CN102050099A - 刹车助力效果改善方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种刹车助力效果改善方法；包括以下步骤：设定关闭电气负载的一组阀值，海拔高度越高阀值越大；采集大气压力和发动机进气歧管压力的压力差，即进气真空度；当所述进气真空度达到相应海拔高度对应的所述阀值，关闭电气负载。本发明可以提高发动机进气真空度，实现增强刹车助力，同时还要尽可能小地影响车辆的其它功能。

Description

刹车助力效果改善方法

技术领域

本发明涉及汽车电喷系统(EMS)，特别是涉及装有小排量发动机(1.6L排量以下)的车辆，刹车系统使用发动机进气管真空助力。

背景技术

由于国家油耗法规的日益严格，发动机小型化已经成为各大整车厂的主要发展方向，越来越多的车装上了小排量的发动机。绝大部分装有小排量发动机的车辆，出于成本考虑，刹车系统一般都是使用发动机进气管真空助力，即依靠大气压力及发动机进气管进气压力之间的压力差(真空度)实现刹车助力，工作原理如图1、图2所示。制动真空助力器的输出端与制动主缸连接，控制端通过杠杆机构与制动脚踏板连接，真空腔通过软管与发动机上的进气管连接，利用发动机工作时进气产生的真空作为动力源，增加司机踏动制动主缸推杆的力量，向制动主缸输出作用力而产生液压，使制动器产生制动力从而使汽车制动。进气压力是由发动机的工作状态决定，对于驾驶员来说，基本上不会出现刹车和油门同时被踩下的情况，因此大部分时候发动机都可以给刹车系统提供足够的真空度去实现助力。但在某些特殊工况下，会出现由于进气管进气压力升高(真空度降低)而导致刹车助力效果变差，如果此时驾驶员踩刹车踏板制动，会发现要踩下踏板需要比平时更大的力量，极端情况下可能会出现驾驶员无法踩下刹车踏板以至于车辆刹不住。

对于液压制动的刹车系统，要提高刹车助力最重要的是在助力器真空腔中获得足够真空度，这样在真空腔两侧压差的帮助下驾驶员才可以较容易地踩下刹车踏板从而获得满意的刹车效果。增加助力器真空腔中真空度的办法有很多，比如降低发动机进气压力(关闭空调，催化器加热、提高发动机怠速转速或使用电子转向系统)、安装电子真空泵抽真空等等。刹车系统涉及到车辆的安全性，为了改善在进气真空度低情况下刹车效果变差的现象，比较常见的做法还有更改刹车的助力方式，如不使用进气管真空助力而改用电子刹车系统。无论是使用电子转向系统、电子刹车系统或安装电子真空泵，以上的做法都需要增加整车的硬件投入，成本上升的同时，零部件的匹配难度也在增加，因此主机厂的开发积极性不高，难以大面积普及应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种刹车助力效果改善方法，它可以短暂性地切断电气负载以提高发动机进气真空度，实现增强刹车助力，同时还要尽可能小地影响车辆的其它功能。

为了解决以上技术问题，本发明提供了一种刹车助力效果改善方法；包括以下步骤：设定关闭电气负载的一组阀值，海拔高度越高阀值越大；采集大气压力和发动机进气歧管压力的压力差，即进气真空度；当所述进气真空度达到相应海拔高度对应的所述阀值，关闭电气负载。

本发明的有益效果在于：可以提高发动机进气真空度，实现增强刹车助力，同时对车辆的其它功能影响较小。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1是真空刹车助力器工作原理图；

图2是真空刹车助力器另一幅工作原理图；

图3是真空度低关闭空调功能改进逻辑图；

图4是本发明所述方法流程图。

具体实施方式

本发明基于进气真空度(即大气压力和发动机进气歧管压力的压力差)，设计了一套软件算法，在真空度低于一定阀值时，意味着刹车助力减弱到不可接受，此时EMS系统会短时间切断空调以显著增大发动机进气管真空度，增强刹车助力从而改善刹车效果，当真空度恢复后，空调又被重新打开以获得致冷效果。本发明短暂性地切断空调以提高发动机进气真空度，实现增强刹车助力，同时对车辆的其它功能影响较小。

软件功能改进的技术方案就是增加真空度低时切断空调的请求信号b_kobbraket，计算真空度dpups_w作为触发EMS系统切断空调的条件，dpups_w值越低，表明刹车助力越差，当dpups_w低于一定阀值时，认为此时的刹车助力已经不可接受，需要切断空调以降低进气压力，该阀值可通过实车测量踩刹车踏板需要的力度来确定。考虑到停车怠速或正常行车时，如油门踩得较大，由于进气压力升高dpups_w的值一样会变小，但此时驾驶员并无刹车意图，为了避免错误地关闭空调，因此对关闭空调的请求还需设置一些限制条件。必须同时满足下列条件，才能短暂关闭空调：

1、车辆处于怠速状态b_ll＝1，行车时不切断空调；

2、车速在一定范围内：VACCTH_LI≤vfzg≤VACCTH_RI，停车怠速时不切断空调，如果报车速故障(E_vfz＝true)，那么此条件默认通过；

3、真空度dpups_w须低于一定阀值KFVACUUM，如果报负荷传感器故障(E_lm＝true)，那么在车速vfzg低于阀值VFZGFHO时，即车速较低的情况下，空调被强制关闭。

整个功能改进的方案如附图3所示。通过对匹配关键字CWKOC的bit7设置可以决定是否打开该功能(bit7设为0，表示关闭该功能，设为1，表示打开该功能)。真空度阀值通过查表KFVACUUM得到，KFVACUUM是一个map表，横坐标是发动机水温，纵坐标是海拔系数，不同的海拔高度，阀值可以不同，数值大小需要经过从平原到高原详细标定而得到，整体趋势是海拔越高，值越大，越容易切断空调。真空度恢复后只有在dpups_w大于KFVACUUM+DKFVACUUM时空调才能重新打开，设置窗口DKFVACUUM的目的是避免由于真空度信号的跳变导致空调被频繁切断而损坏空调压缩机。在大油门行车时，如果丢油门，怠速标志位b_ll会立刻置位，如果此时dpups_w的值小到低于阀值KFVACUUM，就会误关闭空调，通过对b_ll信号置位增加KFTONBLL延时输出可以避免发生这种情况，延时时间根据不同水温和海拔高度可标定。空调关闭有一个最小持续时间，通过延时TOFFKOBRK实现，可根据空调压缩机的技术要求来设置。依据上述方案设计对ECU系统软件进行改进，最终实现提高进气真空度增强刹车助力的目的。

本发明所述技术方案在某型汽车1.5L VCT车型上进行了反复验证，试验结果和理论分析结果相一致，功能改进后的重大收益如下：

D挡不踩油门行车时打开空调、车上所有电器并打死方向盘转弯，使进气真空度尽可能小，此时连续踩刹车踏板发现要踩下踏板变得困难，制动效果变差。当进气真空度dpups_w低于阀值KFVACUUM时，功能激活切断空调，再尝试连续踩刹车踏板，踏板能比较容易踩下去，制动效果有明显改善，松开刹车踏板后，真空度恢复到KFVACUUM+DKFVACUUM以上空调重新工作。

通过采集大量数据并分析数据发现，空调是否打开对进气真空度的影响较大，表1是在平原分别对挂D挡，开启空调、用电器及方向盘打到最大角度等不同情况下测量的进气真空度平均结果，从数据可以看出空调对进气真空度的影响在230-240hPa左右，在最恶劣的情况下真空度最小可下降到170hPa。表2是在高原3个不同海拔下进气真空度平均测量结果，最恶劣的情况下进气真空度是0，这意味着刹车完全得不到助力，要踩下踏板变的非常困难，会出现车刹不住的情况。

表1-平原地区开启空调对发动机进气真空度的影响对比

表2-3个海拔高度开启空调对发动机进气真空度的影响对比

总而言之，本发明所述技术方案，在不增加整车成本投入的前提下，找到了改善刹车助力的一个很有效方法，大大提高了车辆的安全性。

该发明需要匹配的数据有：

怠速标志位b_ll置位输出延时KFTONBLL；

车速范围[VACCTH_LI，VACCTH_RI]，VACCTH_LI须大于0；

关闭空调进气真空度阀值KFVACUUN和恢复空调真空度窗口DKFVACUUM；

空调关闭再次打开的延时TOFFKOBRK，由压缩机技术规范确定；

其中关键的标定数据是切断空调的真空度阀值KFVACUUM和延时时间KFTONBLL，一般整车厂刹车系统的技术规范中对于助力真空都有明确地数值要求，KFVACUUM可根据该要求来设置。KFTONBLL的标定目标是在大油门行车丢油门后，确保b_ll信号置位的时刻dpups_w的值不能低于真空度阀值。具体的匹配过程如下：

步骤1：获得包含该功能改进的匹配软件；

步骤2：预设CWKOC.bit7＝0，先不激活功能；

步骤3：在刹车踏板上安装力度计，通过开启空调、所有用电器，D挡不踩油门行车并打死方向盘转弯的方式尽可能地降低进气真空度，间断性地踩刹车踏板并记录将车刹住所需要的合适力度，确定该力度下的真空度值并记录测量文件；

步骤4：50％以上油门驾驶车辆，持续一段时间后丢油门并记录测量文件，离线分析dpups_w何时大于步骤3中确定的真空度值，记录此时间；

步骤5：将步骤3确定的真空度值填入KFVACUUM，步骤4确定的时间乘以1.2的余度系数填入KFTONBLL，设置CWKOC.bit7＝1，实车测试dpups_w低于KFVACUUM时，空调是否可以被关闭，并评价此时踩刹车踏板的力度及刹车效果是否可以满足要求，不同油门行车时丢油门，不能有误关闭空调的情况发生；

步骤6：在其他海拔重复步骤3-步骤5，将标定的真空度值和延时时间填入KFVACUUM和KFTONBLL的相应海拔系数区域。

本发明并不限于上文讨论的实施方式。以上对具体实施方式的描述旨在于为了描述和说明本发明涉及的技术方案。基于本发明启示的显而易见的变换或替代也应当被认为落入本发明的保护范围。以上的具体实施方式用来揭示本发明的最佳实施方法，以使得本领域的普通技术人员能够应用本发明的多种实施方式以及多种替代方式来达到本发明的目的。

Claims (6)

1.一种刹车助力效果改善方法；其特征在于，包括以下步骤：

设定关闭电气负载的一组阀值，海拔高度越高阀值越大；

采集大气压力和发动机进气歧管压力的压力差，即进气真空度；

当所述进气真空度达到相应海拔高度对应的所述阀值，关闭电气负载。

2.如权利要求1所述的刹车助力效果改善方法，其特征在于，当所述进气真空度低于所述阀值一定的延迟时间后，才关闭电气负载。

3.如权利要求1所述的刹车助力效果改善方法，其特征在于，当所述进气真空度高于所述阀值，重新开启电气负载。

4.如权利要求1所述的刹车助力效果改善方法，其特征在于，所述电气负载包括空调。

5.如权利要求4所述的刹车助力效果改善方法，其特征在于，所述电气还包括大灯和/或座椅加热装置和/或后窗加热装置。

6.如权利要求1所述的刹车助力效果改善方法，其特征在于，通过测量踩刹车踏板的力度来确定制动效果不可接受时的进气真空度阀值。

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