[发明专利]兼容ABS的电动汽车复合制动液压控制模块

说明书

技术领域

本发明涉及的技术领域为新能源汽车制动能量回收技术领域，包括电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车等。本发明所述的制动液压控制模块可以与车辆ABS、ESP系统有效兼容，不仅能够实现车辆制动过程中的制动液压主动控制，而且不影响车辆ABS和ESP系统的防滑控制功能，为新能源汽车制动能量回收的实现提供硬件基础。

背景技术

电动汽车、混合动力汽车等新能源汽车的驱动系统车辆动力系统的典型特征是动力蓄电池--电动机为核心的电力驱动系统，从而实现车辆的零排放、提高经济性的目的。电动机在车辆减速和制动时可以方便的作为发电机使用，将车辆的制动能量转变为电能重新储存在动力蓄电池内，完成制动能量回收。因此新能源汽车上可以完成制动作用的系统有两套：再生制动(电制动)系统和液压制动系统，形成电液复合制动系统。

复合制动过程中，要根据制动过程的要求灵活的施加再生制动力和液压制动力。目前，再生制动力的主动控制施加可由电机及其驱动器控制实现，液压制动力的施加则普遍沿用传统车辆的ABS系统。由于ABS系统仅在车轮制动抱死时进行防抱死控制，在车轮不抱死的轻度和中度制动过程中，液压制动力的大小仅受驾驶员踏板力的控制，无法实现主动控制与施加。

因此，目前绝大部分的新能源汽车，包括混合动力汽车和纯电动汽车，均采用无需液压制动主动施加的并行复合制动。在这种情况下，根据制动强度(制动液压)的大小按固定曲线施加再生制动力，两种制动力并行复合。由于这种复合制动过程始终存在液压制动，没有发挥再生制动的最大回收能力，因此大大限制了制动能量回收的效率。

若要实现再生制动优先的串行复合制动，继续提高制动能量回收效率，则必须在已有的车辆ABS液压制动系统的基础上，实现液压制动力主动控制。

目前液压制动力主动控制系统在国际上普遍采用德国CONTINENTEL TEVES公司的电液制动系统结构方案(美国专利号：)，其结构特点为完全取消传统制动主缸和ABS系统，而采用微型液压泵站为制动系统提供高压油源，并通过一套控制阀组完成制动液压控制的同时，实现ABS和ESP的功能。

尽管这套结构方案功能强大，但也存在着技术难度大、可靠性和安全性差等缺陷，因此虽然方案提出多年后仍未实现产品的市场化。

本发明拟实现一种兼容目前ABS、ESP的液压力主动控制方案，在有效配合新能源汽车再生制动过程的同时，保障制动系统的安全性和可靠性。

发明内容

为了实现电动汽车制动能量的有效回收，本发明设计了能够方便嵌入车辆ABS系统的液压主动控制模块，模块可以在适当的控制下对汽车液压制动力进行主动控制，通过电控增加或减小液压制动力，从而为制动能量回收系统提供硬件支持。

本发明的液压控制模块安装于制动主缸和ABS进油口之间，其系统结构如图1所示。控制模块包括左右对称的两部分，其中A口接制动主缸，B口接制动油壶，C口接ABS输入口。液压控制模块有成对的电磁阀1、电磁阀3和蓄能器2。

本发明的液压控制模块与ABS系统可以有效融合，在结构的安装上处于原ABS系统与制动主缸之间，如图2所示。

针对复合制动过程，本发明的制动模块有如下的工作模式和控制方式：

1、复合制动减压控制

当制动过程初期或者在轻中度制动强度下工作时，复合制动需要在增加电机再生制动力的同时，减小液压制动力。此时控制系统关闭电磁阀1，并将电磁阀3控制在左位，使制动轮缸与蓄能器2连通。通过控制ABS回油泵对制动轮缸进行减压，回油对蓄能器2充液。

2、复合制动增压控制

当制动过程末期，或者在重度制动强度下工作时，复合制动需要增加液压制动力。此时根据制动主缸压力和蓄能器压力大小选择较高压力的部件作为压力源，通过控制电磁阀1和电磁阀3对制动轮缸进行加压操作。

3、蓄能器泄压控制

当多次执行复合制动过程后，蓄能器2的压力不断增加，此时可以在车辆无制动操作时将电磁阀3控制在右位，将蓄能器2与制动油壶接通，对蓄能器进行泄油。

4、防抱死控制

当复合制动过程中，制动车轮发生抱死时，ABS系统正常进行减压操作，但此时电磁阀1关闭，回流的制动液进入蓄能器2。与复合制动减压操作基本相同。当ABS需要增加制动轮缸压力时，高压源由蓄能器2提供，ABS阀的控制与原系统相同。

5、备份制动模式

当电气系统故障时，电磁阀1工作在接通位和电磁阀3工作在关闭位，此时系统与未增加液压控制模块的ABS系统相同，系统将完全工作在ABS控制下。