板 去除部分5之后留下的直线部分；第二制动踏板构件2为一个新的踏板，与第一制动踏板构 件1的转动轴线重合。上述第一制动踏板构件1和第二制动踏板构件2通过回位弹簧3进 行连接并传递踏板力；回位弹簧3为圆柱螺旋压缩弹簧，以在制动踏板回放的过程中，辅助 第二制动踏板构件2回复至原位。
[0033] 上述回位弹簧3的长度和刚度的选择是影响驾驶员踏板感觉的关键，通过选择合 适的压缩弹簧可以模拟出优良的驾驶感觉。回位弹簧3的长度选择可根据电机制动所能提 供的最大电机制动力与最大需求制动力的比值来选择。回位弹簧3刚度按如下公式选择：
[0035] 其中，k为回位弹簧3的刚度；F。为预紧力，即当踏板行程为最大空行程时回位弹 簧3的弹力，它可以通过真空助力器6的限位机构和预紧弹簧进行调节；L为新踏板构件2 从转动轴处到其与回位弹簧3相连处的长度，称为弹簧运动半径；0 _为最大空行程角位 移。
[0036] 通过以上参数的选择以及不同类型的弹簧的选用可以模拟出不同软硬的踏板感 觉。这里弹簧运动半径L采用原制动踏板的长度规格，最大空行程角位移0_根据电机制 动能提供的最大制动力以及车辆需求的最大制动力的比值来选择。
[0037] 应用于时，踏板角位移传感器4的位移信号为作为复合制动控制系统的输入，复 合制动控制系统根据角位移信号计算踏板行程，通过比较踏板行程与原制动系统及复合制 动系统的最大空行程，计算需求的电机制动的制动力，并将需求的电机制动力发送到电机 控制器8,从而实现电机制动力的控制。如图1所示，驾驶员制动踏板的角位移小于等于 9 _时，驾驶员只是克服复合制动踏板的空行程，复合制动控制系统判断此时为轻度制动， 最多只有电机进行制动。当踏板位移超过9 _时，驾驶员克服了制动空行程，此时伴随着驾 驶员的踏板力的输入，液压制动与电机制动同时进行。本实用新型为使电机在制动过程中 更多的介入制动回收更多能量，所以在原有制动系统的空行程上增加了一段新的空行程。 但是，新增加的空行程和电机回馈制动系统必然会改变原有的制动踏板感觉。
[0038]图3分别绘出了复合制动系统与原制动系统的制动转矩随踏板行程的变化曲线。 其中，T_为复合制动系统的最大总制动力矩；0~s。为原制动系统的空行程段；s。~s:为 复合制动踏板空行程的增加段；Sl~s2为液压制动起作用的总的踏板行程；Tp为复合制动 系统中由液压制动所提供的制动力矩。针对复合制动系统，当驾驶员刚踩下制动踏板时，同 传统车辆一样，在原空行程段无制动力矩需求。当踏板行程传感器检测到制动踏板行程达 到增加的空行程8。~si段时，需求制动力矩全部由电机再生制动力矩提供。当制动踏板行 程达到81时，需求制动力矩达到设定的电机最大制动力矩T_x。之后若踏板行程继续增大， 进入Sl~s2段，则再生制动力矩保持不变，液压制动力矩介入，需求制动力矩由再生制动力 矩和液压制动力矩共同提供。该过程的流程图如图4所示。
[0039] 由于随着制动过程的进行，电机转速逐渐下降，电机所能提供的最大再生制动力 的变化曲线如图5中虚线所示，所以应该设定电机最大制动力矩T_x在此范围内。由于制 动冲击感觉指标即不舒适度指数随制动力变化率绝对值的增大而变差，因此电机制动力允
绝对值表征着车辆的纵向冲击度，a。为电机制动力矩变化率绝对值上限，可按下式计算：
[0040] a〇=IOMr
[0041] 其中，M为整车质量，r为车轮半径。本实施例中设定电机最大制动力矩T_x如图 5中实线所示。
[0042] 制动时，第一制动踏板构件1与第二制动踏板构件2产生一个相对角位移，相对角 位移的大小可通过真空助力器里的预紧弹簧和限位机构进行调节控制，当新踏板克服此相 对角位移时，仅电机进行回馈制动；当新踏板带动原踏板一起产生位移时，液压制动介入， 与电机回馈制动协调工作。
[0043] 本实用新型可实现在电动汽车制动时，制动踏板行程的前段用电机回馈制动能 量；而当制动踏板行程超过某一行程时，液压制动开始介入。本实用新型对原有的液压制动 系统改动较小，结构简单紧凑；同时又兼顾了驾驶员的传统制动踏板感觉和制动感受，使得 驾驶员可保持传统的驾驶习惯，保证其良好的主观感觉。
[0044] 上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本实 用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说 明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于这 里的实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改 进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种电动汽车电液复合制动系统，其特征在于：包括真空助力器、分别与所述真空 助力器相连的制动主缸和空行程机械构件、与所述空行程机械构件相连的复合制动控制系 统、分别与所述复合制动控制系统相连的电机控制器和液压控制单元以及与所述电机控制 器相连的电机；所述液压控制单元还与所述制动主缸相连； 其中，所述空行程机械构件是增大空行程的机械构件； 所述电液复合制动控制系统为单独设立或者集成在整车控制器里。2. 根据权利要求1所述的电动汽车电液复合制动系统，其特征在于：所述空行程机械 构件包括第一制动踏板构件、第二制动踏板构件、回位弹簧以及角位移传感器； 其中，所述第一制动踏板构件为直线杆件；所述第二制动踏板构件为与所述第一制动 踏板构件的转动轴线重合的踏板； 所述第一制动踏板构件和所述第二制动踏板构件通过所述回位弹簧进行连接并传递 踏板力。3. 根据权利要求2所述的电动汽车电液复合制动系统，其特征在于：所述回位弹簧为 圆柱螺旋压缩弹簧。4. 根据权利要求3所述的电动汽车电液复合制动系统，其特征在于：所述回位弹簧的 长度根据所述电机所能提供的最大电机制动力与最大需求制动力的比值来确定。5. 根据权利要求3所述的电动汽车电液复合制动系统，其特征在于：所述回位弹簧刚 度按如下公式确定：其中，k为所述回位弹簧的刚度；F。为预紧力，即踏板行程为最大空行程时所述回位弹 簧的弹力；L为所述第二制动踏板构件从转动轴处到与所述回位弹簧相连处的长度，称为 弹簧运动半径；Θ _为最大空行程角位移。6. 根据权利要求1所述的电动汽车电液复合制动系统，其特征在于：所述系统设定所 述电机提供的最大再生制动力矩处于所述电机的转矩能力范围内。7. 根据权利要求1所述的电动汽车电液复合制动系统，其特征在于：所述电机制动力 矩的变化率满足如下条件：其中：1；_为设定的电机最大制动力矩；t为所述电机的运行时间；a。为所述电机制动 力矩变化率绝对值上限。8. 根据权利要求7所述的电动汽车电液复合制动系统，其特征在于：所述电机制动力 矩变化率绝对值上限a。的计算公式为： a〇= IOMr 其中，M为整车质量，r为车轮半径。
【专利摘要】本实用新型公开了一种电动汽车电液复合制动系统，属于汽车制动技术领域。该复合制动系统包括真空助力器、分别与之相连的制动主缸和空行程大于原有制动系统的空行程机械构件、与空行程机械构件相连的复合制动控制系统、分别与复合制动控制系统相连的电机控制器和液压控制单元以及与电机控制器相连的电机，液压控制单元还与制动主缸相连。本实用新型对原有的液压制动系统改动较小，结构简单紧凑；同时又兼顾了驾驶员的传统制动踏板感觉和制动感受，使得驾驶员可保持传统的驾驶习惯。
【IPC分类】B60T7/06, B60L7/26
【公开号】CN204774691
【申请号】CN201520099559
【发明人】余卓平, 徐松云, 刘天洋, 熊璐
【申请人】同济大学
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年2月11日