CN103072563A - 一种基于ecu控制的电动真空泵控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种基于ECU控制的电动真空泵控制方法，包括以下步骤：实时检测真空助力器的真空度，并与安全阈值的上下限进行比较；根据比较结果，对真空助力器的真空度进行调节。对真空助力器的真空度进行调节的措施包括启动电动真空泵以辅助真空助力器产生真空度，以及减少发动机负载以提高真空度。该控制方法可以完全依赖于现有车型的结构并基于发动机ECU进行，避免了传统方法过分依赖机械结构和对车辆改造较大的缺点，不仅节约了成本，而且能够取得更好的控制效果。

Description

一种基于ECU控制的电动真空泵控制方法

技术领域

本发明属于汽车制动技术领域，涉及调节真空度的控制方法，尤其涉及一种通过电动真空泵调节真空度的控制方法。

背景技术

随着日益紧张的能源供应，人们对汽车的经济性要求更加强烈，由此应运而生的发动机增压技术有效地提高了内燃机的燃烧效率，节省了燃油，提升了驾驶乐趣。但是，增压带来的负面效果是发动机进气歧管的压力上升，真空助力器的真空度下降，从而使得真空助力器不能满足刹车系统的真空助力需求，导致连续刹车后助力效果下降，刹车效果变差，影响安全性。

针对上述问题，现有技术中常用的方法有两种：传统的方法是通过对机械结构的改造，如增加射流阀等措施来解决，这种方法对真空度的提升效果不明显，且无法对制动效果实时监控，一旦机械结构发生损坏，将会给制动性能带来极大的安全隐患；而随着汽车技术的发展，目前很多车型选用电子真空泵在真空度不足时为制动系统提供足够的真空度，这种方法对原有的车辆结构改造较大，成本较高。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术依赖于机械结构的改造，无法实时监控制动效果的缺点和使用电子真空泵方法对现有车辆结构改动较大成本较高的缺点，提出基于现有车辆结构且能够实时监控并提升制动效果的电动真空泵控制方法。为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种基于ECU控制的电动真空泵控制方法，包括如下步骤：

（1）实时检测真空助力器的真空度，并与安全阈值的上下限进行比较。

（2）根据比较结果，对真空助力器的真空度进行调节。

所述步骤（2）包括：

（21）当所述真空度大于所述安全阈值的上限时，无控制动作。

（22）当所述真空度小于所述安全阈值的下限时，控制启动电动真空泵。

（23）当所述真空度处于安全阈值的上下限之间时，控制减少发动机进气量。

所述步骤（22）还包括：

电动真空泵启动后，开始时间积分作为第一时间。

（a）当所述第一时间小于电动真空泵的过热保护时间，且所述真空度大于所述安全阈值的上限时，开始另一时间积分作为第二时间；之后若所述真空度小于等于所述安全阈值上限，则将所述第二时间的值归零，且待所述真空度再次大于所述安全阈值的上限时重新进行时间积分作为第二时间；之后的控制过程如下：

当所述第一时间小于或等于所述过热保护时间，且所述第二时间大于或等于标准时间时，控制停止所述电动真空泵。

当所述第一时间大于或等于所述过热保护时间，且所述第二时间小于所述标准时间时，控制停止所述电动真空泵，并减少发动机进气量。

（b）当所述第一时间大于或等于所述过热保护时间而所述真空度仍然小于所述安全阈值的上限时，控制停止所述电动真空泵，同时减少发动机进气量。

所述过热保护时间为所述电动真空泵的固有参数。

所述标准时间为维持真空度稳定性的时间经验值。

所述步骤（23）还包括：若发动机进气量减少后，所述真空度仍然小于或等于所述安全阈值的上限，启动电动真空泵。

启动电动真空泵后，进行时间积分作为第三时间；当所述真空度大于所述安全阈值的上限时，进行时间积分作为第四时间，之后若所述真空度小于或者等于所述安全阈值的上限，则将所述第四时间的值归零，且待所述真空度再次大于所述安全阈值的上限时，重新进行时间积分作为第四时间。

当所述第四时间大于或者等于所述标准时间且第三时间小于所述过热保护时间时，控制关闭所述电动真空泵。

当所述第四时间小于标准时间而第三时间已经大于或者等于所述过热保护时间，则控制关闭所述电动真空泵。

所述控制方法在发动机ECU内实现。

本发明基于ECU对真空助力器上的压力传感器的监控和电动真空泵的控制，能够实时保证制动系统真空度充足，保证制动安全性，而且一旦整套控制系统出现问题，通过ECU对电路检查及逻辑判断，主动发出提醒，保证行车安全。本发明摆脱了现有技术中的机械方法对机械结构的强烈的依赖性，避免了现有技术中使用电子真空泵对原有结构改动较大成本较高的缺点。

附图说明

图1本发明实施例中电动真空泵的控制逻辑主干图；

图2本发明实施例中电动真空泵的控制逻辑第一分图；

图3本发明实施例中电动真空泵的控制逻辑第二分图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例进一步阐述本发明的技术方案。

本发明提出一种基于ECU控制的电动真空泵的控制方法，包括以下步骤：

（1）实时检测真空助力器的真空度，并与安全阈值的上下限进行比较。

（2）根据比较的结果对真空助力器的真空度进行调节，包括控制电动真空泵继电器和发动机的进气量。

上述步骤（2）具体包括：

（21）当真空度大于安全阈值的上限时，ECU不作动。

（22）当真空度小于安全阈值的下限时，启动电动真空泵。

（23）当真空度处于真空度安全阈值的上下限之间时，减少发动机的进气量。

图1所示为上述方法的控制逻辑图，图2为上述步骤（22）的控制逻辑图，图3为上述步骤（23）的控制逻辑图。

从图2中可以看出，上述步骤（22）还包括：

电动真空泵启动后，开始时间积分作为第一时间。

(a)当第一时间小于电动真空泵的过热保护时间，且真空度大于安全阈值的上限时，开始另一时间积分作为第二时间，且当真空度小于等于安全阈值上限时，重新进行时间积分作为第二时间。

当第一时间小于或者等于过热保护时间，第二时间大于或者等于标准时间时，控制停止电动真空泵。

当第一时间大于或者等于过热保护时间，第二时间小于标准时间时，控制停止电动真空泵，并减少发动机进气量。

(b)当第一时间到达电动真空泵的过热保护时间而真空度仍然小于安全阈值的上限时，控制停止电动真空泵，同时减少发动机进气量。

由于电动真空泵工作时会产生大量的热量，而且只能一定的稳定范围内才能正常工作，所以为了保护电动真空泵，该控制方法对其连续工作时间进行监控，并将其与过热保护时间进行比较。过热保护时间是电动真空泵的固有参数。

同时，当经过控制调节增大真空度大于安全阈值的上限后，为了保证这个调节后的真空度的稳定性，需要对其进行连续观察。当经过一定的标准时间后，调节后的真空度始终大于安全阈值的上限时，可以认为真空助力器中的真空度达到了安全地范围，制动系统可以正常工作。该标准时间为一个经验值。

从图3中可以看出，上述步骤（23）还包括以下步骤：

（a）若发动机进气量减少后，真空度仍然小于安全阈值的上限，控制启动电动真空泵。

（b）从启动电动真空泵的时刻开始进行时间积分作为第三时间；当真空度大于安全阈值的上限时，进行时间积分作为第四时间，这个过程中如果出现真空度小于或等于安全阈值上限的情况，则将第四时间归零，待到真空度再度大于安全阈值的上限时，重新进行时间积分作为第四时间。

当第四时间大于或等于标准时间且第三时间小于过热保护时间时，控制关闭电动真空泵。

当第四时间小于标准时间而第三时间已经大于或者等于过热保护时间时，则控制关闭电动真空泵。

本发明的控制方法可以基于现有车型进行，中央处理器可以借用发动机ECU。对真空助力器真空度的检测可以通过安装于真空助力器腔体上的压电膜片式压力传感器来完成，真空助力器内压力变化会导致压力传感器输出的电压信号变化，传感器将电压信号实时传输至发动机ECU内部。

ECU在接收到压力传感器信号后，经过计算处理，换算出当前真空助力器腔体内的真空度数值。步骤（21）中当真空助力器腔体内的真空度大于设定的安全阀值的上限时，代表此时刹车助力系统可以正常工作，因此ECU不做动。

上述步骤（22）中当发动机ECU检测到当前的真空助力器腔体内的真空度小于设定的安全阀值下限后，说明真空度与需求值相差较大，为了较快增大真空度，发动机ECU立即控制与真空助力器通过管路相连的电动真空泵继电器吸合，电动真空泵电路导通，真空助力器开始工作，产生真空度，以维持刹车助力系统正常工作。

此时发动机ECU继续检测真空助力器腔体内的真空度。同时由于电动真空泵的工作会产生热量，考虑到防止其长时间工作温度过大而受到损害，通常其最大的连续工作时间为15s,也即过热保护时间，因此此时发动机ECU对电动真空泵的工作时间进行监控。在电动真空泵启动后，开始进行时间积分并以此作为第一时间，当第一时间大于或者等于电动真空泵的过热保护时间时，停止电动真空泵。当第一时间小于过热保护时间时，若真空度大于安全阈值的上限，为了得到稳定的真空度，从这个起点也开始进行时间积分作为第二时间，并且每当真空度小于或者等于安全阈值的上限时，将第二时间的值归零，直到真空度再度大于安全阈值的上限时重新开始进行时间积分作为第二时间。

当第一时间小于或者等于过热保护时间，第二时间大于或者等于标准时间时，表明此时真空助力器中已经有稳定的足够高的真空度，刹车系统可以正常工作，因此通过断开电动真空泵继电器停止电动真空泵的工作；当第一时间大于或者等于过热保护时间，第二时间小于标准时间时，表明电动真空泵的工作能力达到了极限而此时真空度并未稳定地位于足够的高度，因此停止电动真空泵以对其进行保护，同时控制减少发动机进气量，以增大真空度。

如步骤（23）所述，当真空度处于真空度安全阈值上下限之间时，表明真空助力器的真空度虽然不能满足需求，但是也相差不多，因此发动机ECU首先尝试通过减少发动机自身负载，即减少发动机的进气量来增大真空度。若减少发动机的负载仍然不能将真空助力器的真空度提升到安全阈值的上限以上，则启动电动真空泵。

从启动电动真空泵的时刻开始进行时间积分作为第三时间，以对电动真空泵的连续工作时间进行监视；当真空度大于安全阈值的上限时，进行时间积分作为第四时间，这个过程中一旦真空度小于或者等于安全阈值的上限，则将第四时间的值归零，直到真空度再度大于安全阈值的上限时重新进行时间积分作为第四时间，以控制真空度的稳定性。

当第四时间大于等于标准时间且第三时间小于过热保护时间时，说明在电动真空泵的连续工作能力范围内真空度能够稳定地维持在需求值，所以此时可以停止电动真空泵的工作。

当所述第四时间小于标准时间而第三时间已经大于或等于过热保护时间时，说明在电动真空泵的连续工作能力范围内无法保证真空度稳定地维持在需求范围内，因此在电动真空泵的工作能力到达极限即第四时间等于特别是超过过热保护时停止电动真空泵的工作，也即断开电动真空泵继电器。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于ECU控制的电动真空泵控制方法，其特征在于：包括如下步骤：

（1）实时检测真空助力器的真空度，并与安全阈值的上下限进行比较；

（2）根据比较结果，对真空助力器的真空度进行调节。

2.根据权利要求1所述的基于ECU控制的电动真空泵控制方法，其特征在于：所述步骤（2）包括：

（21）当所述真空度大于所述安全阈值的上限时，无控制动作；

（22）当所述真空度小于所述安全阈值的下限时，控制启动电动真空泵；

（23）当所述真空度处于安全阈值的上下限之间时，控制减少发动机进气量。

3.根据权利要求2所述的基于ECU控制的电动真空泵控制方法，其特征在于：所述步骤（22）还包括：

电动真空泵启动后，开始时间积分作为第一时间；

（a）当所述第一时间小于电动真空泵的过热保护时间，且所述真空度大于所述安全阈值的上限时，开始另一时间积分作为第二时间；之后若所述真空度小于等于所述安全阈值上限，则将所述第二时间的值归零，且待所述真空度再次大于所述安全阈值的上限时重新进行时间积分作为第二时间；之后的控制过程如下：

当所述第一时间小于或等于所述过热保护时间，且所述第二时间大于或等于标准时间时，控制停止所述电动真空泵；

当所述第一时间大于或等于所述过热保护时间，且所述第二时间小于所述标准时间时，控制停止所述电动真空泵，并减少发动机进气量；

（b）当所述第一时间大于或等于所述过热保护时间而所述真空度仍然小于所述安全阈值的上限时，控制停止所述电动真空泵，同时减少发动机进气量。

4.根据权利要求3所述的基于ECU控制的电动真空泵控制方法，其特征在于：所述过热保护时间为所述电动真空泵的固有参数。

5.根据权利要求3所述的基于ECU控制的电动真空泵控制方法，其特征在于：所述标准时间为维持真空度稳定性的时间经验值。

6.根据权利要求2所述的基于ECU控制的电动真空泵控制方法，其特征在于：所述步骤（23）还包括：若发动机进气量减少后，所述真空度仍然小于或等于所述安全阈值的上限，启动电动真空泵。

7.根据权利要求6所述的基于ECU控制的电动真空泵控制方法，其特征在于：启动电动真空泵后，进行时间积分作为第三时间；当所述真空度大于所述安全阈值的上限时，进行时间积分作为第四时间，之后若所述真空度小于或者等于所述安全阈值的上限，则将所述第四时间的值归零，且待所述真空度再次大于所述安全阈值的上限时，重新进行时间积分作为第四时间；

当所述第四时间大于或者等于所述标准时间且第三时间小于所述过热保护时间时，控制关闭所述电动真空泵；

当所述第四时间小于标准时间而第三时间已经大于或者等于所述过热保护时间，则控制关闭所述电动真空泵。

8.根据权利要求1所述的基于ECU控制的电动真空泵控制方法，其特征在于：所述控制方法在发动机ECU内实现。

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