一種液壓延遲控制裝置及其控制方法
2023-08-13 21:08:51 3
一種液壓延遲控制裝置及其控制方法
【專利摘要】本發明公開了一種液壓延遲控制裝置及其控制方法，液壓延遲控制裝置包括用於與液壓制動主迴路連接的接頭、與接頭連接的儲液罐和在儲液罐內為可移動的活塞，接頭具有進油口、出油口和控制口，儲液罐設有與接頭的控制口連通的儲液腔，且活塞插入儲液腔內。本發明的液壓延遲控制裝置，用於電動汽車的制動系統，可以讓電制動優先工作，延遲液壓系統工作時間，減少摩擦熱消耗，提升回收效率。
【專利說明】一種液壓延遲控制裝置及其控制方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於汽車【技術領域】，具體地說，本發明涉及一種液壓延遲控制裝置及其控制方法。
【背景技術】
[0002]隨著能源危機和環境惡化的進一步加劇，節能、環保的新能源汽車的研發受到更為廣泛的關注。與傳統的燃油車輛相比，新能源汽車部分或全部採用清潔能源作為動力，極大地降低了汙染和能耗。電動車作為目前主流的新能源研發車型，如何提高能源利用率、提高續駛裡程成為制約其發展的瓶頸之一。目前的解決方法主要有電池技術的突破及制動能量回收系統的研發，但是相對於當今電子、信息技術份額迅猛發展而言，高性能蓄電池作為一個世界性的難題進展十分緩慢，因此對制動能量回收系統的研發在現階段就顯得尤為重要。
[0003]目前主流的制動能量回收系統分為兩種:一種是並聯式，即對原車的常規制動方式不做調節，將一部分電回饋制動力直接疊加到原車制動力之上，以實現部分的制動能量回收。其控制方法簡單，但回收效率不高；另一種是串聯式，即協調原車常規制動力和電制動力，使之滿足駕駛員的制動需求。此種方式相比並聯式系統，控制方法複雜，但是回收效率較高。
[0004]並聯再生制動有諸多優點，但是在實際使用中，如何能協調液壓系統和電制動系統工作，在電制動系統工作時，及時暫停液壓制動系統工作，在電制動不能提供相應制動力時，液壓制動系統及時補充，及在電制動系統發生故障的時候，液壓系統能正常工作，成了再生制動系統急需解決的重大課題。
【發明內容】
[0005]為了解決現有技術電制動回收時能量被液壓系統消耗較多，導致總體能量回收率較低的技術問題，本發明提供了一種液壓延遲控制裝置，該裝置可以讓電制動優先工作，延遲液壓系統工作時間，減少摩擦熱消耗，提升回收效率。
[0006]為了解決上述技術問題，本發明所採用的技術方案是:一種液壓延遲控制裝置，包括用於與液壓制動主迴路連接的接頭、與接頭連接的儲液罐和在儲液罐內為可移動的活塞，接頭具有進油口、出油口和控制口，儲液罐設有與接頭的控制口連通的儲液腔，且活塞插入儲液腔內。
[0007]所述接頭為三通接頭，所述進油口、出油口和控制口分別位於接頭的一端，且接頭內部具有油通道。
[0008]液壓延遲控制裝置還包括用於對所述活塞施加驅動力的驅動器，驅動器驅動活塞在所述儲液腔內沿直線移動。
[0009]所述驅動器為電動推桿，電動推桿的推桿插入所述儲液罐內。
[0010]所述儲液罐內還設有套設在所述電動推桿的推桿上的彈簧，彈簧位於所述活塞一偵牝且對活塞施加彈力。
[0011]所述儲液罐包括與所述接頭連接的第一殼體和與第一殼體連接且同軸的第二殼體，所述儲液腔設在第一殼體內部，第二殼體內設有與儲液腔連通的容納腔，所述彈簧位於容納腔內，且所述電動推桿的推桿插入容納腔內。
[0012]所述活塞包括插入所述儲液腔內的活塞本體和與活塞本體連接且位於所述容納腔內的連接塊，所述彈簧與連接塊連接。
[0013]本發明還提供一種液壓延遲控制裝置的控制方法，包括步驟:制動主缸內的制動液經所述接頭流向各個制動器，所述電動推桿和所述彈簧對所述活塞施加作用力，實現對液壓制動力的緩衝。
[0014]當駕駛員輕踩制動踏板時，制動踏板推動制動液，制動液推動活塞克服彈簧彈力運動，當活塞還未與電動推桿接觸時，駕駛員對制動力的需求由電制動力獨立提供；
[0015]當駕駛員繼續踩動制動踏板，使其增大行程，活塞運動到電動推桿所在位置，活塞被電動推桿阻礙無法運動，制動管路內的壓力增大，液壓制動開始起作用，此時被活塞緩衝的制動力，由電制動提供。
[0016]當車輛處於低速時，或處於其它不適宜能量回收的情況時，電動推桿推動活塞完全插入儲液腔內，儲液腔內無液壓緩衝空間，電動推桿頂部和活塞底部保持接觸，並通過電動推進結構內的自鎖機構鎖住。
[0017]本發明的液壓延遲控制裝置，用於電動汽車的制動系統，可以讓電制動優先工作，延遲液壓系統工作時間，減少摩擦熱消耗，提升回收效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1是本發明液壓延遲控制裝置的剖視圖；
[0019]圖2是儲液罐的剖視圖；
[0020]圖3是活塞的結構示意圖；
[0021]圖4是電動推桿的結構示意圖；
[0022]圖5-1是處於位置I的初始狀態圖；
[0023]圖5-2是處於位置I的壓縮狀態圖；
[0024]圖6-1是處於位置2的初始狀態圖；
[0025]圖6-2是處於位置I的壓縮狀態圖；
[0026]上述圖中的標記均為:1、彈簧；2、接頭；21、進油口 ；22、出油口 ；23、控制口 ；3、活塞；31、活塞本體；32、連接塊；4、儲液罐；41、第一殼體；42、第二殼體；43、儲液腔；44、容納腔；5、電動推桿；51、推桿；52、電機及傳動機構。
【具體實施方式】
[0027]下面對照附圖，通過對實施例的描述，對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細的說明，目的是幫助本領域的技術人員對本發明的發明構思、技術方案有更完整、準確和深入的理解，並有助於其實施。
[0028]如圖1至圖6所示，本發明一種液壓延遲控制裝置，用於電動汽車的制動系統中。本液壓延遲控制裝置包括用於與液壓制動主迴路連接的接頭2、與接頭2連接的儲液罐4和在儲液罐4內為可移動的活塞3，接頭2具有進油口 21、出油口 22和控制口 23，儲液罐4設有與接頭2的控制口 23連通的儲液腔43，且活塞3插入儲液腔43內。
[0029]具體地說，接頭2接入液壓制動主迴路，並位於制動主缸之後。接頭2優選為三通接頭2，為T型結構，進油口 21、出油口 22和控制口 23分別位於接頭2的一端，進油口 21和出油口 22位於接頭2相對的兩端，且接頭2內部具有讓制動液通過的油通道。接頭2上設置進油口 21和出油口 22的端部分別連接制動管路，設置控制口 23的端部與儲液罐4連接。
[0030]儲液罐4包括與接頭2連接的第一殼體41和與第一殼體41連接且同軸的第二殼體42，第一殼體41和第二殼體42為內部中空的圓柱形構件。儲液腔43設在第一殼體41的中心處，儲液腔43並為圓柱形空腔，第二殼體42的中心設有與儲液腔43連通的容納腔44，該容納腔44也為圓柱形空腔且與儲液腔43同軸。
[0031]活塞3包括插入儲液腔43內的活塞本體31和與活塞本體31連接且位於容納腔44內的連接塊32，活塞本體31為直徑與儲液腔43的直徑大小相等的圓柱形，連接塊32為直徑與容納腔44的直徑大小相等的圓盤形。活塞本體31和連接塊32為一體成型，且兩者同軸。活塞本體31插入儲液腔43內，避免儲液腔43內的制動液流入容納腔44內。活塞本體31能夠在儲液腔43內沿軸向移動，依靠活塞本體31的移動形成儲液空間的變換。而且活塞本體31的長度要確保插入儲液腔43後能夠將儲液腔43的空間完全佔滿，可以使儲液腔43無液壓緩衝空間。
[0032]本液壓延遲控制裝置還包括在儲液罐4的容納腔44內沿軸向設置且位於活塞3一側的彈簧1，彈簧I夾在活塞3的連接塊32與第二殼體42的端部內壁之間，且彈簧I的一端與連接塊32固定連接。該彈簧I優選為圓柱螺旋彈簧，用於對活塞3施加沿軸向的彈力，推動活塞3朝向儲液腔43內移動，而且也起到緩衝作用。
[0033]本液壓延遲控制裝置還包括用於對活塞3施加驅動力的驅動器，驅動器能夠推動活塞3在儲液腔43內沿直線移動。作為優選的，該驅動器為電動推桿5，電動推桿5推動活塞3移動，使活塞3能夠將儲液腔43內的制動液完全排出，還能夠通過自身具備的自鎖功能使活塞3保持不動。如圖1所示，電動推桿5的結構與現有技術的相同，其主要由推桿51和與推桿51連接的電機及傳動機構52，電機及傳動機構52驅動推桿51作往復直線運動。電動推桿5為滾珠絲槓電動推桿，傳動機構中具有滾珠絲槓機構，從而使電動推桿5具備自鎖功能。
[0034]電動推桿5的推桿51插入儲液罐4的容納腔44內，電動推桿5的電機固定設置在儲液罐4的外側，彈簧I位於容納腔44內，且彈簧I套在推桿51上。推桿51位於活塞3的一側，推桿51頂部與活塞3的連接塊32不直接連接。
[0035]對於上述結構的液壓延遲控制裝置的控制過程分以下三種情況描述:
[0036](I)儲液罐4處於O位置狀態，如圖1所示，推桿51頂部和活塞3底部連接塊32的端面接觸；
[0037]當電動車輛的車速過低或者ABS啟動或者電池、電池異常等不適宜能量回收的情況，液壓延遲控制裝置處於狀態O位置。活塞3頂端達到儲液罐4頂端，儲液罐4無液壓緩衝空間，即儲液腔43內的制動液完全排出。電機推動推桿51，推桿51頂部和活塞3底部結構末端接觸，並通過電動推桿5內的自鎖機構鎖住，避免電機頂住推桿51長時間帶電堵轉，影響電機壽命及消耗電能。
[0038]當處於狀態O位置，液壓延遲控制裝置失效，液壓制動系統和沒有液壓延遲控制裝置時的制動系統一樣，能夠正常工作，不受任何影響。
[0039]當液壓延遲控制裝置動作電機失效時，如果檢測處於檔位O位置，則制動系統可以正常工作，駕駛員可以正常開車，再生制動系統可以工作，串聯式再生制動降為並聯式再生制動。
[0040](2)儲液罐4處於I位置狀態，如圖5所示；
[0041]當車速較高引起的電機轉速較高，能夠提供的再生制動扭矩較小時，液壓延遲控制裝置處於狀態I位置。
[0042]由於電制動扭矩較小，能夠提供的用於制動的扭矩較小，所以檔位I能夠緩衝的液壓扭矩就較小。
[0043]具體工作如下:當液壓延遲控制裝置不存在或者不工作時，當駕駛員踩制動踏板時，由於制動力處在一個密閉的環境，相應的制動力被制動踏板、真空助力器等放大後，通過制動液將制動壓力傳遞給4個制動器，制動器受壓力後動作，將輪胎制動。
[0044]當處於位置I初始狀態時，如圖5-1，推桿51退行程1，推桿51頂部和連接塊32端面之間維持一個距離，使活塞3有一定的運動空間，彈簧I頂住活塞3 ；
[0045]當駕駛員輕踩制動踏板時，制動踏板推動制動液，制動液推動活塞3克服彈簧I彈力運動，當駕駛員對制動力需求比較低的時候，活塞3沒有運動到推桿51所在位置1，此時液壓管路內的壓力僅為彈簧I的彈力除以活塞本體(活塞上與液體接觸的接觸面面積)的截面積，可以忽略不計。駕駛員對制動力的需求由電制動力獨立提供。
[0046]當駕駛員踩動制動踏板行程增大，活塞3運動到推桿51所在位置1，如圖5-2，活塞3被阻礙無法運動時，制動管路內的壓力增大，液壓制動開始起作用。被處於位置I的活塞3緩衝的制動力，由電制動提供。
[0047](3)儲液罐4處於2位置狀態，如圖6所示；
[0048]當車速逐級降低，電機轉速逐級降低，電機能夠提供的扭矩增大。液壓緩衝裝置運動到狀態2位置。在該位置時的初始狀態，如圖6-1所示，推桿51頂部和連接塊32端面之間維持一個距離，且該距離大於圖5-1所示狀態時推桿51頂部與連接塊32端面之間的距離。
[0049]如圖6所示，隨著推桿51運動到狀態2並自鎖，活塞3也可以運動到狀態2，根據駕駛員踏板的行程，駕駛員踏板行程的變化引起液壓制動系統制動液的變化，當駕駛員踩制動踏板時，首先是活塞3受制動液的壓力運動，在活塞3運動到狀態2位置之前，制動管路內壓強為彈簧I的彈力除以活塞本體(活塞上與液體接觸的接觸面面積)的截面積，緩衝了液壓制動力。缺失的液壓制動力由電制動力補充。
[0050]上述結構的液壓延遲控制裝置具有如下優點:
[0051]1、通過電動推桿5的控制，可以根據需要控制對制動液緩衝的容量，從而實現對液壓制動力的緩衝；
[0052]2、儲液罐4和活塞3分為本體和下部，有不同的加工精度要求，將高精度的部分限制在上部局部，降低了加工難度；
[0053]3、液壓罐和活塞3下部體積較大，可以便於選擇合適的彈簧I和推桿尺寸，防止在1MPa的極限壓力下損傷；
[0054]4、彈簧I再受力壓縮時，極限位置被推桿限制，防止彈簧I超過壓縮極限被損壞，影響系統性能；
[0055]5、該裝置在制動時，根據電制動力的大小，智能緩存液壓制動力，使並聯再生制動升級為串聯再生制動，有效提聞能量回收率。
[0056]上面結合附圖對本發明進行了示例性描述，顯然本發明具體實現並不受上述方式的限制，只要採用了本發明的方法構思和技術方案進行的各種非實質性的改進，或未經改進將本發明的構思和技術方案直接應用於其它場合的，均在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種液壓延遲控制裝置，其特徵在於:包括用於與液壓制動主迴路連接的接頭、與接頭連接的儲液罐和在儲液罐內為可移動的活塞，接頭具有進油口、出油口和控制口，儲液罐設有與接頭的控制口連通的儲液腔，且活塞插入儲液腔內。
2.根據權利要求1所述的液壓延遲控制裝置，其特徵在於:所述接頭為三通接頭，所述進油口、出油口和控制口分別位於接頭的一端，且接頭內部具有油通道。
3.根據權利要求1或2所述的液壓延遲控制裝置，其特徵在於:還包括用於對所述活塞施加驅動力的驅動器，驅動器驅動活塞在所述儲液腔內沿直線移動。
4.根據權利要求1至3所述的液壓延遲控制裝置，其特徵在於:所述驅動器為電動推桿，電動推桿的推桿插入所述儲液罐內。
5.根據權利要求4所述的液壓延遲控制裝置，其特徵在於:所述儲液罐內還設有套設在所述電動推桿的推桿上的彈簧，彈簧位於所述活塞一側，且對活塞施加彈力。
6.根據權利要求5所述的液壓延遲控制裝置，其特徵在於:所述儲液罐包括與所述接頭連接的第一殼體和與第一殼體連接且同軸的第二殼體，所述儲液腔設在第一殼體內部，第二殼體內設有與儲液腔連通的容納腔，所述彈簧位於容納腔內，且所述電動推桿的推桿插入容納腔內。
7.根據權利要求6所述的液壓延遲控制裝置，其特徵在於:所述活塞包括插入所述儲液腔內的活塞本體和與活塞本體連接且位於所述容納腔內的連接塊，所述彈簧與連接塊連接。
8.根據權利要求1至7任一所述的液壓延遲控制裝置的控制方法，其特徵在於，包括步驟:制動主缸內的制動液經所述接頭流向各個制動器，所述電動推桿和所述彈簧對所述活塞施加作用力，實現對液壓制動力的緩衝。
9.根據權利要求8所述的液壓延遲控制裝置的控制方法，其特徵在於，當駕駛員輕踩制動踏板時，制動踏板推動制動液，制動液推動活塞克服彈簧彈力運動，當活塞還未與電動推桿接觸時，駕駛員對制動力的需求由電制動力獨立提供； 當駕駛員繼續踩動制動踏板，使其增大行程，活塞運動到電動推桿所在位置，活塞被電動推桿阻礙無法運動，制動管路內的壓力增大，液壓制動開始起作用，此時被活塞緩衝的制動力，由電制動提供。
10.根據權利要求8或9所述的液壓延遲控制裝置，其特徵在於，當車輛處於低速時，或處於其它不適宜能量回收的情況時，電動推桿推動活塞完全插入儲液腔內，儲液腔內無液壓緩衝空間，電動推桿頂部和活塞底部保持接觸，並通過電動推進結構內的自鎖機構鎖住。
【文檔編號】B60T13/14GK104401233SQ201410598552
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年10月30日 優先權日:2014年10月28日
【發明者】沙文瀚, 劉琳, 陳效華, 江濤, 王建輝, 王曉輝 申請人:奇瑞汽車股份有限公司