| 专利名称： | 一种电动车制动能量回收控制器及其控制方法 | ||
| 专利名称(英文)： | Electric vehicle braking energy recovery controller and control method thereof | ||
| 专利号： | CN201410634948.2 | 申请时间： | 20141113 |
| 公开号： | CN104442409A | 公开时间： | 20150325 |
| 申请人： | 奇瑞汽车股份有限公司 | ||
| 申请地址： | 241009 安徽省芜湖市经济技术开发区长春路8号 | ||
| 发明人： | 沙文瀚; 张旭辉; 叶孟蜍; 邓飞贺; 朱得亚 | ||
| 分类号： | B60L7/10; B60L15/28 | 主分类号： | B60L7/10 |
| 代理机构： | 广州中瀚专利商标事务所 44239 | 代理人： | 黄洋; 盖军 |
| 摘要： | 本发明提供一种电动车制动能量回收控制器，可智能判断电制动力和液压制动系统的制动力需求，优先使用电制动力，极大的提高制动能量回收率，其结构包括电源模块、控制芯片以及一对分别连通制动主缸的主油管和副油管的活塞缸，活塞缸平行布置，活塞缸的推杆由控制电机同步驱动，控制芯片的输入至少包括制动踏板传感器信号、制动开关信号、点火开关信号和车速传感器信号，控制芯片的输出包括一路电机控制信号输出和一路制动能量回收器控制信号输出，电机控制信号连接控制电机，控制电机可控制所述推杆的行程。本发明可智能调节液压制动和电制动的比例关系，从而可以保证优先使用电制动力，可极大的提高电动车制动能量回收率。 | ||
| 摘要(英文)： | The invention provides an electric vehicle braking energy recovery controller. The electric vehicle braking energy recovery controller can intelligently judge the braking force needs of an electric braking force and hydraulic braking system, electric braking force is used preferentially, and the recovery rate of braking energy is improved extremely. The electric vehicle braking energy recovery controller structurally comprises a power module, a control chip and a pair of piston cylinders which are communicated with a main oil pipe and an auxiliary oil pipe of a brake master cylinder respectively. The piston cylinders are arranged in parallel. Push rods of the piston cylinders are driven synchronously through a control motor. At least brake pedal sensor signals, brake switch signals, ignition switch signals and vehicle speed sensor signals are input into the control chip. The control chip outputs a path of motor control signals and a path of braking energy recovery device controlling signals. The motor control signals are connected with the control motor, and the control motor can control the travel of the push rods. According to the electric vehicle braking energy recovery controller, due to the fact that the proportional relation between hydraulic braking and electric braking can be regulated intelligently, it can be guaranteed that the electric braking force is used preferentially, and the recovery rate of the braking energy of an electric vehicle can be increased greatly. | ||
1.一种电动车制动能量回收控制器，其特征在于包括电源模块、控制芯片以及一对分别连通制动主缸的主油管和副油管的活塞缸，所述活塞缸平行布置，所述活塞缸的推杆由控制电机同步驱动，所述控制芯片的输入至少包括制动踏板传感器信号、制动开关信号、点火开关信号和车速传感器信号，所述控制芯片的输出包括一路电机控制信号输出和一路制动能量回收器控制信号输出，所述电机控制信号连接控制电机，所述控制电机可控制所述推杆的行程。
2.根据权利要求1所述的电动车制动能量回收控制器，其特征在于所述控制芯片的输入还包括离合器开关信号和发动机转速传感器信号。
3.根据权利要求1所述的电动车制动能量回收控制器，其特征在于所述控制电机根据以下规则控制所述推杆的行程：设定制动能量回收控制器能提供的最大电制动力为x，设定所述推杆行程z个档位，整车允许参与制动的最大电制动力为zN，若x小于N，则z＝0，若N≤x＜2N，则Z=1……，若（z-1）≤x小于zN，则z＝N，若x大于zN，则z＝N；若x小于zN，则所述控制芯片控制所述制动能量回收器采用xN电制动力参与制动，若x≥zN，则所述控制芯片控制所述制动能量回收器采用zN电制动力参与制动。
4.根据权利要求3所述的电动车制动能量回收控制器，其特征在于所述规则还包括：若控制芯片接收到所述制动能量回收器的满载信号，则控制所述推杆的行程降为0。
5.根据权利要求1所述的电动车制动能量回收控制器的控制方法，其特征在于包括以下步骤： 整车系统上电，活塞缸推杆移至最上限，也就是所述推杆的行程初始化为0； 用户踩下制动踏板，制动主缸的制动液通过主、辅油管流入比例阀，此时由制动主缸提供制动力； 控制芯片采集制动踏板传感器信号、制动开关信号、点火开关信号和车速传感器信号，计算出当前制动能量回收控制器能提供的最大电制动力和整车允许参与制动的最大电制动力，并根据以下规则控制所述推杆的行程：设定制动能量回收控制器能提供的最大电制动力为x，设定所述推杆行程z个档位，整车允许参与制动的最大电制动力为zN，若x小于N，则z＝0，若N≤x＜2N，则Z=1……，若（z-1）≤x小于zN，则z＝N，若x大于zN，则z＝N；若x小于zN，则所述控制芯片控制所述制动能量回收器采用xN电制动力参与制动，若x≥zN，则所述控制芯片控制所述制动能量回收器采用zN电制动力参与制动。
6.根据权利要求5所述的电动车制动能量回收控制器的控制方法，其特征在于所述推杆的控制规则还包括若控制芯片接收到所述制动能量回收器的满载信号，则控制所述推杆的行程降为0。
7.根据权利要求5或6所述的电动车制动能量回收控制器的控制方法，其特征在于所述C步骤的控制芯片采集信号还包括离合器开关信号和发动机转速传感器信号。
1.一种电动车制动能量回收控制器，其特征在于包括电源模块、控制芯片以及一对分别连通制动主缸的主油管和副油管的活塞缸，所述活塞缸平行布置，所述活塞缸的推杆由控制电机同步驱动，所述控制芯片的输入至少包括制动踏板传感器信号、制动开关信号、点火开关信号和车速传感器信号，所述控制芯片的输出包括一路电机控制信号输出和一路制动能量回收器控制信号输出，所述电机控制信号连接控制电机，所述控制电机可控制所述推杆的行程。
2.根据权利要求1所述的电动车制动能量回收控制器，其特征在于所述控制芯片的输入还包括离合器开关信号和发动机转速传感器信号。
3.根据权利要求1所述的电动车制动能量回收控制器，其特征在于所述控制电机根据以下规则控制所述推杆的行程：设定制动能量回收控制器能提供的最大电制动力为x，设定所述推杆行程z个档位，整车允许参与制动的最大电制动力为zN，若x小于N，则z＝0，若N≤x＜2N，则Z=1……，若（z-1）≤x小于zN，则z＝N，若x大于zN，则z＝N；若x小于zN，则所述控制芯片控制所述制动能量回收器采用xN电制动力参与制动，若x≥zN，则所述控制芯片控制所述制动能量回收器采用zN电制动力参与制动。
4.根据权利要求3所述的电动车制动能量回收控制器，其特征在于所述规则还包括：若控制芯片接收到所述制动能量回收器的满载信号，则控制所述推杆的行程降为0。
5.根据权利要求1所述的电动车制动能量回收控制器的控制方法，其特征在于包括以下步骤： 整车系统上电，活塞缸推杆移至最上限，也就是所述推杆的行程初始化为0； 用户踩下制动踏板，制动主缸的制动液通过主、辅油管流入比例阀，此时由制动主缸提供制动力； 控制芯片采集制动踏板传感器信号、制动开关信号、点火开关信号和车速传感器信号，计算出当前制动能量回收控制器能提供的最大电制动力和整车允许参与制动的最大电制动力，并根据以下规则控制所述推杆的行程：设定制动能量回收控制器能提供的最大电制动力为x，设定所述推杆行程z个档位，整车允许参与制动的最大电制动力为zN，若x小于N，则z＝0，若N≤x＜2N，则Z=1……，若（z-1）≤x小于zN，则z＝N，若x大于zN，则z＝N；若x小于zN，则所述控制芯片控制所述制动能量回收器采用xN电制动力参与制动，若x≥zN，则所述控制芯片控制所述制动能量回收器采用zN电制动力参与制动。
6.根据权利要求5所述的电动车制动能量回收控制器的控制方法，其特征在于所述推杆的控制规则还包括若控制芯片接收到所述制动能量回收器的满载信号，则控制所述推杆的行程降为0。
7.根据权利要求5或6所述的电动车制动能量回收控制器的控制方法，其特征在于所述C步骤的控制芯片采集信号还包括离合器开关信号和发动机转速传感器信号。
翻译：技术领域
本发明涉及电动车技术领域，具体涉及一种电动车制动能量回收控制器及其控制方法。
背景技术
随着汽车的日益普及和广泛使用，普通内燃机汽车带来的污染和资源消耗越来越多被人所关注，电动汽车汽车以其节能环保的及零排放受到了越来越多的关注。但是电池技术发展的瓶颈，大大制约了电动汽车的发展。怎么样提高电动汽车的续航里程，成了一个亟待解决的问题。
目前，在绝大多数电动汽车上，制动系统仍采用和普通汽油车一样的设计方案，采用电机代替发动机为真空泵提供真空动力，助力液压制动系统。当用户制动时，通过液压助力通过机械刹车装置，将车辆的动能转化为热能消耗。
如何将制动时车辆的动能收集储存并加以再利用，成为解决现阶段电池瓶颈，提升电动车续航里程的有效的解决方案之一。在简单的制动能回收装置上，保留原有的液压制动系统不做任何改变的基础上，采用制动能回收的电制动和传统的真空液压制动系统同时动作，由于液压系统一直工作且比电制动系统工作时间长，导致电制动回收的能量较少，能量回收效果不明显。
发明内容
本发明的首要目的是提出一种电动车制动能量回收控制器，可智能判断电制动力和液压制动系统的制动力需求，优先使用电制动力，极大的提高制动能量回收率。
根据本发明提供的电动车制动能量回收控制器，关键在于包括电源模块、控制芯片以及一对分别连通制动主缸的主油管和副油管的活塞缸，所述活塞缸平行布置，所述活塞缸的推杆由控制电机同步驱动，所述控制芯片的输入至少包括制动踏板传感器信号、制动开关信号、点火开关信号和车速传感器信号，所述控制芯片的输出包括一路电机控制信号输出和一路制动能量回收器控制信号输出，所述电机控制信号连接控制电机，所述控制电机可控制所述推杆的行程。
本发明的电动车制动能量回收控制器，在制动主缸的主油管和副油管的活塞缸之间设置推杆机构，增加制动液流动的空行程，通过控制芯片根据输入信号一方面通过控制电机调节空行程，减少液压制动力所占比例，另一方面控制芯片控制制动能量回收器在保证制动力需求的基础下输出相应的电制动力，也就是智能调整液压制动和电制动的比例关系，从而可以保证优先使用电制动力，可极大的提高电动车制动能量回收率。
进一步的，所述控制芯片的输入还包括离合器开关信号和发动机转速传感器信号。这样可以更精确计算驾驶员动力需求以及当前制动能量回收控制器能提供的最大电制动力和整车允许参与制动的最大电制动力。
具体的说，所述控制电机根据以下规则控制所述推杆的行程：设定制动能量回收控制器能提供的最大电制动力为x，设定所述推杆行程z个档位，整车允许参与制动的最大电制动力为zN，若x小于N，则z＝0，若N≤x＜2N，则Z=1……，若（z-1）≤x小于zN，则z＝N，若x大于zN，则z＝N；若x小于zN，则所述控制芯片控制所述制动能量回收器采用xN电制动力参与制动，若x≥zN，则所述控制芯片控制所述制动能量回收器采用zN电制动力参与制动。实际应用中，难以对电制动力实现精确控制，可通过分档控制实现电制动力调节。
进一步的，所述规则还包括：若控制芯片接收到所述制动能量回收器的满载信号，则控制所述推杆的行程降为0。这样可以在能量回收器满载后断开电制动控制器，防止过载等风险。
本发明还提供所述电动车制动能量回收控制器的控制方法，包括以下步骤：
A、整车系统上电，活塞缸推杆移至最上限，也就是所述推杆的行程初始化为0；
B、用户踩下制动踏板，制动主缸的制动液通过主、辅油管流入比例阀，此时由制动主缸提供制动力；
C、控制芯片采集制动踏板传感器信号、制动开关信号、点火开关信号和车速传感器信号，计算出当前制动能量回收控制器能提供的最大电制动力和整车允许参与制动的最大电制动力，并根据以下规则控制所述推杆的行程：设定制动能量回收控制器能提供的最大电制动力为x，设定所述推杆行程z个档位，整车允许参与制动的最大电制动力为zN，若x小于N，则z＝0，若N≤x＜2N，则Z=1……，若（z-1）≤x小于zN，则z＝N，若x大于zN，则z＝N；若x小于zN，则所述控制芯片控制所述制动能量回收器采用xN电制动力参与制动，若x≥zN，则所述控制芯片控制所述制动能量回收器采用zN电制动力参与制动。
本方法通过设定所增加的活塞缸推杆的行程档位，由控制芯片根据所接收的各种传感器信号，计算出当前驾驶员动力需求以及当前制动能量回收控制器能提供的最大电制动力和整车允许参与制动的最大电制动力，进而通过控制电机控制活塞缸推杆行进至相应的行程档位，同时控制制动能量回收控制器在保证当前制动力需求的情况下选择合理的电制动力参与制动，提高动车制动能量回收率。
进一步的，所述推杆的控制规则还包括若控制芯片接收到所述制动能量回收器的满载信号，则控制所述推杆的行程降为0。
进一步的，所述C步骤的控制芯片采集信号还包括离合器开关信号和发动机转速传感器信号。
附图说明
图1为本发明的电动车制动能量回收控制器的结构示意图。
图2为本发明的系统框图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施实例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。
实施例1：
如图1、2，本发明的电动车制动能量回收控制器，包括电源模块、控制芯片以及一对分别连通制动主缸的主油管和副油管的活塞缸，所述活塞缸平行布置，所述活塞缸的推杆由控制电机同步驱动，所述控制芯片的输入包括制动踏板传感器信号、制动开关信号、点火开关信号、车速传感器信号、离合器开关信号和发动机转速传感器信号，所述控制芯片的输出包括一路电机控制信号输出和一路制动能量回收器控制信号输出，所述电机控制信号连接控制电机，所述控制电机可控制所述推杆的行程。控制电机根据以下规则控制所述推杆的行程：设定制动能量回收控制器能提供的最大电制动力为x，设定所述推杆行程z个档位，整车允许参与制动的最大电制动力为zN，若x小于N，则z＝0，若N≤x＜2N，则Z=1……，若（z-1）≤x小于zN，则z＝N，若x大于zN，则z＝N；若x小于zN，则所述控制芯片控制所述制动能量回收器采用xN电制动力参与制动，若x≥zN，则所述控制芯片控制所述制动能量回收器采用zN电制动力参与制动。为了在能量回收器满载后断开电制动控制器，防止过载等风险，控制芯片接收到所述制动能量回收器的满载信号，则控制所述推杆的行程降为0。
A、该电动车制动能量回收控制器的控制方法包括以下步骤：整车系统上电，活塞缸推杆移至最上限，也就是所述推杆的行程初始化为0；
B、用户踩下制动踏板，制动主缸的制动液通过主、辅油管流入比例阀，此时由制动主缸提供制动力；
C、控制芯片采集制动踏板传感器信号、制动开关信号、点火开关信号和车速传感器信号，计算出当前制动能量回收控制器能提供的最大电制动力和整车允许参与制动的最大电制动力，并根据以下规则控制所述推杆的行程：设定制动能量回收控制器能提供的最大电制动力为x，设定所述推杆行程z个档位，整车允许参与制动的最大电制动力为zN，若x小于N，则z＝0，若N≤x＜2N，则Z=1……，若（z-1）≤x小于zN，则z＝N，若x大于zN，则z＝N；若x小于zN，则所述控制芯片控制所述制动能量回收器采用xN电制动力参与制动，若x≥zN，则所述控制芯片控制所述制动能量回收器采用zN电制动力参与制动。
本方法通过设定所增加的活塞缸推杆的行程档位，由控制芯片根据所接收的各种传感器信号，计算出当前驾驶员动力需求以及当前制动能量回收控制器能提供的最大电制动力和整车允许参与制动的最大电制动力，进而通过控制电机控制活塞缸推杆行进至相应的行程档位，同时控制制动能量回收控制器在保证当前制动力需求的情况下选择合理的电制动力参与制动，提高动车制动能量回收率。本发明是有效提升整车的续航里程或者减少电池的容量，降低整车成本和重量的重要方法。
实际应用时，若制动能量回收控制器、电机控制器、控制芯片全部或单个失效，可设置相应的失效指示灯，提醒用户功能失效，液压系统正常工作。即使，制动能量回收控制器、电机控制器、控制芯片全部或单个失效，制动力仍能正常提供，只是制动力和踏板行程对应关系会发生变化，因此本发明还有系统安全性能好的特点，适于推广使用。
