四轮压力独立控制的线控液压制动系统及其制动控制方法与流程

本发明属于智能电动汽车或智能网联汽车的线控制动系统技术领域，具体涉及四轮压力独立控制的线控液压制动系统及其制动控制方法。

背景技术：

在大气污染问题日益严重的大环境下，汽车工业发展的重心正逐步由传统燃油车领域向混合动力汽车或纯电动汽车等新能源汽车领域转移。在此情况下，各个企业投入大量资金进入新能源汽车领域的设计研发，而随着新能源汽车研发的深入，与之相适应地，对混合动力汽车、纯电动汽车等新能源汽车的制动系统提出了新的要求。为实现新能源车辆制动系统的电气化、轻量化、集成化和智能化，新能源汽车制动系统已逐步取消传统真空助力器的形式，转而采用线控电机直驱或高压蓄能器的形式。目前，一些车辆零部件厂商已研制出自己的线控制动系统，如德国Bosch公司的HAS hev系统和美国TRW公司的SCB系统等，并已经在新能源汽车上得到应用。线控制动系统以其优于传统真空助力器制动系统的特点，已成为当前制动系统的研究热点。

清华大学申请的专利公开号为CN105667484A的发明专利中，公开了一种全解耦双电机驱动的线控制动系统，该专利技术方案采用双助力电机代替传统真空助力液压制动系统中的真空助力器，通过减速増扭机构和齿轮齿条机构拖动主缸活塞推杆，实现制动压力的建立；同时在进行制动的过程中，通过踏板感觉模拟器形成制动感觉。该系统采用双助力电机推动套筒，并由套筒推动主缸活塞推杆，而活塞推杆的后端与增力室第二活塞连接，当电机推动活塞推杆的同时，增力室第二活塞也一同向前运动，这无意将会影响制动感觉的反馈，甚至造成驾驶员的误判，影响车辆的安全性。

同济大学申请的专利公开号为CN104760586A的发明专利中，公布了一种双电机线控制动系统，两个电机均通过滚柱丝杠机构将电机旋转运动转化为直线运动。其中一电机中的丝杠螺杆与踏板推杆连接，为驾驶员提供制动感觉；另一个电机则用来推动主缸活塞，实现制动压力的建立。但由于该系统采用两套电机-滚柱丝杠机构，且只有其中一套用来实现压力的建立，故对电机性能要求较高，而另一套用来实现制动感觉的模拟，且电机和踏板之间采用机械连接，系统控制具有一定难度。

技术实现要素：

本发明提出四轮压力独立控制的线控液压制动系统及其制动控制方法，以克服现有技术存在的传统制动系统真空助力器体积大、价格昂贵、无法实现主动制动功能、制动压力不易精确控制、无法与当前智能辅助驾驶功能如ACC、AEB相匹配工作以及目前现有的电机驱动的线控制动系统对电机性能要求较高等缺陷，结合说明书附图，本发明的技术方案如下：

四轮压力独立控制的线控液压制动系统，所述系统由制动踏板机构、电控单元ECU、压力控制单元以及制动轮缸组成；所述压力控制单元有四个，分别经由一个主缸常开开关电磁阀与制动踏板机构中的制动主缸管路连接，四个所述压力控制单元均由一个常开开关电磁阀、一个电控增压单元和一个常开线性电磁阀串联组成；所述常开线性电磁阀下游分别连接一个制动轮缸，且在二者连接的管路上安装有压力传感器；所述主缸常开开关电磁阀、常开开关电磁阀、电控增压单元、常开线性电磁阀和压力传感器分别与电子控制单元信号连接；四个所述压力控制单元分别独立动作实现对相应制动轮缸的制动增压、保压或减压。

进一步地，所述电控增压单元由集中电机、连接推杆和单腔主缸组成；所述集中电机由电机壳体、电机定子、电机转子、滚柱丝杠螺母、滚珠体、滚柱丝杠螺杆、第一轴承和第二轴承组成，所述定子固定在电机壳体的内圆周壁上，所述转子安装在定子内，转子两端通过轴承安轴装在电机壳体两端的端盖内，所述滚柱丝杠螺母固定连接在转子的内圆周面上，所述滚柱丝杠螺杆安装在滚柱丝杠螺母的内侧，所述滚珠体安装在滚珠丝杠螺母与滚珠丝杠螺杆的导槽中形成滚珠丝杠副，所述滚珠丝杠螺杆沿轴向开有通孔，且在通孔后端内侧设有环形内沿；所述集中电机与电子控制单元信号连接；

所述单腔主缸由单腔主缸壳体、单腔主缸活塞和单腔主缸活塞回位弹簧组成，所述单腔主缸壳体固定在电机壳体的前端面上，所述单腔主缸活塞置于单腔主缸壳体内与单腔主缸壳体的底部形成单腔主缸内腔，所述单腔主缸活塞回位弹簧位连接于单腔主缸壳体的底部与单腔主缸活塞的前端面之间，在单腔主缸内腔所对应的单腔主缸壳体上分别开有单腔主缸进油口和单腔主缸出油口；

所述连接推杆的前端顶靠在单腔主缸活塞的后端面上，后端顶靠在滚珠丝杠螺杆内侧的环形内沿前端面上。

进一步地，所述制动踏板机构由制动踏板1、制动主缸4和踏板感觉模拟器6组成；所述制动主缸4由踏板推杆3、踏板位移传感器2、制动主缸活塞39、制动主缸活塞回位弹簧12和制动主缸壳体5组成；所述制动踏板1与踏板推杆3的一端铰接，踏板推杆3的另一端与制动主缸壳体5内的制动主缸活塞39的外端面连接，制动主缸活塞39的内端面与制动主缸壳体5的底部形成制动主缸内腔15，制动主缸活塞回位弹簧12连接在制动主缸活塞39的内端面与制动主缸壳体5的底部之间，在制动主缸内腔15对应的制动主缸壳体5上开有用于外接管路的油口，所述制动踏板位移传感器2安装在踏板推杆3上，并与电子控制单元16信号连接；所述踏板感觉模拟器6与制动主缸内腔15管路连接。

更进一步地，踏板感觉模拟器6由模拟器常闭电磁阀11、模拟器壳体7、模拟器活塞9和模拟器弹簧8组成，所述模拟器活塞9的前端面与模拟器壳体7之间形成模拟器内腔10，模拟器内腔10与制动主缸内腔15通过模拟器常闭电磁阀11管路连接，所述模拟器弹簧8两端分别于模拟器活塞9的后端面和模拟器壳体7的底面连接。

更进一步地，所述制动主缸通过一个单向阀与储油杯管路连接，且为储油杯向制动主缸单向导通；所述压力控制单元还连接一个减压电磁阀，所述减压电磁阀一侧油口通过管路与储油杯连接，另一侧油口通过管路与主缸常开开关电磁阀和四个所述压力控制单元中的常开开关电磁阀相连的油液管路相连；所述减压电磁阀为常闭电磁阀。

四轮压力独立控制的线控液压制动系统的制动控制方法，所述制动控制方法包括通电有效状态下的制动控制方法和断电失效状态下的制动控制方法，所述通电有效状态下的制动控制方法为：

电子控制单元接收车辆行驶过程中的检测信号，经分析判断后分别向四个压力控制单元发送驱动控制指令，控制所述主缸常开开关电磁阀和四个压力控制单元中的常开开关电磁阀均通电断开，实现制动踏板的踏板力与制动轮缸中制动压力全解耦，与此同时，控制四个压力控制单元中的电控增压单元与对应连接的常开线性电磁阀相配合，分别独立地控制对应连接的制动轮缸进行制动增压、保压或减压。

在所述通电有效状态下，当压力控制单元在进行增压或减压过程中，电子控制单元向常开线性电磁阀发出调节控制指令，控制常开线性电磁阀的开度，进而线性调节流经常开线性电磁阀的制动液压力，实现线性调节制动轮缸增压或减压的制动压力。

在所述制动轮缸制动减压过程中，通过在主缸常开开关电磁阀与四个压力控制单元中的常开开关电磁阀相连的管路上安装减压电磁阀，所述减压电磁阀为常闭电磁阀，减压电磁阀的另一侧与油杯联通，以实现快速减压。

所述断电失效状态下的制动控制方法为：各电磁阀均处于断电状态，制动踏板机构在驾驶员的操作下，其制动主缸的制动油液直接在制动主缸、常开开关电磁阀、电子液压增压单元、常开线性电磁阀和制动轮缸之间流动，实现制动增压或减压。

所述踏板感觉模拟器的制动踏板制动感觉模拟方法如下：

当驾驶员踩踏制动踏板1时，制动踏板1推动踏板推杆3前移，踏板推杆3推动制动主缸活塞39在制动主缸内腔15内运动，此时电控单元ECU16控制模拟器常闭电磁阀11通电导通，同时，电控单元ECU16控制主缸常开开关电磁阀与四个压力控制单元中的常开开关电磁阀均通电断开，使控制踏板力和制动轮缸制动压力实现全解耦，所述制动主缸内腔15内的液压油在制动主缸活塞39的作用下通过液压管路，经模拟器常闭电磁阀11流入模拟器内腔10，液压油推动模拟器活塞9运动，模拟器活塞9后端连接的模拟器弹簧8由模拟器活塞9推动产生形变形成弹性阻力，实现模拟制动踏板制动感觉。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明所述的线控液压制动系统中采用四个相互独立的电控增压单元对制动轮缸施加制动压力，每个电控增压单元均采用一套电机-滚珠丝杠机构直接推动对应的单腔主缸，降低了制动系统对电机性能的要求，且该制动系统可实现主动建压、快速增压、精确控压、失效制动和再生制动功能。

2、本发明所述的线控液压制动系统取消了传统真空助力器形式，电动汽车无须额外增加电动真空泵来为真空助力器提供真空源，通过车载电源供电即可实现助力制动功能，系统结构得到简化。

3、本发明所述的线控液压制动系统实现了制动主缸与四个相互独立的电控增压单元的全解耦，制动过程中系统产生的振动传无法传输到制动踏板上，即避免了驾驶员感觉到制动振动，提高了驾驶的舒适度。

4、本发明所述线的线控液压制动系统控既可以在系统通电有效状态下实现线控制动，又能够在系统断电失效的情况下实现有效制动，以确保行车安全，即提供了失效保护功能。

5、本发明所述的线控液压制动系统在无需驾驶员控制制动踏板的情况下，通过电子控制单元内的控制程序也能够实现常规制动或ABS(防抱死制动系统Anti-lockBrakingSystem)制动功能，为智能驾驶创造条件。

5、本发明所述的线控液压制动系统通过配合车辆上安装的车速传感器、电子节气门传感器和车载雷达等车辆状态传感器所监测到的车辆状态信号，进行分析判断，能实现TCS(牵引力控制系统Traction Control System)工况、ESC(车身电子稳定性控制系统Electronic Speed Control System)工况、ACC(自适应巡航)工况及AEB(自动紧急制动)工况下的制动功能。

6、本发明的线控液压制动系统能同车辆再生制动系统协调工作，最大程度上实现制动能量的回收，以节约电能。

附图说明

图1为本发明所述线控液压制动系统的组成结构示意图；

图2为本发明所述线控液压制动系统中，第二电控增压单元的结构示意图；

图3为本发明所述线控液压制动系统在常规制动工况下制动增压液路图；

图4为本发明所述线控液压制动系统在常规制动工况下制动减压液路图；

图5为本发明所述线控液压制动系统在ABS工况下四轮同时增压液路图；

图6为本发明所述线控液压制动系统在ABS工况下四轮同时保压液路图；

图7为本发明所述线控液压制动系统在ABS工况下四轮同时减压液路图；

图8为本发明所述线控液压制动系统在ABS工况下，左前轮增压、右后轮和左后轮保压、右前轮减压液路图；

图9为本发明所述线控液压制动系统在TCS工况下左前轮增压液路图；

图10为本发明所述线控液压制动系统在TCS工况下左前轮保压液路图；

图11为本发明所述线控液压制动系统在TCS工况下左前轮减压液路图；

图12为本发明所述线控液压制动系统在TCS工况下左前轮增压、右后轮和左后轮保压、右前轮减压液路图；

图13为本发明所述线控液压制动系统在ESC工况下左前轮增压液路图；

图14为本发明所述线控液压制动系统在ESC工况下左前轮增压、右后轮和左后轮保压、右前轮减压液路图；

图15为本发明所述线控液压制动系统在ACC工况下四轮同时增压液路图；

图16为本发明所述线控液压制动系统在ACC工况下四轮同时保压液路图；

图17为本发明所述线控液压制动系统在ACC工况下四轮同时减压液路图；

图18为本发明所述线控液压制动系统在AEB工况下四轮同时增压液路图；

图19为本发明所述线控液压制动系统在再生制动工况下四轮同时增压液路图；

图20为本发明所述线控液压制动系统在断电失效工况下四轮增压制动液路图；

图中：

1制动踏板， 2踏板位移传感器， 3踏板推杆， 4制动主缸，

5制动主缸壳体， 6踏板感觉模拟器， 7模拟器壳体， 8模拟器弹簧，

9模拟器活塞， 10模拟器内腔， 11模拟器常闭电磁阀， 12制动主缸活塞回位弹簧，

13单向阀， 14储油杯， 15制动主缸内腔， 16电控单元ECU，

17主缸常开开关电磁阀， 18减压电磁阀， 19第四常开开关电磁阀， 20第三常开开关电磁阀，

21第二常开开关电磁阀， 22第一常开开关电磁阀， 23第一电控增压单元， 24第二电控增压单元，

25第三电控增压单元， 26第四电控增压单元， 27第四常开线性电磁阀， 28第四压力传感器，

29第三常开线性电磁阀， 30第三压力传感器， 31第二常开线性电磁阀， 32第二压力传感器，

33第一常开线性电磁阀， 34第一压力传感器， 35左前制动轮缸， 36右后制动轮缸，

37左后制动轮缸， 38右前制动轮缸， 39制动主缸活塞；

24A集中电机， 24B单腔主缸；

2401集中电机壳体， 2402电机定子， 2403电机转子， 2404滚珠丝杠螺母，

2405滚珠体， 2406滚珠丝杠螺杆， 2407第二轴承， 2408单腔主缸壳体，

2409连接推杆， 2410单腔主缸活塞， 2411单腔主缸进油口， 2412单腔主缸活塞回位弹簧，

2413单腔主缸内腔， 2414单腔主缸出油口， 2415第一轴承。

图中虚线表示信号连接关系，细实线表示液路连接关系。

具体实施方式

为进一步阐述本发明的技术方案及其所带来的有益效果，结合说明书附图本发明的具体

实施方式如下：

本发明提供了四轮压力独立控制的线控液压制动系统，所述制动系统由制动踏板机构、

电控单元ECU、压力控制单元以及制动轮缸组成。

如图1所示，所述制动踏板机构由制动踏板1、制动主缸4、踏板感觉模拟器6和储油杯14组成；所述制动主缸4由踏板推杆3、踏板位移传感器2、制动主缸活塞39、制动主缸活塞回位弹簧12和制动主缸壳体5组成；所述踏板感觉模拟器6由模拟器常闭电磁阀11、模拟器壳体7、模拟器活塞9和模拟器弹簧8组成，所述模拟器活塞9的前端面与模拟器壳体7之间形成模拟器内腔10。所述制动踏板1顶端铰接在车体上，制动踏板1底端为踩踏端，驾驶者踩踏制动踏板1的底端踩踏端，制动踏板1将绕顶端铰接点摆动；所述制动踏板1的中部与踏板推杆3一端铰接，踏板推杆3另一端与制动主缸活塞39的后端面连接，所述踏板推杆3将制动踏板1上的踏板推力传递至制动主缸活塞39；所述踏板位移传感器2安装在踏板推杆3上；所述制动主缸活塞39的前端面与制动主缸壳体5的底面之间形成制动主缸内腔15，所述制动主缸活塞回位弹簧12两端分别与制动主缸活塞39的前端面和制动主缸壳体5的底面连接；所述制动主缸内腔15对应的制动主缸壳体5上开有三个油口，其中，制动主缸壳体5上的第一油口通过模拟器常闭电磁阀11与模拟器内腔10管路连接，所述模拟器弹簧8两端分别于模拟器活塞9的后端面和模拟器壳体7的底面连接；制动主缸壳体5上的第二油口通过一个单向阀13与储油杯14管路连接，且单向阀13的安装方向为储油杯14向制动主缸内腔15单向导通，用于储油杯14向制动主缸内腔15补充制动液，并防止制动主缸内腔15中的制动液流回储油杯14。

所述踏板位移传感器2与电控单元ECU16信号连接，踏板位移传感器2将检测到的踏板推杆3的位移信号转换成电信号并发送给电控单元ECU16，供电控单元ECU16做进一步分析和判断；所述模拟器常闭电磁阀11与电控单元ECU16信号连接，模拟器常闭电磁阀11在电控单元ECU16的控制下打开或关闭，进而控制踏板感觉模拟器6与制动主缸内腔15之间的管路通断。

如图1所示，本发明所述的线控液压制动系统中有四个压力控制单元，分别为第一压力控制单元、第二压力控制单元、第三压力控制单元和第四压力控制单元。四个压力控制单元的结构完全相同。

所述第一压力控制单元由第一常开开关电磁阀22、第一电控增压单元23、第一常开线性电磁阀33依次管路连接组成，所述第一常开线性电磁阀33的另一侧与左前制动轮缸35管路连接，且在第一常开线性电磁阀33与左前制动轮缸35连接的管路上安装有第一压力传感器34；所述第一常开开关电磁阀22、第一电控增压单元23、第一常开线性电磁阀33和第一压力传感器34分别与电控单元ECU16信号连接；

所述第二压力控制单元由第二常开开关电磁阀21、第二电控增压单元24、第二常开线性电磁阀31依次管路连接组成，所述第二常开线性电磁阀31的另一侧与右后制动轮缸36管路连接，且在第二常开线性电磁阀31与右后制动轮缸36连接的管路上安装有第二压力传感器32；所述第二常开开关电磁阀21、第二电控增压单元24、第二常开线性电磁阀31和第二压力传感器32分别与电控单元ECU16信号连接；

所述第三压力控制单元由第三常开开关电磁阀20、第三电控增压单元25、第三常开线性电磁阀29依次管路连接组成，所述第三常开线性电磁阀29的另一侧与左后制动轮缸37管路连接，且在第三常开线性电磁阀29与左后制动轮缸37连接的管路上安装有第三压力传感器30；所述第三常开开关电磁阀20、第三电控增压单元25、第三常开线性电磁阀29和第三压力传感器30分别与电控单元ECU16信号连接；

所述第四压力控制单元由第四常开开关电磁阀19、第四电控增压单元26、第四常开线性电磁阀27依次管路连接组成，所述第四常开线性电磁阀27的另一侧与右前制动轮缸38管路连接，且在第四常开线性电磁阀27与右后制动轮缸38连接的管路上安装有第四压力传感器28；所述第四常开开关电磁阀19、第四电控增压单元26、第四常开线性电磁阀27和第四压力传感器28分别与电控单元ECU16信号连接；

上述第一常开开关电磁阀22、第二常开开关电磁阀21、第三常开开关电磁阀20和第四常开开关电磁阀19分别与电控单元ECU16信号连接，常开开关电磁阀分别用于控制对应的电控增压单元与制动主缸内腔15的导通或断开。

上述第一电控增压单元23、第二电控增压单元24、第三电控增压单元25和第四电控增压单元26分别与电控单元ECU16信号连接，四个电控增压单元分别用于为制动系统对应的制动轮缸产生制动压力，并通过电控单元ECU16的控制信号精确控制每个电控增压单元输出的制动压力。

上述第一常开线性电磁阀33、第二常开线性电磁阀31、第三常开线性电磁阀29和第四常开线性电磁阀27分别与电控单元ECU16信号连接，电控单元ECU16通过控制常开线性电磁阀的阀门开度，进而控制调节对应的制动轮缸的制动压力。

上述第一压力传感器34、第二压力传感器32、第三压力传感器30和第四压力传感器28分别与电控单元ECU16信号连接，用于检测对应的制动轮缸的制动压力并将检测信号发送给电控单元ECU16。

上述左前制动轮缸35、右后制动轮缸36、左后制动轮缸37和右前制动轮缸38均采用盘式制动器。

上述第一常开开关电磁阀22、第二常开开关电磁阀21、第三常开开关电磁阀20和第四常开开关电磁阀19的上游均通过一个主缸常开开关电磁阀17与制动主缸内腔15的第三油口管路连接，所述主缸常开开关电磁阀17与电控单元ECU16信号连接，所述主缸常开开关电磁阀17的作用在于：当对应的电控增压单元工作时，阻断压力控制单元与制动主缸内腔15之间的油路连接，实现制动主缸与制动轮缸的全解耦。

此外，所述第一常开开关电磁阀22、第二常开开关电磁阀21、第三常开开关电磁阀20和第四常开开关电磁阀19的上游还均通过一个减压电磁阀18与储油杯14管路连接，以实现各压力控制单元的快速减压，所述减压电磁阀18为常闭电磁阀。

上述第一电控增压单元23、第二电控增压单元24、第三电控增压单元25和第四电控增压单元26的结构完全相同，下面以第二电控增压单元24为例，对电控增压单元的具体结构进行详细介绍。

如图2所示，所述第二电控增压单元24由集中电机24A、连接推杆2409和单腔主缸24B组成。所述集中电机24A为改进转子集成电机，由集中电机壳体2401、电机定子2402、电机转子2403、滚珠丝杠螺母2404、滚珠体2405、滚珠丝杠螺杆2406第一轴承2415和第二轴承2407组成；

所述集中电机壳体2401为圆筒形，所述电机定子2402固定在集中电机壳体2401的内侧圆周壁上；集中电机壳体2401两端装有带环形凸肩的端盖，且位于前端的端盖中心开有通孔；所述电机转子2403安装在电机定子2402内，电机转子2403两端通过第一轴承2415和第二轴承2407旋转地安装在集中电机壳体2401两端的端盖凸肩内；所述滚珠丝杠螺母2404固定连接在电机转子2403的内圆周面上，随电机转子2403同步旋转；所述滚珠丝杠螺杆2406安装在滚珠丝杠螺母2404的内侧，所述滚珠体2405安装在滚珠丝杠螺母2404与滚珠丝杠螺杆2406的导槽中，所述滚珠丝杠螺母2404、滚珠体2405和滚珠丝杠螺杆2406形成一套稳定的滚珠丝杠副；所述滚珠丝杠螺杆2406沿轴向开有通孔，且在通孔后端内侧设有环形内沿；所述集中电机壳体2401前端端盖的通孔直径大于滚珠丝杠螺杆2406的直径；集中电机24A与电控单元ECU16信号连接，电控单元ECU16通过对传感器采集到的信号进行分析，控制集中电机24A的动作。

所述单腔主缸24B由单腔主缸壳体2408、单腔主缸活塞2410和单腔主缸活塞回位弹簧2412组成，所述单腔主缸壳体2408开口朝后并固定在集中电机壳体2401的前端面上，所述单腔主缸活塞2410置于单腔主缸壳体2408内与单腔主缸壳体2408的底部形成单腔主缸内腔2413，所述单腔主缸活塞回位弹簧2412位于单腔主缸内腔2413内，连接于单腔主缸壳体2408的底部与单腔主缸活塞2410的前端面之间，在单腔主缸内腔2413所对应的单腔主缸壳体2408上分别开有单腔主缸进油口2411和单腔主缸出油口2414，其中，所述单腔主缸进油口2411即为第二电子液压增压单元24的进油口，用于与第一常开开关电磁阀15管路连接，所述单腔主缸出油口2414即为第二电子液压增压单元24的出油口，用于与第一常开线性电磁阀22管路连接。

所述连接推杆2409的前端设有大推板，后端设有环形的小外沿；其中，连接推杆2409的小外沿后端面顶靠在滚珠丝杠螺杆2406内侧的环形内沿前端面上，所述连接推杆2409的大推板前端面顶靠在单腔主缸活塞2410的后端面上。

当集中电机24A启动后，当电机转子2403正向转动时，滚珠丝杠螺母2404随之一同转动，通过滚珠体2405传递至滚珠丝杠螺杆2406，在滚珠丝杠副的作用下，滚珠丝杠螺母2404的正向旋转运动转化为滚珠丝杠螺杆2406的向前直线运动，滚珠丝杠螺杆2406进而推动连接推杆2409向前运动，接着推动单腔主缸活塞2410向前运动，单腔主缸内腔2413容积在单腔主缸活塞2410的压缩下逐渐减小，压缩液体压力增大；当电机转子2403反向转动时，滚珠丝杠螺杆2406向后运动，滚珠丝杠螺杆2406与连接推杆2409分离，此时，在单腔主缸活塞回位弹簧2412的推动下，单腔主缸活塞2410向后运动，单腔主缸内腔2413的容积变大，液体压力减小。

根据上述四轮压力独立控制的线控液压制动系统的具体组成机构，本发明还提供了四轮压力独立控制的线控液压制动系统的制动控制方法，本发明所述制动控制方法包括：通电状态下的制动控制方法和断电状态下的制动控制方法；

所述制动过程的控制方法具体如下：

1、在通电有效状态下，所述四轮压力独立控制的线控液压制动系统的制动控制方法如下：

1.1制动踏板制动感觉模拟方法：

如图1所示，当驾驶员踩踏制动踏板1时，制动踏板1推动踏板推杆3前移，踏板推杆3推动制动主缸活塞39在制动主缸内腔15内运动，此时电控单元ECU16控制模拟器常闭电磁阀11处于通电开启的通路状态，同时，电控单元ECU16控制主缸常开开关电磁阀17处于通电关闭的断路状态，此时控制踏板力和制动轮缸制动压力实现全解耦，所述制动主缸内腔15内的液压油在制动主缸活塞39的作用下通过液压管路，经模拟器常闭电磁阀11流入踏板感觉模拟器油液腔体内，液压油推动踏板感觉模拟器活塞9运动，踏板感觉模拟器活塞9后端连接有踏板感觉模拟器弹簧8，踏板感觉模拟器弹簧8由踏板感觉模拟器活塞9推动产生形变形成弹性阻力，实现模拟制动踏板制动感觉；当驾驶员松开制动踏板1时，踏板感觉模拟器弹簧8在恢复力的作用下推动踏板感觉模拟器活塞9向前移动，踏板感觉模拟器活塞9进一步推动液压油通过油液管路经模拟器常闭电磁阀11流回制动主缸内腔15内。

1.2制动轮缸制动增压控制方法

如图1所示，当驾驶员踩踏制动踏板1时，电控单元ECU16控制模拟器常闭电磁阀11处于通电开启的通路状态，制动主缸内腔15内的液压油经模拟器常闭电磁阀11流入踏板感觉模拟器油液腔体内，制动踏板1前移，制动踏板位移传感器2将制动踏板位移信号发送至电控单元ECU16中，电控单元ECU16根据输入的制动踏板位移信号，或者在无需踩踏制动踏板2的情况下，电控单元ECU16通过其他车载传感器及检测系统判断并向压力控制单元输出制动增压控制信号；

1.2.1左前制动轮缸35增压制动：

如图1所示，在第一压力传感器34的监测下，在左前制动轮缸35内的压力达到预设的制动压力前，电控单元ECU16向第一压力控制单元发出控制指令，其中，电控单元ECU16控制第一常开开关电磁阀22处于通电关闭的断路状态，电控单元ECU16控制减压电磁阀18处于断电关闭的断路状态，电控单元ECU16控制第一常开线性电磁阀33处于断电开启的通路状态，电控单元ECU16向第一电控增压单元23的集中电机发送控制指令信号(由于第一电控增压单元23的结构与第二电控增压单元24的结构完全相同，故所述第一电控增压单元23的控制工作过程可参阅图2)，控制集中电机的电机转子2403正转，滚珠丝杠螺母2404随之同步转动，通过滚珠体2405传递至滚珠丝杠螺杆2406，在滚珠丝杠副的作用下，滚珠丝杠螺母2404的正向旋转运动转化为滚珠丝杠螺杆2406的向前直线运动，滚珠丝杠螺杆2406进而推动连接推杆2409向前运动，连接推杆2409推动单腔主缸活塞2410向前运动，压缩单腔主缸活塞回位弹簧2412，在单腔主缸内腔2413中产生制动压力，该制动压力为助力制动力，该制动压力将通过液压管路经第一常开线性电磁阀33传递至左前制动轮缸35处，实现左前制动轮缸35增压制动；此外，在上述左前制动轮缸35增压制动过程中，电控单元ECU16还向第一常开线性电磁阀33发出调节控制指令，控制第一常开线性电磁阀33的开度，进而线性调节流经第一常开线性电磁阀33的制动液压力，实现线性调节左前制动轮缸35增压制动压力。

1.2.2右后制动轮缸36增压制动：

如图1所示，所述右后制动轮缸36增压制动过程与前述左前制动轮缸35增压制动过程相同，此处简述为：在第二压力传感器32的监测下，在右后制动轮缸36内的压力达到预设的制动压力前，电控单元ECU16控制第二常开开关电磁阀21和减压电磁阀18均处于断路状态，控制第二常开线性电磁阀31处于通路状态，电控单元ECU16控制第二电控增压单元24产生制动压力，该制动压力将通过液压管路经第二常开线性电磁阀31传递至右后制动轮缸36处，实现右后制动轮缸36增压制动；此外，电控单元ECU16还控制第二常开线性电磁阀31的开度，线性调节右后制动轮缸36增压制动压力。

1.2.3左后制动轮缸37增压制动：

如图1所示，所述左后制动轮缸37增压制动过程与前述左前制动轮缸35增压制动过程相同，此处简述为：在第三压力传感器30的监测下，在左后制动轮缸37内的压力达到预设的制动压力前，电控单元ECU16控制第三常开开关电磁阀20和减压电磁阀18均处于断路状态，控制第三常开线性电磁阀29处于通路状态，电控单元ECU16控制第三电控增压单元25产生制动压力，该制动压力将通过液压管路经第三常开线性电磁阀29传递至左后制动轮缸37处，实现左后制动轮缸37增压制动；此外，电控单元ECU16还控制第三常开线性电磁阀29的开度，线性调节左后制动轮缸37增压制动压力。

1.2.4右前制动轮缸38增压制动：

如图1所示，所述右前制动轮缸38增压制动过程与前述左前制动轮缸35增压制动过程相同，此处简述为：在第四压力传感器28的监测下，在右前制动轮缸38内的压力达到预设的制动压力前，电控单元ECU16控制第四常开开关电磁阀19和减压电磁阀18均处于断路状态，控制第四常开线性电磁阀27处于通路状态，电控单元ECU16控制第四电控增压单元26产生制动压力，该制动压力将通过液压管路经第四常开线性电磁阀27传递至右前制动轮缸38处，实现右前制动轮缸38增压制动；此外，电控单元ECU16还控制第四常开线性电磁阀27的开度，线性调节右前制动轮缸38增压制动压力。

1.3制动轮缸制动保压控制方法

如图1所示，当需要左前制动轮缸35、右后制动轮缸36、左后制动轮缸37或右前制动轮缸38保持制动压力时，电控单元ECU16控制对应的第一常开线性电磁阀33、第二常开线性电磁阀31、第三常开线性电磁阀29或第四常开线性电磁阀27处于通电关闭的断路状态，电控单元ECU16控制第一减压电磁阀16处于断电关闭的断路状态，左前制动轮缸35、右后制动轮缸36、左后制动轮缸37或右前制动轮缸38中的高压制动液保持不动，从而实现左前制动轮缸35、右后制动轮缸36、左后制动轮缸37或右前制动轮缸38的制动保压。

1.4制动轮缸制动减压控制方法

如图1所示，当驾驶员松开制动踏板1时，电控单元ECU16控制模拟器常闭电磁阀11处于通电开启的通路状态，模拟器内腔10内的液压油经模拟器常闭电磁阀11流回制动主缸内腔15内，制动踏板1后移，制动踏板位移传感器2将制动踏板位移信号发送至电控单元ECU16中，电控单元ECU16根据输入的制动踏板位移信号，或者在无需踩踏控制踏板1的情况下，电控单元ECU16通过其他车载传感器及检测系统判断并向压力控制单元输出制动减压控制信号；

1.4.1左前制动轮缸35减压制动：

如图1所示，在第一压力传感器34的监测下，在左前制动轮缸35内的压力达到预设的压力值前，电控单元ECU16向第一电子液压制动模块发出控制指令，其中，电控单元ECU16控制第一常开开关电磁阀22处于通电关闭的断路状态，电控单元ECU16控制第一常开线性电磁阀33处于断电开启的通路状态，电控单元ECU16向第一电子液压增压单元2的集中电机发送控制指令信号(由于第一电控增压单元23的结构与第二电控增压单元24的结构完全相同，故所述第一电控增压单元23的控制工作过程可参阅图2)，控制集中电机24A的转子2403反转，滚珠丝杠螺母2404随之同步转动，通过滚珠体2405传递至滚珠丝杠螺杆2406，在滚珠丝杠副的作用下，滚珠丝杠螺母2404的反向旋转运动转化为滚珠丝杠螺杆2406的向后直线运动，此时一直处于压缩状态的单腔主缸活塞回位弹簧2412恢复弹性形变，在单腔主缸活塞回位弹簧2412的弹力作用下单腔主缸活塞2410推动连接推杆2409一通向后移动，左前制动轮缸20的高压制动液将通过第一常开线性电磁阀22流回单腔主缸内腔2413中，实现左前制动轮缸35制动减压；与左前制动轮缸35增压制动过程相类似地，在上述左前制动轮缸35制动减压过程中，电控单元ECU16还向第一常开线性电磁阀33发出调节控制指令，控制第一常开线性电磁阀33的开度，进而线性调节流经第一常开线性电磁阀33的制动液压力，实现线性调节左前制动轮缸35制动减压；

1.4.2右后制动轮缸36减压制动：

如图1所示，所述右后制动轮缸36减压制动过程与前述左前制动轮缸35减压制动过程相同，此处简述为：在第二压力传感器32的监测下，在右后制动轮缸36内的压力达到预设的压力值前，电控单元ECU16控制第二常开开关电磁阀21处于断路状态，控制第二常开线性电磁阀31处于断电开启的通路状态，电控单元ECU16控制第二电子液压增压单元24产生负压，使右后制动轮缸36内的高压制动油液经第二常开线性电磁阀31回流至单腔主缸内腔中，实现右后制动轮缸36制动减压；电控单元ECU16还控制第二常开线性电磁阀31的开度，线性调节右后制动轮缸36增压制动压力。

1.4.3左后制动轮缸37减压制动：

如图1所示，所述左后制动轮缸37减压制动过程与前述左前制动轮缸35减压制动过程相同，此处简述为：在第三压力传感器30的监测下，在左后制动轮缸37内的压力达到预设的压力值前，电控单元ECU16控制第三常开开关电磁阀20处于断路状态，控制第三常开线性电磁阀29处于断电开启的通路状态，电控单元ECU16控制第三电子液压增压单元25产生负压，使左后制动轮缸37内的高压制动油液经第三常开线性电磁阀29回流至单腔主缸内腔中，实现左后制动轮缸37制动减压；电控单元ECU16还控制第三常开线性电磁阀29的开度，线性调节左后制动轮缸37增压制动压力。

1.4.4右前制动轮缸38减压制动：

如图1所示，所述右前制动轮缸38减压制动过程与前述左前制动轮缸35减压制动过程相同，此处简述为：在第四压力传感器28的监测下，在右前制动轮缸38内的压力达到预设的压力值前，电控单元ECU16控制第四常开开关电磁阀19处于断路状态，控制第四常开线性电磁阀27处于断电开启的通路状态，电控单元ECU16控制第四电子液压增压单元26产生负压，使右前制动轮缸38内的高压制动油液经第四常开线性电磁阀27回流至单腔主缸内腔中，实现右前制动轮缸38制动减压；电控单元ECU16还控制第四常开线性电磁阀27的开度，线性调节右前制动轮缸38增压制动压力。

此外，在上述左前制动轮缸35、右后制动轮缸36、左后制动轮缸37或右前制动轮缸38制动减压过程中，电控单元ECU16还可以根据实际情况控制减压电磁阀18处于通电开启的通路状态，使单腔主缸内腔2413内回流的高压制动液可直接通过减压电磁阀18流入储油杯14中，以实现左前制动轮缸35、右后制动轮缸36、左后制动轮缸37或右前制动轮缸38快速减压。

综上所述，所述四轮压力独立控制的线控液压制动系统在通电有效状态下，其中的四个压力控制单元与车辆四个车轮所对应的四个制动轮缸一一对应控制，且控制过程相互独立。

2、在断电失效状态下，所述四轮压力独立控制的线控液压制动系统的制动控制方法如下：

如图1所示，当所述四轮压力独立控制的线控液压制动系统因断电而失效时，各个电磁阀均恢复到断电初始默认状态，即模拟器常闭电磁阀11和减压电磁阀18均处于断电关闭的断路状态，主缸常开开关电磁阀17、第一常开开关电磁阀22、第二常开开关电磁阀21、第三常开开关电磁阀20、第四常开开关电磁阀19、第一常开线性电磁阀33、第二常开线性电磁阀31、第三常开线性电磁阀29和第四常开线性电磁阀27均处于断电开启的通路状态；

当驾驶员踩踏制动踏板1进行断电失效制动时，制动踏板1推动踏板推杆3向前运动，踏板推杆3进一步推动制动主缸活塞39向前运动，制动主缸内腔15内的油液将先流经主缸常开开关电磁阀17后，又分别经第一常开开关电磁阀22、第二常开开关电磁阀21、第三常开开关电磁阀20和第四常开开关电磁阀19分别对应流入第一电子液压增压单元23、第二电子液压增压单元24、第三电子液压增压单元25和第四电子液压增压单元26的单腔主缸内腔中，然后分别经由第一常开线性电磁阀33、第二常开线性电磁阀31、第三常开线性电磁阀29和第四常开线性电磁阀27分别对应流入左前制动轮缸35、右后制动轮缸36、左后制动轮缸37和右前制动轮缸38中，实现增压制动；

当驾驶员松开制动踏板1解除制动时，左前制动轮缸35、右后制动轮缸36、左后制动轮缸37和右前制动轮缸38内的高压制动液体分别经第一常开线性电磁阀33、第二常开线性电磁阀31、第三常开线性电磁阀29和第四常开线性电磁阀27对应地流回第一电子液压增压单元17的单腔主缸内腔中，然后经第一常开开关电磁阀15流回第一电子液压增压单元23、第二电子液压增压单元24、第三电子液压增压单元25和第四电子液压增压单元26的单腔主缸内腔中，然后先分别流经第一常开开关电磁阀22、第二常开开关电磁阀21、第三常开开关电磁阀20和第四常开开关电磁阀19后，再经主缸常开开关电磁阀17流回制动主缸内腔15内实现制动减压；与此同时，储油杯14将通过单向阀13向制动主缸内腔15进行补液，为下一次制动做好准备。

根据上述四轮压力独立控制的线控液压制动系统的各控制方法，本发明所述的四轮压力独立控制的线控液压制动系统能够实现的功能包括：常规制动、ABS(防抱死制动系统Anti-lockBrakingSystem)制动、TCS(牵引力控制系统Traction Control System)制动、ESC(车身电子稳定性控制系统Electronic Speed Control System)制动、断电失效制动、再生制动调节以及ACC(自适应巡航)和AEB(自动紧急制动)工况下的智能辅助驾驶制动，各制动控制方法及应用的过程具体如下：

1、常规制动：通电有效状态下，根据前述控制方法，驾驶员通过控制制动踏板2，四个所述压力控制单元对应控制的四个制动轮缸同时进行制动增压(如图3所示)；或四个所述压力控制单元对应控制的四个制动轮缸同时进行制动减压(如图4所示)；在此过程中，本发明所述线控液压制动系统能够模拟良好的踏板感觉。

2、ABS制动：在进行常规制动时，当电控单元ECU16判断车轮发生抱死时触发ABS，在触发ABS控制后，根据前述控制方法，四个所述压力控制单元对应控制的四个制动轮缸同时依次进行制动减压(如图7所示)、制动保压(如图6所示)或制动增压(如图5所示)，并反复这一过程，直至压力调节至最佳状态；或者，根据前述控制方法，四个所述压力控制单元对应控制的四个制动轮缸中，部分轮缸增压、部分轮缸保压而其余轮缸减压(如图8所示，以左前轮增压、右后轮和左后轮保压而右前轮减压为例)；在此过程中，本发明所述线控液压制动系统能够模拟良好的踏板感觉，且制动主缸与制动轮缸全解耦，驾驶员不会感觉到ABS调节时引起的压力波动。

3、TCS制动：在车辆行驶过程中，通电有效状态下，电控单元ECU16判断出部分车轮出现打滑(以左前轮为例)，TCS控制触发，在此情况下，无需踩踏制动踏板1，由电控单元ECU16根据判断直接控制四个所述压力控制单元，实现制动轮缸与电子机械增压单元全解耦，打滑车轮所对应安装的压力控制单元在电控单元ECU16控制下分别进行制动增压(如图9所示)、制动保压(如图10所示)或制动减压(如图11所示)，实现对打滑车轮制动压力的控制，直至消除对应车轮的打滑；或者，根据前述控制方法，四个所述压力控制单元对应控制的四个制动轮缸中，部分轮缸增压、部分轮缸保压而其余轮缸减压(如图12所示，以左前轮增压、右后轮和左后轮保压而右前轮减压为例)；在此过程中，制动主缸与制动轮缸全解耦，驾驶员不会感觉到压力调节时引起的压力波动。

4、ESC制动：在车辆行驶过程中，通电有效状态下，电控单元ECU16判断出部分车轮出现失稳，ESC控制触发，在此情况下，无需踩踏制动踏板1，由电控单元ECU16根据判断直接控制四个所述压力控制单元，实现制动轮缸与电子机械增压单元全解耦，失稳车轮所对应安装的压力控制单元在电控单元ECU16控制下分别进行制动增压(如图13所示)、制动保压或制动减压，实现对打滑车轮制动压力的控制，直至失稳车轮恢复正常；或者，根据前述控制方法，四个所述压力控制单元对应控制的四个制动轮缸中，部分轮缸增压、部分轮缸保压而其余轮缸减压(如图14所示，以左前轮增压、右后轮和左后轮保压而右前轮减压为例)；在此过程中，制动主缸与制动轮缸全解耦，驾驶员不会感觉到压力调节时引起的压力波动。

5、ACC制动：在车辆行驶过程中，通电有效状态下，电控单元ECU16判断出车辆需要主动制动，驾驶员无需踩踏制动踏板1，由整车控制器输出控制信号至本发明所述线控液压制动系统的电控单元ECU16中，由电控单元ECU16直接控制四个制动轮缸同时进行制动增压(如图15所示)、制动保压(如图16所示)或制动减压(如图17所示)。

6、AEB制动：在车辆行驶过程中，通电有效状态下，电控单元ECU16判断出车辆需要紧急制动，驾驶员无需踩踏制动踏板1，由整车控制器输出控制信号至本发明所述线控液压制动系统的电控单元ECU16中，由电控单元ECU16直接控制四个制动轮缸同时进行制动增压(如图18所示)。

7、再生制动调节：如图19所示，当车辆进行再生制动时，需实现制动踏板1的踏板力和制动轮缸制动压力的全解耦，即在进行制动能量回收过程中，制动轮缸对制动系统提供的制动压力需求降低，但需要驾驶员的踏板力保持不变。该制动系统可通过制动系统中的踏板感觉模拟器来实现再生制动过程中踏板力和制动轮缸压力的全解耦。当所述制动系统在正常制动过程中，再生制动介入后，四个车轮所需制动力减小，通过合理的控制算法，计算出四个制动轮缸对应的常开线性电磁阀所需的控制信号来分别控制线性电磁阀两端的压力差，实现制动压力的线性调节。

8、断电失效制动：断电失效状态下，如前所述，驾驶员通过踩踏制动踏板1，四个制动轮缸同时制动增压(如图20所示)或制动减压；

综上所述，本发明所述四轮压力独立控制的线控液压制动系统的各控制方法中，当电控单元ECU 16检测到制动信号时，会立刻控制四个电控增压单元和相应电磁阀动作，从而能够主动并迅速地为轮缸建立制动压力。由于是电信号控制，整个过程由电控单元ECU 16控制完成，无需人为干预，而且控制迅速，灵敏，能够满足主动快速建压和快速调压的功能。此外，在制动轮缸增压或者减压的过程中，可以通过同时控制电控增压单元的集成电机动作和常开线性阀的开度大小，来实现制动轮缸压力的精确调节和准确控制。