[发明专利]用来保障具有再生制动功能的电动车制动系统安全的装置

说明书

技术领域

本发明涉及具有制动能量回馈功能的汽车制动系统的安全保障装置及其控制方法，属于汽车制动装置保护装置技术领域。

背景技术

汽车制动能量再生技术对于进一步降低汽车能耗和排放，缓解世界能源危机和环境压力具有重要意义。再生制动技术将会在节能汽车上广泛应用，这包括混合动力电动车、纯电动汽车、以及燃料电车汽车。

具有再生制动功能的汽车，其制动系统较只有传统制动系统的汽车，在制动系统结构及制动机理上发生了变化，对汽车制动效果及安全产生影响。为最大限度的回收制动能量，制动系统变得复杂，回馈制动被更多地制动阶段利用。

制动安全性需要重新得到保障，制动系统向混合制动系统发展，与本发明相关的专利例如：吉林大学的“混合动力商用汽车的气压制动防抱死控制系统”其申请号为200610017245.0、现代自动车株式会社的“用来控制电动车再生制动的方法和装置”其申请号为200410070893.3、中国第一汽车集团公司的“混合动力汽车下坡时制动能量回收的控制方法”其申请号为200510016980.5。吉林大学的“混合动力商用汽车的气压制动防抱死控制系统”设计了一套在电机无法回馈制动时的气压补偿制动装置，在制动气路上重新增加了一套气压补偿子系统，及其控制方法。现代自动车株式会社的“用来控制电动车再生制动的方法和装置”考虑了在汽车转弯时进行回馈制动时的安全性，设计了相应的控制算法。中国第一汽车集团公司的“混合动力汽车下坡时制动能量回收的控制方法”考虑了下坡时汽车自动进行回馈制动，使司机不需进行操作，缓解驾驶疲劳。

本发明与以上所述专利有区别，在保证汽车安全的同时对制动系统改变较小，实现的功能更多，是一种全面保障混合制动系统安全的方案。

发明内容

本发明全面考虑混合制动系统的安全性与可靠性，针对混合制动系统，设计出安全冗余装置、针对串联式制动系统利用该混合制动系统结构的特殊性，设计了回馈制动失效情况的安全措施、紧急制动时的安全措施、在故障发生之后的处理措施。

本发明用来保障具有再生制动功能的电动车制动系统安全的装置，该装置包括回馈制动故障报警灯20、继电器21、行程开关22、制动模式选择开关23，回馈制动调压阀16、制动控制器1；行程开关22安装在电动车制动踏板底部，与继电器21的控制端相连，继电器串联在回馈制动调压阀16与制动控制器1之间；回馈制动故障报警灯20与制动控制器1相连；制动模式选择开关23安装在驾驶员仪表附近，与制动控制器1的供电电源串联。

参看图1，工作过程如下：

当司机需要进行紧急刹车或需要大的制动力时，司机踩下制动踏板超过某一位置，如80％的开度，此时安全冗余装置发挥作用，行程开关22动作，接通继电器21，切断回馈制动调压阀16的电源，使得回馈制动调压阀16对制动管路不起作用，制动管路全开；同时制动控制器1获取踏板位置传感器15的信号，禁用回馈制动力；之后的制动与常规制动一直；若该车配备ABS，当发生车轮抱死时，ABS系统启动并工作，直至汽车安全停住。

当回馈制动失效时，制动控制器1获取电机控制器4反馈的状态信号、制动踏板位移传感器15的信号、回馈制动调压阀16信号，判断电机失效的事件，之后控制回馈制动调压阀16恢复制动管路的畅通、控制电机控制器4，禁用回馈制动，同时气压制动力将补偿当前的制动力需求，通过压力传感器19反馈回来的制动压力信号，判断补偿压力能否产生对应踏板位置的制动压力，进行闭环调节直至制动力完全恢复。

当回馈制动失效时，另一种解决方案为：以制动踏板开度标定好对应的整车制动力，这种对应关系包含整车只用传统制动系统工作的对应关系、只用回馈制动的对应关系以及两种制动同时使用的对应关系，当电机失效时控制器禁用回馈制动，控制回馈调压阀快速打开，整车制动力迅速回到对应的踏板开度；在没有改动原有串联式制动系统的基础上，通过控制方法解决了电回馈系统失效时的问题，同时不需司机改变原有制动意图便能自动完成，之后向司机发出故障报警。

故障发生之后的处理措施，在回馈制动失效的情况发生后，制动控制器1将会禁用回馈制动，同时控制回馈制动调压阀16使制动管路畅通；同时司机可以在看到回馈制动故障报警灯20之后主动控制制动模式开关23，禁用制动控制器1及切断回馈制动调压阀16的电源，在制动控制器发生故障时可以进行相同的控制。