本實用新型涉及車輛的制動技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種電動汽車再生制動控制裝置,具有電動汽車摩擦制動力與電機制動力比例、制動踏板力回饋的可調(diào)節(jié)功能。
背景技術(shù):
隨著環(huán)境和能源問題日益突出,電動汽車在當(dāng)今社會得到廣泛關(guān)注。由于再生制動系統(tǒng)可回收制動能量,以達到節(jié)能目的,因此在電動汽車中占據(jù)重要地位。目前再生制動系統(tǒng)根據(jù)制動時電機制動力和摩擦制動力分配關(guān)系,分為并聯(lián)、串聯(lián)再生制動系統(tǒng)兩種結(jié)構(gòu)。其中串聯(lián)再生制動系統(tǒng)可根據(jù)制動需求單獨或者復(fù)合使用兩種制動力,能量回收效果好,但系統(tǒng)實現(xiàn)一般需要電磁調(diào)節(jié)閥、線性可調(diào)壓力控制系統(tǒng)等復(fù)雜結(jié)構(gòu);并聯(lián)再生制動系統(tǒng)中電機和摩擦制動力同時工作,電機制動力參與比例小,雖然不需要對原有制動系統(tǒng)作太大改動,但是能量回收效果較差。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題,本實用新型的目的在于,提供一種電動汽車再生制動控制裝置,采用簡單的液壓壓力控制的方式,解決再生制動系統(tǒng)中摩擦制動力和電機制動力比例調(diào)節(jié)問題,同時具有制動踏板力回饋功能,以提高制動能量回收效果,保證良好制動感覺。
為了實現(xiàn)上述任務(wù),本實用新型采用以下技術(shù)方案:
一種電動汽車再生制動控制裝置,包括連接在電動汽車的制動踏板上的第一連桿,所述的制動踏板通過第一連桿連接至一個制動力控制調(diào)節(jié)裝置,制動力控制調(diào)節(jié)裝置通過第二連桿依次與電動汽車的制動主缸、制動輪缸連接;
所述的制動力控制調(diào)節(jié)裝置包括封閉的殼體,殼體內(nèi)部具有相互連通的第一腔體和第二腔體,所述的第一連桿和第二連桿分別從第一腔體的兩個端部伸入到第一腔體中,第一連桿的端部裝有第一活塞,第二連桿的端部裝有第二活塞,第一活塞、第二活塞與第一腔體的端部之間分別設(shè)置有第一回位彈簧、第二回位彈簧;所述的第二腔體中裝配有第三活塞,第三活塞與一根伸出第二腔體的第三連桿連接,第三連桿的端部設(shè)置有電磁推動器;所述的第三活塞與第二腔體的端部之間設(shè)置有第三回位彈簧;所述的第一活塞、第二活塞和第三活塞之間的第一腔體、第二腔體中充滿液壓油,在第二腔體的側(cè)壁上設(shè)置有加/排油孔。
進一步地,所述的第一腔體、第二腔體均為內(nèi)徑一致的直線型結(jié)構(gòu),第一腔體、第二腔體通過連接腔連通,第二腔體和連接腔共同構(gòu)成L形結(jié)構(gòu)。
進一步地,所述的加/排油孔位于連接腔下方的第二腔體的側(cè)壁上。
進一步地,所述的電動汽車再生控制裝置還包括一個用于測量電動汽車的制動踏板運動行程的行程傳感器,行程傳感器通過電流放大電路與所述的電磁推動器連接。
進一步地,所述的第一回位彈簧、第二回位彈簧和第三回位彈簧的彈力大小關(guān)系是,第二回位彈簧的彈力最大,第一回位彈簧其次,第三回位彈簧最小。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下技術(shù)特點:
1.本實用新型在實現(xiàn)再生制動時,制動力控制調(diào)節(jié)裝置依據(jù)制動工況,實現(xiàn)電機制動力和摩擦制動力比例可調(diào),達到較好的能量回收效果;
2.本實用新型同時具有制動踏板力回饋作用,使駕駛員有較好的制動感覺;本實用新型結(jié)構(gòu)簡單,能量回收效果好,能夠產(chǎn)生較好的經(jīng)濟和社會效益。
附圖說明
圖1為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實用新型中的制動力調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本實用新型中的電流放大電路圖;
圖中標(biāo)號代表:1—制動踏板,2—行程傳感器,3—制動力控制調(diào)節(jié)裝置,4—制動主缸,5—第一回位彈簧,6—殼體,7—第一活塞,8—第二活塞,9—第二回位彈簧,10—第三活塞,11—第三回位彈簧,12—電磁推動器,13—加/排油孔,14—第一連桿,15—第二連桿,16—第三連桿,17—第一腔體,18—連接腔,19—第二腔體,20—制動輪缸。
具體實施方式
遵從上述技術(shù)方案,如圖1至圖3所示,本實用新型公開了一種電動汽車再生制動控制裝置,包括連接在電動汽車的制動踏板1上的第一連桿14,所述的制動踏板1通過第一連桿14連接至一個制動力控制調(diào)節(jié)裝置3,制動力控制調(diào)節(jié)裝置3通過第二連桿15依次與電動汽車的制動主缸4、制動輪缸20連接;
所述的制動力控制調(diào)節(jié)裝置3包括封閉的殼體6,殼體6內(nèi)部具有相互連通的第一腔體17和第二腔體19;在本實施例中,第一腔體17、第二腔體19均為內(nèi)徑一致的直線型結(jié)構(gòu),第一腔體17、第二腔體19通過連接腔18連通,第二腔體19和連接腔18共同構(gòu)成L形結(jié)構(gòu)。所述的第一連桿14和第二連桿15分別從第一腔體17的兩個端部伸入到第一腔體17中,第一連桿14的端部裝有第一活塞7,第二連桿15的端部裝有第二活塞8,第一活塞7、第二活塞8與第一腔體17的端部之間分別設(shè)置有第一回位彈簧5、第二回位彈簧9;所述的第二腔體19中裝配有第三活塞10,第三活塞10與一根伸出第二腔體19的第三連桿16連接,第三連桿16的端部設(shè)置有電磁推動器12;所述的第三活塞10與第二腔體19的端部之間設(shè)置有第三回位彈簧11;所述的第一活塞7、第二活塞8和第三活塞10之間的第一腔體17、第二腔體19中充滿液壓油,在第二腔體19的側(cè)壁上設(shè)置有加/排油孔13,具體地,加/排油孔13位于連接腔18下方的第二腔體19的側(cè)壁上。
本方案中,電動汽車再生控制裝置還包括一個用于測量電動汽車的制動踏板1運動行程的行程傳感器2,行程傳感器2通過電流放大電路與所述的電磁推動器12連接。
本方案中各部件的作用詳細介紹如下:
電流放大電路:輸入制動踏板1行程傳感器2輸出的電壓信號(Vin),輸出電磁推動器12的控制電流(Iout)。如圖3所示,本方案中給出了一種具體的電流放大電路的電路圖,圖中:C為電容;L為電感;R為電阻。
制動踏板1:受駕駛員操縱產(chǎn)生推力,推力經(jīng)過第一連桿14推動第一活塞7產(chǎn)生制動力,同時反饋給駕駛員制動感覺。
行程傳感器2:檢測制動踏板1位移信號,轉(zhuǎn)化為相應(yīng)電壓信號傳遞給電流放大電路。
制動力控制調(diào)節(jié)裝置3:為低壓裝置,調(diào)節(jié)電機制動力和摩擦制動力的比例,同時產(chǎn)生制動踏板1的反饋力。
制動主缸4:受到第二活塞8的作用,建立制動高壓壓力,通過制動管路傳遞到制動輪缸20。一般來講,第二活塞8的行程越大,制動主缸4產(chǎn)生的壓力就越大。制動主缸4與第二連桿15間隙可調(diào)。
制動輪缸20:將制動主缸4產(chǎn)生的高壓制動力轉(zhuǎn)化為機械力,施加到電動汽車的摩擦制動器上;在一定范圍內(nèi),壓力越大摩擦制動力越大。
電磁推動器12:在電流放大電路控制下工作,產(chǎn)生推動力,控制第三活塞10的運動。
第一回位彈簧5、第二回位彈簧9和第三回位彈簧11:分別使第一活塞7、第二活塞8和第三活塞10在非工作狀態(tài)下回到初始位置,其中第一回位彈簧5、第二回位彈簧9和第三回位彈簧11的彈力大小關(guān)系是,第二回位彈簧9的彈力最大,第一回位彈簧5其次,第三回位彈簧11最小。各回位彈簧型號和性能的選擇依據(jù)初始狀態(tài)下制動踏板1、制動主缸4、電磁推動器12的第三活塞10位置選擇和功能需求。
第一活塞7、第二活塞8和第三活塞10:分別與制動踏板1、制動主缸4和電磁推動器12連接。三者的極限位置均不超過連接腔18,不影響液壓油的流動。
加/排油孔13:當(dāng)?shù)谝磺惑w17、第二腔體19內(nèi)的液壓油不夠時,通過此孔添加液壓油;腔內(nèi)液壓油壓力過大時排掉一定量的液壓油,保證腔內(nèi)壓力在一個合適范圍。
本裝置的具體工作過程介紹如下:
(1)初始狀態(tài)
初始狀態(tài)時,制動踏板1不起作用,電磁推動器12不施加推力,三個活塞在回位彈簧彈力和液壓油作用下位于自由狀態(tài),制動主缸4不產(chǎn)生制動壓力。
(2)工作狀態(tài)
當(dāng)踩下制動踏板1,與踏板機械連接的第一活塞7開始運動。同時,行程傳感器2產(chǎn)生信號,傳遞到電流放大電路,電流放大電路產(chǎn)生相應(yīng)電流,電磁推動器12輸入電流大小和輸出推力大小成比例,控制電機和電磁推動器12產(chǎn)生合適制動力。
電流放大電路根據(jù)行程傳感器2發(fā)來的電壓信號,控制電磁推動器12工作,實現(xiàn)比例變化可調(diào)。具體工作狀態(tài)為:
A.只有電機制動力作用
此狀態(tài)一般出現(xiàn)在制動踏板1行程較小時,制動力需求小,電機制動力可以提供全部制動力。此時,電磁推動器12不產(chǎn)生推力,由于第二回位彈簧9的彈力比第三回位彈簧11大,所以在第一活塞7的推動下,第三活塞10往左活動,第二活塞8不動,則無摩擦制動力產(chǎn)生,只有電機制動力。另外第三活塞10另一端可在電磁推動器12的反作用力下,可產(chǎn)生較小的推力(推力與第三回位彈簧11彈力之和小于第二回位彈簧9的彈力),以產(chǎn)生制動踏板1回饋力。
B.電機制動力和摩擦制動力共同作用
此狀態(tài)一般出現(xiàn)在制動力需求中等的情況,制動踏板1處于中等行程,電機制動力和摩擦制動力共同作用。此時,電磁推動器12根據(jù)電流放大電路輸出的電流控制信號,產(chǎn)生合適的推力控制第三活塞10的位置和狀態(tài)。另外此狀態(tài)下,制動踏板1回饋力主要由制動主缸4的反作用力提供,隨著制動壓力的增大而增大。
當(dāng)制動力分配比例固定時,在第一活塞7的推動下,第三活塞10處于設(shè)定好的位置不動,第二活塞8往左運動推動制動主缸4工作,產(chǎn)生高壓壓力,控制輪缸產(chǎn)生摩擦制動力。
當(dāng)電機制動力占比大時,第三活塞10在電磁推動器12的控制下往左運動到合適位置后固定,此時下腔室液壓油增多,上腔室液壓油減少,這使得第二活塞8輸出行程減小,制動主缸4內(nèi)壓力減小,摩擦制動力減小。
當(dāng)摩擦制動力占比增大時,第三活塞10往右運動到合適位置后固定,此時上腔室液壓油增多,下腔室液壓油減少,使第二活塞8輸出行程增大,制動主缸4內(nèi)壓力增大,摩擦制動力增大。
電磁推動器12控制第三活塞10的位置和狀態(tài)實時變化,使電機制動力和摩擦制動力比例實時變化。
C.只有摩擦制動力作用
此狀態(tài)一般出現(xiàn)在制動力需求較大的情況,制動踏板1行程較大,為保證制動安全,只有摩擦制動力作用。此時第三活塞10在電磁推動器12作用下,右行到最大位置,此時上腔室液壓油最多,下腔室液壓油最少,則第二活塞8可輸出最大行程,推動制動主缸4產(chǎn)生最大制動壓力,產(chǎn)生最大摩擦制動力。此狀態(tài)下的制動踏板1回饋力完全由制動主缸4的反作用力提供。
制動結(jié)束:電磁推動器12停止工作,各活塞在回位彈簧和液壓油作用下,恢復(fù)至初始狀態(tài)。