本發(fā)明屬于一種輪式車輛行車制動系統(tǒng)，適用于大噸位的混合動力輪式車輛。

背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)很多混合動力輪式車輛的制動系統(tǒng)，大多采用液壓伺服助力驅(qū)動，來實現(xiàn)液壓ABS的功能。如圖1所示，該形式的液壓裝置——制動主缸1A主要采用真空助力或液助力，其制動過程為踩下制動踏板2A，主缸帶的助力器1A產(chǎn)生較高的制動壓力，通過ABS的壓力調(diào)節(jié)裝置3A進入各輪邊的制動器9A實施制動，ABS功能由制動控制器4A依據(jù)輪速信號10A、壓力信號8A和電機5A的反饋信號綜合計算，得出各輪邊需要實時調(diào)節(jié)的壓力。當需要混合制動時，制動控制器4A接根據(jù)接受到的壓力信號計算出所需的能量回收力矩，以電信號的形式發(fā)送給整車制動器6A，電機5A實現(xiàn)制動并將回收能量儲存到電池7，同時將結(jié)果反饋給制動控制器4A。帶有ABS的混合動力車輛能夠更好的實現(xiàn)能量回收以及液壓制動的相互匹配，并充分利用附著力，防止車輛抱死。但液壓伺服助力制動系統(tǒng)的問題在于助力器的壓力一般最高達10MPa左右，無法實現(xiàn)大噸位車輛液壓制動器所需的制動壓力，因此只能應(yīng)用于小噸位的乘用車輛，而目前大多數(shù)的重型車輛一般采用氣壓制動，氣制動的響應(yīng)時間比液壓制動慢0.2s～0.4s；ABS的壓力調(diào)節(jié)裝置一般為集成設(shè)計，布置在制動主缸附近，而離各輪邊的制動器較遠，因此制動器的響應(yīng)時間會受到管路長度的影響。為了解決以上存在的問題，針對大噸位的輪式車輛開發(fā)一種全液壓制動系統(tǒng)，以液壓驅(qū)動的形式實現(xiàn)ABS系統(tǒng)，又能實現(xiàn)混合動力車輛的制動能量回收。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于實現(xiàn)ABS功能和制動能量回收的同時采用新型的液壓驅(qū)動制動系統(tǒng)，取代傳統(tǒng)的液壓助力器，實現(xiàn)雙回路功能，并減少系統(tǒng)的空間占用，提高整車制動系統(tǒng)的響應(yīng)時間。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種基于混合動力的全液壓ABS制動系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括蓄能器、充液閥、電子踏板、比例閥、制動控制器，所述蓄能器通過管路連接充液閥，所述管路上設(shè)置壓力傳感器，所述比例閥連接在蓄能器和充液閥之間的管路上，所述電子踏板連接制動控制器，所述制動控制器連接比例閥，所述比例閥連接輪邊制動器。作為優(yōu)選，所述蓄能器是兩個，分別是前橋蓄能器和后橋蓄能器，所述壓力傳感器分別為兩個，分別用于測量前橋蓄能器和后橋蓄能器，所述比例閥為四個，分別連接前輪和后輪的輪邊制動器。作為優(yōu)選，車輪設(shè)置速度傳感器，所述速度傳感器連接制動控制器。作為優(yōu)選，所述充液閥由包括主閥a、設(shè)定上下限壓力的先導閥b、單向閥c和梭閥d組成(圖3所示)，所述先導閥連接主閥，所述單向閥連接主閥和梭閥，所述主閥、單向閥和先導閥的軸線互相平行，所述梭閥的軸線垂至于主閥的軸線，所述主閥垂至于軸線方向的兩端分別設(shè)置O口和P口，單向閥沿著軸線的一端設(shè)置T口，單向閥垂至于軸線的一端設(shè)置A口，梭閥垂至于軸線的一端設(shè)置A口，充液閥的P口和A口在同一面，O口和A1口、A2口位于對立面，T口在側(cè)面，P口與油泵相連，T口與油箱相連，O口與其他動力系統(tǒng)相連，A口與低壓報警開關(guān)或溢流閥相連，A1口和A2口分別與前橋蓄能器和后橋蓄能器相連。A口與A1口和A2口壓力相等。作為優(yōu)選，主閥結(jié)構(gòu)包括：閥體、主閥閥座、限位桿、主閥彈簧、螺塞以及密封圈，所述主閥閥座位于閥體的中部腔體內(nèi)，兩端設(shè)置螺塞和密封圈密封，限位桿位于右螺塞和主閥閥座之間，外部套有主閥彈簧，在P口壓力作用下，主閥閥座壓縮主閥彈簧直至閥座內(nèi)孔端面與限位桿接觸；主閥閥座和螺塞之間形成第一腔室和第二腔室，主閥閥座和閥體之間設(shè)置第三腔室和第四腔室，第三腔室和第四腔室的軸線與主閥閥座的軸線垂直，所述P口與第三腔室連通，所述O口設(shè)置在與P口相對的一側(cè)，所述O口與第四腔室連通。主閥閥座上有節(jié)流孔，不充液時節(jié)流孔將主閥的第三腔室和第四腔室和第二腔室連通，達到壓力平衡，即P口與O口的壓力相等；主閥第一腔室的閥體上開有節(jié)流孔，所述節(jié)流孔與先導閥腔相通，使得蓄能器的油液可經(jīng)由先導閥的腔進入主閥的第一腔室，推動主閥進行換向。主閥第三腔室的閥體上鑄有通道與單向閥的左腔相通。作為優(yōu)選，先導閥的結(jié)構(gòu)包括：上限閥桿、上限彈簧、上限單向閥閥芯、上限螺塞、第一閥芯、先導閥座、下限單向閥閥芯、下限閥桿、下限彈簧、卸壓螺塞，第一閥芯位于腔體中部，在先導閥座中移動，所述先導閥座兩端有密封圈密封；所述第一閥芯左側(cè)有下限單向閥閥芯，與下限閥桿接觸，下限彈簧套在下限單向閥閥芯的外部，兩端由下限單向閥閥芯的端面和卸壓螺塞實現(xiàn)定位；卸壓螺塞安裝在腔體孔的最左側(cè)，可通過旋緊深度調(diào)節(jié)下限彈簧的預(yù)緊力；所述第一閥芯右側(cè)有上限單向閥閥芯，與上限閥桿接觸，上限彈簧套在上限閥芯的外部，兩端由上限閥芯的的端面和上限螺塞定位，上限螺塞擰入腔體的最右側(cè)，直至與先導閥閥座的右端面接觸。A口與梭閥之間設(shè)置腔室c4,上限螺塞和上限單向閥閥芯之間形成腔室c3，上限螺塞上有通孔k3，使得蓄能器的油液可經(jīng)由c4腔進入c3腔,將壓力作用于上限單向閥閥芯上，所述c4腔與梭閥的中部腔c5相連，使得P口的油液可經(jīng)單向閥流入梭閥的中部腔。先導閥座上分別有三個通孔，使得當上限單向閥或下限單向閥打開時，蓄能器的油液可經(jīng)由上限單向閥芯、節(jié)流孔k2流入主閥b1腔或者經(jīng)由下限單向閥流入先導閥的c2腔，先導閥的c2腔通過卸壓螺塞與回油口T口相通。作為優(yōu)選，單向閥用于當P口壓力升高后，打開向蓄能器充液，充液完成后關(guān)閉，使蓄能器的壓力保持。單向閥結(jié)構(gòu)包括：濾芯、單向閥座、單向閥芯、回位彈簧和單向閥螺塞，單向閥座位于腔體中部，與左側(cè)濾芯和右側(cè)螺塞接觸定位在腔體內(nèi)，所述單向閥座有通孔k4與c4腔相通；單向閥芯位于閥座內(nèi)，通過壓縮右側(cè)回位彈簧在單向閥座中移動；單向閥左側(cè)腔體內(nèi)有通道與主閥b2腔相通，當主閥P口壓力經(jīng)由b2腔的通道進入單向閥，克服回位彈簧打開單向閥芯后，即可經(jīng)過閥座的通孔k4、c4腔進入梭閥的c5腔，給A1口和A2口充液。作為優(yōu)選，梭閥包括兩個完全對稱的閥芯和單向閥彈簧、螺栓和梭閥閥座，梭閥閥座31位于腔體中部，兩個單向閥閥芯相對安裝位于梭閥閥座中間，單向閥彈簧位于腔體兩端定位，所述閥芯在單向閥彈簧和梭閥閥座之間移動；梭閥閥座上有3個通孔，中間通孔與閥體形成中部腔，中部腔和單向閥的腔和先導閥的腔相通，垂直于梭閥閥座的中心線。單向閥打開后的油液經(jīng)過c4腔、c3腔、c5腔和梭閥閥座上的通孔k5，克服兩端的彈簧力后，頂開兩個單向閥，經(jīng)由閥座兩側(cè)通孔k6分別進入兩個蓄能器進行充液。如果一路蓄能器發(fā)生泄露，梭閥閥座在壓差和彈簧的作用下會向壓力低的一側(cè)移動，直至關(guān)閉該側(cè)的單向閥，另一路單向閥可不受影響繼續(xù)打開充液。作為優(yōu)選，還包括整車控制器，所述整車控制器連接制動控制器，制動控制器接受輪速傳感器、踏板電信號和壓力傳感器共同信號輸入，駕駛員踩下制動踏板，電子踏板將踏板角度轉(zhuǎn)換為電信號，計算出踏板轉(zhuǎn)動的角度和速率，將采集的信號同時輸入到制動控制器，識別駕駛員的制動意圖，即所需的制動減速度的大小，所述減速度的大小的計算公式如下：式中：M：整車質(zhì)量，單位kg；a：整車減速度，單位m/s2；n：車輪的數(shù)量；Ki：制動力矩系數(shù)，由制動器結(jié)構(gòu)決定，單位N.m.MPa-1；Pi(t)：制動輪缸等效壓力曲線，根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)選擇的經(jīng)驗數(shù)據(jù)，單位MPa；Ji：各個車輪的轉(zhuǎn)動慣量，單位kg.m2；各個車輪的角減速度，其中ωi為車輪的轉(zhuǎn)速，由輪速傳感器測得，單位rad/s；R：車輪滾動半徑，單位m。一種前面所述的制動系統(tǒng)和制動能量回收的控制方法，其特征在于，包括如下步驟：步驟一：當駕駛員踩下踏板后，電子踏板將踏板角度轉(zhuǎn)換為電信號，計算出踏板轉(zhuǎn)動的角度和速率，將采集的信號同時輸入到制動控制器4A，識別駕駛員的制動意圖，即所需的制動減速度的大小，所述減速度的大小的計算公式如下：式中：M：整車質(zhì)量，單位kg；a：整車減速度，單位m/s2；n：車輪的數(shù)量；Ki：制動力矩系數(shù)，由制動器結(jié)構(gòu)決定，單位N.m.MPa-1；Pi(t)：制動輪缸等效壓力曲線，根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)選擇的經(jīng)驗數(shù)據(jù)，單位MPa；Ji：各個車輪的轉(zhuǎn)動慣量，單位kg.m2；各個車輪的角減速度，其中ωi為車輪的轉(zhuǎn)速，由輪速傳感器測得，單位rad/s；R：車輪滾動半徑，單位m。制動控制器計算的減速度來判斷駕駛員的制動意圖，其中，輕度制動的減速度a＜al＝1m/s2，中度制動的減速度a＝1～3m/s2，緊急制動的減速度a＞ah＝3m/s2；并依照汽車理論的制動分配計算各個車輪所需制動力矩的大小，將所需制動力矩的信息提交給整車控制器；步驟二：整車控制器根據(jù)電池電壓、電流、電池的SOC值以及電機轉(zhuǎn)速等參數(shù)的具體情況進行分析計算，決定車輪制動力矩中能量回收力矩和液壓力矩的比例分配關(guān)系，在驅(qū)動輪允許的制動力矩范圍內(nèi)最大限度的應(yīng)用能量回收制動力矩；如果電機制動力仍不能滿足驅(qū)動輪的制動力矩要求，那么其余制動力矩由液壓制動力提供；當制動強度或電池的荷電狀態(tài)大于控制器設(shè)定的門限值(優(yōu)選制動強度＞0.8g或SOC＞80％)，完全采用液制動，比例閥的出口壓力由ABS調(diào)節(jié)后確定；當制動強度小于控制器設(shè)定的門限值，電機制動力矩與液壓制動力相互協(xié)調(diào)在確保安全性的前提下盡量回收制動能量；步驟三：車輛在電機或液壓制動力的作用下，速度不斷減小至停駐。當駕駛員松開制動踏板，制動控制器向整車控制器發(fā)送撤銷制動的信號，電機停止能量回收，比例閥出油口關(guān)閉，輪缸油液與回油口相通。車輪的制動力降為零，整個制動過程結(jié)束。10.一種如權(quán)利要求9所述的制動系統(tǒng)和制動能量回收的控制方法，其特征在于，步驟二進一步包括：電機模型的制動力計算公式：電機輸出轉(zhuǎn)矩受電機電氣時間常數(shù)影響，可以簡化為一階延遲環(huán)節(jié)。式中：Tm：電機的輸出轉(zhuǎn)矩，單位N.m；Te：期望的電機至輪邊轉(zhuǎn)矩(忽略傳動過程的計算)，單位N.m；te：為電機電氣時間常數(shù)，由電機定子電感和電阻確定，優(yōu)選20ms；s：傳函因子；液壓制動力模型計算公式：比例閥的動作時間較短，可視為一階延遲環(huán)節(jié)，由于比例閥的延遲相對于液壓制動中的壓力變化周期(幾十毫秒)較短，因此，將液壓制動系統(tǒng)視為一個較大的一階慣性環(huán)節(jié)。式中：Th：液壓制動力矩，單位N.m；th：整個液壓制動系統(tǒng)的等效延遲時間，優(yōu)選100ms；s：傳函因子；整車控制器對于液壓制動力和電機制動力的分配是由其控制策略決定的，在車輪不抱死的情況下，最大限度的先應(yīng)用電機制動力，其余不夠的再由液壓制動力補充；如果存在滑移情況，當ABS起作用時，初始狀態(tài)的液壓制動力矩較大，電機和液壓制動力循環(huán)實施增壓、減壓調(diào)整車輪的滑移率保持在設(shè)定范圍內(nèi)，電機制動力隨車速降低而不斷增大，液壓制動力隨車速的下降而不斷減小，其中電機和液壓制動力矩的分配比例為：T＝Tm_max·β+Th式中：T：駕駛員需要的總制動力矩，單位N.m；Tm_max：在某一轉(zhuǎn)速下電機能提供的最大發(fā)電力矩，單位N.m；β：電機制動的油門信號，為0～1之間的數(shù)值。ABS是否參與工作是由滑移信號決定，滑移率s的計算如下式所示：其中：式中：ωi：車輪的轉(zhuǎn)速，由輪速傳感器測得，單位rad/s；R：車輪滾動半徑，單位m；v：車速，單位km/h。v0：制動的初始車速，單位km/h；a：車輛減速度，計算公式見前，單位m/s2。ABS控制器采用的邏輯門限法控制過程描述如下：在制動初始，第1增壓階段至車輪加速度a＜-a0(加速度下門限值-a0)，為使車輛避免在滑移率與附著系數(shù)的關(guān)系曲線的穩(wěn)定區(qū)域進入減壓階段，還要比較車輪滑移率S，如果滑移率S＜Smin，說明車輛的滑移率偏小，則繼續(xù)增壓以使車輪充分制動，直到S＞Smin，確保進入滑移率的不穩(wěn)定區(qū)域。然后進入第2減壓階段，車輪加速度a開始回升，當車輪加速度a＞-a0且滑移率S＜Smax(滑移率上門限值Smax)時，進入第3保壓階段至a＞+a0(加速度上門限值+a0)，接著開始第4增壓階段至a＜-a0且S＞Smin，此后階段2、3、4交替循環(huán)，直至車輛基本停止，ABS控制器關(guān)閉，用常規(guī)制動使車輛徹底停止。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具有如下的優(yōu)點：1)本發(fā)明的全液壓制動系統(tǒng)是用蓄能器4B和充液閥1B取代液壓助力器或真空助力器1A，可實現(xiàn)助力器達不到系統(tǒng)壓力，從而實現(xiàn)重型車輛的全液制動。2)充液閥1B能實現(xiàn)較大范圍的系統(tǒng)壓力調(diào)節(jié)，并實現(xiàn)雙回路獨立制動功能，即一路壓力發(fā)生泄漏后，另一路可以不受影響繼續(xù)工作，保證了制動的安全性。3)ABS的控制器與制動的控制器集成，比例閥3B既是制動系統(tǒng)的執(zhí)行元件，又是ABS的壓力調(diào)節(jié)器。減少了系統(tǒng)元件，使得整車布置更加簡潔。相較于傳統(tǒng)的ABS壓力調(diào)節(jié)裝置體積較大，需靠近主缸或控制器，比例閥3B可隨意選擇安裝位置，一般靠近輪邊制動器，使得響應(yīng)更加快速。4)比例閥3B即可以雙回路控制，也可以實現(xiàn)各個輪邊獨立控制，這取決比例閥的安裝數(shù)量和控制策略，使得各軸的制動力能得到最優(yōu)分配，而不是只有前后回路的固定分配。因此可適用于多輪車輛，特別是輪轂電機驅(qū)動的混合動力車輛。5)傳統(tǒng)的伺服液壓助力無法滿足重型車的制動壓力要求(液壓助力目前一般為10MPa)，該系統(tǒng)則可根據(jù)不同的制動器要求實現(xiàn)較高壓力制動壓力(最高達16MPa)，因此在大噸位車輛上實現(xiàn)了響應(yīng)速度更快的全液壓制動；6)可對液壓制動力實時調(diào)節(jié)和主動控制，根據(jù)液壓制動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計實現(xiàn)自由分配比控制策略，即輪邊各安裝一個比例閥3B的獨立控制輸出壓力。相比傳統(tǒng)車輛可以更快地達到最大制動力矩，并能夠最大化實現(xiàn)制動能量回收；比例閥3B可安裝在靠近輪邊制動器9A的位置，使得制動器的響應(yīng)更加快速。7)通過調(diào)整控制方案可形成多用途、多形式的制動系統(tǒng)。當配合ABS工作時，能夠正確反映駕駛員的制動意圖，提供最合理的壓力變化特性，制動壓力的大小始終與踏板行程保持一致，徹底解決了傳統(tǒng)制動系統(tǒng)ABS工作時由于制動管路壓力波動使制動踏板出現(xiàn)振動的問題。附圖說明圖1為傳統(tǒng)混合動力行車制動系統(tǒng)圖；圖2為全液驅(qū)動混合動力制動系統(tǒng)圖；圖3為全液驅(qū)動混合動力制動系統(tǒng)原理圖；圖4為充液閥的三維投影圖；圖5為充液閥的二維平面圖；圖6是充液閥主閥剖面圖；圖7是充液閥先導閥剖面圖；圖8是充液閥梭閥剖面圖。具體實施方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式做詳細的說明。本文中，如果沒有特殊說明，涉及公式的，“/”表示除法，“×”、“*”表示乘法。標記帶下標和非下標表示同一個標記，例如k2和k2表示同一個標記。為解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明提供一種基于混合動力的全液壓ABS制動系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括蓄能器4B、充液閥1B、電子踏板2B、比例閥3B、制動控制器4A，所述蓄能器4B通過管路連接充液閥1B，所述管路上設(shè)置壓力傳感器8A，所述比例閥3B連接在蓄能器4B和充液閥1B之間的管路上，所述電子踏板2B連接制動控制器4A，所述制動控制器4A連接比例閥3B，所述比例閥3B連接輪邊制動器9A。本發(fā)明通過充液閥1B和蓄能器4B取代制動背景技術(shù)中的主缸1A，采用電子踏板2B取代機械制動踏板2A，采用ABS比例閥3B取代ABS壓力調(diào)節(jié)裝置3A，從而實現(xiàn)重型車輛的全液制動。本發(fā)明可以實現(xiàn)傳統(tǒng)的伺服液壓助力無法滿足重型車的制動壓力要求(液壓助力目前一般為10MPa)，該系統(tǒng)則可根據(jù)不同的制動器要求實現(xiàn)較高壓力制動壓力(最高達16MPa)，因此在大噸位車輛上實現(xiàn)了響應(yīng)速度更快的全液壓制動。本發(fā)明通過設(shè)置充液閥1B，相對于背景技術(shù)，能實現(xiàn)較大范圍的系統(tǒng)壓力調(diào)節(jié)。所述系統(tǒng)的工作過程如下：液壓泵輸出的液壓油通過充液閥1B向蓄能器4B供油，蓄能器4B油壓不斷上升，當升至充液閥1B上限壓力值時，充液閥1B停止充油，蓄能器4B保持這個壓力不變，液壓泵的油壓經(jīng)過充液閥O口去往其他動力系統(tǒng)。這時，如踩下電子踏板2B，蓄能器4B內(nèi)存儲的高壓油被釋放并通過比例閥3B作用在制動器9A的液壓缸活塞上，制動器實施制動。實際上，實施制動的過程就是蓄能器4B釋放能量的過程。此時蓄能器4B內(nèi)的液壓油壓力隨之降低。連續(xù)踩下電子踏板2B，當壓力降至充液閥1B下限壓力值時，充液閥1B內(nèi)的閥芯換向，液壓油通過充液閥1B又開始向蓄能器4B充油，直至蓄能器4B再一次達到充液閥1B的充油上限壓力。如此反復，蓄能器4B壓力始終保持在充液閥1B充油的上、下限壓力值之間，確保了制動的平穩(wěn)可靠。進一步優(yōu)選，如圖2、3所示，所述蓄能器4B、壓力傳感器8A分別為兩個，比例閥3B為四個，所述兩個蓄能器4B分別連接充液閥1B，所述四個比例閥3B分別連接前輪和后輪的輪邊制動器9A。本發(fā)明通過上述的設(shè)置，能夠?qū)崿F(xiàn)雙回路獨立制動功能，即一路壓力發(fā)生泄漏后，另一路可以不受影響繼續(xù)工作，保證了制動的安全性。本發(fā)明通過設(shè)置比例閥3B的數(shù)量即可以實現(xiàn)雙回路控制，也可以實現(xiàn)各個輪邊獨立控制。作為優(yōu)選，在汽車車輪設(shè)置速度傳感器10A，所述速度傳感器10A連接制動控制器4A。所述制動控制器4A接受速度傳感器10A的信號，以得到汽車目前的行駛速度。作為優(yōu)選，所述系統(tǒng)還包括整車控制器6A，所述整車控制器6A連接制動控制器4A。能量回收制動力矩由整車控制器6A控制。當車輪發(fā)生滑移時，制動控制器的ABS控制部分對液壓制動力矩進行動態(tài)調(diào)整，同時整車制動器6A也會根據(jù)車輪的滑移情況對能量回收制動力矩進行調(diào)整。整車控制器6A根據(jù)電機特性和電池的SOC計算得到可輸出的再生制動力，根據(jù)總制動力需求與再生制動力之差，可知此次制動中液壓制動所需的制動力，然后將信號傳遞給制動控制器4A，制動控制器4A驅(qū)動比例閥3B根據(jù)電流調(diào)整輸出到制動器的液壓力，配合驅(qū)動電機的再生制動力進行復合制動。所述系統(tǒng)還包括電池7A、電機5A，所述電池7A與整車控制器4A和電機5A連接，電機5A連接車輪。當需要執(zhí)行制動能量回收時，整車控制器6A接受來自電池7A的SOC值、電機5A的轉(zhuǎn)速等信號，并根據(jù)制動強度計算出所需要的電機制動力，向電機5A發(fā)送制動指令，同時向電池7A發(fā)送充電指令后，電機5A反轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)電機，向車輪實施制動阻力，同時對電池7A進行充電，實現(xiàn)能量回收。作為優(yōu)選，所述充液閥1B由主閥、設(shè)定上下限壓力的先導閥，一個單向閥和梭閥組成，如圖5所示，主閥位于E-E截面，先導閥和單向閥位于F-F截面，梭閥位于G-G截面。主閥的右腔b1通過閥體上的節(jié)流孔k2與先導閥第一閥芯5所在的中腔c1相連，用以實現(xiàn)先導閥的油壓對主閥換向的控制；主閥P口所在的腔體b2上鑄有通道與單向閥左腔相連，用以實現(xiàn)主閥P口油壓對單向閥的控制；單向閥閥座16的通孔k4和先導閥上限螺塞4的通孔k3、梭閥閥座31的中間通孔k5位于同一個通道截面，將單向閥右腔c4和先導閥的上限腔c3相通，用以實現(xiàn)A口壓力對先導閥換向的控制，同時單向閥右腔c4又與梭閥中部腔c5相連，用于實現(xiàn)主閥的P口壓力對梭閥的控制。主閥和先導閥都是兩位三通閥。如圖4所示，充液閥的P口和A口在同一面，O口和A1口、A2口位于對立面，T口在側(cè)面。P口與油泵相連，T口與油箱相連，O口與其他動力系統(tǒng)相連，A口與低壓報警開關(guān)或溢流閥相連，A1口和A2口分別與前橋蓄能器和后橋蓄能器相連。A口與A1口和A2口壓力相等。主閥結(jié)構(gòu)包括：閥體、主閥閥座22、限位桿23、主閥彈簧24、螺塞25以及密封圈26，所述主閥閥座22位于閥體E-E截面的中部腔體內(nèi)(圖6)，兩端各由1個螺塞25和密封圈26密封，限位桿23位于右螺塞25和主閥閥座22之間，外部套有主閥彈簧24，在P口壓力作用下，主閥閥座22壓縮主閥彈簧24直至閥座內(nèi)孔端面與限位桿23接觸。主閥閥座22和螺塞25之間形成腔室b1和b4，主閥閥座22和閥體之間設(shè)置腔室b2和b3，腔室b2和b3的軸線與主閥閥座22的軸線垂直，所述P口與b2連通，所述O口設(shè)置在與P口相對的一側(cè)，所述O口與b3連通。主閥閥座22上有節(jié)流孔k1，不充液時將主閥的b2腔、b3腔和b4腔連通，達到壓力平衡，即P口與O口的壓力相等。主閥b1腔的閥體上開有節(jié)流孔k2，所述節(jié)流孔k2位于E-E截面和F-F截面之間，與先導閥c1腔相通，使得蓄能器的油液可經(jīng)由先導閥的c1腔進入主閥的b1腔，推動主閥進行換向。主閥b2腔的閥體上鑄有通道與單向閥17的左腔相通。先導閥的結(jié)構(gòu)包括：上限閥桿1、上限彈簧2、上限單向閥閥芯3、上限螺塞4、第一閥芯5、先導閥座6、下限單向閥閥芯7、下限閥桿8、下限彈簧9、卸壓螺塞10，所有部件位于閥體F-F截面的下部腔體內(nèi)(圖7)，與主閥的腔體中心線平行。第一閥芯5位于腔體中部，在先導閥座6中移動，所述先導閥座6兩端有密封圈密封，與腔體內(nèi)部的錐面定位。所述第一閥芯5左側(cè)有下限單向閥閥芯7，與下限閥桿8接觸，下限彈簧9套在下限單向閥閥芯7的外部，兩端由下限單向閥閥芯7的端面和卸壓螺塞10實現(xiàn)定位。卸壓螺塞10安裝在腔體孔的最左側(cè)，可通過旋緊深度調(diào)節(jié)下限彈簧的預(yù)緊力。所述第一閥芯5右側(cè)有上限單向閥閥芯3，與上限閥桿1接觸，上限彈簧2套在上限閥芯3的外部，兩端由上限閥芯3的的端面和上限螺塞4定位，上限螺塞4擰入腔體的最右側(cè)，直至與先導閥閥座6的右端面接觸。A口與梭閥之間設(shè)置腔室c4,上限螺塞4和上限單向閥閥芯3之間形成腔室c3，上限螺塞4上有通孔k3，使得蓄能器的油液可經(jīng)由c4腔進入c3腔,將壓力作用于上限單向閥閥芯3上，所述c4腔與梭閥的中部腔c5相連，使得P口的油液可經(jīng)單向閥流入梭閥的中部腔。先導閥座6上分別有三個通孔，使得當上限單向閥或下限單向閥打開時，蓄能器的油液可經(jīng)由上限單向閥芯3、節(jié)流孔k2流入主閥b1腔或者經(jīng)由下限單向閥7流入先導閥的c2腔，先導閥的c2腔通過卸壓螺塞10與回油口T口相通。單向閥用于當P口壓力升高后，打開向蓄能器充液，充液完成后關(guān)閉，使蓄能器的壓力保持。單向閥結(jié)構(gòu)包括：濾芯15、單向閥座16、單向閥芯17、回位彈簧18和單向閥螺塞19。單向閥位于閥體F-F截面的上部腔體內(nèi)(圖8)，單向閥座16位于腔體中部，與左側(cè)濾芯15和右側(cè)螺塞19接觸定位在腔體內(nèi)，所述單向閥座16有通孔k4與c4腔相通。單向閥芯17位于閥座1內(nèi)，通過壓縮右側(cè)回位彈簧18在單向閥座16中移動。單向閥左側(cè)腔體內(nèi)有通道與主閥b2腔相通，當主閥P口壓力經(jīng)由b2腔的通道進入單向閥，克服回位彈簧18打開單向閥芯17后，即可經(jīng)過閥座的通孔k4、c4腔進入梭閥的c5腔，給A1口和A2口充液。梭閥用于實現(xiàn)系統(tǒng)充液的雙回路功能，由兩個完全對稱的閥芯32和單向閥彈簧33，螺栓34和梭閥閥座31組成，位于閥體G-G截面的同一腔體內(nèi)(圖8)，與主閥和先導閥的腔體中心線垂直，與A1口和A2口在閥體中設(shè)置的腔室垂直相連。梭閥閥座31位于腔體中部，兩個單向閥閥芯32相對安裝位于梭閥閥座31中間，單向閥彈簧33位于腔體兩端定位，所述閥芯32在單向閥彈簧33和梭閥閥座31之間移動。梭閥閥座31上有3個通孔，中間通孔k5與閥體形成中部腔c5，和單向閥的c4腔和先導閥的c3腔相通，垂直于梭閥閥座31的中心線。單向閥打開后的油液經(jīng)過c4腔、c3腔、c5腔和梭閥閥座31上的通孔k5，克服兩端的彈簧力后，頂開兩個單向閥，經(jīng)由閥座兩側(cè)通孔k6分別進入兩個蓄能器進行充液。如果一路蓄能器發(fā)生泄露，梭閥閥座31在壓差和彈簧的作用下會向壓力低的一側(cè)移動，直至關(guān)閉該側(cè)的單向閥，另一路單向閥可不受影響繼續(xù)打開充液。作為優(yōu)選，主閥右腔帶主閥彈簧24，先導閥左腔帶下限彈簧6，先導閥右腔帶上限彈簧2，根據(jù)液壓力與彈簧力成反比關(guān)系，下限彈簧力大于上限彈簧力。主閥和先導閥都是兩位三通閥。充液閥的P口與油泵相連，T口與油箱相連，O口與其他動力系統(tǒng)相連，A口與溢流閥或低壓報警開關(guān)相連，A1口和A2口分別與前橋蓄能器和后橋蓄能器相連。A口與A1口和A2口壓力相等。當幾次制動后，蓄能器中的壓力油液被消耗，當任一蓄能器壓力低于充液閥的下限設(shè)定值時充液閥以設(shè)定流量進行充液，從而形成充液、制動、充液的循環(huán)往復過程。以下具體說明充液過程。1)當蓄能器壓力在充液閥設(shè)定壓力下限以上時，充液閥先導閥(圖7)和主閥(圖6)處于所示位置。主閥由主閥閥座22、限位桿23、主閥彈簧24、螺塞25和密封圈26等組成。單向閥和先導閥上下閥芯關(guān)閉，P口與油泵相連，由P口進入的壓力油不向蓄能器供液，直接通過主閥b3腔到O口全流量為下游系統(tǒng)供液。2)先導閥由上限單向閥3、下限單向閥7和第一閥芯5等組成。當蓄能器的壓力低于充液閥設(shè)定的下限壓力時，由于上限螺塞4上的通孔k3與A口的c4腔相通，所以作用在上限單向閥閥芯3上的液壓力c3腔即蓄能器壓力，當其低于下限單向閥閥芯7左端下限彈簧9的作用力，使單向閥7右移關(guān)閉，同時推動第一閥芯5左移，上限單向閥閥芯3被打開，蓄能器的壓力油分別經(jīng)過從c4腔、c3腔、先導閥座6上的通孔和節(jié)流孔k2進入主閥b1腔，使主閥b1腔的壓力升高，推動限位桿23和主閥芯22克服b2腔壓力(即P口壓力)向左移動，逐漸降低主閥開度，P與O口間的開度減小，節(jié)流作用造成P口壓力升高，直至關(guān)閉O口。3)P口的b2腔與單向閥17的左腔之間鑄有通道，b2腔壓力升高后，油液通過濾芯15，克服單向閥彈簧18的力，頂開單向閥座16里的單向閥芯17，單向閥打開，由c4腔進入出油口的梭閥c5腔，向蓄能器供液。4)出油口的梭閥是兩個對稱的單向閥(圖8)，由一個梭閥閥座31，兩個相同的閥芯32和單向閥彈簧33，螺栓34組成。梭閥閥座31上有3個通孔，油液經(jīng)過c5腔處于兩個單向閥的中部，克服兩端的彈簧力后，頂開兩個單向閥，分別進入兩個蓄能器進行充液。當兩路管路無泄漏時，梭閥兩端的壓力相等，左右閥芯彈簧力互相平衡，通孔k5位于c5腔正中間，同時向兩路供油。當某一蓄能器(如A2口)發(fā)生泄露，壓力降低時，在壓差和彈簧力的作用下，使得梭閥閥座31向壓力低的一側(cè)移動，并關(guān)閉該側(cè)的單向閥，油液繼續(xù)頂開壓力高的一側(cè)的單向閥，向工作正常蓄能器(A1口)充液。因此利用該結(jié)構(gòu)使得兩個蓄能器可獨立工作，實現(xiàn)系統(tǒng)的雙回路功能，即：當其中一路發(fā)生泄露時，泄露的一路被關(guān)閉。而且當動力源失效時利用蓄能器4B儲存的液壓能還可以制動若干次；如果需要多個蓄能器，如增加駐車制動回路，則可以采用回路中串聯(lián)充液閥實現(xiàn)各回路的獨立，保護蓄能器不會因為一個出故障導致其它蓄能器失效，使整車制動更安全可靠。同時，A口還可加裝低壓報警開關(guān)或者溢流閥，如果充液閥內(nèi)部故障，使得出油口壓力過低或過高，即可實現(xiàn)油壓報警和卸壓。5)當蓄能器壓力達到上限時，作用在先導閥右端上限單向閥閥芯3的液壓力大于了左端下限彈簧9的力，單向閥3關(guān)閉，第一閥芯5右移，使得下限單向閥7打開、主閥b1腔的壓力經(jīng)過節(jié)流口k2、c1腔、先導閥座6的通孔，下限單向閥7、卸壓螺塞10與T口相通泄壓，主閥b1腔壓力降低后，P口壓力又大于b1腔壓力，使得主閥閥芯克服主閥彈簧24右移，P口O口全通，當P口壓力降至與O口相同(b3腔)，在回位彈簧18的作用下，P口與A口間的單向閥17關(guān)閉，恢復全流量向下游系統(tǒng)供液，充液過程結(jié)束。作為優(yōu)選，制動控制器接受輪速傳感器、踏板電信號和壓力傳感器共同信號輸入，經(jīng)如下公式來計算制動減速度。式中：M：整車質(zhì)量，單位kg；a：整車減速度，單位m/s2；n：車輪的數(shù)量；Ki：制動力矩系數(shù)，由制動器結(jié)構(gòu)決定，單位N.m.MPa-1；Pi(t)：制動輪缸等效壓力曲線，根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)選擇的經(jīng)驗數(shù)據(jù)，單位MPa；等效壓力曲線是實際輪缸壓力隨時間變化的曲線，由已知的ABS系統(tǒng)測得的經(jīng)驗數(shù)據(jù)，把真實壓力曲線濾波后擬合成較為平滑的曲線，因此稱為等效壓力。Ji：各個車輪的轉(zhuǎn)動慣量，單位kg.m2；各個車輪的角減速度，其中ωi為車輪的轉(zhuǎn)速，由輪速傳感器測得，單位rad/s；R：車輪滾動半徑，單位m。制動控制器4A集成了電子制動和ABS系統(tǒng)的控制，接受輪速傳感器10A、踏板電信號和壓力傳感器8A共同信號輸入，經(jīng)控制策略決定了比例閥3B的工作頻率和響應(yīng)，比例閥3B既能執(zhí)行常規(guī)的液壓制動功能(低頻響應(yīng))，也能執(zhí)行ABS的快速循環(huán)工作(高頻響應(yīng))的功能。ABS制動系統(tǒng)和制動能量回收的控制過程按照不同的制動情況描述如下：步驟一：當駕駛員踩下踏板后，制動控制器根據(jù)電子踏板信號和減速度信號(計算公式見前)來判斷駕駛員的制動意圖(緊急制動、正常制動、輕度制動)，并依照汽車理論的制動分配計算各個車輪所需制動力矩的大小，將所需制動力矩的信息提交給整車控制器。ABS控制器的主要控制參數(shù)包括：輕度制動減速度信號al、緊急制動減速度信號ah、電池荷電狀態(tài)SOC、加速度下門限值-a0、加速度上門限值+a0、以及參考滑移率下門限值Smin和滑移率上門限值Smax。SOC值由整車控制器確定，其他參數(shù)由ABS的制動控制器確定。步驟二：整車控制器根據(jù)電池電壓、電流、電池的SOC值以及電機轉(zhuǎn)速等參數(shù)的具體情況進行分析計算，決定車輪制動力矩中能量回收力矩和液壓力矩的比例分配關(guān)系，在驅(qū)動輪允許的制動力矩范圍內(nèi)最大限度的應(yīng)用能量回收制動力矩。如果電機制動力仍不能滿足驅(qū)動輪的制動力矩要求，那么其余制動力矩由液壓制動力提供。當制動強度或電池的荷電狀態(tài)大于控制器設(shè)定的門限值(優(yōu)選制動強度＞0.8g或SOC＞80％)，為了安全起見，完全采用液制動，比例閥的出口壓力由ABS調(diào)節(jié)后確定。當制動強度小于控制器4A設(shè)定的門限值，電機制動力矩與液壓制動力相互協(xié)調(diào)在確保安全性的前提下盡量回收制動能量。電機模型的制動力計算公式：電機輸出轉(zhuǎn)矩受電機電氣時間常數(shù)影響，可以簡化為一階延遲環(huán)節(jié)。式中：Tm：電機的輸出轉(zhuǎn)矩，單位N.m；Te：期望的電機至輪邊轉(zhuǎn)矩(忽略傳動過程的計算)，單位N.m；te：為電機電氣時間常數(shù)，由電機定子電感和電阻確定，優(yōu)選20ms；s：傳函因子；液壓制動力模型計算公式：比例閥的動作時間較短，可視為一階延遲環(huán)節(jié)，由于比例閥的延遲相對于液壓制動中的壓力變化周期(幾十毫秒)較短，因此，將液壓制動系統(tǒng)視為一個較大的一階慣性環(huán)節(jié)。式中：Th：液壓制動力矩，單位N.m；th：整個液壓制動系統(tǒng)的等效延遲時間，優(yōu)選100ms；s：傳函因子；以上為電機控制和制動控制器的仿真模型設(shè)計公式，實際輸出的電機轉(zhuǎn)矩見下式，由整車控制器直接調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)矩的輸出Tm_max·β，液壓制動力則為總需求制動力減去電機轉(zhuǎn)矩，該模型公式可用于驗證控制器算法和參數(shù)設(shè)定的準確性。整車控制器對于液壓制動力和電機制動力的分配是由其控制策略決定的，在車輪不抱死的情況下，最大限度的先應(yīng)用電機制動力，其余不夠的再由液壓制動力補充；如果存在滑移情況，當ABS起作用時，初始狀態(tài)的液壓制動力矩較大，電機和液壓制動力循環(huán)實施增壓、減壓調(diào)整車輪的滑移率保持在設(shè)定范圍內(nèi)，電機制動力隨車速降低而不斷增大，液壓制動力隨車速的下降而不斷減小。電機和液壓制動力矩的分配比例為：T＝Tm_max·β+Th式中：T：駕駛員需要的總制動力矩，單位N.m；Tm_max：在某一轉(zhuǎn)速下電機能提供的最大發(fā)電力矩，單位N.m；β：電機制動的油門信號，為0～1之間的數(shù)值。ABS是否參與工作是由滑移信號決定，滑移率s的計算如下式所示：其中：式中：ωi：車輪的轉(zhuǎn)速，由輪速傳感器測得，單位rad/s；R：車輪滾動半徑，單位m；v：車速，單位km/h。v0：制動的初始車速，單位km/h；a：車輛減速度，計算公式見前，單位m/s2。1)輕度制動(減速度a＜al＝1m/s2)：緩慢制動如下長坡等，對制動力要求不大，制動力矩完全可以由電機制動來提供。因此，制動控制器關(guān)閉比例閥的出油口，由整車控制器對電機發(fā)出制動信號，電機反轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)電機，對車輪實施電制動力，并同時向電池充電，實現(xiàn)制動能量回收。2)中度制動(減速度a＝1～3m/s2)：踩下制動踏板，如果根據(jù)輪速信號計算結(jié)果滑移率在設(shè)定范圍內(nèi)，沒有達到ABS的使用要求，整車控制器根據(jù)制動強度計算分別計算所需液壓力和電機制動的大小，對電機發(fā)送制動指令，并向電池管理系統(tǒng)發(fā)送充電指令。同時制動控制器4發(fā)送信號控制比例閥執(zhí)行常規(guī)制動，調(diào)節(jié)各回路比例閥的出口壓力(屬于低頻響應(yīng))，由于電機制動力是不斷變化的值，制動控制器必須提供相應(yīng)變化的液壓制動力，以保證制動效果和駕駛員良好的感覺。3)緊急制動(減速度a＞ah＝3m/s2)：當制動控制器檢測到滑移信號，ABS系統(tǒng)需要工作時，控制器內(nèi)的ABS控制器將實時調(diào)節(jié)比例閥的出口壓力，從而調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制參數(shù)始終位于合理的范圍內(nèi)，防止車輪抱死。ABS控制器采用的邏輯門限法控制過程描述如下：在制動初始，第1增壓階段至車輪加速度a＜-a0(加速度下門限值-a0)，為使車輛避免在滑移率與附著系數(shù)的關(guān)系曲線的穩(wěn)定區(qū)域進入減壓階段，還要比較車輪滑移率S，如果滑移率S＜Smin，說明車輛的滑移率偏小，則繼續(xù)增壓以使車輪充分制動，直到S＞Smin，確保進入滑移率的不穩(wěn)定區(qū)域。然后進入第2減壓階段，車輪加速度a開始回升，當車輪加速度a＞-a0且滑移率S＜Smax(滑移率上門限值Smax)時，進入第3保壓階段至a＞+a0(加速度上門限值+a0)，接著開始第4增壓階段至a＜-a0且S＞Smin，此后階段2、3、4交替循環(huán)，直至車輛基本停止，ABS控制器關(guān)閉，用常規(guī)制動使車輛徹底停止。路面不同，車輪滑移率和路面附著系數(shù)的關(guān)系也不同，其防抱死控制特性不同，因而根據(jù)路面來確定合適的邏輯門限值。在第3階段可以對路面進行識別，如果在(40ms左右)時間內(nèi)車輪加速度不能達到上門限值+a0，認為此時車輪處于低附著系數(shù)路面，反之如果車輪加速度達到上門限值+a0，則認為車輪處于高附著系數(shù)路面。步驟三：車輛在電機或液壓制動力的作用下，速度不斷減小至停駐。當駕駛員松開制動踏板，制動控制器向整車控制器發(fā)送撤銷制動的信號，電機停止能量回收，比例閥出油口關(guān)閉，輪缸油液與回油口相通。車輪的制動力降為零，整個制動過程結(jié)束。以上各式中參數(shù)如下表：雖然本發(fā)明已以較佳實施例披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動與修改，因此本發(fā)明的保護范圍應(yīng)當以權(quán)利要求所限定的范圍為準。