一種節(jié)能的剎車系統(tǒng)、方法和電動汽車的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種節(jié)能的剎車系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括電磁離合器、真空泵、真空管路（3）、儲氣罐（4）和整車控制器（8），所述真空泵通過所述真空管路（3）與所述儲氣罐（4）相連接，所述整車控制器（8）控制所述電磁離合器的接合或斷開，所述電磁離合器能夠帶動所述真空泵運轉(zhuǎn)對所述儲氣罐（4）抽真空。本發(fā)明還公開了一種節(jié)能的剎車方法，以及使用所述系統(tǒng)或方法的電動汽車。車輪通過電磁離合器帶動真空泵對儲氣罐（4）抽真空，滿足或補充剎車所需要的真空度，從而減少了電動真空泵的耗電，節(jié)約了電池能量，提高了電動汽車的能量回收效率。
【專利說明】一種節(jié)能的剎車系統(tǒng)、方法和電動汽車
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電動汽車領(lǐng)域，尤其是一種節(jié)能的剎車系統(tǒng)、方法和電動汽車。
【背景技術(shù)】
[0002]電動汽車一次充電的續(xù)駛里程不足一直是制約其發(fā)展的關(guān)鍵因素之一，因此車輛行駛過程中采取有效措施節(jié)約動力電池能量具有重要意義。電動汽車采用電動真空泵提供剎車助力，車輛行駛過程中，尤其是在交通擁擠的市區(qū)，需要進行頻繁的剎車，消耗了不少的電池能量，縮短了車輛的續(xù)駛里程。
[0003]有鑒于此，人們根據(jù)電動汽車特點設(shè)計了節(jié)能系統(tǒng)，將車輛減速或剎車或下坡時的能量通過發(fā)電機轉(zhuǎn)化為電能對動力電池進行充電。然而，動力電池需經(jīng)DC/DC轉(zhuǎn)換之后才能為電動真空泵提供能量，轉(zhuǎn)換時能量受到了損耗。此外，受電池的充放電效率及電池充電條件等諸多因素影響，能量回收總效率受到限制。
[0004]因此，將回收的能量僅僅用于電池充電時，能量回收效率不高，減少電動真空泵耗能等問題有待解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供了一種節(jié)能的剎車系統(tǒng)、方法和電動汽車，節(jié)約了電動汽車動力電池的電能，提高了電動汽車能量回收的效率。
[0006]本發(fā)明提供了一種節(jié)能的剎車系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)包括電磁離合器、真空泵、真空管路3、儲氣罐4和整車控制器8，所述真空泵通過所述真空管路3與所述儲氣罐4相連接，所述整車控制器8控制所述電磁離合器的接合或分離，所述電磁離合器能夠帶動所述真空泵運轉(zhuǎn)對所述儲氣罐4抽真空。
[0007]進一步，所述電磁離合器包括電樞線圈，所述電樞線圈一端安裝在車輪上，一端與所述真空泵相連接，所述電磁離合器能夠帶動所述真空泵隨著所述車輪同步運動。
[0008]進一步，所述系統(tǒng)還包括繼電器9，所述整車控制器8通過所述繼電器9控制所述電磁離合器的接合或分離。
[0009]進一步，所述電磁離合器接合的條件是，所述儲氣罐4中的真空度小于門限值，油門踏板松開，車輛檔位處于前進檔且車速大于零。
[0010]進一步，所述電磁離合器分離的條件是，儲氣罐中的真空度達到門限值、或油門踏板踩下、或車輛檔位是空檔或后退檔，或車速為零。
[0011]進一步，所述系統(tǒng)包括四個電磁離合器，所述整車控制器8對所述四個電磁離合器的控制信號相同。
[0012]進一步，所述系統(tǒng)還包括電動真空泵6，所述真空泵與所述電動真空泵6是并列關(guān)系，能夠分別對所述儲氣罐4抽真空。
[0013]本發(fā)明還提供了一種節(jié)能的剎車方法，其中，真空泵通過真空管路3與儲氣罐4相連接，整車控制器8控制所述電磁離合器的接合或分離，當所述電磁離合器接合時，所述電磁離合器帶動所述真空泵運轉(zhuǎn)，對所述儲氣罐4抽真空。
[0014]進一步，所述整車控制器8控制所述電磁離合器的接合的步驟為，
SI 1、所述整車控制器8檢測所述儲氣罐4的真空度，若真空度小于門限值，則執(zhí)行步驟S12，否則返回Sll ；
512、所述整車控制器8檢測車輛檔位信號，若檔位為前進檔時，則執(zhí)行步驟S13，否則返回Sll
513、所述整車控制器8檢測車速信號，若車速大于零，則執(zhí)行步驟S14，否則返回Sll；
514、整車控制器8檢測油門踏板信號值，并對比預(yù)設(shè)的油門踏板信號范圍，判斷油門踏板是否為松開狀態(tài)，若為松開狀態(tài)，則執(zhí)行步驟S15，否則返回Sll ；
515、電磁離合器接合，否則返回S11。
[0015]進一步，所述整車控制器8控制所述電磁離合器的分離的步驟為，
531、所述整車控制器8檢測所述儲氣罐4的真空度，若真空度達到門限值，則電磁離合器分離，否則執(zhí)行S32;
532、所述整車控制器8檢測車輛檔位信號，若檔位為后退檔或空檔時，則電磁離合器分離，否則執(zhí)行S33;
533、所述整車控制器8檢測車速信號，若車速等于零，則電磁離合器分離，否則執(zhí)行
S34,
534、整車控制器8檢測油門踏板信號值，并對比預(yù)設(shè)的油門踏板信號范圍，判斷油門踏板是否為松開狀態(tài)，若不為松開狀態(tài)，則電磁離合器分離，否則返回S31。
[0016]進一步，所述方法還包括，
541、電動真空泵控制器7或所述整車控制器8檢測所述儲氣罐4的真空度，若真空度小于門限值，則執(zhí)行步驟S42，否則返回S41 ；
542、開啟所述電動真空泵6，否則，返回S41。
[0017]進一步，所述整車控制器(8 )通過繼電器(9 )控制所述電磁離合器。
[0018]本發(fā)明還提供了一種節(jié)能的電動汽車，其中，所述電動汽車使用所述節(jié)能的剎車系統(tǒng)或方法。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明從一個全新的角度設(shè)計了電動汽車減速或下坡或剎車時的節(jié)能的剎車系統(tǒng)和方法，以及使用所述系統(tǒng)或方法的電動汽車。車輪通過電磁離合器帶動真空泵對儲氣罐4抽真空，滿足或補充剎車所需要的真空度，從而減少了電動真空泵的耗電，節(jié)約了電池能量，提高了電動汽車的能量回收效率，使得使用所述系統(tǒng)或方法的電動汽車能夠在同樣的動力電池的情況下，行駛的時間更久，距離更遠。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明所述節(jié)能的剎車系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明所述節(jié)能的剎車方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0021]本發(fā)明的思想是:通過一種節(jié)能的剎車系統(tǒng)、方法來為電動汽車節(jié)能，所述系統(tǒng)包括電磁離合器、真空泵、真空管路3、儲氣罐4、整車控制器8及繼電器9等部分。整車控制器8通過繼電器9控制電磁離合器接合，車輪通過電磁離合器帶動真空泵運轉(zhuǎn)，再經(jīng)過真空管路3對儲氣罐4抽真空，即通過真空泵將車輛在減速或剎車或下坡時的動能轉(zhuǎn)化為剎車時所需的真空度，從而減少電動真空泵的運行時間，節(jié)約電池能量，實現(xiàn)能量回收。
[0022]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明做進一步詳細的說明。
[0023]圖1示出了本發(fā)明實施例1節(jié)能的剎車系統(tǒng)，本實施例中節(jié)能的剎車系統(tǒng)包括電磁離合器(共4個，分別為11、12、13、14)、真空泵(共4個，分別為21、22、23、24)、真空管路
3、儲氣罐4、壓力傳感器5、電動真空泵6、電動真空泵控制器7、整車控制器8及繼電器9等部分。整車控制器8通過繼電器9控制電磁離合器的接合或分離，電磁離合器8包括有電樞線圈，所述電樞線圈一端安裝在車輪上，一端與真空泵相連接，車輛運行時電樞線圈能夠隨車輪同步運轉(zhuǎn)，并帶動真空泵同步運轉(zhuǎn)，再經(jīng)過真空管路3對儲氣罐4抽真空，即通過真空泵將車輛減速或剎車或下坡時的動能轉(zhuǎn)化為剎車時所需的真空度。
[0024]本實施例中的整車控制器8通過繼電器9控制電磁離合器接合，控制的條件是在儲氣罐4中的真空度小于門限值、油門踏板松開、車輛檔位是處于前進檔且車速大于零的條件同時滿足時，電磁離合器才能接合。整車控制器8需檢測的信號包括油門踏板信號、車輛檔位信號、車速信號及儲氣罐4的真空度信號等，輸出的信號包括對電動真空泵控制器7和繼電器9的控制信號。整車控制器8在檢測到車輛鑰匙開關(guān)打到開啟(ON)檔且各部分自檢均通過時，對電動真空泵控制器7發(fā)出上電信號，允許其正常工作。整車控制器8判斷四個條件同時滿足時則發(fā)出控制信號將繼電器9閉合，從而使電磁離合器接合。電磁離合器分離的條件是，車輪不帶動真空泵的條件是儲氣罐中的真空度達到門限值、油門踏板踩下、車輛檔位是空檔或后退檔或車速為零，即，四個條件滿足其中之一，則電磁離合器分離。
[0025]本實施例中，所述儲氣罐4中的真空度是由電動真空泵控制器7或整車控制器8通過壓力傳感器5檢測，真空度的門限值根據(jù)不同的剎車真空助力器而不同。所述油門踏板松開是指車輛行駛過程中，駕駛員松開油門踏板時的狀態(tài)；整車控制器8根據(jù)油門踏板的信號值，對比預(yù)設(shè)的油門踏板信號范圍可判斷其是否處于松開狀態(tài)。判斷油門踏板是否踩下的方法同樣是通過對比預(yù)設(shè)的油門踏板信號范圍來判斷。車輛檔位信號及車速信號由整車控制器8檢測。
[0026]本實施例中電磁離合器的電樞線圈供電電壓為+VCC，該電壓為動力電池通過DC/DC轉(zhuǎn)換后的電壓。
[0027]本實施例中，所述電動真空泵6的啟動條件是電動真空泵6已上電且儲氣罐4中的真空度小于門限值，由電動真空泵控制器7或整車控制器8控制其開啟。電動真空泵6的關(guān)閉條件是儲氣罐中的真空度達到門限值，同樣由電動真空泵控制器7或整車控制器8控制其關(guān)閉。所述車輪帶動的真空泵與電動真空泵6是并列關(guān)系，為確保剎車安全性，在二者均達到各自的啟動條件的情況下，可同時工作。安裝在四個車輪上的電磁離合器的控制信號相同，車輛運行的穩(wěn)定性更高。由于車輪帶動真空泵的加入，從而減少電動真空泵的運行時間，節(jié)約動力電池能量，實現(xiàn)能量回收。
[0028]圖2示出了本發(fā)明實施例2節(jié)能的剎車方法流程圖，本實施例實現(xiàn)節(jié)能的剎車方法包括以下步驟:
電動汽車鑰匙開關(guān)打到開始(ON)檔且各部分自檢均通過時，對電動真空泵控制器7發(fā)出上電信號，允許其正常工作。接下來是判斷電動真空泵6和真空泵的開啟和關(guān)閉條件。其中真空泵的開啟和關(guān)閉是通過整車控制器8控制繼電器9的閉合與斷開來實現(xiàn)的。
[0029]步驟S21:整車控制器8或電動真空泵控制器7通過壓力傳感器5檢測儲氣罐4中的真空度，若真空度小于門限值，則執(zhí)行步驟S22和步驟S23，若真空度處于門限值，則執(zhí)行步驟S24。
[0030]步驟S22:通過電動真空泵控制器7開啟電動真空泵6，同時返回步驟S21繼續(xù)檢測真空度是否小于門限值。
[0031 ] 步驟S23:整車控制器8檢測車輛檔位信號，檔位為前進檔時執(zhí)行步驟S26，否則執(zhí)行步驟S25。
[0032]步驟S24:關(guān)閉電動真空泵6并斷開繼電器9，停止對儲氣罐4抽真空，同時返回步驟S21判斷真空度是否小于門限值。
[0033]步驟S25:斷開繼電器9，電磁離合器分離，車輪不帶動真空泵運轉(zhuǎn)，同時返回步驟S21判斷真空度是否小于門限值。
[0034]步驟S26:整車控制器8檢測車速信號并判斷車速是否為零，車速大于零時執(zhí)行步驟S28，否則執(zhí)行步驟S27。
[0035]步驟S27:斷開繼電器9，電磁離合器分離，車輪不帶動真空泵運轉(zhuǎn)，同時返回步驟S21判斷真空度是否小于門限值。
[0036]步驟S28:整車控制器8檢測油門踏板信號值，并對比預(yù)設(shè)的油門踏板信號范圍可判斷其是否為松開狀態(tài)。若油門踏板處于松開狀態(tài)則執(zhí)行步驟S30，否則執(zhí)行步驟S29。
[0037]步驟S29:斷開繼電器9，電磁離合器分離，車輪不帶動真空泵運轉(zhuǎn)，同時返回步驟S21判斷真空度是否小于門限值。
[0038]步驟S30:閉合繼電器9，車輪帶動真空泵運轉(zhuǎn)，對儲氣罐4抽真空，部分動能轉(zhuǎn)化為剎車需要的真空度，實現(xiàn)能量回收，同時返回步驟S21判斷真空度是否小于門限值。
[0039]上述實施例的車輪通過電磁離合器帶動真空泵運轉(zhuǎn)、對儲氣罐4抽真空的方法，減少了電動真空泵的工作時間，節(jié)約動力電池的能源，實現(xiàn)了能量回收，達到了提高能量回收效率的目的。
[0040]本實施例中，所述儲氣罐4中的真空度是由電動真空泵控制器7或整車控制器8通過壓力傳感器5檢測的，真空度的門限值根據(jù)不同的剎車真空助力器而不同。所述油門踏板松開是指車輛行駛過程中，駕駛員松開油門踏板時的狀態(tài)；整車控制器8根據(jù)油門踏板的信號值，對比預(yù)設(shè)的油門踏板信號范圍可判斷其是否處于松開狀態(tài)。判斷油門踏板是否踩下的方法同樣是通過對比預(yù)設(shè)的油門踏板信號范圍來判斷。車輛檔位信號及車速信號由整車控制器8檢測。
[0041]所述真空泵與電動真空泵6是并列關(guān)系，為確保剎車安全性，在二者均達到各自的啟動條件的情況下，可同時工作。安裝在四個車輪上的電磁離合器的控制信號相同，由于真空泵由車輪帶動，從而減少電動真空泵的運行時間。節(jié)約動力電池能量，實現(xiàn)能量回收。
[0042]關(guān)于真空泵的開啟或閉合條件中，四個條件的讀取先后順序無區(qū)別，但使用時，必須確定為其中一種，至于是哪一種則對結(jié)果無影響。下面給出了一種實施例，如下:
所述整車控制器8控制所述電磁離合器的接合的步驟為，
SI 1、所述整車控制器8檢測所述儲氣罐4的真空度，若真空度小于門限值，則執(zhí)行步驟S12，否則返回Sll ； 512、所述整車控制器8檢測車輛檔位信號，若檔位為前進檔時，則執(zhí)行步驟S13，否則返回Sll ；
513、所述整車控制器8檢測車速信號，若車速大于零，則執(zhí)行步驟S14，否則返回Sll；
514、整車控制器8檢測油門踏板信號值，并對比預(yù)設(shè)的油門踏板信號范圍，判斷油門踏板是否為松開狀態(tài)，若為松開狀態(tài)，則執(zhí)行步驟S15，否則返回Sll ；
515、電磁離合器接合，否則返回S11。
[0043]再給出一種實施例，如下:
所述整車控制器(8)控制所述電磁離合器的斷開的步驟為，
531、所述整車控制器(8)檢測所述儲氣罐(4)的真空度，若真空度達到門限值，則斷開電磁離合器，否則執(zhí)行S32;
532、所述整車控制器(8)檢測車輛檔位信號，若檔位為后退檔或空檔時，則斷開電磁離合器，否則執(zhí)行S33 ；
533、所述整車控制器(8)檢測車速信號，若車速等于零，則斷開電磁離合器，否則執(zhí)行
S34,
534、整車控制器(8)檢測油門踏板信號值，并對比預(yù)設(shè)的油門踏板信號范圍，判斷油門踏板是否為松開狀態(tài)，若不為松開狀態(tài)，則斷開電磁離合器，否則返回S31。
[0044]實施例3為應(yīng)用本發(fā)明所述節(jié)能的剎車系統(tǒng)或方法的電動汽車，將所述實施例1或?qū)嵤├?應(yīng)用于電動汽車，則所述電動汽車也能夠達到所述系統(tǒng)或方法所實現(xiàn)的節(jié)能、回收動能的效果。
[0045]所述實施例1、實施例2和實施例3，僅是本發(fā)明較佳的實施方式，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，本發(fā)明的保護范圍并不局限于此。任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭示的技術(shù)范圍內(nèi)，作出各種的變形、補充或替換都屬于本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種節(jié)能的剎車系統(tǒng)，其特征在于:所述系統(tǒng)包括電磁離合器、真空泵、真空管路(3)、儲氣罐(4)和整車控制器(8)，所述真空泵通過所述真空管路(3)與所述儲氣罐(4)相連接，所述整車控制器(8 )控制所述電磁離合器的吸合或斷開，所述電磁離合器能夠帶動所述真空泵運轉(zhuǎn)對所述儲氣罐(4)抽真空。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述電磁離合器包括電樞線圈，所述電樞線圈設(shè)置在車輪上，所述電磁離合器通過所述電樞線圈與所述真空泵相連接，所述真空泵能夠隨著所述車輪同步運動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述系統(tǒng)還包括繼電器(9)，所述整車控制器(8)通過所述繼電器(9)控制所述電磁離合器的吸合或斷開。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述電磁離合器吸合的條件是，所述儲氣罐(4)中的真空度小于門限值，油門踏板松開，車輛檔位處于前進檔且車速大于零。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述電磁離合器斷開的條件是，儲氣罐中的真空度達到門限值、或油門踏板踩下、車輛檔位是空檔或后退檔，或車速為零。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述系統(tǒng)包括四個電磁離合器(11、12、13、14)，所述整車控制器(8)對所述四個電磁離合器的控制信號相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述系統(tǒng)還包括電動真空泵(6)，所述真空泵與所述電動真空泵(6)是并列關(guān)系，能夠分別對所述儲氣罐(4)抽真空。
8.一種節(jié)能的電動汽車，其特征在于，所述電動汽車使用權(quán)利要求1至7任一所述的剎車系統(tǒng)。
【文檔編號】B60T13/66GK103496363SQ201310435778
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月24日
【發(fā)明者】鄒忠月, 王丹, 曹秉剛, 李復(fù)活, 陳輝, 衛(wèi)振廷 申請人:三門峽速達交通節(jié)能科技股份有限公司