CN113734127A - 一种新能源电动车真空系统高原控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电动车真空系统控制领域，具体是涉及一种新能源电动车真空系统高原控制方法。所述新能源电动车真空系统高原控制方法，在步骤S1、S2根据真空罐的与外界的压力差P的值是否在B＜P＜A的范围内，对真空系统进行控制；当海拔高度较高的时候，S1和S2无法满足控制需求，进行步骤S3和S4。本申请通过将P的值与A、B的值进行对比，确定真空系统的真空度是否可以满足正常需求，通过真空泵连续停止三次视整车处于高原状态的设置，并执行相应的步骤S3和S4，使得真空系统在高原(海拔高于1000m)地区，能最大限度发挥真空泵抽气性能，提高真空度，最终达到改善制动踏板触感的作用。

Description

一种新能源电动车真空系统高原控制方法

技术领域

本发明涉及电动车真空系统控制领域，具体是涉及一种新能源电动车真空系统高原控制方法。

背景技术

新能源汽车蓬勃发展，制动系统与传统车存在一定差异，传统车的制动助力真空能源主要来于发动机，在高原地区，因为空气稀薄、大气压力偏低，真空系统受到较大影响，传统燃油车普遍通过增加发动机转速及控制节气门开度等策略以尽可能得到需求的真空度，而新能源汽车的真空能源主要来于电子真空泵，真空泵的转速为不可调节，所以真空系统控制策略对系统性能起到了关键作用。传统的控制策略无法识别高原地区环境，高原和平原地区按照一套控制策略，无法适应高原的环境，使得汽车在高原的时候，无法得到需求的真空度，制动系统无法获得足够的动力。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术问题，提供一种新能源电动车真空系统高原控制方法，其通过根据海拔高度进行变化的控制策略解决了高原地区真空系统无法达到需求的真空度问题。

为解决现有技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种新能源电动车真空系统高原控制方法，通过真空系统执行，真空系统包括，真空罐、相对压力传感器、真空泵、电源、继电器、控制器和制动开关，控制器分别与相对压力传感器、制动开关和继电器信号连接，控制器可控制继电器工作，相对压力传感器安装在真空罐上，真空泵作为真空罐的动力源与真空罐连接，继电器、电源和真空泵之间串联在一起；

其特征在于，相对压力传感器检测到真空罐与外部环境之间的压力差为P，P为相对值，P等于真空罐内部的气压减去外部环境的气压，控制器以P值为依据通过控制继电器的开关来控制真空泵的工作与停止，

所述新能源电动车真空系统高原控制方法包括以下过程和步骤：

S1：开始，若P≥A，真空泵工作，并执行步骤S2；A为预设值，当P＜A时，可满足制动需求；

S2：

S2a：若真空泵工作时间在小于E秒时，P的值达到符合P≤B的范围，真空泵停止工作；E秒为预设值，B也为预设值，当B＜P＜A时，真空系统可满足制动需求；

S2b：若真空泵工作时间等于E秒时，P的值未达到符合P≤B的范围，此时真空泵停止，并判断此时真空泵经历了几次步骤S2b和真空泵停止几次：若此时真空泵停止次数小于三次，则重新执行步骤S1；若此时真空泵停止次数等于三次，则第三次依据外部环境大气压，读取出数值Pj，并执行步骤S3；

S3：若P≥Pj+13kPa，则真空泵工作，并执行步骤S4；

S4：

S4a：若真空泵工作时间小于F秒时，P的值此时符合P≤Pj+3kPa的范围，则真空泵停止；

S4b：若真空泵工作时间等于F秒时，P的值此时仍不符合P≤Pj+3kPa的范围，此时真空泵停止。

优选的，继步骤S4之后，执行如下步骤：

S5：步骤S4结束后，重新进入S3。

优选的，定义环境大气压的值为Pa，Pj的值为：

Pj＝-85％*Pa。

优选的，E＝10。

优选的，F＝8。

优选的，A＝-50kPa，B＝-70kPa。

优选的，真空系统还包括制动灯，所述新能源电动车真空系统高原控制方法还包括故障模式，进入故障模式后，故障模式有如下步骤：

T1：判断制动灯信号是否正常；若制动灯信号正常，进入步骤T2；若制动灯信号不正常，进入步骤T4；

T2：制动灯的开关是否闭合，若制动灯的开关不闭合，则每隔G秒真空泵工作H秒；若制动灯的开关闭合，则进入步骤T3；

T3：真空泵工作H秒；

T4；每隔G秒真空泵工作H秒。

优选的，G＝120。

优选的，H＝8。

本申请相比较于现有技术的有益效果是：

1.本申请通过将P的值与A、B的值进行对比，确定真空系统的真空度是否可以满足正常需求，通过真空泵连续停止三次视整车处于高原状态的设置，并执行相应的步骤S3和S4，使得真空系统在高原(海拔高于1000m)地区，能最大限度发挥真空泵抽气性能，提高真空度，最终达到改善制动踏板触感的作用。

2.本申请通过步骤S5的设置，进行步骤S3和S4的循环，保证高海拔地区的时候，P的值满足在P≤(Pj+13)kPa和P≥(Pj+3)kPa的范围，保证真空系统可以达到足够的制动能力。

3.本申请根据具体验证，将Pj的值定义为负的百分之八十五的环境大气压时，P满足(Pj+3)kPa≤P≤(Pj+13)kPa，此时真空系统保证足够的制动能力。

4.本申请根据具体验证，提供了E和F的较优值，分别是E等于10，F等于8。

5.本申请根据具体验证，提供了数据，真空系统工作时，当-70kPa＜P＜-50kPa时，可满足制动需求。

6.本申请还提供了故障模式的控制策略，在真空系统故障的时候，真空系统可以断续的使能真空泵，使得真空泵断续的对真空罐提供真空度，重新激活系统。

7.本申请根据具体验证，提供了G和H的较优值，分别是G等于120，H等于8。

附图说明

图1是实施例的真空系统的结构示意图；

图2是实施例的流程图；

图中标号为：

1-控制器；

2-真空罐；2a-相对压力传感器；

3-真空泵；

4-制动开关；

5-继电器；

6-电源；

7-制动灯。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

如图1、2所示：

1.一种新能源电动车真空系统高原控制方法，通过真空系统执行，真空系统包括，真空罐、相对压力传感器、真空泵、电源、继电器、控制器和制动开关，控制器分别与相对压力传感器、制动开关和继电器信号连接，控制器可控制继电器工作，相对压力传感器安装在真空罐上，真空泵作为真空罐的动力源与真空罐连接，继电器、电源和真空泵之间串联在一起；

其特征在于，相对压力传感器检测到真空罐与外部环境之间的压力差为P，P为相对值，P等于真空罐内部的气压减去外部环境的气压，控制器以P值为依据通过控制继电器的开关来控制真空泵的工作与停止，

所述新能源电动车真空系统高原控制方法包括以下过程和步骤：

S1：开始，若P≥A，真空泵工作，并执行步骤S2；A为预设值，当P＜A时，可满足制动需求；

S2：

S2a：若真空泵工作时间在小于E秒时，P的值达到符合P≤B的范围，真空泵停止工作；E秒为预设值，B也为预设值，当B＜P＜A时，真空系统可满足制动需求；

S2b：若真空泵工作时间等于E秒时，P的值未达到符合P≤B的范围，此时真空泵停止，并判断此时真空泵经历了几次步骤S2b和真空泵停止几次：若此时真空泵停止次数小于三次，则重新执行步骤S1；若此时真空泵停止次数等于三次，则第三次依据外部环境大气压，读取出数值Pj，并执行步骤S3；

S3：若P≥Pj+13kPa，则真空泵工作，并执行步骤S4；

S4：

S4a：若真空泵工作时间小于F秒时，P的值此时符合P≤Pj+3kPa的范围，则真空泵停止；

S4b：若真空泵工作时间等于F秒时，P的值此时仍不符合P≤Pj+3kPa的范围，此时真空泵停止。

基于上述实施例，E秒的时间较好的选择是：

E＝10。

具体的，经过验证，E大于10的时候容易造成真空系统损坏，E小于10的时候，真空系统难以将P达到P≤B的范围，所以E选择10。

其中在步骤S1中，若P的值不符合P≥A的范围，则持续进行P是否符合P≥A的判断的循环。

在步骤S3中，若P的值不符合P≥Pj+13kPa的范围，则持续进行P的值是否符合P≥Pj+13kPa的判断的循环。

真空系统是新能源电动车的真空系统，相对压力传感器2a可以检测出真空罐2与外界环境之间的压力差，也可以分别单独检验外部环境大气压和真空罐2内的气压。真空泵3工作，为真空罐2提供真空度，真空罐2依靠真空度为制动系统提供助力能量。

开始的时候，汽车为通电状态。A和B的值，其根据汽车制动系统的具体型号进行试验验证选择，保证当B＜P＜A时，真空罐2的真空度可满足制动系统的制动需求。P的值越小，则证明真空罐2中的真空度越高，P的值是真空度的标杆。

步骤S1的逻辑是P的值是否大于满足真空系统需求的最大真空度，若大于，则真空泵3工作，为真空罐2提供真空度。

步骤S2，给定值E秒的原因是，防止真空泵3一直工作，一直无法使得真空罐2的真空度到达P≤B，防止真空泵3长时间工作对真空系统造成损坏。

只需要P的值满足B＜P＜A就能满足真空度需求，在步骤S2b中，在E秒的时候，纵使未达到P≤B的范围，此时可以回到步骤S1验证P的值是否处于P≥A的范围：若不处于，则P的值就在B＜P＜A范围，真空度可以满足制动需求；若处于，则沿着S1按原步骤进行工作。

按照在平原的工作状态，真空泵工作30s的时间是足够将P值稳定在B＜P＜A的范围内的。在步骤S2b中，若从S1到S2b的循环经过了三次，则证明30s的时间，真空泵仍未将真空罐的P值稳定在B＜P＜A的范围内。此时所述新能源电动车真空系统高原控制方法将判断汽车处于高原状态，在S1到S2的步骤中，已经不适用于高原状态下的新能源电动车，此时步骤S2b将执行改变控制策略的过程，执行步骤S3，S3、S4是相应的高原状态下的控制策略。

在较高的海拔地区，使得P的范围满足P≤(Pj+13)kPa和P≥(Pj+3)kPa的范围，此时真空系统可以在相应的海拔高度正常工作。Pj的值根据环境大气压的变化而变化。上述公式是根据实际验证得出，Pj是一个负值的常数乘以当前环境大气压所得到。

在步骤S3和步骤S4中，(Pj+13)kPa的值，定义为Pd，Pd可以视为整车处于高原状态时，真空泵工作的启动压力，以Pd为分界线，P大于等于Pd，证明此时真空度较低，则启动真空泵。(Pj+3)kPa的值，定义为Pc，Pc可以视为整车处于高原状态时，真空泵工作的停止压力，以Pc为分界线，P小于等于Pc，证明此时真空度已经足够高，则停止真空泵。真空罐的P值满足Pc≤P≤Pd，则真空罐可以在当前海拔下提供足够的制动助力。

平原地区采用固定的控制策略，在高原(海拔高于1000m)地区，系统根据步骤S2能自动检测到整车处于高原状态，进而执行步骤S3和步骤S4，能最大限度发挥真空泵3抽气性能，提高真空度，最终达到改善制动踏板触感的作用，本策略使用海拔范围：-50m～5000m。

进一步的，继步骤S4之后，无法确定真空系统此时是否真的可以满足制动需求，需要经过验证：

继步骤S4之后，执行如下步骤：

S5：步骤S4结束后，重新进入S3。

通过S3的循环，保证真空系统中，P的值一定满足P≤(Pj+13)kPa和P≥(Pj+3)kPa的范围，保证真空系统可以达到足够的制动能力。

进一步的，关于在步骤S2b中，Pj的取值：

Pj＝-85％*Pa。

根据具体验证，Pj的取值为负的百分之八十五的环境大气压。

示例在1500m和3000m高度的时候，Pa，Pj，Pc和Pd的值：

在海拔1500m处，Pa＝84.4kPa，Pj＝-85％*Pa＝-85％*84.4＝-71.7kPa；

Pd＝Pj+13＝-71.7+13＝-58.7kPa；

Pc＝Pj+3＝-71.7+3＝-68.7kPa。

在海拔3000m处，Pa＝70.5kPa，Pj＝-85％*Pa＝-85％*70.5＝-59.9kPa；

Pd＝Pj+13＝-59.9+13＝-46.9kPa；

Pc＝Pj+3＝-59.9+3＝-56.9kPa。

进一步的，经过验证，F秒的时间较好的选择是：

F＝8。

具体的，高海拔的地区对真空度的要求相较于低海拔处较低，所以真空泵3工作的时间F小于E的时候，就已经可以达到高海拔地区的真空度需求，经过验证，当F等于8的时候为较优选择。F大于8的时候容易造成真空系统损坏，E小于8的时候，真空系统难以将Pj达到Pc≥(Pj+3)kPa的范围。

进一步的，经过验证，真空系统的P值范围在以下范围的时候，真空系统可以正常工作：

A＝-50kPa，B＝-70kPa。

具体的，当-70kPa＜P＜-50kPa时，可满足制动需求。

进一步的，有时真空系统会处于故障状态，此时按照之前的策略，真空系统还是无法正常工作：

真空系统还包括制动灯7，所述新能源电动车真空系统高原控制方法还包括故障模式，进入故障模式后，故障模式有如下步骤：

T1：判断制动灯7信号是否正常；若制动灯7信号正常，进入步骤T2；若制动灯7信号不正常，进入步骤T4；

T2：制动灯7的开关是否闭合，若制动灯7的开关不闭合，则每隔G秒真空泵工作H秒；若制动灯7的开关闭合，则进入步骤T3；

T3：真空泵3工作H秒；

T4；每隔G秒真空泵3工作H秒。

具体的，在汽车上电状态时，有是否进入故障状态的选项，若不进入故障状态，则执行S步骤，若进入故障状态，则执行T步骤。

制动灯7与控制器1信号连接。通过故障状态的选择，真空系统可以断续的使能真空泵3，使得真空泵3断续的对真空罐2提供真空度，重新激活系统。

进一步的，经过验证，G秒的时间较好的选择是：

G＝120。

进一步的，经过验证，H秒的时间较好的选择是：

H＝8。

以上实施例仅表达了本发明的一种或几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种新能源电动车真空系统高原控制方法，通过真空系统执行，真空系统包括，真空罐、相对压力传感器、真空泵、电源、继电器、控制器和制动开关，控制器分别与相对压力传感器、制动开关和继电器信号连接，控制器可控制继电器工作，相对压力传感器安装在真空罐上，真空泵作为真空罐的动力源与真空罐连接，继电器、电源和真空泵之间串联在一起；

其特征在于，相对压力传感器检测到真空罐与外部环境之间的压力差为P，P为相对值，P等于真空罐内部的气压减去外部环境的气压，控制器以P值为依据通过控制继电器的开关来控制真空泵的工作与停止，

所述新能源电动车真空系统高原控制方法包括以下过程和步骤：

S1：开始，若P≥A，真空泵工作，并执行步骤S2；A为预设值，当P＜A时，可满足制动需求；

S2：

S2a：若真空泵工作时间在小于E秒时，P的值达到符合P≤B的范围，真空泵停止工作；E秒为预设值，B也为预设值，当B＜P＜A时，真空系统可满足制动需求；

S2b：若真空泵工作时间等于E秒时，P的值未达到符合P≤B的范围，此时真空泵停止，并判断此时真空泵经历了几次步骤S2b和真空泵停止几次：若此时真空泵停止次数小于三次，则重新执行步骤S1；若此时真空泵停止次数等于三次，则第三次依据外部环境大气压，读取出数值Pj，并执行步骤S3；

S3：若P≥Pj+13kPa，则真空泵工作，并执行步骤S4；

S4：

S4a：若真空泵工作时间小于F秒时，P的值此时符合P≤Pj+3kPa的范围，则真空泵停止；

S4b：若真空泵工作时间等于F秒时，P的值此时仍不符合P≤Pj+3kPa的范围，此时真空泵停止。

2.根据权利要求1所述的一种新能源电动车真空系统高原控制方法，其特征在于，继步骤S4之后，执行如下步骤：

S5：步骤S4结束后，重新进入S3。

3.根据权利要求1所述的一种新能源电动车真空系统高原控制方法，其特征在于，定义环境大气压的值为Pa，Pj的值为：

Pj＝-85％*Pa。

4.根据权利要求1所述的一种新能源电动车真空系统高原控制方法，其特征在于，E＝10。

5.根据权利要求1所述的一种新能源电动车真空系统高原控制方法，其特征在于，F＝8。

6.根据权利要求1所述的一种新能源电动车真空系统高原控制方法，其特征在于，A＝-50kPa，B＝-70kPa。

7.根据权利要求1所述的一种新能源电动车真空系统高原控制方法，其特征在于，真空系统还包括制动灯，所述新能源电动车真空系统高原控制方法还包括故障模式，进入故障模式后，故障模式有如下步骤：

T1：判断制动灯信号是否正常；若制动灯信号正常，进入步骤T2；若制动灯信号不正常，进入步骤T4；

T2：制动灯的开关是否闭合，若制动灯的开关不闭合，则每隔G秒真空泵工作H秒；若制动灯的开关闭合，则进入步骤T3；

T3：真空泵工作H秒；

T4；每隔G秒真空泵工作H秒。

8.根据权利要求7所述的一种新能源电动车真空系统高原控制方法，其特征在于，G＝120。

9.根据权利要求7或8中任意一项所述的一种新能源电动车真空系统高原控制方法，其特征在于，H＝8。

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