[發明專利]一種電動汽車線控制動系統踏板力模擬和制動力控制系統

有效

• 申請號: 201310445590.4
• 申請日: 2013-09-26
• 公開（公告）號: CN103481879A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 姬芬竹;周曉旭
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: B60T11/10
• 分類號: B60T11/10;B60L7/10;B60T7/06
• 代理公司: 北京慧泉知識產權代理有限公司 11232
• 代理人: 王順榮;唐愛華

技術領域

本發明涉及一種電動汽車線控制動系統踏板力模擬和制動力控制系統，具體涉及一種適用于純電動汽車或混合動力汽車的線控電液復合制動系統踏板力模擬和制動力分配與控制系統，屬于汽車制造技術領域。

背景技術

傳統燃油汽車制動時，制動能量通過制動器的摩擦作用以熱能的形式損耗，制動能量無法回收。電動汽車制動時，可以把電動機轉換為發電機而進行反饋制動，制動能量以電能形式進行回收。這一措施不僅減小了汽車向環境傳遞的熱量，而且還實現了制動能量的回收利用。因此，電動汽車制動系統是由電動機再生制動和傳統液壓制動組成的電液復合制動系統。

線控技術與電液復合制動系統相結合而形成的電動汽車線控電液復合制動系統，是以電信號為控制信號，以電線為信息傳輸媒介，由控制單元根據制動踏板的動作信息辨識駕駛員制動意圖，并按照一定的規則對制動力進行分配，進而控制執行器實現電動汽車的線控制動。制動踏板的動作信息可以是踏板位移、速度或踏板力等。線控制動系統取消了傳統制動系統的真空助力器，當駕駛員踩下制動踏板時，制動信號輸入到電子控制單元，經信息處理后由電子控制單元控制汽車進行制動。由于取消了真空助力器，駕駛員踩下制動踏板的感覺與傳統汽車制動系統不同。因此，為了使駕駛員具有與傳統制動系統相同的制動感覺，通常在線控制動系統中還設置了制動踏板感覺模擬器，以保證駕駛員能夠準確地把握施加于踏板的制動強度。

經查閱相關文獻資料，目前國內外電動汽車制動力分配策略的控制目標是提高制動能量回收率并優化駕駛員制動感覺，電液復合制動系統的制動力控制策略主要有前、后軸理想制動力控制策略、最優回饋能量控制策略和混合并聯式制動力控制策略等，大多都未對液壓制動力和電動機制動力進行協調，而是直接把電動機回饋制動力疊加在液壓制動力之上，不僅造成駕駛員的制動感覺不良，而且制動能量回收率較低。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種電動汽車線控制動系統踏板力模擬和制動力控制系統，它能夠準確識別駕駛員制動意圖、模擬制動踏板感覺、對踏板反作用力具有良好響應，且能夠根據控制單元對駕駛員制動意圖的辨識和制動強度的計算控制電動汽車的前、后軸制動力。

本發明所涉及的技術方案是：一種電動汽車線控制動系統踏板力模擬和制動力控制系統，它包括制動操縱機構、踏板感覺模擬裝置、扭力彈簧、踏板角位移傳感器、踏板力傳感器以及電液復合制動控制系統。它們之間的位置連接關系是：制動操縱機構的踏板操縱臂與踏板感覺模擬裝置的推桿前端以鉸鏈轉動連接；扭力彈簧空套在制動操縱機構的踏板軸上，其一端固定連接在踏板固定支架上，另一端與踏板操縱臂固定連接；踏板角位移傳感器安裝在踏板操縱臂上端的圓孔內；踏板力傳感器安裝在制動踏板上；踏板角位移傳感器信號和踏板力傳感器信號輸入電液復合制動控制系統的控制單元。

所述制動操縱機構包括制動踏板、踏板操縱臂、踏板軸和踏板固定支架。其間關系是：制動踏板與踏板操縱臂固定連接；踏板操縱臂的上端加工有圓孔，與踏板軸轉動連接；踏板軸固定安裝在踏板固定支架的安裝孔內；踏板固定支架上設有導向小孔，導向小孔的直徑與推桿的外徑間隙配合。該制動踏板是：由雙層矩形板料組合而成，上矩形板料的上表面凹凸不平，下表面加工有切口；下矩形板料的上表面也設置了切口；上下矩形板料通過切口固定連接；踏板力傳感器安裝在上、下矩形板料之間。該踏板操縱臂是：上端開設有圓筒形小孔，小孔內安裝襯套和角位移傳感器的滑片；下端截面為矩形，與制動踏板的下矩形板料連接；中部設置了球鉸鏈結構并與推桿鉸接。該踏板軸是兩端加工有螺紋的圓柱階梯軸，其一端通過螺紋與踏板固定支架連接，另一端穿過踏板操縱臂的孔及固定支架另一端后用螺母擰緊。該踏板固定支架是：現有技術中的踏板固定支架。