测组件405。具体的，第一前轮轮速检测组件402包括齿圈和轮速传感器，通过轮速传感器检测齿圈转速，进而监控车轮转速。

如图1所示，本实施例中，车速检测机构与液压ABS控制器407电连接，液压ABS控制器407与制动控制器406电连接，制动控制器406与整车CAN总线401电连接，整车CAN总线401能够为制动控制器406提供动力电池信号，液压ABS控制器407能够为制动控制器406提供车速信号。制动控制器406可根据电控制动阀105的信号判断制动强度，并结合动力电池信号以及车速信号，分析判断并控制后轴桥控模块106及前轴桥控模块108，实现调节进入前气压助力器带主缸总成202和后气压助力器带主缸总成203的气压值，进而进行液压制动，或者控制电机制动装置300进行电机制动来回收制动能量。

具体的，本实施例提供的气助力液压制动***的通过踩踏制动踏板1055为制动手段的制动及能量回收过程如下：

首先，气助力液压制动***的制动及能量回收主要分为供电***故障状态和供电***正常状态两种情况，而供电***正常状态下的制动及能量回收又分为紧急制动和非紧急制动两种状态，即通过踩踏制动踏板1055为制动手段的制动及能量回收具体包括供电***故障状态下的紧急制动、供电***正常状态下的紧急制动、供电***正常状态下的非紧急制动。

1)供电***故障状态下的紧急制动：

当供电***出现故障时，前轴桥控模块108的第一旁通进气口和后轴桥控模块106的第二旁通进气口为常闭设置，为了保障车辆安全，此时电控制动阀105可根据驾驶员踩踏制动踏板1055的制动意图，将电控制动阀105的前轴制动控制通路及后轴制动控制通路打开，进而控制气压输送至前轴桥控模块108上开设的进气口和后轴桥控模块106上开设的进气口处，而此时前轴桥控模块108上开设的出气口与前轴桥控模块108上开设的进气口连通，后轴桥控模块106上开设的出气口与后轴桥控模块106上开设的进气口连通，最终实现将储气筒的第一气室104内的高压气体分别输送到前气压助力器带主缸总成202和后气压助力器带主缸总成203内，达到车辆液压制动的目的；而此状态下，电机制动装置300不进行电机制动。

2)供电***正常状态下的紧急制动：

在供电***正常，驾驶人员需要踩踏制动踏板1055紧急制动的情况下：

当驾驶员快速踩下制动踏板1055，电控制动阀105的工作行程增加，制动控制器406根据电控制动阀105的工作行程及踩踏速度，判断车辆为紧急制动。制动控制器406根据电控制动阀105的工作行程判断整车所需制动强度，计算出前轴制动和后轴制动需要的液压力，利用前气压助力器带主缸总成202和后气压助力器带主缸总成203的结构参数，计算出达到第一前轮制动器总成207、第二前轮制动器总成208、第一后轮制动器总成209和第二后轮制动器总成210的液压力的气压值后，制动控制器406给定前轴桥控模块108上开设的与第一出气口1052相连通的进气口和后轴桥控模块106上开设的与第二出气口1054相连通的进气口一个开度信号，使储气筒4的第一气室104和第二气室103的高压空气分别通过前轴桥控模块108和后轴桥控模块106，并进入前气压助力器带主缸总成202和后气压助力器带主缸总成203内，从而产生满足车辆所需制动强度的液压力，并通过一体式液压ABS电磁阀204，最终将液压力作用到第一前轮制动器总成207、第二前轮制动器总成208、第一后轮制动器总成209和第二后轮制动器总成210上，产生制动力矩，实现车辆液压制动；而此状态下，电机制动装置300不进行电机制动。

3)供电***正常状态下的非紧急制动：

驾驶员踩下制动踏板1055，电控制动阀105工作，制动控制器406根据电控制动阀105的工作行程，判断车辆所需制动强度；

3.1)当车辆制动强度≤Z(Z表示制动强度阀值，通常设定为0.15)时，

制动控制器406判断液压ABS控制器407的轮速信号和整车CAN总线401的动力电池信号，如满足制动能量回收条件，动力电池需要充电，则通过电机制动装置300进行电机制动，实现制动能量回收；此时不对车辆的前轴和后轴进行液压制动。

3.2)驾驶员继续踩下制动踏板1055，电控制动阀105的工作行程增加，制动控制器406根据电控制动阀105的工作行程，判断车辆所需制动强度；

3.21)当车辆制动强度>Z时，

如果电机制动装置300的制动力能够满足制动需求，则进一步，制动控制器406判断液压ABS控制器407的轮速信号和整车CAN总线401的动力电池信号：

如果满足制动能量回收条件，则车辆的后轴只有电机制动装置300提供电机制动力，后轴液压制动机构不产生液压制动力；同时，制动控制器406根据车辆所需制动强度，计算出车辆前轴制动所需液压力，利用前气压助力器带主缸总成202的结构参数，计算出前轴液压制动所需提供的气压值后，制动控制器406给定前轴桥控模块108上开设的与第一出气口1052相连通的进气口一个开度值信号，使储气筒的第一气室104内的压缩空气通过前轴桥控模块108进入前气压助力器带主缸总成202内，从而产生满足车辆所需制动强度的液压力，并通过一体式液压ABS电磁阀204到达第一前轮制动器总成207和第二前轮制动器总成208内，最终产生液压制动力矩。在此过程中，前气压助力器带主缸总成202与一体式液压ABS电磁阀204之间的液压管路上设置的第一液压传感器205将液压管路的液压值信号传输到制动控制器406，用来判断制动控制器406计算准确性。

如果不满足制动能量回收条件，电机制动装置300的制动力将持续递减，同时制动控制器406计算出后轴液压制所需液压力的气压值后，制动控制器406给定后轴桥控模块106上开设的与第二出气口1054相连通的进气口一个开度值信号，使储气筒的第二气室103内压缩空气通过后轴桥控模块106并进入后气压助力器带主缸总成203内，从而产生补偿电机制动装置300递减的制动力所需的液压力，并通过一体式液压ABS电磁阀204到达第一后轮制动器总成209和第二后轮制动器总成210内，最终产生液压制动力矩。在此过程中，后气压助力器带主缸总成203与一体式液压ABS电磁阀204之间的液压管路上设置的第二液压传感器206将液压管路的液压值信号传输到制动控制器406，用来判断制动控制器406计算准确性，同时保证制动能量回收***退出时车辆制动的稳定性。

3.22)如果电机制动装置300的制动力不能够满足制动需求，则进一步，制动控制器406判断液压ABS控制器407的轮速信号和整车CAN总线401的动力电池信号：

如果满足制动能量回收条件，则将电机制动装置300的最大制动力矩Tmax施加于车辆后轴，同时制动控制器406计算出由第一后轮制动器总成209和第二后轮制动器总成210产生的制动力矩，从而计算出达到第一后轮制动器总成209和第二后轮制动器总成210所需液压力的气压值。然后，制动控制器406给定后轴桥控模块106上开设的与第二出气口1054相连通的进气口一个开度值信号，使储气筒的第二气室103内压缩空气通过后轴桥控模块106并进入后气压助力器带主缸总成203内，从而产生满足车辆所需制动强度的液压力，并通过一体式液压ABS电磁阀204到达后第一后轮制动器总成209和第二后轮制动器总成210内，最终产生液压制动力矩；在此过程中，后气压助力器带主缸总成203与一体式液压ABS电磁阀204之间的第二液压传感器206将液压管路的液压值信号传输到制动控制器406，用来判断制动控制器406计算准确性。

在控制车辆的后轴进行能量回收的同时，制动控制器406根据车辆所需制动强度，计算出前气压助力器带主缸总成202所需液压力，利用前气压助力器带主缸总成202的结构参数，计算出达到第一前轮制动器总成207和第二前轮制动器总成208所需液压力的气压值后，制动控制器406给定前轴桥控模块108上开设的与第一出气口1052相连通的进气口一个开度值信号，使储气筒的第一气室104内的压缩空气通过前轴桥控模块108进入前气压助力器带主缸总成202内，从而产生满足车辆前轴所需制动强度的液压力，并通过一体式液压ABS电磁阀204到达第一前轮制动器总成207和第二前轮制动器总成208内，最终产生液压制动力矩；在此过程中，前气压助力器带主缸总成202与一体式液压ABS电磁阀204之间的液压管路上设置的第一气压传感器109将液压管路的液压值信号传输到制动控制器406，用来判断制动控制器406计算准确性。

进一步的，如果不满足制动能量回收条件，电机制动装置300的制动力将持续递减，同时制动控制器406计算出第一后轮制动器总成209和第二后轮制动器总成210所需液压力时的气压值；然后，制动控制器406给定后轴桥控模块106上开设的与第二出气口1054相连通的进气口一个开度值信号，使储气筒的第二气室103内的压缩空气通过后轴桥控模块106并进入后气压助力器带主缸总成203内，从而产生补偿电机制动装置300递减制动力所需的液压力，并通过一体式液压ABS电磁阀204到达后第一后轮制动器总成209和第二后轮制动器总成210内，产生液压制动力矩；在此过程中，后气压助力器带主缸总成203与一体式液压ABS电磁阀204之间的液压管路上设置的第二液压传感器206将液压管路的液压值信号传输到制动控制器406，用来判断制动控制器406计算准确性，同时保证制动能量回收***退出时车辆制动的稳定性。

本实施例中，在满足能量回收的情况下，气助力液压制动***相通过电机制动装置300进行电机制动来回收能量，当电机制动装置300的提供制动力不能够满足车辆的制动需求时，制动控制器406分别调控后轴桥控模块106上开设的与第二出气口1054相连通的进气口的开度值以及前轴桥控模块108上开设的与第一出气口1052相连通的进气口的开度值，并分别针对前气压助力器带主缸总成202和后气压助力器带主缸总成203提供相应的气压值，进而实现第一前轮制动器总成207和第二前轮制动器总成208对车辆前轴的液压制动，以及第一后轮制动器总成209和第二后轮制动器总成210对车辆后轴的液压制动，进而提高了车辆制动过程中的制动能量回收效率，提高了车辆的续航里程，适用于总重大于3.5吨新能源汽车。

其次，除此之外，本实施例提供的气助力液压制动***还能够进行主动制动，即在电控装置400能够工作的状态下，驾驶人员不用主动踩踏制动踏板1055，汽车也能够在电控装置400的控制下实现自动液压制动，进而也能够配合适用于无人驾驶时的车辆制动控制。具体而言，主动制动实施过程如下：

制动控制器406接收整车CAN总线401的制动请求，根据其制动请求的制动强度，制动控制器406计算出车辆前轴和后轴的第一前轮制动器总成207、第二前轮制动器总成208、第一后轮制动器总成209和第二后轮制动器总成210所需液压力，利用前气压助力器带主缸总成202和后气压助力器带主缸总成203的结构参数，计算出达到第一前轮制动器总成207、第二前轮制动器总成208、第一后轮制动器总成209和第二后轮制动器总成210所需液压力的气压值后，前轴桥控模块108上开设的第一旁通进气口连通前轴桥控模块108上开设的出气口，后轴桥控模块106上开设的第二旁通进气口连通后轴桥控模块106上开设的出气口，且制动控制器406给定前轴桥控模块108上开设的与第一气室104的出气口相连通的第一旁通进气口和后轴桥控模块106上开设的与第二气室103的出气口相连通的第二旁通进气口一个开度信号，进而使储气筒的第一气室104和第二气室103内的高压空气分别通过前轴桥控模块108和后轴桥控模块106，并进入前气压助力器带主缸总成202和后气压助力器带主缸总成203内，从而产生满足车辆所需制动强度的液压力，并通过一体式液压ABS电磁阀204，最终将液压力作用到第一前轮制动器总成207、第二前轮制动器总成208、第一后轮制动器总成209和第二后轮制动器总成210上，产生制动力矩，实现车辆液压制动。

因此，本实施例的气助力液压制动***还适用于智能驾驶的3.5吨以上的新能源汽车，主动制动过程中的制动能量回收技术方案同上述的通过踩踏制动踏板1055为制动手段的制动及能量回收方案相同，其能够有效的提高制动过程中的能量回收效率，提高了车辆续航里程，克服了现有技术中总重大于3.5吨的新能源汽车由于零部件资源的限制而只能采用能量回收效率低的并联式能量回收策略的液压制动***的问题。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种气助力液压制动***，其特征在于，包括：

液压制动装置(200)，包括用于液压制动汽车前轴的前轴制动机构和用于液压制动汽车后轴的后轴制动机构；

气助力装置(100)，通过气压管路分别与所述前轴制动机构和所述后轴制动机构连通，所述气助力装置(100)用于分别为所述前轴制动机构和所述后轴制动机构的液压制动提供气压驱动力；

电机制动装置(300)，用于电机制动汽车；

电控装置(400)，分别与所述气助力装置(100)及所述电机制动装置(300)电连接，所述电控装置(400)能够调控所述气助力装置(100)分别作用于所述前轴制动机构和所述后轴制动机构的气压驱动力，且所述电控装置(400)还能够调控所述电机制动装置(300)的制动力，以实现制动能量回收。

2.如权利要求1所述的气助力液压制动***，其特征在于，所述气助力装置(100)包括：

电动空压机(101)、储气筒以及分别与所述电控装置(400)电连接的电控制动阀(105)、前轴桥控模块(108)和后轴桥控模块(106)，所述电控制动阀(105)上开设有相互独立的前轴制动控制通路及后轴制动控制通路，所述电控制动阀(105)上还设置有用于主动控制所述前轴制动控制通路及所述后轴制动控制通路的开度的制动踏板(1055)，所述储气筒包括相互独立的第一气室(104)和第二气室(103)，其中，

所述电动空压机(101)的出气口分别连通所述第一气室(104)的进气口以及所述第二气室(103)的进气口，且所述第一气室(104)的出气口连通所述前轴制动控制通路上开设的第一进气口(1051)，所述前轴制动控制通路上开设的第一出气口(1052)连通所述前轴桥控模块(108)上开设的进气口，所述前轴桥控模块(108)上开设的出气口通过气压管路连通所述前轴制动机构；所述第二气室(103)上开设的出气口连通所述后轴制动控制通路上开设的第二进气口(1053)，所述后轴制动控制通路上开设的第二出气口(1054)连通所述后轴桥控模块(106)上开设的进气口，所述后轴桥控模块(106)上开设的出气口通过气压管路连通所述后轴制动机构。

3.如权利要求2所述的气助力液压制动***，其特征在于，

所述前轴桥控模块(108)包括第一气压传感器(109)，所述第一气压传感器(109)设置于所述前轴桥控模块(108)上开设的出气口处，且所述第一气压传感器(109)与所述电控装置(400)电连接；

所述后轴桥控模块(106)包括第二气压传感器(107)，所述第二气压传感器(107)设置于所述后轴桥控模块(106)上开设的出气口处，且所述第二气压传感器(107)与所述电控装置(400)电连接。

4.如权利要求2所述的气助力液压制动***，其特征在于，

所述前轴桥控模块(108)上还开设有与所述前轴桥控模块(108)上开设的出气口相连通的第一旁通进气口，所述第一旁通进气口通过气压管路与所述第一气室(104)上开设的出气口连通，所述电控装置(400)被配置为能电控调节所述第一旁通进气口的开度；

所述后轴桥控模块(106)上还开设有与所述后轴桥控模块(106)上开设的出气口相连通的第二旁通进气口，所述第二旁通进气口通过气压管路与所述第二气室(103)上开设的出气口连通，所述电控装置(400)被配置为能电控调节所述第二旁通进气口的开度。

5.如权利要求2所述的气助力液压制动***，其特征在于，所述气助力装置(100)还包括：

电控空气处理单元(102)，所述电控空气处理单元(102)上开设有串接于所述电动空压机(101)及所述第一气室(104)之间的第一空气处理通路，所述电控空气处理单元(102)上还开设于串接于所述电动空压机(101)及所述第二气室(103)之间的第二空气处理通路。

6.如权利要求2所述的气助力液压制动***，其特征在于，所述液压制动装置(200)还包括储液器(201)，所述前轴制动机构包括前气压助力器带主缸总成(202)和用于前轴制动的前轴制动组件，所述后轴制动机构包括后气压助力器带主缸总成(203)和用于后轴制动的后轴制动组件，其中，

所述前气压助力器带主缸总成(202)包括通过活塞相互隔离的第一液压室和第一气压室，所述第一气压室用于向所述第一液压室提供气压驱动力，所述第一气压室上开设的进气口与所述前轴桥控模块(108)上开设的出气口连通，所述储液器(201)上开设的出液口连通所述第一液压室上开设的入液口，所述第一液压室上开设的出液口通过液压管路连通所述前轴制动组件；

所述后气压助力器带主缸总成(203)包括通过活塞相互隔离的第二液压室和第二气压室，所述第二气压室用于向所述第二液压室提供气压驱动力，所述第二气压室上开设的进气口与所述后轴桥控模块(106)上开设的出气口连通，所述储液器(201)上开设的出液口连通所述第二液压室上开设的入液口，所述第二液压室上开设的出液口通过液压管路连通所述后轴制动组件。

7.如权利要求6所述的气助力液压制动***，其特征在于，所述第一液压室上开设的出液口与所述前轴制动组件之间串接有第一ABS电磁阀；所述第二液压室上开设的出液口和所述后轴制动组件之间串接有第二ABS电磁阀，所述第一ABS电磁阀和所述第二ABS电磁阀分别与所述电控装置(400)电连接。

8.如权利要求7所述的气助力液压制动***，其特征在于，

所述第一ABS电磁阀与所述第一液压室相连通的液压管路上设置有第一液压传感器(205)，所述第一液压传感器(205)与所述电控装置(400)电连接；

所述第二ABS电磁阀与所述第二液压室相连通的液压管路上设置有第二液压传感器(206)，所述第二液压传感器(206)与所述电控装置(400)电连接。

9.如权利要求1所述的气助力液压制动***，其特征在于，所述电控装置(400)包括：

控制器，与所述气助力装置(100)及所述电机制动装置(300)电连接；

车速检测机构，与所述控制器电连接，用于检测汽车前轮以及汽车后轮的转速。

10.一种新能源汽车，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的气助力液压制动***。

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