电动汽车回馈制动系统及其回馈制动方法

摘要

本发明公开了电动汽车回馈制动系统及其回馈制动方法，其技术方案是：当驾驶员制动时，先通过电子稳定控制系统(ESC)中的压力传感器计算出制动力矩的需求，通过CAN网络获得电动汽车可以提供的回馈制动力矩，通过需求的制动力矩和回馈制动力矩来判断泄压或者加压。采用上述技术方案，制动力矩控制精细，制动感觉舒适，踏板感觉良好，能量回收充分。

说明书

技术领域

本发明属于汽车构造的技术领域，涉及汽车的制动系统，更具体地说，本 发明涉及电动汽车回馈制动系统。另外，本发明还涉及该制动系统的回馈制动 方法。

背景技术

电动汽车受到国家大力支持，其技术和市场发展迅猛。电动汽车的回馈制 动技术可以节约能源，

中国专利号为201110155722.0的专利文献，公开了“一种用于控制液压制 动和再生制动的方法”，其技术方案是：

该方法包括在制动致动器的下压时命令可变再生制动，直到所述再生制动 达到阈值水平为止，并命令车轮回路中的可变液压制动。命令可变液压制动包 括：

当所述主缸回路中的流体在所述第一压力与第二压力之间时，阻止流体压 力从主缸回路通过ABS阀传递到车轮回路；

当所述主缸回路中的流体在所述第二压力与第三压力之间时，部分地限制 流体压力从所述主缸回路通过所述ABS阀传递到所述车轮回路；

以及当所述主缸回路中的流体大于所述第三压力时，允许流体压力从所述 主缸回路通过所述ABS阀完全传递到所述车轮回路。

该专利文献记载的技术方案，所采用的方法、结构复杂，控制粗糙，踏板 感觉不好，能量回收不充分。

现有技术中的方法基本都是通过ABS与回馈制动配合，这些方法控制粗糙， 不能主动加压，踏板感觉也不好。

发明内容

本发明提供电动汽车回馈制动系统，其目的是实现回馈制动与液压制动的 配合，能量充分回收。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

本发明的电动汽车回馈制动系统，包括主缸MC1、主缸MC2、主缸压力传 感器；还包括四个轮缸，即左前轮、右后轮、左后轮及右前轮的轮缸；所述的 回馈制动系统由电子稳定控制系统(ESC)控制；

所述汽车制动系统的液压油路包括分别与所述主缸MC1、主缸MC2连接的 二路主管路：第一路主管路通往左前轮、右后轮，第二路主管路通往左后轮、 右前轮；

其中：

第一路主管路从主缸MC1经过主缸压力传感器，连接第一路主管路中的调 压电磁阀；然后分为二条管路，即：左前轮管路和右后轮管路；

左前轮管路连接第一路主管路中的一个常开电磁阀，然后分为二路：一路 连接左前轮轮缸，另一路连接第一路主管路中的一个常闭电磁阀；

右后轮管路连接第一路主管路中的另一个常开电磁阀，然后分为二路，一 路连接右后轮轮缸，另一路连接第一路主管路中的另一个常闭电磁阀；

这两个第一路主管路中的常闭电磁阀分别与第一路主管路中的低压储蓄器 连接；

该低压储蓄器又分为二路，一路经过第一路主管路中的供油电磁阀通往主 缸MC1，另一路通过第一路主管路中的柱塞泵后连接所述的第一路主管路中的 调压电磁阀和左前轮、右后轮的轮缸；

第二路主管路从主缸MC2连接第二路主管路中的调压电磁阀；然后分为二 条管路，即：左后轮管路和右前轮管路；

左后轮管路连接第二路主管路中的一个常开电磁阀，然后分为二路，一路 连接左后轮轮缸，另一路连接第二路主管路中的一个常闭电磁阀；

右前轮管路连接第二路主管路中的另一个常开电磁阀，然后分为二路，一 路连接右前轮轮缸，另一路连接第二路主管路中的另一个常闭电磁阀；

这两个第二路主管路中的常闭电磁阀分别与第二路主管路中的低压储蓄器 连接；

该低压储蓄器又分为二路，一路经过第二路主管路中的供油电磁阀通往主 缸MC2，另一路通过第二路主管路中的柱塞泵后连接所述的第二路主管路中的 调压电磁阀和左后轮、右前轮的轮缸；

其中，第一路主管路中的柱塞泵和第二路主管路中的柱塞泵的动力均由液 压马达提供；

为了实现与上述技术方案相同的发明目的，本发明还提供了以上所述的电 动汽车回馈制动系统的回馈制动方法，其技术方案如下：

当驾驶员踩制动踏板时，电子稳定控制系统通过主缸压力传感器测得管路 中的主缸压力，该压力与制动力矩为线性函数，通过该函数可以得到驾驶员需 求力矩；

此时，电子稳定控制系统通过CAN网络获得回馈制动系统可以提供的制动 力矩，通过需求的制动力矩与回馈制动力矩的比较来判断，进行泄压或者加压：

当回馈制动系统可以提供较大的制动力矩时，则轮缸需要泄去回馈制动系 统提供到每个轮子的制动力矩，通过电子稳定控制系统，关闭左前轮管路中的 常开电磁阀，打开左前轮管路中的常闭电磁阀，将左前轮轮缸的制动液通过该 常闭电磁阀卸至第一路主管路中的低压储蓄器中；关闭右前轮管路中的常开电 磁阀，打开右前轮管路中的常闭电磁阀，将右前轮轮缸的制动液通过该常闭电 磁阀卸至第二路主管路中的低压储蓄器中；以达到需求的制动力矩；

当回馈制动系统不能提供制动力矩或只能提供非常小的制动力矩时，则需 要给轮缸增加制动液，以增加制动力矩，通过电子稳定控制系统，关闭左前轮 管路中的常闭电磁阀，启动液压马达，将第一路主管路中的低压储蓄器中的制 动液打到左前轮管路中的常开电磁阀的前方，若低压储蓄器中的制动液不足， 则同时打开供油电磁阀，将主缸MC1中的制动液打到左前轮管路中的常开电磁 阀的前方，然后以一定占空比打开该常开电磁阀，将制动液加入左前轮轮缸中； 关闭右前轮管路中的常闭电磁阀，启动液压马达，将第二路主管路中的低压储 蓄器中的制动液打到右前轮管路中的常开电磁阀的前方，若低压储蓄器中的制 动液不足，则同时打开供油电磁阀，将主缸MC2中的制动液打到右前轮管路中 的常开电磁阀的前方，然后以一定占空比打开该常开电磁阀，将制动液加入右 前轮轮缸中。

本发明采用上述技术方案，利用电子稳定控制系统(ESC)中的压力传感器， 可以精确计算出制动力矩的需求，通过CAN网络获得电动汽车可以提供的回馈 制动力矩，通过需求的制动力矩和回馈制动力矩的比较，来判断泄压或者加压， 方便回馈制动与液压制动的配合，制动力矩控制精细，制动感觉舒适，踏板感 觉良好，且能量回收充分。

附图说明

附图内容及图中的标记如下：

图1为本发明的制动系统示意图。

图中标记为：

1、常开电磁阀，2、常闭电磁阀，3、低压储蓄器，4、常闭电磁阀，5、常 开电磁阀，6、柱塞泵，7、调压电磁阀，8、供油电磁阀(补油电磁阀)，9、主 缸压力传感器，10、液压马达，11、调压电磁阀，12、柱塞泵，13、供油电磁 阀，14、常开电磁阀，15、低压储蓄器，16、常开电磁阀，17、常闭电磁阀， 18、常闭电磁阀。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步 详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完 整、准确和深入的理解。

如图1所示的本发明制动系统示意图，该制动系统包括主缸MC1、主缸 MC2、主缸压力传感器9；还包括四个轮缸，即左前轮、右后轮、左后轮及右前 轮的轮缸；所述的回馈制动系统由电子稳定控制系统(ESC)控制。本发明是基 于电子稳定控制系统(ESC)的回馈制动的配合方式。

为了解决现有技术存在的问题并克服其缺陷，实现回馈制动与液压制动的 配合，能量充分回收的发明目的，本发明采取的技术方案为：

本发明的本发明的电动汽车回馈制动系统，如图1所示：装备ESC、采用 X型布置(即左前、右后与左后、右前的两路交叉控制)的液压制动系统的ESC 液压模块油路结构主要包括分别与所述主缸MC1、主缸MC2连接的二路主管 路：第一路主管路通往左前轮、右后轮，第二路主管路通往左后轮、右前轮；

其中：

第一路主管路从主缸MC1经过主缸压力传感器9，连接调压电磁阀7；然 后分为二条管路，即：左前轮管路和右后轮管路；

左前轮管路连接常开电磁阀1，然后分为二路：一路连接左前轮轮缸，另一 路连接常闭电磁阀2；

右后轮管路连接常开电磁阀5，然后分为二路，一路连接右后轮轮缸，另一 路连接常闭电磁阀4；

常闭电磁阀2和常闭电磁阀4与低压储蓄器3(LPA)连接；

该低压储蓄器3又分为二路，一路经过供油电磁阀8通往主缸MC1，另一 路通过柱塞泵6后连接调压电磁阀7和左前轮、右后轮的轮缸。

第二路主管路从主缸MC2连接调压电磁阀11；然后分为二条管路，即：左 后轮管路和右前轮管路；

左后轮管路连接常开电磁阀14，然后分为二路，一路连接左后轮轮缸，另 一路连接常闭电磁阀17；

右前轮管路连接常开电磁阀16，然后分为二路，一路连接右前轮轮缸，另 一路连接常闭电磁阀18；

常闭电磁阀17和常闭电磁阀18分别与低压储蓄器15(LPA)连接；

该低压储蓄器15又分为二路，一路经过供油电磁阀13通往主缸MC2，另 一路通过柱塞泵12后连接调压电磁阀11和左后轮、右前轮的轮缸；

其中，柱塞泵6和柱塞泵12的动力均由液压马达10提供。

常开电磁阀1、常开电磁阀5、调压电磁阀、调压电磁阀11、常开电磁阀 14和常开电磁阀均为电磁脉冲控制的电磁阀，其开度的大小由电磁脉冲的点空 比控制。

低压储蓄器3和低压储蓄器15为制动液的存储结构。

电子控制单元控制流程是：开始后，对电子控制单元通电，进行必要的系 统初始化准备，然后让电子控制单元发出预设的控制指令，对电磁阀和液压马 达进行程序预设的动作。

为了实现与上述技术方案相同的发明目的，本发明还提供了以上所述的电 动汽车回馈制动系统的回馈制动方法，其技术方案如下：

当驾驶员踩制动踏板时，电子稳定控制系统(ESC)通过主缸压力传感器9 测得管路中的主缸压力，该压力与制动力矩为线性函数，通过该函数可以得到 驾驶员需求力矩；

此时，ESC可以通过CAN网络获得回馈制动系统可以提供的制动力矩数据， 通过需求的制动力矩数据与回馈制动力矩的数据比较来判断，进行泄压或者加 压：

当回馈制动系统可以提供较大的制动力矩时，则轮缸需要泄去回馈制动系 统提供到每个轮子的制动力矩，通过ESC，关闭常开电磁阀1，打开常闭电磁阀 2，将左前轮轮缸的制动液通过该常闭电磁阀2卸至低压储蓄器3中；关闭常开 电磁阀16，打开常闭电磁阀18，将右前轮轮缸的制动液通过该常闭电磁阀18 卸至低压储蓄器15中；以达到需求的制动力矩；

当回馈制动系统不能提供制动力矩或只能提供非常小的制动力矩时，则需 要给轮缸增加制动液，以增加制动力矩，通过ESC，关闭常闭电磁阀2，启动液 压马达10，将低压储蓄器3(LPA)中的制动液打到常开电磁阀1的前方，若低 压储蓄器3(LPA)中的制动液不足，则同时打开供油电磁阀8，将主缸MC1 中的制动液打到左前轮管路中的常开电磁阀1的前方，然后以一定占空比打开 该常开电磁阀1，将制动液加入左前轮轮缸中；关闭常闭电磁阀18，启动液压 马达10，将低压储蓄器15(LPA)中的制动液打到常开电磁阀16的前方，若低 压储蓄器15(LPA)中的制动液不足，则同时打开供油电磁阀13，将主缸MC2 中的制动液打到右前轮管路中的常开电磁阀16的前方，然后以一定占空比打开 该常开电磁阀16，将制动液加入右前轮轮缸中，以增加制动力矩。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上 述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性 的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在 本发明的保护范围之内。