一种液压延迟控制装置及其控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种液压延迟控制装置及其控制方法，液压延迟控制装置包括用于与液压制动主回路连接的接头、与接头连接的储液罐和在储液罐内为可移动的活塞，接头具有进油口、出油口和控制口，储液罐设有与接头的控制口连通的储液腔，且活塞插入储液腔内。本发明的液压延迟控制装置，用于电动汽车的制动系统，可以让电制动优先工作，延迟液压系统工作时间，减少摩擦热消耗，提升回收效率。
【专利说明】一种液压延迟控制装置及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明属于汽车【技术领域】，具体地说，本发明涉及一种液压延迟控制装置及其控制方法。
【背景技术】
[0002]随着能源危机和环境恶化的进一步加剧，节能、环保的新能源汽车的研发受到更为广泛的关注。与传统的燃油车辆相比，新能源汽车部分或全部采用清洁能源作为动力，极大地降低了污染和能耗。电动车作为目前主流的新能源研发车型，如何提高能源利用率、提高续驶里程成为制约其发展的瓶颈之一。目前的解决方法主要有电池技术的突破及制动能量回收系统的研发，但是相对于当今电子、信息技术份额迅猛发展而言，高性能蓄电池作为一个世界性的难题进展十分缓慢，因此对制动能量回收系统的研发在现阶段就显得尤为重要。
[0003]目前主流的制动能量回收系统分为两种:一种是并联式，即对原车的常规制动方式不做调节，将一部分电回馈制动力直接叠加到原车制动力之上，以实现部分的制动能量回收。其控制方法简单，但回收效率不高；另一种是串联式，即协调原车常规制动力和电制动力，使之满足驾驶员的制动需求。此种方式相比并联式系统，控制方法复杂，但是回收效率较高。
[0004]并联再生制动有诸多优点，但是在实际使用中，如何能协调液压系统和电制动系统工作，在电制动系统工作时，及时暂停液压制动系统工作，在电制动不能提供相应制动力时，液压制动系统及时补充，及在电制动系统发生故障的时候，液压系统能正常工作，成了再生制动系统急需解决的重大课题。
【发明内容】
[0005]为了解决现有技术电制动回收时能量被液压系统消耗较多，导致总体能量回收率较低的技术问题，本发明提供了一种液压延迟控制装置，该装置可以让电制动优先工作，延迟液压系统工作时间，减少摩擦热消耗，提升回收效率。
[0006]为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是:一种液压延迟控制装置，包括用于与液压制动主回路连接的接头、与接头连接的储液罐和在储液罐内为可移动的活塞，接头具有进油口、出油口和控制口，储液罐设有与接头的控制口连通的储液腔，且活塞插入储液腔内。
[0007]所述接头为三通接头，所述进油口、出油口和控制口分别位于接头的一端，且接头内部具有油通道。
[0008]液压延迟控制装置还包括用于对所述活塞施加驱动力的驱动器，驱动器驱动活塞在所述储液腔内沿直线移动。
[0009]所述驱动器为电动推杆，电动推杆的推杆插入所述储液罐内。
[0010]所述储液罐内还设有套设在所述电动推杆的推杆上的弹簧，弹簧位于所述活塞一侦牝且对活塞施加弹力。
[0011]所述储液罐包括与所述接头连接的第一壳体和与第一壳体连接且同轴的第二壳体，所述储液腔设在第一壳体内部，第二壳体内设有与储液腔连通的容纳腔，所述弹簧位于容纳腔内，且所述电动推杆的推杆插入容纳腔内。
[0012]所述活塞包括插入所述储液腔内的活塞本体和与活塞本体连接且位于所述容纳腔内的连接块，所述弹簧与连接块连接。
[0013]本发明还提供一种液压延迟控制装置的控制方法，包括步骤:制动主缸内的制动液经所述接头流向各个制动器，所述电动推杆和所述弹簧对所述活塞施加作用力，实现对液压制动力的缓冲。
[0014]当驾驶员轻踩制动踏板时，制动踏板推动制动液，制动液推动活塞克服弹簧弹力运动，当活塞还未与电动推杆接触时，驾驶员对制动力的需求由电制动力独立提供；
[0015]当驾驶员继续踩动制动踏板，使其增大行程，活塞运动到电动推杆所在位置，活塞被电动推杆阻碍无法运动，制动管路内的压力增大，液压制动开始起作用，此时被活塞缓冲的制动力，由电制动提供。
[0016]当车辆处于低速时，或处于其它不适宜能量回收的情况时，电动推杆推动活塞完全插入储液腔内，储液腔内无液压缓冲空间，电动推杆顶部和活塞底部保持接触，并通过电动推进结构内的自锁机构锁住。
[0017]本发明的液压延迟控制装置，用于电动汽车的制动系统，可以让电制动优先工作，延迟液压系统工作时间，减少摩擦热消耗，提升回收效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是本发明液压延迟控制装置的剖视图；
[0019]图2是储液罐的剖视图；
[0020]图3是活塞的结构示意图；
[0021]图4是电动推杆的结构示意图；
[0022]图5-1是处于位置I的初始状态图；
[0023]图5-2是处于位置I的压缩状态图；
[0024]图6-1是处于位置2的初始状态图；
[0025]图6-2是处于位置I的压缩状态图；
[0026]上述图中的标记均为:1、弹簧；2、接头；21、进油口 ；22、出油口 ；23、控制口 ；3、活塞；31、活塞本体；32、连接块；4、储液罐；41、第一壳体；42、第二壳体；43、储液腔；44、容纳腔；5、电动推杆；51、推杆；52、电机及传动机构。
【具体实施方式】
[0027]下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。
[0028]如图1至图6所示，本发明一种液压延迟控制装置，用于电动汽车的制动系统中。本液压延迟控制装置包括用于与液压制动主回路连接的接头2、与接头2连接的储液罐4和在储液罐4内为可移动的活塞3，接头2具有进油口 21、出油口 22和控制口 23，储液罐4设有与接头2的控制口 23连通的储液腔43，且活塞3插入储液腔43内。
[0029]具体地说，接头2接入液压制动主回路，并位于制动主缸之后。接头2优选为三通接头2，为T型结构，进油口 21、出油口 22和控制口 23分别位于接头2的一端，进油口 21和出油口 22位于接头2相对的两端，且接头2内部具有让制动液通过的油通道。接头2上设置进油口 21和出油口 22的端部分别连接制动管路，设置控制口 23的端部与储液罐4连接。
[0030]储液罐4包括与接头2连接的第一壳体41和与第一壳体41连接且同轴的第二壳体42，第一壳体41和第二壳体42为内部中空的圆柱形构件。储液腔43设在第一壳体41的中心处，储液腔43并为圆柱形空腔，第二壳体42的中心设有与储液腔43连通的容纳腔44，该容纳腔44也为圆柱形空腔且与储液腔43同轴。
[0031]活塞3包括插入储液腔43内的活塞本体31和与活塞本体31连接且位于容纳腔44内的连接块32，活塞本体31为直径与储液腔43的直径大小相等的圆柱形，连接块32为直径与容纳腔44的直径大小相等的圆盘形。活塞本体31和连接块32为一体成型，且两者同轴。活塞本体31插入储液腔43内，避免储液腔43内的制动液流入容纳腔44内。活塞本体31能够在储液腔43内沿轴向移动，依靠活塞本体31的移动形成储液空间的变换。而且活塞本体31的长度要确保插入储液腔43后能够将储液腔43的空间完全占满，可以使储液腔43无液压缓冲空间。
[0032]本液压延迟控制装置还包括在储液罐4的容纳腔44内沿轴向设置且位于活塞3一侧的弹簧1，弹簧I夹在活塞3的连接块32与第二壳体42的端部内壁之间，且弹簧I的一端与连接块32固定连接。该弹簧I优选为圆柱螺旋弹簧，用于对活塞3施加沿轴向的弹力，推动活塞3朝向储液腔43内移动，而且也起到缓冲作用。
[0033]本液压延迟控制装置还包括用于对活塞3施加驱动力的驱动器，驱动器能够推动活塞3在储液腔43内沿直线移动。作为优选的，该驱动器为电动推杆5，电动推杆5推动活塞3移动，使活塞3能够将储液腔43内的制动液完全排出，还能够通过自身具备的自锁功能使活塞3保持不动。如图1所示，电动推杆5的结构与现有技术的相同，其主要由推杆51和与推杆51连接的电机及传动机构52，电机及传动机构52驱动推杆51作往复直线运动。电动推杆5为滚珠丝杠电动推杆，传动机构中具有滚珠丝杠机构，从而使电动推杆5具备自锁功能。
[0034]电动推杆5的推杆51插入储液罐4的容纳腔44内，电动推杆5的电机固定设置在储液罐4的外侧，弹簧I位于容纳腔44内，且弹簧I套在推杆51上。推杆51位于活塞3的一侧，推杆51顶部与活塞3的连接块32不直接连接。
[0035]对于上述结构的液压延迟控制装置的控制过程分以下三种情况描述:
[0036](I)储液罐4处于O位置状态，如图1所示，推杆51顶部和活塞3底部连接块32的端面接触；
[0037]当电动车辆的车速过低或者ABS启动或者电池、电池异常等不适宜能量回收的情况，液压延迟控制装置处于状态O位置。活塞3顶端达到储液罐4顶端，储液罐4无液压缓冲空间，即储液腔43内的制动液完全排出。电机推动推杆51，推杆51顶部和活塞3底部结构末端接触，并通过电动推杆5内的自锁机构锁住，避免电机顶住推杆51长时间带电堵转，影响电机寿命及消耗电能。
[0038]当处于状态O位置，液压延迟控制装置失效，液压制动系统和没有液压延迟控制装置时的制动系统一样，能够正常工作，不受任何影响。
[0039]当液压延迟控制装置动作电机失效时，如果检测处于档位O位置，则制动系统可以正常工作，驾驶员可以正常开车，再生制动系统可以工作，串联式再生制动降为并联式再生制动。
[0040](2)储液罐4处于I位置状态，如图5所示；
[0041]当车速较高引起的电机转速较高，能够提供的再生制动扭矩较小时，液压延迟控制装置处于状态I位置。
[0042]由于电制动扭矩较小，能够提供的用于制动的扭矩较小，所以档位I能够缓冲的液压扭矩就较小。
[0043]具体工作如下:当液压延迟控制装置不存在或者不工作时，当驾驶员踩制动踏板时，由于制动力处在一个密闭的环境，相应的制动力被制动踏板、真空助力器等放大后，通过制动液将制动压力传递给4个制动器，制动器受压力后动作，将轮胎制动。
[0044]当处于位置I初始状态时，如图5-1，推杆51退行程1，推杆51顶部和连接块32端面之间维持一个距离，使活塞3有一定的运动空间，弹簧I顶住活塞3 ；
[0045]当驾驶员轻踩制动踏板时，制动踏板推动制动液，制动液推动活塞3克服弹簧I弹力运动，当驾驶员对制动力需求比较低的时候，活塞3没有运动到推杆51所在位置1，此时液压管路内的压力仅为弹簧I的弹力除以活塞本体(活塞上与液体接触的接触面面积)的截面积，可以忽略不计。驾驶员对制动力的需求由电制动力独立提供。
[0046]当驾驶员踩动制动踏板行程增大，活塞3运动到推杆51所在位置1，如图5-2，活塞3被阻碍无法运动时，制动管路内的压力增大，液压制动开始起作用。被处于位置I的活塞3缓冲的制动力，由电制动提供。
[0047](3)储液罐4处于2位置状态，如图6所示；
[0048]当车速逐级降低，电机转速逐级降低，电机能够提供的扭矩增大。液压缓冲装置运动到状态2位置。在该位置时的初始状态，如图6-1所示，推杆51顶部和连接块32端面之间维持一个距离，且该距离大于图5-1所示状态时推杆51顶部与连接块32端面之间的距离。
[0049]如图6所示，随着推杆51运动到状态2并自锁，活塞3也可以运动到状态2，根据驾驶员踏板的行程，驾驶员踏板行程的变化引起液压制动系统制动液的变化，当驾驶员踩制动踏板时，首先是活塞3受制动液的压力运动，在活塞3运动到状态2位置之前，制动管路内压强为弹簧I的弹力除以活塞本体(活塞上与液体接触的接触面面积)的截面积，缓冲了液压制动力。缺失的液压制动力由电制动力补充。
[0050]上述结构的液压延迟控制装置具有如下优点:
[0051]1、通过电动推杆5的控制，可以根据需要控制对制动液缓冲的容量，从而实现对液压制动力的缓冲；
[0052]2、储液罐4和活塞3分为本体和下部，有不同的加工精度要求，将高精度的部分限制在上部局部，降低了加工难度；
[0053]3、液压罐和活塞3下部体积较大，可以便于选择合适的弹簧I和推杆尺寸，防止在1MPa的极限压力下损伤；
[0054]4、弹簧I再受力压缩时，极限位置被推杆限制，防止弹簧I超过压缩极限被损坏，影响系统性能；
[0055]5、该装置在制动时，根据电制动力的大小，智能缓存液压制动力，使并联再生制动升级为串联再生制动，有效提闻能量回收率。
[0056]上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种液压延迟控制装置，其特征在于:包括用于与液压制动主回路连接的接头、与接头连接的储液罐和在储液罐内为可移动的活塞，接头具有进油口、出油口和控制口，储液罐设有与接头的控制口连通的储液腔，且活塞插入储液腔内。
2.根据权利要求1所述的液压延迟控制装置，其特征在于:所述接头为三通接头，所述进油口、出油口和控制口分别位于接头的一端，且接头内部具有油通道。
3.根据权利要求1或2所述的液压延迟控制装置，其特征在于:还包括用于对所述活塞施加驱动力的驱动器，驱动器驱动活塞在所述储液腔内沿直线移动。
4.根据权利要求1至3所述的液压延迟控制装置，其特征在于:所述驱动器为电动推杆，电动推杆的推杆插入所述储液罐内。
5.根据权利要求4所述的液压延迟控制装置，其特征在于:所述储液罐内还设有套设在所述电动推杆的推杆上的弹簧，弹簧位于所述活塞一侧，且对活塞施加弹力。
6.根据权利要求5所述的液压延迟控制装置，其特征在于:所述储液罐包括与所述接头连接的第一壳体和与第一壳体连接且同轴的第二壳体，所述储液腔设在第一壳体内部，第二壳体内设有与储液腔连通的容纳腔，所述弹簧位于容纳腔内，且所述电动推杆的推杆插入容纳腔内。
7.根据权利要求6所述的液压延迟控制装置，其特征在于:所述活塞包括插入所述储液腔内的活塞本体和与活塞本体连接且位于所述容纳腔内的连接块，所述弹簧与连接块连接。
8.根据权利要求1至7任一所述的液压延迟控制装置的控制方法，其特征在于，包括步骤:制动主缸内的制动液经所述接头流向各个制动器，所述电动推杆和所述弹簧对所述活塞施加作用力，实现对液压制动力的缓冲。
9.根据权利要求8所述的液压延迟控制装置的控制方法，其特征在于，当驾驶员轻踩制动踏板时，制动踏板推动制动液，制动液推动活塞克服弹簧弹力运动，当活塞还未与电动推杆接触时，驾驶员对制动力的需求由电制动力独立提供； 当驾驶员继续踩动制动踏板，使其增大行程，活塞运动到电动推杆所在位置，活塞被电动推杆阻碍无法运动，制动管路内的压力增大，液压制动开始起作用，此时被活塞缓冲的制动力，由电制动提供。
10.根据权利要求8或9所述的液压延迟控制装置，其特征在于，当车辆处于低速时，或处于其它不适宜能量回收的情况时，电动推杆推动活塞完全插入储液腔内，储液腔内无液压缓冲空间，电动推杆顶部和活塞底部保持接触，并通过电动推进结构内的自锁机构锁住。
【文档编号】B60T13/14GK104401233SQ201410598552
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年10月30日 优先权日:2014年10月28日
【发明者】沙文瀚, 刘琳, 陈效华, 江涛, 王建辉, 王晓辉 申请人:奇瑞汽车股份有限公司