摘要:提出一套智能电子助力(iBooster)制动系统,与电动汽车的再生制动系统相协调,实现制动能量回收的最大化。该电子助力制动系统以电机作为助力源,摒弃了传统制动系统的真空助力器。通过弹簧和液压力的协同作用,实现踏板力的反馈。文章对该系统的主要构成结构进行介绍,结合仿真和台架试验验证了其可行性。
0 引言
由于电动汽车装有大功率驱动电机,可以在制动时回收制动能量,大大增加汽车的续航里程。制动能量回收系统可以大大提高电动汽车的燃油经济性,根据电机大小不一,增幅在20%-50%之间。制动时可回收的制动能量大小是随着时间而改变的,同时与车辆当前的状态(车速等)相关,因此,需要一套液压可精确调节的制动系统与能量回收系统配合,共同实现驾驶员的制动意图(见图1)。
制动系统需要满足两个功能:制动车辆减速;提供驾驶员反馈力。传统制动系统中两个功能相互耦合,驾驶员对踏板位移、踏板力和制动减速度之间的关系已经形成了一定的“惯性”,如果直接在传统制动系统上叠加能量回收系统,就会造成真实的制动减速度与驾驶员意图不符,给驾驶员带来极差的驾驶感觉。因此,为了实现制动能量回收的最大化,不仅需要制动液压精确可控,还需要设计合理的踏板感觉反馈。
近几年,各大汽车及零部件厂商相继推出了相似的电子液压制动系统,摒弃真空助力器,同时能与制动能量回收系统协调工作。日本丰田公司的ECB电子液压制动系统最初应用于2001年上市的Estima混合动力厢式车上,美国天合汽车公司在2009年研发了SCB电子液压制动系统,2012年德国博世公司在ESP HEV制动系统。这些电子液压制动系统都利用了电动泵、高压蓄能器、踏板模拟器和电磁阀,系统结构复杂,安全性低,价格昂贵。
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