CN103895636B - 汽车制动助力系统真空度控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车制动系统领域，尤其涉及一种制动助力系统真空度控制方法。一种汽车制动助力系统真空度控制方法，首先根据车型设计参数设定真空度阈值和延时时间，建立制动真空度模型，每过一个延时时间对制动助力器当前真空度进行一次判定，当制动助力器当前真空度满足真空度阈值要求时，等待下次的比较；当制动助力器当前真空度不满足真空度阈值要求时，通过减小发动机负荷和/或提高发动机转速来提高制动助力器真空度。本发明通过减小发动机负荷和/或提高发动机转速来优先满足制动系统的真空度，在保证达到市场预期制动能力的同时，节省电子真空泵系统或机械真空泵系统，达到降本增效的作用，相比其他产品提高了市场竞争力。

Description

汽车制动助力系统真空度控制方法

技术领域

本发明涉及汽车发动机控制系统及制动系统领域，尤其涉及一种制动助力系统真空度控制方法。

背景技术

当代的汽车技术发展可谓一日千里，尤其是中国的汽车行业，已发展成世界第一大消费国。但是随着对汽车设计的低成本要求日益严苛和竞争加剧，以及用户对汽车的技术要求的日益提高，越来越凸现出电控系统对汽车产品的重要性。

汽车制动系统采用的是真空助力制动，常规的制动助力系统采用发动机进气系统真空度作为驱动能源，由于发动机真空度受很多因素影响，尤其是近年来节能减排的小排量化趋势、以及排放控制要求大幅提高、对车辆制动系统能力要求日益提高等几方面现状，出现了大量车型仅依靠发动机进气真空度助力不能满足制动系统设计要求的现象。业内常用的方案为车辆增加电子真空泵系统EVP或机械真空泵系统MVP，EVP成本很高一般用于特殊地区的售后加装，并且会带来噪音干扰，MVP必须在发动机设计时就设计好并留出安装接口，由于是发动机直接全时驱动，所以MVP会增加发动机阻力会降低燃油经济性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种汽车制动助力系统真空度控制方法，通过减小发动机负荷和/或提高发动机转速来优先满足制动系统的真空度，在保证达到市场预期制动能力的同时，节省电子真空泵系统或机械真空泵系统，相比其他产品提高了市场竞争力。

本发明是这样实现的：一种汽车制动助力系统真空度控制方法，包括下以下步骤，首先根据车型设计参数设定真空度阈值和延时时间，然后建立制动真空度模型，每过一个延时时间利用制动真空度模型与真空度阈值对制动助力器当前真空度进行一次判定，并根据判定结果作如下选择，1)当制动助力器当前真空度满足真空度阈值要求时，等待下次的比较；2)当制动助力器当前真空度不满足真空度阈值要求时，通过减小发动机负荷和/或提高发动机转速来提高制动助力器真空度

所述的制动真空度模型通过位于发动机进气管的真空度传感器信号、制动助力器的真空腔容积、发动机进气管与制动助力器之间的空气阀流量特性来建立。

所述的制动真空度模型通过一阶滤波滞后锁止模型建立，一阶滤波滞后锁止模型具体由锁止模型、一阶滤波滞后模型、制动消耗模型三个子模型构成；

i.锁止模型；

锁止模型根据发动机进气管与制动助力器之间的空气阀的特性来启用两种状态：当发动机真空度高于制动助力器当前真空度时，启用滞后模型进行计算；当发动机真空度低于制动助力器当前真空度时，对制动真空度模型进行锁止；

ii.一阶滤波滞后模型；

当发动机真空度高于制动助力器当前真空度时，采用一阶滤波的方式，通过标定设置滤波系数，来尽量逼近实际的值；

设置：a=前一循环制动助力器真空度；b=发动机真空度；

制动助力器当前真空度f=a+（b–a）*k；

其中k为经验参数，与汽车特性及循环计算时间有关；

当进行首次计算时，a的取值为0；

iii.制动消耗模型；

每次制动系统启动及关闭时，消耗的制动真空度，将这些值测试获得，标定得到消耗的真空度=f（s，p），s为制动行程，p为制动助力器当前真空度。

所述的制动真空度模型通过模糊判断及延时来实现，通过反复测试各种工况下的制动助力器真空度与发动机真空度的关系，获得制动助力器真空度相对发动机真空度的最大延时方式，当发动机真空度低于要求同时制动系统启用时，触发相应减小发动机负荷和/或提高发动机转速的操作，并持续最大延时时间，保证真空助力器真空度达到要求。

所述减小发动机负荷具体为关闭汽车可间断辅助附件、关闭催化器加热、发电机减小至最小发电量、小发动机扭矩储、减小发动机扭矩储备，中的一种或多种任意组合。

所述汽车可间断辅助附件为空调压缩机和/或风窗除雾。

所述提高发动机转速具体通过提高发动机怠速和/或发动机降档来实现。

通过实际车型调查发现大多车辆在常规工作工况下，直接采用发动机真空是基本满足制动真空度要求的，并不需要增加电子或机械真空泵。而真正出现发动机真空度不能满足要求情况的仅是一些特别的工况，如发动机冷启动后、空调开启、大量电气运转、排放系统催化器加热运行、高海拔等等；本发明汽车制动助力系统真空度控制方法根据这一情况在制动系统真空度不能满足要求时，通过减小发动机负荷和/或提高发动机转速来优先满足制动系统的真空度，在保证达到市场预期制动能力的同时，节省电子真空泵系统或机械真空泵系统，在不增加硬件的情况下来保证大幅改善制动真空度，达到降本增效的作用，相比其他产品提高了市场竞争力。

附图说明

图1为本发明汽车制动助力系统真空度控制方法的流程示意框图；。

图2为举例说明本发明中通过关闭空调压缩机的具体实施例流程示意框图；

图3为图2中自动制动状态变化子循环的流程示意框图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明表述的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

一种汽车制动助力系统真空度控制方法，包括下以下步骤，首先根据车型设计参数设定真空度阈值和延时时间，然后建立制动真空度模型，每过一个延时时间利用制动真空度模型与真空度阈值对制动助力器当前真空度进行一次判定，并根据判定结果作如下选择，1)当制动助力器当前真空度满足真空度阈值要求时，等待下次的比较；2)当制动助力器当前真空度不满足真空度阈值要求时，通过减小发动机负荷和/或提高发动机转速来提高制动助力器真空度。

本专利中的真空度=环境气压-测点气压

本发明中的制动真空度模型可以由多种方法来实现，例如所述的制动真空度模型通过位于发动机进气管的真空度传感器信号、制动助力器的真空腔容积、发动机进气管与制动助力器之间的空气阀流量特性来建立，空气阀为单向阀，当发动机真空度低于助力器真空度时空气阀自动关闭。

制动真空度模型也可以通过一阶滤波滞后锁止模型建立，一阶滤波滞后锁止模型具体由锁止模型、一阶滤波滞后模型、制动消耗模型三个子模型构成；

i.锁止模型；

锁止模型根据发动机进气管与制动助力器之间的空气阀的特性来启用两种状态：当发动机真空度高于制动助力器当前真空度时，启用滞后模型进行计算；当发动机真空度低于制动助力器当前真空度时，对制动真空度模型进行锁止；

ii.一阶滤波滞后模型；

当发动机真空度高于制动助力器当前真空度时，采用一阶滤波的方式，通过标定设置滤波系数，来尽量逼近实际的值；

设置：a=前一循环制动助力器真空度；b=发动机真空度；

制动助力器当前真空度f=a+（b–a）*k；

其中k为经验参数，与汽车特性及循环计算时间有关；

当进行首次计算时，a的取值为0；

iii.制动消耗模型；

每次制动系统启动及关闭时，消耗的制动真空度，将这些值测试获得，标定得到消耗的真空度=f（s，p），s为制动行程，p为制动助力器当前真空度，如表1所示，

表1消耗的制动真空度标定表

当发动机真空度大于制动助力器当前真空度时，利用一阶滤波滞后模型计算;

当发动机真空度小于等于制动助力器当前真空度时，利用锁止模型;

当上述计算有制动系统操作时，在计算时引入制动消耗模型

另外，所述的制动真空度模型同样可以通过模糊判断及延时来实现，通过反复测试各种工况下的制动助力器真空度与发动机真空度的关系，获得制动助力器真空度相对发动机真空度的最大延时方式，当发动机真空度低于要求同时制动系统启用时，触发相应减小发动机负荷和/或提高发动机转速的操作，并持续最大延时时间，保证真空助力器真空度达到要求；

本发明中使用的制动真空度模型是为了实现对制动助力器当前真空度进行判定，无论使用上述哪种制动真空度模型，或采用其它模型，只要能实现上述判断的目的即可。

在本发明中，所述减小发动机负荷具体为关闭汽车可间断辅助附件、关闭催化器加热、发电机减小至最小发电量、小发动机扭矩储、减小发动机扭矩储备，中的一种或多种任意组合。

本发明中所述汽车可间断辅助附件是指常规驾驶工况中，附件的工作与否虽然是由驾驶员请求来启动，但实际工作状态却是可以由一些设定进行合理切断的附件，包括但不限于空调压缩机、风窗除雾。

本发明中，所述提高发动机转速具体通过提高发动机怠速和/或发动机降档来实现。

催化器加热：由于排放标准的不断提高，将排气后处理的三元催化器快速加热到高效温度区域是一种非常有效的排放改善方式，催化器加热会在相同发动机输出情况下提高发动机的负荷。

最小发电量：在带发电机主动控制的车辆上，发电机的工作需求是一个可以设定的范围，最小发电量则是这个范围的下限。

发动机扭矩储备：发动机的扭矩储备是为了改善怠速稳定性、驾驶性要求而设置的降低发动机输出效率的一种方法。

降档，通过降至低档位，可以拉升发动机的转速。

如图2、3所示，在图2中，为通过模糊判断及延时来实现制动真空度模型，利用关闭空调压缩机为手段的一种具体实施方式，首先将制动系统位置、制动真空度和空调位置进行初始化，然后进入到控制循环初始位，制动系统不启用时空调开度允许在任何位置；当制动系统启用时对制动助力器当前真空度进行判定，判定结果低于设计设定要求时，将检查空调离合器状态，如状态为关闭时，则命令其打开并同时初始化一个时间延时计数器开始计时，如空调离合器状态为打开且延时计数器在计数过程中，则继续进行计时，如空调离合器为状态为打开且延时计数器未启用，则保持现离合器状态并进行计时，在计时到达设定时间后，恢复最初的设定状态。如在计数器计数过程中，发现有新的制动系统启用触发，则将延时计数器清零后重新开始计数循环。这个主程序中的制动系统启用信号需图3的子程序来提供，同时主程序收到子程序的信息后会发送确认信息给子程序让其将已发送的状态清零来避免反复触发。图3的例子为采用制动开关传感器的类型，在每次踩下或放开制动踏板时，就会触发制动开关传感器的信号状态发生变化，这个变化由程序比较当前循环的状态与上一循环状态的差异来得出，并发送制动系统启用信号至主程序。当收到主程序的返回信息后，将上一个制动系统启用信号清零。

Claims (6)

1.一种汽车制动助力系统真空度控制方法，其特征是：包括下以下步骤，首先根据车型设计参数设定真空度阈值和延时时间，然后建立制动真空度模型，每过一个延时时间利用制动真空度模型与真空度阈值对制动助力器当前真空度进行一次判定，并根据判定结果作如下选择，1)当制动助力器当前真空度满足真空度阈值要求时，等待下次的比较；2)当制动助力器当前真空度不满足真空度阈值要求时，通过减小发动机负荷和/或提高发动机转速来提高制动助力器真空度；

所述的制动真空度模型通过一阶滤波滞后锁止模型建立，一阶滤波滞后锁止模型具体由锁止模型、一阶滤波滞后模型、制动消耗模型三个子模型构成；

i.锁止模型；

锁止模型根据发动机进气管与制动助力器之间的空气阀的特性来启用两种状态：当发动机真空度高于制动助力器当前真空度时，启用滞后模型进行计算；当发动机真空度低于制动助力器当前真空度时，对制动真空度模型进行锁止；

ii.一阶滤波滞后模型；

当发动机真空度高于制动助力器当前真空度时，采用一阶滤波的方式，通过标定设置滤波系数，来尽量逼近实际的值；

设置：a=前一循环制动助力器真空度；b=发动机真空度；

制动助力器当前真空度f=a+（b–a）*k；

其中k为经验参数，与汽车特性及循环计算时间有关；

当进行首次计算时，a的取值为0；

iii.制动消耗模型；

每次制动系统启动及关闭时，消耗的制动真空度，将这些值测试获得，标定得到消耗的真空度=f（s，p），s为制动行程，p为制动助力器当前真空度。

2.如权利要求1所述的汽车制动助力系统真空度控制方法，其特征是：所述的制动真空度模型通过位于发动机进气管的真空度传感器信号、制动助力器的真空腔容积、发动机进气管与制动助力器之间的空气阀流量特性来建立。

3.如权利要求1所述的汽车制动助力系统真空度控制方法，其特征是：所述的制动真空度模型通过模糊判断及延时来实现，通过反复测试各种工况下的制动助力器真空度与发动机真空度的关系，获得制动助力器真空度相对发动机真空度的最大延时方式，当发动机真空度低于要求同时制动系统启用时，触发相应减小发动机负荷和/或提高发动机转速的操作，并持续最大延时时间，保证真空助力器真空度达到要求。

4.如权利要求1~3中任意一权利要求所述的汽车制动助力系统真空度控制方法，其特征是：所述减小发动机负荷具体为关闭汽车可间断辅助附件、关闭催化器加热、发电机减小至最小发电量、小发动机扭矩储、减小发动机扭矩储备，中的一种或多种任意组合。

5.如权利要求4所述的汽车制动助力系统真空度控制方法，其特征是：所述汽车可间断辅助附件为空调压缩机和/或风窗除雾。

6.如权利要求1~3中任意一权利要求所述的汽车制动助力系统真空度控制方法，其特征是：所述提高发动机转速具体通过提高发动机怠速和/或发动机降档来实现。