新能源汽车结构与原理(连载42-88宝马X1混动制动能量回收)

新能源汽车结构与原理(连载42-88宝马X1混动制动能量回收)

能量回收系统

4.7.1 宝马X1混动制动能量回收

混动汽车中,大多数的制动能量并非转换为无用的热能,而是转换成电流。 这种

电流临时存储在高压蓄电池单元中,在后期可以根据需要输送至驱动系统。因此,宝

马X1 PHEV中的制动作用力可以进行下述分类。

液压制动。

再生制动。

液压及再生组合制动。

制动作用力的分布示意图见图4-76。

判定再生制动等级主要有两个输入变量:油门踏板角度及刹车踏板角度。 如果数

字电动机电子装置(DME)检测到油门踏板未按下,则要求电动机电子装置(EME)

在滑行模式下启用电动机和高压启动电动发电机开始回收能量。

如果驾驶员额外踩下制动踏板,动态稳定控制系统(DSC)通过制动踏板上的制

动踏板传感器检测到预期的减速度,并将信息传送至数字电动机电子装置(DME)。

DME计算电动机及高压启动电动发电机在预期减速度下的能量回收功率。

在可能的情况下不使用车轮制动,直至达到1.1m/s2的最大可能再生减速度。但

是,刹车片作用于刹车盘可以减少间距(备用快速制动),并保持刹车盘的清洁。

A一液压制动;B-言号路径;C-再生制动;1-油门踏板模块;2-带有油门踏板角

出粉据记录;3-数字式电动机电子装置DME;4-电动机电子装置(EME);5一高

压电池单元;6-电动机;7-高压启动器电动发电机;8-前桥上的再生制动扭矩;

9一前轮液压制动;10-后轮液压制动;11-后桥上的再生制动扭矩;12-动态稳定控

制系统DSC;13-带有油门踏板角度的数据记录;14-制动踏板

动态稳定控制系统(DSC)中的改动用来解耦液压制动,从而启用再生制动实现

能量回收。DSC液压回路系统如图4-77所示。

通过F49 PHEV的制动系统可以为再生制动提供更大的刹车踏板行程。 这种配置

通过DSC液压控制单元中的智能功能序列启用。通过这种配置,在再生制动中会有

一件目然踏板的感觉 ,与常规汽车之间仅存在细微的差别。

如果后桥电机离合器打开(>130km/h),滑行模式或制动过程中不存在通过电动

机提供的能量回收。不

在这种驾驶速度(>130km/h)条件下,制动产生的能量完全被

抑制,滑行模式下只有通过高压启动电动发电机提供的能量回收。

图4-77宝马X1 PHEV中MK100高端混动的DSC液压回路系统

I一利车路板行程传感器;2-制动助力婴.3-一分高器阀(制动回路1)4一班气阀

(右前);5一排气阀(左前):6-车轮制动(右前):7-排气阀(左后);8一进气阀

(左后);9一车轮制动(左后):10-低压蓉能梁:11-排气阀(右后);12-一进气阀

(右后):13-车轮制动(右后):14-排气阀(友前):15-进气阀(左利);16-一车

轮制动(左前);17-切换阀(制动回路2).18-6活寒液压泵;19-分禺器問(制动

回路2);20-制动压力传感器;21-切换阀(制动回路1)

能量回收在低速行驶时同样会降低,因此,时速低于10km时完全通过液压进行

制动。否则电动机会出现不规则减速,这种设置可以确保驾驶舒适性不受影响。 在过

渡阶段,再生制动功率降低,液压制动功率增加,以便确保平稳制动。 再生制动的减

少通过液压制动进行无缝补偿,图4-78以车轮制动为例描述了DSC液压控制单元在

再生制动过程中的工作流程。

图4-78 宝马X1PHEV制动能量再生过程中的DSC功能

A一再生制动:B-液压及再生复合制动;C-液压制动;1-车轮制动;2-低压蓄能

器:3-DSC液压系;4-制动液膨胀箱;5-串联制动主缸;6-分离器阀;7-进气阀;

8一排气阀

情形A:再生制动

达到特定点前,刹车踏板只能用来读取DSC控制单元发出的减速请求。 制动液

体积被串联制动主缸(5)抑制,与DSC单元中的低压蓄能器(2)集成为一体.排气阀(8)打开。通过刹车踏板行程传感器读取驾驶员的制动要求,并通过DSC控制单元计算转化成制动扭矩。该信息通FlexRay数据总线传送至DME。

电动机电子装

置(EME)将制动扭矩输送至后桥上的电动机和汽油发电机中的高压启动电动发由

机。刹车片和刹车盘之间的间隙降至最小,确保刹车片的灵巧动作。

情形B:液压和再生复合制动

如果在再生(交流发电机)模式下达到最大制动功率,并且刹车踏板行程持续增

加,则排气阀(8)闭合,并且不对蓄积的液压进行检查。 电动机和液压制动的效果

在这种情况下相互叠加。

情形C:抑制再生制动

再生制动在这种情形下被液压制动取代。因此,DSC液压泵(3)将低压蓄能器

(2)中收集的制动液输送至车轮制动(1),并确保压力蓄积与当前的减速要求相对

应。该回路通过分离器阀(6)闭合。如果驾驶员可以通过分离器阀(6)上的截止阀

增加制动作用カ。如果出现故障,再生制动效果立即终止,通过DSC单元中的六活

塞液压泵立即产生必要的制动压力。