CN108454600B - 基于解耦制动系统的汽车踏板感回馈的控制系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于解耦制动系统的汽车踏板感回馈的控制系统和方法。制动踏板与制动主缸连接，制动主缸与油杯、踏板模拟器、液压调节单元相连，液压调节单元与油杯相连，液压调节单元连接制动轮缸；制动踏板上装有踏板位移传感器，制动控制单元与踏板位移传感器、整车控制单元、液压调节单元和踏板模拟器连接；制动控制单元控制踏板模拟器作出踏板感回馈动作，控制液压调节单元在常规解耦制动模式、防碰撞解耦制动模式或者ABS解耦制动模式下工作。本发明通过踏板模拟器与驾驶员脚踏制动踏板交互，特定工况下进行踏板感回馈，同时最大限度回收制动能量；在有碰撞风险时回馈顿挫的深踩踏板感，提醒潜在危险，同时调整制动压力规避碰撞风险。

Description

基于解耦制动系统的汽车踏板感回馈的控制系统和方法
技术领域
本发明涉及一种汽车控制方法，特别是涉及了一种基于解耦制动系统的汽车踏板感回馈的控制系统和方法。
背景技术
电动化和智能化骑车已经成为汽车工业可持续发展的重要方向，随着电动化、智能化汽车的蓬勃发展，越来越多的汽车采用了全解耦式的制动系统来实现能量回收，以提高续航里程。
常规的全解耦式能量回收系统更多的关心制动能量回收效率，对产品使用寿命，控制方式优化以及和驾驶员交互等工作并不完善。大多数产品普遍存在液压压力调节粗暴、使用寿命难以保证，针对不同路况对驾驶员回馈不足等问题。
发明内容
为了解决背景技术中存在的问题，本发明目的在于提供了一种基于解耦制动系统的汽车踏板感回馈的控制系统和方法，为全解耦结构式制动系统，在确保基础制动的稳定性和安全性的同时，在特定工况下给驾驶员一定的踏板感回馈，提示驾驶员当前路况情况，提醒驾驶员主动调整制动需求，减少液压系统的工作强度。
为实现上述目的，本发明采取下列技术方案：
一、一种基于解耦制动系统的汽车踏板感回馈的控制系统：
控制系统包括制动踏板、制动主缸、油杯、踏板模拟器、液压调节单元、制动控制单元ECU和整车控制单元VCU，制动踏板与制动主缸的活塞杆连接，制动主缸的两腔分别与油杯相通，制动主缸的两腔分别经过第一电磁阀和第二电磁阀后与踏板模拟器的输出端相连，制动主缸两腔分别经过第三电磁阀和第四电磁阀后与液压调节单元相连，液压调节单元与油杯相连，液压调节单元的输出端连接到制动轮缸；制动踏板上装有踏板位移传感器，制动控制单元ECU分别与踏板位移传感器和整车控制单元VCU连接，制动控制单元ECU分别与液压调节单元和踏板模拟器连接。
所述的制动控制单元ECU接收来自踏板位移传感器、整车组合传感器和轮速传感器的检测信号和来自整车控制单元VCU的车辆外部信息，然后控制踏板模拟器作出踏板感回馈动作，并且同时控制液压调节单元在常规解耦制动模式、防碰撞解耦制动模式或者ABS解耦制动模式下工作。
所述的踏板模拟器包括电机、外壳体以及安装在外壳体中的丝杆、螺母、模拟器活塞I、模拟器活塞II和踏板模拟器弹簧，模拟器活塞I置于外壳体内的中部将外壳体内部分为两个内腔，其中一侧的第一内腔中装有丝杆、螺母，另一侧的第二内腔中装有模拟器活塞II和踏板模拟器弹簧，并充有油液；电机的输出轴伸入到外壳体中并与丝杆同轴连接，丝杆上套装有螺母，螺母经连杆结构与模拟器活塞I固定连接，模拟器活塞II开有中心通孔，踏板模拟器弹簧连接在模拟器活塞II和外壳体的内端面之间。踏板模拟器弹簧所连接的外壳体端面中间开口作为踏板模拟器的输出端。
通过制动控制单元ECU与踏板模拟器中的电机连接，控制电机工作经丝杠螺母副带动模拟器活塞I在外壳体中沿轴向水平移动，使得外壳体第二内腔的容积发生改变，进而改变第二内腔的油压，经第一电磁阀和第二电磁阀打开连通传递到制动主缸的两腔内，使得制动主缸的两腔油压改变而改变制动踏板的反馈力，实现施加在制动踏板上脚感的模拟。
同时模拟器活塞II在自身两端不同截面积而产生的压差和踏板模拟器弹簧的作用下在第二内腔内移动并达到压力平衡，从而实现对主缸压力的准确模拟。
在特定工况下，电机工作经丝杠螺母副带动模拟器活塞I在外壳体中沿轴向水平移动，使得外壳体第二内腔的容积增大或减少，进而减小第二内腔的油压，经第一电磁阀或第二电磁阀连通传递到制动主缸的两腔内，使得制动主缸的有杆腔的油压增大或者无杆腔的油压减小而让活塞杆回缩，给制动踏板加载回馈移动动作。
二、一种基于解耦制动系统的汽车踏板感回馈的控制方法：
所述方法是：制动控制单元ECU通过制动踏板上安装的踏板位移传感器所采集的信号处理获得驾驶员期望制动压力P，控制第一电磁阀和第二电磁阀加电打开，控制电磁阀和电磁阀加电关闭，由液压调节单元调节各个制动轮缸的制动压力以符合驾驶员需求制动力，形成为解耦制动系统。
所述方法具体采用以下方式判断和处理：
首先判定车轮是否抱死：
1)若车轮抱死，根据车轮的轮速和整车动态参数获得地面附着系数μ，然后比较地面附着系数μ与0.4大小：
1.1)当路面附着系数大于0.4时，再判断驾驶员期望制动压力P和根据路面附着系数获得的车辆抱死压力P1的偏差率是否大于50％：
1.1.1)若偏差率大于50％，制动控制单元ECU给踏板模拟器中的电机发出控制信号，控制电机带动模拟器活塞I在壳体内移动，向制动主缸调节油压，使得制动主缸的无杆腔油压大于有杆腔油压；同时控制液压调节单元工作于ABS解耦控制模式，由液压调节单元调整各制动轮缸的制动压力，直至制动结束；
1.1.2)若偏差率小于等于50％，制动控制单元ECU控制踏板模拟器不工作，即不向制动主缸调节油压(具体实施中第一电磁阀105和第二电磁阀106不加电使其关闭即可)，直接控制液压调节单元工作于ABS解耦控制模式，由液压调节单元调整各制动轮缸的制动压力，直至制动结束；
1.2)当路面附着系数小于等于0.4时，再判断驾驶员期望制动压力P和根据路面附着系数获得的车辆抱死压力P1的偏差率是否大于100％：
1.2.1)若偏差率大于100％，制动控制单元ECU给踏板模拟器中的电机发出控制信号，控制电机带动模拟器活塞I在壳体内移动，向制动主缸调节油压，使得制动主缸的无杆腔油压大于有杆腔油压；同时控制液压调节单元工作于ABS解耦控制模式，由液压调节单元调整各制动轮缸的制动压力，直至制动结束；
1.2.2)若偏差率小于等于100％，制动控制单元ECU控制踏板模拟器不工作，即不向制动主缸调节油压，直接控制液压调节单元工作于ABS解耦控制模式，由液压调节单元调整各制动轮缸的制动压力，直至制动结束；
2)若车轮未抱死，由制动控制单元ECU根据各传感器和整车控制单元VCU的车辆外部信息判定整车是否有碰撞风险：
2.1)若整车无碰撞风险，制动控制单元ECU控制踏板模拟器不工作，即不向制动主缸调节油压，直接控制液压调节单元工作于常规解耦制动模式，由液压调节单元调整各制动轮缸的制动压力，直至制动结束；
2.2)若整车有碰撞风险，制动控制单元ECU根据当前车辆当前速度和整车与障碍物距离计算获得车辆避免碰撞压力需求P0，比较驾驶员期望制动压力P和避免碰撞需求压力P0的偏差率：
2.2.1)若偏差率小于等于30％，制动控制单元ECU控制踏板模拟器不工作，即不向制动主缸调节油压，直接控制液压调节单元工作于防碰撞解耦制动模式，由液压调节单元调整各制动轮缸的制动压力，直至制动结束；
2.2.2)若偏差率大于30％，制动控制单元ECU给踏板模拟器中的电机发出控制信号，控制电机带动模拟器活塞I在壳体内移动，向制动主缸调节油压，使得制动主缸的无杆腔油压小于有杆腔油压；同时控制液压调节单元工作于防碰撞解耦制动模式，由液压调节单元调整各制动轮缸的制动压力，直至制动结束。
本发明制动控制单元能根据车辆状态和传感器回馈信号获取到驾驶员需求制动压力、车轮是否抱死以及车辆是否有碰撞风险的情况。
本发明能够比较实际需求压力和驾驶员需求压力的偏差值，采取不同的制动策略制动，在特定工况下给驾驶员一定的踏板感回馈，以提醒驾驶员主动修正制动压力偏差值，同时起到一定的危险预警作用，并能减少系统额外负荷，延长系统使用寿命。
本发明中，驾驶员制动力经踏板、主缸产生的制动液压经过两组高速开关电磁阀控制，可通过液压调节单元作用于制动轮缸，或作用于踏板模拟器。私服电机通过传动机构与踏板模拟器相连，不仅可实现踏板感可调，而且在特定制动工况下，可给与制动踏板特定回馈。
本发明采用以上技术方案，具有以下优点：
与常规解耦能量回收系统相比，本发明增设了踏板模拟器，通过踏板模拟器增设与驾驶员脚踏制动踏板的交互功能。在特殊工况下，通过电机驱动滚珠丝杆传动装置，推动活塞，改变蓄能器腔压力，从而给驾驶员出不同的踏板感反馈，以改善制动效果，并可以向驾驶员提示危险。
本发明除了能模拟与传统车辆相同的制动踏板感觉，还能在特定工况下给驾驶员指定的踏板感回馈，同时最大限度回收制动能量，延长了电驱动车辆续驶里程。
并且，本发明在电控器件失效时，所有电磁阀断电，本系统可保留液压制动功能，具有更高的安全性，可靠性。
本发明在车轮抱死工况下，能向驾驶员类ABS的顶脚踏板感回馈，提醒驾驶员制动压力过大，可适当减少制动压力；减轻了制动系统负载，有效的提高了压力调节精度，延长了制动系统的寿命。
本发明在有碰撞风险时，制动力不足下能主动向驾驶员回馈顿挫的深踩踏板感，已提醒驾驶员潜在的危险，同时可控制液压调节单元采用合适的制动压力规避碰撞风险。
附图说明
图1是本发明的系统结构示意图。
图2是本发明的控制流程图。
图3是本发明的踏板模拟器部分示意图。
图中：101、制动主缸，102、踏板模拟器，103、液压调节单元，104.油杯，105、第一电磁阀，106、第二电磁阀，107、第三电磁阀，108、第四电磁阀；301、电机，302、丝杆，303、带锁止装置的螺母，304、模拟器活塞I，305、模拟器活塞II，306、踏板模拟器弹簧。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的进行详细的描述。
如图1所示，包括制动踏板、制动主缸101、油杯104、踏板模拟器102、液压调节单元103、制动控制单元ECU109和整车控制单元VCU110，制动踏板与制动主缸101的活塞杆连接，制动主缸101包含前后两腔，制动主缸101的两腔分别与油杯104相通，制动主缸101的两腔分别经过第一电磁阀105和第二电磁阀106后与踏板模拟器102的输出端相连，制动主缸101两腔分别经过第三电磁阀107和第四电磁阀108后与液压调节单元103相连，液压调节单元103与油杯104相连，液压调节单元103的输出端连接到制动轮缸；制动踏板上装有踏板位移传感器以监控驾驶员制动意图，制动控制单元ECU109分别与踏板位移传感器和整车控制单元VCU110连接，制动控制单元ECU109分别与液压调节单元103和踏板模拟器102连接。
如图3所示，踏板模拟器102包括电机301、外壳体以及安装在外壳体中的丝杆302、螺母303、模拟器活塞I304、模拟器活塞II305和踏板模拟器弹簧306，模拟器活塞I304置于外壳体内的中部将外壳体内部分为两个内腔，其中一侧的第一内腔中装有丝杆302、螺母303，另一侧的第二内腔中装有模拟器活塞II305和踏板模拟器弹簧306，并充有油液；电机301的输出轴伸入到外壳体的内腔中并与丝杆302同轴连接，丝杆302上套装有螺母303，螺母303经连杆结构与模拟器活塞I304固定连接，模拟器活塞II305开有中心通孔，踏板模拟器弹簧306连接在模拟器活塞II305和外壳体的内端面之间。模拟器活塞I304和模拟器活塞II305均与外壳体内壁之间通过密封圈密封连接。
外壳体的第二内腔为台阶阶梯内孔结构，内端直径大，外端直径小，模拟器活塞II305为阶梯结构，模拟器活塞II305的大小端分别密封连接并装于外壳体的第二内腔的台阶阶梯内孔结构的内端和外端内。
如图1所示，制动控制单元ECU109接收来自踏板位移传感器、整车组合传感器和轮速传感器的检测信号和来自整车控制单元VCU110的车辆外部信息，然后控制踏板模拟器102作出踏板感回馈动作，并且同时控制液压调节单元103在常规解耦制动模式、防碰撞解耦制动模式或者ABS解耦制动模式下工作。
整车组合传感器安装在整车质心位置附近，轮速传感器安装在车轮附近整车控制单元VCU110通过车身上安装的其他传感器采集处理获得车辆外部信息，车辆外部信息包括障碍物信息和行驶状态信息。图1和图2中的FL、FR、RL、RR分别代表了左前轮、右前轮、左后轮、右后轮的制动轮缸。
第一电磁阀105和第二电磁阀106均为常闭阀，在监测到制动意图时，第一电磁阀105和第二电磁阀106会打开。第三电磁阀107和第四电磁阀108均为常开阀，在监测到制动意图时，第三电磁阀107和第四电磁阀108会关闭。
在本实例实施中，驾驶员制动意图由踏板位移传感器或踏板力传感器监控，通过踏板位移传感器或踏板力传感器可精准判定驾驶员制动意图。制动踏板所连接的制动主缸101分别与踏板模拟器102和液压调节单元103相连，其间通断由两组四只电磁阀控制，在驾驶员有制动意图时，踏板感较好的模拟和切换。
通过制动控制单元ECU109与踏板模拟器102中的电机301连接，控制电机301工作经丝杠螺母副带动模拟器活塞I304在外壳体中沿轴向水平移动，使得外壳体第二内腔的容积发生改变，进而改变第二内腔的油压，经第一电磁阀105和第二电磁阀106打开连通传递到制动主缸101的两腔内，使得制动主缸101的两腔油压改变而改变制动踏板的反馈力，实现施加在制动踏板上脚感的模拟。例如，通过电机301正反转，带动模拟器活塞I304的往复运动，最终实现制动踏板反馈力的往复改变，实现模拟ABS的震颤顶踏板感以提示驾驶中车轮有抱死风险。
同时模拟器活塞II305在自身两端不同截面积而产生的压差和踏板模拟器弹簧306的作用下在第二内腔内移动并达到压力平衡，从而实现对主缸压力的准确模拟。
在常规工况下，模拟器活塞I304沿被带报闸装置的电机301通过丝杆螺母及连杆锁止，模拟器活塞II305在压力作用下克服弹簧力，改变第二内腔的油压，传递到制动主缸101和制动踏板后实现完成对施加在制动踏板上脚感的模拟。
在特定工况下，电机301工作经丝杠螺母副带动模拟器活塞I304在外壳体中沿轴向水平移动，使得外壳体第二内腔的容积增大或减少，进而减小第二内腔的油压，经第一电磁阀105或第二电磁阀106连通传递到制动主缸101的两腔内，使得制动主缸101的有杆腔的油压增大或者无杆腔的油压减小而让活塞杆回缩，给制动踏板加载回馈移动动作，引导驾驶者深踩制动踏板进行紧急制动。
本发明的具体实施是：
制动控制单元ECU109通过制动踏板上安装的踏板位移传感器所采集的信号处理获得驾驶员期望制动压力P，控制第一电磁阀105和第二电磁阀106加电打开，控制电磁阀107和电磁阀108加电关闭，由液压调节单元103调节各个制动轮缸的制动压力以符合驾驶员需求制动力，形成为解耦制动系统。
如图2所示，具体采用以下方式判断和处理：
首先判定车轮是否抱死：
1)若车轮抱死，根据车轮的轮速和整车动态参数获得地面附着系数μ，然后比较地面附着系数μ与0.4大小：
整车动态参数包括整车组合传感器所采集的信号，包括车体的横向加速度信号、纵向加速度信号和横摆角速度信号。
1.1)当路面附着系数大于0.4时，再判断驾驶员期望制动压力P和根据路面附着系数获得的车辆抱死压力P1的偏差率是否大于50％：
步骤1.1)中的驾驶员期望制动压力P和车辆抱死压力P1的偏差率是否大于50％，是指驾驶员期望制动压力P和车辆抱死压力P1之间的差值是否大于车辆抱死压力P1的50％。
1.1.1)若偏差率大于50％，制动控制单元ECU109给踏板模拟器102中的电机301发出控制信号，控制电机301带动模拟器活塞I304在壳体内移动，向制动主缸101调节油压(具体实施中第一电磁阀105和第二电磁阀106需加电打开)，使得制动主缸101的无杆腔油压大于有杆腔油压，向外推动模拟器活塞I304，以对驾驶员的脚踏处施加一个类似于ABS顶脚的踏板感，提示驾驶员车轮处于抱死状态，防止驾驶员继续增加制动压力，增加系统负载；同时控制液压调节单元103工作于ABS解耦控制模式，由液压调节单元103调整各制动轮缸的制动压力，直至制动结束；
1.1.2)若偏差率小于等于50％，制动控制单元ECU109控制踏板模拟器102不工作，即不向制动主缸101调节油压(具体实施中第一电磁阀105和第二电磁阀106不加电使其关闭即可)，直接控制液压调节单元103工作于ABS解耦控制模式，由液压调节单元103调整各制动轮缸的制动压力，直至制动结束；
1.2)当路面附着系数小于等于0.4时，再判断驾驶员期望制动压力P和根据路面附着系数获得的车辆抱死压力P1的偏差率是否大于100％：
步骤1.1)中的驾驶员期望制动压力P和车辆抱死压力P1的偏差率是否大于100％，是指驾驶员期望制动压力P和车辆抱死压力P1之间的差值是否大于车辆抱死压力P1的100％。
1.2.1)若偏差率大于100％，制动控制单元ECU109给踏板模拟器102中的电机301发出控制信号，控制电机301带动模拟器活塞I304在壳体内移动，向制动主缸101调节油压，使得制动主缸101的无杆腔油压大于有杆腔油压，向外推动模拟器活塞I304，以对驾驶员的脚踏处施加一个类似于ABS顶脚的踏板感，提示驾驶员车轮处于抱死状态，防止驾驶员继续增加制动压力，增加系统负载；同时控制液压调节单元103工作于ABS解耦控制模式，由液压调节单元103调整各制动轮缸的制动压力，直至制动结束；
1.2.2)若偏差率小于等于100％，制动控制单元ECU109控制踏板模拟器102不工作，即不向制动主缸101调节油压，直接控制液压调节单元103工作于ABS解耦控制模式，由液压调节单元103调整各制动轮缸的制动压力，直至制动结束；
2)若车轮未抱死，由制动控制单元ECU109根据各传感器和整车控制单元VCU110的车辆外部信息判定整车是否有碰撞风险：
步骤2)中的各传感器是指车辆前端的防碰撞雷达装置；外部信息是指由前端视觉摄像头和雷达探测的距离信息综合计算出的车辆风险预警信息。
2.1)若整车无碰撞风险，制动控制单元ECU109控制踏板模拟器102不工作，即不向制动主缸101调节油压，直接控制液压调节单元103工作于常规解耦制动模式，由液压调节单元103调整各制动轮缸的制动压力，直至制动结束；
2.2)若整车有碰撞风险，制动控制单元ECU109根据当前车辆当前速度和整车与障碍物距离计算获得车辆避免碰撞压力需求P0，比较驾驶员期望制动压力P和避免碰撞需求压力P0的偏差率：
2.2.1)若偏差率小于等于30％，制动控制单元ECU109控制踏板模拟器102不工作，即不向制动主缸101调节油压，直接控制液压调节单元103工作于防碰撞解耦制动模式，由液压调节单元103调整各制动轮缸的制动压力，直至制动结束；
2.2.2)若偏差率大于30％，制动控制单元ECU109给踏板模拟器102中的电机301发出控制信号，控制电机301带动模拟器活塞I304在壳体内移动，向制动主缸101调节油压，使得制动主缸101的无杆腔油压小于有杆腔油压，反向拉动模拟器活塞I304，以对驾驶员的脚踏处施加一个顿挫深踩的踏板感，提示驾驶员制动力不足，有效的避免危险的发生；同时控制液压调节单元103工作于防碰撞解耦制动模式，由液压调节单元103调整各制动轮缸的制动压力，直至制动结束。
液压调节单元在常规解耦制动模式时，根据驾驶员脚踩制动踏板的情况准确调节各制动轮缸压力，以切合驾驶员制动需求；在防碰撞解耦制动模式时，根据制动控制单元ECU计算出的避免碰撞压力P0来调节各制动轮缸压力，避免碰撞危险的产生；在ABS解耦制动模式时，根据整车动态参数调节各个轮缸制动压力，避免各个车轮抱死。
下面举出两种典型工况的踏板感回馈实例：
在低附路面：轮缸抱死压力一般较低，驾驶员如按照常规制动方式制动，传感器检测到制动意图和制动压力需求远高于实际需要，驾驶员如无提示，又发现实际制动减速度低于预期，会继续深踩踏板，以提高制动力，谋求更大制动减速度；在此种工况下，驾驶员需求压力和实际需求压力偏差过大导致压力调节负载增大，压力调节精度降低。此时可通过电机推动踏板模拟器活塞，给驾驶员模拟ABS顶脚的震颤踏板感，以提醒驾驶员车辆处于ABS工况下，无需继续增加制动压力或适当减少制动压力，以达到良好的制动效果。
在制动减速度不足时：车辆智能化已经逐渐走向成熟，其中AEB技术已经大量应用于实车，但是在有些工况下，AEB主动制动时驾驶员并未意识到制动力不足，依然存在安全隐患。例如，驾驶员已经踩下制动踏板，但实际制动减速度不足以避免碰撞，此时，通过电机控制活塞位置，适当降低踏板模拟器内压力，诱导驾驶员深踩制动踏板，提高制动力需求，增加制动减速度，避免碰撞产生，同时给于驾驶员一定的危险提示。
具体实施中，当本发明中所有电控器件失效时，所有电磁阀断电，制动踏板推动主缸前后两腔建立的压力经过电磁阀107和电磁阀108进入液压调节模块后作用于各个轮缸，仍然能使得系统的常规液压制动功能完好。
上述的对实施实例的描述不是对本发明的限制，任何在本发明基础上简单变换后的结构，均属于本发明保护范围。

Claims (6)

1.一种基于解耦制动系统的汽车踏板感回馈的控制系统，其特征在于：包括制动踏板、制动主缸(101)、油杯(104)、踏板模拟器(102)、液压调节单元(103)、制动控制单元ECU(109)和整车控制单元VCU(110)，制动踏板与制动主缸(101)的活塞杆连接，制动主缸(101)的两腔分别与油杯(104)相通，制动主缸(101)的一腔经第一电磁阀(105)后与踏板模拟器(102)的输出端相连，制动主缸(101)的另一腔经第二电磁阀(106)后与踏板模拟器(102)的输出端相连，制动主缸(101)的一腔经第三电磁阀(107)后与液压调节单元(103)相连，制动主缸(101)的另一腔经第四电磁阀(108)后与液压调节单元(103)相连，液压调节单元(103)与油杯(104)相连，液压调节单元(103)的输出端连接到制动轮缸；制动踏板上装有踏板位移传感器，制动控制单元ECU(109)分别与踏板位移传感器和整车控制单元VCU(110)连接，制动控制单元ECU(109)分别与液压调节单元(103)和踏板模拟器(102)连接；
所述的踏板模拟器(102)包括电机(301)、外壳体以及安装在外壳体中的丝杆(302)、螺母(303)、模拟器活塞I(304)、模拟器活塞II(305)和踏板模拟器弹簧(306)，模拟器活塞I(304)置于外壳体内的中部将外壳体内部分为两个内腔，其中一侧的第一内腔中装有丝杆(302)、螺母(303)，另一侧的第二内腔中装有模拟器活塞II(305)和踏板模拟器弹簧(306)，并充有油液；电机(301)的输出轴伸入到外壳体中并与丝杆(302)同轴连接，丝杆(302)上套装有螺母(303)，螺母(303)经连杆结构与模拟器活塞I(304)固定连接，模拟器活塞II(305)开有中心通孔，踏板模拟器弹簧(306)连接在模拟器活塞II(305)和外壳体的内端面之间。
2.根据权利要求1所述的一种基于解耦制动系统的汽车踏板感回馈的控制系统，其特征在于：所述的制动控制单元ECU(109)接收来自踏板位移传感器、整车组合传感器和轮速传感器的检测信号和来自整车控制单元VCU(110)的车辆外部信息，然后控制踏板模拟器(102)作出踏板感回馈动作，并且同时控制液压调节单元(103)在常规解耦制动模式、防碰撞解耦制动模式或者ABS解耦制动模式下工作。
3.根据权利要求1所述的一种基于解耦制动系统的汽车踏板感回馈的控制系统，其特征在于：通过制动控制单元ECU(109)与踏板模拟器(102)中的电机(301)连接，控制电机(301)工作经丝杠螺母副带动模拟器活塞I(304)在外壳体中沿轴向水平移动，使得外壳体第二内腔的容积发生改变，进而改变第二内腔的油压，经第一电磁阀(105)和第二电磁阀(106)打开连通传递到制动主缸(101)的两腔内，使得制动主缸(101)的两腔油压改变而改变制动踏板的反馈力，实现施加在制动踏板上脚感的模拟。
4.根据权利要求3所述的一种基于解耦制动系统的汽车踏板感回馈的控制系统，其特征在于：同时模拟器活塞II(305)在自身两端不同截面积而产生的压差和踏板模拟器弹簧(306)的作用下在第二内腔内移动并达到压力平衡，从而实现对主缸压力的准确模拟。
5.根据权利要求1所述的一种基于解耦制动系统的汽车踏板感回馈的控制系统，其特征在于：在制动减速度不足的特定工况下，电机(301)工作经丝杠螺母副带动模拟器活塞I(304)在外壳体中沿轴向水平移动，使得外壳体第二内腔的容积增大或减少，进而减小或增大第二内腔的油压，经第一电磁阀(105)或第二电磁阀(106)传递到各自连通的制动主缸(101)的腔内，使得制动主缸(101)的有杆腔的油压增大或者无杆腔的油压减小而让活塞杆回缩，给制动踏板加载回馈移动动作。
6.应用于权利要求1-5任一所述系统的一种基于解耦制动系统的汽车踏板感回馈的控制方法，其特征在于：
所述方法是：制动控制单元ECU(109)通过制动踏板上安装的踏板位移传感器所采集的信号处理获得驾驶员期望制动压力P，控制第一电磁阀(105)和第二电磁阀(106)加电打开，控制第三电磁阀(107)和第四电磁阀(108)加电关闭，由液压调节单元(103)调节各个制动轮缸的制动压力以符合驾驶员需求制动力，形成为解耦制动系统；
所述方法具体采用以下方式判断和处理：
首先判定车轮是否抱死：
1)若车轮抱死，根据车轮的轮速和整车动态参数获得地面附着系数μ，然后比较地面附着系数μ与0.4大小：
1.1)当路面附着系数大于0.4时，再判断驾驶员期望制动压力P和根据路面附着系数获得的车辆抱死压力P1的偏差率是否大于50％：
1.1.1)若偏差率大于50％，制动控制单元ECU(109)给踏板模拟器(102)中的电机(301)发出控制信号，控制电机(301)带动模拟器活塞I(304)在壳体内移动，向制动主缸(101)调节油压，使得制动主缸(101)的无杆腔油压大于有杆腔油压；同时控制液压调节单元(103)工作于ABS解耦制动模式，由液压调节单元(103)调整各制动轮缸的制动压力，直至制动结束；
1.1.2)若偏差率小于等于50％，制动控制单元ECU(109)控制踏板模拟器(102)不工作，即不向制动主缸(101)调节油压，直接控制液压调节单元(103)工作于ABS解耦制动模式，由液压调节单元(103)调整各制动轮缸的制动压力，直至制动结束；
1.2)当路面附着系数小于等于0.4时，再判断驾驶员期望制动压力P和根据路面附着系数获得的车辆抱死压力P1的偏差率是否大于100％：
1.2.1)若偏差率大于100％，制动控制单元ECU(109)给踏板模拟器(102)中的电机(301)发出控制信号，控制电机(301)带动模拟器活塞I(304)在壳体内移动，向制动主缸(101)调节油压，使得制动主缸(101)的无杆腔油压大于有杆腔油压；同时控制液压调节单元(103)工作于ABS解耦制动模式，由液压调节单元(103)调整各制动轮缸的制动压力，直至制动结束；
1.2.2)若偏差率小于等于100％，制动控制单元ECU(109)控制踏板模拟器(102)不工作，即不向制动主缸(101)调节油压，直接控制液压调节单元(103)工作于ABS解耦制动模式，由液压调节单元(103)调整各制动轮缸的制动压力，直至制动结束；
2)若车轮未抱死，由制动控制单元ECU(109)根据各传感器和整车控制单元VCU(110)的车辆外部信息判定整车是否有碰撞风险：
2.1)若整车无碰撞风险，制动控制单元ECU(109)控制踏板模拟器(102)不工作，即不向制动主缸(101)调节油压，直接控制液压调节单元(103)工作于常规解耦制动模式，由液压调节单元(103)调整各制动轮缸的制动压力，直至制动结束；
2.2)若整车有碰撞风险，制动控制单元ECU(109)根据当前车辆当前速度和整车与障碍物距离计算获得车辆避免碰撞压力需求P0，比较驾驶员期望制动压力P和避免碰撞需求压力P0的偏差率：
2.2.1)若偏差率小于等于30％，制动控制单元ECU(109)控制踏板模拟器(102)不工作，即不向制动主缸(101)调节油压，直接控制液压调节单元(103)工作于防碰撞解耦制动模式，由液压调节单元(103)调整各制动轮缸的制动压力，直至制动结束；
2.2.2)若偏差率大于30％，制动控制单元ECU(109)给踏板模拟器(102)中的电机(301)发出控制信号，控制电机(301)带动模拟器活塞I(304)在壳体内移动，向制动主缸(101)调节油压，使得制动主缸(101)的无杆腔油压小于有杆腔油压；同时控制液压调节单元(103)工作于防碰撞解耦制动模式，由液压调节单元(103)调整各制动轮缸的制动压力，直至制动结束。
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