本實用新型涉及汽車制動技術(shù)，特別涉及一種用于新能源汽車再生制動的半解耦制動系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

再生制動可以提高電動汽車、混合動力汽車和燃料電池汽車的能量利用效率。在再生制動過程中，驅(qū)動電機(jī)可以用作發(fā)電機(jī)，向驅(qū)動輪提供制動力，將車輛的動能或位能轉(zhuǎn)化為電能，存儲在動力電池中，供車輛再次加速使用。

為了實現(xiàn)再生制動，需要對制動踏板力和液壓制動力進(jìn)行解耦?，F(xiàn)有的再生制動系統(tǒng)可以分為串聯(lián)式再生制動系統(tǒng)和并聯(lián)式再生制動系統(tǒng)?，F(xiàn)有公開的串聯(lián)式再生制動系統(tǒng)，不僅要對原有的液壓回路進(jìn)行改造，而且多數(shù)還要增加制動踏板模擬器，不僅增加了開發(fā)的難度和時間，而且增加了制動系統(tǒng)的成本。常規(guī)的并聯(lián)式再生制動系統(tǒng)，雖然不需要對現(xiàn)有的制動回路進(jìn)行改造和增加踏板模擬器，但是,只要踩下制動踏板就開始建立液壓制動力，將車輛的制動能量消耗為熱能耗散，而汽車制動時多數(shù)為小制動強(qiáng)度工況，尤其在城市擁堵路面更加明顯，因此在小制動強(qiáng)度時，單獨由驅(qū)動電機(jī)提供制動力，可以提高再生制動系統(tǒng)回收的能量。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服背景技術(shù)的不足，本實用新型的目的在于提出一種不改變現(xiàn)有制動回路的用于新能源汽車再生制動的半解耦制動系統(tǒng)。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案：一種用于新能源汽車再生制動的半解耦制動系統(tǒng)，包括主缸、第一活塞、制動踏板、踏板頂桿、第一回位彈簧、第二活塞、液壓控制單元、后輪、前輪、制動管路、第二回位彈簧、踏板行程傳感器、恒力彈簧和驅(qū)動電機(jī)；其特征在于：

踏板行程傳感器安裝在制動踏板轉(zhuǎn)軸上，踏板頂桿一端與制動踏板連接，踏板頂桿另一端與第一活塞間存在間隙Δs₁，主缸中裝有第一活塞、第一回位彈簧、第二活塞、第二回位彈簧，其中第一回位彈簧裝在主缸后腔中，第二回位彈簧裝在主缸前腔中，主缸前腔、主缸后腔通過制動管路與液壓控制單元相連，液壓控制單元與前輪、后輪相連；

驅(qū)動電機(jī)通過傳動系和前輪機(jī)械連接，制動踏板上設(shè)置有恒力彈簧。

本實用新型由于采用以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點：

1)本實用新型的用于新能源汽車再生制動的半解耦制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，不需要對原有的制動回路做任何改動，難度小，成本低；

2)本實用新型的用于新能源汽車再生制動的半解耦制動系統(tǒng)可以提供與原有制動系統(tǒng)相近的踏板感覺，同時不需要增加踏板模擬器，節(jié)約了成本；

3)空行程期間，當(dāng)驅(qū)動電機(jī)因電池荷電狀態(tài)或電機(jī)力矩上限限制而無法提供足夠的制動力時，不足的制動力由液壓控制單元的主動增壓完成，保證了制動安全；

4)相對于完全解耦的線控再生制動系統(tǒng)中駕駛員施加的踏板力作用在踏板模擬器上，本實用新型的用于新能源汽車再生制動的半解耦制動系統(tǒng)將駕駛員施加的踏板力直接作用到四輪輪缸。這樣可以利用駕駛員的腳踩力產(chǎn)生四輪制動力，相對節(jié)省了完全解耦的線控再生制動系統(tǒng)提供液壓制動力時所消耗的能量；

5)本實用新型的用于新能源汽車再生制動的半解耦制動系統(tǒng)，在小制動強(qiáng)度工況即踏板行程小于Δs時，只利用電機(jī)制動兩個驅(qū)動輪，液壓控制單元不工作，提高了回收的制動能量，延長了液壓控制單元的使用壽命。

本實用新型可以廣泛應(yīng)用于純電動車輛或混合動力電動車車輛中。

附圖說明

圖1是傳統(tǒng)的制動系統(tǒng)。

圖2是本實用新型的用于新能源汽車再生制動的半解耦制動系統(tǒng)。

圖3是本實用新型的用于新能源汽車再生制動的半解耦制動系統(tǒng)的制動力分配。

圖4是本實用新型的用于新能源汽車再生制動的半解耦制動系統(tǒng)的制動踏板力與踏板行程的關(guān)系。

圖中：1-儲液杯；2-主缸；3-第一活塞；4-制動踏板；5-踏板頂桿；6-第一回位彈簧；7-第二活塞；8-液壓控制單元；9-后輪；10-前輪；11-制動管路；12-第二回位彈簧；13-液壓控制單元控制器；14-踏板行程傳感器；15-恒力彈簧；16-整車控制器；17-驅(qū)動電機(jī)。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖1-4和具體實施方式，對本實用新型作進(jìn)一步的說明。

如圖2所示，本實用新型所述的用于新能源汽車再生制動的半解耦制動系統(tǒng)，包 括儲液杯1、主缸2、第一活塞3、制動踏板4、踏板頂桿5、第一回位彈簧6、第二活塞7、液壓控制單元8、后輪9、前輪10、制動管路11、第二回位彈簧12、液壓控制單元控制器13、踏板行程傳感器14、恒力彈簧15、整車控制器16和驅(qū)動電機(jī)17；

踏板行程傳感器14安裝在制動踏板4轉(zhuǎn)軸上，踏板頂桿5一端與制動踏板4連接，另一端與第一活塞3間存在間隙Δs₁，主缸2中裝有第一活塞3、第一回位彈簧6、第二活塞7、第二回位彈簧12，其中第一回位彈簧6裝在主缸2后腔中，第二回位彈簧12裝在主缸2前腔中，主缸2前腔、主缸2后腔通過制動管路11與液壓控制單元8相連，液壓控制單元8與前輪10、后輪9相連；

驅(qū)動電機(jī)17通過傳動系和前輪10機(jī)械連接，提供前輪10的再生制動力，再生制動力的大小由整車控制器16確定；

儲液杯1用來存儲制動液，制動踏板4上設(shè)置有恒力彈簧15。

恒力彈簧15用來提供克服間隙Δs期間的踏板感覺，踏板行程傳感器14用來測量制動踏板4的行程，行程信號由整車控制器16采集；

制動踏板4的踏板力通過踏板頂桿5傳遞到第一活塞3，第一活塞3擠壓第一回位彈簧6和制動液，將踏板力傳遞到第二活塞7；制動液從儲液杯1，經(jīng)主缸2前腔、主缸2后腔、制動管路11、液壓控制單元8，分別流入前輪10和后輪9；

在踏板頂桿5和第一活塞3之間，存在間隙Δs₁，

本實用新型還公開了一種用于新能源汽車再生制動的半解耦制動系統(tǒng)的制動方法，具體包括：

步驟1：當(dāng)制動踏板4行程比較小，即踏板頂桿5的位移小于Δs₁時，踏板感覺由恒力彈簧13提供，車輛的制動力僅由驅(qū)動電機(jī)17提供，驅(qū)動電機(jī)17制動力的大小由踏板行程傳感器14的行程決定；其中Δs₁是踏板頂桿5和第一活塞3之間存在的間隙；

如果驅(qū)動電機(jī)17因電池荷電狀態(tài)或驅(qū)動電機(jī)17力矩上限限制而無法提供足夠的制動力時，不足的制動力由液壓控制單元8的主動增壓完成；

步驟2：當(dāng)制動踏板4行程較大，即踏板頂桿5的位移大于Δs₁小于Δs₂時，恒力彈簧13的反作用力不再增加，踏板頂桿5開始推動第一活塞3，液壓控制單元8控制前輪10處于保壓狀態(tài)，制動液只流入后輪9，踏板感覺由踏板頂桿5和恒力彈簧13共同提供，前輪10制動力由驅(qū)動電機(jī)17提供，后輪9制動力由制動液提供；

其中Δs₂為傳統(tǒng)的制動系統(tǒng)產(chǎn)生等于驅(qū)動電機(jī)17最大制動力的液壓制動力所需的踏板行程；

步驟3：當(dāng)踏板行程大于Δs₂時，液壓控制單元8控制前輪10逐漸退出保壓狀態(tài)，制動液開始進(jìn)入前輪10，此時踏板感覺由踏板頂桿5和恒力彈簧15共同提供，前輪10制動力由驅(qū)動電機(jī)17和制動液共同提供，后輪9制動力僅由制動液提供；

上述步驟中，在步驟1、步驟2、步驟3進(jìn)行的同時，液壓控制單元控制器13、整車控制器16、驅(qū)動電機(jī)17通過控制器局域網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。

恒力彈簧13的力與位移特性由液壓制動系統(tǒng)的特性決定；

在步驟1進(jìn)行的同時，如果驅(qū)動電機(jī)17因電池荷電狀態(tài)或驅(qū)動電機(jī)力矩上限限制而無法提供足夠的制動力時，不足的制動力由液壓控制單元8的主動增壓完成。

盡管參考附圖詳?shù)毓_了本實用新型，但應(yīng)理解的是，這些描述僅僅是示例性的，并非用來限制本實用新型的應(yīng)用。本實用新型的保護(hù)范圍由附加權(quán)利要求限定，并可包括在不脫離本實用新型保護(hù)范圍和精神的情況下針對實用新型所作的各種變型、改型及等效方案。