新能源汽车电制动简述

合集下载

电动车辆制动原理

电动车辆制动原理

电动车辆制动原理电动车辆制动是指通过控制电动车辆的动力输出,使其减速或停止的过程。

与传统燃油车不同,电动车辆的制动原理主要基于电动机的逆变器控制和回馈制动系统。

本文将详细介绍电动车辆制动的原理和运行过程。

一、电动车辆的制动模式电动车辆通常采用三种制动模式:机械制动、回馈制动和再生制动。

这些制动模式可以单独使用,也可以同时进行,以实现更高效的制动效果。

1. 机械制动机械制动是电动车辆最常用的制动方式之一,它通过电动车辆上的传统制动系统(如刹车盘、刹车片等)来实现制动效果。

当驾驶员踩下制动踏板时,传统制动系统将通过压紧刹车盘和刹车片来实现电动车辆的减速和停止。

2. 回馈制动回馈制动是利用电动机的电磁力阻碍电车运动的制动方式。

当驾驶员踩下制动踏板时,电动机将变为发电机,将制动时产生的能量转化为电能,通过逆变器回馈到电动机或电池中,从而减速和停止电动车辆。

3. 再生制动再生制动是电动车辆独有的一种制动方式,它充分利用了电动机在制动过程中产生的反电动势能量。

当驾驶员踩下制动踏板时,电动机将通过逆变器将制动过程中产生的电能反馈回电池中,从而实现电动车辆的减速和停止。

二、电动车辆的制动原理电动车辆的制动原理基于电动机的工作方式和控制系统的设计。

当驾驶员踩下制动踏板时,控制系统将根据驾驶员的操作信号和车辆的状态来选择合适的制动模式。

1. 传统制动原理当驾驶员踩下制动踏板时,传统制动系统会将压力传递到刹车盘和刹车片上,使其摩擦产生制动力,从而减慢车辆的速度。

传统制动系统和电动车辆的制动系统类似,但电动车辆上的传统制动系统通常只用于紧急情况或作为辅助制动。

2. 回馈制动原理回馈制动是通过改变电动机的工作方式实现的。

当驾驶员踩下制动踏板时,电动机将转换为发电机,并通过逆变器将制动过程中产生的电能反馈到电动机或电池中。

这种制动方式使得电动车辆的制动过程更加高效并减少了能量的浪费。

3. 再生制动原理再生制动是电动车辆的一项独特功能,它利用电动机的反电动势能将制动过程中产生的能量回馈到电池中。

《新能源汽车电气技术》课件——自动紧急制动系统

《新能源汽车电气技术》课件——自动紧急制动系统

自动紧急 制动系统
自动紧急制动系统的定义及组成 自动紧急制动系统的分类 自动紧急制动系统的工作原理
新能源汽车电气技术
感谢观看
THANKS FOR WATCHING
新能源 智未来
组成:自动紧急制动系统主要由行车环境信息采集单元(感知)、电子控 制单元(决策)和执行单元(执行)等组成
组成: 1、信息采集单元:在FCW(测距传感器、车速传感器和转向传感器)基 础上增加了加速踏板位置传感器和制动传感器等。
加速踏板位置传感器
制动传感器
组成: 2、电子控制单元
接收 检测信号
综合 数据信息
新能源 智未来
自动紧急制动系统(AEB)
新能源汽车电气技术
项目简介
REPORT INTRODUCTION
目录
自动紧急制 动系统定义
及组成
自动紧急制 动系统分类
自动紧急制 动系统原理
项目简介
REPORT INTRODUCTION
新能源 智未来
ห้องสมุดไป่ตู้01
PART
定义:自动紧急制动(AEB)系统是在前碰撞预警(FCW)系统的基础上发展而来的 一种主动控制类驾驶辅助系统。增加了主动控制制动的功能。
②城际AEB:高速公路、 车速50-80km/h、雷达 探测车辆前方200米范围
③行人AEB:用于人或骑 行者等、多运用多种传感 器融合技术
项目简介
REPORT INTRODUCTION
新能源 智未来
03
PART
1. 首先需要利用各传感器检测出前方人、 车或障碍物的距离。 2. 然后再利用电子控制单元将测出的距 离与系统设定的报警距离、制动干预距 离进行比较。 3. 当测的距离小于报警距离时,进行报 警提示,当测得距离小于制动干预距离 时则进行制动干预。

新能源汽车的车辆自动刹车系统

新能源汽车的车辆自动刹车系统

新能源汽车的车辆自动刹车系统随着环境保护意识的增强和对传统燃油汽车废气排放的担忧,新能源汽车逐渐成为人们的关注焦点。

其中,电动汽车作为一种清洁、高效的交通方式,具有广阔的市场前景。

然而,随之而来的安全问题也备受关注。

为了提高新能源汽车的行车安全性能,车辆自动刹车系统应运而生。

一、车辆自动刹车系统的原理和作用车辆自动刹车系统是一种基于感知、判断和控制的先进安全技术,能够通过车载传感器实时监测车辆周围环境,并在危险情况下快速作出刹车调整。

其原理主要包括车辆感知、障碍物检测、刹车决策和执行等多个环节。

车辆感知是车辆自动刹车系统的基础,通过激光雷达、摄像头、超声波传感器等感知设备,对车辆前方和周围环境进行精确感知。

障碍物检测环节则负责识别并评估可能存在的障碍物或威胁,如行人、车辆等。

刹车决策则基于感知和检测的结果,通过车载计算机实时分析判断,决定是否触发刹车。

最后,执行环节负责控制车辆刹车系统进行刹车动作,以实现有效的避障和保障车辆安全。

车辆自动刹车系统的主要作用是在发生潜在碰撞的情况下,通过自动刹车来降低碰撞事故的发生率和严重程度。

它可以快速响应并采取行动,以避免碰撞或减轻事故的后果,保护行车人员的生命安全。

二、车辆自动刹车系统的技术挑战和解决方案车辆自动刹车系统在实际应用中面临一些技术挑战,比如环境感知的准确性、障碍物检测的可靠性和刹车响应的时效性。

针对这些问题,科技研究人员和汽车制造商一直致力于不断改进和完善相关技术。

首先,为了提高环境感知的准确性,可以采用多种传感器组合的方式,如激光雷达与摄像头的联合使用,以实现更全面、精确的环境感知。

此外,还可以利用人工智能和机器学习等技术,通过对历史数据的分析和模式识别,提高感知系统的反应速度和准确性。

其次,为了提高障碍物检测的可靠性,可以采用多种检测算法的融合,如基于图像处理的目标检测、基于激光雷达的障碍物距离测量等。

同时,对感知数据进行多次验证和冗余处理,可以有效减少误判和漏判的概率,提高系统的可靠性。

新能源汽车制动系统结构与原理

新能源汽车制动系统结构与原理

新能源汽车制动系统结构与原理
《新能源汽车制动系统结构与原理》
新能源汽车制动系统是一种特殊的汽车制动系统,它不同于传统内燃机汽车的制动系统。

新能源汽车制动系统是针对电动汽车或混合动力汽车而设计的,它包括制动踏板、制动主缸、制动盘、制动片、制动液、制动管路和制动助力装置等组成部分。

新能源汽车制动系统的原理与传统内燃机汽车的制动系统类似,都是利用制动力来减速或停车。

但是由于新能源汽车的特点和优势,新能源汽车制动系统在结构和原理上也有所不同。

首先,新能源汽车制动系统中的制动盘和制动片的材料和设计都与传统内燃机汽车有所不同。

由于新能源汽车具有发动机制动能量回收的特点,制动盘和制动片的材料通常采用高温耐磨材料,以提高制动效率和使用寿命。

此外,制动盘和制动片的设计也更加精密,以适应电动汽车和混合动力汽车的高性能需求。

其次,新能源汽车制动系统的制动助力装置也有所不同。

传统内燃机汽车的制动助力装置通常是依靠真空泵或液压泵来提供制动助力,而新能源汽车通常采用电动助力装置来提供制动助力,以适应电动汽车和混合动力汽车的特点。

总的来说,新能源汽车制动系统结构更加精密和先进,原理也更加适应电动汽车和混合动力汽车的特点和优势。

随着新能源汽车的不断发展和普及,新能源汽车制动系统也将不断更新和完善,以满足新能源汽车的高性能和高安全性需求。

纯电动汽车制动器的工作原理与设计分析

纯电动汽车制动器的工作原理与设计分析

纯电动汽车制动器的工作原理与设计分析一、工作原理:纯电动汽车制动器的主要工作原理是通过利用电能转化为机械能以实现汽车的制动功能。

其工作原理主要包括电机制动、再生制动和摩擦制动三种方式。

1. 电机制动:当纯电动汽车需要制动时,电机变为发电机工作状态,将汽车的动能转化为电能。

电机制动可以通过改变电机的工作模式,控制电机产生电阻矩来实现制动效果。

2. 再生制动:再生制动是将电动汽车行驶时的动能转化为电能进行回收利用的一种制动方式。

通过调节电机的工作模式,使其变为发电机状态,将车辆的动能转化为电能,储存到电池中。

再生制动的优点是能够延长电池使用时间,提高能源利用效率。

3. 摩擦制动:摩擦制动是纯电动汽车制动系统的主要制动方式,使用摩擦力来减小车辆的速度。

当汽车需要急刹车或再生制动不足时,摩擦制动器会通过施加摩擦力在车轮上产生制动力,从而减小汽车的速度。

常见的摩擦制动器包括盘式制动器和鼓式制动器。

盘式制动器由制动盘和刹车钳组成,制动盘与车轮固定连接,刹车钳则通过制动液压系统将制动片夹紧在制动盘上,通过摩擦力来减慢车轮转动的速度。

鼓式制动器由制动鼓、制动鼓罩、制动片和制动槽组成,制动片通过油缸作用,通过摩擦来减速。

二、设计分析:设计纯电动汽车制动器需要考虑以下几个方面:1. 制动效果:确保制动器能够提供稳定而可靠的制动效果,能够在不同路况和工况下实现精确的制动控制。

制动器的设计应能够适应不同车速和负载条件下的制动需求。

2. 系统安全:纯电动汽车的制动系统安全性非常重要。

制动器的设计应具备高可靠性,必须能够保证制动器在极端情况下的稳定性和可控性,以确保乘车人员的安全。

3. 能源回收利用:再生制动对电池充电具有重要作用,设计制动器时应注重提高再生制动效能,实现对行驶中的动能的回收与储存。

4. 制动耐久性:纯电动汽车的制动器在长时间使用过程中必须具备较好的耐久性,在高强度的工作状态下不出现失效或损坏,能够长期稳定工作。

比亚迪腾势纯电制动系统结构和工作原理

比亚迪腾势纯电制动系统结构和工作原理

比亚迪腾势纯电制动系统结构和工作原理比亚迪腾势纯电动汽车的制动系统结构和工作原理如下:
1. 制动系统结构:
比亚迪腾势纯电动汽车的制动系统主要由制动器、制动泵、真空助力器、ABS控制模块等组成。

其中,制动器分为盘式制动器和鼓式制动器两种类型,分别位于前轮和后轮上。

制动泵是提供制动力的主要部件,通过将制动液加压,将压力传递给制动器。

真空助力器用于增加制动踏板的力量,使制动更加轻松。

ABS控制模块则用于控制制动系统的防抱死功能,确保制动过程中的稳定性。

2. 工作原理:
在制动过程中,当驾驶员踩下制动踏板时,制动泵中的活塞会受到压力,将制动液推入制动器中,从而使制动器产生制动力。

同时,真空助力器会放大制动踏板的力量,使制动更加轻松。

ABS控制模块会根据车轮的转速和车速等信息,控制制动系统的制动力,防止车轮抱死,保持车辆的稳定性。

总之,比亚迪腾势纯电动汽车的制动系统通过制动器和制动泵等部件产生制动力,并通过ABS控制模块等设备实现防抱死功能,确保车辆在制动过程中的稳定性和安全性。

纯电动汽车制动器的结构与工作原理详解

纯电动汽车制动器的结构与工作原理详解制动器是车辆安全行驶的关键部件之一,对于纯电动汽车来说,制动器也是其正常行驶和停车的重要装置。

下面将详细介绍纯电动汽车制动器的结构与工作原理。

一、纯电动汽车制动器的结构纯电动汽车制动器主要由制动盘、制动片、制动鼓、制动缸、制动间隙调整器、制动偏心调整器、刹车开关、制动软管等部件组成。

1. 制动盘:制动盘位于车轮内部,固定在车轮的轮毂上。

它是制动器产生摩擦力的依托,制动盘表面通过系列凹槽或通风孔增加了散热效果。

2. 制动片:制动片分为刹车片和制动片两种。

刹车片安装在制动盘上,通过与制动盘之间的摩擦产生制动力,实现制动。

制动片一般采用摩擦系数高、热稳定性好的材料,以确保制动的可靠性。

3. 制动鼓:制动鼓与制动盘类似,是在车轮内固定的一个零件。

它是制动器产生摩擦力的依托,但与制动盘相比,制动鼓结构更加复杂,一般用于较大型的车辆。

4. 制动缸:制动缸是用于产生制动力的重要部件,它将比较小的力转换为足够大的力矩,实现制动效果。

制动缸通常采用液压工作原理,由刹车主缸和制动辅助缸组成。

5. 制动间隙调整器:制动间隙调整器用于调整刹车片与制动盘之间的间隙,确保刹车片与制动盘之间的摩擦力合适。

6. 制动偏心调整器:制动偏心调整器用于调整刹车片的偏心力,使刹车片与制动盘之间的摩擦力均衡分配,提高制动效果。

7. 刹车开关:刹车开关是制动系统中的一个重要安全装置,当刹车踏板被踩下时,刹车开关会通知控制单元,触发制动系统的工作,确保车辆安全。

8. 制动软管:制动软管用于传递液压力,在刹车系统中起到连接作用。

它由特殊材料制成,具有良好的耐压性和耐高温性。

二、纯电动汽车制动器的工作原理纯电动汽车的制动器主要有电子制动系统和机械制动系统两部分组成。

1. 电子制动系统:电子制动系统主要通过电子控制单元(ECU)来调控各个部件的工作状态。

当驾驶员踩下刹车踏板时,ECU会根据传感器检测到的信号,判断刹车力度的大小,并通过电器控制阀控制制动缸的工作压力,从而产生制动力矩,使车辆减速或停止。

特斯拉的制动原理

特斯拉的制动原理特斯拉电动汽车的制动原理是基于电动驱动系统的反向转换,主要包括回收制动和摩擦制动两个部分。

回收制动是特斯拉电动汽车的核心制动技术之一,也是其与传统汽车最大的区别之一。

回收制动通过电动驱动系统的反向转换,将电能转化为动能并存储到电池中,从而实现制动效果。

具体来说,当特斯拉电动汽车的驾驶员松开油门或踩下刹车踏板时,电动驱动系统会自动切换到电动发动机的发电模式,将汽车的动能转化为电能并将其储存在电池中。

这个过程实际上是将车轮的动力转化为电力,从而实现回收能量的效果。

通过回收制动,特斯拉电动汽车可以将制动过程中产生的电能储存起来,用于供应车辆的日常运行。

与传统汽车的制动方式不同,特斯拉电动汽车的回收制动不需要通过制动片和制动鼓之间的摩擦来减速,因此回收制动不会产生过多的热量和噪音,大大减少了车辆的制动磨损。

相比之下,传统汽车的制动方式通常通过制动片对轮胎进行摩擦来减速,这不仅会产生大量的热量,而且还容易导致零部件的损耗,需要定期更换制动片和制动鼓,对环境也造成了污染。

除了回收制动,特斯拉电动汽车还配备了摩擦制动系统,用于在需要更大制动力时提供支持。

摩擦制动主要由制动盘、制动片和制动钳组成,通过将制动片与转动的制动盘摩擦来实现制动效果。

当驾驶员踩下刹车踏板时,电动汽车会自动切换到摩擦制动系统,并且回收制动系统也会同时工作,以提供更快和更强的制动力。

特斯拉电动汽车的回收制动和摩擦制动可以通过驾驶模式进行调节,以满足不同驾驶条件下对制动性能的需求。

驾驶员可以选择标准模式或低能量模式来调整回收制动的级别,以便更好地适应城市交通拥堵或高速行驶的需求。

在标准模式下,回收制动的级别会更高,能够实现更快的减速效果;而在低能量模式下,回收制动的级别会相对较低,以提供更平滑的行驶和减速体验。

总的来说,特斯拉电动汽车的制动原理是基于电能回收和摩擦制动相结合的方式。

通过回收制动,特斯拉电动汽车可以将制动过程中产生的动能转化为电能并储存起来,以用于供应车辆的日常运行,从而提高了能源利用效率。

新能源车制动

新能源车制动新能源车制动是指采用电动机作为动力驱动的车辆在行驶过程中通过制动系统来减速和停车的一种技术。

与传统燃油车相比,新能源车的制动系统存在一定差异和特点。

下面将从制动方式、制动原理和制动效果三个方面对新能源车的制动进行详细介绍。

一、制动方式新能源车的制动方式主要包括摩擦制动和回馈制动两种方式。

摩擦制动是指通过制动片与刹车盘间产生的摩擦力来达到制动效果,与传统燃油车的制动方式相同。

而回馈制动是指通过电动机的电能回馈功能,将动能转化为电能并存储在电池中,从而实现制动效果。

这一制动方式在有些情况下能够提供更高的制动效率和更长的制动寿命。

二、制动原理1. 摩擦制动原理:新能源车的摩擦制动原理与传统燃油车相同,即通过制动片与刹车盘之间的摩擦力产生阻力,将车辆减速和停车。

制动踏板通过液压系统将力传递到刹车盘,使刹车片与刹车盘紧密接触,产生摩擦力。

2. 回馈制动原理:新能源车的回馈制动原理主要依靠电动机的电能回馈功能。

在制动过程中,电动机发生倒电现象,将动能转化为电能并存储在电池中。

电能的回馈转化减缓了车速,实现了制动效果。

具体而言,当车辆减速时,电动机的旋转惯性会产生电势,导致电流从电池流入电动机,将动能转化为电能。

三、制动效果1. 摩擦制动效果:新能源车的摩擦制动效果与传统燃油车相似,可以根据制动踏板的踩下程度来控制车辆的减速和停车。

制动片与刹车盘之间的摩擦力大小直接影响制动效果的好坏。

2. 回馈制动效果:新能源车的回馈制动效果相对于摩擦制动更为优异。

通过电能的回馈转化,可以实现能量的回收和利用,从而提高新能源车的续航里程和能效。

回馈制动的效果还受制动力大小、电池容量和电动机性能等因素的影响。

总结起来,新能源车制动是一种包括摩擦制动和回馈制动的技术,通过制动系统来减速和停车。

摩擦制动通过制动片与刹车盘间的摩擦力产生阻力实现制动效果,而回馈制动则通过电能的回馈转化将动能转化为电能并存储在电池中实现制动效果。

电动汽车制动系统


特点
03
04
05
• 盘式制动器:盘式制 动器具有散热性好、 制动性能稳定、维护 方便等优点,因此在 电动汽车中得到广泛 应用。
• 鼓式制动器:鼓式制 动器具有制动力矩大 、制动距离短等优点 ,但散热性能较差, 因此在某些特定应用 场景下仍具有优势。
• 线控制动系统:线控 制动系统采用电子控 制技术实现制动力的 传递和控制,具有响 应速度快、控制精度 高等优点,是未来电 动汽车制动系统的重 要发展方向。
实现车辆减速或停车。
03
电动汽车制动系统性能评价与 优化方法
制动性能评价指标体系建立
制动距离
评价车辆在一定初速度下完全制动停止所需 的最短距离。
制速度。
制动力矩
评价车辆在制动过程中所能够产生的最大制 动力矩。
制动效能稳定性
评价车辆在制动过程中制动效能的稳定性和 可靠性。
功能
制动系统的主要功能是确保电动汽车在行驶过程中能够安全、稳定地减速、停 车和保持车辆静止,同时提供驾驶员对车辆制动力和制动性能的准确控制。
发展历程与趋势
发展历程
随着电动汽车技术的不断发展和普及,电动汽车制动系统也经历了不断改进和完 善的过程。早期电动汽车制动系统主要依赖于传统燃油车的制动系统进行改进, 而现代电动汽车制动系统则更加注重能量回收和再生制动技术的运用。
02
电动汽车制动系统结构与原理
制动系统结构组成
制动踏板模块
包括制动踏板和制动踏 板臂,用于传递驾驶员
的制动意图。
真空助力器
利用发动机进气歧管产 生的真空度,为制动系
统提供助力。
制动主缸
将踏板模块输入的力转 化为制动液压力,并传
递给制动轮缸。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

新能源汽车电制动简述概述:全文共5部分。

第一部分,纯电动汽车制动系统概述,主要介绍电动真空助力系统的主要组成元件和工作原理;第二部分,混合动力汽车制动系统,主要介绍混合动力汽车电子制动控制系统的主要组成元件和工作原理;第三部分,制动能量回收系统,主要介绍制动能量回收系统的原理和能量回收模式;第四部分,拓展知识,主要介绍EMB电子机械制动系统、brake-by-wire的发展简介;第五部分,案例,主要介绍本田第四代IMA混合动力系统的制动能量回收系统控制;第六部,传统汽车刹车系统,主要介绍鼓式和盘式刹车。

一、纯电动汽车制动系统纯电动汽车采用的液压制动系统与传统汽车基本结构区别不大,但是在液压制动系统的真空辅助助力系统和制动主缸两个部件上存在较大的差异。

绝大多数的汽车采用真空助力伺服制动系统,人力和助力并用。

真空助力器利用前后腔的压差提供助力。

传统汽车真空助力装置的真空源来自于发动机进气歧管,真空度负压一般可达到0.05~0.07MPa。

对于纯电动汽车由于没有发动机总成即没有了传统的真空源,仅由人力所产生的制动力无法满足行车制动的需要,通常需要单独设计一个电动真空泵来为真空助力器提供真空源。

这个助力系统就是电动真空助力系统,即EVP系统(Electric Vacuum Pump,电动真空助力)。

如图1所示,电动真空助力系统由真空泵、真空罐、真空泵控制器(后期集成到VCU整车控制器里)以及与传统汽车相同的真空助力器、12V电源组成。

电动真空助力系统的工作过程为:当驾驶员起动汽车时,车辆电源接通,控制器开始进行系统自检,如果真空罐内的真空度小于设定值,真空罐内的真空压力传感器输出相应电压信号至控制器,此时控制器控制电动真空泵开始工作,当真空度达到设定值后,真空压力传感器输出相应电压信号至控制器,此时控制器控制真空泵停止工作。

当真空罐内的真空度因制动消耗,真空度小于设定值时,电动真空泵再次开始工作,如此循环。

(一)电动真空助力系统的主要组成元件以下介绍电动真空助力系统的主要组成元件。

(1)真空泵真空泵是指利用机械、物理、化学或物理化学的方法对被抽容器进行抽气而获得真空的器件或设备。

通俗来讲,真空泵是用各种方法在某一封闭空间中改善、产生和维持真空的装置,汽车上通常采用如图2所示的电动真空泵。

图2 北汽EV系列车型真空泵(2)真空罐真空罐用于储存真空,并通过真空压力传感器感知真空度并把信号发送给真空泵控制器,如图3所示。

图3 真空罐(电线插头位置为真空压力传感器)(3)真空泵控制器真空泵控制器是电动真空系统的核心部件。

真空泵控制器根据真空罐真空压力传感器发送的信号控制真空泵工作,如图4所示。

图4 真空泵控制器(二)电动真空助力系统的工作原理以下介绍真空泵控制器对电动真空系统的控制原理。

(1)电动真空助力系统性能参数见表1(2)真空泵起动策略当驾驶员起动车辆时,12V电源接通,电子控制系统模块开始自检,如果真空罐内的真空度小于设定值,真空压力开关处于常开状态,此时电动真空泵开始工作,当真空度大于设定值时,真空压力开关或传感器处于常闭状态,电子延时模块立即进入延时工作模式,15s左右延时时间停止。

此时真空罐内的真空度达到设定值,电机停止工作,当真空罐内的真空度因制动消耗,真空度小于设定值时,真空压力开关或传感器再次处于常开状态,电动真空泵再次开始工作,如此循环。

(3)真空泵工作原理电线连接好后,接通12V直流电源,控制器接通真空泵电机开始工作,当真空度达到-55kPa时真空压力开关闭合,输出高电平信号给控制器,控制器在接收到信号后延时10s,电机停止工作。

二、混合动力汽车制动系统以典型的丰田普锐斯混合动力汽车的THS-II(第二代再生制动)制动系统为例,介绍混合动力汽车的制动系统。

丰田普锐斯混合动力汽车的THS-II制动系统属于ECB(电子控制制动)系统。

THS-II制动系统可根据驾驶员踩制动踏板的程度和所施加的力计算所需的制动力。

然后,此系统施加需要的制动力(包括再生制动力和液压制动系统产生的制动力)并有效地吸收能量。

THS-II制动系统的组成包括制动信号输入、电源和液压控制部分,取消了传统的真空助力器。

正常制动时,主缸产生的液压力换成液压信号,而不是直接作用在轮缸上,通过调整作用于轮缸的制动执行器上液压源的液压获得实际控制压力。

THS-II制动系统组成,如图5所示。

图5 THS-II制动系统组成ECB ECU和制动防滑控制ECU集成在一起,并和液压制动系统(包括带EBD的ABS、制动助力和VSC+)一起对制动进行综合控制。

VSC+系统除了有正常制动控制VSC功能外,还能根据车辆行驶情况和EPS配合,提供转向助力来帮助驾驶员转向。

THS-Ⅱ系统采用电动机牵引控制系统。

该系统不但具有旧车型上的THS系统拥有的保护行星齿轮和电动机的控制功能,而且还能对滑动的车轮施加液压制动控制,把驱动轮的滑动减小到最低限度,并产生适合路面状况的驱动力。

THS-Ⅱ系统制动系统的功能,见表2。

(一)混合动力汽车电子制动控制系统的主要组成元件ECB(电子控制制动)系统的主要部件有:制动踏板行程传感器、制动灯开关、行程模拟器、制动防滑控制ECU、制动执行器、制动主缸、备用电源装置。

丰田普锐斯混合动力汽车的主要制动组件位置,如图6所示。

混合动力制动系统的主要部件,如图7所示。

图6 普锐斯混合动力汽车主要制动组件图7 混合动力制动系统的主要部件(1)制动踏板行程传感器和制动灯开关制动踏板行程传感器和制动灯开关,如图8所示。

制动踏板行程传感器直接检测驾驶员踩下制动踏板的程度。

此传感器包括触点式可变电阻器,它用于检测制动踏板行程踩下的程度并发送信号到制动防滑控制ECU,信号采用反向冗余设计。

制动灯开关的作用与传统汽车相同,作为控制制动灯及制动踏板动作信号。

图8 制动踏板行程传感器(2)行程模拟器行程模拟器如图9所示,制动时根据踏板力度产生踏板行程。

行程模拟器位于主缸和制动执行器之间,它根据制动中驾驶员踩制动踏板的力产生踏板行程。

行程模拟器包括弹簧系数不同的两种螺旋弹簧,具有对应于主缸压力的两个阶段的踏板行程特征。

图9 行程模拟器(3)制动防滑控制ECU汽车制动防滑控制系统是制动防抱死系统和驱动防滑系统的统称。

制动防滑控制ECU处理各种传感器信号和再生制动信号以便控制再生制动联合控制、带EBD的ABS、VSC+制动助力和正常制动。

根据各传感器信号来判断车辆行驶状况,并控制制动执行器。

(4)制动执行器制动执行器如图10所示,包含以下部分:(5)制动主缸混合动力汽车取消了传统汽车制动主缸上的真空助力器,采用了电动机液压助力。

制动主缸仍采用双腔串联形式,一旦电动机液压助力失效,制动主缸的前腔和后腔将分别对汽车的左前轮和右前轮进行制动,所以这个主缸也成为前轮制动主缸。

(6)备用电源装置如图11所示,备用电源装置用以保证给制动系统稳定的供电,该装置包括28个电容器电池,用于储存车辆电源(12V)提供的电量。

当车辆电源电压(12V)下降时,电容器电池中的电就会作为辅助电源向制动系统供电。

关闭电源开关后,HV系统停止工作时,存储在电容器电池中的电量被释放。

维修中电源开关关闭后,备用电源装置就处于放电状态,但电容器中仍有一定的电压。

在从车辆上拆下备用电源装置或将其打开检查盒内部之前,一定要检查它的剩余电压,如有必要则将其放电。

图11 备用电源装置(二)混动汽车制动系统的工作原理电源开关(电源信号)打开后,蓄电池向控制器供电,控制器开始工作,此时EMB信号灯显示系统应正常工作。

驾驶员进行制动操作时,首先由电子制动踏板行程传感器探知驾驶员的制动意图(踏板速度和行程),把这一信息传给ECU。

ECU汇集轮速传感器、制动踏板行程传感器等各路信号。

根据车辆行驶状态计算出每个车轮的最大制动力。

再发出指令给执行器(电机),让其执行各车轮的制动。

电动机械制动器能快速而精确地提供车轮所需制动力,从而保证最佳的整车减速度和车辆制动效果。

(三)再生制动联合控制如图12所示,在制动时,电动机MG2起到发电作用,和电动机MG2转动方向相反的转动轴产生的阻力是再生制动力的来源。

发电量(蓄电池充电量)越多,阻力也越大。

图12 再生制动联合控制驱动桥和MG2通过机械方式连接在一起,驱动轮带动MG2转动而发电,MG2产生的再生制动力就会传到驱动轮,这个力由控制发电的THS-Ⅱ系统进行控制。

再生制动联合控制和传统制动方式最大的区别是,前者并不单靠液压系统产生驾驶员所需的制动力,而是THS-Ⅱ系统一起联合控制提供再生制动的合制动力。

这样控制能够最大限度地减少正常液压制动的动能损失,并把这些动能转化为电能。

在THS-Ⅱ系统中,由于采用了THS-Ⅱ系统,使MG2的输出功率得到了增加,THS-Ⅱ增大了再生制动力。

另外,由于采用ECB系统,制动力得到了改善,从而有效地增加了再生制动的使用范围。

这些提高了系统恢复电能的能力,从而提高了燃油经济性,如图13所示。

图13 改善的再生制动三、制动能量回收系统制动能量回收是电动汽车与混合动力汽车重要技术之一,也是它们的重要特点。

在普通内燃机汽车上,当车辆减速、制动时,车辆的运动能量通过制动系统而转变为热能,并向大气中释放。

而在电动汽车与混合动力汽车上,这种被浪费掉的运动能量已可通过制动能量回收技术转变为电能并储存于蓄电池中,并进一步转化为驱动能量。

例如,当车辆起步或加速时,需要增大驱动力时,电机驱动力成为发动机的辅助动力,使电能得到了有效应用。

制动能量回收系统车辆的仪表板,如图14所示。

图14 制动能量回收系统车辆的仪表板(一)制动能量回收系统的原理一般情况下,在车辆非紧急制动的普通制动场合,约1/5的能量可以通过制动回收。

制动能量回收按照混合动力的工作方式不同而有所不同。

在发动机气门不停止工作场合,减速时能够回收的能量约是车辆运动能量的1/3。

通过智能气门正时与升程控制系统使气门停止工作,发动机本身的机械摩擦(含泵气损失)能够减少约70%。

回收能量增加到车辆运动能量的2/3。

制动能量回收系统包括与车型相适配的发电机、蓄电池以及可以监视电池电量的智能电池管理系统。

制动能量回收系统回收车辆在制动或惯性滑行中释放出的多余能量,并通过发电机将其转化为电能,再储存在蓄电池中,用于之后的加速行驶。

这个蓄电池还可为车内耗电设备供电,降低对发动机的依赖、燃油消耗及二氧化碳排放。

混合动力汽车在车辆减速时,可以通过在发动机与电机之间设置离合器,使发动机停止输出功率而得以解决。

但制动能量回收还涉及混合动力汽车的液压制动与制动能量回收的复杂平衡或条件优化的协调控制。

那么,为什么可以通过驱动电机能够回收车辆的运动能量呢?概要地说,其原因就是电机工作的逆过程就是发电机工作状态。

相关文档
最新文档