基于四轮驱动的电动汽车的制动系统及方法及电动汽车与流程

本发明涉及于汽车领域，更具体而言，涉及一种基于四轮驱动的电动汽车的制动系统及一种基于四轮驱动的电动汽车的制动方法及一种基于四轮驱动的电动汽车。

背景技术：

随着人们生活水平的提高，汽车作为出行工具被广泛地使用。因此，汽车的行驶安全性不容忽视。目前在传统乘用车上，传统的液压制动系统是必不可少的，ABS、ESP系统是在液压制动的基础上对单个或多个车轮进行液压制动达到减速的效果，高速行驶、转弯或紧急必然障碍物需要制动时，一旦制动失灵，后果不堪设想。

一方面，中国发明专利CN201010182486揭示了一种制动失效应急指示系统的控制系统。该系统包括：制动踏板传感器、车身加速度传感器、轮速传感器和防盗控制器等。当检测到驾驶员有制动输入，而汽车无制动减速度时，本系统自动启动，并给防盗控制器一个输入信号，防盗控制器自动开启，车辆双闪打开，发出急促的警报声，从而达到提醒周围车辆注意的目的，实现车辆制动失效的应急指示功能。因此，该控制系统可以确保在制动失灵的情况下，有效地将信号传递给周围行驶的车辆从而给周围车辆提供一定的反应时间，可一定程度上减小车祸发生的几率。

但是，上述专利的控制系统检测到制动失灵并发出报警，并没有主动改变车辆自身的行驶状态，没有有效的减速措施，还是会发生碰撞的危险。

另一方面，随着汽车新能源的开拓，独立四轮驱动的电动汽车随之诞生。因独立四轮驱动的电动汽车利用四个电机独立地对四个车轮进行控制，且电机的响应速度快(响应时间约为20毫秒)，相较于传统液压制动响应时间(传统液压制动响应时间约为200毫秒)有很大优势，因此，如何利用独立四轮驱动的电动汽车作防制动失灵控制成为亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明需要提供一种基于四轮驱动的电动汽车的制动系统及一种基于四轮驱动的电动汽车的制动方法及一种基于四轮驱动的电动汽车。

一种基于四轮驱动的电动汽车的制动系统，包括整车控制器、信号检测传感器、电池包、电机控制器、电机及制动执行机构，整车控制器包括第一制动控制单元及第二制动控制单元。该信号检测传感器用于检测制动踏板深度信号、车速信号及制动压力信号。该第一制动控制单元用于根据该制动踏板深度信号判断该电动汽车的制动模式、该电池包的剩余电量是否大于设定电量及根据该车速信号判断该电动汽车的车速是否小于车速设定值。若该电动汽车处于第一制动模式且该车速小于该车速设定值，或该电动汽车处于第一制动模式且该剩余电量大于该设定电量，该第二制动控制单元用于控制该制动执行机构对该电动汽车的车轮制动。若该电动汽车处于第一制动模式且该车速不小于该车速设定值且该剩余电量不大于该设定电量，该第一制动控制单元用于通过该电机控制器控制该电机对该车轮回馈制动。若该电动汽车处于第二制动模式，该第二制动控制单元用于控制该制动执行机构对该电动汽车的车轮制动。在该制动执行机构对该车轮制动的过程中，该第一制动控制单元用于根据该制动压力信号判断该制动执行机构对该车轮的制动是否失效。若该制动执行机构对该车轮的制动失效且该车速不小于该车速设定值且该剩余电量不大于该设定电量，该第一制动控制单元用于通过该电机控制器控制该电机对该车轮回馈制动。若该制动执行机构对该车轮的制动失效且该车速小于该车速设定值，或该制动执行机构对该车轮的制动失效且该剩余电量大于该设定电量，该第一制动控制单元用于通过该电机控制器控制该电机对该车轮反向驱动。

上述制动系统中，第一制动控制单元通过制动踏板深度信号判断电动汽车的制动模式，在不同制动模式及不同汽车工况下，采取不同的制动手段，使电机制动及制动执行机构制动相互协作。同时，在制动执行机构对车轮的制动失效时，第一制动控制单元能够控制电机对车轮进行制动，有效地减少因制动失灵而带来汽车碰撞的危险。

在一个实施方式中，该电机对该车轮的制动扭矩由以下公式确定：

其中，T为该制动扭矩，P_n为该电机的功率，n及n₀为该电机的转速，k1为制动踏板深度，k2为制动踏板深度的修正系数。

在一个实施方式中，当该制动踏板深度信号大于第一预设制动信号且小于第二预设制动信号时，该第一制动控制单元用于判断该电动汽车处于该第一制动模式。当该制动踏板深度信号大于该第二预设制动信号时，该第一制动控制单元用于判断该电动汽车处于该第二制动模式，该第二预设制动信号大于该第一预设制动信号。

在一个实施方式中，在该电机对该车轮回馈制动时，该第一制动控制单元用于将该电机产生的电能存储至该电池包中。

在一个实施方式中，该信号检测传感器包括制动踏板深度传感器、车速传感器及制动压力传感器。该制动踏板深度传感器用于检测该制动踏板深度信号。该车速传感器用于检测该车速信号。该制动压力传感器用于检测该制动压力信号。

一种基于四轮驱动的电动汽车的制动方法，该电动汽车包括整车控制器、信号检测传感器、电池包、电机控制器、电机及制动执行机构，该整车控制器包括第一制动控制单元及第二制动控制单元。该制动方法包括以下步骤：

S1：该信号检测传感器检测制动踏板深度信号、车速信号及制动压力信号，之后进入步骤S2；

S2：该第一制动控制单元根据该制动踏板深度信号判断该电动汽车的制动模式、该电池包的剩余电量是否大于设定电量及根据该车速信号判断该电动汽车的车速是否小于车速设定值，若该电动汽车处于第一制动模式且该车速小于该车速设定值，或该电动汽车处于第一制动模式且该剩余电量大于该设定电量，进入步骤S3，若该电动汽车处于第一制动模式且该车速不小于该车速设定值且该剩余电量不大于该设定电量，进入步骤S4，若该电动汽车处于第二制动模式，进入步骤S3；

S3：该第二制动控制单元控制该制动执行机构对该电动汽车的车轮制动，之后进入步骤S5；

S4：该第一制动控制单元通过该电机控制器控制该电机对该车轮回馈制动；

S5：在该制动执行机构对该车轮制动的过程中，该第一制动控制单元根据该制动压力信号判断该制动执行机构对该车轮的制动是否失效，若该制动执行机构对该车轮的制动失效且该车速不小于该车速设定值且该剩余电量不大于该设定电量，进入步骤S4，若该制动执行机构对该车轮的制动失效且该车速小于该车速设定值，或该制动执行机构对该车轮的制动失效且该剩余电量大于该设定电量，进入步骤S6，若该制动执行机构对该车轮的制动正常，继续步骤S5；

S6：该第一制动控制单元通过该电机控制器控制该电机对该车轮反向驱动。

在一个实施方式中，该电机对该车轮的制动扭矩由以下公式确定：

其中，T为该制动扭矩，P_n为该电机的功率，n及n₀为该电机的转速，k1为制动踏板深度，k2为制动踏板深度的修正系数。

在一个实施方式中，步骤S2包括：当该制动踏板深度信号大于第一预设制动信号且小于第二预设制动信号时，该第一制动控制单元判断该电动汽车处于该第一制动模式。当该制动踏板深度信号大于该第二预设制动信号时，该第一制动控制单元判断该电动汽车处 于该第二制动模式，该第二预设制动信号大于该第一预设制动信号。

在一个实施方式中，步骤S4包括：该第一制动控制单元将该电机产生的电能存储至该电池包中。

在一个实施方式中，该信号检测传感器包括制动踏板深度传感器、车速传感器及制动压力传感器；

步骤S1包括：该制动踏板深度传感器检测该制动踏板深度信号，该车速传感器检测该车速信号，及该制动压力传感器检测该制动压力信号。

一种基于四轮驱动的电动汽车，包括如上所述的基于四轮驱动的电动汽车的制动系统。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明较佳实施方式的基于四轮驱动的电动汽车的制动系统的模块示意图；及

图2是本发明较佳实施方式的基于四轮驱动的电动汽车的制动方法的流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含 义。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设定进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设定之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

请参阅图1，本发明较佳实施方式提供一种基于四轮驱动的电动汽车的制动系统100。该制动系统100适用于四轮独立驱动的电动汽车上。该电动汽车包括4个电机控制器2及4个电机6。每个电机控制器2可单独地控制对应的电机6，电机控制器2可通过高压线与电机6连接。每个电机6用于控制对应的车轮9运转，例如对车轮9产生驱动力或制动力。具体地，本实施方式中，电机6为轮边电机，轮边电机通过变速器7及传动轴8连接到对应的车轮9。在其它实施方式中，电机6可为轮毂电机，在这种情况下，电动汽车可以省掉变速器7，有利于电动汽车的部件布局。

除此之外，电动汽车还包括轮速传感器11、旋变传感器10及偏航率传感器5。该轮速传感器11用于检测对应车轮的轮速信号，该旋变传感器10检测对应的电机6转速信号，该偏航率传感器5包括纵向加速度传感器、侧向加速度传感器及横摆角速度传感器。横摆角速度传感器用于检测该横摆角速度信号。纵向加速度传感器用于检测该纵向加速度信号，侧向加速度传感器用于检测该侧向加速度信号。可以理解，纵向加速度传感器、侧向加速度传感器及横摆角速度传感器可集成在一起。可利用上述的信号对电动汽车的运行进行控制。

电机6对车轮9产生驱动力是指电机6驱动车轮9转动，使汽车前进或后退。电机6对车轮9产生制动力是指电机6阻碍车轮9转动，使汽车减速或停车。

电机6对车辆产生制动力的情况有两种：1)回馈制动；及2)反向驱动。回馈制动的意思是，此时电机6不再是驱动电机，而是发电机，车轮9带着电机6发电，电机转子切割定子的磁感线产生反向阻力，阻碍车轮9转动，达到减速效果，同时，电机6产生可回收的电能。

反向驱动的意思是，电机控制器2控制电机6的电流反向(此时，电流的方向与电机6对车轮9产生驱动力的电流方向相反)，使电机6产生一个反向的扭矩阻碍车轮9转动，使车轮9转速减小，或减少到零。

该制动系统100包括整车控制器1、信号检测传感器、电池包4、电机控制器2、电机9及制动执行机构12。整车控制器1、信号检测传感器及电机控制器2可通过整 车的CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)总线进行通信。电池包9可通过高压线与电机控制器2连接。

该信号检测传感器用于检测制动踏板深度信号、车速信号及制动压力信号。本实施方式中，信号检测传感器包括制动踏板深度传感器3、车速传感器5A及制动压力传感器(图未示)。

制动踏板深度传感器3连接汽车的制动踏板并用于检测制动踏板深度信号。

例如，当驾驶员未踩下制动踏板时，制动踏板深度传感器3会产生表示0％制动深度的制动踏板深度信号；当驾驶员踩下制动踏板时，例如踩下的深度为制动踏板总深度的10％时，制动踏板深度传感器3会产生表示10％制动深度的制动踏板深度信号。

车速传感器5A用于检测车速信号。制动压力传感器用于检测制动压力信号。该制动压力传感器连接制动执行机构12。例如，制动压力传感器检测制动执行机构12的制动液压，并输出与该制动液压对应的制动压力信号至整车控制器1。在制动执行机构12对车轮9制动时，如果制动执行机构12对某个车轮9或多个车轮9的制动液压不正常而导致制动失灵，整车控制器1可通过制动压力传感器反馈的制动压力信号判断液压制动失灵的具体车轮9。

该整车控制器1包括第一制动控制单元及第二制动控制单元。本实施方式中，第一制动控制单元及第二制动控制单元集成在整车控制器1内。除此之外，整车控制器1还集成有BSC(brake stability control)控制单元和其它控制单元等。

第一制动控制单元用于根据该制动踏板深度信号判断该电动汽车的制动模式、该电池包4的剩余电量是否大于设定电量及根据该车速信号判断该电动汽车的车速是否小于车速设定值。

本实施方式中，当该制动踏板深度信号大于第一预设制动信号且小于第二预设制动信号时，该第一制动控制单元用于判断该电动汽车处于该第一制动模式。当该制动踏板深度信号大于该第二预设制动信号时，该第一制动控制单元用于判断该电动汽车处于该第二制动模式，该第二预设制动信号大于该第一预设制动信号。

作为一个例子，第一预设制动信号为表示0％制动深度的制动踏板深度信号，也就是说，制动踏板未被踩下。第二预设制动信号为表示30％制动深度的制动踏板深度信号，也就是说，制动踏板被踩下的深度为制动踏板总深度的30％。需要指出的是，在其它实施方式中，30％制动深度的制动踏板深度信号，也可以理解为制动踏板被踩下的深度为制动踏板总深度的其它百分比，具体的百分比可参考制动踏板的阻尼随制动踏板被踩深度的关系、车辆性能、车辆安全性等一些因素设置。另外，第一预设制动信号及第二预设制动信号也可根据实际情况设置为其它百分比的制动踏板深度信号。

因此，本实施方式中，第一制动模式可以理解为汽车的中轻度刹车模式，第二制动模式可以理解为汽车的急刹车模式。

可以理解，在其它实施方式中，也可以将制动踏板深度转换为制动强度，例如，制动强度根据制动踏板深度标定。第一制动控制单元预设有制动踏板深度与制动强度的对应表，第一制动控制单元根据采集到的制动踏板深度信号及该对应表获取该制动强度，并判断制动强度是否大于预设强度来判断汽车的制动模式。例如，30％制动深度的制动踏板深度信号对应于0.2g的制动强度(g为重力加速度)，预设强度可设为0.2g。

若该电动汽车处于第一制动模式且该车速小于该车速设定值，或该电动汽车处于第一制动模式且该剩余电量大于该设定电量，该第二制动控制单元用于控制该制动执行机构12对该电动汽车的车轮9制动。

若该电动汽车处于第一制动模式且该车速不小于该车速设定值且该剩余电量不大于该设定电量，该第一制动控制单元用于通过该电机控制器2控制该电机6对该车轮9回馈制动。

若该电动汽车处于第二制动模式，该第二制动控制单元用于控制该制动执行机构12对该电动汽车的车轮9制动。

在该制动执行机构12对该车轮9制动的过程中，该第一制动控制单元用于根据该制动压力信号判断该制动执行机构12对该车轮9的制动是否失效。

若该制动执行机构12对该车轮9的制动失效且该车速不小于该车速设定值且该剩余电量不大于该设定电量，该第一制动控制单元用于通过该电机控制器2控制该电机6对该车轮9回馈制动。

若该制动执行机构12对该车轮9的制动失效且该车速小于该车速设定值，或该制动执行机构12对该车轮9的制动失效且该剩余电量大于该设定电量，该第一制动控制单元用于通过该电机控制器2控制该电机6对该车轮9反向驱动。

具体地，在汽车处于第一制动模式下，是否利用电机6对车轮9回馈制动取决于车速及电池包的剩余电量(state of charge，SOC)。剩余电量一般以百分比表示，例如剩余电量10％表示电池包的剩余电量为总电量为10％。一方面，如果车速太小，因为电机6在低速状态下的效率很低，车轮9带动电机转子切割电机定子磁感线的产生的阻力难以满足汽车减速或停车要求。另一方面，如果SOC较大，电机6在回馈制动过程中回收的电量容易对电池包4产生损害。因此，本实施方式中，车速设定值为10公里/小时(km/h)，设定电量为90％。

单个电机6对车轮9的制动扭矩由以下公式确定：

其中，T表示该制动扭矩，单位为Nm，P_n为该电机6的功率，单位为kW，n及n₀为该电机6的转速，单位为转/分，k1表示制动踏板深度，取值为0％～100％，例如是30％，k2表示制动踏板深度的修正系数。当电机6的转速超过一定转速n₀后，电机制动扭矩下降，因此，电机转速等于n₀时，电机6达到最大制动扭矩。

电机6的功率P_n＝U*I，由制动踏板深度k1决定，即电机6的功率P_n与制动踏板深度k1是一一对应关系，该关系可预设在第一制动控制单元中。而电机转速V为车速，r为车轮滚动半径，i为变速器7的传动比。

故，第一制动控制单元计算4个电机6提供的总制动扭矩Ta＝4*T，而4个电机6提供的最大总制动扭矩为转速等于n₀时的总制动扭矩Tam，即

需要指出的是，本发明的制动系统100中，4个电机6提供的最大总制动扭矩Tam至少和制动执行机构12提供的最大液压制动扭矩(如4个制动卡钳提供的最大液压制动扭矩)相当，也就是说没有制动执行机构12时，制动系统100仅利用电机6对车轮9制动也能和利用制动执行机构12达到相同的效果(如达到相同的制动距离或制动减速度)。在这种情况下，凡是制动执行机构12能满足驾驶员需求的制动扭矩，电机6制动同样能满足驾驶员需求的制动扭矩。而驾驶员需求的制动扭矩可通过制动踏板深度信号获取，如驾驶员需求的最大制动扭矩为制动踏板被踩到底时所需的制动扭矩，此时，制动踏板深度信号为100％制动深度的信号。驾驶员需求的最大制动扭矩不会大于4个电机6提供的最大制动扭矩Tam。故可把制动踏板踩到底的制动扭矩标定为制动执行机构12制动完全失效时4个电机6提供的最大制动扭矩。

因此，在计算得到4个电机6提供的总制动扭矩Ta之后，第一制动控制单元按照理想的前后轴制动力分配曲线(即I曲线)将总制动扭矩Ta分配到4个电机6上。例如，前后轴制动力分配的比例常数为k3，如k3＝0.6，且左侧车轮与右侧车轮均匀分配制动扭矩。因此，前轴分配到的制动扭矩为k3*Ta，后轴分配到的制动扭矩为(1-k3)*Ta，左前车轮分配到的制动扭矩与右前车轮分配到的制动扭矩T1＝0.5*k3*Ta，左后车轮分配到的制动扭矩与右后车轮分配到的制动扭矩T2＝0.5*(1-k3)*Ta。第一制动控制单元根据分配到的制动扭矩计算4个电机6各自所需的电流。

在电动汽车处于第一制动模式且该车速不小于该车速设定值且该剩余电量不大于该设定电量时，由于制动系统100只利用电机6对车轮9制动，因此，修正系数k2＝1，整车需求的制动扭矩Tn1由4个电机6提供，即Tn1＝Ta。

第一制动控制单元将制动扭矩分配信号发送至4个电机控制器2，各电机控制器2根据制动扭矩分配信号控制对应的电机6对车轮9回馈制动。例如，左前车轮9分配到的制动 扭矩T1＝0.5*k3*Ta，那么，左前车轮9对应的电机6提供的制动扭矩T＝T1，因此，左前车轮9对应的电机控制器2根据第一制动控制单元计算得到的电机所需的电流，使电机定子产生磁场，对转子产生转动阻力，进而使车轮9的转速减少。

同时，车轮9带动电机转子切割电机定子产生的磁感线，电机6输出电能，第一制动控制单元将电机6产生的电能存储至电池包4中。

第二制动控制单元可为防抱死控制单元(ABS)。在该电动汽车处于第一制动模式且该车速小于该车速设定值，或该电动汽车处于第一制动模式且该剩余电量大于该设定电量，或汽车处于第二制动模式时，第一制动控制单元计算单个车轮9需求的制动扭矩为： 其中F₀为制动卡钳对制动盘的压紧力，P₀为制动执行机构12的液压，P₀和制动踏板深度k1有对应的关系，即液压P₀与制动踏板深度k1是一一对应关系，该关系可预设在第一制动控制单元中。d为制动执行机构12的制动分泵直径，u为摩擦系数，R为作用半径。

因此，在这种情况下，整车需求的制动扭矩Tn2＝4*Tw。因此，在计算得到制动执行机构12提供的总制动扭矩Tn2之后，第一制动控制单元按照理想的前后轴制动力分配曲线(即I曲线)将总制动扭矩Tn2分配到制动执行机构12上。分配原则可参上面电机6提供的总制动扭矩Ta的分配原则。

第一制动控制单元将制动扭矩分配信号发送至第二制动控制单元，第二制动控制单元根据该制动扭矩分配信号控制该制动执行机构12对该电动汽车的车轮9制动。

本实施方式中，制动执行机构12包括制动主缸、轮缸、制动盘及制动卡钳。制动盘安装在轮毂上并随车轮一起转动。当制动踏板被踏下时，连接制动踏板与制动主缸的推杆会使制动主缸产生液压。制动主缸产生液压传递到轮缸，由轮缸向制动卡钳施压以对制动盘产生摩擦力，进而实现对相应的车轮9制动。

第二制动控制单元根据制动扭矩分配信号，将总制动扭矩Tn2分配到各个车轮9上，由制动执行机构12根据制动扭矩的分配对相应的车轮9制动。例如，第二制动控制单元可调整对各个车辆9的液压，以使制动执行机构12根据各车轮9的液压对车轮9进行制动。例如，左前车轮9分配到的制动扭矩T1＝0.5*k3*Tn2，那么，左前车轮9对应的制动卡钳提供的制动扭矩T’＝T1。

在制动执行机构12对车轮9制动时，考虑到制动执行机构12对车轮9的制动可能失效而导致汽车碰撞危险，该第一制动控制单元能够根据制动压力信号判断该制动执行机构12对该车轮9的制动是否失效。例如，制动踏板深度信号与制动压力信号是一一对应的关系，在制动执行机构12正常制动时，第一制动控制单元采集到的4个车轮9的制动压力信号是正常的制动压力信号。当其中一个或多个制动压力信号异常时，第一制动控制单元判断 该制动执行机构12对与制动压力信号异常所对应的车轮9制动失效。

在判断制动执行机构12对车轮9的制动失效后，第一制动控制单元判断车速及电池包的剩余电量。在该车速小于车速设定值，或该剩余电量大于设定电量时，由于此时电机6并不适宜以回馈制动方式对车轮9制动，因此，第一制动控制单元通过电机控制器2控制电机6对车轮9反向驱动。例如，电机6提供的制动扭矩T可为分配到该某个或多个车轮9对应的液压制动的制动扭矩T’，电机控制器2根据电机所需的电流，使电机6产生一个反向的扭矩，进而使车轮9转速减少或减少到零，达到制动效果。

具体地，假设左前车轮9对应的液压制动失效。在制动执行机构12失效前，如前所述，分配到的左前车轮9的制动扭矩T1＝0.5*k3*Tn2。那么，对左前车轮9对应的电机6需求的制动扭矩P_n可由制动踏板深度k1得到，

一方面，第一制动控制单元通过变速箱控制器(图未示)调节变速器7的传动比i及通过电机控制器2调节电机6电流I，使左前车轮9对应的电机6提供的制动扭矩T等于需求的制动扭矩T1；

另一方面，由于变速器7的传动比i及电机6电流I是不连续的固定值，很难精确地使电机6提供的制动扭矩T等于需求的制动扭矩T1，因此，第一制动控制单元通过调整制动踏板深度的修正系数k2，使两者相等，满足制动需求。

需要指出的是，在汽车处于第二制动模式时，考虑电机6的瞬间充电功率比较大，对电机6、电池包4容易造成损害，因此，在制动执行机构12没有失效时，第二制动控制单元控制制动执行机构12对车轮9制动，而无需电机制动的介入。

综上所述，上述制动系统100中，第一制动控制单元通过制动踏板深度信号判断电动汽车的制动模式，在不同制动模式及不同汽车工况下，采取不同的制动手段，使电机制动及制动执行机构制动相互协作。同时，在制动执行机构12对车轮9的制动失效时，第一制动控制单元能够控制电机6对车轮9进行制动，有效地减少因制动失灵而带来汽车碰撞的危险。

请参图2，本发明较佳实施方式提供一种基于四轮驱动的电动汽车的制动方法。该制动方法可由以上实施方式的基于四轮驱动的电动汽车的制动系统100实现。该制动方法包括以下步骤：

S1：该信号检测传感器检测制动踏板深度信号、车速信号及制动压力信号，之后进入步骤S2；

S2：该第一制动控制单元根据该制动踏板深度信号判断该电动汽车的制动模式、该电池包4的剩余电量是否大于设定电量及根据该车速信号判断该电动汽车的车速是否小于车速设定值，若该电动汽车处于第一制动模式且该车速小于该车速设定值，或该电动汽车处于 第一制动模式且该剩余电量大于该设定电量，进入步骤S3，若该电动汽车处于第一制动模式且该车速不小于该车速设定值且该剩余电量不大于该设定电量，进入步骤S4，若该电动汽车处于第二制动模式，进入步骤S3；

S3：该第二制动控制单元控制该制动执行机构12对该电动汽车的车轮9制动，之后进入步骤S5；

S4：该第一制动控制单元通过该电机控制器2控制该电机6对该车轮9回馈制动；

S5：在该制动执行机构12对该车轮制动的过程中，该第一制动控制单元根据该制动压力信号判断该制动执行机构12对该车轮9的制动是否失效，若该制动执行机构12对该车轮9的制动失效且该车速不小于该车速设定值且该剩余电量不大于该设定电量，进入步骤S4，若该制动执行机构12对该车轮9的制动失效且该车速小于该车速设定值，或该制动执行机构12对该车轮9的制动失效且该剩余电量大于该设定电量，进入步骤S6，若该制动执行机构12对该车轮9的制动正常，继续步骤S5；

S6：该第一制动控制单元通过该电机控制器2控制该电机6对该车轮9反向驱动。

在步骤S1中，本实施方式中，信号检测传感器包括制动踏板深度传感器3、车速传感器5A及制动压力传感器。制动踏板深度传感器3连接汽车的制动踏板并检测制动踏板深度信号。

车速传感器5A检测车速信号。制动压力传感器检测制动压力信号。该制动压力传感器连接制动执行机构12。例如，制动压力传感器检测制动执行机构12的制动液压，并输出与该制动液压对应的制动压力信号至整车控制器1。在制动执行机构12对车轮9制动时，如果制动执行机构12对某个车轮9或多个车轮9的制动液压不正常而导致制动失灵，第一制动控制单元可通过制动压力传感器反馈的制动压力信号判断液压制动失灵的具体车轮9。

在步骤S2中，当该制动踏板深度信号大于第一预设制动信号且小于第二预设制动信号时，该第一制动控制单元用于判断该电动汽车处于该第一制动模式。当该制动踏板深度信号大于该第二预设制动信号时，该第一制动控制单元用于判断该电动汽车处于该第二制动模式，该第二预设制动信号大于该第一预设制动信号。

本实施方式中，作为一个例子，第一预设制动信号为表示0％制动深度的制动踏板深度信号。第二预设制动信号为表示30％制动深度的制动踏板深度信号。

电池包的剩余电量(state of charge，SOC)一般以百分比表示，例如剩余电量10％表示电池包4的剩余电量为总电量为10％。设定电量为90％，车速设定值为10公里/小时(km/h)。

一方面，如果车速太小，因为电机6在低速状态下的效率很低，车轮9带动电机转子切 割电机定子磁感线的产生的阻力难以满足汽车减速或停车要求。另一方面，如果SOC较大，电机9在回馈制动过程中回收的电量容易对电池包4产生损害。因此，在步骤S3中，第二制动控制单元控制该制动执行机构12对该电动汽车的车轮9制动，无需电机制动的介入。

在步骤S4中，分两种情况计算电机回馈制动的制动扭矩。

第一种情况是从步骤S1->步骤S2->步骤S4的情况：第一制动控制单元根据制动踏板深度信号计算整车需求的制动扭矩Tn1＝Ta＝4*T，然后根据制动力分配曲线将需求的制动扭矩Tn1分配到各个电机6上。电机控制器2根据第一制动控制单元计算得到的电机所需的电流，控制所需的电流输入电机6，使电机定子产生磁场，对转子产生转动阻力，进而使车轮9的转速减少。

同时，车轮9带动电机转子切割电机定子产生的磁感线，电机6输出电能，第一制动控制单元将电机6产生的电能存储至电池包4中。

第二种情况是从步骤S1->步骤S2->步骤S3->步骤S5->步骤S4的情况：

即当该制动执行机构12对该车轮的制动失效且该车速不小于该车速设定值且该剩余电量不大于该设定电量，第一制动控制单元通过电机控制器2控制电机6对车轮9回馈制动。例如，电机6提供的制动扭矩T可为分配到该某个或多个车轮9对应的液压制动的制动扭矩T1，电机控制器2根据电机6所需的电流，使电机定子产生一个阻碍电机转子转动的磁场，进而使车轮9转速减少或减少到零，达到制动效果。

具体地，假设左前车轮9对应的液压制动失效。在制动执行机构12失效前，如前所述，分配到的左前车轮9的制动扭矩T1＝0.5*k3*Tn2。那么，对左前车轮对应的电机需求的制动扭矩P_n可由制动踏板深度k1得到，

一方面，第一制动控制单元通过变速箱控制器调节变速器7的传动比i及通过电机控制器2调节电机6电流I，使左前车轮9对应的电机6提供的制动扭矩T等于需求的制动扭矩T1。

另一方面，由于变速器7的传动比i及电机6电流I是不连续的固定值，很难精确地使电机6提供的制动扭矩T等于需求的制动扭矩T1，因此，第一制动控制单元通过调整制动踏板深度的修正系数k2，使两者相等，满足制动需求。

在步骤S5中，在制动执行机构12对车轮9制动时，考虑到制动执行机构12对车轮9的制动可能失效而导致汽车碰撞危险，该第一制动控制单元能够根据制动压力信号判断该制动执行机构12对该车轮9的制动是否失效。例如，制动踏板深度信号与制动压力信号是一一对应的关系，在制动执行机构12正常制动时，第一制动控制单元采集到的4个车轮9的制动压力信号是正常的制动压力信号。当其中一个或多个制动压力信号异常时，第一制动控制单元判断该制动执行机构12对与制动压力信号异常所对应的车轮9制动失效。

在判断制动执行机构12对车轮6的制动失效后，第一制动控制单元判断车速及电池包的剩余电量。

在步骤S6中，即在该车速小于车速设定值，或该剩余电量大于设定电量时，由于此时电机6并不适宜以回馈制动方式对车轮9制动，因此，第一制动控制单元通过电机控制器2控制电机6对车轮9反向驱动。例如，电机6提供的制动扭矩可为分配到该某个或多个车轮对应的液压制动的制动扭矩，电机控制器2根据电机所需的电流，使电机6产生一个反向的扭矩，进而使车轮9转速减少或减少到零，达到制动效果。

具体地，假设左前车轮9对应的液压制动失效。在制动执行机构失效前，如前所述，分配到的左前车轮9的制动扭矩T1＝0.5*k3*Tn2。那么，对左前车轮9对应的电机6需求的制动扭矩P_n可由制动踏板深度k1得到，

一方面，第一制动控制单元通过变速箱控制器调节变速器7的传动比i及通过电机控制器2调节电机6电流I，使左前车轮9对应的电机6提供的制动扭矩T等于需求的制动扭矩T1。

另一方面，由于变速器7的传动比i及电机6电流I是不连续的固定值，很难精确地使电机6提供的制动扭矩T等于需求的制动扭矩T1，因此，第一制动控制单元通过调整制动踏板深度的修正系数k2，使两者相等，满足制动需求。

综上所述，上述制动方法中，第一制动控制单元通过制动踏板深度信号判断电动汽车的制动模式，在不同制动模式及不同汽车工况下，采取不同的制动手段，使电机制动及制动执行机构制动相互协作。同时，在制动执行机构12对车轮9的制动失效时，第一制动控制单元能够控制电机6对车轮9进行制动，有效地减少因制动失灵而带来汽车碰撞的危险。

本发明较佳实施方式提供一种基于四轮驱动的电动汽车，该电动汽车包括如上所述的基于四轮驱动的电动汽车的制动系统100。因此，该电动汽车能够有效地减少因制动失灵而带来汽车碰撞的危险。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征 可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块 如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。