一种兼顾回馈效率与制动效能的制动系统及制动方法技术方案

该发明专利技术公开了一种兼顾回馈效率与制动效能的制动系统及制动方法，涉及电动汽车制动系统，特别地制动能量回收系统及其控制方法。本发明专利技术兼顾回馈效率与制动效能的制动能量回收系统，通过将前轴制动油路与储液杯直接相连，制动主缸空闲出的前腔出油口与踏板行程模拟器相连，从结构上保证了制动过程中可以切断前轴主缸与轮缸之间的液压管路，使得驾驶员踩下制动踏板时，主缸内的制动液不会流入制动轮缸，而是流入踏板模拟器中，从而在增加了制动力的情况下还保证了踏板感觉不会发生变化。

【技术实现步骤摘要】
一种兼顾回馈效率与制动效能的制动系统及制动方法
本专利技术涉及电动汽车制动系统，特别地制动能量回收系统及其控制方法。
技术介绍
制动能量回收系统是电动汽车中最为重要环节的环节之一。而对于前轴驱动车型，增加制动能量回收的同时，制动效能却会降低，制动能量回馈效率与制动效能存在竞争关系。对于制动能量回收系统的研究主要集中在国外，国内研究还处于起步阶段。丰田公司的中国专利公布号CN102470833A,公布日为2012年5月23日，专利技术名称为“制动控制装置以及制动控制方法”，这种制动系统结构紧凑，能很好的发挥制动能量回收功能，但这种系统的制动装置结构复杂，设计复杂，成本较高，且使用了较多电磁阀，电磁阀之间的相互配合精度要求高，目前国内尚未掌握此项关键技术。清华大学的中国专利公布号CN101844518A,公布日为2010年9月29日，专利技术名称为“基于改善制动踏板感觉的制动能量回馈系统”，该制动系统虽然能改善制动踏板感觉，但该系统只是基于现有液压调节系统进行改造，未对ABS/VSC液压控制单元与用于回馈控制的液压调节机构进行集成设计，结构稍显复杂，成本较高，且制动行程远。综上所述，现有的制动能量回收系统虽然能够较好地实现制动能量回收功能，但这种系统的制动装置结构复杂，成本较高；而且针对前轴驱动车型，并未较好的兼容制动效能与回馈效率。因此开发出一个兼顾回馈效率与制动效能的制动能量回收系统，使结构紧凑，实现踏板感觉模拟和压力调节，在回收更多制动能量的同时，提升制动效能，缩短制动距离，具有现实的意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是前驱车型的电动车辆在增加制动能量回收的同时，制动效能却会降低，制动能量回馈效率与制动效能存在竞争关系，提供了一种兼顾回馈效率与制动效能的制动系统及制动方法。为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：一种兼顾回馈效率与制动效能的制动系统，该系统包括：主液压系统、前轮制动系统、后轮制动系统、增压系统；所述主液压系统包括：制动踏板、真空助力器、电动真空泵、制动主缸、储液杯，其中制动踏板通过真空助力器与制动主缸连接，储液杯为制动主缸提供液压油；所述前轮制动系统从储液杯获取液压油，主进油路通过前轴常开电磁阀后分为左、右两支路，分别为左、右前轮提供制动力，每条支路上各设置一制动单元，油路经过制动单元后和并为主出油路；其中制动单元包括：进油电磁阀和出油电磁阀，所述进油电磁阀和出油电磁阀之间分支出油路为轮缸提供制动压力；所述后轮制动系统从制动主缸获取液压油，主进油路通过后轴常开电磁阀后分为左、右两支路，分别为左、右后轮提供制动力，每条支路上各设置一制动单元，油路经过制动单元后和并为主出油路；所述前轮制动系统和后轮制动系统的主出油路合并为回油主路；所述增压系统包括：电动液压泵、高压蓄能器、溢流阀、增压线性电磁阀、减压线性电磁阀，其中电动液压泵从回油主路上获取液压油，油路依次经过增压线性电磁阀、减压线性电池阀后回到回油主路，高压蓄能器通过对电动液压泵与增压线性电磁阀之间的管路进行加压，电动液压泵与增压线性电磁阀之间设置溢流阀，溢流阀的出液管路直接接入回油主路；所述增压系统中通过从增压线性电磁阀与减压线性电磁阀之间引出增压支路为前轮制动系统中前轴常开电磁阀后的进油路进行增压。进一步的，所述主液压系统还设置有踏板行程模拟器电磁阀和踏板行程模拟器与制动主缸连接。进一步的，所述各制动单元的进油电磁阀与出油电磁阀之间设置有压力传感器，所述前轮制动系统和后轮制动系统的主进油路上设置有压力传感器，所述增压系统的动液压泵与增压线性电磁阀质检的管路上设置有压力传感器。一种用于兼顾回馈效率与制动效能的制动系统的制动方法，该方法为：步骤1.由传感器获取制动踏板的行程信号、制动前轴和后轴的压力信号以及各车轮制动器中轮缸制动压力信号，并对信号值进行修正；根据制动踏板行程信号判断驾驶员制动需求，根据驾驶员需求计算目标制动强度；步骤2.根据目标制动强度与再生临界制动强度的关系进行制动模式选择:若目标制动强度小于再生临界制动强度,则进入电机回馈制动模式，进入第3步骤；若目标制动强度大于再生临界制动强度并且小于再生最大制动强度,则进入机电复合制动模式，进入第4步骤；若目标制动强度大于再生最大制动强度,则进入液压制动模式，进入第5步骤；步骤3.此时制动能量回收系统工作在电机回馈制动模式，此模式下只由电机提供制动力，并储存电能；步骤4.此时制动能量回收系统工作在机电复合制动模式，此模式下电机回馈制动和液压制动系统进行联合制动；当目标制动强度大于某一预设制动强度时，回馈制动力矩以一定减小斜率K1减小到0，同时制动控制器控制电动液压泵以相同斜率K1增长两前轮轮缸压力，进行增压控制，进入步骤6；当目标制动强度低于该预设制动强度时，回馈制动力矩以一定增加斜率K2增加到当前系统能够提供的最大回馈制动力矩Tm，同时制动控制器控制电动液压泵以相同斜率减小两前轮轮缸压力，进行减压控制，进入步骤7；当目标制动强度等于预设制动强度时，回馈制动力矩以最大回馈制动力矩提供，同时制动控制器控制液压泵保持两前轮轮缸压力，进行保压控制，进入步骤8；步骤5.此时制动能量回收系统工作在液压制动模式，此模式下整车制动力全部由液压制动力提供，电机回馈制动力输出为零；制动控制器根据目标制动强度，设定目标制动压力，并采集制动能量回收系统的前轮轮缸压力；当目标制动压力小于采集的前轮轮缸压力时，进行增压控制，进入步骤6；当目标制动压力大于采集的前轮轮缸压力时，进行减压控制，进入步骤7；当目标制动压力等于采集的前轮轮缸压力时，进行保压控制，进入步骤8；步骤6.此步骤下前轴进行增压控制，制动控制器控制增压线性阀通电打开，减压线性阀通电关闭，同时控制左前轮进油阀和右前轮进油阀通电打开，控制左前轮出油阀和右前轮出油阀通电关闭，使高压蓄能器的高压油液进入前轮轮缸；步骤7.此步骤下前轴进行减压控制，制动控制器控制增压线性阀通电关闭，减压线性阀通电打开，同时控制左前轮进油阀和右前轮进油阀通电关闭，控制左前轮出油阀和右前轮出油阀通电打开，使前轮轮缸的制动液流入储液杯；步骤8.此步骤下前轴进行保压控制，制动控制器控制增压线性阀通电关闭，减压线性阀通电关闭，同时控制左前轮进油阀和右前轮进油阀通电关闭，控制左前轮出油阀和右前轮出油阀通电关闭，使前轮轮缸压力保持不变。本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1.本专利技术所述的兼顾回馈效率与制动效能的制动能量回收系统，通过将前轴制动油路与储液杯直接相连，制动主缸空闲出的前腔出油口与踏板行程模拟器相连，从结构上保证了制动过程中可以切断前轴主缸与轮缸之间的液压管路，使得驾驶员踩下制动踏板时，主缸内的制动液不会流入制动轮缸，而是流入踏板模拟器中，从而在增加了制动力的情况下还保证了踏板感觉不会发生变化。2.本专利技术将高压蓄能器和电动液压泵设计形成独立的高压供给单元，替代了传统制动系统的回油电机，简化了制动装置。3.本专利技术将传统的ABS/VSC液压控制单元与用于回馈控制的液压调节机构进行集成设计，使系统结构紧凑。4.参阅图5，当目标制动强度较低时，能够回收较多的制动能量，提升回馈效率；而当目标制动强度较大时，逐渐减小回馈制动力，保证制动效能。因此本专利技术所述的兼顾回本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种兼顾回馈效率与制动效能的制动系统，该系统包括：主液压系统、前轮制动系统、后轮制动系统、增压系统；所述主液压系统包括：制动踏板、真空助力器、电动真空泵、制动主缸、储液杯，其中制动踏板通过真空助力器与制动主缸连接，储液杯为制动主缸提供液压油；所述前轮制动系统从储液杯获取液压油，主进油路通过前轴常开电磁阀后分为左、右两支路，分别为左、右前轮提供制动力，每条支路上各设置一制动单元，油路经过制动单元后和并为主出油路；其中制动单元包括：进油电磁阀和出油电磁阀，所述进油电磁阀和出油电磁阀之间分支出油路为轮缸提供制动压力；所述后轮制动系统从制动主缸获取液压油，主进油路通过后轴常开电磁阀后分为左、右两支路，分别为左、右后轮提供制动力，每条支路上各设置一制动单元，油路经过制动单元后和并为主出油路；所述前轮制动系统和后轮制动系统的主出油路合并为回油主路；所述增压系统包括：电动液压泵、高压蓄能器、溢流阀、增压线性电磁阀、减压线性电磁阀，其中电动液压泵从回油主路上获取液压油，油路依次经过增压线性电磁阀、减压线性电池阀后回到回油主路，高压蓄能器通过对电动液压泵与增压线性电磁阀之间的管路进行加压，电动液压泵与增压线性电磁阀之间设置溢流阀，溢流阀的出液管路直接接入回油主路；所述增压系统中通过从增压线性电磁阀与减压线性电磁阀之间引出增压支路为前轮制动系统中前轴常开电磁阀后的进油路进行增压。...

【技术特征摘要】
1.一种兼顾回馈效率与制动效能的制动系统，该系统包括：主液压系统、前轮制动系统、后轮制动系统、增压系统；所述主液压系统包括：制动踏板、真空助力器、电动真空泵、制动主缸、储液杯，其中制动踏板通过真空助力器与制动主缸连接，储液杯为制动主缸提供液压油；所述前轮制动系统从储液杯获取液压油，主进油路通过前轴常开电磁阀后分为左、右两支路，分别为左、右前轮提供制动力，每条支路上各设置一制动单元，油路经过制动单元后和并为主出油路；其中制动单元包括：进油电磁阀和出油电磁阀，所述进油电磁阀和出油电磁阀之间分支出油路为轮缸提供制动压力；所述后轮制动系统从制动主缸获取液压油，主进油路通过后轴常开电磁阀后分为左、右两支路，分别为左、右后轮提供制动力，每条支路上各设置一制动单元，油路经过制动单元后和并为主出油路；所述前轮制动系统和后轮制动系统的主出油路合并为回油主路；所述增压系统包括：电动液压泵、高压蓄能器、溢流阀、增压线性电磁阀、减压线性电磁阀，其中电动液压泵从回油主路上获取液压油，油路依次经过增压线性电磁阀、减压线性电池阀后回到回油主路，高压蓄能器通过对电动液压泵与增压线性电磁阀之间的管路进行加压，电动液压泵与增压线性电磁阀之间设置溢流阀，溢流阀的出液管路直接接入回油主路；所述增压系统中通过从增压线性电磁阀与减压线性电磁阀之间引出增压支路为前轮制动系统中前轴常开电磁阀后的进油路进行增压。2.如权利要求1所述的一种兼顾回馈效率与制动效能的制动系统，其特征在于所述主液压系统还设置有踏板行程模拟器电磁阀和踏板行程模拟器与制动主缸连接。3.如权利要求1所述的一种兼顾回馈效率与制动效能的制动系统，其特征在于所述各制动单元的进油电磁阀与出油电磁阀之间设置有压力传感器，所述前轮制动系统和后轮制动系统的主进油路上设置有压力传感器，所述增压系统的动液压泵与增压线性电磁阀质检的管路上设置有压力传感器。4.一种用于兼顾回馈效率与制动效能的制动系统的制动方法，该方法为：步骤1.由传感器获取制动踏板的行程信号、制动前轴和后轴的压力信号以及各车轮制动器中轮缸制动压力信号，并对信号值进行修正；根据制动踏板行程信号判断驾驶员制动需求，根据驾驶员需求计算目标制动强度；步骤2.根据目标制动强度与再生临界制动强度的关系进行制动模式选择:若目标制动强度...

【专利技术属性】
技术研发人员：李波，张熙，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川,51