本发明涉及一种属于汽车制动系统领域的再生制动装置，更确切地说，本发明涉及一种用于轮毂电机驱动汽车全解耦式再生制动装置及其控制方法。
背景技术：
在全球不可再生资源逐步减少的大背景下，我国对于新能源产业的发展越来越重视，为了缓解能源与环境的双重压力，新能源汽车领域的再生制动技术发展越来越迅速，成为了实现节能减排的有效方式。利用电机的再生制动功能，将制动过程中摩擦损耗的动能转化为电能存储在电池中，同时相当于产生了部分制动力，对汽车进行制动作用，当汽车再次加速时，储存在电池中的电能可以进行释放，再次转化为动能，由此来提高汽车的续航里程。因此，有必要在原有制动系统基础上，设计一种制动能量回收率高，压力调节快、精、稳，踏板感觉模拟性强且结构简单的再生制动装置及控制方法。
目前，对于再生制动系统的研究，国外科研机构处于长期领先地位，同时保密性很强，而国内的研究大多处于理论及仿真阶段，对于关键技术并未完全掌握，多依赖于国外的esc系统，在此基础上开发的制动装置也依赖于国外，因此有必要开发一种自主知识产权的装置，使之结构简单，踏板感觉模拟性强，压力调节精准、快速、稳定，在实现较高制动能量回收率的同时，保证良好的可靠性。因此，我们根据实验室平台针对轮毂电机驱动汽车设计了一种全解耦式再生制动装置及控制方法。
对大量和再生制动系统相关的专利文献进行查阅，国内外典型的关于再生制动液压装置的专利如下：
一、中国专利公告号为cn106274851b，公告日为08月16日，发明名称为“一种全解耦式汽车制动能量回收的液压装置”，申请人为吉林大学。该发明可以通过全轴解耦有效地实现主动增压功能，不过结构过于复杂，使用了较多电磁阀与液压泵且过于依赖于esc系统。
二、中国专利号公告号为cn56653u，公告日为06月08日，发明名称为“汽车再生制动系统与液压制动系统协调控制装置”，申请号为20564251.x。该发明可以通过工作模式切换阀控制不同的制动液流向，实现制动能量回收。不过在abs液压调节控制单元无法对轮缸进行主动增压，踏板模拟器只能在小制动条件下模拟踏板感觉，在大强度制动时，只能采取传统液压制动，能量回收率低。
三、中国专利公告号为cn102862484a，公告号为01月09日，发明名称为“一种电动汽车再生制动能量回馈用液压制动系统”，申请人为中国汽车工程研究股份有限公司。该专利涉及的部分主要是带有踏板模拟器的制动能量回收系统，不过系统通用性太差，制造成本高，加工工艺复杂。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术结构复杂、成本高、能量回收率低、压力调节精度低且过于依赖国外技术的问题，根据实验室平台针对轮毂电机驱动汽车提出了一种全解耦式再生制动装置及控制方法。
为解决上述的技术问题，本发明是采用如下的技术方案实现的：所述的用于轮毂电机驱动汽车全解耦式再生制动装置包括制动操纵机构、主动增减压单元、踏板行程模拟单元和液压调节控制单元；
所述的制动操纵机构包括储液罐和制动主缸；
所述的储液罐的出液口e通过软管与主动增减压单元的接口a连接，制动主缸的前腔出液口h与踏板行程模拟单元的接口d管路连接，制动主缸的后腔出液口i与踏板行程模拟单元的接口e管路连接；主动增减压单元的接口b与液压调节控制单元的进液口l管路连接，主动增减压单元的接口c与液压调节控制单元的出液口m管路连接；踏板行程模拟单元的接口f与电失效时液压调节控制单元的进液口j管路连接，踏板行程模拟单元的接口g与电失效时液压调节控制单元的进液口k管路连接。
技术方案中所述的用于轮毂电机驱动汽车全解耦式再生制动装置，其特征在于，所述的液压调节控制单元的出液口n与左前轮管路连接，液压调节控制单元的出液口o与右前轮管路连接，液压调节控制单元的出液口p与左后轮管路连接，液压调节控制单元的出液口q与右后轮管路连接。
技术方案中所述的用于轮毂电机驱动汽车全解耦式再生制动装置，其特征在于，所述的制动操纵机构还包括制动踏板、踏板位移传感器、真空助力器以及电动真空泵；
所述的制动踏板位于车厢内驾驶员前部下方，制动踏板旋转部分的顶端通过销轴固定在踏板支架上，踏板支架采用螺栓固定在车身上，制动踏板旋转部分的中部的左侧面和真空助力器中的真空助力器前端顶杆的右侧面接触连接，踏板位移传感器固定在踏板支架上，踏板位移传感器的活动臂与制动踏板的旋转部分连接；真空助力器位于发动机舱内，真空助力器输出推杆顶在制动主缸的活塞推杆上；电动真空泵位于发动机舱内，电动真空泵的p口采用真空软管与真空助力器的真空口相连，电动真空泵的a口与大气相通；制动主缸位于发动机舱内的真空助力器后部，储液罐集成于制动主缸的上部，储液罐的出液口f和出液口r分别通过管路与制动主缸的前腔和后腔相连。
技术方案中所述的用于轮毂电机驱动汽车全解耦式再生制动装置，其特征在于，所述的主动增减压单元包括稳压电磁阀、高压单向阀、高压电机、高压柱塞泵、出液阀、高压传感器；
所述的稳压电磁阀的a口与主动增减压单元的接口a管路连接，高压单向阀的p口与主动增减压单元的接口a管路连接，出液阀的a口与主动增减压单元的接口a管路连接；稳压电磁阀的p口、高压柱塞泵的a口、高压传感器与主动增减压单元的接口b管路连接；高压柱塞泵的p口、高压单向阀的a口、出液阀的p口与主动增减压单元得接口c管路连接；高压电机采用联轴器与高压柱塞泵相连接。
技术方案中所述的用于轮毂电机驱动汽车全解耦式再生制动装置，其特征在于，所述的踏板行程模拟单元包括踏板行程模拟器、模拟器前轴电磁阀、模拟器后轴电磁阀、主缸压力传感器、前轴电磁阀、后轴电磁阀；
所述的踏板行程模拟器的进出油口与模拟器前轴电磁阀的a口连接，模拟器前轴电磁阀的p口与模拟器后轴电磁阀的a口、前轴电磁阀的p口以及踏板行程模拟单元的接口d管路相连；模拟器后轴电磁阀的p口与踏板行程模拟单元的接口e管路、后轴电磁阀的p口、主缸压力传感器相连；前轴电磁阀的a口与踏板行程模拟单元的接口f管路相连，后轴电磁阀的a口与踏板行程模拟单元的接口g相连。
技术方案中所述的用于轮毂电机驱动汽车全解耦式再生制动装置，其特征在于，所述的液压调节控制单元包括左前轮进液阀、左前轮进液单向阀、左前轮出液阀、左前轮轮缸压力传感器、前轴出液单向阀、右前轮进液阀、右前轮进液单向阀、右前轮出液阀、右前轮轮缸压力传感器、左后轮进液阀、左后轮进液单向阀、左后轮出液阀、左后轮轮缸压力传感器、后轴出液单向阀、右后轮进液阀、右后轮进液单向阀、右后轮出液阀、右后轮轮缸压力传感器；
所述的左前轮进液阀p口、右前轮进液阀p口、左后轮进液阀p口、右后轮进液阀p口与液压调节控制单元的进液口l管路以及电失效状态下液压调节控制单元的前轴进液口j管路和后轴进液口k管路相连接；左前轮进液阀a口、左前轮出液阀p口与液压调节控制单元的出液口n管路相连接，右前轮进液阀a口、右前轮出液阀p口与液压调节控制单元的出液口o管路相连接，左后轮进液阀a口、左后轮出液阀p口与液压调节控制单元的出液口p管路相连接，右后轮进液阀的a口、右后轮出液阀的p口与液压调节控制单元的出液口q管路相连接；前轴出液单向阀的p口与左前轮出液阀a口、右前轮出液阀的a口相连接，前轴出液单向阀的a口与液压调节控制单元的出液口m管路相连接，后轴出液单向阀的p口与左后轮出液阀的a口、右后轮出液阀的a口相连接，后轴出液单向阀的a口与液压调节控制单元的出液口m管路相连接；左前轮轮缸压力传感器与左前轮出液阀p口相连，右前轮轮缸压力传感器与右前轮出液阀p口相连，左后轮轮缸压力传感器与左后轮出液阀p口相连，右后轮轮缸压力传感器与右后轮出液阀p口相连。
技术方案中所述的用于轮毂电机驱动汽车全解耦式再生制动装置的控制方法，其特征在于，所述的用于轮毂电机驱动汽车全解耦式再生制动装置的控制方法具体分析如下：
所述的用于轮毂电机驱动汽车全解耦式再生制动装置的总体控制步骤如下：
步骤一：输入制动踏板位移信号sp、踏板速度信号vp；
步骤二：判断踏板位移sp是否大于等于0，若是则说明开始进入制动状态，继续步骤三；
步骤三：判断踏板位移sp是否超过所设定门限值，若超过则进入abs过程，详见下述abs过程中的步骤1-4，否则继续判断制动踏板速度vp，进入步骤四；
步骤四：判断制动踏板速度vp是否小于紧急制动触发门限sp，若是进入常规制动即rbs过程，详见下述rbs过程中的步骤a-d，否则仍进入abs过程，详见下述abs过程中的步骤1-4；
由于在汽车发生制动时，多数情况处于rbs工作阶段，因此先介绍rbs工作的详细步骤，根据步骤四，当系统进入rbs制动过程时，共有7个运动阶段，可分为4种工作状态：常态、增压状态、保压状态、减压状态；
将四种工作状态通过以下步骤a-d分别进行描述：
步骤a：根据车速信号和踏板位移信号，当系统处于常态即液压系统各部件没有通电执行动作时，此时驾驶员刚刚踩制动踏板，来实现初始阶段的制动，首先处于消除制动间隙阶段，由于前轴电机响应更快，此时只有前轴电机参与制动，然后进入小制动阶段，前后轴电机同时参与制动，此时，液压系统处于常态，制动力由轮毂电机提供；
步骤b：根据车速信号和踏板位移信号，当系统处于增压状态时即液压制动系统处于增加轮缸压力阶段时，此时模拟器前轴电磁阀、模拟器后轴电磁阀打开，前轴电磁阀、后轴电磁阀关闭，制动操纵机构中制动主缸的制动液流入踏板行程模拟器中，踏板感觉完全由踏板行程模拟器提供；制动液由制动操纵机构中储液罐流出，经由高压单向阀，通过高压电机带动高压柱塞泵转动并在出口处产生高压制动液，主动增减压单元中稳压电磁阀开启，通过占空比进行溢流压力的调控，液压调节控制单元中左前轮进液阀、右前轮进液阀、左后轮进液阀、右后轮进液阀处于开启状态，左前轮出液阀、右前轮出液阀、左后轮出液阀、右后轮出液阀处于关闭状态，主动增减压单元中出液阀处于关闭状态，高压制动液将由左前轮进液阀、右前轮进液阀分别进入左前轮和右前轮，控制前轴液压制动力，由左后轮进液阀、右后轮进液阀分别进入左后轮和右后轮，用于控制后轴液压制动力大小，此时电机和液压系统同时参与制动；
步骤c:根据车速信号和踏板位移信号,当系统处于保压状态即液压制动系统处于保持轮缸压力阶段时，此时模拟器前轴电磁阀、模拟器后轴电磁阀打开，前轴电磁阀、后轴电磁阀关闭，制动操纵机构中制动主缸的制动液流入踏板行程模拟器中，踏板感觉完全由踏板行程模拟器提供；主动增减压单元中部件维持初始状态，即稳压电磁阀开启，高压电机不工作，出液阀处于关闭状态，液压调节控制单元中左前轮进液阀、右前轮进液阀、左后轮进液阀、右后轮进液阀处于关闭状态，左前轮出液阀、右前轮出液阀、左后轮出液阀、右后轮出液阀处于关闭状态，左前轮、右前轮、左后轮、右后轮中的制动液将维持在轮缸中，处于压力保持阶段，电机和液压系统均参与制动；
步骤d：根据车速信号和踏板位移信号,当系统处于减压状态即液压制动系统处于减少制动压力阶段时，此时模拟器前轴电磁阀、模拟器后轴电磁阀打开，前轴电磁阀、后轴电磁阀关闭，制动操纵机构中制动主缸的制动液流入踏板行程模拟器中，踏板感觉完全由踏板行程模拟器提供；主动增减压单元中稳压电磁阀开启，高压电机不工作，液压调节控制单元中左前轮进液阀、右前轮进液阀、左后轮进液阀、右后轮进液阀处于关闭状态，左前轮出液阀、右前轮出液阀、左后轮出液阀、右后轮出液阀处于开启状态，主动增减压单元中出液阀处于开启状态，由于压差作用，左前轮、右前轮中的制动液分别通过左前轮出液阀、右前轮出液阀并经由前轴出液单向阀再通过出液阀回流至制动操纵机构中的储液罐中，实现前轴减压；左后轮、右后轮中的制动液分别通过左后轮出液阀、右后轮出液阀并经由后轴出液单向阀再通过出液阀回流至制动操纵机构中的储液罐中，实现后轴减压，制动力由电机和液压系统共同提供；
根据步骤三、步骤四，当系统进入abs过程时，四个车轮独立控制轮缸压力，以左前轮为例对abs制动过程进行描述，同样是四种工作状态：减压、保压、增压、常态；
将四种工作状态通过以下步骤1-4分别进行描述：
步骤1：根据车速信号和轮速信号，当左前轮处于减压状态时，此时模拟器前轴电磁阀、模拟器后轴电磁阀打开，前轴电磁阀、后轴电磁阀关闭，制动操纵机构中制动主缸的制动液流入踏板行程模拟器中，踏板感觉仍可以由踏板行程模拟器提供；由于abs系统需要快速精确减压，且排液量较大，因此和rbs阶段不同，此时液压调节控制单元中左前轮进液阀关闭，左前轮出液阀开启，主动增减压单元中出液阀关闭，稳压电磁阀开启，高压电机通电带动高压柱塞泵转动将左前轮的制动液经由左前轮出液阀、前轴出液单向阀快速抽取出来，在出口处产生高压制动液，一方面可以快速用于其他轮缸的增压调节，另一方面可以也通过稳压电磁阀进行溢流调控，从而使得压力调节更加快速且稳定，制动力仅由液压系统提供；
步骤2：根据车速信号和轮速信号，当左前轮处于保压状态时，此时模拟器前轴电磁阀、模拟器后轴电磁阀打开，前轴电磁阀、后轴电磁阀关闭，制动操纵机构中制动主缸的制动液流入踏板行程模拟器中，踏板感觉仍可以由踏板行程模拟器提供；主动增减压单元中出液阀关闭，液压调节控制单元中左前轮进液阀和左前轮出液阀均处于关闭状态，左前轮中的制动液将维持在轮缸中，处于压力保持阶段，制动力仅由液压系统提供；
步骤3：根据车速信号和轮速信号，当左前轮处于增压状态时，此时模拟器前轴电磁阀、模拟器后轴电磁阀打开，前轴电磁阀、后轴电磁阀关闭，制动操纵机构中制动主缸的制动液流入踏板行程模拟器中，踏板感觉仍可以由踏板行程模拟器提供；液压调节控制单元中左前轮进液阀开启，左前轮出液阀关闭，主动增减压单元中出液阀关闭，稳压电磁阀开启，高压电机通电带动高压柱塞泵转动，一面可以从制动操纵机构中的储液罐中抽取制动液用于左前轮增压，另一面其他车轮减压的液压油通过高压柱塞泵也可用于左前轮增压，并通过调节左前轮进液阀控制增压速率，同时再根据高压传感器信号调节稳压电磁阀进行稳压，从而使得压力调节更加快速且稳定，制动力仅由液压系统提供；
步骤4：根据车速信号和轮速信号，当左前轮处于常态时，此时模拟器前轴电磁阀、模拟器后轴电磁阀打开，前轴电磁阀、后轴电磁阀关闭，制动操纵机构中制动主缸的制动液流入踏板行程模拟器中，踏板感觉仍可以由踏板行程模拟器提供；此阶段发生在车速较低时，处于制动后期，abs控制开始退出，车辆处于较稳定状态，系统控制元件与增压状态一样，保证制动强度，制动力完全由液压制动力提供；
需要注意的是，当此再生制动系统不能参与工作，或处于电失效状态时，则各个部件全部回归常规状态，系统转变为传统液压制动，制动液从制动主缸经过前轴进液阀和后轴进液阀，再经过左前轮进液阀、右前轮进液阀、左后轮进液阀、右后轮进液阀进入各制动轮缸，产生制动力；因此该制动装置在电失效状态下仍满足法规要求，可以实现制动功能。
与现有发明相比本发明的有益效果是：
1.本发明所述的用于轮毂电机驱动汽车全解耦式再生制动装置，目标车型是轮毂电机驱动汽车，前后轴电机均可参与制动，通过精确的制动压力调节，可以使得液压制动与电机制动更好地配合，最大限度发挥前后轴电机的再生制动能力，可以更有效提高能量回收率，并且电机制动时仅需控制较少电磁阀及踏板行程模拟器，控制容易。
2.本发明所述的用于轮毂电机驱动汽车全解耦式再生制动装置中，rbs工作状态下，通过高压柱塞泵可实现主动增压功能，减压时液压油直接通过标号为20的出液阀回到储液罐；abs工作状态下，即减压需求更强烈的工作状态下，不仅可以实现主动增压功能，在减压时液压油通过高压柱塞泵可直接进入需要增压的轮缸，或者在稳压电磁阀的协调下溢流，可有效进行主动减压。满足两种不同工作状态下不同的减压速度需求，使得压力调节匹配性强，并且满足精、稳、快的要求。
3.本发明所述的用于轮毂电机驱动汽车全解耦式再生制动装置，利用踏板行程模拟单元，使得汽车在rbs和abs阶段均实现了前后轴制动主缸与轮缸的压力全解耦，并有效模拟踏板感觉。
4.本发明所述的用于轮毂电机驱动汽车全解耦式再生制动装置，由于前后轴均能进行电机制动，因此在其踏板行程模拟单元中，分别与制动主缸前后腔连接了模拟器前轴电磁阀和模拟器后轴电磁阀，使得踏板模拟感觉过渡性好、平稳性强，更加准确的模拟传统制动踏板感觉。
5.本发明所述的用于轮毂电机驱动汽车全解耦式再生制动装置，无论出于abs状态还是rbs状态，其增压和减压过程制动液的流出和流入均直接由储液罐负责，不会流经制动主缸，以免冲击制动踏板，影响踏板感觉；并且当制动系统处于电失效状态时，仍然可以保留传统液压制动系统的制动能力。
6.本发明所述的用于轮毂电机驱动汽车全解耦式再生制动装置，结构简单，零件数目少，相比其他液压系统造价低；并且该装置通用性强，不仅可以用于本发明所针对的轮毂电机驱动汽车，通过适当的改装置及控制策略即可适用于其他新能源汽车车型。
7.本发明所述的用于轮毂电机驱动汽车全解耦式再生制动装置,提出的一种针对性强的控制方法，对制动系统abs和rbs两种不同工作过程，以及分别对应的四种工作状态，进行比较详细的分析，有助于更有效地提高制动能量回收率，提高压力调节的精准性。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明：
图1是本发明所述的用于轮毂电机驱动汽车全解耦式再生制动装置的结构组成示意图；
图2是本发明所述的用于轮毂电机驱动汽车全解耦式再生制动装置的主动增减压单元结构组成的示意图；
图3是本发明所述的用于轮毂电机驱动汽车全解耦式再生制动装置的踏板行程模拟单元结构组成的示意图；
图4是本发明所述的用于轮毂电机驱动汽车全解耦式再生制动装置的液压调节控制单元结构组成的示意图；
图5是本发明所述的用于轮毂电机驱动汽车全解耦式再生制动装置的控制策略流程图；
图6是本发明所述的用于轮毂电机驱动汽车全解耦式再生制动装置的rbs阶段控制策略原理图；
图7是本发明所述的用于轮毂电机驱动汽车全解耦式再生制动装置的单轮abs控制过程示意图；
图中：1.制动操纵机构，2.制动踏板，3.踏板位移传感器，4.真空助力器前端顶杆，5.真空助力器，6.储液罐，7.电动真空泵，8.制动主缸，9.主动增减压单元，10.踏板行程模拟单元，11.液压调节控制单元，12.左前轮，13.右前轮，14.左后轮，15.右后轮，16.稳压电磁阀，17.高压单向阀，18.高压电机，19.高压柱塞泵，20.出液阀，21.高压传感器，22.踏板行程模拟器，23.模拟器前轴电磁阀，24.模拟器后轴电磁阀，25.主缸压力传感器，26.前轴电磁阀，27.后轴电磁阀，28.左前轮进液阀，29.左前轮进液单向阀，30.前轴出液单向阀，31.右前轮进液阀，32.右前轮进液单向阀，33.左后轮进液阀，34.左后轮进液单向阀，35.后轴出液单向阀，36.右后轮进液阀，37.右后轮进液单向阀，38.左前轮出液阀，39.右前轮出液阀，40.左后轮出液阀，41.右后轮出液阀，42.左前轮轮缸压力传感器，43.右前轮轮缸压力传感器，44.左后轮轮缸压力传感器，45.右后轮轮缸压力传感器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做详细的描述：
本发明是根据实验室平台针对轮毂电机驱动汽车设计的全解耦式再生制动装置，前后轴电机均可回收能量，可以实现制动主缸8与轮缸的全解耦，并有踏板行程模拟单元10模拟制动时前后轴的制动踏板感觉，当出现电失效问题时，制动系统仍可以正常建压，确保制动安全性。并提出了一种用于本发明的控制方法。
参阅图1，本发明所述的用于轮毂电机驱动汽车全解耦式再生制动装置包括制动操纵机构1、主动增减压单元9、踏板行程模拟单元10、液压调节控制单元11。
所述的制动踏板2分为旋转部分和踏板支架，旋转部分顶端安装销轴，踏板支架采用螺栓与车身固定。制动踏板2利用杠杆原理将驾驶员制动操纵的踏板力放大，并且根据踏板位移传感器3反应驾驶员的制动意图；
所述的踏板行程传感器3是一种拉线式位移传感器，利用传感器的活动臂可测量出制动踏板2的角位移，并将其传递到控制器，用于再生制动时定量获取驾驶员踏板信息。传感器为德国asm公司clm系列的拉线式位移传感器。
所述的真空助力器5的输入端为真空助力器前端顶杆4，输出端为制动主缸8的活塞推杆(位于主缸内部)，利用真空度将真空助力器前端顶杆4的输入力放大，通过制动主缸8的活塞推杆进行输出，增加了驾驶员作用于制动系统的作用力；
所述的储液罐6一般使用硬质塑料材质，共有三个出液口，分别为出液口f、出液口r、出液口e，其中出液口f、出液口r布置在储液罐6底部，出液口e布置在储液罐6侧面中下部。储液罐6用于存储制动液并检测制动液剩余量。
所述的电动真空泵7选用活塞式，利用车载电源12v进行供电，用于模拟原车发动机进气管的负压源；
所述的制动主缸8采用串列双腔式，制动主缸8内部有两个可彼此独立产生高压制动液的腔室，两个腔室成串联式布置。制动主缸8的机械入口为活塞推杆，液压出口为前腔出液口h、后腔出液口i，可将驾驶员踏板输入的机械能转换成液压能。
具体部件的位置与连接方式：制动踏板2位于车厢内驾驶员前部下方，通过驾驶员右脚操纵，制动踏板2旋转部分的顶端通过销轴固定在踏板支架上，踏板支架通过螺栓固定在车身上，制动踏板2旋转部分的中端左侧面和真空助力器5中的真空助力器前端顶杆4的右端面接触连接。踏板位移传感器3固定在与车身连接的踏板支架上，踏板位移传感器3的活动臂与制动踏板2的旋转部分连接。所述真空助力器5位于发动机舱中，通过法兰盘固定于车身上，其输出将通过真空助力器5输出推杆顶在制动主缸8的活塞推杆上。所述电动真空泵7位于发动机舱中，电动真空泵7的p口利用真空软管与真空助力器5的真空口相连，电动真空泵7的a口经由真空软管直接与大气相连。所述制动主缸8位于发动机舱中的真空助力器5后部，制动主缸8的前腔出液口h、后腔出液口i与踏板行程模拟单元10进行制动管路连接。储液罐6集成于制动主缸8的上部，储液罐6的出液口共有三个，其中出液口f和出液口r分别通过管路与制动主缸8的前腔和后腔相连，出液口e通过制动软管与主动增减压单元9进行连接。
参阅图2，所述的主动增减压单元9包括稳压电磁阀16、高压单向阀17、高压电机18、高压柱塞泵19、高压传感器21。
具体部件的规格和功用为：主动增减压单元9主要用于产生液压力可调的高压液压源，用于轮缸压力的供给，并在制动系统减压的过程中，制动液经由主动增减压单元9回流。稳压电磁阀16为两通常开单向电磁阀，该阀为常开电磁阀，通过控制电磁阀的占空比可以实现主动增减压单元9的压力控制，起到稳压溢流的作用。高压柱塞泵19采用偏心轴式，可将从储液罐6中流入的低压制动液转变为高压制动液，供给到前后轴。高压电机18采用有刷直流永磁电机，可带动高压柱塞泵19工作。高压单向阀17控制制动液的流向，仅能从储液罐6流向高压柱塞泵19，而无法使制动液回流。出液阀20为两通常闭单向电磁阀，该阀为常闭电磁阀，在系统rbs减压阶段通电开启，用于制动液从各制动轮缸回到储液罐6。高压传感器21采用博世公司生产的型号为303的主动式压力传感器，需要输入5v的供电电压，高压传感器21用于测量前后轴管路压力。
具体部件的位置与连接方式：针对主动增减压单元9内部，稳压电磁阀16的a口与主动增减压单元9的接口a管路连接，高压单向阀17的p口与主动增减压单元9的接口a管路连接，出液阀20的a口与主动增减压单元9的接口a管路连接；稳压电磁阀16的p口、高压柱塞泵19的a口、高压传感器21与主动增减压单元9的接口b管路连接；高压柱塞泵19的p口、高压单向阀17的a口、出液阀20的p口与主动增减压单元9的接口c管路连接；高压电机18采用联轴器与高压柱塞泵19相连接。
参阅图3，所述的踏板行程模拟单元10包括踏板行程模拟器22、模拟器前轴电磁阀23、模拟器后轴电磁阀24、主缸压力传感器25、前轴电磁阀26以及后轴电磁阀27。
具体部件的规格和功用为：踏板行程模拟单元10用于实现制动主缸8与各制动轮缸之间的全解耦，同时有效的模拟踏板感觉。其中踏板行程模拟器22采用被动液力式模拟器，利用两根刚度不同的弹簧和两个活塞串联的方式模拟前后四个轮缸的pv特性，使得踏板感觉与未解耦时的踏板感觉相同。所述的pv特性为轮缸的液压刚度，即轮缸内制动液单位体积变化所引起的压力变化。模拟器前轴电磁阀23和模拟器后轴电磁阀24均为常闭电磁阀，用于控制制动主缸8前后腔制动液是否进入踏板行程模拟器22中，当只有前轴电机制动时，模拟器前轴电磁阀23打开，模拟踏板感觉，当后轴电机也参与制动时，模拟器后轴电磁阀24也打开，共同参与模拟踏板感觉，使得踏板感觉模拟更真实、平稳。前轴电磁阀26、后轴电磁阀27均为常开电磁阀，分别用于控制制动主缸8与前后轴制动轮缸的解耦。模拟器前轴电磁阀23、模拟器后轴电磁阀24、前轴电磁阀26、后轴电磁阀27均根据踏板行程模拟器22的需求进行匹配选取。主缸压力传感器25用来实时测量制动主缸8的压力。
具体部件的位置与连接方式：针对踏板行程模拟单元10内部，踏板行程模拟器22的进出油口与模拟器前轴电磁阀23的a口连接，模拟器前轴电磁阀23的p口与模拟器后轴电磁阀24的a口、前轴电磁阀26的p口以及踏板行程模拟单元10的接口d管路相连；模拟器后轴电磁阀24的p口与踏板行程模拟单元10的接口e管路、后轴电磁阀27的p口、主缸压力传感器25相连；前轴电磁阀26的a口与踏板行程模拟单元10的接口f管路相连，后轴电磁阀27的a口与踏板行程模拟单元10的接口g管路相连。
参阅图4，所述的液压调节控制单元11包括左前轮进液阀28、左前轮进液单向阀29、左前轮出液阀38、左前轮轮缸压力传感器42、前轴出液单向阀30、右前轮进液阀31、右前轮进液单向阀32、右前轮出液阀39、右前轮轮缸压力传感器43、左后轮进液阀33、左后轮进液单向阀34、左后轮出液阀40、左后轮轮缸压力传感器44、后轴出液单向阀35、右后轮进液阀36、右后轮进液单向阀37、右后轮出液阀41、右后轮轮缸压力传感器45。
具体部件的规格和功用为：液压调节控制单元11在制动系统处于在rbs状态时，用于实现制动系统的增压与减压功能；在制动系统处于abs状态时，用于实现制动系统的防抱死功能。左前轮进液阀28、右前轮进液阀31、左后轮进液阀33、右后轮进液阀36分别控制左前轮12、右前轮13、左后轮14、右后轮15的增压；左前轮出液阀38、右前轮出液阀39、左后轮出液阀40、右后轮出液阀41分别控制左前轮12、右前轮13、左后轮14、右后轮15的减压；左前轮进液单向阀29、右前轮进液单向阀32、左后轮进液单向阀34、右后轮进液单向阀37、前轴出液单向阀30、后轴出液单向阀35规定制动液的流向只能单方向流动。左前轮轮缸压力传感器42、右前轮轮缸压力传感器43、左后轮轮缸压力传感器44、右后轮轮缸压力传感器45分别用来实时测量各轮缸的轮缸压力。
具体部件的位置与连接方式：针对液压调节控制单元11内部，左前轮进液阀28的p口、右前轮进液阀31的p口、左后轮进液阀33的p口、右后轮进液阀36的p口与液压调节控制单元11的进液口l管路以及电失效状态下液压调节控制单元的前轴进液口j管路和后轴进液口k管路相连接；左前轮进液阀28的a口、左前轮出液阀38的p口与液压调节控制单元的出液口n管路相连接，右前轮进液阀31的a口、右前轮出液阀39的p口与液压调节控制单元11的出液口o管路相连接，左后轮进液阀33的a口、左后轮出液阀40的p口与液压调节控制单元11的出液口p管路相连接，右后轮进液阀36的a口、右后轮出液阀41的p口与液压调节控制单元11的出液口q管路相连接；前轴出液单向阀30的p口与左前轮出液阀38的a口、右前轮出液阀39的a口相连接，前轴出液单向阀30的a口与液压调节控制单元11的出液口m管路相连接，后轴出液单向阀35的p口与左后轮出液阀40的a口、右后轮出液阀41的a口相连接，后轴出液单向阀35的a口与液压调节控制单元11的出液口m管路相连接；左前轮轮缸压力传感器42与左前轮出液阀38的p口相连，右前轮轮缸压力传感器43与右前轮出液阀39的p口相连，左后轮轮缸压力传感器44与左后轮出液阀40的p口相连，右后轮轮缸压力传感器45与右后轮出液阀41的p口相连。
本发明所述的用于轮毂电机驱动汽车全解耦式再生制动装置的制动操纵机构1、主动增减压单元9、踏板行程模拟单元10、液压调节控制单元11之间的连接关系为：
驾驶员直接操纵制动操纵机构1，最终由液压调节控制单元11控制车轮进行制动，在制动操纵机构1输出端和液压调节控制单元11输入端之间，并行安装有主动增减压单元9和踏板行程模拟单元10。所述的制动操纵机构1输出端包括储液罐6的出液口e、制动主缸8的前腔出液口h、后腔出液口i；所述的主动增减压单元9的输入端包括接口a，输出端包括接口b和接口c；所述的踏板行程模拟单元10的输入端包括接口d和e，输出端包括接口f和g；所述的液压调节控制单元11的输入端包括进液口l，电失效状态下的输入端j和k，输出端包括出液口m。
制动操纵机构1的储液罐6的出液口e通过制动软管与主动增减压单元9的接口a连接，制动操纵机构1的制动主缸8的前腔出液口h与踏板行程模拟单元10的接口d制动管路连接，制动操纵机构1的制动主缸8的后腔出液口i与踏板行程模拟单元10的接口e制动管路连接；主动增减压单元9的接口b与液压调节控制单元11的进液口l通过三通结构制动管路连接，主动增减压单元9的接口c与液压调节控制单元11的出液口m制动管路连接；电失效状态下前轴进液管路接口m与液压调节控制单元11前轴进液口j制动管路连接，后轴进液管路接口g与液压调节控制单元11后轴进液口k制动管路连接；液压调节控制单元11的出液口n与左前轮12制动管路连接,出液口o与右前轮13制动管路连接,出液口p与左后轮14制动管路连接,出液口q与右后轮15制动管路连接。
所述的用于轮毂电机驱动汽车全解耦式再生制动装置可作用于rbs工作状态与abs工作状态，每种工作状态分别有常态、增压、保压、减压4种工作阶段，同时在制动电失效时，液压制动装置仍然可以实现制动，保证了制动的安全性。用于轮毂电机驱动汽车全解耦式再生制动装置的控制方法的具体分析如下：
参阅图5，本发明所述的用于轮毂电机驱动汽车全解耦式再生制动装置的总体控制步骤如下：
步骤一：输入制动踏板位移信号sp、踏板速度信号vp；
步骤二：判断踏板位移sp是否大于等于0，若是则说明开始进入制动状态，继续步骤三；
步骤三：判断踏板位移sp是否超过所设定门限值，若超过则进入abs过程，参阅图7，详见下述abs过程中的步骤1-4，否则继续判断制动踏板速度vp，进入步骤四。
步骤四：判断制动踏板速度vp是否小于紧急制动触发门限vlim，若是进入常规制动即rbs过程，rbs过程参阅图6，详见下述rbs过程中的步骤a-d，否则仍进入abs过程，同样参阅图7，详见下述abs过程中的步骤1-4。
由于在汽车发生制动时，多数情况处于rbs工作阶段，因此先介绍rbs工作的详细步骤，根据步骤四，当系统进入rbs制动过程时，参阅图6，共有7个运动阶段，可分为4种工作状态：常态、增压状态、保压状态、减压状态；
参阅图6，将四种工作状态通过以下步骤a-d分别进行描述：
步骤a：根据车速信号和踏板位移信号，当系统处于图6中阶段①、②即常态时，此时驾驶员刚刚踩制动踏板2，来实现初始阶段的制动，阶段①处于消除制动间隙阶段，由于前轴电机响应更快，此时只有前轴电机参与制动，阶段②处于小制动阶段，前后轴电机同时参与制动，此时，液压系统处于常态，制动力由轮毂电机提供；
步骤b：根据车速信号和踏板位移信号，当系统处于图6中阶段③、⑥即增压状态时，此时模拟器前轴电磁阀23、模拟器后轴电磁阀24打开，前轴电磁阀26、后轴电磁阀27关闭，制动操纵机构1中制动主缸8的制动液流入踏板行程模拟器22中，踏板感觉完全由踏板行程模拟器22提供；制动液由制动操纵机构1中储液罐6流出，经由高压单向阀17，通过高压电机18带动高压柱塞泵19转动并在出口处产生高压制动液，主动增减压单元9中稳压电磁阀16开启，通过占空比进行溢流压力的调控，液压调节控制单元11中左前轮进液阀28、右前轮进液阀31、左后轮进液阀33、右后轮进液阀36处于开启状态，左前轮出液阀38、右前轮出液阀39、左后轮出液阀40、右后轮出液阀41处于关闭状态，主动增减压单元9中出液阀20处于关闭状态，高压制动液将由左前轮进液阀28、右前轮进液阀31分别进入左前轮12和右前轮13，控制前轴液压制动力，由左后轮进液阀33、右后轮进液阀36分别进入左后轮14和右后轮15，用于控制后轴液压制动力大小，此时电机和液压系统同时参与制动；
步骤c:根据车速信号和踏板位移信号,当系统处于图6中阶段⑤、⑦即保压状态时，此时模拟器前轴电磁阀23、模拟器后轴电磁阀24打开，前轴电磁阀26、后轴电磁阀27关闭，制动操纵机构1中制动主缸8的制动液流入踏板行程模拟器22中，踏板感觉完全由踏板行程模拟器22提供；主动增减压单元9中部件维持初始状态，即稳压电磁阀16开启，高压电机18不工作，出液阀20处于关闭状态，液压调节控制单元11中左前轮进液阀28、右前轮进液阀31、左后轮进液阀33、右后轮进液阀36处于关闭状态，左前轮出液阀38、右前轮出液阀39、左后轮出液阀40、右后轮出液阀41处于关闭状态，左前轮12、右前轮13、左后轮14、右后轮15中的制动液将维持在轮缸中，处于压力保持阶段，对于阶段⑤，此时电机与液压同时参与制动，且基本保持不变，对于阶段⑦，此时只有液压制动，且保持不变；
步骤d：根据车速信号和踏板位移信号,当系统处于图6中阶段④即减压状态时，此时模拟器前轴电磁阀23、模拟器后轴电磁阀24打开，前轴电磁阀26、后轴电磁阀27关闭，制动操纵机构1中制动主缸8的制动液流入踏板行程模拟器22中，踏板感觉完全由踏板行程模拟器22提供；主动增减压单元9中稳压电磁阀16开启，高压电机18不工作，液压调节控制单元11中左前轮进液阀28、右前轮进液阀31、左后轮进液阀33、右后轮进液阀36处于关闭状态，左前轮出液阀38、右前轮出液阀39、左后轮出液阀40、右后轮出液阀41处于开启状态，主动增减压单元9中出液阀20处于开启状态，由于压差作用，左前轮12、右前轮13中的制动液分别通过左前轮出液阀38、右前轮出液阀39并经由前轴出液单向阀30再通过出液阀20回流至制动操纵机构1中的储液罐6中，实现前轴减压；左后轮14、右后轮15中的制动液分别通过左后轮出液阀40、右后轮出液阀41并经由后轴出液单向阀35再通过出液阀20回流至制动操纵机构1中的储液罐6中，实现后轴减压，制动力由电机和液压系统共同提供；
根据步骤三、步骤四，当系统进入abs过程时，四个车轮独立控制轮缸压力，参阅图7，以左前轮12为例对abs制动过程进行描述，其中阶段①、②为rbs控制阶段，阶段③为rbs向abs过渡，本发明不作重点讨论，阶段④为abs减压阶段，阶段⑤为abs保压阶段，阶段⑥为abs增压阶段，阶段⑦时abs逐渐退出，系统处于常态，根据以上分析可知，abs过程也是四种工作状态：减压、保压、增压、常态；
参阅图7，将四种工作状态通过以下步骤1-4分别进行描述：
步骤1：根据车速信号和轮速信号，当左前轮12处于图7中阶段④即减压状态时，此时模拟器前轴电磁阀23、模拟器后轴电磁阀24打开，前轴电磁阀26、后轴电磁阀27关闭，制动操纵机构1中制动主缸8的制动液流入踏板行程模拟器22中，踏板感觉仍可以由踏板行程模拟器22提供；由于abs系统需要快速精确减压，且排液量较大，因此和rbs阶段不同，此时液压调节控制单元11中左前轮进液阀28关闭，左前轮出液阀38开启，主动增减压单元9中出液阀20关闭，稳压电磁阀16开启，高压电机18通电带动高压柱塞泵19转动将左前轮12的制动液经由左前轮出液阀40、前轴出液单向阀30快速抽取出来，在出口处产生高压制动液，一方面可以快速用于其他轮缸的增压调节，另一方面可以也通过稳压电磁阀16进行溢流调控，从而使得压力调节更加快速且稳定，制动力仅由液压系统提供；
步骤2：根据车速信号和轮速信号，当左前轮12处于图7中阶段⑤即保压状态时，此时模拟器前轴电磁阀23、模拟器后轴电磁阀24打开，前轴电磁阀26、后轴电磁阀27关闭，制动操纵机构1中制动主缸8的制动液流入踏板行程模拟器22中，踏板感觉仍可以由踏板行程模拟器22提供；主动增减压单元中出液阀20关闭，液压调节控制单元11中左前轮进液阀28和左前轮出液阀38均处于关闭状态，左前轮12中的制动液将维持在轮缸中，处于压力保持阶段，制动力仅由液压系统提供；
步骤3：根据车速信号和轮速信号，当左前轮12处于图7中阶段⑥即增压状态时，此时模拟器前轴电磁阀23、模拟器后轴电磁阀24打开，前轴电磁阀26、后轴电磁阀27关闭，制动操纵机构1中制动主缸8的制动液流入踏板行程模拟器22中，踏板感觉仍可以由踏板行程模拟器22提供；液压调节控制单元11中左前轮进液阀28开启，左前轮出液阀38关闭，主动增减压单元9中出液阀20关闭，稳压电磁阀16开启，高压电机18通电带动高压柱塞泵19转动，一面可以从制动操纵机构1中的储液罐6中抽取制动液用于左前轮12增压，另一面其他车轮减压的液压油通过高压柱塞泵19也可用于左前轮12增压，并通过调节左前轮进液阀28控制增压速率，同时再根据高压传感器21信号调节稳压电磁阀16进行稳压，从而使得压力调节更加快速且稳定，制动力仅由液压系统提供；
步骤4：根据车速信号和轮速信号，当左前轮12处于图7中阶段⑦即常态时，此时模拟器前轴电磁阀23、模拟器后轴电磁阀24打开，前轴电磁阀26、后轴电磁阀27关闭，制动操纵机构1中制动主缸8的制动液流入踏板行程模拟器22中，踏板感觉仍可以由踏板行程模拟器22提供；此阶段发生在车速较低时，处于制动后期，abs控制开始退出，车辆处于较稳定状态，系统控制元件与增压状态一样，保证制动强度，制动力完全由液压制动力提供；
需要注意的是，当此再生制动系统不能参与工作，或处于电失效状态时，则各个部件全部回归常规状态，系统转变为传统液压制动，制动液从制动主缸8经过前轴进液阀26和后轴进液阀27，再经过左前轮进液阀28、右前轮进液阀31、左后轮进液阀33、右后轮进液阀36进入各制动轮缸，产生制动力；因此该制动装置在电失效状态下仍满足法规要求，可以实现制动功能。
技术特征：
1.用于轮毂电机驱动汽车全解耦式再生制动装置，其特征在于，所述的用于轮毂电机驱动汽车全解耦式再生制动装置包括制动操纵机构(1)、主动增减压单元(9)、踏板行程模拟单元(10)和液压调节控制单元(11)；
所述的制动操纵机构(1)包括储液罐(6)和制动主缸(8)；
所述的储液罐(6)的出液口e通过软管与主动增减压单元(9)的接口a连接，制动主缸(8)的前腔出液口h与踏板行程模拟单元(10)的接口d管路连接，制动主缸(8)的后腔出液口i与踏板行程模拟单元(10)的接口e管路连接；主动增减压单元(9)的接口b与液压调节控制单元(11)的进液口l管路连接，主动增减压单元(9)的接口c与液压调节控制单元(11)的出液口m管路连接；踏板行程模拟单元(10)的接口f与电失效时液压调节控制单元(11)的进液口j管路连接，踏板行程模拟单元(10)的接口g与电失效时液压调节控制单元(11)的进液口k管路连接。
2.按照权利要求1所述的用于轮毂电机驱动汽车全解耦式再生制动装置，其特征在于，所述的液压调节控制单元(11)的出液口n与左前轮(12)管路连接，液压调节控制单元(11)的出液口o与右前轮(13)管路连接，液压调节控制单元(11)的出液口p与左后轮(14)管路连接，液压调节控制单元(11)的出液口q与右后轮(15)管路连接。
3.按照权利要求1所述的用于轮毂电机驱动汽车全解耦式再生制动装置，其特征在于，所述的制动操纵机构(1)还包括制动踏板(2)、踏板位移传感器(3)、真空助力器(5)以及电动真空泵(7)；
制动踏板(2)位于车厢内驾驶员前部下方，制动踏板(2)旋转部分的顶端通过销轴固定在踏板支架上，踏板支架采用螺栓固定在车身上，制动踏板(2)旋转部分的中部的左侧面和真空助力器(5)中的真空助力器前端顶杆(4)的右侧面接触连接，踏板位移传感器(3)固定在踏板支架上，踏板位移传感器(3)的活动臂与制动踏板(2)的旋转部分连接；真空助力器(5)位于发动机舱内，真空助力器(5)输出推杆顶在制动主缸(8)的活塞推杆上；电动真空泵(7)位于发动机舱内，电动真空泵(7)的p口采用真空软管与真空助力器(5)的真空口相连，电动真空泵(7)的a口与大气相通；制动主缸(8)位于发动机舱内的真空助力器(5)后部，储液罐(6)集成于制动主缸(8)的上部，储液罐(6)的出液口f和出液口r分别通过管路与制动主缸(8)的前腔和后腔相连。
4.按照权利要求1所述的用于轮毂电机驱动汽车全解耦式再生制动装置，其特征在于，所述的主动增减压单元(9)包括稳压电磁阀(16)、高压单向阀(17)、高压电机(18)、高压柱塞泵(19)、出液阀(20)、高压传感器(21)；
所述的稳压电磁阀(16)的a口与主动增减压单元(9)的接口a管路连接，高压单向阀(17)的p口与主动增减压单元(9)的接口a管路连接，出液阀(20)的a口与主动增减压单元(9)的接口a管路连接；稳压电磁阀(16)的p口、高压柱塞泵(19)的a口、高压传感器(21)与主动增减压单元(9)的接口b管路连接；高压柱塞泵(19)的p口、高压单向阀(17)的a口、出液阀(20)的p口与主动增减压单元(9)得接口c管路连接；高压电机(18)采用联轴器与高压柱塞泵(19)相连接。
5.按照权利要求1所述的用于轮毂电机驱动汽车全解耦式再生制动装置，其特征在于，所述的踏板行程模拟单元(10)包括踏板行程模拟器(22)、模拟器前轴电磁阀(23)、模拟器后轴电磁阀(24)、主缸压力传感器(25)、前轴电磁阀(26)、后轴电磁阀(27)；
所述的踏板行程模拟器(22)的进出油口与模拟器前轴电磁阀(23)的a口连接，模拟器前轴电磁阀(23)的p口与模拟器后轴电磁阀(24)的a口、前轴电磁阀(26)的p口以及踏板行程模拟单元(10)的接口d管路相连；模拟器后轴电磁阀(24)的p口与踏板行程模拟单元(10)的接口e管路、后轴电磁阀(27)的p口、主缸压力传感器(25)相连；前轴电磁阀(26)的a口与踏板行程模拟单元(10)的接口f管路相连，后轴电磁阀(27)的a口与踏板行程模拟单元(10)的接口g相连。
6.按照权利要求1所述的用于轮毂电机驱动汽车全解耦式再生制动装置，其特征在于，所述的液压调节控制单元(11)包括左前轮进液阀(28)、左前轮进液单向阀(29)、左前轮出液阀(38)、左前轮轮缸压力传感器(42)、前轴出液单向阀(30)、右前轮进液阀(31)、右前轮进液单向阀(32)、右前轮出液阀(39)、右前轮轮缸压力传感器(43)、左后轮进液阀(33)、左后轮进液单向阀(34)、左后轮出液阀(40)、左后轮轮缸压力传感器(44)、后轴出液单向阀(35)、右后轮进液阀(36)、右后轮进液单向阀(37)、右后轮出液阀(41)、右后轮轮缸压力传感器(45)；
所述的左前轮进液阀(28)p口、右前轮进液阀(31)p口、左后轮进液阀(33)p口、右后轮进液阀(36)p口与液压调节控制单元(11)的进液口l管路以及电失效状态下液压调节控制单元(11)的前轴进液口j管路和后轴进液口k管路相连接；左前轮进液阀(28)a口、左前轮出液阀(38)p口与液压调节控制单元(11)的出液口n管路相连接，右前轮进液阀(31)a口、右前轮出液阀(39)p口与液压调节控制单元(11)的出液口o管路相连接，左后轮进液阀(33)a口、左后轮出液阀(40)p口与液压调节控制单元(11)的出液口p管路相连接，右后轮进液阀(36)的a口、右后轮出液阀(41)的p口与液压调节控制单元(11)的出液口q管路相连接；前轴出液单向阀(30)的p口与左前轮出液阀(38)a口、右前轮出液阀(39)的a口相连接，前轴出液单向阀(30)的a口与液压调节控制单元(11)的出液口m管路相连接，后轴出液单向阀(35)的p口与左后轮出液阀(40)的a口、右后轮出液阀(41)的a口相连接，后轴出液单向阀(35)的a口与液压调节控制单元(11)的出液口m管路相连接；左前轮轮缸压力传感器(42)与左前轮出液阀(38)p口相连，右前轮轮缸压力传感器(43)与右前轮出液阀(39)p口相连，左后轮轮缸压力传感器(44)与左后轮出液阀(40)p口相连，右后轮轮缸压力传感器(45)与右后轮出液阀(41)p口相连。
7.一种权利要求1所述的用于轮毂电机驱动汽车全解耦式再生制动装置的控制方法，其特征在于，所述的用于轮毂电机驱动汽车全解耦式再生制动装置的控制方法具体分析如下：
所述的用于轮毂电机驱动汽车全解耦式再生制动装置的总体控制步骤如下：
步骤一：输入制动踏板位移信号sp、踏板速度信号vp；
步骤二：判断踏板位移sp是否大于等于0，若是则说明开始进入制动状态，继续步骤三；
步骤三：判断踏板位移sp是否超过所设定门限值，若超过则进入abs过程，详见下述abs过程中的步骤1-4，否则继续判断制动踏板速度vp，进入步骤四；
步骤四：判断制动踏板速度vp是否小于紧急制动触发门限vlim，若是进入常规制动即rbs过程，详见下述rbs过程中的步骤a-d，否则仍进入abs过程，详见下述abs过程中的步骤1-4；
由于在汽车发生制动时，多数情况处于rbs工作阶段，因此先介绍rbs工作的详细步骤，根据步骤四，当系统进入rbs制动过程时，共有7个运动阶段，可分为4种工作状态：常态、增压状态、保压状态、减压状态；
将四种工作状态通过以下步骤a-d分别进行描述：
步骤a：根据车速信号和踏板位移信号，当系统处于常态即液压系统各部件没有通电执行动作时，此时驾驶员刚刚踩制动踏板(2)，来实现初始阶段的制动，首先处于消除制动间隙阶段，由于前轴电机响应更快，此时只有前轴电机参与制动，然后进入小制动阶段，前后轴电机同时参与制动，此时，液压系统处于常态，制动力由轮毂电机提供；
步骤b：根据车速信号和踏板位移信号，当系统处于增压状态时即液压制动系统处于增加轮缸压力阶段时，此时模拟器前轴电磁阀(23)、模拟器后轴电磁阀(24)打开，前轴电磁阀(26)、后轴电磁阀(27)关闭，制动操纵机构(1)中制动主缸(8)的制动液流入踏板行程模拟器(22)中，踏板感觉完全由踏板行程模拟器(22)提供；制动液由制动操纵机构(1)中储液罐(6)流出，经由高压单向阀(17)，通过高压电机(18)带动高压柱塞泵(19)转动并在出口处产生高压制动液，主动增减压单元(9)中稳压电磁阀(16)开启，通过占空比进行溢流压力的调控，液压调节控制单元(11)中左前轮进液阀(28)、右前轮进液阀(31)、左后轮进液阀(33)、右后轮进液阀(36)处于开启状态，左前轮出液阀(38)、右前轮出液阀(39)、左后轮出液阀(40)、右后轮出液阀(41)处于关闭状态，主动增减压单元(9)中出液阀(20)处于关闭状态，高压制动液将由左前轮进液阀(28)、右前轮进液阀(31)分别进入左前轮(12)和右前轮(13)，控制前轴液压制动力，由左后轮进液阀(33)、右后轮进液阀(36)分别进入左后轮(14)和右后轮(15)，用于控制后轴液压制动力大小，此时电机和液压系统同时参与制动；
步骤c:根据车速信号和踏板位移信号,当系统处于保压状态即液压制动系统处于保持轮缸压力阶段时，此时模拟器前轴电磁阀(23)、模拟器后轴电磁阀(24)打开，前轴电磁阀(26)、后轴电磁阀(27)关闭，制动操纵机构(1)中制动主缸(8)的制动液流入踏板行程模拟器(22)中，踏板感觉完全由踏板行程模拟器(22)提供；主动增减压单元(9)中部件维持初始状态，即稳压电磁阀(16)开启，高压电机(18)不工作，出液阀(20)处于关闭状态，液压调节控制单元(11)中左前轮进液阀(28)、右前轮进液阀(31)、左后轮进液阀(33)、右后轮进液阀(36)处于关闭状态，左前轮出液阀(38)、右前轮出液阀(39)、左后轮出液阀(40)、右后轮出液阀(41)处于关闭状态，左前轮(12)、右前轮(13)、左后轮(14)、右后轮(15)中的制动液将维持在轮缸中，处于压力保持阶段，电机和液压系统均参与制动；
步骤d：根据车速信号和踏板位移信号,当系统处于减压状态即液压制动系统处于减少制动压力阶段时，此时模拟器前轴电磁阀(23)、模拟器后轴电磁阀(24)打开，前轴电磁阀(26)、后轴电磁阀(27)关闭，制动操纵机构(1)中制动主缸(8)的制动液流入踏板行程模拟器(22)中，踏板感觉完全由踏板行程模拟器(22)提供；主动增减压单元(9)中稳压电磁阀(16)开启，高压电机(18)不工作，液压调节控制单元(11)中左前轮进液阀(28)、右前轮进液阀(31)、左后轮进液阀(33)、右后轮进液阀(36)处于关闭状态，左前轮出液阀(38)、右前轮出液阀(39)、左后轮出液阀(40)、右后轮出液阀(41)处于开启状态，主动增减压单元(9)中出液阀(20)处于开启状态，由于压差作用，左前轮(12)、右前轮(13)中的制动液分别通过左前轮出液阀(38)、右前轮出液阀(39)并经由前轴出液单向阀(30)再通过出液阀(20)回流至制动操纵机构(1)中的储液罐(6)中，实现前轴减压；左后轮(14)、右后轮(15)中的制动液分别通过左后轮出液阀(40)、右后轮出液阀(41)并经由后轴出液单向阀(35)再通过出液阀(20)回流至制动操纵机构(1)中的储液罐(6)中，实现后轴减压，制动力由电机和液压系统共同提供；
根据步骤三、步骤四，当系统进入abs过程时，四个车轮独立控制轮缸压力，以左前轮(12)为例对abs制动过程进行描述，同样是四种工作状态：减压、保压、增压、常态；
将四种工作状态通过以下步骤1-4分别进行描述：
步骤1：根据车速信号和轮速信号，当左前轮(12)处于减压状态时，此时模拟器前轴电磁阀(23)、模拟器后轴电磁阀(24)打开，前轴电磁阀(26)、后轴电磁阀(27)关闭，制动操纵机构(1)中制动主缸(8)的制动液流入踏板行程模拟器(22)中，踏板感觉仍可以由踏板行程模拟器(22)提供；由于abs系统需要快速精确减压，且排液量较大，因此和rbs阶段不同，此时液压调节控制单元(11)中左前轮进液阀(28)关闭，左前轮出液阀(38)开启，主动增减压单元(9)中出液阀(20)关闭，稳压电磁阀(16)开启，高压电机(18)通电带动高压柱塞泵(19)转动将左前轮(12)的制动液经由左前轮出液阀(40)、前轴出液单向阀(30)快速抽取出来，在出口处产生高压制动液，一方面可以快速用于其他轮缸的增压调节，另一方面可以也通过稳压电磁阀(16)进行溢流调控，从而使得压力调节更加快速且稳定，制动力仅由液压系统提供；
步骤2：根据车速信号和轮速信号，当左前轮(12)处于保压状态时，此时模拟器前轴电磁阀(23)、模拟器后轴电磁阀(24)打开，前轴电磁阀(26)、后轴电磁阀(27)关闭，制动操纵机构(1)中制动主缸(8)的制动液流入踏板行程模拟器(22)中，踏板感觉仍可以由踏板行程模拟器(22)提供；主动增减压单元中出液阀(20)关闭，液压调节控制单元(11)中左前轮进液阀(28)和左前轮出液阀(38)均处于关闭状态，左前轮(12)中的制动液将维持在轮缸中，处于压力保持阶段，制动力仅由液压系统提供；
步骤3：根据车速信号和轮速信号，当左前轮(12)处于增压状态时，此时模拟器前轴电磁阀(23)、模拟器后轴电磁阀(24)打开，前轴电磁阀(26)、后轴电磁阀(27)关闭，制动操纵机构(1)中制动主缸(8)的制动液流入踏板行程模拟器(22)中，踏板感觉仍可以由踏板行程模拟器(22)提供；液压调节控制单元(11)中左前轮进液阀(28)开启，左前轮出液阀(38)关闭，主动增减压单元(9)中出液阀(20)关闭，稳压电磁阀(16)开启，高压电机(18)通电带动高压柱塞泵(19)转动，一面可以从制动操纵机构(1)中的储液罐(6)中抽取制动液用于左前轮(12)增压，另一面其他车轮减压的液压油通过高压柱塞泵(19)也可用于左前轮(12)增压，并通过调节左前轮进液阀(28)控制增压速率，同时再根据高压传感器(21)信号调节稳压电磁阀(16)进行稳压，从而使得压力调节更加快速且稳定，制动力仅由液压系统提供；
步骤4：根据车速信号和轮速信号，当左前轮(12)处于常态时，此时模拟器前轴电磁阀(23)、模拟器后轴电磁阀(24)打开，前轴电磁阀(26)、后轴电磁阀(27)关闭，制动操纵机构(1)中制动主缸(8)的制动液流入踏板行程模拟器(22)中，踏板感觉仍可以由踏板行程模拟器(22)提供；此阶段发生在车速较低时，处于制动后期，abs控制开始退出，车辆处于较稳定状态，系统控制元件与增压状态一样，保证制动强度，制动力完全由液压制动力提供；
需要注意的是，当此再生制动系统不能参与工作，或处于电失效状态时，则各个部件全部回归常规状态，系统转变为传统液压制动，制动液从制动主缸(8)经过前轴进液阀(26)和后轴进液阀(27)，再经过左前轮进液阀(28)、右前轮进液阀(31)、左后轮进液阀(33)、右后轮进液阀(36)进入各制动轮缸，产生制动力；因此该制动装置在电失效状态下仍满足法规要求，可以实现制动功能。
技术总结
本发明介绍了一种用于轮毂电机驱动汽车全解耦式再生制动装置及控制方法，目标车型为轮毂电机驱动纯电动小轿车，为克服目前产品结构复杂、能量回收率低、过于依靠国外产品的问题，本装置由制动操纵机构、主动增减压单元、踏板行程模拟单元和液压调节控制单元四部分组成。所述的制动操纵机构中储液罐的出液口e通过软管与主动增减压单元的接口A相连接，制动主缸的前后腔出液口H、I分别与踏板行程模拟单元的接口D、E相连接；主动增减压单元的接口B与液压调节控制单元的进液口L相连接，主动增减压单元的接口C与液压调节控制单元的出液口M相连接；踏板行程模拟单元的接口F、G分别与电失效时液压调节控制单元进液口J、K相连接。
技术研发人员：初亮;常城;许炎武;陈超一;刘鹏
受保护的技术使用者：吉林大学
技术研发日：.12.03
技术公布日：.02.11
