CN103268404B - 选择真空制动系统包括的真空泵和真空罐的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种选择真空制动系统包括的真空泵和真空罐的方法和装置，属于电子控制领域。所述方法包括：当真空助力器产生的助力最小时，计算所述真空助力器前腔室的真空度，并将所述真空助力器前腔室的真空度确定为真空制动系统所需的最小真空度；根据所述最小真空度，确定真空泵的功率；根据车辆整车的布置空间，确定真空罐体积的最大值；根据所述最小真空度、所述真空罐体积的最大值、所述真空助力器的有效工作容积和大气压力值，确定所述真空罐的体积。本发明精确地计算真空泵的功率和真空罐的体积，可以提供真空泵的使用寿命。

Description

选择真空制动系统包括的真空泵和真空罐的方法及装置

技术领域

本发明涉及电子控制领域，特别涉及一种选择真空制动系统包括的真空泵和真空罐的方法及装置。

背景技术

纯电动车辆是通过真空制动系统来进行刹车制动，真空制动系统包括真空泵、真空助力器和真空罐，技术人员在将真空制动系统安装在新车之前，需要选择真空制动系统包括的真空泵和真空罐。

目前技术人员选择真空制动系统包括的真空泵和真空罐的方式，可以为：技术人员从新车型号对应的功率范围内确定一个功率大小，选择功率大小为确定的功率大小的真空泵作为真空制动系统的真空泵；根据新车的布置空间确定真空罐的体积，选择体积为确定的体积的真空罐作为真空制动系统的真空罐。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

技术人员从新车型号对应的功率范围内确定真空泵的功率大小以及根据新车的布置空间确定真空罐的体积，如果确定的真空罐的体积较大，不仅浪费新车的布置空间，还使真空泵单次工作的时间较长，影响真空泵的使用寿命；如果确定的真空罐的体积较小，真空泵会频繁地启动或关闭，同样影响真空泵的使用寿命。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种选择真空制动系统包括的真空泵和真空罐的方法及装置。所述技术方案如下：

一方面，提供了一种选择真空制动系统包括的真空泵和真空罐的方法，所述方法包括：

当真空助力器产生的助力最小时，计算所述真空助力器前腔室的真空度，并将所述真空助力器前腔室的真空度确定为真空制动系统所需的最小真空度；

根据所述最小真空度，确定真空泵的功率；

根据车辆整车的布置空间，确定真空罐体积的最大值；

根据所述最小真空度、所述真空罐体积的最大值、所述真空助力器的有效工作容积和大气压力值，确定所述真空罐的体积。

其中，所述计算所述真空助力器前腔室的真空度，包括：

根据车辆的质心与前轴中心线之间的距离、所述车辆的质心与后轴中心线之间的距离、所述车辆质心的高度、所述车辆的重量、重力加速度和所述车辆制动减速度，计算所述真空助力器的输入力；

根据制动踏板杠杆比和所述制动踏板的踏板力，计算作用于所述真空助力器的控制推杆的输入力；

根据所述真空助力器的输入力、作用于所述真空助力器的控制推杆的输入力、回位弹簧的作用力、大气压力值、橡胶膜片的有效总面积、主缸推杆柄部截面积和活塞柄部截面积，计算所述真空助力器前腔室的真空度。

其中，所述根据车辆的质心与前轴中心线之间的距离、所述车辆的质心与后轴中心线之间的距离、所述车辆质心的高度、所述车辆的重量、重力加速度和所述车辆制动减速度，计算所述真空助力器的输入力，包括：

根据车辆的质心与前轴中心线之间的距离、所述车辆的质心与后轴中心线之间的距离、所述车辆质心的高度、所述车辆的重量、重力加速度和所述车辆制动减速度，计算地面对所述车辆前轮的法向反作用力及所述地面对所述车辆后轮的法向反作用力；

根据所述地面对所述车辆前轮的法向反作用力、所述地面对所述车辆后轮的法向反作用力、所述地面附着系数和所述车辆前轮的有效滚动半径，计算所述车辆的车轮对所述地面的最大附着力矩；

根据所述车辆的车轮对所述地面的最大附着力矩、制动器的有效工作半径、制动器轮缸的有效工作面积、管路压强和制动主缸的有效工作面积，计算所述真空助力器的输入力。

进一步地，所述根据所述地面对所述车辆前轮的法向反作用力、所述地面对所述车辆后轮的法向反作用力、所述地面附着系数和所述车辆前轮的有效滚动半径，计算所述车辆的车轮对所述地面的最大附着力矩，包括：

根据所述地面对所述车辆前轮的法向反作用力、所述地面附着系数和所述车辆前轮的有效滚动半径，计算所述车辆的前轮对所述地面最大附着力矩；

根据所述地面对所述车辆后轮的法向反作用力、所述地面附着系数和所述车辆后轮的有效滚动半径，计算所述车辆的后轮对所述地面最大附着力矩；

选择所述车辆的前轮对所述地面最大附着力矩和所述车辆的后轮对所述地面的最大附着力矩中的最小力矩值；

将选择的最小力矩值确定为所述车辆的车轮对所述地面的最大附着力矩。

其中，所述根据所述最小真空度、所述真空罐体积的最大值、所述真空助力器的有效工作容积和大气压力值，确定所述真空罐的体积，包括：

根据所述最小真空度、所述真空罐体积的最大值、所述真空助力器的有效工作容积和大气压力值，计算所述真空泵关闭时第一脚全行程制动后真空罐内气体的绝对压力；

根据第一脚全行程制动后真空罐内气体的绝对压力值、所述真空罐体积的最大值、所述真空助力器的有效工作容积和所述大气压力值，计算真空泵关闭时所述真空罐内的压力；

实时检测所述真空罐内气体压力，并根据所述真空泵关闭时所述真空罐内的压力、所述最小真空度和所述真空罐内气体压力，确定所述真空罐的体积。

其中，所述根据所述真空泵关闭时所述真空罐内的压力、所述最小真空度和所述真空罐内气体压力，确定所述真空罐的体积，包括：

根据所述真空泵关闭时所述真空罐内的压力、所述最小真空度和所述真空罐内气体压力，开启或关闭所述真空泵；

在预设数值次踩制动踏板后，统计所述真空泵工作的次数；

如果所述真空泵工作的次数大于预设数值，则减少所述真空罐体积的最大值，如果所述真空泵工作的次数小于或等于预设数值时，则将所述真空罐体积的最大值确定为所述真空罐的体积。

另一方面，提供了一种选择真空制动系统包括的真空泵和真空罐的装置，所述装置包括：

计算模块，用于当真空助力器产生的助力最小时，计算所述真空助力器前腔室的真空度，并将所述真空助力器前腔室的真空度确定为真空制动系统所需的最小真空度；

第一确定模块，用于根据所述最小真空度，确定真空泵的功率；

第二确定模块，用于根据车辆整车的布置空间，确定真空罐体积的最大值；

第三确定模块，用于根据所述最小真空度、所述真空罐体积的最大值、所述真空助力器的有效工作容积和大气压力值，确定所述真空罐的体积。

其中，所述计算模块包括：

第一计算单元，用于根据车辆的质心与前轴中心线之间的距离、所述车辆的质心与后轴中心线之间的距离、所述车辆质心的高度、所述车辆的重量、重力加速度和所述车辆制动减速度，计算所述真空助力器的输入力；

第二计算单元，用于根据制动踏板杠杆比和所述制动踏板的踏板力，计算作用于所述真空助力器的控制推杆的输入力；

第三计算单元，用于根据所述真空助力器的输入力、作用于所述真空助力器的控制推杆的输入力、回位弹簧的作用力、大气压力值、橡胶膜片的有效总面积、主缸推杆柄部截面积和活塞柄部截面积，计算所述真空助力器前腔室的真空度。

其中，所述第一计算单元包括：

第一计算子单元，用于根据车辆的质心与前轴中心线之间的距离、所述车辆的质心与后轴中心线之间的距离、所述车辆质心的高度、所述车辆的重量、重力加速度和所述车辆制动减速度，计算地面对所述车辆前轮的法向反作用力及所述地面对所述车辆后轮的法向反作用力；

第二计算子单元，用于根据所述地面对所述车辆前轮的法向反作用力、所述地面对所述车辆后轮的法向反作用力、所述地面附着系数和所述车辆前轮的有效滚动半径，计算所述车辆的车轮对所述地面的最大附着力矩；

第三计算子单元，用于根据所述车辆的车轮对所述地面的最大附着力矩、制动器的有效工作半径、制动器轮缸的有效工作面积、管路压强和制动主缸的有效工作面积，计算所述真空助力器的输入力。

进一步地，所述第二计算子单元具体用于：根据所述地面对所述车辆前轮的法向反作用力、所述地面附着系数和所述车辆前轮的有效滚动半径，计算所述车辆的前轮对所述地面最大附着力矩；根据所述地面对所述车辆后轮的法向反作用力、所述地面附着系数和所述车辆后轮的有效滚动半径，计算所述车辆的后轮对所述地面最大附着力矩；选择所述车辆的前轮对所述地面最大附着力矩和所述车辆的后轮对所述地面的最大附着力矩中的最小力矩值；将选择的最小力矩值确定为所述车辆的车轮对所述地面的最大附着力矩。

其中，所述第三确定模块包括：

第四计算单元，用于根据所述最小真空度、所述真空罐体积的最大值、所述真空助力器的有效工作容积和大气压力值，计算所述真空泵关闭时第一脚全行程制动后真空罐内气体的绝对压力；

第五计算单元，用于根据第一脚全行程制动后真空罐内气体的绝对压力值、所述真空罐体积的最大值、所述真空助力器的有效工作容积和所述大气压力值，计算真空泵关闭时所述真空罐内的压力；

确定单元，用于实时检测所述真空罐内气体压力，并根据所述真空泵关闭时所述真空罐内的压力、所述最小真空度和所述真空罐内气体压力，确定所述真空罐的体积。

其中，所述确定单元包括：

开启或关闭子单元，用于根据所述真空泵关闭时所述真空罐内的压力、所述最小真空度和所述真空罐内气体压力，开启或关闭所述真空泵；

统计子单元，用于在预设数值次踩制动踏板后，统计所述真空泵工作的次数；

确定子单元，用于如果所述真空泵工作的次数大于预设数值，则减少所述真空罐体积的最大值，如果所述真空泵工作的次数小于或等于预设数值时，则将所述真空罐体积的最大值确定为所述真空罐的体积。

在本发明实施例中，当真空助力器产生的助力最小时，计算前腔室的真空度，将前腔室的真空度确定为制动系统所需的最小真空度；根据制动系统所需的最小真空度，选择真空泵的功率；根据最小真空度、真空罐体积的最大值、真空助力器的有效工作容积和大气压力值，确定真空罐的体积。通过对制动系统所需的最小真空度和真空罐体积的精确计算，选择真空泵的功率和真空罐的体积，提高了真空泵与真空罐的匹配精度，进而提高真空泵的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的一种真空泵与真空罐的匹配方法流程图；

图2是本发明实施例二提供的一种真空制动系统的结构框图；

图3是本发明实施例二提供的一种真空泵与真空罐的匹配方法流程图；

图4是本发明实施例三提供的一种真空泵与真空罐的匹配设备结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例一

本发明实施例提供了一种选择真空制动系统包括的真空泵和真空罐的方法，参见图1，该方法包括：

步骤101：当真空助力器产生的助力最小时，计算真空助力器前腔室的真空度，并将真空助力器前腔室的真空度确定为真空制动系统所需的最小真空度；

步骤102：根据真空制动系统所需的最小真空度，确定真空泵的功率；

步骤103：根据车辆整车的布置空间，确定真空罐体积的最大值；

步骤104：根据真空制动系统所需的最小真空度、真空罐体积的最大值、真空助力器的有效工作容积和大气压力值，确定真空罐的体积。

在本发明实施例中，当真空助力器产生的助力最小时，计算前腔室的真空度，将前腔室的真空度确定为制动系统所需的最小真空度；根据制动系统所需的最小真空度，选择真空泵的功率；根据最小真空度、真空罐体积的最大值、真空助力器的有效工作容积和大气压力值，确定真空罐的体积。通过对制动系统所需的最小真空度和真空罐体积的精确计算，选择真空泵的功率和真空罐的体积，提高了真空泵与真空罐的匹配精度，进而提高真空泵的使用寿命。

实施例二

本发明实施例提供了一种真空泵与真空罐的匹配方法。参见图2，真空助力器安装在制动踏板和制动主缸之间，真空助力器的真空伺服气室由带有橡胶膜片的活塞分为前腔室和后腔室，橡胶膜片的活塞固定在活塞盘上，活塞盘可以控制前腔室的大气阀和真空阀的开启或关闭。在踩下制动踏板之前，活塞盘控制前腔室的大气阀关闭，真空阀打开，使前腔室和后腔室中的真空度相等；当踩下制动踏板后，活塞盘控制前腔室的大气阀打开，真空阀关闭，此时前腔室中进入空气，前腔室中的真空度变小，后腔室中的真空度不变，前腔室与后腔室之间存在气压差。真空助力器根据前腔室与后腔室之间气压差值的大小产生一定的助力，真空助力器产生的助力与制动踏板产生的力叠加在一起作用在制动主缸推杆上，以提高制动主缸的输出压力，制动主缸的输出压力作用与制动轮缸上，进而对车辆进行刹车制动。参见图3，该方法包括：

步骤201：根据车辆的质心与前轴中心线之间的距离、车辆的质心与后轴中心线之间的距离、车辆质心的高度、车辆的重量、重力加速度和车辆制动减速度，计算地面对车辆前轮的法向反作用力；

具体地，根据车辆的质心和前轴中心线，确定车辆的质心与前轴中心线之间的距离及车辆的质心与后轴中心线之间的距离，并获取车辆质心的高度，根据车辆的质心与前轴中心线之间的距离、车辆的质心与后轴中心线之间的距离、车辆质心的高度、车辆的质量、重力加速度和车辆制动减速度，根据如下公式（1）计算地面对车辆前轮的法向反作用力，

$F_{z1}=\frac{\mathrm{mg}}{a+b}(b+\frac{h_g}{g}\frac{\mathrm{du}}{\mathrm{dt}})---\left(1\right)$

其中，在上述公式（1）中，F_z1为地面对车辆前轮的法向反作用力，m为车辆的质量，g为重力加速度，a为车辆的质心与前轴中心线之间的距离，b为车辆的质心与后轴中心线之间的距离，h_g为车辆质心的高度，du/dt为车辆制动减速度。

步骤202：根据车辆的质心与前轴中心线之间的距离、车辆的质心与后轴中心线之间的距离、车辆质心的高度、车辆的重量、重力加速度和车辆制动减速度，计算地面对车辆后轮的法向反作用力；

具体地，根据车辆的质心和前轴中心线，确定车辆的质心与前轴中心线之间的距离及车辆的质心与后轴中心线之间的距离，并获取车辆质心的高度，根据车辆的质心与前轴中心线之间的距离、车辆的质心与后轴中心线之间的距离、车辆质心的高度、车辆的质量、重力加速度和车辆制动减速度，根据如下公式（2）计算地面对车辆后轮的法向反作用力，

$F_{z2}=\frac{\mathrm{mg}}{a+b}(a-\frac{h_g}{g}\frac{\mathrm{du}}{\mathrm{dt}})---\left(2\right)$

其中，在上述公式（2）中，F_z2为地面对车辆后轮的法向反作用力。

步骤203：根据地面对车辆前轮的法向反作用力、地面附着系数和车辆前轮的有效滚动半径，计算车辆的前轮对地面最大附着力矩；

具体地，根据地面对车辆前轮的法向反作用力、地面附着系数和车辆前轮的有效滚动半径，按照如下公式（3）计算车辆的前轮对地面最大附着力矩，

M_m1=mF_z1r₁（3）

其中，在上述公式（3）中，M_μ1为车辆的前轮对地面的最大附着力矩，μ为地面附着系数，r₁为车辆前轮的有效滚动半径。

步骤204：根据地面对车辆后轮的法向反作用力、地面附着系数和车辆后轮的有效滚动半径，计算车辆的后轮对地面最大附着力矩；

具体地，根据地面对车辆后轮的法向反作用力、地面附着系数和车辆后轮的有效滚动半径，按照如下公式（4）计算车辆的后轮对地面最大附着力矩，

M_μ2=μF_z2r₂（4）

其中，在上述公式（4）中，M_μ2为车辆的后轮对地面的最大附着力矩，r₂为车辆后轮的有效滚动半径。

步骤205：选择车辆的前轮对地面最大附着力矩和车辆的后轮对地面的最大附着力矩中的最小力矩值；

步骤206：根据选择的最小力矩值、制动器的有效工作半径、制动器轮缸的有效工作面积、管路压强和制动主缸的有效工作面积，计算真空助力器的输入力；

具体地，根据选择的最小力矩值、制动器的有效工作半径、制动器轮缸的有效工作面积、管路压强和制动主缸的有效工作面积，按照如下公式（5）计算真空助力器的输入力，

$F_p=\frac{M_{\min }{S}_0}{S_1{r}_0}---\left(5\right)$

其中，在上述公式（5）中，F_p为助力器的输入力，M_min为选择的最小力矩值，r₀为制动器的有效工作半径，S₁为制动器轮缸的有效工作面积，S₀为制动主缸的有效工作面积。

步骤207：根据制动踏板杠杆比和制动踏板的踏板力，计算作用于真空助力器的控制推杆的输入力；

具体地，将制动踏板杠杆比与制动踏板的踏板力相乘，得到作用于真空助力器的控制推杆的输入力。

其中，在踩下制动踏板之前，真空助力器的前腔室和后腔室中都是真空，当踩下制动踏板后，真空助力器的控制推杆在输入力的作用下运动一段距离，此时真空助力器的真空伺服气室中的橡胶膜片和活塞在输入力的作用下左移，大气阀打开，真空阀关闭，前腔室中进入大气压，后腔室中继续还是真空。在控制推杆回位弹簧和反馈盘的反作用力下，控制推杆相对于活塞右移，并关闭大气阀门，使空气不再进入前腔室。此时，后腔室和前腔室之间保持一定的气压差，助力不再增加，此时真空助力器处于平衡状态。

步骤208：当真空助力器产生的助力最小时，根据真空助力器的输入力、作用于真空助力器的控制推杆的输入力、回位弹簧的作用力、大气压力值、橡胶膜片的有效总面积、主缸推杆柄部截面积和活塞柄部截面积，计算前腔室的真空度；

具体地，当真空助力器产生的助力最小时，根据助力器的输入力、作用于真空助力器的控制推杆的输入力、回位弹簧的作用力、大气压力值、橡胶膜片的有效总面积、主缸推杆柄部截面积和活塞柄部截面积，按照如下公式（6）计算前腔室的真空度，

$P_{\min }=\frac{F_p-F_0+F_1-P(A_1-A_3)}{2A_3-A_2-A_1}---\left(6\right)$

其中，在上述公式（6）中，P_min为前腔室的真空度，F₀为作用于真空助力器的控制推杆的输入力，F₁为回位弹簧的作用力，P为大气压力值，A₁为橡胶膜片的有效总面积，A₂为主缸推杆柄部截面积，A₃为活塞柄部截面积。

其中，当后腔室中的真空度接近于大气压时，前腔室与后腔室之间的气压差最小时，真空助力器产生的助力最小；当前腔室与后腔室之间的气压差最大时，真空助力器产生的助力最大。

步骤209：将前腔室的真空度确定为制动系统所需的最小真空度，并根据该最小真空度选择真空泵的功率；

具体地，将前腔室的真空度确定为制动系统所需的最小真空度，根据该最小真空度，计算真空泵能提供的最大真空度，根据最大真空度选择真空泵的功率。

其中，制动系统所需的最小真空度为选择真空泵的重要依据，并且真空泵所能提供的最大真空度大于制动系统所需的最小真空度，并且真空泵所能提供的最大真空度大于1.5倍的制动系统所需的最小真空度。

其中，根据真空制动系统所需的最小真空度，确定真空泵能提供的最大真空度，根据该最大真空度确定真空泵的功率；而真空制动系统所需的最小真空度是根据车辆的整车参数进行计算的，使真空泵刚好和该车辆配合，不至于真空泵的功率过大时，造成能源不必要的浪费，或者真空泵的功率过小时，无法保证制动时真空制动系统对真空度的需求，影响制动安全性。

步骤210：根据车辆整车的布置空间，确定真空罐体积的最大值，并根据真空罐体积的最大值、制动系统所需的最小真空度、真空助力器的有效工作容积和大气压力值，计算第一脚全行程制动后真空罐内气体的绝对压力值；

具体地，根据车辆整车的布置空间，确定能够布置下真空罐体积的最大值，根据真空罐体积的最大值、制动系统所需的最小真空度、真空助力器的有效工作容积和大气压力值，按照如下公式（7）计算第一脚全行程制动后真空罐内气体的绝对压力值，

$P_1=\frac{P_{\min }(V_z+V_g)-P{V}_z}{V_g}---\left(7\right)$

其中，在上述公式（7）中，P₁为第一脚全行程制动后真空罐内气体的绝对压力值，V_g为真空罐体积的最大值，V_z为真空助力器有效工作容积，P为大气压力值。

步骤211：根据第一脚全行程制动后真空罐内气体的绝对压力值、真空罐体积的最大值、真空助力器的有效工作容积和大气压力值，计算真空泵关闭时真空罐内的压力值；

具体地，根据第一脚全行程制动后真空罐内气体的绝对压力值、真空罐体积的最大值、真空助力器的有效工作容积和大气压力值，按照如下公式（8）计算真空泵关闭时真空罐内的压力值，

$P_g=\frac{P_1(V_z+V_g)-P{V}_z}{V_g}---\left(8\right)$

其中，在上述公式（8）中，P_g为真空泵关闭时真空罐内的压力值。

其中，当真空泵停止工作时，真空罐内的真空能量能够满足用户两脚全行程制动。

步骤212：实时检测真空罐内气体压力，并根据真空泵关闭时真空罐内的压力、最小真空度和真空罐内气体压力，开启或关闭所述真空泵；

具体地，实时地检测真空罐内气体压力，并将检测的气体压力分别与最小真空度和真空泵关闭时真空罐内的压力值进行比较，如果真空罐内的气体压力大于或等于最小真空度，则开启真空泵；如果真空罐内的气体压力小于或等于真空泵关闭时真空罐内的压力值，则关闭真空泵。

步骤213：在预设数值词踩制动踏板后，统计真空泵的工作次数，根据真空泵的工作次数，确定真空罐的体积。

具体地，在预设数值次踩制动踏板过程后，获取真空泵的工作次数，将真空泵的工作次数与预设阈值进行比较，如果真空泵的工作次数大于预设阈值，则减小真空罐体积的最大值，并重新根据执行上述步骤210至步骤213的方法判断预设数值次踩制动踏板过程中真空泵的次数；如果真空泵的工作次数小于或等于预设阈值，则将真空罐体积的最大值确定为真空罐的体积。

其中，根据真空制动系统所需的最小真空度、真空罐体积的最大值、真空助力器的有效工作容积和大气压力值，确定真空罐的体积。如此确定的真空泵和真空罐可以很好地配合，提高了真空泵与真空罐的匹配度。

在本发明实施例中，当真空助力器产生的助力最小时，计算前腔室的真空度，将前腔室的真空度确定为制动系统所需的最小真空度；根据制动系统所需的最小真空度，选择真空泵的功率；根据最小真空度、真空罐体积的最大值、真空助力器的有效工作容积和大气压力值，确定真空罐的体积。通过对制动系统所需的最小真空度和真空罐体积的精确计算，选择真空泵的功率和真空罐的体积，提高了真空泵与真空罐的匹配精度，进而提高真空泵的使用寿命。

实施例三

参见图4，本发明实施例提供了一种选择真空制动系统包括的真空泵和真空罐的装置，该装置包括：

计算模块301，用于当真空助力器产生的助力最小时，计算真空助力器前腔室的真空度，并将真空助力器前腔室的真空度确定为真空制动系统所需的最小真空度；

第一确定模块302，用于根据真空制动系统所需的最小真空度，确定真空泵的功率；

第二确定模块303，用于根据车辆整车的布置空间，确定真空罐体积的最大值；

第三确定模块304，用于根据真空制动系统所需的最小真空度、真空罐体积的最大值、真空助力器的有效工作容积和大气压力值，确定真空罐的体积。

其中，计算模块301包括：

第一计算单元，用于根据车辆的质心与前轴中心线之间的距离、车辆的质心与后轴中心线之间的距离、车辆质心的高度、车辆的重量、重力加速度和车辆制动减速度，计算真空助力器的输入力；

第二计算单元，用于根据制动踏板杠杆比和制动踏板的踏板力，计算作用于真空助力器的控制推杆的输入力；

第三计算单元，用于根据真空助力器的输入力、作用于真空助力器的控制推杆的输入力、回位弹簧的作用力、大气压力值、橡胶膜片的有效总面积、主缸推杆柄部截面积和活塞柄部截面积，计算真空助力器前腔室的真空度。

进一步地，第一计算单元包括：

第一计算子单元，用于根据车辆的质心与前轴中心线之间的距离、车辆的质心与后轴中心线之间的距离、车辆质心的高度、车辆的重量、重力加速度和车辆制动减速度，计算地面对车辆前轮的法向反作用力及地面对车辆后轮的法向反作用力；

第二计算子单元，用于根据地面对车辆前轮的法向反作用力、地面对车辆后轮的法向反作用力、地面附着系数和车辆前轮的有效滚动半径，计算车辆的车轮对地面的最大附着力矩；

第三计算子单元，用于根据车辆的车轮对地面的最大附着力矩、制动器的有效工作半径、制动器轮缸的有效工作面积、管路压强和制动主缸的有效工作面积，计算真空助力器的输入力。

进一步地，第二计算子单元具体用于：根据地面对车辆前轮的法向反作用力、地面附着系数和车辆前轮的有效滚动半径，计算车辆的前轮对地面最大附着力矩；根据地面对车辆后轮的法向反作用力、地面附着系数和车辆后轮的有效滚动半径，计算车辆的后轮对地面最大附着力矩；选择车辆的前轮对地面最大附着力矩和车辆的后轮对地面的最大附着力矩中的最小力矩值；将选择的最小力矩值确定为车辆的车轮对地面的最大附着力矩。

其中，第三确定模块304包括：

第四计算单元，用于根据真空制动系统所需的最小真空度、真空罐体积的最大值、真空助力器的有效工作容积和大气压力值，计算真空泵关闭时第一脚全行程制动后真空罐内气体的绝对压力；

第五计算单元，用于根据第一脚全行程制动后真空罐内气体的绝对压力值、真空罐体积的最大值、真空助力器的有效工作容积和大气压力值，计算真空泵关闭时真空罐内的压力；

确定单元，用于实时检测真空罐内气体压力，并根据真空泵关闭时真空罐内的压力、真空制动系统所需的最小真空度和真空罐内气体压力，确定真空罐的体积。

进一步地，确定单元包括：

开启或关闭子单元，用于根据真空泵关闭时真空罐内的压力、最小真空度和真空罐内气体压力，开启或关闭真空泵；

统计子单元，用于在预设数值次踩制动踏板后，统计真空泵工作的次数；

确定子单元，用于如果真空泵工作的次数大于预设数值，则减少真空罐体积的最大值，如果真空泵工作的次数小于或等于预设数值时，则将真空罐体积的最大值确定为真空罐的体积。

在本发明实施例中，当真空助力器产生的助力最小时，计算前腔室的真空度，将前腔室的真空度确定为制动系统所需的最小真空度；根据制动系统所需的最小真空度，选择真空泵的功率；根据最小真空度、真空罐体积的最大值、真空助力器的有效工作容积和大气压力值，确定真空罐的体积。通过对制动系统所需的最小真空度和真空罐体积的精确计算，选择真空泵的功率和真空罐的体积，提高了真空泵与真空罐的匹配精度，进而提高真空泵的使用寿命。

需要说明的是：上述实施例提供的选择真空制动系统包括的真空泵和真空罐在电子控制业务时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的选择真空制动系统包括的真空泵和真空罐的装置于选择真空制动系统包括的真空泵和真空罐的方法的实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种选择真空制动系统包括的真空泵和真空罐的方法，其特征在于，所述方法包括：

当真空助力器产生的助力最小时，计算所述真空助力器前腔室的真空度，并将所述真空助力器前腔室的真空度确定为真空制动系统所需的最小真空度；

根据所述最小真空度，确定真空泵的功率；

根据车辆整车的布置空间，确定真空罐体积的最大值；

根据所述最小真空度、所述真空罐体积的最大值、所述真空助力器的有效工作容积和大气压力值，计算所述真空泵关闭时第一脚全行程制动后真空罐内气体的绝对压力；

根据第一脚全行程制动后真空罐内气体的绝对压力值、所述真空罐体积的最大值、所述真空助力器的有效工作容积和所述大气压力值，计算真空泵关闭时所述真空罐内的压力；

实时检测所述真空罐内气体压力；

根据所述真空泵关闭时所述真空罐内的压力、所述最小真空度和所述真空罐内气体压力，开启或关闭所述真空泵；

在预设数值次踩制动踏板后，统计所述真空泵工作的次数；

如果所述真空泵工作的次数大于预设数值，则减少所述真空罐体积的最大值，如果所述真空泵工作的次数小于或等于预设数值时，则将所述真空罐体积的最大值确定为所述真空罐的体积。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算所述真空助力器前腔室的真空度，包括：

根据车辆的质心与前轴中心线之间的距离、所述车辆的质心与后轴中心线之间的距离、所述车辆质心的高度、所述车辆的重量、重力加速度和所述车辆制动减速度，计算所述真空助力器的输入力；

根据制动踏板杠杆比和所述制动踏板的踏板力，计算作用于所述真空助力器的控制推杆的输入力；

根据所述真空助力器的输入力、作用于所述真空助力器的控制推杆的输入力、回位弹簧的作用力、大气压力值、橡胶膜片的有效总面积、主缸推杆柄部截面积和活塞柄部截面积，计算所述真空助力器前腔室的真空度。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据车辆的质心与前轴中心线之间的距离、所述车辆的质心与后轴中心线之间的距离、所述车辆质心的高度、所述车辆的重量、重力加速度和所述车辆制动减速度，计算所述真空助力器的输入力，包括：

根据车辆的质心与前轴中心线之间的距离、所述车辆的质心与后轴中心线之间的距离、所述车辆质心的高度、所述车辆的重量、重力加速度和所述车辆制动减速度，计算地面对所述车辆前轮的法向反作用力及所述地面对所述车辆后轮的法向反作用力；

根据所述地面对所述车辆前轮的法向反作用力、所述地面对所述车辆后轮的法向反作用力、所述地面附着系数和所述车辆前轮的有效滚动半径，计算所述车辆的车轮对所述地面的最大附着力矩；

根据所述车辆的车轮对所述地面的最大附着力矩、制动器的有效工作半径、制动器轮缸的有效工作面积、管路压强和制动主缸的有效工作面积，计算所述真空助力器的输入力。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述地面对所述车辆前轮的法向反作用力、所述地面对所述车辆后轮的法向反作用力、所述地面附着系数和所述车辆前轮的有效滚动半径，计算所述车辆的车轮对所述地面的最大附着力矩，包括：

根据所述地面对所述车辆前轮的法向反作用力、所述地面附着系数和所述车辆前轮的有效滚动半径，计算所述车辆的前轮对所述地面最大附着力矩；

根据所述地面对所述车辆后轮的法向反作用力、所述地面附着系数和所述车辆后轮的有效滚动半径，计算所述车辆的后轮对所述地面最大附着力矩；

选择所述车辆的前轮对所述地面最大附着力矩和所述车辆的后轮对所述地面的最大附着力矩中的最小力矩值；

将选择的最小力矩值确定为所述车辆的车轮对所述地面的最大附着力矩。

5.一种选择真空制动系统包括的真空泵和真空罐的装置，其特征在于，所述装置包括：

计算模块，用于当真空助力器产生的助力最小时，计算所述真空助力器前腔室的真空度，并将所述真空助力器前腔室的真空度确定为真空制动系统所需的最小真空度；

第一确定模块，用于根据所述最小真空度，确定真空泵的功率；

第二确定模块，用于根据车辆整车的布置空间，确定真空罐体积的最大值；

第三确定模块，用于根据所述最小真空度、所述真空罐体积的最大值、所述真空助力器的有效工作容积和大气压力值，确定所述真空罐的体积；

其中，所述第三确定模块包括：

第四计算单元，用于根据所述最小真空度、所述真空罐体积的最大值、所述真空助力器的有效工作容积和大气压力值，计算所述真空泵关闭时第一脚全行程制动后真空罐内气体的绝对压力；

第五计算单元，用于根据第一脚全行程制动后真空罐内气体的绝对压力值、所述真空罐体积的最大值、所述真空助力器的有效工作容积和所述大气压力值，计算真空泵关闭时所述真空罐内的压力；

确定单元，用于实时检测所述真空罐内气体压力，并根据所述真空泵关闭时所述真空罐内的压力、所述最小真空度和所述真空罐内气体压力，确定所述真空罐的体积；

其中，所述确定单元包括：

开启或关闭子单元，用于根据所述真空泵关闭时所述真空罐内的压力、所述最小真空度和所述真空罐内气体压力，开启或关闭所述真空泵；

统计子单元，用于在预设数值次踩制动踏板后，统计所述真空泵工作的次数；

确定子单元，用于如果所述真空泵工作的次数大于预设数值，则减少所述真空罐体积的最大值，如果所述真空泵工作的次数小于或等于预设数值时，则将所述真空罐体积的最大值确定为所述真空罐的体积。

6.根据权利要5所述的装置，其特征在于，所述计算模块包括：

第一计算单元，用于根据车辆的质心与前轴中心线之间的距离、所述车辆的质心与后轴中心线之间的距离、所述车辆质心的高度、所述车辆的重量、重力加速度和所述车辆制动减速度，计算所述真空助力器的输入力；

第二计算单元，用于根据制动踏板杠杆比和所述制动踏板的踏板力，计算作用于所述真空助力器的控制推杆的输入力；

第三计算单元，用于根据所述真空助力器的输入力、作用于所述真空助力器的控制推杆的输入力、回位弹簧的作用力、大气压力值、橡胶膜片的有效总面积、主缸推杆柄部截面积和活塞柄部截面积，计算所述真空助力器前腔室的真空度。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一计算单元包括：

第一计算子单元，用于根据车辆的质心与前轴中心线之间的距离、所述车辆的质心与后轴中心线之间的距离、所述车辆质心的高度、所述车辆的重量、重力加速度和所述车辆制动减速度，计算地面对所述车辆前轮的法向反作用力及所述地面对所述车辆后轮的法向反作用力；

第二计算子单元，用于根据所述地面对所述车辆前轮的法向反作用力、所述地面对所述车辆后轮的法向反作用力、所述地面附着系数和所述车辆前轮的有效滚动半径，计算所述车辆的车轮对所述地面的最大附着力矩；

第三计算子单元，用于根据所述车辆的车轮对所述地面的最大附着力矩、制动器的有效工作半径、制动器轮缸的有效工作面积、管路压强和制动主缸的有效工作面积，计算所述真空助力器的输入力。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第二计算子单元具体用于：根据所述地面对所述车辆前轮的法向反作用力、所述地面附着系数和所述车辆前轮的有效滚动半径，计算所述车辆的前轮对所述地面最大附着力矩；根据所述地面对所述车辆后轮的法向反作用力、所述地面附着系数和所述车辆后轮的有效滚动半径，计算所述车辆的后轮对所述地面最大附着力矩；选择所述车辆的前轮对所述地面最大附着力矩和所述车辆的后轮对所述地面的最大附着力矩中的最小力矩值；将选择的最小力矩值确定为所述车辆的车轮对所述地面的最大附着力矩。