CN114852026B - 一种汽油车制动真空助力系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽油车制动真空助力系统及控制方法，制动真空助力系统包括发动机进气歧管、零差单向阀、真空助力器及电子真空泵；发动机进气歧管通过第一真空管与真空助力器连接，真空助力器通过第二真空管与电子真空泵连接，在第一真空管内设置有零差单向阀；在零差单向阀与真空助力器之间依次设置有真空筒及有差单向阀。本技术方案结构简单，保留了现有方案两套独立的真空助力器抽取真空的路径，降低电子真空泵的工作时间，保障了制动真空助力系统的可靠性和耐久性。同时，在特定工况下，能够有效降低真空助力器内的空气流入发动机进气歧管的速率，降低发动机转速上漂的幅度。

Description

一种汽油车制动真空助力系统及控制方法

技术领域

本发明属于真空助力技术领域，具体涉及一种汽油车制动真空助力系统及控制方法。

背景技术

汽车的制动系统的作用是用于车辆的减速、停止、驻停，以保障汽车的行车安全。驾驶人通过操纵制动踏板，将产生的制动作用经制动泵、制动管路传递给车轮制动器。

真空助力系统的作用是利用真空助力器内部的真空和大气压力之差，将制动效果增高几倍，使踩制动踏板省力，保证安全迅速制动。

如图1所示为现一种汽油车制动真空助力系统由发动机进气歧管01、零差单向阀02、真空助力器03、真空管04、电子真空泵05等组成。

零差单向阀02的特点，当真空助力器03内的空气压力大于发动机进气歧管01内的空气压力，真空助力器03内的空气就会通过两者之间的真空管04途径零差单向阀02流入发动机进气歧管01；否则，真空助力器03和发动机进气歧管01之间的真空管04内空气不流动。

在发动机运行过程中，当发动机进气歧管01内的空气压力低于真空助力器03内的空气压力时，真空助力器03内的空气就会通过两者之间的真空管04途径零差单向阀02流入发动机进气歧管01，真空助力器3内的空气压力降低，真空度提高。

不同工作状况下，发动机进气歧管01内的空气压力有高有低，发动机进气歧管01从真空助力器03抽取的真空有时并不能满足使用要求。当控制系统监测到真空助力器03内的空气压力高于上限阈值时，控制系统控制电子真空泵05开始工作，真空助力器03的空气通过电子真空泵05途径真空管04排到大气中，直到真空助力器03内的空气压力低于下限阈值后，电子真空泵05停止工作。

发动机进气歧管01与电子真空泵05均可对真空助力器03抽真空，制动真空助力系统的可靠性较高，同时有发动机进气歧管01的协助，电子真空泵05的工作时间可大大降低，电子真空泵05的耐久性提升，制动真空助力系统的耐久性也相应提升。

在汽油车以某车速行驶过程中，松油门挂空档，发动机节气门关闭，发动机进气需求量降到谷值，发动机进气歧管1内空气压力降低，当比真空助力器03内的空气压力低，甚至低很多时，这时真空助力器03内的空气迅速流入到发动机进气歧管01内，增加发动机的进气量。由于此时，从节气门进入发动机进气歧管01的空气总量为谷值，从真空助力器03内流入到发动机进气歧管01内的空气实时占比提升，发动机转速控制漂移，发动机转速上漂过高，这种现象与发动机转速控制主减下降的目标背离，影响汽车驾乘体验。

同时，当真空助力器03内的空气压力正处于上限阈值，此时从真空助力器03内流入到发动机进气歧管01内的空气实时占比更大，发动机转速上漂更高，汽车驾乘体验更差。

发明内容

本发明的目的是提供一种汽油车制动真空助力系统及控制方法，以解决上述问题。

为实现上述目的，本申请是通过以下技术方案实现的：

一种汽油车制动真空助力系统，包括发动机进气歧管、零差单向阀、真空助力器及电子真空泵；

所述发动机进气歧管通过第一真空管与真空助力器连接，所述真空助力器通过第二真空管与电子真空泵连接，在所述第一真空管内设置有零差单向阀；

在零差单向阀与真空助力器之间依次设置有真空筒及有差单向阀；

所述真空筒的容积小于真空助力器的容积，所述有差单向阀的压力差小于发动机原地怠速时发动机进气歧管内的压力与控制电子真空泵启动的真空助力器内的空气压力的上限阈值的绝对差值。

进一步的，所述真空筒的容积为真空助力器容积的1/5。

进一步的，真空助力器内的空气压力大于发动机进气歧管内的空气压力超过设定阈值时，真空助力器内的空气通过第一真空管途径有差单向阀流入真空筒，否则，真空助力器与真空筒之间的第一真空管内的空气不流动。

一种汽油车制动的控制方法，利用上述任一项的汽油车制动真空助力系统，包括以下步骤：

S1、发动机进气歧管独立将真空助力器内的空气压力降低到上限阈值以下：

S2、电子真空泵独立将真空助力器内的空气压力降低到下限阈值；

S3、在汽油车以设定车速行驶过程中，松油门挂空档，发动机节气门关闭，发动机进气需求量降到谷值，发动机进气歧管内空气压力降低，当比真空助力器内的空气压力低时。

进一步的，步骤S1的控制方法包括：

S11、发动机原地怠速时，独立通过发动机进气歧管内较低的空气压力，通过零差单向阀、第一真空管、真空筒、有差单向阀的路径将真空助力器内的空气抽出，降低真空助力器内的空气压力直至低于上限阈值；

S12、发动机其他发动机进气歧管内的空气压力比真空助力器内的空气压力上限阈值与ΔP之间的差值还要小的工况下，同样将空助力器内的空气压力降低至上限阈值以下，其中ΔP为有差单向阀的压力差小于发动机原地怠速时发动机进气歧管内的压力与控制电子真空泵启动的真空助力器内的空气压力的上限阈值的绝对差值。

进一步的，步骤S2的控制方法为，控制系统监测到真空助力器内的空气压力高于上限阈值时，控制系统控制电子真空泵开始工作，真空助力器的空气通过电子真空泵途径第二真空管排到大气中，直到真空助力器内的空气压力低于下限阈值后，电子真空泵停止工作。

进一步的，步骤S3的控制方法包括：

S31、在有差单向阀的作用，发动机运行设定时间后，真空助力器内的空气压力在上限阈值和下限阈值之间的任何值，真空筒内的空气压力一定等于或低于真空助力器内的空气压力上限阈值与ΔP之间的差值；

S32、当真空助力器内的空气压力比发动机进气歧管内的空气压力低，且差值大于ΔP时，真空助力器内的空气流入真空筒内后与发动机进气歧管内空气压力的压力差降低，降低真空助力器内流入到发动机进气歧管内的空气实时占比度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明技术方案结构简单，保留了现有方案两套独立的真空助力器抽取真空的路径，降低电子真空泵的工作时间，保障了制动真空助力系统的可靠性和耐久性。同时，在特定工况下，能够有效降低真空助力器内的空气流入发动机进气歧管的速率，降低发动机转速上漂的幅度。

附图说明

图1为现真空助力系统示意图。

图2为本发明真空助力系统示意图。

附图标记说明

01—发动机进气歧管，02—零差单向阀，03—真空助力器，04—真空管，05—电子真空泵，1—发动机进气歧管，2—零差单向阀，3—真空助力器，4—第一真空管，5—电子真空泵，6—真空筒，7—有差单向阀，8—第二真空管。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的技术方案进行详细的说明，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。

如图2所示，本申请提供一种汽油车制动真空助力系统，在本技术方案中，不改变现有的电子真空泵的系统构成，也不改变现真空助力器和电子真空泵的结构。并且保留发动机进气歧管和电子真空泵两路抽真空路径。本申请的技术方案的关键是减少真空助力器内空气流入发动机进气歧管的流速和流量。

本申请的汽油车制动真空助力系统由发动机包括发动机进气歧管1、零差单向阀2、真空助力器3、电子真空泵5、真空筒6及有差单向阀7。

发动机进气歧管1通过第一真空管4与真空助力器3连接，真空助力器3通过第二真空管8与电子真空泵5连接，在第一真空管内设置有零差单向阀。

在零差单向阀与真空助力器之间依次设置有真空筒及有差单向阀；

真空筒的容积小于真空助力器的容积，本申请中，真空筒的容积为真空助力器容积的1/5。有差单向阀的压力差小于发动机原地怠速时发动机进气歧管内的压力与控制电子真空泵启动的真空助力器内的空气压力的上限阈值的绝对差值，在此假设为ΔP。

真空助力器内的空气压力大于发动机进气歧管内的空气压力超过设定阈值时，真空助力器内的空气通过第一真空管途径有差单向阀流入真空筒，否则，真空助力器与真空筒之间的第一真空管内的空气不流动。

本申请还提供一种利用上述汽油车制动的控制方法，包括以下步骤：

S1、发动机进气歧管独立将真空助力器内的空气压力降低到上限阈值以下：

步骤S1的控制方法包括：

S11、发动机原地常规怠速时，发动机进气歧管1内的空气压力正常情况下比真空助力器3内的空气压力上限阈值与ΔP之间的差值还要小，发动机原地常规怠速的工况在制动较为频繁的城市工况中占比较多，基于此，本申请的技术方案为，发动机原地怠速时，独立通过发动机进气歧管内较低的空气压力，通过零差单向阀、第一真空管、真空筒、有差单向阀的路径将真空助力器内的空气抽出，降低真空助力器内的空气压力直至低于上限阈值。

S12、发动机其他发动机进气歧管内的空气压力比真空助力器内的空气压力上限阈值与ΔP之间的差值还要小的工况下，同样将空助力器内的空气压力降低至上限阈值以下，其中ΔP为有差单向阀的压力差小于发动机原地怠速时发动机进气歧管内的压力与控制电子真空泵启动的真空助力器内的空气压力的上限阈值的绝对差值。

S2、电子真空泵独立将真空助力器内的空气压力降低到下限阈值；步骤S2的控制方法为，控制系统监测到真空助力器内的空气压力高于上限阈值时，控制系统控制电子真空泵开始工作，真空助力器的空气通过电子真空泵途径第二真空管排到大气中，直到真空助力器内的空气压力低于下限阈值后，电子真空泵停止工作。

S3、在汽油车以设定车速行驶过程中，松油门挂空档，发动机节气门关闭，发动机进气需求量降到谷值，发动机进气歧管内空气压力降低，当比真空助力器内的空气压力低时。

步骤S3的控制方法包括：

S31、在有差单向阀的作用，发动机运行设定时间后，真空助力器内的空气压力在上限阈值和下限阈值之间的任何值，真空筒内的空气压力一定等于或低于真空助力器内的空气压力上限阈值与ΔP之间的差值；本发明方案降低发动机进气歧管从零差单向阀吸入空气的空气压力差，减少发动机进气歧管从零差单向阀吸入空气的平均流量，降低从真空助力器内流入到发动机进气歧管内的空气实时占比，从而降低发动机转速上漂的幅度。

S32、当真空助力器内的空气压力比发动机进气歧管内的空气压力低，且差值大于ΔP时，真空助力器内的空气流入真空筒内后与发动机进气歧管内空气压力的压力差降低，降低真空助力器内流入到发动机进气歧管内的空气实时占比度。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种汽油车制动的控制方法，利用汽油车制动真空助力系统，其特征在于，包括以下步骤：

S1、发动机进气歧管独立将真空助力器内的空气压力降低到上限阈值以下：

S2、电子真空泵独立将真空助力器内的空气压力降低到下限阈值；

S3、在汽油车以设定车速行驶过程中，松油门挂空档，发动机节气门关闭，发动机进气需求量降到谷值，发动机进气歧管内空气压力降低，当比真空助力器内的空气压力低时的控制方法包括：

S31、在有差单向阀的作用，发动机运行设定时间后，真空助力器内的空气压力在上限阈值和下限阈值之间的任何值，真空筒内的空气压力一定等于或低于真空助力器内的空气压力上限阈值与ΔP之间的差值；

S32、当真空助力器内的空气压力比发动机进气歧管内的空气压力低，且差值大于ΔP时，真空助力器内的空气流入真空筒内后与发动机进气歧管内空气压力的压力差降低，降低真空助力器内流入到发动机进气歧管内的空气实时占比度。

2.根据权利要求1所述的汽油车制动的控制方法，其特征在于，步骤S1的控制方法包括：

S11、发动机原地怠速时，独立通过发动机进气歧管内较低的空气压力，通过零差单向阀、第一真空管、真空筒、有差单向阀的路径将真空助力器内的空气抽出，降低真空助力器内的空气压力直至低于上限阈值；

S12、发动机其他发动机进气歧管内的空气压力比真空助力器内的空气压力上限阈值与ΔP之间的差值还要小的工况下，同样将空助力器内的空气压力降低至上限阈值以下，其中ΔP为有差单向阀的压力差小于发动机原地怠速时发动机进气歧管内的压力与控制电子真空泵启动的真空助力器内的空气压力的上限阈值的绝对差值。

3.根据权利要求1所述的汽油车制动的控制方法，其特征在于，步骤S2的控制方法为，控制系统监测到真空助力器内的空气压力高于上限阈值时，控制系统控制电子真空泵开始工作，真空助力器的空气通过电子真空泵途径第二真空管排到大气中，直到真空助力器内的空气压力低于下限阈值后，电子真空泵停止工作。

4.根据权利要求1所述的汽油车制动的控制方法，其特征在于，汽油车制动真空助力系统，包括发动机进气歧管、零差单向阀、真空助力器及电子真空泵；

所述发动机进气歧管通过第一真空管与真空助力器连接，所述真空助力器通过第二真空管与电子真空泵连接，在所述第一真空管内设置有零差单向阀；其特征在于，

在零差单向阀与真空助力器之间依次设置有真空筒及有差单向阀；

所述真空筒的容积小于真空助力器的容积，所述有差单向阀的压力差小于发动机原地怠速时发动机进气歧管内的压力与控制电子真空泵启动的真空助力器内的空气压力的上限阈值的绝对差值。

5.根据权利要求4所述的汽油车制动的控制方法，其特征在于，所述真空筒的容积为真空助力器容积的1/5。

6.根据权利要求4所述的汽油车制动的控制方法，其特征在于，真空助力器内的空气压力大于发动机进气歧管内的空气压力超过设定阈值时，真空助力器内的空气通过第一真空管途径有差单向阀流入真空筒，否则，真空助力器与真空筒之间的第一真空管内的空气不流动。