CN113479180A - 适于商用车多层级驾驶自动化的自动调压阀及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适于商用车多层级驾驶自动化的自动调压阀及控制方法，包括上阀体、下阀体、活塞、主阀芯组件、切换阀、高速进气阀和高速排气阀；切换阀、高速进气阀和高速排气阀均安装于上阀体上端；活塞位于上阀体和下阀体组成的腔体内，将腔体分为上部的控制腔和下部的下腔体；主阀芯组件安装于下阀体。适用于多层级驾驶自动化的商用车，能够在人工控制制动、电控制动、电控转人工控制以及人工控制转电控制动等多层级的驾驶自动化的商用车气压制动系统中使用；能够快速、精确、独立地实时自动调节制动气室的压力，缩短气压制动系统的传输时延，提升气压制动系统的可靠性，并在系统发生断电等电控失效的故障时仍能保障人工控制制动，维持车辆的正常行驶。

Description

适于商用车多层级驾驶自动化的自动调压阀及控制方法

技术领域

本发明涉及汽车制造业技术领域，特别是涉及一种能够快速、精确、独立、实时调节制动气室压力，并能在系统断电故障等失控时仍可以通过人工控制制动来保障车辆安全制动的车辆电控气压制动系统用自动调压阀及其控制方法。

技术背景

根据美国汽车工程师协会(Society of Automotive Engineers，SAE)的定义，智能汽车的驾驶自动化等级可以划分为辅助驾驶(Level 1，简称L1级)、部分自动驾驶(L2级)、有条件自动驾驶(L3级)、高度自动驾驶(L4级)、完全自动驾驶(L5级)。针对驾驶辅助阶段，有些国家和地区已将主动安全与ADAS作为法规进行强制要求。针对商用车ADAS辅助系统也在逐步推进商用车智能化产业进程。

商用车电控气压制动系统是随着车辆自动化技术的发展、为实现车辆辅助驾驶和自动驾驶、综合保障车辆制动的安全性、稳定性和舒适性等基础上提出的一种新型车辆制动系统，除可实现传统气压制动系统全面功能外，可按车辆行驶需求实现智能制动；其中，按照车辆行驶的期望自动调节制动压力是系统的核心功能。自动调压阀作为商用车电控气压制动系统的核心调压元件，是实现制动压力的快速、精确、实时调节以及实施车辆智能制动的基础执行件，能够保证车辆制动安全性、稳定性和舒适性需求。

在气压制动系统中，制动气室压力的调节主要通过踏板阀控制ABS阀、继动阀等调压阀实现，但此类调压阀存在调压精度低，制动压力不足、波动大、压力响应时延大等问题，无法适应辅助驾驶和自动驾驶的需求。而电控气压制动系统发展尚未成熟，针对面向智能制动的自动调压阀的研究也较少。

申请号为“201910082462.5的中国发明专利申请公开了一种车辆电控气压制动系统用自动调压阀及控制方法，其单向阀与手动控制口连接，单向阀、高速进、排气阀均连接至继动阀的控制腔。该发明主要应用于自动驾驶车辆中，受限于单向阀的止回特性，该发明在系统断电故障等失控后仅能允许驾驶员完成一次制动停车。无法保障多层级的自动驾驶需求。

总体来说，传统气压制动调压阀无法满足电控气压制动系统的快速、精确、独立地实时调压的需求，无法适应辅助驾驶和自动驾驶的需求，而现有的可用于电控气压制动的自动调压阀存在功能不完善、适应性不足等问题。因此，这些产品及发明都无法很好地面向智能制动实现车辆的辅助驾驶和自动驾驶要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述缺陷和不足，提供一种适于商用车多层级驾驶自动化的自动调压阀及控制方法，能够适用于多层级驾驶自动化的商用车电控气压制动系统，能够在人工控制制动、电控制动、电控转人工控制以及人工控制转电控制动等多层级的驾驶自动化的商用车气压制动系统中使用；能够快速、精确、独立地实时自动调节制动气室的压力，缩短气压制动系统的传输时延，提升气压制动系统的可靠性，并在系统发生断电等电控失效的故障时仍能保障人工控制制动，维持车辆的正常行驶，提高车辆安全，本装置对辅助驾驶和自动驾驶具有重要的意义。

为解决上述技术问题，本发明采用了以下技术方案：

一种适于商用车多层级驾驶自动化的自动调压阀，其特征在于：包括上阀体、下阀体、活塞、主阀芯组件、切换阀、高速进气阀和高速排气阀；切换阀、高速进气阀和高速排气阀均安装于上阀体上端；活塞位于上阀体和下阀体组成的腔体内，将腔体分为上部的控制腔和下部的下腔体；主阀芯组件安装于下阀体。

上述技术方案中，所述自动调压阀在系统断电故障在内的失控情况下，切换阀、高速进气阀和高速排气阀不得电，分别处于常通状态、常通状态和常闭状态，能够保证通过人工控制完成常规制动。

上述技术方案中，所述切换阀为能够高速往复运动的二位三通电磁阀，常开进气口b为人工控制进气口，与踏板阀连通，常闭进气口a为电控进气口，与电控制动气罐连通，用于实现人工控制制动和电控制动两种制动模式之间的切换，切换阀在包括不通电或系统断电故障在内的失控状态下，连通踏板阀和高速进气阀的进气口d。

上述技术方案中，所述高速进气阀为常开二位三通电磁阀，不通电或系统断电故障等失控时高速进气阀进气口d和出气口e连通，高速进气阀进气口d连接切换阀的出气口c，高速进气阀出气口连接上阀体的控制腔A；所述高速排气阀为常闭二位三通电磁阀，不通电或系统断电故障等失控时高速排气阀进气口f和出气口g不通，高速排气阀进气口连接上阀体的控制腔A，出气口连接至大气，出气口处设有一个消音器；采用高速进气阀和高速排气阀控制进、排气以调节控制腔的压力，进而调节制动压力；因此，所述自动调压阀能在系统断电故障等失控的情况下，依旧能够保证人工控制制动的正常实现。

上述技术方案中，在所述下阀体出气口设有压力检测口k，内设压力传感器，实时测量自动调压阀出气口的压力，实现制动压力实时控制。

上述技术方案中，主阀芯组件包括主阀芯回位弹簧和主阀芯；活塞在控制腔的压力、下腔体压力和主阀芯回位弹簧的共同作用下垂直往复运动，控制主阀芯的垂直位移，实现进气口面积的控制，最终实现制动气室压力的调节。

本发明还提供一种适于商用车多层级驾驶自动化的自动调压阀控制方法，其特征在于采用上述的适于商用车多层级驾驶自动化的自动调压阀根据制动需求自动调节制动压力，实现自动制动，包括如下步骤：

(1)电控气压制动系统根据车辆行驶状况提出某一制动气室的目标制动压力p₁，并将该目标制动压力值p₁输入控制器中；

(2)控制器驱动切换阀动作，切换阀出气口c接通高速进气阀进气口d，同时控制高速进气阀和高速排气阀工作，所述车辆电控气压制动自动调压阀进入电控工作模式；

(3)压力传感器检测所述车辆电控气压制动自动调压阀出口压力p₂，并将该出口压力值p₂输入控制器中与目标制动压力p₁比较；

(4)当p₂不大于p₁时，控制器控制高速进气阀、高速排气阀协同工作进行调压，增大控制腔A的压力，进而增大主阀芯位移，增加进气口面积，使出口压力p₂升高；

(5)当p₂大于p₁时，控制器控制高速进气阀、高速排气阀协同工作进行调压，减小控制腔A的压力，使得主阀芯位移减小，回归至初始位置，同时排气口与大气相连通，使出口压力p₂降低；

(6)控制器控制高速进气阀和高速排气阀进行高速反复动作，调节所述车辆电控气压制动自动调压阀，使得其出口压力p₂无限接近目标制动压力p₁。

进一步的，本发明根据制动需求人工控制制动压力，实现人工制动，包括如下步骤：

(7)当驾驶员要完全独立进行车辆的制动任务，需主管进行监控周围环境和车况，通过踩下制动踏板来进行制动，调节制动气室的制动压力；

(8)此时的自动调压阀处于不通电状态，其切换阀处于进气口b与出气口c相通的位置；高速进气阀处于常开状态，进气口d与出气口e相通的位置；高速排气阀处于常闭状态，不与大气连通；

(9)当驾驶员踩下制动踏板，气体经切换阀和高速进气阀进入控制腔A，通过活塞和主阀芯的运动，使得下阀体进气口h和出气口i相连通，完成制动气室的升压；

(10)当驾驶员松开制动踏板，控制腔气体经高速进气阀和切换阀，通过踏板阀排出的大气，下腔体的气体经下阀体排气口j排出到大气；

进一步的，本发明根据制动需求快速切换控制压力的模式，实现辅助制动，包括如下步骤：

(11)电控辅助制动车辆在常规情况下，此时电控气压制动系统根据车辆行驶状况及驾驶员对制动踏板施加的操作，判断自动调压阀的控制模式；

(12)当驾驶员踩压制动踏板时，控制器通过接收到的踏板行程、踩踏压力以及时间等信息，判断是否切换为人工控制制动模式，若切换为人工控制制动模式，此时的制动方法依照(7)(8)(9)(10)执行；

(13)当人工控制制动时出现走神、踩踏制动踏板不足等问题时，同时车辆也监测到周围环境和行驶工况下制动压力不足时，切换阀会切换至电子控制制动模式，保障车辆安全，此时的控制制动方法依照(1)(2)(3)(4)(5)(6)；

(14)当系统断电故障等失控时，切换阀、高速进气阀和高速排气阀都处于不通电状态，此时切换阀会切换到人工控制模式，此时的制动方法依照(7)(8)(9)(10)执行。

综上所述，本发明公开了一种适于多层级驾驶自动化的新型商用车电控气压制动系统用自动调压阀及其控制方法，包括上阀体、下阀体、切换阀、高速进气阀和高速排气阀，其中，切换阀的两个进气口a、b分别连接至电控气压制动系统中的电控制动气罐和踏板阀，其出气口c连接至高速进气阀的进气口d；高速进气阀的出气口e和高速排气阀的进气口f共同连接至上阀体中的控制腔A；高速排气阀的出气口g则连接至大气。

在功能层面上，切换阀能将制动模式切换为人工控制制动模式或电控制动模式，而高速进气阀和高速排气阀在电控信号的作用下共同实现控制腔压力的精确、快速、实时调节；在断电情况下，切换阀一直与脚踏阀连通，确保制动系统的正常工作。下阀体的进气口h连接至行车制动气罐，出气口i连接至气压制动系统的制动气室，排气口j连接至大气。在自动调压阀的调压过程中，其中的活塞在控制腔的压力的作用下向下运动，实现制动气室压力的变化，控制器接收目标压力值，利用压力传感器检测出口压力信号，并通过特定算法调控控制腔的压力，进而实现制动气室压力的精确、快速、实时调节。

该自动调压阀能用于各层级自动驾驶车辆及人工驾驶车辆；支持多种自动驾驶层级，电控失效后仍能通过人工控制保证安全性；能电控、人工控制，也能允许两种控制方式的在线切换；能减小气压制动系统的响应延迟，快速、精确、实时调控制动气室压，从而提高车辆制动安全性和舒适性，同时也能够在系统断电故障等失控的情况下，保证车辆正常行驶，从而保证车辆的安全性。

相对于现有技术，本发明的有益效果是：

(1)本发明面向智能制动应用于商用车电控气压制动系统，能够缩短了气压传输管路，减小了气压制动系统的传输时延。

(2)本发明采用高速开关阀控制控制腔的压力，可以实现独立、自动地调节制动气室压力，并采用压力反馈调节的方式来实现实时调节。

(3)本发明即使在车辆电控系统断电故障时，也能稳定实现传统气压制动系统的行车制动功能，保障车辆能够正常行驶，从而保证车辆的行驶安全。

(4)本发明可应用于装备自动驾驶系统和辅助驾驶系统的商用车，且保留了人工控制制动模式，具有高兼容性。

附图说明

图1为本发明的外形结构示意图。

图2为图1中沿A-A线的剖视图。

图3为本发明拆去下阀体后的俯视图。

图4为图3中沿B-B线的剖视图。

图5为图3中沿C-C线的剖视图。

图6为图3中沿D-D线的剖视图。

图7为本发明的系统原理简图。

图8为图6的局部放大图。

图中附图标记对应如下：1上阀体端盖，2上阀体零件，3活塞，4活塞密封圈，5阀体密封圈，6下阀体零件，7弹簧座，8弹簧座密封圈，9止动挡圈，10橡胶消音器，11主阀芯下密封圈，12弹簧挡圈，13主阀芯回位弹簧，14主阀芯中密封圈，15主阀芯，16主阀芯上密封圈，17切换阀，18高速进气阀，19高速排气阀，20消音器，21控制器，22上磁轭，23线圈骨架，24端盖密封圈，25线圈，26，外磁轭，27下磁轭，28铁心，29阀套，30阀套下密封圈，31电磁阀回位弹簧，32阀芯下密封圈，33阀芯中密封圈，34阀芯，35阀套上密封圈，36阀芯上密封圈，37顶针，38衔铁，a切换阀进气口1，b切换阀进气口2，c切换阀出气口，d高速进气阀进气口，e高速进气阀出气口，f高速排气阀排气口，g高速排气阀出气口，h下阀体进气口，i下阀体出气口，j下阀体排气口，k压力检测口，l控制器电源接口，m控制器信号接口，A控制腔。

具体实施方式

如图1～8所示，为根据本发明试试的一种适于多层级驾驶自动化的商用车电控气压制动系统用自动调压阀，包括上阀体、下阀体、活塞3、主阀芯组件、切换阀17、高速进气阀18和高速排气阀19等。上阀体包括上阀体零件2、上阀体端盖1，上阀体零件的相互连接关系如图3～6所示；切换阀17的两个进气口a、b分别连接至电控气压制动系统中的电控制动气罐和踏板阀，其出气口c连接至高速进气阀18的进气口d；高速进气阀18的出气口e和高速排气阀19的进气口f共同连接至上阀体中的控制腔A；高速排气阀19的出气口g则通过消音器20连接至大气。

上阀体中的切换阀17、高速进气阀18和高速排气阀19均为两位三通电磁阀，其结构相同。其中，高速排气阀19的结构如图7所示。高速排气阀19在上阀体零件2中设有上磁轭22，在上阀体端盖1和上阀体零件2中设有端盖密封圈24和外磁轭26，在上阀体零件2中设有阀套29，在外磁轭26中设有线圈25和线圈骨架23。线圈25缠绕在线圈骨架23上，并通过外磁轭26上的接线孔引出接线端。衔铁38则位于上磁轭22和线圈骨架23的中心孔中。铁心28位于线圈骨架23、下磁轭27和阀套29的中心孔中，铁心28的中心孔中设有顶针37。阀芯34位于阀套29的中心孔中，同时处于顶针37下方。阀芯34的中心孔中设有电磁阀回位弹簧31。阀芯34和阀套29之间设有阀芯上密封圈36，阀芯34和上阀体零件2中设有阀芯下密封圈32。阀芯中密封圈33位于阀套29、阀芯34和上阀体零件2之间。阀套34和上阀体零件2之间设有阀套上密封圈35和阀套下密封圈30。所述电磁阀零件中，仅有上磁轭22、外磁轭26、下磁轭27、铁心28和衔铁38由铁磁性材料制成。

所述上阀体中的切换阀17在不得电时，阀芯34在电磁阀回位弹簧31的弹簧力作用下处于上止点，阀芯中密封圈33与阀套29接触，使得切换阀进气口1a与切换阀出气口c隔断，而切换阀进气口2b与切换阀出气口c连通。所述上阀体中的切换阀18在得电时，阀芯34在电磁力作用下运动至下止点，阀芯中密封圈33与上阀体零件2接触，使得切换阀进气口1a与切换阀出气口c连通，而切换阀进气口2b与切换阀出气口c隔断。所述的其余两个电磁阀工作原理与切换阀17相同。

所述上阀体零件2内设有可纵向运动的活塞3，在下阀体零件6内设有主阀芯15、主阀芯回位弹簧13、弹簧座7和止动挡圈9，活塞3与上阀体零件2之间设有活塞密封圈4，活塞3与主阀芯15之间设有主阀芯上密封圈16，上阀体零件2与下阀体零件6之间设有阀体密封圈5，主阀芯15与下阀体零件6之间设有主阀芯中密封圈14，弹簧座7与下阀体零件6之间设有主阀芯下密封圈11。当所述自动调压阀处于人工控制制动状态时，上阀体中的三个阀均不得电。其中，切换阀17连通高速进气阀进气口d和驾驶员控制的踏板阀，高速进气阀18处于打开状态，高速排气阀19处于关闭状态。控制腔A的气压与踏板阀输出压力一致。当驾驶员不对踏板阀进行操作时，活塞3在自身重力作用下与主阀芯上密封圈16接触使排气阀门关闭，主阀芯15在主阀芯回位弹簧13的作用下使进气阀门关闭，下阀体进气口h与下阀体出气口i以及下阀体出气口i与下阀体排气口j均隔断；当驾驶员踩下踏板阀时，踏板阀气体经切换阀17和高速进气阀18进入控制腔A，使得控制腔A的气压升高，活塞3向下运动克服主阀芯回位弹簧13作用力后可打开进气阀门，此时，排气阀门关闭，进气口h与出气口i连通，同时出气口i与排气口j隔断；当驾驶员松开踏板阀时，控制腔A气体经踏板阀排至大气，腔内气压降低，活塞3向上运动，主阀芯上密封圈16与活塞3分离，排气阀门打开，同时进气阀门关闭，进气口h与出气口i隔断，且出气口i与排气口j连通，使得制动气室通过排气阀门完成排气泄压。

该商用车电控气压制动系统用自动调压阀在具体实施时，能够满足不同驾驶自动化层级下的商用车气压制动系统的需求，如面向自动驾驶的纯电控制动和电控辅助制动等，均可通过给定目标压力值快速精确地调节制动气室的制动压力，区别于具有不同的实施方式，同时，自动调压阀也能够适用于人工控制制动模式。该商用车电控气压制动系统用自动调压阀在面向自动驾驶的纯电控制动调压需求时的实施方式如下：

在车辆正常行驶过程中，若道路状况或车辆运动状况发生变化，制动系统通过整车动力学模型计算出各制动气室的目标压力值p¹并将各制动气室的目标压力值p¹输入相应的控制器21，控制器21控制切换阀17工作，电控制动储气罐与控制腔A连通，控制腔A的气压升高，在控制腔A的气压作用下推动活塞3向下运动，活塞3向下运动并推动主阀芯15向下运动，主阀芯15向下运动过程中进气阀门被打开，此时，进气口h与出气口i连通，进气口h的压缩气体通过进气阀门到达出气口i，最后进入制动气室，制动气室压力升高。设置于出气口i处的压力检测口k连接压力传感器，实时采集输出气体压力，并将其反馈至控制器21，控制器21中将输出气压p₂与目标压力值p₁进行比较。当检测到输出压力p²达到目标压力值p¹时，控制器21控制高速进气阀18得电关闭，此时进气阀门和排气阀门关闭，制动气室压力保持稳定；当检测到输出压力p₂高于目标压力值p¹时，控制器21控制高速进气阀18得电关闭，同时使高速排气阀19得电开启，控制腔A的压缩气体通过高速排气阀排气口g排出而气压降低，控制腔A压力降低致使活塞3和主阀芯15一同上移，上移过程中进气阀门在回位弹簧作用下关闭，继续上移活塞3和主阀芯15上的主阀芯上密封圈16脱离接触从而打开排气阀门，此时出气口i与排气口j连通，出气口i的压缩气体通过排气阀门排向大气，制动气室制动压力降低，当输出气压p²降低至目标压力值p¹时，控制器21控制高速进气阀18得电关闭，高速排气阀19失电关闭，同时下阀体进气阀门和排气阀门关闭，制动气室压力保持稳定；当检测到输出压力p²低于目标压力值p¹时，控制器21控制高速进气阀18开启，高速排气阀19失电关闭，控制腔A气压升高，驱动进气阀门打开，输出压力升高，输出压力p²达到目标值p₁时，高速进气阀18得电关闭，进气阀门和排气阀门关闭，制动气室压力保持稳定。上述过程反复进行可将输出压力p²调节与目标压力值p¹一致。

该商用车电控气压制动系统用自动调压阀在电控辅助制动时的实施方式如下：在车辆正常制动过程中，制动系统根据整车动力学模型和踏板行程计算出制动气室的制动需求压力p¹，驾驶员踩下制动踏板，自动调压阀输出压力为p³，制动系统比较制动需求压力p¹和实际压力p³。当检测到输出压力p³达到目标压力值p¹时，控制器21控制切换阀17失电开启，高速进气阀18得电关闭，此时进气阀门和排气阀门关闭，制动气室压力保持稳定；当检测到输出压力p₃高于目标压力值p₁时，控制器21控制高速进气阀18得电关闭，同时使高速排气阀19得电开启，控制腔A的压缩气体通过高速排气阀排气口g排出而使气压降低，控制腔A压力降低致使活塞3和主阀芯15一同上移，上移过程中进气阀门在回位弹簧作用下关闭，继续上移活塞3和主阀芯15上的主阀芯上密封圈16脱离接触从而打开排气阀门，此时出气口i与排气口j连通，出气口i的压缩气体通过排气阀门排向大气，制动气室制动压力降低，当输出气压p³降低至目标压力值p¹时，控制器21控制高速进气阀18得电关闭，高速排气阀19失电关闭，同时下阀体进气阀门和排气阀门关闭，制动气室压力保持稳定；当检测到输出压力p³低于目标压力值p¹时，控制器21控制切换阀17得电、高速进气阀18失电开启，高速排气阀19失电关闭，此时切换至电控制动，控制腔A气压升高，驱动进气阀门打开，输出压力升高，输出压力p³达到目标值p¹时，控制器21控制切换阀17失电，高速进气阀18得电关闭，高速排气阀19失电关闭，进气阀门和排气阀门关闭，制动气室压力保持稳定。上述过程反复进行可将输出压力p²调节与目标压力值p¹一致。在车辆需要紧急制动时，控制器21直接令切换阀17得电，则压缩气体通过高速进气阀18进入控制腔A，控制腔A气压升高推动活塞3向下运动，继而推动主阀芯15下移打开进气阀门，进气口h与出气口i连通，制动气室增压制动。制动过程完成后，控制器21控制高速进气阀18得电关闭高速排气阀19得电开启，控制腔A的压缩气体全部排出，同时排气阀门打开，制动气室的压缩气体也通过排气阀门全部排出，从而解除制动，随后令切换阀17失电。

该商用车电控气压制动系统用自动调压阀在人工控制制动时的实施方式如下：在车辆正常制动过程中，此时自动调压阀不通电，切换阀17处于常开状态、高速进气阀18处于常开状态和高速排气阀19均处于常闭状态。驾驶员踩下制动踏板，压缩空气通切换阀17的人工控制制动进气口b，经高速进气阀18进入控制腔A，控制腔A气压升高推动活塞3向下运动，继而推动主阀芯15下移打开进气阀门，进气口h与出气口i连通，制动气室增压制动。；当驾驶员松开制动踏板，，控制腔A的气体经高速进气阀18和切换阀17，有踏板阀排出，制动气室的气体，活塞3由于控制腔A的压力减小，向上移动，是的下阀体出气口i和下阀体排气口j连通，是的制动气室的压缩气体排出到大气。本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作一些替代和变形，这些替代和变形均在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种适于商用车多层级驾驶自动化的自动调压阀，其特征在于：包括上阀体、下阀体、活塞、主阀芯组件、切换阀、高速进气阀和高速排气阀；切换阀、高速进气阀和高速排气阀均安装于上阀体上端；活塞位于上阀体和下阀体组成的腔体内，将腔体分为上部的控制腔和下部的下腔体；主阀芯组件安装于下阀体。

2.根据权利要求1所述的适于商用车多层级驾驶自动化的自动调压阀，其特征在于：所述自动调压阀在系统断电故障在内的失控情况下，切换阀、高速进气阀和高速排气阀不得电，分别处于常通状态、常通状态和常闭状态，能够保证通过人工控制完成常规制动。

3.根据权利要求1所述的适于商用车多层级驾驶自动化的自动调压阀，其特征在于：所述切换阀为能够高速往复运动的二位三通电磁阀，常开进气口b为人工控制进气口，与踏板阀连通，常闭进气口a为电控进气口，与电控制动气罐连通，用于实现人工控制制动和电控制动两种制动模式之间的切换，切换阀在包括不通电或系统断电故障在内的失控状态下，连通踏板阀和高速进气阀的进气口d。

4.根据权利要求1所述的适于商用车多层级驾驶自动化的自动调压阀，其特征在于：所述高速进气阀为常开二位三通电磁阀，不通电或系统断电故障等失控时高速进气阀进气口d和出气口e连通，高速进气阀进气口d连接切换阀的出气口c，高速进气阀出气口连接上阀体的控制腔A；所述高速排气阀为常闭二位三通电磁阀，不通电或系统断电故障等失控时高速排气阀进气口f和出气口g不通，高速排气阀进气口连接上阀体的控制腔A，出气口连接至大气，出气口处设有一个消音器；采用高速进气阀和高速排气阀控制进、排气以调节控制腔的压力，进而调节制动压力；因此，所述自动调压阀能在系统断电故障等失控的情况下，依旧能够保证人工控制制动的正常实现。

5.根据权利要求1所述的适于商用车多层级驾驶自动化的自动调压阀，其特征在于：在所述下阀体出气口设有压力检测口k，内设压力传感器，实时测量自动调压阀出气口的压力，实现制动压力实时控制。

6.根据权利要求1所述的适于商用车多层级驾驶自动化的自动调压阀，其特征在于：主阀芯组件包括主阀芯回位弹簧和主阀芯；活塞在控制腔的压力、下腔体压力和主阀芯回位弹簧的共同作用下垂直往复运动，控制主阀芯的垂直位移，实现进气口面积的控制，最终实现制动气室压力的调节。

7.一种适于商用车多层级驾驶自动化的自动调压阀控制方法，其特征在于采用上述的适于商用车多层级驾驶自动化的自动调压阀根据制动需求自动调节制动压力，实现自动制动，包括如下步骤：

(1)电控气压制动系统根据车辆行驶状况提出某一制动气室的目标制动压力p₁，并将该目标制动压力值p₁输入控制器中；

(2)控制器驱动切换阀动作，切换阀出气口c接通高速进气阀进气口d，同时控制高速进气阀和高速排气阀工作，所述车辆电控气压制动自动调压阀进入电控工作模式；

(3)压力传感器检测所述车辆电控气压制动自动调压阀出口压力p₂，并将该出口压力值p₂输入控制器中与目标制动压力p₁比较；

(4)当p₂不大于p₁时，控制器控制高速进气阀、高速排气阀协同工作进行调压，增大控制腔A的压力，进而增大主阀芯位移，增加进气口面积，使出口压力p₂升高；

(5)当p₂大于p₁时，控制器控制高速进气阀、高速排气阀协同工作进行调压，减小控制腔A的压力，使得主阀芯位移减小，回归至初始位置，同时排气口与大气相连通，使出口压力p₂降低；

(6)控制器控制高速进气阀和高速排气阀进行高速反复动作，调节所述车辆电控气压制动自动调压阀，使得其出口压力p₂无限接近目标制动压力p₁。

8.根据权利要求7所述的适于商用车多层级驾驶自动化的自动调压阀控制方法，其特征在于根据制动需求人工控制制动压力，实现人工制动，包括如下步骤：

(7)当驾驶员要完全独立进行车辆的制动任务，需主管进行监控周围环境和车况，通过踩下制动踏板来进行制动，调节制动气室的制动压力；

(8)此时的自动调压阀处于不通电状态，其切换阀处于进气口b与出气口c相通的位置；高速进气阀处于常开状态，进气口d与出气口e相通的位置；高速排气阀处于常闭状态，不与大气连通；

(9)当驾驶员踩下制动踏板，气体经切换阀和高速进气阀进入控制腔A，通过活塞和主阀芯的运动，使得下阀体进气口h和出气口i相连通，完成制动气室的升压；

(10)当驾驶员松开制动踏板，控制腔气体经高速进气阀和切换阀，通过踏板阀排出的大气，下腔体的气体经下阀体排气口j排出到大气。

9.根据权利要求7所述的适于商用车多层级驾驶自动化的自动调压阀控制方法，其特征在于根据制动需求快速切换控制压力的模式，实现辅助制动，包括如下步骤：

(11)电控辅助制动车辆在常规情况下，此时电控气压制动系统根据车辆行驶状况及驾驶员对制动踏板施加的操作，判断自动调压阀的控制模式；

(12)当驾驶员踩压制动踏板时，控制器通过接收到的踏板行程、踩踏压力以及时间等信息，判断是否切换为人工控制制动模式，若切换为人工控制制动模式，此时的制动方法依照(7)(8)(9)(10)执行；

(13)当人工控制制动时出现走神、踩踏制动踏板不足等问题时，同时车辆也监测到周围环境和行驶工况下制动压力不足时，切换阀会切换至电子控制制动模式，保障车辆安全，此时的控制制动方法依照(1)(2)(3)(4)(5)(6)；

(14)当系统断电故障等失控时，切换阀、高速进气阀和高速排气阀都处于不通电状态，此时切换阀会切换到人工控制模式，此时的制动方法依照(7)(8)(9)(10)执行。

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