电动真空泵控制方法及控制装置与流程

本发明涉及电动真空泵控制策略技术领域，尤其是涉及一种可精确控制、制动力强、节省电力、成本低的电动真空泵控制方法及控制装置。

背景技术：

电动真空泵为汽车真空助力系统的一部分，真空助力系统包含：电动真空泵、真空罐、真空助力器、真空管路等零件，其中，电动真空泵负责抽取真空；真空罐负责存储电动真空泵抽取的真空，并采集真空度信号，控制真空的走向；真空助力器负责为驾驶员提供助力，使驾驶员可以以较小的踏板力提供足够的制动强度，而该过程是消耗真空的。

因此，电动真空泵的控制策略是否合理，关乎整车的制动强度，对整车的安全有重要影响。电动真空泵工作消耗的是整车上的电能，尤其对于纯电动汽车，电动真空泵控制策略是否合理，对整车的续航里程会产生重要影响。

现有技术中采用单独的控制器，控制逻辑为：当真空度低于一定值时，电动真空泵开始工作，真空度达到某值时，电动真空泵停止工作。现有技术的电动真空泵控制方法存在以下不足：

启停压力一经确定，很难更改，无法精确控制；

电动真空泵以及相关联零件失效时，无报警信号输出；高速行车时，可能因制动力不足而导致安全事故的发生；

根据经验值进行起停，导致电力浪费；需单独的控制器、独立的零件和辅助的线束，提高了整车成本。

技术实现要素：

本发明的发明目的是为了克服现有技术中的无法精确控制、容易发生安全事故、浪费电力、整车成本高的不足，提供了一种可精确控制、制动力强、节省电力、成本低的电动真空泵控制方法及控制装置。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

(1-1)整车控制器控制整车上电，整车控制器清除所有报警信号，并关闭电动真空泵；

(1-2)真空传感器采集真空度信号，整车控制器根据真空度信号计算真空度Vac；制动开关采集脚踏板信号，整车控制器计算制动踏板位置；钥匙开关检测钥匙位置，车速传感器检测车速；

(1-3)若钥匙在OFF档时，整车控制器清除所有报警信号及报警输出信号，并关闭电动真空泵；否则转入步骤(1-4)；

(1-4)若真空传感器采集真空度信号有故障时，转入步骤(1-5)；

否则转入步骤(1-6)；

(1-5)输出故障报警信号给报警灯；当无刹车故障时，关闭电动真空泵；当刹车踩下时，电动真空泵工作，否则关闭电动真空泵；

(1-6)若钥匙在0N档并且车速＜42km/hour，整车控制器设定真空泵开启阀值为A1，真空泵关闭阀值为B1；

若钥匙在ON档并且车速≥42km/hour，整车控制器设定真空泵开启阀值为A2，真空泵关闭阀值为B1；A1＜A2＜B1；

(1-7)若Vac＞真空泵关闭阀值，清除工作超时故障，清除漏气故障；

若Vac＜真空泵开启阀值，开启电动真空泵；

若Vac＜C1，整车控制器输出故障报警信号给报警灯；

C1为整车制动时不能满足常规制动要求的真空度值，C1＜A1；

(1-8)整车控制器中设有工作超时故障次数，工作超时故障次数的初始值为0；整车控制器若判断为工作超时故障，整车控制器控制真空泵关闭，使工作超时故障次数增加1，整车控制器产生真空泵工作单次超时故障信号；

(1-9)当工作超时故障次数＞D1，整车控制器产生多次真空泵工作超时故障报警信号；转入步骤(1-5)；

(1-10)整车控制器中设有漏气阀值，整车控制器计算真空漏气量K；当K≥漏气阀值，产生漏气故障报警信号；转入步骤(1-5)。

本发明的电动真空泵控制策略，将控制策略写入整车控制器中，可以方便的进行更改，对每款车型标定不同的值，有利于精细化控制。

本发明的整车控制器针对不同的故障，做出故障判定，而后在整车仪表盘上进行显示，可充分提醒驾驶员安全隐患。

本发明引入制动踏板信号，在监测到系统存在故障后，报警的同时，用踏板信号作为判定条件，检测到踏板工作后，即发出信号，电动真空泵开始工作，保证在制动踏板失效状态下，仍可正常工作。

本发明可针对不同车型，调整电动真空泵开始工作时的真空度，电动真空泵停止工作时的真空度，电动真空泵判定漏气的等待时间，电动真空泵在不同车速下的开始/停止工作真空度进行标定。保证安全的前提下，尽量节省电能。本发明采用整车控制器进行控制，减少了硬件，减少了整车的成本。

作为优选，步骤(1-2)中整车控制器检测在制动踏板踩下后，开启刹车灯和制动开关的状态；否则关闭刹车灯和制动开关的状态。

作为优选，步骤(1-5)还包括如下步骤：

若真空泵工作后，在松开制动踏板后，整车控制器仍开启真空泵，工作时间长度为T2。

作为优选，步骤(1-7)还包括如下步骤：

若Vac≤真空泵关闭阀值，Vac≥真空泵开启阀值，真空泵工作并且松开制动踏板后，无超时故障，整车控制器设置真空泵最大工作时间长度为T1。超时故障指真空泵工作时间长度＞T1。

作为优选，(1-8)还包括如下步骤：

若真空泵工作后，在松开制动踏板后，整车控制器仍控制真空泵开启，若开启时间长度大于T1，真空度未达到阀值B1，则判断为超时故障。

作为优选，步骤(1-8)和(1-9)之间还包括如下步骤：

当工作超时故障次数≤D1，转入步骤(1-10)。

作为优选，真空漏气量计算方法如下：

整车控制器利用计算真空漏气量L；

其中，Pa1为上一次真空泵停止工作时的真空度，Pa2为当前的真空度，T1′为上一次真空泵停止工作时的时刻，T2′为当前的时刻。

真空漏气量在上一次真空泵停止工作时到踩下刹车时或下电时进行计算，之后不再计算。

一种适用于权利要求1所述的电动真空泵控制方法中的控制装置，包括整车控制器、车速传感器、刹车灯、故障灯、真空罐、真空泵、真空助力器、设于真空罐中的真空传感器、与制动踏板连接的制动开关、钥匙开关、用于检测车辆轮胎转速的轮速传感器，整车控制器分别与车速传感器、刹车灯、故障灯、真空泵、真空传感器、制动开关、钥匙开关、轮速传感器电连接；真空罐分别通过真空管路与真空泵和真空助力器联通。

作为优选，还包括显示器，整车控制器与显示器电连接。

因此，本发明具有如下有益效果：动力可精确控制，制动力强，节省了电力，成本低。

附图说明

图1是本发明的一种原理框图；

图2是本发明的一种流程图。

图中：整车控制器1、车速传感器2、刹车灯3、故障灯4、真空罐5、真空泵6、真空助力器7、真空传感器8、制动开关9、钥匙开关10、轮速传感器11、显示器12。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。

如图1所示的实施例是一种适用于电动真空泵控制方法的控制装置，包括整车控制器1、车速传感器2、刹车灯3、故障灯4、真空罐5、真空泵6、真空助力器7、设于真空罐中的真空传感器8、与制动踏板连接的制动开关9、钥匙开关10、用于检测车辆轮胎转速的轮速传感器11，整车控制器分别与车速传感器、刹车灯、故障灯、真空泵、真空传感器、制动开关、钥匙开关、轮速传感器电连接；真空罐分别通过真空管路与真空泵和真空助力器联通。还包括显示器，整车控制器与显示器12电连接。

如图2所示，一种电动真空泵控制方法，包括如下步骤：

步骤100，整车控制器控制整车上电，清除所有报警信号；

整车控制器控制整车上电，整车控制器清除所有报警信号，并关闭电动真空泵；

步骤200，信号采集；

真空传感器采集真空度信号，整车控制器根据真空度信号计算真空度Vac；制动开关采集脚踏板信号，整车控制器计算制动踏板位置；钥匙开关检测钥匙位置，车速传感器检测车速；

步骤300，清除报警信号；

若钥匙在OFF档时，整车控制器清除所有报警信号及报警输出信号，并关闭电动真空泵；否则转入步骤300；

步骤400，真空传感器故障

若真空传感器采集真空度信号有故障时，转入步骤500；

否则转入步骤600；

步骤500，故障处理

输出故障报警信号给报警灯；当无刹车故障时，关闭电动真空泵；当刹车踩下时，电动真空泵工作，否则关闭电动真空泵；

若真空泵工作后，在松开制动踏板后，整车控制器仍开启真空泵，工作时间长度为12s；

步骤600，设定真空泵开启阀值和真空泵关闭阀值；

若钥匙在ON档并且车速＜42km/hour，整车控制器设定真空泵开启阀值为48Kpa，真空泵关闭阀值为73Kpa；

若钥匙在ON档并且车速≥42km/hour，整车控制器设定真空泵开启阀值为58Kpa，真空泵关闭阀值为73Kpa；

步骤700，设定真空泵最大工作时间长度；

若Vac≤真空泵关闭阀值，Vac≥真空泵开启阀值，真空泵工作并且松开制动踏板后，无超时故障，整车控制器设置真空泵最大工作时间长度为15s；

若Vac＞真空泵关闭阀值，清除工作超时故障，清除漏气故障；若Vac＜真空泵开启阀值，开启电动真空泵；

若Vac＜30Kpa，整车控制器输出故障报警信号给报警灯；

步骤800，真空泵工作时间长度单次超时报警；

整车控制器中设有工作超时故障次数，工作超时故障次数的初始值为0；整车控制器若判断为工作超时故障，整车控制器控制真空泵关闭，使工作超时故障次数增加1，整车控制器产生真空泵工作单次超时故障信号；

若真空泵工作后，在松开制动踏板后，整车控制器仍控制真空泵开启，若开启时间长度大于15s，真空度未达到阀值73Kpa，则判断为超时故障。

当工作超时故障次数≤3，转入步骤1000；

步骤900，真空泵工作时间长度多次超时报警；

当工作超时故障次数＞3，整车控制器产生多次真空泵工作超时故障报警信号；转入步骤500；

步骤1000，漏气故障报警；

整车控制器中设有漏气阀值，整车控制器计算真空漏气量K；当K≥漏气阀值，产生漏气故障报警信号；转入步骤500。

其中，真空漏气量计算方法如下：

整车控制器利用计算真空漏气量L；

其中，Pa1为上一次真空泵停止工作时的真空度，Pa2为当前的真空度，T1′为上一次真空泵停止工作时的时刻，T2′为当前的时刻。

显示器用于显示各种报警信号，便于驾驶员及时获知报警信息。

本发明在钥匙关闭时，真空泵停止工作，在钥匙打开时才允许真空泵工作。

在车速低于42km/h时，采用48kpa作为电动真空泵的启动压力，车速高于42km/h时，采用58kpa作为电动真空泵的启动压力；不同的速度区间段采用不同的启动压力，可以在保证制动强度的前提下，节省电能。

在系统存在漏气问题时，传统电动真空泵控制策略会在真空度低于启动值后启动，电动真空泵会频繁的启动；本发明通过监测电动真空泵的持续工作时间，当电动真空泵持续工作时间超过15S后，即判定系统存在故障，而后采用故障模式，将踏板信号作为电动真空泵启动的判定信号。来实现精细控制，在不同情况采取不同步骤，保证电力能源合理利用。

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。