CN113212402B - 一种集成式制动***及集成式制动***控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于车辆技术领域，公开了一种集成式制动***及集成式制动***控制方法，该集成式制动***包括：制动主缸、制动踏板、踏板传感器、模拟阀及踏板感觉模拟器，制动踏板连接于制动主缸内的活塞杆，制动主缸的活塞腔通过模拟阀选择性连通于踏板感觉模拟器；隔离阀用于中断制动主缸的活塞腔和进液阀之间的连接油路；伺服缸的活塞腔通过伺服阀选择性连通于进液阀，伺服缸的活塞腔、伺服阀、进液阀、轮缸之间形成制动管路；当制动管路内的制动液掺杂气体时，制动管路内的制动液能够通过出液阀排放至制动油壶内，且制动油壶能够将纯净的制动液输送至伺服缸的活塞腔内，及时消除集成式制动***的安全隐患，提高行车安全性。

Description

一种集成式制动***及集成式制动***控制方法

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种集成式制动***及集成式制动***控制方法。

背景技术

随着汽车新能源技术的快速发展，电动汽车提高能量使用率的方式之一为制动能量回收。制动能量回收具体为将汽车制动时的动能通过电动机转换为电能并存储于电池中，然后将该电能利用到牵引驱动中，避免了能量变为摩擦热能的损耗，以此提高能量的使用效率，从而增大电动汽车的续驶里程。

传统制动***包括制动主缸和建压单元，制动主缸利用真空助力器实现辅助建压，建压单元由电子稳定性控制单元进行控制，电子稳定性控制单元也称为ESC，确保车辆行驶的侧向稳定性。为了适应新能源汽车的发展并同时满足自动驾驶对制动***的要求，传统制动***已经不再能够满足人们的需求，因此集成式制动控制***应运而生。集成式制动***将原有的制动主缸、建压单元进行了集成，但由于建压原理发生变化，控制策略也与传统ESC***有明显的不同。

由于如果制动***中的制动液存在气体，会影响制动***的制动性能。现有的排气方法大多都是在制动***加注或更换制动液时使用，需要人工辅助操作，自动化效率较低，而且在后期制动***使用过程中不具备主动识别制动液气体掺杂、主动排气等功能。并且，现有的排气方法大多都需要人工辅助进行排气，或者需要在轮缸外部安装额外的电磁阀、真空泵、压力传感器及储液罐等装置，结构复杂、成本较高，且存在破坏制动***原有功能的安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种集成式制动***及集成式制动***控制方法，能够主动识别制动管路中的气体掺杂并将其排气。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种集成式制动***，包括：

制动主缸、制动踏板、踏板传感器、模拟阀及踏板感觉模拟器，所述制动踏板连接于所述制动主缸内的活塞杆，所述踏板传感器用于检测所述制动踏板的实际位移和实际位移变化率，所述制动主缸的活塞腔通过所述模拟阀选择性连通于所述踏板感觉模拟器；

制动电机、伺服缸，所述制动电机的输出端连接于所述伺服缸的活塞杆；

轮缸、进液阀及出液阀，所述进液阀用于所述轮缸的进液，所述出液阀连接于所述轮缸的活塞末端；

隔离阀，位于所述制动主缸的活塞腔和所述进液阀之间，用于中断所述制动主缸的活塞腔和所述进液阀之间的连接油路；

伺服阀，位于所述伺服缸的活塞腔和所述进液阀之间，使所述伺服缸的活塞腔通过所述伺服阀选择性连通于所述进液阀，所述伺服缸的活塞腔、所述伺服阀、所述进液阀、所述轮缸之间形成制动管路；

制动油壶，所述制动油壶被配置为能够分别连通于所述制动主缸的活塞腔、所述伺服缸的活塞腔及所述出液阀，当所述制动管路内的制动液掺杂气体时，所述制动管路内的所述制动液能够通过所述出液阀排放至所述制动油壶内，且所述制动油壶能够将纯净的制动液输送至所述伺服缸的活塞腔内。

作为优选，还包括：

主缸压力传感器，用于检测所述制动主缸的活塞腔内制动液的压力；

伺服压力传感器，用于检测所述伺服缸的活塞腔内制动液的压力。

为达上述目的，本发明还提供了一种使用上述的集成式制动***的集成式制动***控制方法，所述集成式制动***控制方法包括：

将制动电机驱动伺服缸的活塞杆移动，使伺服缸的活塞腔内的制动液经过伺服阀、进液阀进入轮缸内，以在伺服缸的活塞腔、伺服阀、进液阀、轮缸之间形成制动管路；

实时检测制动管路内的制动液，并判断制动管路内的制动液中是否掺杂有气体，若是，启动主动排气，使制动管路内的所有制动液通过出液阀排放至制动油壶内，所述制动油壶能够将纯净的制动液输送至所述伺服缸的活塞腔内，以将掺杂于制动液内的气体排出。

作为优选，当同时满足制动性能异常响应和制动压力速度异常响应时，确定制动管路内的制动液中掺杂有气体。

作为优选，所述满足制动性能异常响应包括以下步骤：

根据制动踏板的预设位移、预设制动性能参数确定函数关系；

获取制动踏板的实际位移和实际制动性能参数，如果实际位移和实际制动性能参数不能满足函数关系，确定制动性能异常响应。

作为优选，所述满足制动压力速度异常响应包括以下步骤：

获取制动踏板的实际位移变化率；

获取实际制动建压速率或实际泄压速率；

如果制动踏板的实际位移变化率大于实际制动建压速率，或制动踏板的实际位移变化率大于实际泄压速率，确定制动压力速度异常响应。

作为优选，在所述启动主动排气步骤之前，如果驾驶员和集成式制动***的外部均没有制动请求，启动主动排气动作；如果驾驶员和集成式制动***的外部中至少一个具有制动请求，不启动主动排气动作。

作为优选，所述启动主动排气包括以下步骤：

关闭隔离阀并同时开启伺服阀、进液阀和出液阀，制动电机通过伺服缸的活塞杆驱动活塞在伺服缸的内腔从初始位置移动至预设位置，以将位于活塞的初始位置和预设位置之间腔体内的制动液经过伺服阀、进液阀进入轮缸内，并通过出液阀(排放至制动油壶内，以完成制动管路内制动液的排放；

关闭隔离阀、伺服阀、进液阀和出液阀，制动电机通过伺服缸的活塞杆驱动活塞在伺服缸的内腔从预设位置移动至初始位置，使从制动油壶流出的纯净制动液填充至位于活塞的初始位置和预设位置之间的腔体内，以完成制动管路内制动液的更换。

作为优选，沿伺服缸的轴向方向设置有多个预设位置，伺服缸的活塞移动至其中一个预设位置，以完成一次制动管路内制动液的排放，并在完成一次与其中一个预设位置相对应的制动管路内制动液的更换之后，伺服缸的活塞移动至下一个预设位置，并完成与下一个预设位置相对应的一次制动管路内制动液的排放和一次制动管路内制动液的更换过程，直至伺服缸的活塞历遍所有预设位置。

作为优选，所述预设位置为伺服缸内活塞的最大极限位置和/或伺服缸内活塞的初始位置和最大极限位置之间的任意位置。

本发明的有益效果：

本发明提供的集成式制动***，将制动管路在轮缸处的布置进行改进，以将出液阀连接点移动至轮缸的活塞末端，确保能够将制动管路中所有制动液通过出液阀返回到制动油壶中。该集成式制动***无需在轮缸外部安装额外的传感器以及执行器，不影响集成式制动***的原有功能特性，生产成本低，智能化程度高。

本发明提供的集成式制动***控制方法，能够主动识别制动管路中的制动液是否存在气体掺杂，确定制动液有气体掺杂后，打开出液阀，并通过制动电机推动伺服缸内活塞移动，从而主动将制动管路中的制动液泵入制动油壶内，并补充纯净制动液进入伺服缸的活塞腔内，完成排净掺杂气体的制动液的过程，确保纯净制动液重新填满制动管路。该集成式制动***控制方法能够实时检测制动***的制动液是否存在气体掺杂的情况，一旦发现之后能够主动进行排气处理，及时消除集成式制动***的安全隐患，提高行车安全性。

附图说明

图1是本发明集成式制动***的结构示意图；

图2是本发明集成式制动***控制方法的流程图。

图中：

1、制动主缸；2、制动踏板；3、踏板传感器；4、模拟阀；5、踏板感觉模拟器；6、制动电机；7、伺服缸；8、轮缸；9、阀块；91、进液阀；92、出液阀；93、隔离阀；94、伺服阀；10、主缸压力传感器；11、伺服压力传感器； 12、制动油壶；13、单向阀；14、检测阀。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本实施例提供了一种集成式制动***，适用于汽车技术领域，特别是电动汽车。该集成式制动***包括驾驶员制动意图模块、液压制动力控制模块、再生制动力请求模块(图中未示出)及制动力协调模块(图中未示出)，驾驶员制动意图模块被配置为获取驾驶员制动意图，再生制动力请求模块被配置为请求能够产生目标再生制动力，并根据目标再生制动力对驱动电机进行控制和发电，以将轮缸8(如图1所示)的动能转化成电能并储存在电池中。根据驾驶员制动意图和当前再生制动力，制动力协调模块协调液压制动力控制模块和再生制动力请求模块，使再生制动力请求模块请求产生目标再生制动力，液压制动力控制模块产生目标液压制动力。利用制动力协调模块对再生制动力请求模块和液压制动力控制模块进行协调和分配，从而实现制动能量的高效回收。

具体地，如图1所示，驾驶员制动意图模块包括制动主缸1、制动踏板2、踏板传感器3、模拟阀4及踏板感觉模拟器5，制动踏板2连接于制动主缸1内的活塞杆，踏板传感器3用于检测制动踏板2的实际位移和实际位移变化率，以获取驾驶员制动意图，制动主缸1的活塞腔通过模拟阀4选择性连通于踏板感觉模拟器5。

利用踏板传感器3实现对制动踏板2的实际位移和实际位移变化率的检测，能够准确识别驾驶员制动意图，兼顾安全性和舒适性。同时，在制动主缸1的活塞腔通过模拟阀4连通于踏板感觉模拟器5时，使得踏板感觉模拟器5能够模拟驾驶员踩踏制动踏板2的感觉。

当需要液压制动力控制模块来执行特定的目标液压制动力时，在液压制动力控制模块接受制动力协调模块的请求之后，打开模拟阀4，使制动主缸1的活塞腔通过模拟阀4连通于踏板感觉模拟器5，以建立模拟制动踏板2的感觉。采用这种方式的主要目的具有两个；第一，为制动主缸1内的制动液提供了流动的路径和容纳空间，避免制动主缸1内制动液对液压制动力控制模块产生干扰，实现制动解耦；第二，利用踏板感觉模拟器5能够真实反映驾驶员制动意图。

其中，踏板感觉模拟器5具体为弹簧或缓冲器单元，踏板感觉模拟器5可根据整车要求分别调整，还可按照不同行驶情况(如紧急制动)或操作模式(如运动)进行单独调整，能在无需任何附加措施的条件下，实现再生制动与舒适性的统一。

进一步地，液压制动力控制模块包括制动电机6、伺服缸7、轮缸8及阀块 9，制动电机6的输出端连接于伺服缸7的活塞杆，伺服缸7的活塞腔通过阀块 9选择性连通于轮缸8，使阀块9能够调节轮缸8内的液压制动力，根据再生制动力对轮缸8的液压制动力进行精准调节，能够提高制动回收效率。同时阀块9 位于驾驶员制动意图模块和轮缸8之间，用于隔离制动主缸1的活塞腔和轮缸8，以实现制动踏板2和轮缸8内的液压制动力完全解耦。

采用高性能的制动电机6，通过驱动伺服缸7内的活塞杆并带动活塞运动，以在伺服缸7内产生主缸制动压力，从而完成建压过程。与现有制动***相比，安装尺寸小，重量轻，结构轻巧，响应更快，能够显著地提高建压速度，有效地缩短制动距离，从而满足新型高级驾驶辅助***对制动压力控制动态特性的更高要求。伺服缸7的活塞腔通过阀块9能够调节轮缸8内的液压制动力，液压制动力调节灵活。

阀块9能够隔离制动主缸1的活塞腔和轮缸8，使得在建压过程中与制动踏板2之间没有直接联系，避免在制动电机6制动过程中因耦合和切换产生的冲击，平顺性好，且可以解决电子真空泵在高压地区因气压较低无法提供和平原地区相同的真空度的问题，保证无论在气压较低的高原地区还是平原地区都能得到良好的使用，减少制动踏板2的阻力，提高用户使用感。

为了保证能够为伺服缸7和制动主缸1提供充足的制动液，如图1所示，该集成式制动***还包括制动油壶12，制动油壶12用于储存制动液，制动油壶 12分别连通于制动主缸1的活塞腔和伺服缸7的活塞腔。利用制动油壶12能够及时为伺服缸7和制动主缸1补给制动液。

可选地，在制动油壶12和制动主缸1的活塞腔之间的连接管路上设置有检测阀14，检测阀14用于该连接管路的启闭。检测阀14具体为两位两通阀，当检测阀14的工作位为左位时，制动油壶12和制动主缸1的活塞腔之间的连接管路处于导通状态，制动油壶12内的制动液可以流动至制动主缸1的活塞腔内；当检测阀14的工作位为右位时，制动油壶12和制动主缸1的活塞腔之间的连接管路处于切断状态，制动油壶12内的制动液不能流动至制动主缸1的活塞腔内。需要说明的是，检测阀14具体为常开检测阀，即检测阀14的工作位在左位。

可选地，在制动油壶12和伺服缸7的活塞腔之间的连接管路上设置有单向阀13。单向阀13具有限制制动液流动方向的作用，使得制动油壶12内的制动液能够顺利流动至伺服缸7的活塞腔内，避免伺服缸7的活塞腔内制动液回流制动油壶12内。

由于伺服缸7的活塞腔通过阀块9选择性连通于轮缸8，阀块9还能隔离制动主缸1的活塞腔和轮缸8，伺服缸7的活塞腔和制动主缸1的活塞腔均通过阀块9和轮缸8建立联系，阀块9实现了功能集成的作用。

具体地，如图1所示，阀块9包括进液阀91、出液阀92、隔离阀93及伺服阀94，进液阀91用于轮缸8的进液，出液阀92用于轮缸8的出液。隔离阀 93位于制动主缸1的活塞腔和进液阀91之间，用于中断制动主缸1的活塞腔和进液阀91之间的连接油路。伺服阀94位于伺服缸7的活塞腔和进液阀91之间，使伺服缸7的活塞腔通过伺服阀94连通于进液阀91。伺服缸7的活塞腔、伺服阀94、进液阀91、轮缸8之间形成制动管路。

由于制动管路中的制动液存在气体，会影响整个集成式制动***的制动效果，为了解决这个问题，出液阀92连接于轮缸8的活塞末端并连通于制动油壶 12，当制动管路内的制动液掺杂气体时，制动管路内的制动液能够通过出液阀 92排放至制动油壶12内，且制动油壶12能够将纯净的制动液输送至伺服缸7 的活塞腔内。

本实施例提供的集成式制动***，将制动管路在轮缸8处的布置进行改进，以将出液阀92连接点移动至轮缸8的活塞末端，确保能够将制动管路中所有制动液通过出液阀92返回到制动油壶12中。该集成式制动***无需在轮缸8外部安装额外的传感器以及执行器，不影响集成式制动***的原有功能特性，生产成本低，智能化程度高。

其中，进液阀91为常开进液阀，出液阀92为常闭出液阀，隔离阀93为常开隔离阀，伺服阀94为常闭伺服阀，模拟阀4具体为常闭模拟阀。

在通电状态下，模拟阀4上电打开，模拟阀4的工作位为右位，制动主缸1 的活塞腔与踏板感觉模拟器5相通，当驾驶员踩踏制动踏板2时，推动制动主缸1内的活塞移动，并推动其内部的制动液通过模拟阀4进入踏板感觉模拟器5 内，以达到模拟驾驶员踩踏制动踏板2的力度和位移的目的。

此时，隔离阀93上电关闭，即隔离阀93的工作位为下位，在隔离阀93的隔离作用下，制动主缸1内的制动液不能进入进液阀91内，更不会进入轮缸8内，实现制动踏板2和轮缸8的完全解耦，避免制动踏板2对轮缸8的液压制动起到干扰作用。

与此同时，伺服阀94上电打开，即伺服阀94的工作位为下位，使得伺服缸7内的制动液通过伺服阀94进入进液阀91内，从而进入轮缸8内，以完成轮缸8的建压过程。出液阀92断电关闭，出液阀92的工作位为上位，出液阀 92切断了轮缸8和制动油壶12之间的连接管路，使得轮缸8内的制动液不能回流至制动油壶12内。

在断电状态下，模拟阀4的工作位为左位，制动主缸1的活塞腔和踏板感觉模拟器5之间不连通，制动电机6、伺服缸7、踏板感觉模拟器5不起作用。如果制动电机6或伺服缸7出现故障，制动电机6和伺服缸7不能正常使用，此时，隔离阀93的工作位为上位，驾驶员在踩踏制动踏板2的同时，将制动主缸1 内的制动液通过隔离阀93进入进液阀91内，最后进入轮缸8内完成建压过程。

可以理解的是，制动电机6和伺服缸7的启动是轮缸8建压的主要途径，制动主缸1完成轮缸8建压过程是在制动电机6和伺服缸7出现故障后的备用方案，以保证在各个工况下的使用。

其中，轮缸8的数量为多个，本实施例优选轮缸8的数量为四个，四个轮缸8从上而下分别对应于左前轮缸、右前轮缸、左后轮缸及右后轮缸，则进液阀91、出液阀92的数量均为四个，每个轮缸8一一对应于一个进液阀91和一个出液阀92，隔离阀93、伺服阀94的数量均为两个，每个隔离阀93对应于其中两个进液阀91，每个伺服阀94对应于另外两个进液阀91。

具体地，从伺服缸7的活塞腔流出的制动液分成两个主路，第一主路经过其中一个伺服阀94后分成两个子路，其中一个子路通过与左前轮缸相对应的进液阀91后进入左前轮缸内，另外一个子路通过与右前轮缸相对应的进液阀91 后进入右前轮缸内；第二主路经过另外一个伺服阀94后分成两个支路，其中一个支路通过与左后轮缸相对应的进液阀91后进入左后轮缸内，另外一个支路通过与右后轮缸相对应的进液阀91后进入右后轮缸内。

从制动主缸1的活塞腔流出的制动液分成两个液路，第一液路经过其中一个隔离阀93后分成两个子路，其中一个子路通过与左前轮缸相对应的进液阀91 后进入左前轮缸内，另外一个子路通过与右前轮缸相对应的进液阀91后进入右前轮缸内；第二液路经过另外一个隔离阀93后分成两个支路，其中一个支路通过与左后轮缸相对应的进液阀91后进入左后轮缸内，另外一个支路通过与右后轮缸相对应的进液阀91后进入右后轮缸内。

需要说明是的是，该集成式制动***的前轴解耦，这些制动管路呈“II”型布置，不同于常见的“X”型布置，而且该方案只适用于小型车。

进一步地，如图1所示，该集成式制动***还包括主缸压力传感器10和伺服压力传感器11，主缸压力传感器10用于检测制动主缸1的活塞腔内制动液的压力并电连接于制动力协调模块，主缸压力传感器10所检测的压力为驾驶员期望制动压力。伺服压力传感器11用于检测伺服缸7的活塞腔内制动液的压力并电连接于制动力协调模块，伺服压力传感器11所检测的压力为实际伺服缸7的压力。

驾驶员踩下制动踏板2产生踏板位移，利用踏板感觉模拟器5模拟驾驶员踩踏制动踏板2的力度和位置，从而获取驾驶员期望制动压力，利用该驾驶员期望制动压力，可以作为制动电机6控制的输入。根据驾驶员期望制动压力以及实际伺服缸7压力的反馈对制动电机6进行前进或后退控制，以完成对轮缸8 的建压。

进一步地，如果制动踏板2的实际位移大于预设位移且制动踏板2的实际位移变化率大于预设位移变化率，驾驶员制动意图为紧急制动状态，此时关闭再生制动力请求模块；如果制动踏板2的实际位移小于预设位移和/或制动踏板 2的实际位移变化率小于预设位移变化率，驾驶员制动意图为舒适制动状态，此时启动再生制动力请求模块。

换而言之，通过踏板传感器3的位移大小及位移变化速率判断驾驶员制动意图，当制动踏板2的实际位移大于预设位移且制动踏板2的实际位移变化率大于预设位移变化率，判定为紧急制动，其余条件下判定为舒适制动状态，制动能量回收只在舒适制动状态时激活，而在紧急制动状态情况下，不激活能量回收控制。

在舒适制动情况下，通过再生制动力获取模块获取当前再生制动力，通过制动力协调模块，协调液压制动力和再生制动力的大小，此时制动力协调模块会确定目标液压制动力和目标再生制动力，然后通过再生制动力请求模块请求产生目标再生制动力，在紧急制动情况下不请求产生目标再生制动力，再生制动力请求模块可区分请求前轮再生制动力和后轮再生制动力。

本实施例还提供了一种使用上述的集成式制动***的集成式制动***控制方法，用于上述的集成式制动***，集成式制动***控制方法包括：

将制动电机6驱动伺服缸7的活塞杆移动，使伺服缸7的活塞腔内的制动液经过伺服阀94、进液阀91进入轮缸8内，以在伺服缸7的活塞腔、伺服阀 94、进液阀91、轮缸8之间形成制动管路；

实时检测制动管路内的制动液，并判断制动管路内的制动液中是否掺杂有气体，若是，启动主动排气，使制动管路内的所有制动液通过出液阀92排放至制动油壶12内，制动油壶12能够将纯净的制动液输送至伺服缸7的活塞腔内，以将掺杂于制动液内的气体排出。

本实施例提供的集成式制动***控制方法，能够主动识别制动管路中的制动液是否存在气体掺杂，确定制动液有气体掺杂后，打开出液阀92，并通过制动电机6推动伺服缸7内活塞移动，从而主动将制动管路中的制动液泵入制动油壶12内，并补充纯净制动液进入伺服缸7的活塞腔内，完成排净掺杂气体的制动液的过程，确保纯净制动液重新填满制动管路。该集成式制动***控制方法能够实时检测制动***的制动液是否存在气体掺杂的情况，一旦发现之后能够主动进行排气处理，及时消除集成式制动***的安全隐患，提高行车安全性。

当制动管路中掺杂气体时，由于气体可压缩性大于液体，制动管路会呈现一种“弹性”状态，即轮缸8的制动压力或整体的减速度无法准确跟随制动踏板2位移，即制动性能出现异常响应，同时轮缸8的制动建压或泄压速率慢于制动踏板2的移动速率，即制动压力速度出现异常响应，而且在制动液内气体掺杂越多，这种现象越明显。

为此，当同时满足制动性能异常响应和制动压力速度异常响应时，确定制动管路内的制动液中掺杂有气体。换而言之，在制动性能异常响应和制动压力速度异常响应中两个预设条件都满足时，才认定制动液中掺杂有气体，如果这两个预设条件只满足其中一个预设条件，不会认定制动液中掺杂有气体。采用这种方式，识别制动管路内制动液中是否存在气体更加精确，在确保制动液内一定掺杂气体才进行气体排放，提高排气的有效性。

具体地，满足制动性能异常响应包括以下步骤：根据制动踏板2的预设位移、预设制动性能参数确定函数关系；获取制动踏板2的实际位移和实际制动性能参数，如果实际位移和实际制动性能参数不能满足函数关系，确定制动性能异常响应。

换而言之，在该集成式制动***中储存有该函数关系，该函数关系为在没有故障、气泡等正常情况下，制动踏板2的预设位移、预设制动性能参数之间满足的对应或映射关系，例如，横坐标为制动踏板2的预设位移，纵坐标为预设制动性能参数，两者满足一定的曲线关系。在利用踏板传感器3检测并获取制动踏板2的实际位移的同时，获取在整体运动状态下实际制动性能参数，如果实际位移和实际制动性能参数所确定的值刚好在该曲线上，意味着实际位移和实际制动性能参数满足函数关系，制动性能没有异常响应；如果实际位移和实际制动性能参数所确定的值不在该曲线上，意味着实际位移和实际制动性能参数不能满足函数关系，确定制动性能异常响应。

可以理解的是，轮缸8的制动压力会直接影响轮缸8的制动力，并导致整体的行进速度，从而影响整车的减速度，因此制动压力和整车的减速度这两个参数都可以用来表征制动性能。为此，预设制动性能参数包括轮缸8的预设制动压力和整车的预设减速度，实际制动性能参数包括轮缸8的实际制动压力和整车的实际减速度。可以理解的是，在进行比对时，轮缸8的预设制动压力和轮缸8的实际制动压力进行比对，或整车的预设减速度和整车的实际减速度进行比对。

具体地，满足制动压力速度异常响应包括以下步骤：获取制动踏板2的实际位移变化率；获取实际制动建压速率或实际泄压速率；如果制动踏板2的实际位移变化率大于实际制动建压速率，或制动踏板2的实际位移变化率大于实际泄压速率，确定制动压力速度异常响应。

换而言之，由于驾驶员踩踏制动踏板2的快慢，影响制动踏板2的位移变化率，在通过踏板感觉模拟器5的模拟后，制动电机6通过驱动伺服缸7内活塞移动，以完成轮缸8的建压或泄压过程。该集成式制动***内储存有在没有故障、气泡等正常情况下，制动踏板2的位移变化率和制动建压速率或泄压速率的函数关系。

例如，横坐标为制动踏板2的预设位移变化，纵坐标为制动建压速率或泄压速率，两者满足一定的曲线关系。在利用踏板传感器3检测并获取制动踏板2 的实际位移变化的同时，并获取轮缸8的实际制动建压速率或实际泄压速率，如果实际位移变化率和实际制动建压速率或实际泄压速率所确定的值刚好在该曲线上，意味着实际位移变化率和实际制动建压速率或实际泄压速率满足函数关系，制动压力速度没有异常响应；如果实际位移变化率和实际制动建压速率或实际泄压速率所确定的值不在该曲线上，意味着实际位移变化率和实际制动建压速率或实际泄压速率不能满足函数关系，确定制动压力速度异常响应。

在制动管路中填充纯净制动液情况下，制动性能没有异常响应，制动压力速度没有异常响应。但是当制动管路中掺杂气体时，由于气体可压缩性大于液体，所以制动管路会呈现一种“弹性”状态，即轮缸8的实际制动压力或整体的实际减速度无法准确跟随制动踏板2的实际位移，同时轮缸8的实际建压速率或泄压速率慢于制动踏板2的实际位移变化率。通过以上关系便能够实时检测制动管路是否存在气体掺杂，如果确定掺杂则准备启动主动排气过程。

在启动主动排气步骤之前，需要寻找主动排气的时机。如果驾驶员和集成式制动***的外部均没有制动请求，启动主动排气动作；如果驾驶员和集成式制动***的外部中至少一个具有制动请求，不启动主动排气动作。选择在驾驶员或集成式制动***的外部制动没有请求的情况下进行主动排气，能够不影响制动***正常工作过程，以保证良好的制动效果。

在确定好启动主动排气的时机后，为了保证能够将制动管路内全部气体排放，启动主动排气的步骤主要分为，第一步，含有气体的制动液排出；第二步，清洁制动液的补给，通过这两步骤，完成制动管路内制动液的彻底更新。

在执行第一步时，关闭隔离阀93，避免制动主缸1的制动液对轮缸8的建压的影响，实现制动解耦，并同时开启伺服阀94、进液阀91和出液阀92，以保证制动管路的连通。利用踏板感觉模拟器5模拟出驾驶员的制动意图之后，控制制动电机6的转速和工作时间，制动电机6通过伺服缸7的活塞杆驱动活塞在伺服缸7的内腔从初始位置移动至预设位置，以将位于活塞的初始位置和预设位置之间腔体内的制动液经过伺服阀94、进液阀91进入轮缸8内，并通过出液阀92排放至制动油壶12内，以完成制动管路内制动液的排放。

在执行第二步时，关闭隔离阀93，避免制动主缸1的制动液对轮缸8的建压的影响，并同时关闭伺服阀94、进液阀91和出液阀92，关闭伺服阀94、进液阀91，使伺服缸7内的制动液不能进入轮缸8内，关闭出液阀92，使轮缸8 内的制动液不能回流至制动油壶12内。制动电机6通过伺服缸7的活塞杆驱动活塞在伺服缸7的内腔从预设位置移动至初始位置，以为纯净制动液提供容纳空间，使从制动油壶12流出的纯净制动液填充至位于活塞的初始位置和预设位置之间的腔体内，以完成制动管路内制动液的更换。

如果伺服缸7内的活塞腔的容积较小或者制动管路的长度比较长，采用这两个步骤全部制动液内的气泡无法完全排出，导致制动液内的气体排出不彻底。为了解决这个问题，沿伺服缸7的轴向方向设置有多个预设位置，伺服缸7的活塞移动至其中一个预设位置，以完成一次制动管路内制动液的排放，并在完成一次与其中一个预设位置相对应的制动管路内制动液的更换之后，伺服缸7 的活塞移动至下一个预设位置，并完成与下一个预设位置相对应的一次制动管路内制动液的排放和一次制动管路内制动液的更换过程，直至伺服缸7的活塞历遍所有预设位置。

采用这种方式，往复循环多次后排净制动液内掺杂的气体，确保纯净制动液重新填满制动管路，保证集成式制动***的安全性能。

优选地，预设位置为伺服缸7内活塞的最大极限位置和/或伺服缸7内活塞的初始位置和最大极限位置之间的任意位置。如果预设位置为伺服缸7内活塞的最大极限位置，则在完成一次制动管路内制动液的排放和更换时，伺服缸7 内的活塞均具有最大行程位移。如果预设位置为伺服缸7内活塞的初始位置和最大极限位置之间的任意位置，使在制动管路内制动液每次排放时，伺服缸7 内活塞都具有不同的行程。

本实施例优选，预设位置为伺服缸7内活塞的最大极限位置、伺服缸7内活塞的初始位置和最大极限位置之间的任意位置。例如，预设位置具有三个，其分别为初始位置和最大极限位置之间的1/3位置处、初始位置和最大极限位置之间的2/3位置处及最大极限位置。

具体地，隔离阀93上电关闭，伺服阀94上电开启，出液阀92上电开启，制动电机6进行上电准备，制动电机6推动伺服缸7内活塞匀速前进至伺服缸7 内腔的1/3位置处，排除管路中一部分掺杂气体制动液。

接着，隔离阀93维持上电关闭，伺服阀94下电关闭，出液阀92下电关闭，制动电机6维持上电，制动电机6带动伺服缸7内活塞匀速回退至伺服缸7的初始位置处，单向阀94在大气压作用下开启，从制动油壶12中补充纯净制动液，伺服缸7吸收制动油壶12的纯净制动液。

为了将掺杂气体的制动液全部排除干净，由于第一次活塞前进至伺服缸7 内腔的1/3位置处并退回补液，则第二次活塞前进至伺服缸7内腔的2/3处并退回补液，第三次活塞前进至伺服缸7内腔的3/3处并退回补液，即直至抵达活塞的最大极限位置，从而彻底排净制动管路内气体。

可以理解的是，在此期间如果驾驶员踩踏板或存在外部制动请求，则立即停止主动排气过程，确保优先响应制动请求，待完成制动命令后继续进行主动排气。

如图2所示，本实施例提供的集成式制动***控制方法的步骤如下所示：

S1、根据制动踏板2的预设位移、预设制动性能参数确定函数关系；

S2、获取制动踏板2的实际位移和实际制动性能参数；

S3、判断实际位移和实际制动性能参数是否满足函数关系，若是，返回S1，若否，执行S10；

S4、获取制动踏板2的实际位移变化率、实际制动建压速率或实际泄压速率；

S5、判断制动踏板2的实际位移变化率是否大于实际制动建压速率，或制动踏板2的实际位移变化率是否大于实际泄压速率，若是，执行S10，若否，返回S4；

S10、确定制动性能异常响应；

S11、判断驾驶员和集成式制动***的外部是否均没有制动请求，若是，执行S12，若否，执行S13；

S12、启动主动排气；

S13、关闭隔离阀93、伺服阀94、进液阀91和出液阀92，以关闭主动排气；

S14、关闭隔离阀93并同时开启伺服阀94、进液阀91和出液阀92，制动电机6通过伺服缸7的活塞杆驱动活塞在伺服缸7的内腔从初始位置移动至预设位置，以将位于活塞的初始位置和预设位置之间腔体内的制动液经过伺服阀 94、进液阀91进入轮缸8内，并通过出液阀92排放至制动油壶12内，以完成制动管路内制动液的排放；

S15、闭隔离阀93、伺服阀94、进液阀91和出液阀92，制动电机6通过伺服缸7的活塞杆驱动活塞在伺服缸7的内腔从预设位置移动至初始位置，使从制动油壶12流出的纯净制动液填充至位于活塞的初始位置和预设位置之间的腔体内，以完成制动管路内制动液的更换。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例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例或示例中。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例或示例。

此外，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种集成式制动***，其特征在于，包括：

制动主缸(1)、制动踏板(2)、踏板传感器(3)、模拟阀(4)及踏板感觉模拟器(5)，所述制动踏板(2)连接于所述制动主缸(1)内的活塞杆，所述踏板传感器(3)用于检测所述制动踏板(2)的实际位移和实际位移变化率，所述制动主缸(1)的活塞腔通过所述模拟阀(4)选择性连通于所述踏板感觉模拟器(5)；

制动电机(6)、伺服缸(7)，所述制动电机(6)的输出端连接于所述伺服缸(7)的活塞杆；

轮缸(8)、进液阀(91)及出液阀(92)，所述进液阀(91)用于所述轮缸(8)的进液，所述出液阀(92)连接于所述轮缸(8)的活塞末端；

隔离阀(93)，位于所述制动主缸(1)的活塞腔和所述进液阀(91)之间，用于中断所述制动主缸(1)的活塞腔和所述进液阀(91)之间的连接油路；

伺服阀(94)，位于所述伺服缸(7)的活塞腔和所述进液阀(91)之间，使所述伺服缸(7)的活塞腔通过所述伺服阀(94)选择性连通于所述进液阀(91)，所述伺服缸(7)的活塞腔、所述伺服阀(94)、所述进液阀(91)、所述轮缸(8)之间形成制动管路；

制动油壶(12)，所述制动油壶(12)被配置为能够分别连通于所述制动主缸(1)的活塞腔、所述伺服缸(7)的活塞腔及所述出液阀(92)，当所述制动管路内的制动液掺杂气体时，所述制动管路内的所述制动液能够通过所述出液阀(92)排放至所述制动油壶(12)内，且所述制动油壶(12)能够将纯净的制动液输送至所述伺服缸(7)的活塞腔内。

2.根据权利要求1所述的集成式制动***，其特征在于，还包括：

主缸压力传感器(10)，用于检测所述制动主缸(1)的活塞腔内制动液的压力；

伺服压力传感器(11)，用于检测所述伺服缸(7)的活塞腔内制动液的压力。

3.一种使用权利要求1-2任一项所述的集成式制动***的集成式制动***控制方法，其特征在于，所述集成式制动***控制方法包括：

将制动电机(6)驱动伺服缸(7)的活塞杆移动，使伺服缸(7)的活塞腔内的制动液经过伺服阀(94)、进液阀(91)进入轮缸(8)内，以在伺服缸(7)的活塞腔、伺服阀(94)、进液阀(91)、轮缸(8)之间形成制动管路；

实时检测制动管路内的制动液，并判断制动管路内的制动液中是否掺杂有气体，若是，启动主动排气，使制动管路内的所有制动液通过出液阀(92)排放至制动油壶(12)内，所述制动油壶(12)能够将纯净的制动液输送至所述伺服缸(7)的活塞腔内，以将掺杂于制动液内的气体排出。

4.根据权利要求3所述的集成式制动***控制方法，其特征在于，当同时满足制动性能异常响应和制动压力速度异常响应时，确定制动管路内的制动液中掺杂有气体。

5.根据权利要求4所述的集成式制动***控制方法，其特征在于，所述满足制动性能异常响应包括以下步骤：

根据制动踏板(2)的预设位移、预设制动性能参数确定函数关系；

获取制动踏板(2)的实际位移和实际制动性能参数，如果实际位移和实际制动性能参数不能满足函数关系，确定制动性能异常响应。

6.根据权利要求4所述的集成式制动***控制方法，其特征在于，所述满足制动压力速度异常响应包括以下步骤：

获取制动踏板(2)的实际位移变化率；

获取实际制动建压速率或实际泄压速率；

如果制动踏板(2)的实际位移变化率大于实际制动建压速率，或制动踏板(2)的实际位移变化率大于实际泄压速率，确定制动压力速度异常响应。

7.根据权利要求3所述的集成式制动***控制方法，其特征在于，在所述启动主动排气步骤之前，如果驾驶员和集成式制动***的外部均没有制动请求，启动主动排气动作；如果驾驶员和集成式制动***的外部中至少一个具有制动请求，不启动主动排气动作。

8.根据权利要求3所述的集成式制动***控制方法，其特征在于，所述启动主动排气包括以下步骤：

关闭隔离阀(93)并同时开启伺服阀(94)、进液阀(91)和出液阀(92)，制动电机(6)通过伺服缸(7)的活塞杆驱动活塞在伺服缸(7)的内腔从初始位置移动至预设位置，以将位于活塞的初始位置和预设位置之间腔体内的制动液经过伺服阀(94)、进液阀(91)进入轮缸(8)内，并通过出液阀(92)排放至制动油壶(12)内，以完成制动管路内制动液的排放；

关闭隔离阀(93)、伺服阀(94)、进液阀(91)和出液阀(92)，制动电机(6)通过伺服缸(7)的活塞杆驱动活塞在伺服缸(7)的内腔从预设位置移动至初始位置，使从制动油壶(12)流出的纯净制动液填充至位于活塞的初始位置和预设位置之间的腔体内，以完成制动管路内制动液的更换。

9.根据权利要求8所述的集成式制动***控制方法，其特征在于，沿伺服缸(7)的轴向方向设置有多个预设位置，伺服缸(7)的活塞移动至其中一个预设位置，以完成一次制动管路内制动液的排放，并在完成一次与其中一个预设位置相对应的制动管路内制动液的更换之后，伺服缸(7)的活塞移动至下一个预设位置，并完成与下一个预设位置相对应的一次制动管路内制动液的排放和一次制动管路内制动液的更换过程，直至伺服缸(7)的活塞历遍所有预设位置。

10.根据权利要求9所述的集成式制动***控制方法，其特征在于，所述预设位置为伺服缸(7)内活塞的最大极限位置和/或伺服缸(7)内活塞的初始位置和最大极限位置之间的任意位置。

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