專利名稱：電動汽車能量回饋制動與abs集成的液壓單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車ABS液壓制動系統(tǒng)，尤其是涉及一種電動汽車能量回饋制動與 ABS集成的液壓單元。
背景技術(shù)：
汽車工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展面臨能源和環(huán)境保護的雙重壓力，世界各國為此大力發(fā)展 具有零排放，零污染的電動汽車。然而，電動汽車一次充電的續(xù)駛里程遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)的燃油 汽車，這一不足嚴(yán)重影響了電動汽車產(chǎn)業(yè)化和迅速推廣。在城區(qū)運行的汽車制動過程中消耗的能量一般超過汽車總能耗的40% -50%，制 動能量回收是汽車的一項重要節(jié)能措施。與傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車相比，各種形式電動汽車增加 了電池和電機等零部件，在汽車減速時，電機處于發(fā)電工作狀態(tài)，對汽車實施制動，回收制 動能量給可再充電能量儲存系統(tǒng)(例如蓄電池)或用于車載附件工作，為制動能量回收技 術(shù)的實施提供了前提。傳統(tǒng)的ABS液壓制動系統(tǒng)在不能回收制動能量的燃油汽車上令人滿意，但在電動 汽車上完全不能或不能充分地回收制動能量，無法進一步提高車輛綜合能量利用率。在液 壓制動的制動性能、及成本低等優(yōu)勢明顯的條件下，又要充分利用電動汽車制動能量回收 的優(yōu)點，則液壓制動與能量回饋制動兩種制動并存成為當(dāng)前電動汽車制動系統(tǒng)的首選之路。經(jīng)相關(guān)專利文獻檢索發(fā)現(xiàn)，液壓與電機制動兩種制動系統(tǒng)并存的系統(tǒng)主要是通過 以下方式，一是采用帶有伺服機構(gòu)的液壓單元，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工精度高，成本高；另一種是在 制動踏板上安裝切換開關(guān)，制動強度低的前段采用電機再生制動，制動強度高的后段采用 液壓制動，雖然結(jié)構(gòu)簡單，但是存在制動能量回收率低，切換過程制動力矩波動大等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種電動汽車能量回饋制動與ABS集成的液壓單元，其性 能比現(xiàn)有的ABS液壓單元更好地滿足電動汽車的要求，所提供的技術(shù)方案簡單可靠易于實 施。本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是本發(fā)明包括儲油室、制動主缸、制動踏板、液壓切換閥和ABS液壓調(diào)節(jié)閥。液壓切 換閥包括兩個開關(guān)閥和兩個選擇閥；第一開關(guān)閥的輸入端與制動主缸的前出液口相連，第 一開關(guān)閥的輸出端與第一選擇閥的輸入端相連，而第一選擇閥的常開輸出端與ABS液壓調(diào) 節(jié)閥中的第一增壓閥、第二增壓閥及第一高壓阻尼器相連，第一選擇閥的常閉輸出端與第 一減壓閥、第二減壓閥及前輪低壓蓄能器相連；第二開關(guān)閥的輸入端與制動主缸的后出液 口相連，第二開關(guān)閥的輸出端與第二選擇閥的輸入端相連，而第二選擇閥的常開輸出端與 ABS液壓調(diào)節(jié)閥中的第三增壓閥、第四增壓閥及第二高壓阻尼器相連，第二選擇閥的常閉輸 出端與第三減壓閥、第四減壓閥及后輪低壓蓄能器相連；在前輪低壓蓄能器與前輪油泵之間連接第三開關(guān)閥，在后輪低壓蓄能器與后輪油泵之間連接第四開關(guān)閥，前輪油泵和后輪 油泵與電機連接。所述的液壓切換閥中的兩個開關(guān)閥和ABS液壓調(diào)節(jié)閥中的兩個開關(guān)閥均為“通 斷”型常開閥；所述的液壓切換閥中的兩個選擇閥均為“二位三通”型電磁閥。本發(fā)明具有的有益效果是1)電動汽車能量回饋制動與ABS集成的液壓單元在其它部件如電控單元的配合 下，可進行ABS液壓制動、回饋制動、回饋與ABS液壓復(fù)合制動等，由于增加了制動能量回饋 功能，因此延長了電動汽車一次充電的續(xù)駛里程，提高了電動汽車的經(jīng)濟性，延長了汽車的 制動系統(tǒng)的使用壽命。2)在保證制動安全的情況下，ABS液壓制動、回饋制動、回饋與ABS液壓復(fù)合制動 可以在任何情況下相互轉(zhuǎn)換，從而保證了制動能量回收的最大化。3)當(dāng)能量回饋制動部分失效時，液壓系統(tǒng)仍然可靠工作。4)整個液壓單元結(jié)構(gòu)簡單，易于批量生產(chǎn)，可用于電動汽車或混合動力汽車上。


圖1是本發(fā)明電動汽車能量傳輸示意圖。圖2是本發(fā)明電動汽車制動能量回饋與ABS集成的液壓單元示意圖。圖中:101、蓄電池，102、電機，103、電動狀態(tài)，104、發(fā)電狀態(tài)，105、汽車，106、制 動力，107、摩擦制動，108、前輪摩擦制動，109、后輪摩擦制動，110、回饋制動，201、儲油室， 202、制動主缸，203、第二開關(guān)閥，204、第一開關(guān)閥，205、制動踏板，206、第一選擇閥，207、第 二選擇閥，208、電機，209、第二高壓阻尼器，210、第一高壓阻尼器，211、前輪低壓蓄能器， 212、后輪低壓蓄能器，213、第三開關(guān)閥，214、前輪油泵，215、后輪油泵，216、第四開關(guān)閥， 217、第一減壓閥，218、第一增壓閥，219、第二減壓閥，220、第二增壓閥，221、第三減壓閥， 222、第三增壓閥，223、第四減壓閥，224、第四增壓閥。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。如圖1所示，是本發(fā)明電動汽車能量傳輸示意圖。蓄電池101能量通過電機102的 電動狀態(tài)103驅(qū)動汽車105行駛，當(dāng)汽車需要降速或停車時需要制動力106起作用，制動力 106是由摩擦制動107、回饋制動110或二者共同產(chǎn)生的，其中，摩擦制動107由前輪摩擦制 動108、后輪摩擦制動109以制動摩擦熱的形式散發(fā)，制動能量不能利用；回饋制動110由 汽車帶動電機102旋轉(zhuǎn)工作在發(fā)電狀態(tài)104，電機102產(chǎn)生電能儲存在蓄電池101中。圖1 所示的摩擦制動107和回饋制動110是通過圖2所示的液壓控制單元來實現(xiàn)的。如圖2所示，本發(fā)明包括儲油室201、制動主缸202、制動踏板205、液壓切換閥 和ABS液壓調(diào)節(jié)閥；其特征在于液壓切換閥包括兩個開關(guān)閥204，203和兩個選擇閥206， 207 ；第一開關(guān)閥204的輸入端與制動主缸202的前出液口相連，第一開關(guān)閥204的輸出端 與第一選擇閥206的輸入端相連，而第一選擇閥206的常開輸出端與ABS液壓調(diào)節(jié)閥中的 第一增壓閥218、第二增壓閥220及第一高壓阻尼器210相連，第一選擇閥206的常閉輸出 端與第一減壓閥217、第二減壓閥219及前輪低壓蓄能器211相連；第二開關(guān)閥203的輸入端與制動主缸202的后出液口相連，第二開關(guān)閥203的輸出端與第二選擇閥207的輸入端 相連，而第二選擇閥207的常開輸出端與ABS液壓調(diào)節(jié)閥中的第三增壓閥222、第四增壓閥 224及第二高壓阻尼器209相連，第二選擇閥207的常閉輸出端與第三減壓閥221、第四減 壓閥223及后輪低壓蓄能器212相連；在前輪低壓蓄能器211與前輪油泵214之間連接第 三開關(guān)閥213，在后輪低壓蓄能器212與后輪油泵215之間連接第四開關(guān)閥216，前輪油泵 214和后輪油泵215與電機208連接。所述的液壓切換閥中的兩個開關(guān)閥204，203和ABS液壓調(diào)節(jié)閥中的兩個開關(guān)閥 213，216均為“通斷”型常開閥；所述的液壓切換閥中的兩個選擇閥206，207均為“二位三 通”型電磁閥。在ABS液壓調(diào)節(jié)閥的閥體上只是在前輪低壓蓄能器211與前輪油泵214之間增 加一個第三開關(guān)閥213，在后輪低壓蓄能器212與后輪油泵215之間增加一個第四開關(guān)閥 216，所述第三開關(guān)閥213斷開時，前輪低壓蓄能器211與前輪油泵214之間也斷開；所述 第四開關(guān)閥216斷開時，后輪低壓蓄能器212與后輪油泵215之間也斷開。當(dāng)電動汽車控 制單元判斷出需要回饋制動起作用，第一選擇閥206、第二選擇閥207將制動主缸202和第 一增壓閥218 (左前輪)、第二增壓閥220 (右前輪)、第三增壓閥222 (左后輪)、第四增壓 閥224 (右后輪)斷開，同時將制動主缸202和前輪低壓蓄能器211、后輪低壓蓄能器212接 通，前輪低壓蓄能器211、后輪低壓蓄能器212對制動踏板205的向前移動施加一個反作用 力，反作用力大小取決于制動踏板的行程；當(dāng)電動汽車控制單元判斷出需要液壓制動起作 用，第一選擇閥206、第二選擇閥207將制動主缸202和第一增壓閥218 (左前輪)、第二增 壓閥220 (右前輪)、第三增壓閥222 (左后輪)、第四增壓閥224 (右后輪)接通，同時將制 動主缸202和前輪低壓蓄能器211、后輪低壓蓄能器212斷開，前輪低壓蓄能器211在第一 減壓閥217 (左前輪)、第二減壓閥219 (右前輪)工作時儲存制動液，后輪低壓蓄能器212 在第三減壓閥221 (左后輪)、第四減壓閥223 (右后輪)工作時儲存制動液。當(dāng)車輛制動力矩由回饋制動單獨提供時，第一選擇閥206、第二選擇閥207將制動 主缸202和左前輪制動輪缸、右前輪制動輪缸、左后輪制動輪缸、右后輪制動輪缸斷開，同 時將制動主缸202和前輪低壓蓄能器211、后輪低壓蓄能器212接通，通過前輪低壓蓄能器 211、后輪低壓蓄能器212預(yù)壓力對制動踏板205施加一個反作用力，反作用力大小取決于 制動踏板205的行程。當(dāng)回饋制動提供制動力矩時，前輪低壓蓄能器211、后輪低壓蓄能器212產(chǎn)生的 反作用力是一組彈簧力的合力，其合力的變化規(guī)律隨著制動踏板205的行程增加而逐漸增 加，并且符合制動踏板力特性變化規(guī)律。由單獨回饋制動向ABS液壓制動或單獨回饋制動向回饋與ABS液壓復(fù)合制動轉(zhuǎn)換 時，第一開關(guān)閥204和第四開關(guān)閥216將液壓油路斷開，第一選擇閥206恢復(fù)常態(tài)，前輪油 泵214工作將前輪低壓蓄能器211的制動液經(jīng)第一增壓閥218、第二增壓閥220分別加到 左前輪制動輪缸和右前輪制動輪缸，停止前輪油泵214工作，第一開關(guān)閥204和第四開關(guān)閥 216將液壓油路接通，前輪液壓制動起作用；第二開關(guān)閥203和第三開關(guān)閥213將液壓油路 斷開，第二選擇閥207恢復(fù)常態(tài)，后輪油泵215工作將后輪低壓蓄能器212的制動液經(jīng)第 三增壓閥222、第四增壓閥224分別加到左后輪制動輪缸和右后輪制動輪缸，停止后輪油泵 215工作，第二開關(guān)閥203和第三開關(guān)閥213將液壓油路接通，后輪液壓制動起作用。也可以先由后液壓制動器工作、再由前液壓制動器工作，或單獨工作。由ABS液壓制動或回饋與ABS液壓復(fù)合制動向回饋制動轉(zhuǎn)換時，第一開關(guān)閥204 將液壓油路斷開，第一選擇閥206接通前輪低壓蓄能器211油路，左前輪制動輪缸和右前輪 制動輪缸的制動液經(jīng)第一減壓閥217、第二減壓閥219流入前輪低壓蓄能器211油路，第一 開關(guān)閥204將液壓油路接通，前輪低壓蓄能器211作用制動主缸202 ；第二開關(guān)閥203將液 壓油路斷開，第二選擇閥207接通后輪低壓蓄能器212油路，左后輪制動輪缸和右后輪制動 輪缸的制動液經(jīng)第三減壓閥221、第四減壓閥223流入后輪低壓蓄能器212油路，第二開關(guān) 閥203將液壓油路接通，制動主缸202與前輪低壓蓄能器211、后輪低壓蓄能器212接通。 也可以先取消后液壓制動，再取消前液壓制動。ABS起作用時，前輪低壓蓄能器211儲存來自第一減壓閥217、第二減壓閥219的 制動液；后輪低壓蓄能器212儲存來自第三減壓閥221、第四減壓閥223的制動液，起蓄能 器的作用?；仞佒苿悠鹱饔脮r，前輪低壓蓄能器211和后輪低壓蓄能器212儲存來自制動主 缸202的制動液，起踏板模擬器的作用。液壓切換閥和ABS液壓調(diào)節(jié)閥可以做成一體，也可以做成兩體或多體。上述實施例是對本發(fā)明的說明，不是對本發(fā)明的限制，任何在本發(fā)明基礎(chǔ)上簡單 變換后的結(jié)構(gòu)，均屬于本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
一種電動汽車能量回饋制動與ABS集成的液壓單元，包括儲油室(201)、制動主缸(202)、制動踏板(205)、液壓切換閥和ABS液壓調(diào)節(jié)閥；其特征在于液壓切換閥包括兩個開關(guān)閥(204，203)和兩個選擇閥(206，207)；第一開關(guān)閥(204)的輸入端與制動主缸(202)的前出液口相連，第一開關(guān)閥(204)的輸出端與第一選擇閥(206)的輸入端相連，而第一選擇閥(206)的常開輸出端與ABS液壓調(diào)節(jié)閥中的第一增壓閥(218)、第二增壓閥(220)及第一高壓阻尼器(210)相連，第一選擇閥(206)的常閉輸出端與第一減壓閥(217)、第二減壓閥(219)及前輪低壓蓄能器(211)相連；第二開關(guān)閥(203)的輸入端與制動主缸(202)的后出液口相連，第二開關(guān)閥(203)的輸出端與第二選擇閥(207)的輸入端相連，而第二選擇閥(207)的常開輸出端與ABS液壓調(diào)節(jié)閥中的第三增壓閥(222)、第四增壓閥(224)及第二高壓阻尼器(209)相連，第二選擇閥(207)的常閉輸出端與第三減壓閥(221)、第四減壓閥(223)及后輪低壓蓄能器(212)相連；在前輪低壓蓄能器(211)與前輪油泵(214)之間連接第三開關(guān)閥(213)，在后輪低壓蓄能器(212)與后輪油泵(215)之間連接第四開關(guān)閥(216)，前輪油泵(214)和后輪油泵(215)與電機(208)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動汽車能量回饋制動與ABS集成的液壓單元，其特 征在于所述的液壓切換閥中的兩個開關(guān)閥(204，203)和ABS液壓調(diào)節(jié)閥中的兩個開關(guān)閥 (213,216)均為“通斷”型常開閥；所述的液壓切換閥中的兩個選擇閥(206，207)均為“二 位三通”型電磁閥。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電動汽車能量回饋制動與ABS集成的液壓單元。第一開關(guān)閥的輸入端與制動主缸的前出液口相連，輸出端與第一選擇閥的輸入端相連，而第一選擇閥的常開輸出端與第一、第二增壓閥及第一高壓阻尼器相連，常閉輸出端與第一、第二減壓閥及前輪低壓蓄能器相連；第二開關(guān)閥的輸入端與制動主缸的后出液口相連，輸出端與第二選擇閥的輸入端相連，而第二選擇閥的常開輸出端與第三、第四增壓閥及第二高壓阻尼器相連，常閉輸出端與第三、第四減壓閥及后輪低壓蓄能器相連；在前輪低壓蓄能器與前輪油泵之間連接第三開關(guān)閥，在后輪低壓蓄能器與后輪油泵之間連接第四開關(guān)閥。由于增加了制動能量回饋功能，提高了電動汽車的續(xù)行里程及制動系統(tǒng)壽命。
文檔編號B60T11/28GK101973261SQ20101026945
公開日2011年2月16日 申請日期2010年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月27日
發(fā)明者施正堂, 鄭文榮, 郭立書, 陳慶樟, 鮑慶坤, 黃偉潮 申請人:浙江亞太機電股份有限公司