[发明专利]适于商用车多层级驾驶自动化的自动调压阀及控制方法

说明书

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。

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。