解析基于制動(dòng)能量回收的液壓制動(dòng)系統(tǒng)方案 制動(dòng)能量回收，對(duì)于電驅(qū)動(dòng)車(chē)輛而言，是指在減速或制動(dòng)過(guò)程中，驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作于發(fā)電狀態(tài)，將車(chē)輛的部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)存于電池中。同時(shí)，施加電機(jī)回饋轉(zhuǎn)矩于驅(qū)動(dòng)軸，對(duì)車(chē)輛進(jìn)行制動(dòng)，這種制動(dòng)方式稱(chēng)為再生制動(dòng) (或回饋制動(dòng)。制動(dòng)能量回收技術(shù)在電驅(qū)動(dòng)車(chē)輛上的應(yīng)用，可以增加車(chē)輛一次充電的續(xù)航里程。 制動(dòng)能量回收由電制動(dòng)系統(tǒng)和液壓制動(dòng)系統(tǒng)共同完成。液壓制動(dòng)系統(tǒng)是制動(dòng)能量回收系統(tǒng)關(guān)鍵的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其任務(wù)是對(duì)制動(dòng)壓力進(jìn)行控制，保證駕駛員良好的 制動(dòng)踏板感覺(jué)，確保整車(chē)制動(dòng)安全性。電動(dòng)汽車(chē)制動(dòng)能量回收系統(tǒng)的液壓制動(dòng)系統(tǒng)區(qū)別于傳統(tǒng)燃油車(chē)的制動(dòng)系統(tǒng)，一方面表現(xiàn)在電動(dòng)汽車(chē)沒(méi)有傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)為制動(dòng)系統(tǒng)提供真空度，另一方面表現(xiàn)在制動(dòng)能量回收的實(shí)現(xiàn)需要液壓制動(dòng)系統(tǒng)和電機(jī)之間有信號(hào)交流。 基于再生制動(dòng)系統(tǒng)提出的技術(shù)要求，各大汽車(chē)廠(chǎng)商和零部件企業(yè)紛紛推出了適用于不同類(lèi)型電驅(qū)動(dòng)汽車(chē)的具有制動(dòng)能量回收功能的液壓制動(dòng)系統(tǒng)方案。接下來(lái)我們談一談目前業(yè)內(nèi)幾種典型方案。 “真空助力器 +真空泵 ”方案 該方案主要是在原有真空助力液壓制動(dòng)系統(tǒng)中增加子真空泵 )、 板行程傳感器 )和氣壓傳感器。 作用是為真空助力器提供動(dòng) 力源，因?yàn)殡婒?qū)動(dòng)乘用車(chē)沒(méi)有傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)，無(wú)法為真空助力器提供真空度，真空助力器無(wú)真空下無(wú)法提供制動(dòng)助力。該系統(tǒng)通常還會(huì)帶一個(gè)真空罐，用于存儲(chǔ)一定容積的真空，使系統(tǒng)的真空度更穩(wěn)定，同時(shí)降低 啟動(dòng)頻次，增長(zhǎng) 用壽命。 要是為了給電機(jī)控制器提供制動(dòng)信號(hào)，有效利用制動(dòng)空行程進(jìn)行能量回收，提高能量回收率。 該系統(tǒng)的有優(yōu)點(diǎn)是原制動(dòng)系統(tǒng)的零部件大都可以沿用，實(shí)施方便，技術(shù)成熟，系統(tǒng)穩(wěn)定，造價(jià)較低。缺點(diǎn)主要是電機(jī)回饋制動(dòng)力直接疊加在原有摩擦制動(dòng)力之上 ,不調(diào)節(jié)原有摩擦制動(dòng)力 ,能量回收率低 ,制動(dòng)舒適性差。 制動(dòng)舒適性差不僅是表現(xiàn)在電機(jī)回饋制動(dòng)和摩擦制動(dòng)的耦合與切換產(chǎn)生的沖擊、平順性差，還表現(xiàn)在高原地區(qū)，由于氣壓低， 法提供和在平原地區(qū)一樣高的真空度，真空助力器的助力差，踏板力會(huì)變大。 液壓制動(dòng)系統(tǒng) 案 以 司的 例，該系統(tǒng)無(wú)需真空助力器和要基于原有的 術(shù)， 了標(biāo)準(zhǔn)功能外，增加了常規(guī)的制動(dòng)液壓助力功能和回饋力矩協(xié)調(diào)功能。 據(jù)動(dòng)操作單元 )里的 號(hào)計(jì)算駕駛員的制動(dòng)需求，再根據(jù)電機(jī)所能提供的回饋制動(dòng)力大小，以及綜合車(chē)輛穩(wěn)定性，進(jìn)行制動(dòng)力的分配，液壓制動(dòng)系統(tǒng)壓力由 供。 該系統(tǒng)具有比傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)更小的安裝尺寸，更輕的重量，能進(jìn) 行回饋力矩和液壓力矩的協(xié)調(diào)，能量回收率高。但是系統(tǒng)前軸解耦，制動(dòng)管路為 布置，不同于常見(jiàn)的 X 型布置，而且該方案只適用于小型車(chē) (滿(mǎn)載車(chē)重不超 1700 液壓制動(dòng)系統(tǒng) 子液壓制動(dòng)系統(tǒng) )，主要由動(dòng)力單元 (電機(jī)、泵和蓄能器 )、液壓?jiǎn)卧?(主缸、踏板模擬器和 電子控制單元組成，經(jīng)制動(dòng)管路和控制閥與制動(dòng)輪缸相連，控制制動(dòng)液流入 /流出制動(dòng)輪缸，從而實(shí)現(xiàn)制動(dòng)壓力控制。 案 上圖為 司的 統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由 壓助力控制模塊 )和 成。 有 于探測(cè)駕駛員的制 動(dòng)需求；制動(dòng)踏板是解耦的，集成了踏板感模擬器，踏板感模擬器內(nèi)部主要是一個(gè)彈簧阻尼機(jī)構(gòu)，能靈活調(diào)節(jié)踏板感。要由電動(dòng)液壓泵、高壓蓄能器和電子控制單元組成，它的任務(wù)主要是給液壓制動(dòng)系統(tǒng)供能，同時(shí)負(fù)責(zé)回饋力矩和液壓力矩的協(xié)調(diào)控制。該系統(tǒng)的 普通的 比，多了主動(dòng)增壓的功能，它能在 效時(shí)主動(dòng)增壓，確保制動(dòng)安全，同時(shí)它和電機(jī)控制單元以及 間也有回饋力矩、車(chē)輛穩(wěn)定因子等信號(hào)交互。 該系統(tǒng)踏板解耦，踏板感可以靈活設(shè)計(jì)，動(dòng)態(tài)控制電機(jī)回饋力矩和液壓制動(dòng)力矩的協(xié)調(diào)分配，優(yōu)先利用再生力矩，實(shí)現(xiàn)最大效能的制動(dòng)能量回收；同時(shí)它具有強(qiáng)大的失效模式， 效時(shí) 以補(bǔ)償，液壓失效時(shí)，還有機(jī)械結(jié)構(gòu)保證安全。但是系統(tǒng)零部件多，構(gòu)造復(fù)雜，需要增加 4 根制動(dòng)管，重量無(wú)優(yōu)勢(shì)，調(diào)試和維護(hù)成本高。 案 上圖為韓國(guó) 司的 案，由成制動(dòng)助力單元 )和壓動(dòng)力單元 )這兩個(gè)主要部件組成。和 司的 統(tǒng)相比， 電子控制單元、 集成在 ，零部件的數(shù)量上減少了，布置更靈活，重量更 輕，輕了差不多 2且 接進(jìn)行輪壓控制，最大程度消除系統(tǒng)損失，增強(qiáng)壓力可控性。 基于新型制動(dòng)助力器的方案 這種方案無(wú)真空助力器和 沒(méi)有液壓泵或蓄能器等部件，取而代之使用高性能電機(jī)，通過(guò)齒輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)活塞直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，以產(chǎn)生制動(dòng)主缸壓力。較之普通制動(dòng)系統(tǒng)，它更輕巧，系統(tǒng)響應(yīng)更快，能夠顯著地提升建壓速度，有效地縮短制動(dòng)距離，滿(mǎn)足新型高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)對(duì)制動(dòng)壓力控制動(dòng)態(tài)特性的更高要求。協(xié)調(diào)再生制動(dòng)功能和基于 樣能實(shí)現(xiàn)高效的制動(dòng)能量回收。 該系統(tǒng)的制動(dòng)踏板也可以是解耦的，建壓過(guò)程與制動(dòng)踏板之間沒(méi)有直接的聯(lián)系，踏板感覺(jué)由一個(gè)集成在執(zhí)行模塊中的彈簧 /緩沖器單元來(lái)產(chǎn)生的。踏板感可根據(jù)整車(chē)要求分別調(diào)整，還可按照不同行 駛情況 (如緊急制動(dòng) )或操作模式 (如 “運(yùn)動(dòng) ”)進(jìn)行單獨(dú)調(diào)整，能在無(wú)需任何附加措施的條件下，實(shí)現(xiàn)再生制動(dòng)與舒適性的完美統(tǒng)一。 這種方案目前已被成功應(yīng)用在日產(chǎn) 斯拉 和阿爾法羅密歐 車(chē)型上。 德國(guó)大陸集團(tuán)的 成了 有集成 相比傳統(tǒng)的制動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)品，目前 新型制動(dòng)助力器等產(chǎn)品 的開(kāi)發(fā)成本還比較高，但是隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，這些開(kāi)發(fā)成本一定會(huì)不斷降低。我們相信制動(dòng)系統(tǒng)會(huì)逐漸向著輕量化、模塊化和智能化的 前國(guó)外主要制動(dòng)系統(tǒng)零部件供應(yīng)商 (如 陸、愛(ài)德克斯、日立、萬(wàn)都等 )分分推出自己的 新型制動(dòng)助力器產(chǎn)品，而我們國(guó)內(nèi)的供應(yīng)商由于在傳統(tǒng)底盤(pán)電控系統(tǒng)磁閥等關(guān)鍵零部件的開(kāi)發(fā)與制造方面存在短板， 新型制動(dòng)助力器產(chǎn)品的研發(fā)與國(guó)外尚有差距。但是國(guó)內(nèi)這方面研發(fā)也取得了一些進(jìn)展，如電子液壓助力器