纯电动汽车整车制动系统及其能量回馈控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及纯电动汽车的能量回馈技术领域，具体涉及一种纯电动汽车整车制动系统及其能量回馈控制方法。
【背景技术】
[0002]目前纯电动汽车一般都没有刹车制动能量回馈吸收功能，刹车所产生的能量都以热的方式消失掉，刹车所产生的能量得不到回收利用，不仅浪费能量，大大缩短纯电动车在单电池条件下的续驶里程，还影响电动汽车的使用寿命。因此，设计一种能够回收纯电动车刹车能量的制动系统显得非常必要。
【发明内容】
[0003]本发明是为了解决现有纯电动车没有刹车制动能量回馈吸收功能，导致电能浪费的不足，提供一种电子刹车与机械刹车结合，刹车车速调节平顺，能够回收纯电动车刹车能量，能对刹车能量进行回馈控制的一种纯电动汽车整车制动系统及其能量回馈控制方法。
[0004]以上技术问题是通过下列技术方案解决的:
[0005]纯电动汽车整车制动系统，包括车架、连杆、刹车踏板、电子刹车单元、机械刹车单元、能检测车辆行驶速度的车速传感器、电机减速能量回馈装置和控制器;连杆滑动连接在车架上，刹车踏板连接在连杆的后端;机械刹车单元固定连接在车架上，并且机械刹车单元的机械刹车启动阀与连杆的前端正对布置，连杆的前端与机械刹车启动阀为可接触式连接;在机械刹车启动阀内设有压力传感器;在连杆上固定设有支撑杆，在支撑杆的外端部沿着支撑杆的轴线设有杆半通孔，在杆半通孔内设有发光灯;在支撑杆的外端部正对方的车架上设有滑槽，并且滑槽的槽心线与连杆的轴心线平行;所述支撑杆的外端部滑动连接在滑槽内；所述滑槽从后端到前端依次包括一号段滑槽、二号段滑槽、三号段滑槽和四号段滑槽，并且当支撑杆的外端部在一号段滑槽内滑动时或者在二号段滑槽内滑动时连杆的前端均与机械刹车启动阀为不接触连接，当支撑杆的外端部在三号段滑槽内滑动时连杆的前端与机械刹车启动阀为无压力接触连接，当支撑杆的外端部在四号段滑槽内滑动时连杆的前端与机械刹车启动阀均为压紧接触连接;在二号段滑槽的内底面上设有若干个二号槽半通孔，在每个二号槽半通孔内分别设有二号光电感应传感器;在三号段滑槽的内底面上设有若干个三号槽半通孔，在每个三号槽半通孔内分别设有三号光电感应传感器;在四号段滑槽的内底面上设有若干个四号槽半通孔，在每个四号槽半通孔内分别设有四号光电感应传感器;所述电子刹车单元的控制端、机械刹车单元的控制端、发光灯的控制端、电机减速能量回馈装置的控制端、车速传感器、压力传感器、每个二号光电感应传感器、每个三号光电感应传感器和每个四号光电感应传感器分别与控制器电连接。
[0006]—种适用于纯电动汽车整车制动系统的能量回馈控制方法，制动过程控制方法如下:
[0007](4-1)司机踩下刹车踏板，刹车踏板带动连杆往前移动，连杆带动支撑杆的外端部在滑槽内往前滑动，并开启发光灯；
[0008](4-2)当支撑杆的外端部在二号段滑槽内滑动时，二号段滑槽内的二号光电感应传感器检测到二号光电信号，二号光电感应传感器把检测到的二号光电信号传给控制器，控制器立即给电子刹车单元发出受调节电子刹车指令，电子刹车单元立即对车辆进行受调节电子刹车作业;在电子刹车单元对车辆进行受调节电子刹车的同时，控制器根据PID控制算法给电机减速能量回馈装置发出能量回馈的受调节指令，让电机减速能量回馈装置立即开启受调节能量反馈，使电机减速能量回馈装置立即启动对纯电动汽车的电池进行电机减速能量回馈的受调节充电作业；
[0009 ]设受调节电子刹车作业的信号表不刹车踏板的开度，设刹车踏板的开度相对应的车辆车速的限速值为Vset，设车速传感器检测到车辆的当前速度为Vreal，在刹车踏板上设有与控制器电连接的行程传感器;PID控制算法的运算过程如下:开始运算，先判断刹车信号是否有效，如果刹车信号无效则结束，如果刹车信号有效，则通过刹车踏板的行程传感器采集刹车踏板的开度，从而得到与刹车踏板的开度相对应的限速值Vset，并同时用车速传感器采集车辆的当前速度Vreal;然后判断Vset>Vreal，如果Vset>Vreal成立则返回到开始运算处；如果Vset >Vreal不成立则进行PID运算，并输出扭矩信号T JiVset = Vreal，当Vset = Vreal时，则又返回到开始运算处。
[0010](4-3)当支撑杆的外端部在三号段滑槽内滑动时，三号段滑槽内的三号光电感应传感器检测到三号光电信号，三号光电感应传感器把检测到的三号光电信号传给控制器，控制器立即给电子刹车单元发出不受调节电子刹车指令，电子刹车单元立即对车辆进行不受调节电子刹车作业；由于当支撑杆的外端部在三号段滑槽内滑动时有连杆的前端与机械刹车启动阀为无压力接触连接，设置在机械刹车启动阀内的压力传感器不会检测到压力信号，控制器也收不到压力信号，机械刹车单元不对车辆进行机械刹车;此时控制器立即对电机减速能量回馈装置发出能量回馈的不受调节指令，让电机减速能量回馈装置开启最大能量反馈，电机减速能量回馈装置对纯电动汽车的电池的充电作业状态立即从受调节充电作业状态转变为不受调节充电作业状态；
[0011](4-4)当支撑杆的外端部在四号段滑槽内滑动时，四号段滑槽内的四号光电感应传感器检测到四号光电信号，四号光电感应传感器把检测到的四号光电信号传给控制器，控制器继续给电子刹车单元发出不受调节电子刹车指令，电子刹车单元也继续对车辆进行不受调节电子刹车作业；由于当支撑杆的外端部在四号段滑槽内滑动时有连杆的前端与机械刹车启动阀为压紧接触连接，设置在机械刹车启动阀内的压力传感器会检测到压力信号；当压力传感器检测到压力信号后立即把检测到的压力信号传给控制器，当控制器收到压力信号时，控制器立即给机械刹车单元发出机械刹车指令，机械刹车单元立即对车辆进行机械刹车作业；当控制器同时收到压力信号和四号光电信号时，控制器也继续对电机减速能量回馈装置发出能量回馈的不受调节指令，让电机减速能量回馈装置继续开启最大能量反馈，电机减速能量回馈装置继续启动对纯电动汽车的电池进行电机减速能量回馈的不受调节充电作业；
[0012]从而实现纯电动汽车整车制动系统刹车的能量回馈控制。
[0013]本方案采用电子刹车与机械刹车结合，刹车车速调节平顺，能够回收纯电动车刹车能量。本方案采用电子单元的受调节电子刹车作业和不受调节电子刹车作业的方式来控制车辆的电机在制动过程中产生并输入到变频器的能量回馈到电池。使得车辆在刹车制动时候不会产生急刹的效果，实现了灵活的点刹车控制方式。当驾驶员在跟车距离较近时，驾驶员可以采用点刹车方式，让车辆减速保持跟车;在用本方案的刹车制动能量回馈吸收方法时，当控制器检测到刹车信号后，立即用对应的刹车制动方式来进行能量回馈吸收，从而使得车辆车速调节平顺。在本方案中，当电子刹车单元对车辆进行受调节电子刹车作业时，电机减速能量回馈装置立即对纯电动汽车的电池进行电机减速能量回馈的受调节充电作业；当既有电子刹车单元对车辆进行不受调节电子刹车作业，又有机械刹车单元不对车辆进行机械刹车时，电机减速能量回馈装置对纯电动汽车的电池的充电作业状态立即从受调节充电作业状态变为不受调节充电作业状态；当既有电子刹车单元对车辆进行不受调节电子刹车作业，又有机械刹车单元对车辆进行机械刹车时，电机减速能量回馈装置继续对纯电动汽车的电池进行不受调节充电作业。从而实现了纯电动汽车对刹车能量进行回馈控制和刹车能量的回收。
[0014]作为优选，在相邻的二号槽半通孔和三号槽半通孔之间的滑槽的内底面上设有毛刷隔光片。当支撑杆的外端部在二号段滑槽内滑动时，毛刷隔光片使得发光灯所发出的灯光只被二号槽半通孔内的二号光电感应传感器感应到。同理，当支撑杆的外端部在三号段滑槽内滑动时，毛刷隔光片使得发光灯所发出的灯光只被三号槽半通孔内的三号光电感应传感器感应到。毛刷隔光片能遮挡发光灯所发的光，减少相互干扰，不会出现误判，提高