CN102490714A

CN102490714A - 电动汽车的真空助力制动系统及其控制方法

Info

Publication number: CN102490714A
Application number: CN2011104114898A
Authority: CN
Inventors: 李伟; 袁英敏; 易尧; 习可; 李珍
Original assignee: Zoomlion Heavy Industry Science and Technology Co Ltd
Current assignee: Zoomlion Heavy Industry Science and Technology Co Ltd
Priority date: 2011-12-12
Filing date: 2011-12-12
Publication date: 2012-06-13
Anticipated expiration: 2031-12-12
Also published as: CN102490714B

Abstract

一种电动汽车的真空助力制动系统的控制方法，其步骤包括：检测点火信号，如果检测到点火信号就执行下一步骤，否则真空泵不启动；检测制动信号和储气罐的压力，如果检测到有制动信号或储气罐的压力高于上限值，则真空泵工作且确立标志位为真，否则就执行下一步骤；检测标志位和储气罐的压力，如果检测到标志位为真且储气罐的压力不低于下限值，则真空泵工作且确立标志位为真，否则真空泵停止工作且确立标志位为假。相较现有技术，本发明的控制方法将制动信号作为判断真空泵是否启动的首要条件，避免遇到下坡连续踩制动踏板导致储气罐的真空度不够的情况。

Description

电动汽车的真空助力制动系统及其控制方法

技术领域

本发明关于一种汽车制动系统，且特别是关于一种电动汽车的真空助力制动系统及其控制方法。

背景技术

目前汽车上普遍都设有真空助力制动系统，在传统汽车中，主要依靠发动机工作时进气歧管的真空度以保证刹车助力。而在电动汽车中，一般是依靠真空泵不停工作将贮气罐抽成真空负压来保证助力制动的持续有效，但是这样耗能太大，噪音也大，同时真空泵不停工作，发生故障的可能性也高，这样一旦真空泵发生故障，刹车助力系统无真空来源，将严重影响到驾驶人员行车安全性和车辆操控性能。

为了解决上述问题，请参照图1，一种现有电动汽车的刹车真空助力装置包括压力开关201、延时继电器202和真空泵203。压力开关201用于判断真空度，然后带动与之串联的延时继电器202，实现真空泵203的起停。该技术不能准确判断真空泵203的合适停止条件，可能造成能源的浪费或制动助力效果不佳。另外，该技术未将脚刹信号作为真空泵203启动的判断条件，或者将其作为备用条件，均不能保证刹车时制动助力的快捷有效性。

发明内容

本发明提供一种电动汽车的真空助力制动系统的控制方法，将脚刹踏板信号作为判断真空泵启停的首要条件，并综合储气罐的压力信号控制真空泵的起动与停止。

另外，提供一种高效的电动汽车的真空助力制动系统，以执行上述电动汽车的真空助力制动系统的控制方法。

为达上述优点，本发明提供一种电动汽车的真空助力制动系统的控制方法，其步骤包括：

（1）检测点火信号，如果检测到点火信号就执行步骤（2），否则真空泵不启动；

（2）检测制动信号和储气罐的压力，如果检测到有制动信号或储气罐的压力高于上限值，则真空泵工作且确立标志位为真，否则就执行步骤（3）；

（3）检测标志位和储气罐的压力，如果检测到标志位为真且储气罐的压力不低于下限值，则真空泵工作且确立标志位为真，否则真空泵停止工作且确立标志位为假。

在本发明的一实施例中，检测储气罐内的压力是否不低于下限值为采用低压真空压力开关来进行检测，当储气罐的压力低于下限值时，所述低压真空压力开关由常闭触点跳变为断开。

在本发明的一实施例中，当所述低压真空压力开关发生故障时，所述控制方法还包括以下步骤：

检测真空泵是否工作，如果真空泵没有工作，则维持真空泵现状，否则就执行下一步骤；

检测真空泵工作计时的时间是否到达设定值，如果到达设定值，则真空泵停止工作，否则真空泵继续工作，直至真空泵工作计时到达设定值。

在本发明的一实施例中，检测储气罐的压力是否高于上限值为采用高压真空压力开关来进行检测，当储气罐的压力高于上限值时，所述高压真空压力开关由常闭触点跳变为断开。

在本发明的一实施例中，当检测到制动信号的次数或时间达到预设值而高压真空压力没有断开时，通过报警器发出报警信号。

在本发明的一实施例中，当真空泵工作时间达到预设值而低压真空压力开关没有断开时，通过所述报警器发出报警信号。

在本发明的一实施例中，当检测到所述高压真空压力开关或所述低压真空压力开关持续断开超过某一设定时间，则判定所述真空助力制动系统故障。

本发明还提供一种电动汽车的真空助力制动系统，用于执行上述的控制方法，所述电动汽车的真空助力制动系统包括真空泵、储气罐、真空助力器、制动装置、制动开关、真空压力检测装置及整车控制器；所述真空泵、所述储气罐和所述真空助力器依次连接；所述制动装置与所述真空助力器连接；所述整车控制器分别与所述真空泵、所述真空压力检测装置、所述制动开关电性连接。

在本发明的一实施例中，所述真空压力检测装置包括高压真空压力开关和低压真空压力开关，所述高压真空压力开关检测所述储气罐内的压力是否高于所述上限值，所述低压真空压力开关检测所述储气罐内的压力是否低于所述下限值。

在本发明的一实施例中，当所述储气罐内的压力高于所述上限值时，所述高压真空压力开关由常闭触点跳变为断开。

在本发明的一实施例中，当所述储气罐内的压力低于所述下限值时，所述低压真空压力开关由常闭触点跳变为断开。

在本发明的一实施例中，所述真空助力制动系统还包括接触器，所述真空泵与一个常开触点连接，所述整车控制器与所述接触器电性连接并控制所述接触器是否推动所述常开触点闭合。

在本发明的一实施例中，所述真空助力制动系统还包括报警器和点火开关；所述高压真空压力开关、所述低压真空压力开关、所述制动开关、所述点火开关作为输入信号与所述整车控制器相连，形成输入电路；所述接触器和所述报警器作为输出信号与所述整车控制器相连，形成输出回路；所述真空泵和所述常开触点位于另一支路。

本发明的有益效果是，本发明的电动汽车的真空助力制动系统及其控制方法将点火信号、制动信号、储气罐的压力是否超出上限值和下限值的信号等共同作为真空泵启停的判断条件，其中将制动信号作为判断真空泵是否启动的首要条件，避免遇到下坡连续踩制动踏板导致储气罐的真空度不够的情况，满足刹车制动时对真空泵的助力需求，并且在不需要时进行关断，节省能源；同时对真空泵设置标志位，实现滞回，延长真空泵的停止时间，可以有效防止真空泵的频繁启停。

为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

图1是现有技术中的电动汽车的真空助力制动系统的示意框图。

图2是本发明较佳实施例的电动汽车的真空助力制动系统的结构示意框图。

图3是图2所示的电动汽车的真空助力制动系统的电路示意框图。

图4是图2所示的真空泵的控制流程图。

具体实施方式

请参照图2和图3，本发明较佳实施例的电动汽车的真空助力制动系统100与电动汽车的点火装置90配合使用，其包括真空泵10、储气罐20、真空助力器30、脚刹40、脚刹开关42、真空压力检测装置50及整车控制器（Vehicle Control Unit，VCU）70。点火装置90与一个点火开关92（图3）连接，点火开关92用于判断点火装置90是否点火。真空泵10、储气罐20、真空助力器30和脚刹40依次连接。脚刹40与一个脚刹开关42连接，脚刹开关42用于判断脚刹40是否踩下。整车控制器70分别与真空泵10、真空压力检测装置50、脚刹开关42及点火开关92电性连接。

真空压力检测装置50用于检测储气罐20的压力，并判断储气罐20的压力是否超过预设的上限值和下限值。在本实施例中，真空压力检测装置50包括高压真空压力开关51和低压真空压力开关52，高压真空压力开关51用于判断储气罐20的压力是否超过预设的上限值，低压真空压力开关52用于判断储气罐20的压力是否超过预设的下限值。高压真空压力开关51、低压真空压力开关52的电源电压优选为24V，但也可以适用于其它的电压，如12V。

在本实施例中，真空助力制动系统100还包括接触器80和报警器85。高压真空压力开关51、低压真空压力开关52、脚刹开关42、点火开关92作为输入信号与整车控制器70相连，形成输入电路；接触器80和报警器85作为输出信号与整车控制器70相连，形成输出回路；真空泵10与一个常开触点12连接，真空泵10和常开触点12位于另一支路。整车控制器70与接触器80电性连接并决定接触器80是否推动这个常开触点12闭合，当这个常开触点12闭合时，真空泵10启动。

请参照图4，为本发明提供的一种电动汽车的真空助力制动系统的控制方法，其步骤包括：

（1）检测点火信号，如果检测到点火信号就执行步骤（2），否则真空泵10不启动；

（2）检测脚刹信号和储气罐20的压力，如果检测到有脚刹信号或储气罐20的压力高于上限值，则真空泵10工作且确立标志位为真，否则就执行步骤（3）；

（3）检测标志位和储气罐20的压力，如果检测到标志位为真且储气罐20的压力不低于下限值，则真空泵10工作且确立标志位为真，否则真空泵10停止工作且确立标志位为假。

上述控制方法中，由高压真空压力开关51和低压真空压力开关52来检测储气罐20内的压力，当储气罐20内的压力低于上限值时，高压真空压力开关51为常闭状态，检测储气罐20的压力是否高于上限值为检测高压真空压力开关51是否由常闭触点跳变为断开，当储气罐20内的压力高于规定的上限值（高压值）时，高压真空压力开关51由常闭触点跳变为断开，并发送信号给整车控制器70；当储气罐20内的压力高于下限值时，低压真空压力开关52为常闭状态，检测储气罐20的压力是否低于下限值为检测低压真空压力开关52是否由常闭触点跳变为断开，当储气罐20内的压力低于规定的下限值（低压值）时，低压真空压力开关52由常闭触点跳变为断开，并发送信号给整车控制器70。

当刹车次数或刹车时间达到预设值而高压真空压力开关51没有断开时，整车控制器70通过报警器85发出报警信号。当真空泵10工作时间达到预设值而低压真空压力开关52没有断开时，整车控制器70通过报警器85发出报警信号。当整车控制器70检测到高压真空压力开关51或低压真空压力开关52持续断开超过某一设定时间（例如10秒以上），即认为真空助力制动系统100故障，整车控制器70第一时间将此故障信息发送给仪表盘进行显示。

当压力开关出现故障时，可根据脚刹信号对真空泵的工作时间进行延时，延时时间到后停止工作，保证行车必需的刹车助力效果，同时防止真空泵一直工作，节省能源。在上述情况下，真空泵工作延时时间保守地估计为20秒。

其中，当整车控制器70检测到低压真空压力开关52的故障信号时，上述控制方法还可进一步包括以下步骤：

检测真空泵工作计时的时间是否到设定值，如果到达设定值，则真空泵停止工作，否则真空泵继续工作，直至真空泵工作计时到达设定值。其中，真空泵工作计时的时间可以设定为例如20秒。

可以理解，在其他实施例中真空压力检测装置50可以为真空压力检测传感器，由真空压力检测传感器判断储气罐20的压力是否超过预设的上限值或下限值，并传递信号给整车控制器70，作为真空泵10的启停条件。另外，所述脚刹可以是其他形式制动装置，包括用手操纵的制动装置。

本发明的电动汽车的真空助力制动系统及其控制方法设置点火信号、脚刹信号、储气罐20的压力信号等多个条件共同对真空泵10的启停进行控制，其中将脚刹信号作为判断真空泵10是否启动的首要条件，是因为遇到下坡，连续踩制动踏板，会导致储气罐20的真空度不够，故而此时要将踏板信号作为首要条件，而不考虑储气罐20的压力是否高于上限值，以满足刹车制动时对真空泵10的助力需求，并且在不需要时进行关断，节省能源。而且，本发明设定储气罐20的压力的上限值和下限值，分别采用高、低压真空压力检测开关51、52检测储气罐20的压力是否超过预设的上限值或下限值，并传递信号给整车控制器70，作为真空泵10的启停条件，将储气罐20的压力限定在上限值和下限值范围之间，从而真空度可以保持在一个理想的范围内，结构简单，控制算法容易实现。另外，针对真空泵10还设置标志位，实现滞回，延长真空泵10的停止时间，可以有效防止真空泵10的频繁启停。

以上所述，仅是本发明的实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims

1.一种电动汽车的真空助力制动系统的控制方法，其步骤包括：

2.如权利要求1所述的电动汽车的真空助力制动系统的控制方法，其特征在于：检测储气罐内的压力是否不低于下限值为采用低压真空压力开关来进行检测，当储气罐的压力低于下限值时，所述低压真空压力开关由常闭触点跳变为断开。

3.如权利要求2所述的电动汽车的真空助力制动系统的控制方法，其特征在于：当所述低压真空压力开关发生故障时，所述控制方法还包括以下步骤：

4.如权利要求2所述的电动汽车的真空助力制动系统的控制方法，其特征在于：检测储气罐的压力是否高于上限值为采用高压真空压力开关来进行检测，当储气罐的压力高于上限值时，所述高压真空压力开关由常闭触点跳变为断开。

5.如权利要求4所述的电动汽车的真空助力制动系统的控制方法，其特征在于：当检测到制动信号的次数或时间达到预设值而高压真空压力没有断开时，通过报警器发出报警信号。

6.如权利要求5所述的电动汽车的真空助力制动系统的控制方法，其特征在于：当真空泵工作时间达到预设值而低压真空压力开关没有断开时，通过所述报警器发出报警信号。

7.如权利要求4所述的电动汽车的真空助力制动系统的控制方法，其特征在于：当检测到所述高压真空压力开关或所述低压真空压力开关持续断开超过某一设定时间，则判定所述真空助力制动系统故障。

8.一种电动汽车的真空助力制动系统，用于执行权利要求1至7任一项所述的电动汽车的真空助力制动系统的控制方法，其特征在于：所述电动汽车的真空助力制动系统包括真空泵、储气罐、真空助力器、制动装置、制动开关、真空压力检测装置及整车控制器；所述真空泵、所述储气罐和所述真空助力器依次连接；所述制动装置与所述真空助力器连接；所述整车控制器分别与所述真空泵、所述真空压力检测装置、所述制动开关电性连接。

9.如权利要求8所述的电动汽车的真空助力制动系统，其特征在于：所述真空压力检测装置包括高压真空压力开关和低压真空压力开关，所述高压真空压力开关检测所述储气罐内的压力是否高于所述上限值，所述低压真空压力开关检测所述储气罐内的压力是否低于所述下限值。

10.如权利要求9所述的电动汽车的真空助力制动系统，其特征在于：当所述储气罐内的压力高于所述上限值时，所述高压真空压力开关由常闭触点跳变为断开。

11.如权利要求9所述的电动汽车的真空助力制动系统，其特征在于：当所述储气罐内的压力低于所述下限值时，所述低压真空压力开关由常闭触点跳变为断开。

12.如权利要求9所述的电动汽车的真空助力制动系统，其特征在于：所述真空助力制动系统还包括接触器，所述真空泵与一个常开触点连接，所述整车控制器与所述接触器电性连接并控制所述接触器是否推动所述常开触点闭合。

13.如权利要求12所述的电动汽车的真空助力制动系统，其特征在于：所述真空助力制动系统还包括报警器和点火开关；所述高压真空压力开关、所述低压真空压力开关、所述制动开关、所述点火开关作为输入信号与所述整车控制器相连，形成输入电路；所述接触器和所述报警器作为输出信号与所述整车控制器相连，形成输出回路；所述真空泵和所述常开触点位于另一支路。