电、液联合制动实验车制造技术

电、液联合制动综合实验车属于汽车动力性能测试领域，涉及一种兼具有模拟多种驱动模式、助力转向协调控制以及能量回收的综合试验装置。本发明专利技术主要包括电动轮(5)、液压制动器(6)、转向助力电机(29)、整车控制器(26)；电机控制器(25)控制电动轮(5)，ABS控制器(10)控制液压制动器(6)，电动助力转向控制器(27)控制转向助力电机(29)；电机控制器(25)、ABS控制器(10)、电动助力转向控制器(27)均由整车控制器(26)总体控制；发动机(1)和中央驱动电机(20)均由整车控制器(26)总体控制。本装置具有多种现代汽车技术，为汽车的深入的开发提供试验平台。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电、液联合制动的实验车，即再生制动和液压制动联合制动的实验车，尤其是一种兼具多种驱动模式和转向模式的混合动力实验车。
技术介绍
再生制动技术是目前电动汽车技术研究的热点问题，合理稳定的再生制动控制策略可以提高整车的经济性能，同时也满足低碳、环保的要求。目前，现有的电动汽车试验车往往只是单一的追求如何提高再生制动力，但再生制动技术本身受到电机控制技术和电池充放电技术的限制，其提供给电动汽车的制动力是有限的，由此可见现有电动汽车试验车的制动的稳定性和安全性无法得到充分保障。液压制动系统应用在传统燃油汽车上技术成熟，制动的稳定性和安全性可靠，因此为开发一种能够考虑电动汽车制动安全性和稳定性的试验车，有必要将液压制动系统装配在电动试验车上，并在此基础上研究再生制动和液压制动的联合制动技术。电动汽车作为一个新兴项目其驱动模式种类繁多，单一的考虑某种特定的驱动模式而制定的制动控制策略是不具备普遍适用性的，因此制定的制动控制策略应能适用于不同驱动模式的电动汽车。此外，目前仅有考虑液压制动系统和电动助力转向系统的协调控制，而对再生制动系统和液压制动系统联合制动的电动汽车实现稳定有效的电动助力转向是技术空白。从传统燃油车市场看，电动助力转向系统应用在电动汽车上是必然的趋势，因此再生制动与电动助力转向系统的协调控制问题亟待解决。
技术实现思路
出于上述目的，需要开发一种具备多种驱动模式且装配有电动助力转向系统的再生制动和液压制动联合控制的实验车，并在此基础上研究能够稳定有效的实现相应功能的控制技术。为了实现上述目的，本专利技术采取了如下技术方案电、液联合制动实验车，包括发动机1、半轴2、前轮转向机构3、液压制动器6、转向轴减速器7、转向盘9、制动主缸11、制动助力器13、制动踏板16、加速踏板开关17、加速踏板18、主减速器及差速器19、中央驱动电机20、变速器21、动力电池组22、DC/DC直流转直流电源23、电池管理系统对、转向助力电机四、变速箱30、离合器31 ；还设置了四个轮速传感器4、前后共四个电动轮5、转矩传感器8、ABS控制器10、 压力传感器12、制动踏板开关14、踏板角度传感器15、电机控制器25、整车控制器26、电动助力转向控制器27、电流传感器观；从前轴来看，发动机1、离合器31、变速箱30、主减速器及差速器19、半轴2、液压制动器6、电动轮5顺次机械连接；前轴两个电动轮5与前轮转向机构3机械连接；前轮转向机构3、转向轴减速器7、转向助力电机四顺次机械连接；从后轴来看，中央驱动电机20、变速器21、主减速器及差速器19、半轴2、液压制动器6、电动轮5 顺次机械连接；制动主缸11、制动助力器13、制动踏板16顺次机械连接；制动踏板16触发制动踏板开关14产生制动触发信号，该信号传递至整车控制器26 ；根据制动触发信号，踏板角度传感器15采集制动踏板16的角度信号并传递至整车控制器沈，压力传感器12采集制动主缸11的压力信号并传递至整车控制器沈，轮速传感器 4采集轮速信号传递至整车控制器沈和ABS控制器10 ；整车控制器沈通过ABS控制器10 控制液压制动器6对电动轮5进行液压制动，同时ABS控制器10向整车控制器沈反馈其工作状态信息；整车控制器26通过电机控制器25对电动轮5进行再生制动，同时电机控制器25向整车控制器沈反馈其工作状态信息；整车控制器沈通过电机控制器25控制中央驱动电机20对电动轮5进行再生制动，同时电机控制器25向整车控制器沈反馈其工作状态信息；整车控制器沈依据上述传感器采集到的信息，针对不同情况对三种制动方式进行组合，实现不同的制动方案；转矩传感器8采集转向盘9中心转矩信号传递至整车控制器沈和电动助力转向控制器27，整车控制器沈根据上述采集到的信号控制电动助力转向控制器27，电动助力转向控制器27根据整车控制器沈的控制指令和电流传感器洲采集的转向助力电机四的工作电流信号控制转向助力电机四，从而实现转向助力功能；整车控制器沈控制电机控制器25，电机控制器25控制电池管理系统M，驱动状态下，动力电池组22通过电池管理系统M向中央驱动电机20和电动轮5供电；制动状态下，电动轮5和中央驱动电机20在电机控制器25的控制下将再生制动能量通过电池管理系统M向动力电池组22充电；DC/DC直流转直流电源03)与动力电池组02)为各控制器和传感器提供工作电源。电、液联合制动实验车根据制动时刻轮速传感器4、踏板角度传感器15和压力传感器12采集到的信号，整车控制器沈分配相应的制动方案，具体如下1)、当处于高速制动或者紧急制动时，整车控制器沈通过ABS控制器10控制液压制动器6对四个电动轮5进行常规液压制动，实现常规制动模式下前、后轴纯液压制动；2)、当处于非高速制动且非紧急制动时，整车控制器沈依据压力传感器12发送的信号计算出前后轴所需要的制动力，并将其划分为高、中、低三个档位区间，2. 1)、在低档区间内，整车控制器沈通过电机控制器25控制四个电动轮5实现再生制动；2. 2)、在中档区间内，整车控制器沈通过电机控制器25控制前轴两个电动轮5，整车控制器沈通过电机控制器25和中央驱动电机20同时控制后轴两个电动轮5，实现再生制动；2. 3)、在高档区间内，前轴两个电动轮5由电机控制器25和液压制动器6共同进行制动，而后轴电动轮则由电机控制器25、中央驱动电机20、液压制动器6共同进行制动， 实现电、液联合制动。电、液联合制动实验车设置了动力电池组22、中央驱动电机20和发动机1三种动力源，整车控制器沈控制发动机向前轴电动轮5提供动力，整车控制器沈通过电机控制器 25控制中央驱动电机为后轴电动轮5提供动力，整车控制器沈控制电机控制器25，动力电池组22在电机控制器25控制下，通过电源管理系统M为前、后轴电动轮5提供动力源；通过动力源的不同的组合，实验车可以实现多种驱动模式。制动踏板开关14在制动踏板16触发下产生制动触发信号；轮速传感器4根据制 I {V Jd) =动触发信号采集轮速信号；转矩传感器8根据制动触发信号采集转向盘9中心转矩信号； 整车控制器沈根据上述信号，通过对ABS控制器10和电动助力转向控制器27的不同控制组合，实现弯道制动状况下的不同转向模式，具体如下1)、当弯道制动初速度小于标定值A时，整车控制器沈控制ABS控制器10停止工作，并控制电动助力转向控制器27进行常规转向控制，实现弯道制动模式下的电动助力转向；2)、当弯道制动初速度大于标定值B时，整车控制器沈控制ABS控制器10工作， 并控制电动助力转向控制器27停止工作，实现弯道制动模式下的无助力转向；3)、当弯道制动初速度值介于标定值A和标定值B之间时，整车控制器沈同步控制ABS控制器10和电动助力转向控制器27工作；ABS控制器10保持常规控制策略不变， 电动助力转向控制器27根据电流传感器28的电流信号以及整车控制器的控制指令，按照其内部预先设置的弯道制动助力特性曲线对转向助力电机四输入工作电流，实现弯道制动工况下ABS与电动助力转向的协调控制。电、液联合制动实验车弯道制动助力特性曲线如下本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．电、液联合制动实验车，包括发动机（１）、半轴（２）、前轮转向机构（３）、液压制动器（６）、转向轴减速器（７）、转向盘（９）、制动主缸（１１）、制动助力器（１３）、制动踏板（１６）、加速踏板开关（１７）、加速踏板（１８）、主减速器及差速器（１９）、中央驱动电机（２０）、变速器（２１）、动力电池组（２２）、ＤＣ／ＤＣ直流转直流电源（２３）、电池管理系统（２４）、转向助力电机（２９）、变速箱（３０）、离合器（３１）；其特征在于：还设置了四个轮速传感器（４）、前后共四个电动轮（５）、转矩传感器（８）、ＡＢＳ控制器（１０）、压力传感器（１２）、制动踏板开关（１４）、踏板角度传感器（１５）、电机控制器（２５）、整车控制器（２６）、电动助力转向控制器（２７）、电流传感器（２８）；从前轴来看，发动机（１）、离合器（３１）、变速箱（３０）、主减速器及差速器（１９）、半轴（２）、液压制动器（６）、电动轮（５）顺次机械连接；前轴两个电动轮（５）与前轮转向机构（３）机械连接；前轮转向机构（３）、转向轴减速器（７）、转向助力电机（２９）顺次机械连接；从后轴来看，中央驱动电机（２０）、变速器（２１）、主减速器及差速器（１９）、半轴（２）、液压制动器（６）、电动轮（５）顺次机械连接；制动主缸（１１）、制动助力器（１３）、制动踏板（１６）顺次机械连接；制动踏板（１６）触发制动踏板开关（１４）产生制动触发信号，该信号传递至整车控制器（２６）；根据制动触发信号，踏板角度传感器（１５）采集制动踏板（１６）的角度信号并传递至整车控制器（２６），压力传感器（１２）采集制动主缸（１１）的压力信号并传递至整车控制器（２６），轮速传感器（４）采集轮速信号传递至整车控制器（２６）和ＡＢＳ控制器（１０）；整车控制器（２６）通过ＡＢＳ控制器（１０）控制液压制动器（６）对电动轮（５）进行液压制动，同时ＡＢＳ控制器（１０）向整车控制器（２６）反馈其工作状态信息；整车控制器（２６）通过电机控制器（２５）对电动轮（５）进行再生制动，同时电机控制器（２５）向整车控制器（２６）反馈其工作状态信息；整车控制器（２６）通过电机控制器（２５）控制中央驱动电机（２０）对电动轮（５）进行再生制动，同时电机控制器（２５）向整车控制器（２６）反馈其工作状态信息；整车控制器（２６）依据上述传感器采集到的信息，针对不同情况对三种制动方式进行组合，实现不同的制动方案；转矩传感器（８）采集转向盘（９）中心转矩信号并传递至整车控制器（２６）和电动助力转向控制器（２７），整车控制器（２６）根据上述采集到的信号控制电动助力转向控制器（２７），电动助力转向控制器（２７）根据整车控制器（２６）的控制指令和电流传感器（２８）采集的转向助力电机（２９）的工作电流信号控制转向助力电机（２９），从而实现转向助力功能；整车控制器（２６）控制电机控制器（２５），电机控制器（２５）控制电池管理系统（２４），驱动状态下，动力电池组（２２）通过电池管理系统（２４）向中央驱动电机（２０）和电动轮（５）供电；制动状态下，电动轮（５）和中央驱动电机（２０）在电机控制器（２５）的控制下将再生制动能量通过电池管理系统（２４）向动力电池组（２２）充电；ＤＣ／ＤＣ直流转直流电源（２３）与动力电池组（２２）为各控制器和传感器提供工作电源。...

【技术特征摘要】
1.电、液联合制动实验车，包括发动机(1)、半轴O)、前轮转向机构(3)、液压制动器 (6)、转向轴减速器(7)、转向盘(9)、制动主缸(11)、制动助力器(13)、制动踏板(16)、加速踏板开关(17)、加速踏板(18)、主减速器及差速器(19)、中央驱动电机(20)、变速器(21)、 动力电池组02)、DC/DC直流转直流电源(23)、电池管理系统(M)、转向助力电机( )、变速箱(30)、离合器(31)；其特征在于还设置了四个轮速传感器G)、前后共四个电动轮(5)、转矩传感器(8)、 ABS控制器(10)、压力传感器(12)、制动踏板开关(14)、踏板角度传感器(15)、电机控制器(25)、整车控制器06)、电动助力转向控制器(27)、电流传感器08)；从前轴来看，发动机 (1)、离合器(31)、变速箱(30)、主减速器及差速器(19)、半轴(2)、液压制动器(6)、电动轮 (5)顺次机械连接；前轴两个电动轮(5)与前轮转向机构( 机械连接；前轮转向机构(3)、 转向轴减速器(7)、转向助力电机09)顺次机械连接；从后轴来看，中央驱动电机(20)、变速器(21)、主减速器及差速器(19)、半轴O)、液压制动器(6)、电动轮( 顺次机械连接； 制动主缸(11)、制动助力器(13)、制动踏板(16)顺次机械连接；制动踏板(16)触发制动踏板开关(14)产生制动触发信号，该信号传递至整车控制器(26)；根据制动触发信号，踏板角度传感器(1 采集制动踏板(16)的角度信号并传递至整车控制器( )，压力传感器(1 采集制动主缸(11)的压力信号并传递至整车控制器 ( )，轮速传感器(4)采集轮速信号传递至整车控制器06)和ABS控制器(10)；整车控制器06)通过ABS控制器(10)控制液压制动器(6)对电动轮( 进行液压制动，同时ABS控制器(10)向整车控制器06)反馈其工作状态信息；整车控制器06)通过电机控制器05) 对电动轮( 进行再生制动，同时电机控制器0 向整车控制器06)反馈其工作状态信息；整车控制器06)通过电机控制器05)控制中央驱动电机OO)对电动轮(5)进行再生制动，同时电机控制器05)向整车控制器06)反馈其工作状态信息；整车控制器06)依据上述传感器采集到的信息，针对不同情况对三种制动方式进行组合，实现不同的制动方案；转矩传感器(8)采集转向盘(9)中心转矩信号并传递至整车控制器06)和电动助力转向控制器(27)，整车控制器06)根据上述采集到的信号控制电动助力转向控制器(27)， 电动助力转向控制器(XT)根据整车控制器06)的控制指令和电流传感器08)采集的转向助力电机09)的工作电流信号控制转向助力电机( )，从而实现转向助力功能；整车控制器06)控制电机控制器(25)，电机控制器0 控制电池管理系统(M)，驱动状态下，动力电池组02)通过电池管理系统04)向中央驱动电机00)和电动轮(5)供电；制动状态下，电动轮( 和中央驱动电机00)在电机控制器0 的控制下将再生制动能量通过电池管理系统04)向动力电池组02)充电；DC/DC直流转直流电源03)与动力电池组02)为各控制器和传感器提供工作电源。2.根据权利要求1所述的电、液联合制动实验车，其特征在于根据制动...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯能莲，宾洋，彭剑坤，雍加望，唐艳荣，周大森，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：11