CN110775039A - 基于电动汽车行车制动安全的真空控制逻辑的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于电动汽车行车制动安全的真空控制逻辑的方法，包括如下步骤：VCU通过采集真空度VAC、制动踏板信号B、以及行驶车速V后，若判定电子真空泵失去真空源，向ESC发出制动请求信号，同时向MCU发出请求，电机实现反转进入能量回收模式，切断动力源；还包括对电子真空泵工作寿命进行监控，一旦电子真空泵达到设计寿命，汽车仪表盘会出现“电子真空泵达到使用寿命，需更换”的字幕提醒驾驶者。本发明实现了行车安全，保证车辆行驶突发情况时，保护驾驶者以及乘客生命安全；避免了因电子真空泵达到设计寿命而导致制动助力系统失去真空源而引起行车危险，确保了车辆行驶安全。
Description
技术领域
本发明涉及汽车制动助力系统技术领域，尤其是涉及一种能够在突发情况下实现行车制动安全，保证驾驶者和乘客生命安全的基于电动汽车行车制动安全的真空控制逻辑的方法。
背景技术
传统汽油机利用发动机进气歧管的真空与大气之间的压差提供真空源，而电动汽车采用电机驱动，取消了传动的发动机，因此失去了真空来源，即无法为汽车真空助力器带制动总泵总成提供真空助力。而电动真空泵便为弥补这一不足而产生，它采用车载电源提供动力，推进电子真空泵体上的电机进行活塞运动从未产生真空，为电动汽车的液压系统提供唯一的真空来源，从而有效地提高了整车制动性能。
制动系统的真空助力效果关系到汽车行驶安全。在汽车制动助力系统中，由于真空助力器不能获得真空或获得真空不足，将导致制动系统助力效果过差，即制动踏板过硬，驾驶员无法踩动的情况。目前电动车真空策略，主要通过采集真空度VAC、行驶速度V、踏板信号B判断电子真空泵是否达到开启或关闭阀值，其中不同车速设置不同电动真空泵开启或关闭阀值，以保证提供足够真空满足驾驶者对制动性能需求，但是该策略没有考虑电子真空泵失效模式下，对车辆行驶安全评估以及保护；该真空策略逻辑过于简单，没有行驶制动安全防护措施，只是通过一个简单逻辑让电子真空泵提供真空源；该策略真空度控制逻辑方法，如失去真空源会导致制动踏板过硬，驾驶者无法正常刹车，可能导致重大交通事故。
发明内容
本发明为了克服现有技术中存在的没有考虑电子真空泵失效模式下，对车辆行驶安全评估以及保护，控制逻辑简单的不足，提供了一种能够在突发情况下实现行车制动安全，保证驾驶者和乘客生命安全的基于电动汽车行车制动安全的真空控制逻辑的方法。
为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种基于电动汽车行车制动安全的真空控制逻辑的方法，包括整车控制器VCU、电子稳定程序控制系统ESC、MCU、制动踏板、电机、第一计时器、第二计时器、继电器和电子真空泵；VCU分别与ESC、MCU、制动踏板、电机、第一计时器、第二计时器、继电器和电子真空泵电连接，MCU与电机电连接，继电器与电子真空泵电连接；包括如下步骤：
(1-1)设置时间间隔ΔT1，真空度阈值VAC1，真空度阈值VAC2，真空度阈值VAC3和行驶车速阈值V1；
(1-2)电动汽车通过VCU采集真空度VAC、制动踏板信号B和行驶车速V，同时第一计时器开始计时，计时时间为Δt，当踩下制动踏板时，制动踏板信号B＝1，未踩下制动踏板时，制动踏板信号B＝0；
(1-3)将真空度VAC与设置的真空度阈值VAC1，真空度阈值VAC2和真空度阈值VAC3进行比较，将行驶车速V与设置的行驶速度阈值V1进行比较，当V≤V1同时B＝0时，如果VAC＜VAC1，表明真空度VAC存在异常，VCU请求ESC进行制动，并同时请求MCU控制电机，切断动力源使电机进入反转进行能量回收；
(1-4)将Δt与设置的时间间隔ΔT1进行比较，如果Δt＝ΔT1，使Δt＝0，转入步骤(1-2)。
本发明在电子真空泵在失效情况下即正常失去真空源时，VCU通过采集真空度VAC、制动踏板信号B、以及行驶车速V后，向ESC发出制动请求信号，实现行车制动安全，同时向MCU发出请求，电机实现反转进入能量回收模式，切断动力源，实现行车安全；本发明的真空策略控制逻辑提供两种行车制动安全的方法，保证车辆行驶突发情况时，保护驾驶者以及乘客生命安全。
作为优选，还包括如下步骤：
(2-1)设置继电器闭合次数的最大值N1，继电器闭合时间的最大值Tmax，继电器闭合次数n，n的初始值为0，继电器的闭合时长t，t的初始值为0；
(2-2)当继电器闭合时，使n＝n+1，同时第二计时器开始计时，计时时长为Δt1，当继电器打开时，第二计时器停止计时，t＝t+Δt1；
(2-3)将n与设置的继电器闭合次数的最大值N1进行比较，将t与设置的继电器闭合时间的最大值Tmax进行比较，如果n＞N1或者t＞Tmax，车辆仪表盘显示更换电子真空泵信息，提醒驾驶者按时进行更换，否则，转入步骤(2-2)。
本发明对电子真空泵工作寿命进行监控，一旦电子真空泵达到设计寿命，汽车仪表盘会出现“电子真空泵达到使用寿命，需更换”的字幕提醒驾驶者，避免因电子真空泵达到设计寿命而导致制动助力系统失去真空源而引起行车危险。
作为优选，真空度VAC存在异常的第二种情况为当V≤V1，B＝1时VAC＜VAC2。
作为优选，真空度VAC存在异常的第三种情况为当V＞V1，B＝0时VAC＜VAC3。
作为优选，真空度VAC存在异常的第四种情况为当V＞V1，B＝1时VAC＜VAC1。
作为优选，时间间隔ΔT1的取值范围为10ms到30ms。
因此，本发明具有如下有益效果：本发明的真空策略控制逻辑提供两种行车制动安全的方法，实现了行车安全，保证车辆行驶突发情况时，保护驾驶者以及乘客生命安全；本发明对电子真空泵工作寿命进行监控，避免了因电子真空泵达到设计寿命而导致制动助力系统失去真空源而引起行车危险，确保了车辆行驶安全。
附图说明
图1是本发明的一种流程图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步描述：
如图1所示的实施例是一种基于电动汽车行车制动安全的真空控制逻辑的方法，包括整车控制器VCU、电子稳定程序控制系统ESC、MCU、制动踏板、电机、第一计时器、第二计时器、继电器和电子真空泵；VCU分别与ESC、MCU、制动踏板、电机、第一计时器、第二计时器、继电器和电子真空泵电连接，MCU与电机电连接，继电器与电子真空泵电连接；包括如下步骤：
步骤100，设置时间间隔ΔT1，ΔT1＝20ms，真空度阈值VAC1＝0.6P，真空度阈值VAC2＝0.5P，真空度阈值VAC3＝0.7P，行驶车速阈值V1＝40Km/h，继电器闭合次数的最大值N1，继电器闭合时间的最大值Tmax，继电器闭合次数n，n的初始值为0，继电器的闭合时长t，t的初始值为0；P为标准大气压；
步骤200，电动汽车通过VCU采集真空度VAC、制动踏板信号B和行驶车速V，同时第一计时器开始计时，计时时间为Δt，当踩下制动踏板时，制动踏板信号B＝1，未踩下制动踏板时，制动踏板信号B＝0；
制动助力系统的真空罐总成自带压力传感器，压力传感器感应真空罐内气压并转换成电压输出给VCU，如果供电电压为5V，绝对压力量程为0～101.325KPa，绝对真空度为0KPa,标准大气压为101.325KPa，对应电压输出为0.72～4.6V；当驾驶员踩下制动踏板通过制动开关将信号传递给VCU，当踩下制动踏板，制动踏板信号B＝1，未踩制动踏板，制动踏板信号B＝0，VCU通过线束与制动开关连接获取制动开关信号，VCU通过ESC获取车速信号；
步骤300，将真空度VAC与设置的真空度阈值VAC1，真空度阈值VAC2和真空度阈值VAC3进行比较，将行驶车速V与设置的行驶速度阈值V1进行比较，如果真空度VAC存在异常，VCU请求ESC进行制动，并同时请求MCU控制电机，切断动力源使电机进入反转进行能量回收；真空度VAC存在异常包括四种情况，四种情况分别为第一种情况为当V≤V1，B＝0时，VAC＜VAC1；第二种情况为当V≤V1，B＝1时，VAC＜VAC2；第三种情况为当V＞V1，B＝0时，VAC＜VAC3；第四种情况为当V＞V1，B＝1时，VAC＜VAC1；
步骤400，将Δt与设置的时间间隔ΔT1进行比较，如果Δt＝ΔT1，使Δt＝0，转入步骤200；
步骤500，当继电器闭合时，使n＝n+1，同时第二计时器开始计时，计时时长为Δt1，当继电器打开时，第二计时器停止计时，t＝t+Δt1；
步骤600，将n与设置的继电器闭合次数的最大值N1进行比较，将t与设置的继电器闭合时间的最大值Tmax进行比较，如果n＞N1或者t＞Tmax，车辆仪表盘显示更换电子真空泵信息，提醒驾驶者按时进行更换，否则，转入步骤500。
电动汽车失去真空源一个主要原因为电子真空泵因达到自身设计寿命，即工作时间或工作次数达到设计寿命，为了避免此类情况在高速突然发生，电子真空泵工作次数通过车辆的继电器闭合次数记录，电子真空泵工作时间通过继电器闭合时间记录电子真空泵工作时间，电子真空泵工作时间和次数通过继电器闭合以及闭合时间累积记录，当时记录工作时间或工作次数达到电子真空泵本身设计寿命时，向车辆仪表发出更换电子真空泵信息提醒驾驶者按时进行更换，避免因电子真空泵达到设计寿命而导致制动助力系统失去真空源而引起行车危险。
应理解，本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，在阅读了本发明讲授的内容之后，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。
Claims (6)
1.一种基于电动汽车行车制动安全的真空控制逻辑的方法，其特征在于，包括整车控制器VCU、电子稳定程序控制系统ESC、MCU、制动踏板、电机、第一计时器、第二计时器、继电器和电子真空泵；VCU分别与ESC、MCU、制动踏板、电机、第一计时器、第二计时器、继电器和电子真空泵电连接，MCU与电机电连接，继电器与电子真空泵电连接；包括如下步骤：
(1-1)设置时间间隔ΔT1，真空度阈值VAC1，真空度阈值VAC2，真空度阈值VAC3和行驶车速阈值V1；
(1-2)电动汽车通过VCU采集真空度VAC、制动踏板信号B和行驶车速V，同时第一计时器开始计时，计时时间为Δt，当踩下制动踏板时，制动踏板信号B＝1，未踩下制动踏板时，制动踏板信号B＝0；
(1-3)将真空度VAC与设置的真空度阈值VAC1，真空度阈值VAC2和真空度阈值VAC3进行比较，将行驶车速V与设置的行驶速度阈值V1进行比较，当V≤V1同时B＝0时，如果VAC＜VAC1，表明真空度VAC存在异常，VCU请求ESC进行制动，并同时请求MCU控制电机，切断动力源使电机进入反转进行能量回收；
(1-4)将Δt与设置的时间间隔ΔT1进行比较，如果Δt＝ΔT1，使Δt＝0，转入步骤(1-2)。
2.根据权利要求1所述的基于电动汽车行车制动安全的真空控制逻辑的方法，其特征在于，还包括如下步骤：
(2-1)设置继电器闭合次数的最大值N1，继电器闭合时间的最大值Tmax，继电器闭合次数n，n的初始值为0，继电器的闭合时长t，t的初始值为0；
(2-2)当继电器闭合时，使n＝n+1，同时第二计时器开始计时，计时时长为Δt1，当继电器打开时，第二计时器停止计时，t＝t+Δt1；
(2-3)将n与设置的继电器闭合次数的最大值N1进行比较，将t与设置的继电器闭合时间的最大值Tmax进行比较，如果n＞N1或者t＞Tmax，车辆仪表盘显示更换电子真空泵信息，提醒驾驶者按时进行更换，否则，转入步骤(2-2)。
3.根据权利要求1所述的基于电动汽车行车制动安全的真空控制逻辑的方法，其特征在于，真空度VAC存在异常的第二种情况为当V≤V1，B＝1时VAC＜VAC2。
4.根据权利要求1所述的基于电动汽车行车制动安全的真空控制逻辑的方法，其特征在于，真空度VAC存在异常的第三种情况为当V＞V1，B＝0时VAC＜VAC3。
5.根据权利要求1所述的基于电动汽车行车制动安全的真空控制逻辑的方法，其特征在于，真空度VAC存在异常的第四种情况为当V＞V1，B＝1时VAC＜VAC1。
6.根据权利要求1所述的基于电动汽车行车制动安全的真空控制逻辑的方法，其特征在于，时间间隔ΔT1的取值范围为10ms到30ms。
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