本發(fā)明屬于汽車智能駕駛制動(dòng)控制技術(shù)。

背景技術(shù)：

當(dāng)前，汽車的制動(dòng)系統(tǒng)正在從傳統(tǒng)的被動(dòng)制動(dòng)向智能主動(dòng)制動(dòng)方向發(fā)展。傳統(tǒng)的制動(dòng)系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足智能駕駛汽車的制動(dòng)需求。在電動(dòng)汽車中，針對(duì)能量回收功能，現(xiàn)有的能量回收系統(tǒng)的制動(dòng)能量回收率不高。而且制動(dòng)方式簡單，易抱死，對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)各組成部件的壽命有一定的影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題就是提供一種帶能量回收的線性控制制動(dòng)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)制動(dòng)力，最大化能量回收效率。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種帶能量回收的線性控制制動(dòng)系統(tǒng)，包括用于采集制動(dòng)意圖的制動(dòng)耦合部分和根據(jù)制動(dòng)耦合部分發(fā)出的制動(dòng)意圖實(shí)行制動(dòng)的制動(dòng)執(zhí)行部分，所述制動(dòng)耦合部分包括制動(dòng)主缸和踏板模擬器，所述制動(dòng)執(zhí)行部分包括高壓蓄能器、制動(dòng)輪缸，所述制動(dòng)主缸經(jīng)踏板模擬器常閉電磁閥與踏板模擬器連接，所述制動(dòng)主缸經(jīng)踏板模擬器常開電磁閥與高壓蓄能器的輸入端連接以形成對(duì)制動(dòng)執(zhí)行部分進(jìn)行控制的輸出油路，所述制動(dòng)主缸上集成有監(jiān)測(cè)活塞行程的制動(dòng)行程傳感器，所述踏板模擬器連接有踏板模擬器壓力傳感器，所述高壓蓄能器輸出端設(shè)有高壓蓄能器壓力傳感器，所述制動(dòng)輪缸包括帶能量回收的制動(dòng)輪缸并連接有輪缸壓力傳感器，所述高壓蓄能器輸入端連接的執(zhí)行油路通過執(zhí)行開關(guān)常閉電磁閥與制動(dòng)主缸輸出油路連接，且經(jīng)由執(zhí)行開關(guān)常閉電磁閥后分出油路并通過線性進(jìn)液電磁閥與制動(dòng)輪缸連接，執(zhí)行油路連接制動(dòng)輪缸的同時(shí)設(shè)有出液分支油路，該出液分支油路經(jīng)出液電磁閥后接入油杯，從油杯到高壓蓄能器之間設(shè)有一條連接液壓泵的油路，所述液壓泵由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述制動(dòng)行程傳感器、踏板模擬器壓力傳感器、高壓蓄能器壓力傳感器、輪缸壓力傳感器與車載電子控制單元通信連接；

在正常制動(dòng)工作狀態(tài)下，當(dāng)駕駛員踩下制動(dòng)踏板，制動(dòng)主缸的制動(dòng)液通過通電的踏板模擬器常閉電磁閥進(jìn)入踏板模擬器，由于踏板模擬器常開電磁閥通電關(guān)閉而不能進(jìn)入制動(dòng)執(zhí)行部分，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)解耦，在踏板模擬器與制動(dòng)主缸產(chǎn)生制動(dòng)壓力后，分別由踏板模擬器壓力傳感器和制動(dòng)行程傳感器采集對(duì)應(yīng)的信號(hào)并將采集的信號(hào)傳遞給車載電子控制單元；

在正常制動(dòng)工作且處于能量回收狀態(tài)時(shí)，車載電子控制單元根據(jù)能量回收制動(dòng)能夠提供的制動(dòng)力和需要達(dá)到的目標(biāo)制動(dòng)壓力計(jì)算所需的輪缸制動(dòng)力，進(jìn)而控制執(zhí)行開關(guān)常閉電磁閥、線性進(jìn)液電磁閥和出液電磁閥以對(duì)制動(dòng)輪缸實(shí)行壓力控制，滿足目標(biāo)制動(dòng)壓力；

高壓蓄能器的壓力由電機(jī)帶動(dòng)增壓泵維持，高壓蓄能器壓力傳感器實(shí)時(shí)采集高壓蓄能器內(nèi)的壓力并將信號(hào)傳遞給車載電子控制單元，車載電子控制單元控制電機(jī)轉(zhuǎn)速從而改變?cè)鰤罕霉ぷ餍?，以使高壓蓄能器的壓力維持在恒定范圍內(nèi)。

作為優(yōu)選，從制動(dòng)主缸前后腔室分別流出有前制動(dòng)油路和后制動(dòng)油路，所述前制動(dòng)油路包括第一前制動(dòng)分支油路和第二前制動(dòng)分支油路，所述后制動(dòng)油路包括第一后制動(dòng)分支油路和第二后制動(dòng)分支油路，所述第一前制動(dòng)分支油路和第一后制動(dòng)分支油路分別通過前腔踏板模擬器常閉電磁閥和后腔踏板模擬器常閉電磁閥后匯集在踏板模擬器上，所述第二前制動(dòng)分支油路和第二后制動(dòng)分支油路分別通過前腔踏板模擬器常開電磁閥和后腔踏板模擬器常開電磁閥作為兩路輸出油路。

作為優(yōu)選，所述高壓蓄能器的輸入端接入第一執(zhí)行油路和第二執(zhí)行油路，所述第一執(zhí)行油路經(jīng)由第一開關(guān)常閉電磁閥分為第一分支執(zhí)行油路和第二分支執(zhí)行油路，所述第二執(zhí)行油路經(jīng)由第二開關(guān)常閉電磁閥分為第三分支執(zhí)行油路和第四分支執(zhí)行油路，第一開關(guān)常閉電磁閥與通過前腔踏板模擬器常開電磁閥的輸出油路連接，第二開關(guān)常閉電磁閥與通過后腔踏板模擬器常開電磁閥的輸出油路連接。

作為優(yōu)選，所述第一分支執(zhí)行油路和第二分支執(zhí)行油路分別經(jīng)過第一線性進(jìn)液電磁閥和第二線性進(jìn)液電磁閥與第一制動(dòng)輪缸和第二制動(dòng)輪缸相連接，所述第三分支執(zhí)行油路和第四分支執(zhí)行油路分別經(jīng)過第三線性進(jìn)液電磁閥和第四線性進(jìn)液電磁閥與第三制動(dòng)輪缸和第四制動(dòng)輪缸相連接，所述第一制動(dòng)輪缸和第二制動(dòng)輪缸為帶能量回收的制動(dòng)輪缸，所述第三制動(dòng)輪缸和第四制動(dòng)輪缸為不帶能量回收的制動(dòng)輪缸，所述第一制動(dòng)輪缸和第二制動(dòng)輪缸的接入油路上分別帶有第一油壓傳感器和第二油壓傳感器。

作為優(yōu)選，油路連接第一制動(dòng)輪缸、第二制動(dòng)輪缸、第三制動(dòng)輪缸和第四制動(dòng)輪缸的同時(shí)再各分一路分別連接第一出液電磁閥、第二出液電磁閥、第三出液電磁閥、第四出液電磁閥，制動(dòng)液經(jīng)由第一出液電磁閥、第二出液電磁閥、第三出液電磁閥、第四出液電磁閥后通過油濾接入油杯。

本發(fā)明還提供了一種帶能量回收的線性控制制動(dòng)系統(tǒng)的控制方法，包括如下過程：

(1)電源開關(guān)打開；

(2)制動(dòng)行程傳感器、踏板模擬器壓力傳感器、高壓蓄能器壓力傳感器、輪缸壓力傳感器開始采集信號(hào)并將信號(hào)發(fā)送給車載電子控制單元；

(3)將輪缸壓力傳感器采集到的輪缸壓力pw與踏板模擬器壓力傳感器采集到的踏板模擬器壓力ps進(jìn)行比較，

i:若pw≤ps，系統(tǒng)初始化，

ii:若pw＞ps，不動(dòng)作，待到pw≤ps狀況后，系統(tǒng)初始化；

(4)判斷能量回收開關(guān)是否打開，

i:若能量回收開關(guān)打開，執(zhí)行帶能量回收的控制模式，

ii:若能量回收開關(guān)關(guān)閉，執(zhí)行不帶能量回收的控制模式，

(5)對(duì)踏板模擬器常開電磁閥和踏板模擬器常閉電磁閥的電磁線圈工作時(shí)長進(jìn)行比較，判定是否進(jìn)入過熱保護(hù)工作模式，

t1—線圈連續(xù)通電時(shí)長或者在某一過熱危險(xiǎn)間斷通電比例時(shí)長，

t1—線圈連續(xù)通電許用時(shí)長或者在某一過熱危險(xiǎn)間斷通電比例許用時(shí)長，

i:t1≤t1，執(zhí)行正常制動(dòng)模式，

ii:t1＞t1，執(zhí)行過熱保護(hù)工作模式，該模式下進(jìn)行兩步：

t2—線圈執(zhí)行過熱保護(hù)模式實(shí)際時(shí)長，

t2—線圈執(zhí)行過熱保護(hù)模式規(guī)定時(shí)長，

①t2≤t2，繼續(xù)過熱保護(hù)工作模式；

②t2＞t2，返回執(zhí)行正常制動(dòng)模式；

(6)在過熱保護(hù)工作模式或執(zhí)行正常制動(dòng)模式下進(jìn)行判別，

pw—輪缸壓力

pm—主缸壓力

ps—踏板模擬器壓力

δp—能量回收等效壓強(qiáng)，

δp1—過熱保護(hù)模式的主缸與輪缸的許用壓力波動(dòng)，非過熱保護(hù)的許用誤差壓力

i:pw+δp＝pm+δp1，返回到能量回收開關(guān)判別處進(jìn)行循環(huán)工作，

ii：pw+δp≠pm+δp1，進(jìn)入失電復(fù)電工作模式，

pw≤ps，返回系統(tǒng)初始化，踏板模擬器常閉電磁閥將先通電后斷電，

pw＞ps，保持失電狀態(tài)；

(7)電源開關(guān)關(guān)閉。

其中，正常制動(dòng)模式下制動(dòng)耦合部分和制動(dòng)執(zhí)行部分相互獨(dú)立，制動(dòng)主缸的制動(dòng)液與制動(dòng)輪缸隔離，當(dāng)駕駛員踩下踏板時(shí)，制動(dòng)液進(jìn)入踏板模擬器，此時(shí)踏板模擬器壓力傳感器、制動(dòng)行程傳感器和輪缸壓力傳感器采集到的壓力信號(hào)發(fā)送給車載電子控制單元，車載電子控制單元根據(jù)踏板模擬器壓力傳感器和制動(dòng)行程傳感器采集到壓力信號(hào)控制執(zhí)行開關(guān)常閉電磁閥、線性進(jìn)液電磁閥和出液電磁閥對(duì)制動(dòng)輪缸進(jìn)行實(shí)時(shí)壓力控制；

在帶能量回收的控制模式下，使制動(dòng)輪缸等效壓力pw與踏板模擬器壓力ps實(shí)時(shí)相等，制動(dòng)輪缸等效壓力pw中包含了實(shí)時(shí)能量回收產(chǎn)生的等效制動(dòng)壓強(qiáng)，在不帶能量回收狀態(tài)下，使輪缸壓力pw與踏板模擬器壓力ps實(shí)時(shí)相等；

在過熱保護(hù)工作模式下，對(duì)電磁線圈進(jìn)行斷電處理，并關(guān)閉能量回收功能；在失電復(fù)電工作模式下，系統(tǒng)先斷電后復(fù)電。

作為優(yōu)選，在帶能量回收的控制模式下，當(dāng)車載電子控制單元接收到能量回收開關(guān)打開時(shí)，能量回收介入制動(dòng)，在制動(dòng)過程中制動(dòng)力會(huì)優(yōu)先由能量回收提供，液壓制動(dòng)補(bǔ)充制動(dòng)，在不帶能量回收的控制模式下，當(dāng)車載電子控制單元接收到能量回收開關(guān)關(guān)閉時(shí)，能量回收功能關(guān)閉，制動(dòng)完全由液壓制動(dòng)完成。

作為優(yōu)選，制動(dòng)過程中，當(dāng)輪缸壓力傳感器采集壓力pw等于行程傳感器采集到壓力pm時(shí)，車載電子控制單元將對(duì)踏板模擬器常開電磁閥斷電，使制動(dòng)耦合部分與制動(dòng)執(zhí)行部分連接；在制動(dòng)增壓和減壓階段，當(dāng)踏板模擬器內(nèi)壓力ps與主缸壓力pm差達(dá)到規(guī)定壓力差δp2的時(shí)候，車載電子控制單元控制踏板模擬器常閉電磁閥進(jìn)行間歇通電以達(dá)到保護(hù)的目的。

作為優(yōu)選，在失電復(fù)電工作模式下，當(dāng)輪缸壓力傳感器采集壓力pw小于或等于踏板模擬器壓力傳感器采集的壓力ps時(shí)，程序進(jìn)程初始化，踏板模擬器常閉電磁閥閥將先通電后斷電，以保證踏板模擬器中的制動(dòng)液能在安全制動(dòng)的情況下返回油杯。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案，高壓蓄能器和液壓泵一起為制動(dòng)執(zhí)行部分提供高壓源，因此能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)達(dá)到快速增壓的效果，另外，根據(jù)輪缸壓力傳感器的反饋，通過線性進(jìn)液電磁閥對(duì)制動(dòng)輪缸進(jìn)行控制，能夠?qū)崿F(xiàn)快速精確的輪缸壓力控制。

進(jìn)一步的，制動(dòng)輪缸中的壓力由線性進(jìn)液閥控制到具體的壓力后，可以實(shí)現(xiàn)能量回收狀態(tài)下制動(dòng)力補(bǔ)充。而且在能量回收過程中，制動(dòng)輪缸的壓力可以根據(jù)輪缸壓力傳感器實(shí)時(shí)采集，根據(jù)線性進(jìn)液電磁閥精確控制輪缸的壓力，以實(shí)現(xiàn)最大化能量回收時(shí)的制動(dòng)力，用線性進(jìn)液電磁閥控制輪缸壓力補(bǔ)償以滿足目標(biāo)制動(dòng)力從而實(shí)現(xiàn)最大的能量回收效率。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述：

圖1是線性控制制動(dòng)系統(tǒng)的工作原理圖；

圖2是線性控制制動(dòng)系統(tǒng)的電磁閥在斷電狀態(tài)下直接踩踏主缸液壓工作示意圖；

圖3是線性控制制動(dòng)系統(tǒng)的電磁閥在常規(guī)工作狀態(tài)主缸解耦，主缸耦合和執(zhí)行部分壓力源示意圖：

圖4是線性控制制動(dòng)系統(tǒng)的增壓過程中電磁閥工作狀態(tài)；

圖5是線性控制制動(dòng)系統(tǒng)的減壓過程中電磁閥工作狀態(tài)；

圖6電線性控制制動(dòng)系統(tǒng)的主動(dòng)調(diào)節(jié)過程磁閥工作狀態(tài)及有壓油路示意圖；

圖7為帶能量回收的線性控制制動(dòng)系統(tǒng)控制方法流程圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，該線性控制制動(dòng)系統(tǒng)包括括用于采集制動(dòng)意圖的制動(dòng)耦合部分和根據(jù)制動(dòng)耦合部分發(fā)出的制動(dòng)意圖實(shí)行制動(dòng)的制動(dòng)執(zhí)行部分。

其中，制動(dòng)耦合部分包括制動(dòng)主缸1、集成在制動(dòng)主缸上的制動(dòng)行程傳感器12、與制動(dòng)主缸連接的前腔踏板模擬器常閉電磁閥21和后腔踏板模擬器常閉電磁閥22、踏板模擬器31、與踏板模擬器31連接的踏板模擬器壓力傳感器32，以及前腔踏板模擬器常開電磁閥41和后腔踏板模擬器常開電磁閥42。從制動(dòng)主缸1的前后腔室各流出前制動(dòng)油路和后制動(dòng)油路，前后制動(dòng)油路再獨(dú)自分為兩個(gè)油路，即第一前制動(dòng)分支油路、第二前制動(dòng)分支油路、第一后制動(dòng)分支油路和第二后制動(dòng)分支油路。第一前制動(dòng)分支油路和第一后制動(dòng)分支油路分別通過前腔踏板模擬器常閉電磁閥21和后腔踏板模擬器常閉電磁閥22后匯集在踏板模擬器31上，第二前制動(dòng)分支油路和第二后制動(dòng)分支油路分別通過前腔踏板模擬器常開電磁閥41和后腔踏板模擬器常開電磁閥42作為兩路輸出油路。

制動(dòng)執(zhí)行部分包括高壓蓄能器51、制動(dòng)輪缸，所述高壓蓄能器輸出端設(shè)有高壓蓄能器壓力傳感器52，所述制動(dòng)輪缸包括帶能量回收的制動(dòng)輪缸并連接有輪缸壓力傳感器，所述高壓蓄能器輸入端連接的執(zhí)行油路通過執(zhí)行開關(guān)常閉電磁閥與制動(dòng)主缸輸出油路連接，且經(jīng)由開關(guān)常閉電磁閥后分出油路并通過線性進(jìn)液電磁閥與制動(dòng)輪缸連接，執(zhí)行油路連接制動(dòng)輪缸的同時(shí)設(shè)有出液分支油路，該出液分支油路經(jīng)出液電磁閥后接入油杯11，從油杯11到高壓蓄能器51之間設(shè)有一條連接液壓泵的油路，所述液壓泵12由電機(jī)13驅(qū)動(dòng)。

上述的行程傳感器、行程傳感器12、踏板模擬器壓力傳感器32、高壓蓄能器壓力傳感器52、輪缸壓力傳感器與車載電子控制單元通信連接。

從開關(guān)常閉電磁閥61后油路的管路與前腔踏板模擬器常開電磁閥41輸出油路連接。同時(shí)經(jīng)開關(guān)常閉電磁閥61后分成的兩條油路分別經(jīng)過第一線性進(jìn)液電磁閥71和第二線性進(jìn)液電磁閥72，經(jīng)由第一線性進(jìn)液電磁閥71和第二線性進(jìn)液電磁閥72與帶能量回收制動(dòng)輪缸(91、92)相連接，其中帶能量回收制動(dòng)輪缸(91、92)油路上分別帶有一個(gè)油壓傳感器(911、921)。油路連接帶能量回收制動(dòng)輪的輪缸(91、92)的同時(shí)再各分一路分別連接一個(gè)出液電磁閥(81、82)，制動(dòng)液經(jīng)由出液電磁閥(81、82)后通過油濾10接入油杯11。

從開關(guān)常閉電磁閥62后分成的管路與踏板模擬器常開電磁閥42輸出油路連接。同時(shí)經(jīng)開關(guān)常閉電磁閥62后分成的兩條油路分別經(jīng)過第三線性進(jìn)液電磁閥73和第四線性進(jìn)液電磁閥74，經(jīng)由線性進(jìn)液電磁閥(73、74)與不帶能量回收制動(dòng)輪缸(93、94)相連接。油路連接不帶能量回收制動(dòng)輪缸(93、94)的同時(shí)再各分一路分別連接一個(gè)出液電磁閥(83、84)，制動(dòng)液經(jīng)由出液電磁閥(83、84)后通過也通過油濾10接入油杯11。

踏板動(dòng)作輸出給制動(dòng)主缸1和踏板模擬器31，制動(dòng)主缸1與踏板模擬器31相連同時(shí)動(dòng)作。踏板模擬器壓力傳感器32和制動(dòng)行程傳感器12采集信號(hào)傳遞給車載電子控制單元，即ecu，ecu采集的信號(hào)經(jīng)處理后通過控制踏板模擬器常閉電磁閥和踏板模擬器常開電磁閥返回來控制踏板模擬器31的壓力和與制動(dòng)執(zhí)行部分的耦合和隔離模式。

電機(jī)帶動(dòng)增壓泵給執(zhí)行動(dòng)作部分的高壓蓄能器提供制動(dòng)液。高壓蓄能器傳感器采集其壓力信號(hào)傳遞給車載ecu進(jìn)行運(yùn)算處理，ecu會(huì)根據(jù)運(yùn)算結(jié)果控制電機(jī)轉(zhuǎn)速從而控制增壓泵的泵油效能來維持高壓蓄能器的壓力，實(shí)現(xiàn)一個(gè)閉環(huán)控制。在另一方面車載ecu同時(shí)監(jiān)控輪缸壓力傳感器信號(hào)，根據(jù)信號(hào)的處理控制執(zhí)行開關(guān)常閉電磁閥、線性進(jìn)液閥和出液閥從而控制制動(dòng)輪缸的壓力。輪缸壓力傳感器采集制動(dòng)輪缸壓力信號(hào)傳遞給ecu進(jìn)行處理，實(shí)時(shí)控制輪缸壓力，形成另一個(gè)閉環(huán)控制。

在正常制動(dòng)工作狀態(tài)下，當(dāng)駕駛員踩下制動(dòng)踏板，制動(dòng)主缸的制動(dòng)液通過通電的踏板模擬器常閉電磁閥進(jìn)入踏板模擬器，由于踏板模擬器常開電磁閥通電關(guān)閉而不能進(jìn)入制動(dòng)執(zhí)行部分，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)解耦，在踏板模擬器與制動(dòng)主缸產(chǎn)生制動(dòng)壓力后，分別由踏板模擬器壓力傳感器和行程傳感器采集對(duì)應(yīng)的壓力并將采集的壓力信號(hào)傳遞給車載電子控制單元，在正常制動(dòng)工作且處于能量回收狀態(tài)時(shí)，車載電子控制單元會(huì)根據(jù)能量回收制動(dòng)能夠提供的制動(dòng)力計(jì)算需要輪缸制動(dòng)力才能達(dá)到的目標(biāo)制動(dòng)狀態(tài)，控制執(zhí)行開關(guān)常閉電磁閥、線性進(jìn)液電磁閥和出液電磁閥對(duì)制動(dòng)輪缸實(shí)行精確壓力控制，以滿足最大能量回收效率。

目標(biāo)制動(dòng)狀態(tài)的信號(hào)來自制動(dòng)耦合部分制動(dòng)行程傳感器和踏板模擬器壓力傳感器采集的信號(hào)傳遞給車載電子控制單元處理運(yùn)算而得；能量回收制動(dòng)能夠提供的制動(dòng)力是可以確定的，目標(biāo)制動(dòng)壓力可由踏板模擬器壓力傳感器32獲得，最終可以確定制動(dòng)輪缸所需的制動(dòng)力。車載電子控制單元監(jiān)控輪缸壓力傳感器采集的輪缸壓力信號(hào)，并對(duì)執(zhí)行開關(guān)常閉電磁閥、線性進(jìn)液電磁閥和出液電磁閥進(jìn)行控制從而控制制動(dòng)輪缸的輪缸壓力以最終達(dá)到目標(biāo)制動(dòng)狀態(tài)。

高壓蓄能器的壓力由電機(jī)帶動(dòng)增壓泵維持，高壓蓄能器壓力傳感器實(shí)時(shí)采集高壓蓄能器內(nèi)的壓力并將信號(hào)傳遞給車載電子控制單元，車載電子控制單元控制電機(jī)轉(zhuǎn)速從而改變?cè)鰤罕霉ぷ餍埽允垢邏盒钅芷鞯膲毫S持在恒定范圍內(nèi)。

如圖2所示，線性控制制動(dòng)系統(tǒng)的電磁閥在斷電狀態(tài)下，所有電磁閥處于不通電狀態(tài)。此狀態(tài)下，前腔踏板模擬器常閉電磁閥21、后腔踏板模擬器常閉電磁閥22處于關(guān)閉狀態(tài)。前腔踏板模擬器常開電磁閥41和后腔踏板模擬器常開電磁閥42處于打開狀態(tài)。第一開關(guān)常閉電磁閥61、第二開關(guān)常閉電磁閥62處于關(guān)閉狀態(tài)。四路線性進(jìn)液電磁閥(71、72、73、74)處于打開狀態(tài)。四路出液電磁閥(81、82、83、84)處于關(guān)閉狀態(tài)。該狀態(tài)下耦合部分和執(zhí)行部分直接相連。制動(dòng)主缸1的制動(dòng)液直接流經(jīng)各打開的電磁閥進(jìn)入四個(gè)輪缸(91、92、93、94)，為各輪缸提供液壓制動(dòng)力。在該狀態(tài)下，為失電失效狀態(tài)的制動(dòng)方式，為非常規(guī)狀態(tài)。如圖2中加粗路線為制動(dòng)管路中有制動(dòng)主缸1直接為四個(gè)輪缸(91、92、93、94)提供壓力的有壓線路。

如圖3所示，為線性控制制動(dòng)系統(tǒng)在預(yù)備工作狀態(tài)下，主缸耦合部分形成制動(dòng)壓力如圖3中耦合部分加粗路線，制動(dòng)液被前腔踏板模擬器常開電磁閥41和后腔踏板模擬器常開電磁閥42通電后隔斷。而高壓蓄能器51，油泵12電機(jī)13工作作為壓力供給源。由第一開關(guān)常閉電磁閥61、第二開關(guān)常閉電磁閥62不通電狀態(tài)下隔斷，預(yù)備增壓，如圖3中執(zhí)行部分加粗路線。

如圖4所示，為線性控制制動(dòng)系統(tǒng)的常規(guī)增壓過程，該狀態(tài)下，前腔踏板模擬器常閉電磁閥21、后腔踏板模擬器常閉電磁閥22通電打開，前腔踏板模擬器常開電磁閥41和后腔踏板模擬器常開電磁閥42處于通電關(guān)閉狀態(tài)，制動(dòng)主缸的制動(dòng)液只能流入踏板模擬器31無法進(jìn)入四個(gè)輪缸(91、92、93、94)。在主缸執(zhí)行部分，蓄能器51和液壓泵12作為供油執(zhí)行端為執(zhí)行部分提供高壓源。第一開關(guān)常閉電磁閥61、第二開關(guān)常閉電磁閥62通電打開，四路線性進(jìn)液電磁閥(71、72、73、74)通電處于線性開度控制狀態(tài)，四路出液電磁閥(81、82、83、84)不通電關(guān)閉狀態(tài)。如此一來，第一制動(dòng)輪缸91和第二制動(dòng)輪缸92與第三制動(dòng)輪缸93和第四制動(dòng)輪缸94中的壓力會(huì)由線性進(jìn)液閥控制到具體的壓力后，實(shí)現(xiàn)能量回收狀態(tài)下制動(dòng)力補(bǔ)充。具體執(zhí)行部分產(chǎn)生壓力的油路如圖4中執(zhí)行部分框圖中加粗路線所示。

如圖5所示，圖中加粗線路為線性控制制動(dòng)系統(tǒng)有壓線路。該狀態(tài)為耦合部分減壓過程中，執(zhí)行部分輪缸減壓的油壓線路。該狀態(tài)下，前腔踏板模擬器常閉電磁閥21、后腔踏板模擬器常閉電磁閥22通電打開，前腔踏板模擬器常開電磁閥41和后腔踏板模擬器常開電磁閥42處于斷電打開狀態(tài)，使耦合部分與執(zhí)行部分連通，第一開關(guān)常閉電磁閥61、第二開關(guān)常閉電磁閥62處于斷電關(guān)閉狀態(tài)，四路出液電磁閥(81、82、83、84)斷電關(guān)閉狀態(tài)，四路線性進(jìn)液電磁閥(71、72、73、74)根據(jù)踏板模擬器31狀態(tài)控制其不通電處于全開狀態(tài)亦或是者通電處于線性開度控制狀態(tài)，保證輪缸(91、92、93、94)中有壓制動(dòng)液和踏板模擬器中的制動(dòng)液返回油杯，實(shí)現(xiàn)與踏板模擬器同步減壓過程。在高壓蓄能器51端有高壓油路，如圖5所示，被第一開關(guān)常閉電磁閥61、第二開關(guān)常閉電磁閥62關(guān)閉隔離。

如圖6所示，線性控制制動(dòng)系統(tǒng)的主動(dòng)調(diào)節(jié)過程中，前腔踏板模擬器常閉電磁閥21、后腔踏板模擬器常閉電磁閥22處于斷電關(guān)閉狀態(tài)，前腔踏板模擬器常開電磁閥41和后腔踏板模擬器常開電磁閥42處于通電關(guān)閉狀態(tài)。隔離執(zhí)行部分的高壓源。第一開關(guān)常閉電磁閥61、第二開關(guān)常閉電磁閥62根據(jù)實(shí)車狀態(tài)通電打開，為輪缸(91、92、93、94)增壓。四路線性進(jìn)液電磁閥(71、72、73、74)根據(jù)輪缸所需壓力進(jìn)行控制，四路出液電磁閥(81、82、83、84)根據(jù)輪缸所需壓力進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)輪缸的主動(dòng)制動(dòng)增壓與減壓。具體有壓線路如圖6中加粗線路所示。

因此，本發(fā)明的集成式制動(dòng)主缸，能夠?qū)崿F(xiàn)快速精確的輪缸壓力控制，在能量回收過程中實(shí)現(xiàn)輪缸壓力實(shí)時(shí)變化，提高能量回收效能。同時(shí)可以在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)車輪防抱死和車身穩(wěn)定系統(tǒng)，為智能駕駛的拓展功能提供了一個(gè)良好的拓展平臺(tái)。

由附圖7示，帶能量回收的線性控制制動(dòng)系統(tǒng)控制方法執(zhí)行步驟如下：

(1)電源開關(guān)打開；

(2)程序開始，進(jìn)行系統(tǒng)自檢，各傳感器采集信號(hào)；

(3)根據(jù)輪缸壓力傳感器采集到的輪缸壓力pw與踏板模擬器壓力傳感器采集到的踏板模擬器壓力ps，

i:若pw≤ps，系統(tǒng)初始化，

ii:若pw＞ps，不動(dòng)作，待到pw≤ps狀況后，系統(tǒng)初始化；

(4)判斷能量回收開關(guān)是否打開，

i:若開關(guān)打開，執(zhí)行帶能量回收的控制模式，

ii:若開關(guān)關(guān)閉，執(zhí)行不帶能量回收的控制模式；

(5)對(duì)線圈工作時(shí)長判定是否進(jìn)入過熱保護(hù)工作模式，

t1—線圈連續(xù)通電時(shí)長或者在某一過熱危險(xiǎn)間斷通電比例時(shí)長

t1—線圈連續(xù)通電許用時(shí)長或者在某一過熱危險(xiǎn)間斷通電比例許用時(shí)長

i:t1≤t1，執(zhí)行正常制動(dòng)模式，

ii:t1＞t1，執(zhí)行過熱保護(hù)工作模式，該模式下進(jìn)行兩步：

t2—線圈執(zhí)行過熱保護(hù)模式實(shí)際時(shí)長

t2—線圈執(zhí)行過熱保護(hù)模式規(guī)定時(shí)長

t2≤t2，繼續(xù)過熱保護(hù)工作模式，

t2＞t2，返回執(zhí)行正常制動(dòng)模式；

(6)在過熱保護(hù)工作模式或執(zhí)行正常制動(dòng)模式下進(jìn)行判別，

pw—輪缸壓力

pm—主缸壓力

ps—踏板模擬器壓力

δp—能量回收等效壓強(qiáng)(無能量回收時(shí)為零)，

δp1—過熱保護(hù)模式的主缸與輪缸的許用壓力波動(dòng)，非過熱保護(hù)的許用誤差壓力

i:pw+δp＝pm+δp1，返回到能量回收開關(guān)判別處進(jìn)行循環(huán)工作，

ii：pw+δp≠pm+δp1，進(jìn)入失電復(fù)電工作模式，

pw≤ps，返回系統(tǒng)初始化，踏板模擬器常閉閥將先通電后斷電，

pw＞ps，保持失電狀態(tài)；

(7)電源開關(guān)關(guān)閉；

(8)程序結(jié)束。

整個(gè)控制在電源開關(guān)一打開的時(shí)候就開始運(yùn)行，不斷實(shí)時(shí)監(jiān)控制動(dòng)耦合部分的各處壓力和制動(dòng)執(zhí)行部分的各處壓力，使其等效相等，具有等效于常規(guī)制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)感覺。而實(shí)際上則是分別工作。在車輛進(jìn)入主動(dòng)制動(dòng)或者能量回收狀態(tài)時(shí)，ecu會(huì)根據(jù)整車姿態(tài)及駕駛員制動(dòng)意圖等各方面綜合分析進(jìn)行制動(dòng)控制，到達(dá)使能量回收及車輛制動(dòng)處于最優(yōu)狀態(tài)。

其中，能量回收開關(guān)是電動(dòng)車帶能量回收中控臺(tái)上的一個(gè)開關(guān)，關(guān)閉可以關(guān)閉能量回收，消除電動(dòng)機(jī)制動(dòng)時(shí)給的拖拽感。

t1、t2是通過實(shí)際采集獲得、t1根據(jù)線圈設(shè)計(jì)時(shí)能夠承受的最大時(shí)長確定并預(yù)先輸入程序，t2預(yù)先設(shè)定并輸入程序。

δp、δp1的設(shè)定根據(jù)駕駛員駕駛感覺能夠最大感覺到的頓挫感，依靠多次測(cè)試并確定，也要預(yù)先輸入程序，該狀態(tài)出現(xiàn)的機(jī)會(huì)較少，是一種保護(hù)模式。

初始化中對(duì)電磁閥的動(dòng)作只包含對(duì)踏板模擬器常閉閥通電斷電動(dòng)作。

正常制動(dòng)模式分為帶能量回收的控制模式和不帶能量回收的控制模式的兩種模式。正常制動(dòng)模式即為制動(dòng)耦合部分和制動(dòng)執(zhí)行部分相互獨(dú)立。制動(dòng)耦合部分將制動(dòng)主缸的制動(dòng)液與輪缸隔離，當(dāng)駕駛員踩下踏板時(shí)，制動(dòng)液進(jìn)入踏板模擬器，此時(shí)踏板模擬器壓力傳感器、制動(dòng)行程傳感器和輪缸壓力傳感器采集到壓力信號(hào)發(fā)送給車載ecu。車載ecu根據(jù)踏板模擬器壓力傳感器和制動(dòng)行程傳感器采集到壓力信號(hào)控制開關(guān)閥、線性進(jìn)液閥和出液閥對(duì)制動(dòng)輪缸進(jìn)行實(shí)時(shí)壓力控制。

輪缸等效壓力pw包含了能量回收制動(dòng)力等效的制動(dòng)壓力pr和輪缸實(shí)時(shí)制動(dòng)壓力pw，能量回收制動(dòng)力等效壓力pr根據(jù)能量回收系統(tǒng)的設(shè)計(jì)確定，并不是本發(fā)明所要研究的問題，所需卡鉗制動(dòng)力pw＝ps-pr；輪缸pw由輪缸壓力傳感器采集獲得，踏板模擬器壓力ps由踏板模擬器傳感器采集獲得。

在能量回收的狀態(tài)下，使制動(dòng)輪缸等效壓力pw與踏板模擬器壓力ps實(shí)時(shí)相等，pw等效壓力中包含了實(shí)時(shí)能量回收產(chǎn)生的等效制動(dòng)壓強(qiáng)；在不帶能量回收狀態(tài)下，使輪缸壓力pw與踏板模擬器壓力ps實(shí)時(shí)相等。

在帶能量回收的控制模式下，當(dāng)車載ecu接收到能量回收開關(guān)打開時(shí)，能量回收介入制動(dòng)，在制動(dòng)過程中制動(dòng)力會(huì)優(yōu)先由能量回收提供，液壓制動(dòng)補(bǔ)充制動(dòng)。

帶能量回收的控制模式下，當(dāng)車載ecu接收到能量回收開關(guān)關(guān)閉時(shí)，能量回收功能關(guān)閉，制動(dòng)完全由液壓制動(dòng)完成。

過熱保護(hù)工作模式是針對(duì)踏板模擬器常開閥和踏板模擬器常閉閥電磁線圈易處于長時(shí)間工作狀態(tài)的一種保護(hù)模式，根據(jù)實(shí)際工作狀態(tài)在不影響制動(dòng)的情況下對(duì)電磁線圈進(jìn)行斷電處理。在過熱保護(hù)工作模式中，會(huì)關(guān)閉能量回收功能。制動(dòng)過程中，當(dāng)輪缸壓力傳感器采集壓力pw等于制動(dòng)主缸的制動(dòng)行程傳感器采集到壓力pm時(shí)，ecu將對(duì)踏板模擬器常開閥斷電，使耦合部分與執(zhí)行部分連接；在制動(dòng)增壓和減壓階段，ecu將控制踏板模擬器常閉閥進(jìn)行間歇性通電，當(dāng)踏板模擬器內(nèi)壓力ps與主缸壓力pm差達(dá)到規(guī)定壓力差δp2的時(shí)候，踏板模擬器常閉閥進(jìn)行間歇通電以達(dá)到保護(hù)的目的。

失電復(fù)電工作模式下，系統(tǒng)斷電復(fù)電后，會(huì)對(duì)各部分壓力進(jìn)行分析，然后對(duì)各部分電磁閥進(jìn)行控制。失電狀態(tài)下，所有電磁閥斷電恢復(fù)常態(tài)。當(dāng)復(fù)電后，控制程序啟動(dòng)，先采集各部分的壓力。當(dāng)輪缸壓力傳感器采集壓力pw小于或等于踏板模擬器壓力傳感器采集的壓力ps時(shí)，程序進(jìn)程初始化，踏板模擬器常閉閥將先通電后斷電。以保證踏板模擬器中的制動(dòng)液能在安全制動(dòng)的情況下返回油杯。