電動真空泵控制方法及控制裝置與流程
2023-07-01 07:40:41
本發明涉及電動真空泵控制策略技術領域，尤其是涉及一種可精確控制、制動力強、節省電力、成本低的電動真空泵控制方法及控制裝置。
背景技術：
電動真空泵為汽車真空助力系統的一部分，真空助力系統包含：電動真空泵、真空罐、真空助力器、真空管路等零件，其中，電動真空泵負責抽取真空；真空罐負責存儲電動真空泵抽取的真空，並採集真空度信號，控制真空的走向；真空助力器負責為駕駛員提供助力，使駕駛員可以以較小的踏板力提供足夠的制動強度，而該過程是消耗真空的。
因此，電動真空泵的控制策略是否合理，關乎整車的制動強度，對整車的安全有重要影響。電動真空泵工作消耗的是整車上的電能，尤其對於純電動汽車，電動真空泵控制策略是否合理，對整車的續航裡程會產生重要影響。
現有技術中採用單獨的控制器，控制邏輯為：當真空度低於一定值時，電動真空泵開始工作，真空度達到某值時，電動真空泵停止工作。現有技術的電動真空泵控制方法存在以下不足：
啟停壓力一經確定，很難更改，無法精確控制；
電動真空泵以及相關聯零件失效時，無報警信號輸出；高速行車時，可能因制動力不足而導致安全事故的發生；
根據經驗值進行起停，導致電力浪費；需單獨的控制器、獨立的零件和輔助的線束，提高了整車成本。
技術實現要素：
本發明的發明目的是為了克服現有技術中的無法精確控制、容易發生安全事故、浪費電力、整車成本高的不足，提供了一種可精確控制、制動力強、節省電力、成本低的電動真空泵控制方法及控制裝置。
為了實現上述目的，本發明採用以下技術方案：
(1-1)整車控制器控制整車上電，整車控制器清除所有報警信號，並關閉電動真空泵；
(1-2)真空傳感器採集真空度信號，整車控制器根據真空度信號計算真空度Vac；制動開關採集腳踏板信號，整車控制器計算制動踏板位置；鑰匙開關檢測鑰匙位置，車速傳感器檢測車速；
(1-3)若鑰匙在OFF檔時，整車控制器清除所有報警信號及報警輸出信號，並關閉電動真空泵；否則轉入步驟(1-4)；
(1-4)若真空傳感器採集真空度信號有故障時，轉入步驟(1-5)；
否則轉入步驟(1-6)；
(1-5)輸出故障報警信號給報警燈；當無剎車故障時，關閉電動真空泵；當剎車踩下時，電動真空泵工作，否則關閉電動真空泵；
(1-6)若鑰匙在0N檔並且車速＜42km/hour，整車控制器設定真空泵開啟閥值為A1，真空泵關閉閥值為B1；
若鑰匙在ON檔並且車速≥42km/hour，整車控制器設定真空泵開啟閥值為A2，真空泵關閉閥值為B1；A1＜A2＜B1；
(1-7)若Vac＞真空泵關閉閥值，清除工作超時故障，清除漏氣故障；
若Vac＜真空泵開啟閥值，開啟電動真空泵；
若Vac＜C1，整車控制器輸出故障報警信號給報警燈；
C1為整車制動時不能滿足常規制動要求的真空度值，C1＜A1；
(1-8)整車控制器中設有工作超時故障次數，工作超時故障次數的初始值為0；整車控制器若判斷為工作超時故障，整車控制器控制真空泵關閉，使工作超時故障次數增加1，整車控制器產生真空泵工作單次超時故障信號；
(1-9)當工作超時故障次數＞D1，整車控制器產生多次真空泵工作超時故障報警信號；轉入步驟(1-5)；
(1-10)整車控制器中設有漏氣閥值，整車控制器計算真空漏氣量K；當K≥漏氣閥值，產生漏氣故障報警信號；轉入步驟(1-5)。
本發明的電動真空泵控制策略，將控制策略寫入整車控制器中，可以方便的進行更改，對每款車型標定不同的值，有利於精細化控制。
本發明的整車控制器針對不同的故障，做出故障判定，而後在整車儀錶盤上進行顯示，可充分提醒駕駛員安全隱患。
本發明引入制動踏板信號，在監測到系統存在故障後，報警的同時，用踏板信號作為判定條件，檢測到踏板工作後，即發出信號，電動真空泵開始工作，保證在制動踏板失效狀態下，仍可正常工作。
本發明可針對不同車型，調整電動真空泵開始工作時的真空度，電動真空泵停止工作時的真空度，電動真空泵判定漏氣的等待時間，電動真空泵在不同車速下的開始/停止工作真空度進行標定。保證安全的前提下，儘量節省電能。本發明採用整車控制器進行控制，減少了硬體，減少了整車的成本。
作為優選，步驟(1-2)中整車控制器檢測在制動踏板踩下後，開啟剎車燈和制動開關的狀態；否則關閉剎車燈和制動開關的狀態。
作為優選，步驟(1-5)還包括如下步驟：
若真空泵工作後，在鬆開制動踏板後，整車控制器仍開啟真空泵，工作時間長度為T2。
作為優選，步驟(1-7)還包括如下步驟：
若Vac≤真空泵關閉閥值，Vac≥真空泵開啟閥值，真空泵工作並且鬆開制動踏板後，無超時故障，整車控制器設置真空泵最大工作時間長度為T1。超時故障指真空泵工作時間長度＞T1。
作為優選，(1-8)還包括如下步驟：
若真空泵工作後，在鬆開制動踏板後，整車控制器仍控制真空泵開啟，若開啟時間長度大於T1，真空度未達到閥值B1，則判斷為超時故障。
作為優選，步驟(1-8)和(1-9)之間還包括如下步驟：
當工作超時故障次數≤D1，轉入步驟(1-10)。
作為優選，真空漏氣量計算方法如下：
整車控制器利用計算真空漏氣量L；
其中，Pa1為上一次真空泵停止工作時的真空度，Pa2為當前的真空度，T1′為上一次真空泵停止工作時的時刻，T2′為當前的時刻。
真空漏氣量在上一次真空泵停止工作時到踩下剎車時或下電時進行計算，之後不再計算。
一種適用於權利要求1所述的電動真空泵控制方法中的控制裝置，包括整車控制器、車速傳感器、剎車燈、故障燈、真空罐、真空泵、真空助力器、設於真空罐中的真空傳感器、與制動踏板連接的制動開關、鑰匙開關、用於檢測車輛輪胎轉速的輪速傳感器，整車控制器分別與車速傳感器、剎車燈、故障燈、真空泵、真空傳感器、制動開關、鑰匙開關、輪速傳感器電連接；真空罐分別通過真空管路與真空泵和真空助力器聯通。
作為優選，還包括顯示器，整車控制器與顯示器電連接。
因此，本發明具有如下有益效果：動力可精確控制，制動力強，節省了電力，成本低。
附圖說明
圖1是本發明的一種原理框圖；
圖2是本發明的一種流程圖。
圖中：整車控制器1、車速傳感器2、剎車燈3、故障燈4、真空罐5、真空泵6、真空助力器7、真空傳感器8、制動開關9、鑰匙開關10、輪速傳感器11、顯示器12。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施方式對本發明做進一步的描述。
如圖1所示的實施例是一種適用於電動真空泵控制方法的控制裝置，包括整車控制器1、車速傳感器2、剎車燈3、故障燈4、真空罐5、真空泵6、真空助力器7、設於真空罐中的真空傳感器8、與制動踏板連接的制動開關9、鑰匙開關10、用於檢測車輛輪胎轉速的輪速傳感器11，整車控制器分別與車速傳感器、剎車燈、故障燈、真空泵、真空傳感器、制動開關、鑰匙開關、輪速傳感器電連接；真空罐分別通過真空管路與真空泵和真空助力器聯通。還包括顯示器，整車控制器與顯示器12電連接。
如圖2所示，一種電動真空泵控制方法，包括如下步驟：
步驟100，整車控制器控制整車上電，清除所有報警信號；
整車控制器控制整車上電，整車控制器清除所有報警信號，並關閉電動真空泵；
步驟200，信號採集；
真空傳感器採集真空度信號，整車控制器根據真空度信號計算真空度Vac；制動開關採集腳踏板信號，整車控制器計算制動踏板位置；鑰匙開關檢測鑰匙位置，車速傳感器檢測車速；
步驟300，清除報警信號；
若鑰匙在OFF檔時，整車控制器清除所有報警信號及報警輸出信號，並關閉電動真空泵；否則轉入步驟300；
步驟400，真空傳感器故障
若真空傳感器採集真空度信號有故障時，轉入步驟500；
否則轉入步驟600；
步驟500，故障處理
輸出故障報警信號給報警燈；當無剎車故障時，關閉電動真空泵；當剎車踩下時，電動真空泵工作，否則關閉電動真空泵；
若真空泵工作後，在鬆開制動踏板後，整車控制器仍開啟真空泵，工作時間長度為12s；
步驟600，設定真空泵開啟閥值和真空泵關閉閥值；
若鑰匙在ON檔並且車速＜42km/hour，整車控制器設定真空泵開啟閥值為48Kpa，真空泵關閉閥值為73Kpa；
若鑰匙在ON檔並且車速≥42km/hour，整車控制器設定真空泵開啟閥值為58Kpa，真空泵關閉閥值為73Kpa；
步驟700，設定真空泵最大工作時間長度；
若Vac≤真空泵關閉閥值，Vac≥真空泵開啟閥值，真空泵工作並且鬆開制動踏板後，無超時故障，整車控制器設置真空泵最大工作時間長度為15s；
若Vac＞真空泵關閉閥值，清除工作超時故障，清除漏氣故障；若Vac＜真空泵開啟閥值，開啟電動真空泵；
若Vac＜30Kpa，整車控制器輸出故障報警信號給報警燈；
步驟800，真空泵工作時間長度單次超時報警；
整車控制器中設有工作超時故障次數，工作超時故障次數的初始值為0；整車控制器若判斷為工作超時故障，整車控制器控制真空泵關閉，使工作超時故障次數增加1，整車控制器產生真空泵工作單次超時故障信號；
若真空泵工作後，在鬆開制動踏板後，整車控制器仍控制真空泵開啟，若開啟時間長度大於15s，真空度未達到閥值73Kpa，則判斷為超時故障。
當工作超時故障次數≤3，轉入步驟1000；
步驟900，真空泵工作時間長度多次超時報警；
當工作超時故障次數＞3，整車控制器產生多次真空泵工作超時故障報警信號；轉入步驟500；
步驟1000，漏氣故障報警；
整車控制器中設有漏氣閥值，整車控制器計算真空漏氣量K；當K≥漏氣閥值，產生漏氣故障報警信號；轉入步驟500。
其中，真空漏氣量計算方法如下：
整車控制器利用計算真空漏氣量L；
其中，Pa1為上一次真空泵停止工作時的真空度，Pa2為當前的真空度，T1′為上一次真空泵停止工作時的時刻，T2′為當前的時刻。
顯示器用於顯示各種報警信號，便於駕駛員及時獲知報警信息。
本發明在鑰匙關閉時，真空泵停止工作，在鑰匙打開時才允許真空泵工作。
在車速低於42km/h時，採用48kpa作為電動真空泵的啟動壓力，車速高於42km/h時，採用58kpa作為電動真空泵的啟動壓力；不同的速度區間段採用不同的啟動壓力，可以在保證制動強度的前提下，節省電能。
在系統存在漏氣問題時，傳統電動真空泵控制策略會在真空度低於啟動值後啟動，電動真空泵會頻繁的啟動；本發明通過監測電動真空泵的持續工作時間，當電動真空泵持續工作時間超過15S後，即判定系統存在故障，而後採用故障模式，將踏板信號作為電動真空泵啟動的判定信號。來實現精細控制，在不同情況採取不同步驟，保證電力能源合理利用。
應理解，本實施例僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之後，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落於本申請所附權利要求書所限定的範圍。