[发明专利]用于汽车的具有改进制动分配的混合制动系统

说明书

技术领域和背景技术

本发明涉及用于汽车的更具安全作用的电制动系统、以及包括该制动系统的汽车。

传统上，汽车包括驱动驱动轮的内燃机以及在车轮上施加制动力的液压制动系统。液压制动系统包括通过由驾驶者直接控制的制动踏板致动的主缸以及位于车轮处的制动器。主缸通过充满制动流体的液压回路连接至制动器。当驾驶者踩下制动踏板时，主缸活塞滑动并且增大回路中的制动流体的压力，致动制动器并且引起制动。制动功率取决于施加在踏板上的力。驾驶者感觉帮助其控制制动功率的踏板反作用力。

在过去几年中，使用电力而非矿物驱动能量的车辆得到发展，其中车轮由电动机驱动。因此考虑可使用电动机作为转换器，从而将车辆的动能转化为电能，并且因此制动车辆。因此产生的电能或者存储在电池中用于以后使用(例如以便产生驱动力)，或者被消耗在电阻中，或者由车辆中的电辅助系统直接使用(制动，加热等)。这种类型的制动系统称为再生制动系统。然而，为了安全原因，车辆始终设置有液压制动系统，从而在再生制动系统故障的情况下，在踏板与制动器之间建立直接连接。此外，再生制动不是始终必须优选的。例如，低速时，电磁制动可消耗能量。并且一旦电池完全充满，就不能再使用电磁制动，或者必须消耗该能量(这需要电阻以及温度控制装置)。

因而，两种制动系统能够同时起作用，并且每个都提供总制动功率中的部分。因此，必须管理每个系统提供的制动功率比例，使得实际提供的功率对应于驾驶者所要求的制动。

文献US 2007/0126382公开了这样的制动系统，其包括再生制动子系统和液压制动子系统。子系统包括由制动踏板致动的主缸。当驾驶者踩在制动踏板上时，测量所产生的液压，并且将液压发送至计算装置以作为制动设置值。计算装置使用该设置值，并且向再生制动子系统发送命令，然后，再生制动子系统在车轮上产生制动力。计算装置向液压制动子系统发送命令，使得液压制动子系统产生液压，以便基于根据制动设置值预定的制动功率而完成再生制动功率。

该系统需要很多传感器，并且使用计算装置来基于被转换(converted)为设置值的液压产生命令。该系统运行时复杂，并且其存在多种形式故障的可能。

文献US 2008/107212公开了这样的液压制动系统，其包括再生制动子系统和液压制动子系统，在ABS系统的情况下，其调节由液压子系统产生的制动压力。根据由驾驶者提供的制动设置值来控制ABS系统。

在根据现有技术的混合制动系统中，设置值信号以及制动器的电磁扭矩的像(image)的电信号被变换(transformed)数次。这些多次转换可成为故障源，并且使制动系统效率低。制动系统为安全装置，并且其必须可靠。

因此，本发明的目的之一是提出这样的制动系统，其包括再生制动子系统和液压制动子系统或电制动子系统，其中以简单且安全的方式管理由这两个子系统产生的制动功率的分配。

发明内容

通过一种用于汽车的制动系统实现上述目标，其包括再生制动子系统和液压或电动制动子系统，再生制动子系统包括电动机器，电动机器能够在制动阶段期间将车辆的动能转化为电能，以及还包括调节由液压或电动制动子系统产生的制动功率的装置，所述装置通过由电动机器在电磁制动期间产生的电流控制。

换句话说，使用由电磁制动子系统产生的电流在电磁制动子系统与液压或电动制动之间产生物理耦合，该发电电流直接代表同电磁制动产生的功率比例。使用该发电电流意味着不需要计算装置，避免了需要将发电电流转化为另一量值，这降低了故障的风险。只要电动机器输出电流，该调节也就持续发生。

产生的电流可直接使用以控制制动功率调节装置，或者可使用作为另一电流或电压的该电流的像。

根据本发明，通过不需要计算装置的物理方法来调节车辆的电磁制动与液压或电动制动之间的耦合。简单地由于物理法则，该调节就持久地具有重要的功能优点。根据本发明的耦合系统确保根据电磁制动而持久地调整液压或电动制动系统。其消除了由微型计算装置产生的所有可能的计算误差。使用的部件(变压器、螺线管)为非常可靠的部件，并且整个系统中的故障模式非常少。本发明也为系统设计提供更多的自由度。

有利地，调节装置将发电电流或发电电流的像转化为机械力，例如作用在制动踏板上的机械力，其控制液压制动子系统中的液压，或者作用在主缸中的活塞上、或作用在液压压力限制器上。