CN113335242A - 一种集成式制动能量回收***及集成式制动能量回收方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于车辆技术领域，公开了一种集成式制动能量回收***及集成式制动能量回收方法。该集成式制动能量回收***包括：驾驶员制动意图模块获取驾驶员制动意图；液压制动力控制模块实现制动踏板和轮缸内的液压制动力完全解耦；再生制动力获取模块获取当前再生制动力；再生制动力请求模块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。该集成式制动能量回收***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。

Description

一种集成式制动能量回收***及集成式制动能量回收方法

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能量回收***及集成式制动能量回收方法。

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。

传统制动***的能量回收控制方法，通过真空助力器和真空泵共同实现。由于电动车上没有设置传统的发动机，无法为真空助力器提供真空度，使真空助力器无真空下无法提供制动助力。为了满足使用需要，在现有传统制动***的基础上加电子真空泵(EVP，Electronics Vacum Pump)、真空罐及踏板行程传感器(PTS，Pedal Travel Sensor)，电子真空泵为真空助力器提供动力源，真空罐用于存储一定容积的真空，使***的真空度更稳定，同时降低电子真空泵的启动频次，增长电子真空泵使用寿命。踏板行程传感器能够给电机控制器提供制动信号，有效利用制动空行程进行能量回收，提高能量回收率。

采用这种方式，电机回馈制动力直接叠加在原有摩擦制动力之上，不调节原有摩擦制动力，能量回收率低，且电机回馈制动和摩擦制动的耦合与切换容易产生冲击，导致制动舒适性差。当在气压比较低的高原地区时，电子真空泵无法提供和在平原地区一样高的真空度，导致真空助力器的助力差，踏板力会变大，从而影响用户使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种集成式制动能量回收***及集成式制动能量回收方法，制动回收效率高，并能够同时兼顾。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种集成式制动能量回收***，包括：

驾驶员制动意图模块，所述驾驶员制动意图模块包括制动主缸、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，以获取驾驶员制动意图，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；

液压制动力控制模块，所述液压制动力控制模块包括制动电机、伺服缸、轮缸及阀块，所述制动电机的输出端连接于所述伺服缸的活塞杆，所述伺服缸的活塞腔通过所述阀块选择性连通于所述轮缸，使所述阀块能够调节所述轮缸内的液压制动力，且所述阀块位于所述驾驶员制动意图模块和所述轮缸之间，用于隔离所述制动主缸的活塞腔和所述轮缸，以实现所述制动踏板和所述轮缸内的液压制动力完全解耦；

再生制动力获取模块，被配置为获取当前再生制动力；

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，以将所述轮缸的动能转化成电能并储存在电池中；

制动力协调模块，根据所述驾驶员制动意图和所述当前再生制动力，所述制动力协调模块协调所述液压制动力控制模块和所述再生制动力请求模块。

作为优选，所述阀块包括：

进液阀，用于所述轮缸的进液；

出液阀，用于所述轮缸的出液；

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连通于所述进液阀。

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并电连接于所述制动力协调模块；

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并电连接于所述制动力协调模块。

作为优选，还包括制动油壶，所述制动油壶用于储存制动液，所述制动油壶分别连通于所述制动主缸的活塞腔和所述伺服缸的活塞腔。

作为优选，在所述制动油壶和所述伺服缸的活塞腔之间的连接管路上设置有单向阀。

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能量回收***的集成式制动能量回收方法，所述集成式制动能量回收方法包括：

通过驾驶员制动意图模块获取驾驶员制动意图；

利用再生制动力获取模块获取当前再生制动力；

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和/或液压制动力控制模块启动；

在再生制动力请求模块启动时，再生制动力请求模块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并发电，使由车轮动能产生的电能储存在电池中；

在液压制动力控制模块启动时，液压制动力控制模块通过控制制动电机、伺服缸及阀块，使轮缸达到目标液压制动力。

作为优选，如果制动踏板的实际位移大于预设位移且制动踏板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；

如果制动踏板的实际位移小于预设位移和/或制动踏板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。

作为优选，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，使制动主缸的活塞腔通过模拟阀连通于踏板感觉模拟器，以建立模拟制动踏板的感觉。

作为优选，在踏板感觉模拟器和制动主缸产生制动压力后，利用主缸压力传感器检测所述制动主缸的活塞腔内制动液的压力并将其传递给制动力协调模块，使制动力协调模块控制液压制动力控制模块启动。

作为优选，启动液压制动力控制模块包括以下步骤：

在建立模拟制动踏板的感觉的同时，关闭隔离阀并打开伺服阀，使进液阀和制动主缸切断，进液阀和伺服缸相连通；之后通过控制制动电机的转速、进液阀的启闭和出液阀的启闭，使轮缸达到目标液压制动力。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种集成式制动能量回收***，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。

利用踏板传感器实现对制动踏板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，在制动主缸的活塞腔通过模拟阀连通于踏板感觉模拟器时，使得踏板感觉模拟器能够模拟驾驶员踩踏制动踏板的感觉。

采用高性能的制动电机，通过驱动伺服缸内的活塞杆并带动活塞运动，以在伺服缸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。伺服缸的活塞腔通过阀块能够调节轮缸内的液压制动力，液压制动力调节灵活。阀块能够隔离制动主缸的活塞腔和轮缸，使得在建压过程中与制动踏板之间没有直接联系，避免在制动电机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，减少制动踏板的阻力，提高用户使用感。

本发明提供的种集成式制动能量回收方法，根据驾驶员制动意图模块获取驾驶员制动意图，从而计算驾驶员的制动需求。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，能进行回馈力矩和液压力矩的协调，从而实现制动能量的高效回收。

附图说明

图1是本发明集成式制动能量回收***的框架示意图；

图2是本发明集成式制动能量回收***的结构示意图。

图中：

100、驾驶员制动意图模块；200、液压制动力控制模块；300、再生制动力获取模块；400、再生制动力请求模块；500、制动力协调模块；

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能量回收***，适用于汽车技术领域，特别是电动汽车。如图1所示，该集成式制动能量回收***包括驾驶员制动意图模块100、液压制动力控制模块200、再生制动力获取模块300、再生制动力请求模块400及制动力协调模块500，驾驶员制动意图模块100被配置为获取驾驶员制动意图，再生制动力获取模块300被配置为获取当前再生制动力，再生制动力请求模块400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2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500协调液压制动力控制模块200和再生制动力请求模块400，使再生制动力请求模块400请求产生目标再生制动力，液压制动力控制模块200产生目标液压制动力。利用制动力协调模块500对再生制动力请求模块400和液压制动力控制模块200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2所示，驾驶员制动意图模块100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。

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200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100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2所示，该集成式制动能量回收***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的工作为在左位。

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2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。

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的减压过程。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8内。

需要说明是的是，该集成式制动能量***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2所示，该集成式制动能量回收***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500，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500，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。

本实施例还提供了一种一种使用上述的集成式制动能量回收***的集成式制动能量回收方法，，用于控制上述的集成式制动能量回收***，集成式制动能量回收方法包括：通过驾驶员制动意图模块100获取驾驶员制动意图；利用再生制动力获取模块300获取当前再生制动力；根据驾驶员制动意图和当前再生制动力，制动力协调模块500协调液压制动力控制模块200和再生制动力请求模块400，使再生制动力请求模块400和/或液压制动力控制模块200启动；在再生制动力请求模块400启动时，再生制动力请求模块400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并发电，使由车轮动能产生的电能储存在电池中；在液压制动力控制模块200启动时，液压制动力控制模块200通过控制制动电机6、伺服缸7及阀块9，使轮缸8达到目标液压制动力。

本实施例提供的集成式制动能量回收方法，根据驾驶员制动意图模块100获取驾驶员制动意图，从而计算驾驶员的制动需求。利用制动力协调模块500对再生制动力请求模块400和液压制动力控制模块200进行协调和分配，能进行回馈力矩和液压力矩的协调，从而实现制动能量的高效回收。

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400；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400。

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300获取当前再生制动力，通过制动力协调模块500，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500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400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400可区分请求前轮再生制动力和后轮再生制动力。

需要特别说明的是，在舒适制动状态时，制动力协调模块500会优先确定目标再生制动力，制动力协调模块500对液压制动力的确定为辅助补充，以保证能量回收的高效性。

当需要液压制动力控制模块200来执行特定的目标液压制动力时，在液压制动力控制模块200接受制动力协调模块500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200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。

在踏板感觉模拟器5和制动主缸1产生制动压力后，利用主缸压力传感器10检测制动主缸1的活塞腔内制动液的压力并将其传递给制动力协调模块500，使制动力协调模块500控制液压制动力控制模块200启动。采用这种方式，为液压制动力控制模块200提供了启动开始的时刻，响应速度快、响应准确性高。

在启动液压制动力控制模块200包括以下步骤：在建立模拟制动踏板2的感觉的同时，关闭隔离阀93并打开伺服阀94，使进液阀91和制动主缸1切断，进液阀91和伺服缸7相连通；之后通过控制制动电机6的转速、进液阀91的启闭和出液阀92的启闭，使轮缸8达到目标液压制动力。

在正常制动工作且处于能量回收状态时，液压制动力控制模块200根据需要达到的总目标制动压力和能量回收制动能够提供的当前再生制动力，计算所需的目标液压制动力，通过对制动电机6位置速度、电流等多闭环控制，推动伺服缸7精确运动并在轮缸8建立压力，并同时控制进液阀91、出液阀92，以对轮缸8实行压力控制，从而分别满足前后轮缸8的目标液压制动压力。

如果左前轮缸和左后轮缸的目标液压制动压力不同，需要对左前轮缸和左后轮缸分别控制。定义左前轮缸的目标液压制动压力为第一目标液压制动压力，左后轮缸的目标液压制动压力为第二目标液压制动压力，其中第一目标液压制动压力大于第二目标液压制动压力。此时根据较大的第一目标液压制动压力，液压制动力控制模块200计算得到制动电机6转速等控制参数，控制制动电机6推动伺服缸7产生第一目标液压制动压力，此时与左前轮缸和左后轮缸相对应的两个进液阀91均打开，使得左前轮缸达到第一目标液压制动压力，左后轮缸通过对轮缸8压力监测，当左后轮缸压力达到第二目标液压制动压力时，关闭与左后轮缸相对应的进液阀91，此时左后轮缸达到第二目标液压制动压力。

可以理解的是，右前轮缸和右后轮缸的控制类似，故不再详细赘述。在制动力协调模块500对各个轮缸8分配的目标液压制动力发生变化时，通过调节各个轮缸8的进液阀91、出液阀92调整相对应的目标液压制动力，从而能够实时精准协调前后轮缸的目标液压制动力及目标再生制动力，以保证制动平顺性和一致性。

该集成式制动能量回收方法可以快速应用和推广，根据驾驶员意图及车辆状态进行合理的控制能量回收，能量回收可在刹车或滑行阶段有效的回收电能，以达到提升整车续航里程的目的。

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)

1.一种集成式制动能量回收***，其特征在于，包括：

驾驶员制动意图模块(100)，所述驾驶员制动意图模块(100)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，以获取驾驶员制动意图，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)；

液压制动力控制模块(200)，所述液压制动力控制模块(200)包括制动电机(6)、伺服缸(7)、轮缸(8)及阀块(9)，所述制动电机(6)的输出端连接于所述伺服缸(7)的活塞杆，所述伺服缸(7)的活塞腔通过所述阀块(9)选择性连通于所述轮缸(8)，使所述阀块(9)能够调节所述轮缸(8)内的液压制动力，且所述阀块(9)位于所述驾驶员制动意图模块(100)和所述轮缸(8)之间，用于隔离所述制动主缸(1)的活塞腔和所述轮缸(8)，以实现所述制动踏板(2)和所述轮缸(8)内的液压制动力完全解耦；

再生制动力获取模块(300)，被配置为获取当前再生制动力；

再生制动力请求模块(400)，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，以将所述轮缸(8)的动能转化成电能并储存在电池中；

制动力协调模块(500)，根据所述驾驶员制动意图和所述当前再生制动力，所述制动力协调模块(500)协调所述液压制动力控制模块(200)和所述再生制动力请求模块(400)。

2.根据权利要求1所述的集成式制动能量回收***，其特征在于，所述阀块(9)包括：

进液阀(91)，用于所述轮缸(8)的进液；

出液阀(92)，用于所述轮缸(8)的出液；

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)连通于所述进液阀(91)。

3.根据权利要求1所述的集成式制动能量回收***，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并电连接于所述制动力协调模块(500)；

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并电连接于所述制动力协调模块(500)。

4.根据权利要求1所述的集成式制动能量回收***，其特征在于，还包括制动油壶(12)，所述制动油壶(12)用于储存制动液，所述制动油壶(12)分别连通于所述制动主缸(1)的活塞腔和所述伺服缸(7)的活塞腔。

5.根据权利要求4所述的集成式制动能量回收***，其特征在于，在所述制动油壶(12)和所述伺服缸(7)的活塞腔之间的连接管路上设置有单向阀(13)。

6.一种使用权利要求1-5任一项所述的集成式制动能量回收***的集成式制动能量回收方法，其特征在于，所述集成式制动能量回收方法包括：

通过驾驶员制动意图模块(100)获取驾驶员制动意图；

利用再生制动力获取模块(300)获取当前再生制动力；

根据驾驶员制动意图和当前再生制动力，制动力协调模块(500)协调液压制动力控制模块(200)和再生制动力请求模块(400)，使再生制动力请求模块(400)和/或液压制动力控制模块(200)启动；

在再生制动力请求模块(400)启动时，再生制动力请求模块(400)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并发电，使由车轮动能产生的电能储存在电池中；

在液压制动力控制模块(200)启动时，液压制动力控制模块(200)通过控制制动电机(6)、伺服缸(7)及阀块(9)，使轮缸(8)达到目标液压制动力。

7.根据权利要求6所述的集成式制动能量回收方法，其特征在于，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(400)；

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(400)。

8.根据权利要求6所述的集成式制动能量回收方法，其特征在于，在液压制动力控制模块(200)接受制动力协调模块(500)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。

9.根据权利要求8所述的集成式制动能量回收方法，其特征在于，在踏板感觉模拟器(5)和制动主缸(1)产生制动压力后，利用主缸压力传感器(10)检测所述制动主缸(1)的活塞腔内制动液的压力并将其传递给制动力协调模块(500)，使制动力协调模块(500)控制液压制动力控制模块(200)启动。

10.根据权利要求8所述的集成式制动能量回收方法，其特征在于，启动液压制动力控制模块(200)包括以下步骤：

在建立模拟制动踏板(2)的感觉的同时，关闭隔离阀(93)并打开伺服阀(94)，使进液阀(91)和制动主缸(1)切断，进液阀(91)和伺服缸(7)相连通；之后通过控制制动电机(6)的转速、进液阀(91)的启闭和出液阀(92)的启闭，使轮缸(8)达到目标液压制动力。

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