第6章-电动汽车线控制动系统

1第六章电动汽车线控制动系统电动汽车包括纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车，本章详讲混合动力汽车混合制动系统，对于纯电动和燃料电池汽车若采用线控制动系统，其原理与丰田普锐斯混合动力汽车基本相同。

2第一节电动汽车制动系统1．再生能量制动（1）再生制动能量的功能再生制动是电动汽车所独有的，在减速制动（刹车或者下坡）时将车辆的部分动能转化为电能，转化的电能储存在储存装置中，如各种蓄电池、超级电容和超高速飞轮，最终增加电动汽车的行驶里程。如果储能器已经被完全充满，再生制动就不能实现，所需的制动力就只能由常规的液压制动系统来提供。现在几乎所有的电动汽车都安装了这再生制动系统，从而可实现节约制动能、回收部分制动动能，并为驾驶员提供常规制动性能。3图6-1混合制动比例与减速度和车速的关系第一节电动汽车制动系统42．减速度法能量回收汽车减速度大说明驾驶员施加的制动力大，制动时是以制动减速度为目标控制，所以也根据汽车减速度进行能量回收控制。例如某后轴驱动客车利用减速度限值再生制动方法：（1）减速度小于0.15g这时不会出现抱死的情况，后轴进行再生制动能量回收，仅后轴有制动，为纯再生制动工况；（2）减速度介于0.15～0.4g时后轴进行制动能量回收，同时利用ABS的回油泵加大前轴的液压制动力，能实现制动比例的分配合理；（3）减速度介于0.4～0.7g时利用ABS的回油泵近一步加大前轴的液压制动力，同时减小后轴的制动能量回收；第一节电动汽车制动系统52．减速度法能量回收（4）减速度大于0.7g时这种情况很少，后轴的制动能量回收电流过大，电池不能吸收，同时电机会剧烈振动，所以取消再生制动，完全采用摩擦制动。在整个再生制动过程中，车辆的动能不可能完全转换为储能器的充电电能。再生制动所损失的能量包括空气阻力损失、滚动阻力损失、制动系统损失、电动机损失、转换损失及充电损失等。尽管如此，现代电动汽车采用再生制动后能节省将近20%的能量。第一节电动汽车制动系统63．线控制动系统图6-2再生制动/液压制动系统的基本结构第一节电动汽车制动系统7图6-3再生制动力矩与液压制动力矩的分配第一节电动汽车制动系统8第二节真空助力制动1．真空度图6-4真空表指针（逆时针转动，所以为负值，负号不代表数量大小）92．真空源图6-5电动汽车电动真空泵电路1—电动汽车控制单元（ECU）；2—真空助力器；3—单向阀；4—电动真空泵；5—真空泵电机继电器第二节真空助力制动103．压力延时开关压力延时开关也称压力开关，为常闭开关，当真空度大到一定值时断开，电动真空助力制动系统控制如下：①接通汽车12V电源，由于事先压力延时开关闭合，真空泵大约工作30秒后开关断开，此时真空罐内压力大约为负80kPa；②当真空罐内压力增加到负55kPa时，压力延时开关再次闭合；③当真空罐内压力增加到大约负34kPa时，压力报警器发出信号；第二节真空助力制动114．压力传感器图6-5绝对压力传感器（真空度传感器）第二节真空助力制动12第三节丰田线控制动系统1．混合制动简介PRIUS混合动力汽车采用线控制动系统，也称ECB（Electronic

Control

Brake，ECB）。是电子控制制动系统的缩写。ECB系统能根据驾驶员踩制动踏板的位置程度和所施加的力所产生的液压大小计算所需的制动力。液压制动力和再生制动力的分配随车速及制动时间的变化而改变。通过控制液压制动来实现，液压制动和再生制动的总制动力要与驾驶员所需的制动力一致。如果由于系统故障导致再生制动失效，则制动系统会影响控制，结果驾驶员所需的全部制动力就由液压制动系统提供。132．混合制动功能ECB系统中的ABS（防抱死制动系统）对紧急制动或在易滑路面制动时，ABS系统能防止车轮抱死。EBD（电子制动力分配）利用ABS功能实现在前轮和后轮间分配合适的制动力。另外，转向制动时，它还能控制左右车轮的制动力，以保持车辆平稳行驶。通过尽量使用电机的再生制动力和控制液压制动实现再生制动与液压制动的联合控制。ECB中的VSC+（增强型车辆稳定系统）功能可以防止转向时前轮或后轮急速滑动产生的车辆侧滑。和EPSECU（电动转向）一起进行联合控制，以便根据车辆的行驶条件提供转向助力。ECB系统的制动助力有2个功能：一是紧急制动时，如果制动踏板力不足，可以增大制动力；二是需要强大制动力时增大制动力。第三节丰田线控制动系统143．混合制动系统组成图6-6相对传统制动系统新增加的四种部件第三节丰田线控制动系统15图6-7行程模拟器解剖图第三节丰田线控制动系统16图6-8（a）PRIUS的主要组件位置第三节丰田线控制动系统17图6-8（b）PRIUS的主要组件位置第三节丰田线控制动系统184．主组件功能图6-9继电器1（低速）和继电器2（高速）控制第三节丰田线控制动系统195．电机再生制动第三节丰田线控制动系统20第四节线控制动系统原理1．电动汽车制动力分配图6-10前、后轴制动力比例关系21图6-11EBD系统的工作原理第四节线控制动系统原理222．线控液压制动图6-12增压过程第四节线控制动系