液压制动和再生制动复合系统、其控制方法及新能源汽车与流程

1.本技术涉及制动技术领域，具体而言，本技术涉及一种液压制动和再生制动复合系统、其控制方法及新能源汽车。


背景技术：

2.能量回收是现代电动汽车与混合动力车重要技术之一，在非新能源汽车中，当车辆减速、制动时，车辆的运动能量通过制动系统转变成为热量，并释放在大气中，而在电动汽车和混合动力汽车上，这些车辆的运动能量都可以通过能量回收系统将其转变为电能并存储在蓄电池中，这些电能可以用于汽车的再次制动，这样能量就可以得到充足的循环利用。
3.再生制动在制动工况将电动机切换成发电机运转，利用车的惯性带动电动机转子旋转而产生反转力矩，将一部分的动能或势能转化为电能并加以储存或利用。
4.目前，液压制动技术制动作用滞后时间短、工作压力高及结构简单，但是存在过度受热后，部分制动液会发生汽化，在管道内产生气泡，严重影响制动液的传输速率的问题。再生制动技术可以减少制动片的磨损，降低车辆的故障率及提高蓄电池寿命，但仅靠再生制动不能满足车辆制动安全要求，且如果产生故障，再生制动效果差。


技术实现要素：

5.本技术针对现有方式的缺点，提出一种液压制动和再生制动复合系统、其控制方法及新能源汽车，用以解决现有技术存在的液压制动管道内易产生气泡以及再生制动效果差的技术问题。
6.第一个方面，本技术实施例提供了一种液压制动和再生制动复合系统，包括：控制器、制动液膨胀箱、制动主缸、分离器阀、第一排气阀、第二排气阀、储能器、液压泵和制动装置；
7.所述控制器分别与所述制动主缸、所述分离器阀、所述第一排气阀、所述第二排气阀、所述储能器和所述液压泵连接；所述制动液膨胀箱与所述制动主缸的入口连接，所述制动主缸的出口通过管道与所述分离器阀的第一接口连接，所述分离器阀的第二接口分别与所述第一排气阀的第一接口和所述液压泵的出口连接，所述第一排气阀的第二接口分别与所述制动装置和所述第二排气阀的第一接口连接，所述第二排气阀的第二接口分别与所述储能器和所述液压泵的进口连接。
8.可选地，所述制动装置包括制动盘和刹车片，其中，所述制动盘与所述第一排气阀的第二接口通过管道连接，所述制动盘与所述刹车片连接。
9.可选地，所述复合系统还包括限流阀，所述限流阀的第一接口与所述第二排气阀的第二接口连接，所述限流阀的第二接口与所述液压泵的进口连接。
10.可选地，所述限流阀的流量小于或等于所述管道内的流量的50％。
11.可选地，所述复合系统还包括第三排气阀，所述第三排气阀的第一接口与所述液
压泵的出口连接，所述第三排气阀的第二接口与所述第二排气阀的第一接口连接。
12.可选地，所述分离器阀、所述第一排气阀、所述第二排气阀和所述第三排气阀均为二位二通电磁阀。
13.第二个方面，本技术实施例提供了一种新能源汽车，包括上述的液压制动和再生制动复合系统。
14.可选地，所述新能源汽车包括整车控制器，所述控制器为所述整车控制器。
15.第三个方面，本技术实施例提供了一种用于控制上述的液压制动和再生制动复合系统的控制方法，包括：
16.所述控制器在接收到刹车信号时，启动控制主缸，并控制所述分离器阀、所述第一排气阀、所述第二排气阀开启，使得制动液进入制动装置进行制动，以及使得制动液进入所述储能器产生再生电能并使所述再生电能储存在所述储存器中；
17.所述控制器控制所述储能器为所述液压泵提供电能并控制所述液压泵开启，以使用于产生所述再生电能的制动液再次经所述第一排气阀进入所述制动装置和所述储能器；
18.当所述控制器检测到所述储能器所储存的电量达到预设电量时，控制所述分离器阀和所述第二排气阀关闭；
19.当所述控制器检测到所述储能器所储存的电量低于设定阈值时，控制所述分离器阀和所述第二排气阀重新开启。
20.可选地，所述控制方法还包括：在所述液压制动和再生制动复合系统处于非制动状态下，所述控制器检测所述制动液膨胀箱内的制动液的含量，当所述制动液膨胀箱内的制动液的含量低于设定含量时，控制所述分离器阀开启，所述第一排气阀和所述第二排气阀关闭，并控制所述储能器为所述液压泵提供电能以及控制所述液压泵开启，使得管道内的制动液回流至所述制动液膨胀箱内。
21.本技术实施例提供的技术方案带来的有益技术效果是：
22.本实施例提供的液压制动和再生制动复合系统、其控制方法及系能源汽车，由于分离器阀能够将气态和液态的制动液进行分离，使得仅气态的制动液进入第一排气阀，不仅能够防止管道内产生气泡，保证制动液的传输速率；而且具有再生制动功能，在减少制动装置的磨损的同时，能够降低车辆的故障率以及提高蓄电池寿命。
23.本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
24.本技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
25.图1为本技术实施例提供的一种液压制动和再生制动复合系统的结构示意图；
26.图2为本技术实施例提供的另一种液压制动和再生制动复合系统的结构示意图；
27.图3为本技术实施例提供的又一种液压制动和再生制动复合系统的结构示意图；
28.图4为本技术实施例提供的再一种液压制动和再生制动复合系统的结构示意图；
29.图5为本技术实施例提供的一种液压制动和再生制动复合系统的控制方法的流程示意图。
30.1-控制器；2-制动液膨胀箱；3-制动主缸；4-分离器阀；5-第一排气阀；6-第二排气阀；7-储能器；8-液压泵；9-制动装置；901-制动盘；902-刹车片；10-限流阀；11-第三排气阀。
具体实施方式
31.下面详细描述本技术，本技术的实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。此外，如果已知技术的详细描述对于示出的本技术的特征是不必要的，则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能解释为对本技术的限制。
32.本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本技术所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
33.本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本技术的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
34.液压制动技术存在过度受热后，部分制动液会发生汽化，在管道内产生气泡，严重影响制动液的传输速率的问题，而再生制动技术虽然可以减少制动片的磨损，降低车辆的故障率及提高蓄电池寿命，但仅靠再生制动不能满足车辆制动安全要求，且如果产生故障，再生制动效果差。
35.本技术提供的液压制动和再生制动复合系统及该复合系统的控制方法，旨在解决现有技术的如上技术问题。
36.下面以具体地实施例对本技术的技术方案以及本技术的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。
37.本技术实施例提供了一种液压制动和再生制动复合系统，如图1所示，本实施例提供的复合系统包括控制器1、制动液膨胀箱2、制动主缸3、分离器阀4、第一排气阀5、第二排气阀6、储能器7、液压泵8和制动装置9。
38.控制器1分别与制动主缸3、分离器阀4、第一排气阀5、第二排气阀6、储能器7和液压泵8连接；制动液膨胀箱2与制动主缸3的入口连接，制动主缸3的出口通过管道与分离器阀4的第一接口连接，分离器阀4的第二接口分别与第一排气阀5的第一接口和液压泵8的出口连接，第一排气阀5的第二接口分别与制动装置9和第二排气阀6的第一接口连接，第二排气阀6的第二接口分别与储能器7和液压泵8的进口连接。
39.本实施例提供的复合系统，当用户进行刹车操作时，控制器1根据接收或检测到的刹车信号，控制制动主缸3，使制动主缸3中的制动液经过分离器阀4后进入第一排气阀5，由
于分离器阀4能够将气态和液态的制动液进行分离，使得仅气态的制动液进入第一排气阀5；气态的制动液经过第一排气阀5后，一部分进入制动装置9用于对车辆进行制动，另一部分经过第二排气阀6进入储能器7，储能器7在制动液的推动下产生电能并储存，储能器7利用回收的电能将制动液推动至液压泵8，液压泵8利用储能器7回收的电能进行工作，将制动液重新推入第一排气阀4，以使制动液再次进行上述循环。当储能器7的电量达到预设电量时，控制器1将分离器阀4和第二排气阀6调节为截止状态，仅靠储能器7存储的电能提供的再生制动力来进行制动；当储能器7的电量低于设定阈值时，例如，低于预设电量的80％时，控制器1将分离器阀4和第二排气阀6调节为开启状态，复合系统在制动的同时也处于充电状态。
40.本实施例提供的液压制动和再生制动复合系统，不仅能够防止管道内产生气泡，保证制动液的传输速率，而且具有再生制动功能，在减少制动装置的磨损的同时，能够降低车辆的故障率以及提高蓄电池寿命。
41.可选地，如图2所示，制动装置9包括制动盘901和刹车片902，其中，制动盘901与第一排气阀5的第二接口通过管道连接，刹车片902与制动盘901连接。
42.可选地，如图3所示，本实施例提供的液压制动和再生制动复合系统还包括限流阀10，限流阀10的第一接口与第二排气阀6的第二接口连接，限流阀10的第二接口与液压泵8的进口连接。
43.本实施例提供的复合系统，通过设置限流阀10并通过对限流阀10的流量的限定，能够对处于限流阀10下游的液压泵8进行保护。
44.具体的，限流阀10的流量小于或等于位于限流阀10上游的管道内的流量的50％。
45.可选地，如图4所示，本实施例提供的液压制动和再生制动复合系统还包括第三排气阀11，第三排气阀11的第一接口与液压泵8的出口连接，第三排气阀11的第二接口与第二排气阀6的第一接口连接。
46.本实施例提供的复合系统，在储能器7的充电过程中，第三排气阀11开启，以提供多一条制动液的进入储能器7的通道，确保制动液的传输速率；而在储能器7的电量达到预设电量时，第三排气阀11关闭以保证制动液被用于产生制动力。
47.可选地，本实施例提供的液压制动和再生制动复合系统中，分离器阀4、第一排气阀5、第二排气阀6和第三排气阀11均为二位二通电磁阀。
48.基于同一发明构思，本技术实施例还提供了一种新能源汽车，该新能源电动汽车包括上述实施例中的液压制动和再生制动复合系统，具有上述实施例中的液压制动和再生制动复合系统有益效果，在此不再赘述。
49.具体的，本实施例中的新能源汽车是指以电力作为驱动或者油电混合驱动的汽车。
50.可选地，本实施例中的新能源汽车包括整车控制器，上述实施例中的液压制动和再生制动复合系统所包括的控制器为整车控制器。
51.基于同一发明构思，本技术实施例还提供了一种液压制动和再生制动复合系统的控制方法，用于控制上述实施例中的液压制动和再生制动复合系统，如图5所示，并结合图1-4中的任一附图，该控制方法包括：
52.s1：控制器在接收到刹车信号时，启动控制主缸，并控制分离器阀、第一排气阀、第
二排气阀开启，使得制动液进入制动装置进行制动，以及使得制动液进入储能器产生再生电能并使再生电能储存在储存器中；
53.s2：控制器控制储能器为液压泵提供电能并控制液压泵开启，以使用于产生再生电能的制动液进入再次经第一排气阀进入制动装置和储能器；
54.s3：当控制器检测到储能器所储存的电量达到预设电量时，控制分离器阀和第二排气阀关闭；
55.s4：当控制器检测到储能器所储存的电量低于设定阈值时，控制分离器阀和第二排气阀重新开启。
56.本实施例提供的液压制动和再生制动复合系统，不仅能够防止管道内产生气泡，保证制动液的传输速率，而且具有再生制动功能，在减少制动装置的磨损的同时，能够降低车辆的故障率以及提高蓄电池寿命。
57.可选地，本实施例提供的控制方法还包括：在复合系统处于非制动状态下，控制器检测制动液膨胀箱内的制动液的含量，当制动液膨胀箱内的制动液的含量低于设定含量时，控制分离器阀开启，第一排气阀和第二排气阀关闭，并控制储能器为液压泵提供电能以及控制液压泵开启，使得管道内的制动液回流至制动液膨胀箱内。
58.本实施例提供的控制方法，在复合系统处于非制动状态下控制管道内的制动液回流至制动液膨胀箱，能够保证在制动过程中，制动液膨胀箱中含有充足的制动液，从而保证复合系统能够正常的制动。应用本技术实施例，至少能够实现如下有益效果：
59.本实施例提供的液压制动和再生制动复合系统，不仅能够防止管道内产生气泡，保证制动液的传输速率，而且具有再生制动功能，在减少制动装置的磨损的同时，能够降低车辆的故障率以及提高蓄电池寿命。
60.本技术领域技术人员可以理解，本技术中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地，具有本技术中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地，现有技术中的具有与本技术中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。
61.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
62.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
63.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
64.在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实
施例或示例中以合适的方式结合。
65.应该理解的是，虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
66.以上所述仅是本技术的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。