大众PHEV制动能量回收系统构成及工作原理

文章来源: 汽车动力总成 点击数:89 发布时间:2019-12-31
制动系统包括:串联式制动主缸、车轮制动器、机电式制动助力器、ESC/ABS 系统、制动系统蓄压器、三相电流驱动装置。机电式制动助力器可增大驾驶员施加的制动踏板操纵力。
大众PHEV制动能量回收系统构成及工作原理

制动能量回收系统概念

带制动能量回收功能的制动系统是为带三相电流驱动装置的车辆开发的。根据电动机转速、高压蓄电池的温度和充电水平,三相电流驱动装置可在交流发电机模式下使车辆减速。这些相关因素会使电气减速产生波动,并且可能需要进行液压补偿。电气减速和液压减速之间的交替变化被称为混合制动。

电力驱动装置的动力和控制电子设备将生成的能量提供给高压蓄电池。当驾驶员进行制动时,制动系统利用三相电流驱动装置的减速电动势来增加电力驱动的续航里程。

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制动系统包括:串联式制动主缸、车轮制动器、机电式制动助力器、ESC/ABS 系统、制动系统蓄压器、三相电流驱动装置。机电式制动助力器可增大驾驶员施加的制动踏板操纵力。

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机电式制动助力器eBKV系统组件

eBKV 组成及工作原理

驾驶员操纵制动踏板。推杆传递踏板操纵力,并通过活塞杆将其传送到串联制动主缸。推杆向左移动特定的数值量。该数值通过制动踏板位置传感器G100 传送至制动助力控制单元J539。与此同时,机电式制动助力器收到电动机的位置信息。该信息来自制动助力器的发动机(电动机)位置传感器G840(安装于电动机/变速箱单元中)。机电式制动助力器中的制动助力控制单元J539 根据驾驶员的制动要求和电动机位置信息计算所需增加的制动力。同时,轴向驱动小齿轮轴的加强套管被移动到左侧,为驾驶员施加的制动力提供支持。可将制动力放大6 倍。

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蓄压器组成及工作原理

制动系统蓄压器VX70 可在需要时存储制动液,并可将其导回制动系统中。其目的在于降低制动压力。如果制动助力控制单元J539 识别到交流发电机减速不足,则制动液会受压从蓄压器VX70 返回至制动系统中。相应信号从制动助力控制单元J539 发送至蓄压器VX70 的控制单元。如果交流发电机减速充足,则车轮制动器上的制动压力降低。这是通过制动液流入蓄压器VX70 实现的。然后用于能量回收的制动蓄压器电动机V545 将活塞推回。

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混合制动工作过程

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1、减速请求

驾驶员踩下制动踏板以使车辆减速并将其完全停止(如需要)。驾驶员的制动请求是利用制动踏板位置通过制动助力控制单元J539 传达的。

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2、摩擦减速

驾驶员的减速请求增加液压制动系统中的压力以降低车速。

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3、能量回收减速

(1)再生减速的支持

制动助力控制单元J539 从电力驱动装置的动力和控制电子设备JX1 接收到三相电流驱动装置VX54能够支持液压制动系统的信息。当车辆高速行驶时,会出现此情况。根据可用的交流发电机制动转矩,制动压力不会增加或者会降低。随着车速降低,交流发电机的制动转矩增大。然后车轮上的制动压力会根据可用的交流发电机制动转矩而降低。为此,制动系统蓄压器VX70 吸入制动液,使液压制动系统中的压力降低。这意味着在特定时间段内可仅利用交流发电机的制动转矩进行减速。

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(2)三相电流驱动装置的支持不足

如果在减速过程中交流发电机的制动转矩降低,则制动助力控制单元J539 会向制动系统蓄压器VX70 的控制单元发送一个信号。然后蓄压器将存储的制动液返回制动系统,使液压制动系统中的压力增加。当车辆制动并且完全停止时,出现此情况。当车速低于10 km/h 时,交流发电机转矩会降低。此时,车辆通过液压进行制动。

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功能备份机制

1、当eBKV出现零部件故障(如控制器、助力电机、传感器等),导致没有制动助力,eBKV会在整车组合仪表中亮黄色或红色制动警告灯。ESC如果仍正常工作的话,驾驶员此时制动,则ESC会启动HBV功能给驾驶员以制动踏板助力。

2、当eBKV和ESC同时出现功能故障,没有制动助力的时候,eBKV会像传统真空助力器一样,能保证通过机械装置仍能满足国标要求的500N踏板力下0.25g的整车减速度。