CN106379303A - 一种车用电动真空泵控制系统及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种车用电动真空泵控制系统及其方法，属于汽车技术领域。它解决了现有的技术存在制动效果差的问题。本车用电动真空泵控制系统包括电动真空泵、信号处理模块以及与所述信号处理模块连接的大气压传感器和真空度传感器，还包括提取模块、比较模块和控制模块，提取模块和比较模块均与信号处理模块连接，比较模块和电动真空泵均与控制模块连接；本控制方法包括根据大气压值提取与采集的真空度信号进行比较的预设真空度比较值和预设真空度基准值，根据相应比较结果判断是否启动电动真空泵工作或者是否停止电动真空泵工作。本控制系统及其方法能够根据不同外界大气压值来实现真空助力器内真空度的智能调节，进而提高制动效果。

Description

一种车用电动真空泵控制系统及其方法
技术领域
本发明属于汽车技术领域，涉及一种车用电动真空泵控制系统及其方法。
背景技术
近年来，鉴于低燃烧消耗率的要求，车辆大多采用真空助力器作为制动系统的辅助助力方式；真空助力器通过单向阀与发动机进气歧管相通；当发动机运转时，产生负压；进而在助力器膜片两端形成压力差，从而达到减轻制动踏板操作力的作用。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。此外，特别是在高原地区驾驶时，由于高原地区大气稀薄,气压低于平原地区，当电动汽车在高原地区驾驶时，需要较大的脚踏力才能踩下制动踏板，容易使驾驶员产生疲劳，更甚者，有可能发生车辆追尾的交通事故。
针对上述存在的问题，现有中国专利文献公开了一种电动车制动助力控制方法【申请号：CN201310739330.8】，包括制动总泵、真空管道、制动助力控制器、电子真空泵、第一真空压力传感器和第二真空压力传感器；制动总泵通过真空管道与电子真空泵连接，第一真空压力传感器与真空管道连接，第一真空压力传感器和第二真空压力传感器分别与制动助力控制器电连接，制动助力控制器与电子真空泵连接，制动助力控制器根据第一真空压力传感器和第二真空压力传感器的信号的差值与制动助力控制系统设定电压值的大小关系来控制电子真空泵的开启/关闭。该发明虽然能够根据车外大气压值的大小来调节制动总泵内的真空度，但是该发明主要是通过将真空管道内的真空度与大气压值的比较值保持在固定电压值来调节制动总泵内的真空度的，存在制动效果差且可靠性不高的问题，而且在大气压比较低的时候，电动真空泵工作可能存在一直无法达到目标值的情况，严重影响电动真空泵的使用寿命。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种车用电动真空泵控制系统及其方法，该控制系统及其方法所要解决的技术问题是：如何根据不同外界大气压值来实现真空助力器内真空度的智能调节，从而提高制动效果。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种车用电动真空泵控制系统，包括电动真空泵、信号处理模块以及与所述信号处理模块连接的大气压传感器和设置在真空助力器内的真空度传感器，其特征在于，所述控制系统还包括用于根据大气压传感器检测到的气压值提取相应预设真空度比较值和预设真空度基准值的提取模块，所述提取模块连接有用于将真空度传感器检测到的真空度与提取的预设真空度比较值进行对比获得第一比较结果或与预设真空度基准值进行对比获得第二比较结果的比较模块，所述比较模块连接有用于根据比较模块输出的第一比较结果判断是否启动电动真空泵工作和根据第二比较结果判断是否停止电动真空泵工作的控制模块，所述提取模块和比较模块均与信号处理模块连接，所述电动真空泵与控制模块连接。
本车用电动真空泵控制系统的工作原理为：在车辆启动后，通过大气压传感器对外界大气压进行检测，通过真空度传感器对真空助力器内的真空度进行检测，将大气压传感器和真空度传感器检测的信号通过信号处理模块处理后输送给提取模块和比较模块，提取模块根据检测的大气压值提取该大气压值下对应的预设真空度比较值和预设真空度基准值，在不同大气压下所对应的预设真空度比较值和预设真空度基准值是不同的，这样的设置，能够在不同的大气压值下，保证真空助力器内真空度的最优值，实现制动系统达到最优效果，而不仅仅只是维持真空助力器真空腔与外接的压力差，在根据大气压值提取相应预设真空度比较值和预设真空度基准值后，比较模块将当前采集的真空度与预设真空度比较值进行比较，在采集的真空度小于预设真空度比较值时发送第一比较结果给控制模块，控制模块控制电动真空泵启动工作，此后，比较模块将实时采集的真空度与预设真空度基准值进行比较，在采集的真空度大于等于预设真空度基准值时发送该第二比较结果给控制模块，控制模块控制电动真空泵关闭工作，本控制系统的应用，实现了真空助力器内真空度的精确调节，提升了制动系统的制动力，实现了制动系统的最优效果。
在上述的车用电动真空泵控制系统中，所述控制系统还包括用于对电动真空泵工作时间进行计时的计时器，所述计时器与控制模块连接，所述控制模块用于在电动真空泵工作时间达到第一预设时间值，而真空助力器内的真空度未达到预设真空度基准值时，停止电动真空泵工作。计时器的设置，能够在车辆无法调节到预设真空度基准值时，保证电动真空泵的使用寿命。
在上述的车用电动真空泵控制系统中，所述控制系统还包括继电器和蓄电池，所述继电器的控制端与控制模块连接，所述继电器的开关触点分别与电动真空泵和蓄电池连接。通过继电器控制电动真空泵启动和关闭，控制可靠且能更好的保证电动真空泵的使用寿命，无需电动真空泵一直处于通电状态。
一种车用电动真空泵控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：通过大气压传感器对大气压强进行实时检测，并根据检测的大气压值提取相应的预设真空度比较值和预设真空度基准值，通过真空度传感器对真空助力器中的真空度进行采集，并将采集的真空度信号与预设真空度比较值进行比较获取第一比较结果，将采集的真空度信号与预设真空度基准值进行比较获取第二比较结果，根据第一比较结果判断是否启动电动真空泵工作，根据第二比较结果判断是否停止电动真空泵工作。
本车用电动真空泵控制方法的工作原理为：检测外界大气压值并根据检测的大气压值提取相应的预设真空度比较值和预设真空度基准值，在电动真空泵未工作时，将真空助力器内检测到的真空度与预设真空度比较值进行比较，根据比较获取第一比较结果，并根据该比较结果控制电动真空泵启动与否，在电动真空泵启动后，将真空助力器内检测到的真空度与预设真空度基准值进行比较，获取第二比较结果并根据该比较结果控制电动真空泵关闭与否，以使真空助力器内的真空度达到该大气压值下的最佳真空度，实现真空度的精确调节，从而提高车辆的最佳制动效果，此外，本控制方法在不同大气压值下设置相应的预设真空度基准值，能够在该大气压值下保证制动系统的制动效果，设置预设真空度比较值能够在该大气压值下，在提高制动效果且保证真空度精确调节的同时，能够提高电动真空泵的使用寿命。
在上述的车用电动真空泵控制方法中，预设多个大气压范围值，每个大气压范围值对应一个预设真空度比较值和一个预设真空度基准值。不同大气压范围值下设置不同的预设真空度比较值和预设真空度基准值，能够有效提升制动效果，并保证电动真空泵的使用寿命。
在上述的车用电动真空泵控制方法中，所述控制方法还包括：当采集的真空度信号大于预设真空度比较值时，无控制动作；当采集的真空度信号小于预设真空度比较值时，控制电动真空泵启动工作。预设真空度比较值的设定，能够在保证车辆制动效果的同时，保证电动真空泵的使用寿命。
在上述的车用电动真空泵控制方法中，所述控制方法还包括：当采集的真空度信号达到预设真空度基准值时，控制电动真空泵停止工作；当采集的真空度信号小于预设真空度基准值时，控制电动真空泵维持工作状态。预设真空度基准值的设定，能够使车辆达到最佳使用效果。
在上述的车用电动真空泵控制方法中，所述控制方法还包括：获取电动真空泵工作的持续时间，在持续时间到达第一预设时间值，且采集的真空度信号仍小于预设真空度基准值时，控制电动真空泵停止工作，在停止工作达到第二预设时间值时控制电动真空泵启动工作，直至真空助力器内的真空度达到预设真空度基准值。对电动真空泵的工作时长进行检测，能够避免电动真空泵长时间使用，造成温度过高而损害电动真空泵寿命的问题；此外，通过控制电动真空泵反复的进行停止和启动直至达到预设真空度基准值，在保证电动真空泵使用寿命的同时，尽可能使车辆达到最佳制动效果，控制更加智能。
在上述的车用电动真空泵控制方法中，所述控制方法还包括在第三预设时间值内采集的真空度信号仍未达到预设真空度基准值时重新检测大气压值并根据大气压值重新提取预设真空度比较值和预设真空度基准值。设置第三预设时间值来进行后续操作，进一步提高了电动真空泵的使用寿命。
在上述的车用电动真空泵控制方法中，通过控制继电器的开闭来控制电动真空泵的开启或关闭。继电器的使用，使控制更加可靠，避免了电动真空泵一直处于通电状态，保证了电动真空泵的使用寿命。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明中在不同大气压值下设定两个比较值，分别为预设真空度比较值和预设真空度基准值，这样设置，在提高真空助力器内真空度的精确调节和制动效果外，还可以保证电动真空泵的使用寿命，若只是设置一个预设真空度比较值，那么存在制度效果差的问题，若只设置一个预设真空度基准值，那么又存在电动真空泵频繁使用影响使用寿命的问题，因为电动真空泵主要作为一个辅助设备，真空度在预设真空度比较值和预设真空度基准值之间时，制动系统的制动力是能够满足制动效果的。
2、本发明在不同大气压值下，能够智能调节真空助力器内的真空度，实现真空度的最优值，保证用户制动感觉的一致性以及制动效果的最优性和可靠性。
3、本发明在紧急制动或者连续制动导致真空度急剧下降时，可快速智能调节真空度，有效保证了制动效果。
附图说明
图1是本发明的结构示意框图。
图2是本发明的控制流程图。
图中，1、真空度传感器；2、大气压传感器；3、信号处理模块；4、提取模块；5、比较模块；6、控制模块；7、电动真空泵；8、计时器；9、继电器；10、蓄电池。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1所示，本车用电动真空泵控制系统包括电动真空泵7、信号处理模块3以及与信号处理模块3连接的大气压传感器2和设置在真空助力器内的真空度传感器1，控制系统还包括用于根据大气压传感器2检测到的气压值提取相应预设真空度比较值和预设真空度基准值的提取模块4，提取模块4连接有用于将真空度传感器1检测到的真空度与提取的预设真空度比较值进行对比获得第一比较结果或与预设真空度基准值进行对比获得第二比较结果的比较模块5，比较模块5连接有用于根据比较模块5输出的第一比较结果判断是否启动电动真空泵7工作和根据第二比较结果判断是否停止电动真空泵7工作的控制模块6，提取模块4和比较模块5均与信号处理模块3连接，电动真空泵7与控制模块6连接。
作为优选，本控制系统还包括用于对电动真空泵7工作时间进行计时的计时器8，计时器8与控制模块6连接，控制模块6用于在电动真空泵7工作时间达到第一预设时间值，而真空助力器内的真空度未达到预设真空度基准值时，停止电动真空泵7工作。计时器8的设置，能够在车辆无法调节到预设真空度基准值时，保证电动真空泵7的使用寿命。
作为优选，本控制系统还包括继电器9和蓄电池10，继电器9的控制端与控制模块6连接，继电器9的开关触点分别与电动真空泵7和蓄电池10连接。通过继电器9控制电动真空泵7启动和关闭，控制可靠且能更好的保证电动真空泵7的使用寿命，无需电动真空泵7一直处于通电状态。
作为优选，本控制系统还包括用于检测车辆是否启动的点火开关，该点火开关与控制模块6连接，用于控制真空度传感器1和大气压传感器2开启工作。
本车用电动真空泵控制系统的工作原理为：在点火开关输送的点火信号为车辆启动的信号时，判断车辆处于启动状态，在车辆启动后，通过大气压传感器2对外界大气压进行检测，通过真空度传感器1对真空助力器内的真空度进行检测，将大气压传感器2和真空度传感器1检测的信号通过信号处理模块3处理后输送给提取模块4和比较模块5，提取模块4根据检测的大气压值提取该大气压值下对应的预设真空度比较值和预设真空度基准值，在不同大气压下所对应的预设真空度比较值和预设真空度基准值是不同的，这样的设置，能够在不同的大气压值下，保证真空助力器内真空度的最优值，实现制动系统达到最优效果，而不仅仅只是维持真空助力器真空腔与外接的压力差，在根据大气压值提取相应预设真空度比较值和预设真空度基准值后，比较模块5将当前采集的真空度与预设真空度比较值进行比较，在采集的真空度小于预设真空度比较值时发送第一比较结果给控制模块6，控制模块6控制电动真空泵7启动工作，电动真空泵7启动工作后，比较模块5将实时采集的真空度与预设真空度基准值进行比较，同时计时器8启动工作，对电动真空泵7的工作时长进行计时，在采集的真空度大于等于预设真空度基准值时发送该第二比较结果给控制模块6，控制模块6控制电动真空泵7关闭工作，或者在计时器8计时时长达到第一预设时间值，其第一预设时间值可设定为25-35s，最优可选择30s，而采集的真空度小于预设真空度基准值时发送该第二比较结果给控制模块6，控制模块6控制电动真空泵7关闭第二预设时间值，其第二预设时间值可设置为8-15s，最优可选择为10s，在关闭第二预设时间值后控制电动真空泵7再次启动，重复电动真空泵7的启动和关闭操作直至真空助力器内的真空度达到预设真空度基准值，在保护电动真空泵7使用寿命的同时，使制动系统能够达到最优制动效果。本控制系统的应用，实现了真空助力器内真空度的精确调节，提升了制动系统的制动力，实现了制动系统的最优效果。
如图2所示，本车用电动真空泵控制方法包括：通过大气压传感器2对大气压强进行实时检测，并根据检测的大气压值提取相应的预设真空度比较值和预设真空度基准值，通过真空度传感器1对真空助力器中的真空度进行采集，并将采集的真空度信号与预设真空度比较值进行比较获取第一比较结果，根据第一比较结果判断是否启动电动真空泵7工作，具体操作为，当采集的真空度信号大于预设真空度比较值时，无控制动作，当采集的真空度信号小于预设真空度比较值时，控制电动真空泵7启动工作；将采集的真空度信号与预设真空度基准值进行比较获取第二比较结果，根据第二比较结果判断是否停止电动真空泵7工作，具体操作为，当采集的真空度信号达到预设真空度基准值时，控制电动真空泵7停止工作，当采集的真空度信号小于预设真空度基准值时，控制电动真空泵7维持工作状态。
作为优选，预设多个大气压范围值，每个大气压范围值对应一个预设真空度比较值和一个预设真空度基准值。作为优选，大气压范围值可设置3个，分别为第一大气压范围值、第二大气压范围值和第三大气压范围值，其中第一大气压范围值可设定为60-100kpa，所对应的预设真空度比较值可设定为30-40kpa，最优选择35kpa，预设真空度基准值可设定为55-65kpa，最优选择60kpa；第二大气压范围值可设定为50-60kpa，所对应的预设真空度比较值可设定为20-30kpa，最优选择25kpa，预设真空度基准值可设定为35-45kpa，最优选择40kpa；第三大气压范围值可设定为0-50kpa，所对应的预设真空度比较值可设定为20-30kpa，最优选择25kpa，预设真空度基准值可设定为35-45kpa，最优选择40kpa。不同大气压范围值下设置不同的预设真空度比较值和预设真空度基准值，能够有效提升制动效果，并保证电动真空泵7的使用寿命。
作为优选，本控制方法还包括：预设第一预设时间值和第二预设时间值，其中，第一预设时间值可设定为25-35s，最优可选择30s，第二预设时间值可设置为8-15s，最优可选择为10s；在电动真空泵7启动工作后，获取电动真空泵7工作的持续时间，在持续时间到达第一预设时间值，且采集的真空度信号小于预设真空度基准值时，控制电动真空泵7停止工作，在停止工作达到第二预设时间值时控制电动真空泵7启动工作，直至采集的真空度信号达到预设真空度基准值。对电动真空泵7的工作时长进行检测，能够避免电动真空泵7长时间使用，造成温度过高而损害电动真空泵7寿命的问题；此外，通过控制电动真空泵7反复的进行停止和启动直至达到预设真空度基准值，在保证电动真空泵7使用寿命的同时，尽可能使车辆达到最佳制动效果，控制更加智能。
作为优选，本控制方法还包括在第三预设时间值内采集的真空度信号未达到预设真空度基准值时重新检测大气压值并根据大气压值重新提取预设真空度比较值和预设真空度基准值。其中，第三预设时间值的设定可根据电动真空泵7启动和关闭的次数来进行设定，如电动真空泵7启动4次后仍未达到预设真空泵基准值时返回大气压值检测这一步骤。设置第三预设时间值来进行后续操作，进一步提高了电动真空泵7的使用寿命。
作为优选，通过控制继电器9的开闭来控制电动真空泵7的开启或关闭。继电器9的使用，使控制更加可靠，避免了电动真空泵7一直处于通电状态，保证了电动真空泵7的使用寿命。
本车用电动真空泵控制方法的工作原理为：在车辆启动后，实时检测外界大气压值并根据检测的大气压值提取相应的预设真空度比较值和预设真空度基准值，在电动真空泵7未工作时，将真空助力器内检测到的真空度与预设真空度比较值进行比较，根据比较获取第一比较结果，并根据该比较结果控制电动真空泵7启动与否，其中，当采集的真空度信号大于预设真空度比较值时，无控制动作，当采集的真空度信号小于预设真空度比较值时，控制电动真空泵7启动工作；在电动真空泵7启动后，对电动真空泵7工作的持续时间进行计时，同时，将真空助力器内检测到的真空度与预设真空度基准值进行比较，获取第二比较结果并根据该比较结果控制电动真空泵7关闭与否，其中，当采集的真空度信号达到预设真空度基准值时，控制电动真空泵7停止工作，当采集的真空度信号小于预设真空度基准值时，控制电动真空泵7维持工作状态；在计时时间到达第一预设时间值，且真空助力器内的真空度仍小于预设真空度基准值时，控制电动真空泵7停止工作，在停止工作达到第二预设时间值时控制电动真空泵7再次启动工作，重复电动真空泵7的启动和关闭操作直至采集的真空度信号达到预设真空度基准值，最为优选，在保证电动真空泵7使用寿命的情况下，设定第三预设时间值，在电动真空泵7启动和关闭的总共时长达到第三预设时间值，且真空助力器内的真空度仍未达到预设真空度基准值时重新检测大气压值并根据大气压值重新提取预设真空度比较值和预设真空度基准值。通过本控制方法能够使真空助力器内的真空度达到所处大气压值下的最佳真空度，实现真空度的精确调节，从而提高车辆的最佳制动效果和车辆制动的可靠性，此外，本控制方法在不同大气压值下设置相应的预设真空度基准值，能够在该大气压值下保证制动系统的制动效果，设置预设真空度比较值能够在该大气压值下，在提高制动效果且保证真空度精确调节的同时，能够提高电动真空泵7的使用寿命。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种车用电动真空泵控制系统，包括电动真空泵(7)、信号处理模块(3)以及与所述信号处理模块(3)连接的大气压传感器(2)和设置在真空助力器内的真空度传感器(1)，其特征在于，所述控制系统还包括用于根据大气压传感器(2)检测到的气压值提取相应预设真空度比较值和预设真空度基准值的提取模块(4)，所述提取模块(4)连接有用于将真空度传感器(1)检测到的真空度与提取的预设真空度比较值进行对比获得第一比较结果或者与预设真空度基准值进行对比获得第二比较结果的比较模块(5)，所述比较模块(5)连接有用于根据比较模块(5)输出的第一比较结果判断是否启动电动真空泵(7)工作和根据第二比较结果判断是否停止电动真空泵(7)工作的控制模块(6)，所述提取模块(4)和比较模块(5)均与信号处理模块(3)连接，所述电动真空泵(7)与控制模块(6)连接。
2.根据权利要求1所述的车用电动真空泵控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括用于对电动真空泵(7)工作时间进行计时的计时器(8)，所述计时器(8)与控制模块(6)连接，所述控制模块(6)用于在电动真空泵(7)工作时间达到第一预设时间值，而真空助力器内的真空度未达到预设真空度基准值时，停止电动真空泵(7)工作。
3.根据权利要求1或2所述的车用电动真空泵控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括继电器(9)和蓄电池(10)，所述继电器(9)的控制端与控制模块(6)连接，所述继电器(9)的开关触点分别与电动真空泵(7)和蓄电池(10)连接。
4.一种车用电动真空泵控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：通过大气压传感器(2)对大气压强进行实时检测，并根据检测的大气压值提取相应的预设真空度比较值和预设真空度基准值，通过真空度传感器(1)对真空助力器中的真空度进行采集，并将采集的真空度信号与预设真空度比较值进行比较获取第一比较结果，将采集的真空度信号与预设真空度基准值进行比较获取第二比较结果，根据第一比较结果判断是否启动电动真空泵(7)工作，根据第二比较结果判断是否停止电动真空泵(7)工作。
5.根据权利要求4所述的车用电动真空泵控制方法，其特征在于，预设多个大气压范围值，每个大气压范围值对应一个预设真空度比较值和一个预设真空度基准值。
6.根据权利要求4或5所述的车用电动真空泵控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：当采集的真空度信号大于预设真空度比较值时，无控制动作；当采集的真空度信号小于预设真空度比较值时，控制电动真空泵(7)启动工作。
7.根据权利要求4或5所述的车用电动真空泵控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：当采集的真空度信号达到预设真空度基准值时，控制电动真空泵(7)停止工作；当采集的真空度信号小于预设真空度基准值时，控制电动真空泵(7)维持工作状态。
8.根据权利要求7所述的车用电动真空泵控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：获取电动真空泵(7)工作的持续时间，在持续时间到达第一预设时间值，且采集的真空度信号仍小于预设真空度基准值时，控制电动真空泵(7)停止工作，在停止工作达到第二预设时间值时控制电动真空泵(7)启动工作，直至真空助力器内的真空度达到预设真空度基准值。
9.根据权利要求8所述的车用电动真空泵控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括在第三预设时间值内采集的真空度信号仍未达到预设真空度基准值时重新检测大气压值并根据大气压值重新提取预设真空度比较值和预设真空度基准值。
10.根据权利要求4所述的车用电动真空泵控制方法，其特征在于，通过控制继电器(9)的开闭来控制电动真空泵(7)的开启或关闭。
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