专利名称：一种强混合动力汽车真空助力安全控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及汽车用制动助力控制技术，具体涉及真空助力闭环控制及安全保 护系统。
背景技术：
真空助力制动系统作为新能源汽车常用安全系统，能够在驾驶员有制动需求的时 候，保证制动踏板脚感舒适，制动安全，同时还需要满足法规的要求。真空助力所使用的真空主要来源形式有以下几种发动机进气歧管负压，电动真 空泵提供，发动机和真空泵共同提供。在常规车辆中，大多采用发动机自身产生；在部分新 能源车辆中采用发动机和电动真空泵共同产生或独立的电动真空泵产生。对于常规新能源 车辆真空助力的控制方式主要存在以下两个问题第一当车辆处于特殊的启动和制动需求 下，无法有足够的助力动力；第二当真空助力系统出现故障或真空腔体泄露时，不仅无法完 成制动助力，同时还给制动安全带来隐患。
发明内容本实用新型提出一种强混合动力汽车真空助力安全控制系统，以避免现有技术存 在的以上问题，在满足制动需求外，还能保证制动安全。本实用新型采取以下技术方案一种强混合动力汽车真空助力安全控制系统，所述系统包括有整车控制器HCU、电 动真空泵、真空储能腔体、真空压力传感器、继电器及线束；其中所述整车控制器HCU在整车范围内主要作用是与整车其他控制器发生通讯，控制 信号或控制指令的发出，同时对整车故障诊断与计算作用。在该系统中主要担负传感器信 号的采集，控制电动真空泵电源继电器的开与关，同时把真空泵系统的故障警告给驾驶员。所述电动真空泵通过橡胶软管连接真空储能腔体，真空储能腔体再与真空助力器 连接；所述整车控制器HCU的控制线通过低压12V继电器连接电动真空泵，整车控制器 HCU通过数字输出来控制低压12V继电器的开闭；所述真空压力传感器安装在真空储能腔体里，用来检测真空储能腔体里的真空压 力，把压力信号转换成电压信号，该信号通过线束连接到主控制器HCU上。电动真空泵的驱动电源接在车辆12V电源电池上。所述整车控制器HCU采集压力传感器信号，控制电动真空泵的低压12V继电器的 开与关，同时把真空泵系统的故障警告给驾驶员。本实用新型系统在检测到真空储能腔体压力信号与电动真空泵工作时间之后，实 施以下控制(1)如果真空储能腔内的真空压力值未达到标定值，整车控制器数字输出关闭电 源继电器，使电动真空泵持续工作；反之电动真空泵停止工作。[0015](2)当整车控制器检测到电动真空泵持续工作时间已经超出规定时间，结合真空 压力信号，可以判断真空系统泄露故障。(3)车辆在陡坡或长下坡刚启动时有制动需求，可以在每次整车下电时，检测真空 压力值，使真空度达到上限时，才可以安全下电。通过以上系统，本实用新型可以有效的利用真空助力，完成制动需求；下电延时检 测设计，可以保证特殊路况制动需求。同时真空泵间歇工作模式，可延长使用寿命。当真空 助力系统出现故障的时候，真空助力制动失效时，可以自行检测，准确及时的报出故障，大 大提高制动安全。
图1电子真空助力系统的结构原理图图2电子真空助力控制策略图图3电子真空助力气体泄漏故障诊断流程图具体实施方式
以下结合附图详细说明本实用新型的实施过程图1为电子真空助力系统组成原理图，主要由主控制器HCU 1、真空压力传感器2、 电动真空泵3、真空储能腔体4、继电器5和线束等组成。电动真空泵3通过橡胶软管连接真空储能腔体5，真空储能腔体5再与真空助力 器连接。整车控制器HCUl的控制线通过低压12V继电器5连接电动真空泵3，整车控制器 HCUl通过数字输出来控制低压12V继电器5的开闭，电动真空泵3的驱动电源接在车辆12V 电源电池上。压力传感器2直接安装在真空储能腔体里，用于检测真空储能腔内的真空度， 把压力信号转换成电压信号，该信号通过线束连接到整车控制器HCUl上。整车控制器HCUl 采集压力传感器信号，控制电动真空泵3的低压12V继电器5的开与关，同时把真空泵系统 的故障警告给驾驶员。当整车系统运行的时候，首先真空压力传感器检测真空储能腔内的真空度，把压 力信号转换成电压信号，该信号通过线束连接到主控制器HCU。主控制器HCU通过数字输出 拉低来控制继电器的闭合，从而控制真空泵的电源接通。其工作过程为当压力传感器电压 信号输入给主控制器HCU判断电压值，从而判断真空度是否达到标准，如果不在标定范围 内，则主控制器HCU发出数字低电平信号让继电器闭合，此时电子真空泵电源接通。当真空 泵工作一段时间，传感器检测到的电压信号在标定的范围之内，表明真空储能腔的真空度 达到要求，此时主控制器控制继电器断开，使电子真空泵停止工作。图2为电子真空助力控制过程图，其控制策略主要分为三个阶段第一为阶段为 整车系统启动时真空度的检测，第二阶段为整车系统运行时，电子真空泵的控制，第三阶段 为整车系统下电时电子真空泵的控制。首先第一阶段，压力传感器检测真空储能腔体内的真空度，把压力信号转换成电 压信号，并将电压信号输入整车控制器HCU，整车控制器HCU根据传感器电压信号确定是否 开启真空泵，当电压小于某一规定数值U时，断开继电器，反之闭合继电器，其中U是根据真 空储能腔体的压力值转换成的电压信号值，其具体大小是根据压力传感器的电压特性和真 空储能腔体的压力值标定得到。腔体内的压力越小，对应的电压值越大，反之越小，呈反比关系。第二阶段是在整车行驶工况下，真空压力传感器检测电压信号，其过程与第一阶 段相同。首先压力传感器检测真空储能腔内的真空度，把压力信号转换成电压信号，输入到 主控制器HCU，由主控制器HCU判断电压值，从而判断真空度是否达到标定范围，如果不在 标定范围内，则主控制器发出数字低电平信号让继电器闭合，接通电子真空泵电源，真空泵 工作；当真空泵工作一段时间，当传感器检测到的电压信号在标定范围之内，表明真空储能 腔的真空度达到要求，此时主控制器控制继电器断开，使电子真空泵停止工作。第三阶段为整车系统下电时电子真空泵的控制。其过程为整车扭矩需求为零，控 制整车高压电开关的高压继电器断开，电机控制器下电，整车数据存储到主控制器HCU之 后，压力传感器将信号传给主控制器HCU，由主控制器HCU判断真空压力是否达到上述数值 U，如果达到，则继电器被关闭，反之，继电器闭合，电子真空泵继续工作，直到压力传感器测 得的电压达到上述数值U为止，此时主控制器被关闭，即下电，同时该值U被存储到主控制 器HCU中，该存储信号用于下一次启动时压力比较。第三阶段的实施，可以确保车辆在下一 次的启动过程中，尤其是在坡路启动时的制动安全。图3为电子真空助力气体泄漏故障诊断流程图，诊断过程为在整车系统每一次下电的过程中真空度都是达到上限的，当在下一次的启动过程 中，真空压力传感器检测到的真空度应该是上限值，如果主控制器存储的电压值和检测值 有差异，则认为真空助力系统有泄漏。另一诊断是在系统运行过程中进行，其过程为当电子真空泵持续工作时间内无 制动需求，且真空泵持续工作时间为T+2S，则认为真空助力系统泄漏。其中T为电子真空泵 把真空储能腔内的空气压力由下限Pl抽到上限P2持续的时间。
权利要求一种强混合动力汽车真空助力安全控制系统，所述系统包括有整车控制器HCU、电动真空泵、压力传感器、继电器及线束；其特征在于所述电动真空泵通过橡胶软管连接真空储能腔体，真空储能腔体再与真空助力器连接；所述整车控制器HCU的控制线通过低压12V继电器连接电动真空泵，整车控制器HCU通过数字输出来控制低压12V继电器的开闭；电动真空泵的驱动电源接在车辆12V电源电池上；所述压力传感器直接安装在真空储能腔体里，用于检测真空储能腔内的真空度，把压力信号转换成电压信号，该信号通过线束连接到整车控制器HCU上；所述整车控制器HCU采集压力传感器信号，控制电动真空泵的低压12V继电器的开与关，同时把真空泵系统的故障警告给驾驶员。
专利摘要本实用新型提出一种强混合动力汽车真空助力安全控制系统，包括整车控制器HCU、电动真空泵、压力传感器、继电器及线束；其特征在于所述电动真空泵通过橡胶软管连接真空储能腔体，真空储能腔体再与真空助力器连接；所述整车控制器HCU的控制线通过低压12V继电器连接电动真空泵，整车控制器HCU通过数字输出来控制低压12V继电器的开闭；电动真空泵的驱动电源接在车辆12V电源电池上；所述压力传感器直接安装在真空储能腔体里，用于检测真空储能腔内的真空度，把压力信号转换成电压信号，该信号通过线束连接到整车控制器HCU上；所述整车控制器HCU采集压力传感器信号，控制电动真空泵的低压12V继电器的开与关，同时把真空泵系统的故障警告给驾驶员。
文档编号B60T8/17GK201769813SQ201020277630
公开日2011年3月23日 申请日期2010年7月30日 优先权日2010年7月30日
发明者任勇, 周安健, 张裕强, 李宗华, 段志辉, 苏岭 申请人:重庆长安汽车股份有限公司;重庆长安新能源汽车有限公司