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电动车刹车

翁德沃彭:

  • 介绍
  • 线控驱动
  • 电液制动相结合
  • 刹车混合

内嵌:
采用电气化推进的车辆(混合动力、全电动、燃料电池)可以选择电力制动。 当您松开加速踏板或轻轻制动时,电动机将充当发电机。 车辆的动能被转换为电能供高压电池使用。 这 范围 当您安静地制动并且制动系统有机会应用大量再生制动时,制动能量会增加。 您可以在页面上阅读更多相关信息: 变频器

到2023年,电力制动仍与传统液压制动回路相结合。 如果发生电气故障,或者旧车紧急停车时,液压制动回路将(部分)激活。 这可以作为备份。 以下部分介绍了制造商如何将电动和液压制动结合起来,以确保良好的舒适性并在电气系统发生故障时保证安全。

线控驱动:
“线控驱动”制动系统的目的是通过电力辅助进行液压制动。 制动踏板和制动卡钳中的制动活塞之间没有直接的液压连接。 制动踏板向所谓的制动力模拟器施加制动压力。 测量制动压力。 电动机在液压制动回路中产生所需的压力。 线控驱动制动系统与传统制动系统相比具有以下优点:

  • 不再使用真空制动助力器,因为电动机提供所需的液压;
  • 每个制动器都可以检测并关闭液体泄漏。 因此,两个独立的制动回路不再需要主制动缸;
  • 当从电动机的再生制动切换到通过将制动片压在制动盘上进行制动时,驾驶员不会注意到电力制动和液压制动之间的转换;
  • 制动踏板不再能感受到 ABS 系统的振动;
  • 制动踏板中的(模拟)背压可以根据设置(舒适/运动)进行调整。
BMW 的 DSCi 模块用于“线控驱动”

下面的液压图显示了 BMW (DSCi) 使用的系统。 操作如下:

当驾驶员踩下制动踏板时,力作用在制动主缸 (7) 上。 该主制动缸有两个输出:至制动踏板力模拟器 (8) 和至释放阀。 模拟压力通过蓝线传输至制动踏板力模拟器。 该部件中会产生背压,驾驶员可以将其识别为制动缸中的背压。 主制动缸与车轮制动缸之间没有物理连接。 模拟压力由压力传感器 (5) 测量。 根据模拟压力,ECU 控制电动机 (10)。 这会在制动压力缸 (9) 中施加工作压力。 工作压力侧的压力传感器将建立的压力反馈给ECU。 图中的红色连接显示工作压力如何通过阀门到达车轮制动缸 (1)。 压力维持阀 (3) 在静止时打开,以便可以直接从制动压力缸产生制动压力。 静止时减压阀 (2) 关闭。

BMW DSCi 液压图

图例:

  1. 刹车
  2. 减压阀
  3. 保压阀
  4. 断开阀门
  5. 制动压力工作回路和模拟器回路压力表
  6. 制动液储液罐
  7. 主制动缸
  8. 制动踏板力模拟器
  9. 制动压力缸
  10. 电动机
  11. 诊断阀

  • 黄色连接:供给和回流制动液储液罐;
  • 蓝色连接:模拟压力;
  • 红色连接:工作压力(制动压力)。

如果制动压力缸附近出现泄漏,或者出现电气故障导致电动机无法建立足够的工作压力,释放阀 (4) 将通电以确保安全。 主制动缸和车轮制动缸之间的连接打开,与制动压力缸的连接关闭。 因为缺少制动助力器,所以必须更用力地踩制动踏板才能制动。

电液制动相结合:
全电动和混合动力车辆始终结合了电动和液压制动系统。 上一段的“线控制动”制动系统目前还不常用。 在该系统中,制动踏板和车轮制动缸之间没有直接连接。 即使在紧急停止期间,强大的电动机也能提供所有制动动力。 在这种情况下,不需要制动助力器。

在大多数电动和混合动力车辆中,电动和液压制动的组合是通过以下方式实现的:通过软(计量)制动,会发生再生(电动)制动,因为电动机充当发电机。 在紧急制动和/或发生故障时,液压系统会立即打开。 这里使用制动助力器来增加制动压力。 因此,在制动期间,电动机和机械制动器之间存在相互作用。 该系统有时也称为“线控驱动”,尽管这个概念更适合上一段中的系统。

下图基于丰田普锐斯 3。制动踏板 (1) 在主制动缸 (3) 中产生制动压力。 轻柔制动时,仅对电动机进行制动。 制动压力模拟器 (4) 在踩下制动踏板时提供反压力。 制动压力模拟器阀在正常工作条件下打开。 紧急制动期间,锁定阀 (5) 打开,模拟器的阀门关闭。 前轮的制动卡钳提供制动压力。 打开和关闭液压阀 (6) 可使制动压力也到达后轮。 制动压力传感器(从左到右:p lv 到 mp rv)测量压力并将其传输到 ECU。 液压阀(5、6 和 7)根据所需的制动压力通过 PWM 信号进行调节。

该系统的设计方式是,在断电的情况下,后轮上的制动压力完全释放,前轮上的压力由驾驶员通过制动踏板控制。

丰田普锐斯液压图

图例:

  1. 雷佩达尔
  2. 水库
  3. 串联主缸
  4. 制动压力模拟器
  5. 锁紧阀
  6. 液压阀(从左到右关闭)
  7. 液压阀,前闭式,后开式
  8. 蓄压器
  9. 由电动机驱动的液压泵
  10. 限压阀

  • 黄色连接:供给和回流制动液储液罐;
  • 蓝色连接:来自液压泵的制动压力;
  • 红色连接:来自制动主缸的制动压力(阀门打开)。

丰田普锐斯 3 的液压制动是通过前轮完成的。 后轮未连接至主制动缸。 现代车辆(包括起亚 Niro)就是这种情况:所有四个制动缸均由主制动缸通过两个回路激活。

当使用类似制动系统制动车辆时,在某些情况下会从电力制动切换到液压制动。 为了保证制动减速度和制动踏板运行的感觉平稳,该制动系统采用了“制动混合”。 这将在下一节中描述。

制动混合:
当松开油门踏板或计量制动时,许多电动汽车仅依靠电动机进行制动。 动能转化为电能,增加了车辆的行驶里程。 液压制动系统很少使用。 当需要高制动减速度时,电制动和液压行车制动一起工作。 我们将两个制动系统的协作称为“制动混合”。 在前几代混合动力和全电动汽车中,这一过程并不顺利,当施加液压制动时,车辆的速度下降发生变化。 利用当前技术,驾驶员不再注意到两个制动系统之间的转换。 请注意:这不是线控驱动所使用的技术。

该图显示了两个制动系统的转变,其中制动减速度保持恒定。 驾驶员的踏板力 (a) 在 10 秒内保持不变。 当制动开始时,液压行车制动器和电动机上的再生制动一起工作。 在前六秒内,我们看到再生制动引起的减速度增加。 电动机充当发电机,并向高压电池提供产生的能量。 液压行车制动器的制动力不断减小,直至不再起作用。 大约 7,5 秒后,车辆接近静止状态,电制动力消失。 液压制动力再次增加。 8,5 秒后,车辆停下来。 驾驶员继续踩下制动踏板片刻。

a:驾驶员踏板力
b:再生制动减速度(使用电动机)
c:由于液压行车制动器而减速度
d:驾驶员期望的延迟
e:速度减小

d = c + b