电动汽车的电动真空泵的控制电路、控制方法及装置的制造方法_2

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了现有的电动汽车的电动真空栗的控制电路对真空栗的控制精确度低的问题。
[0032]上述实施例中的真空栗包括真空罐。
[0033]具体地,上述实施例中的绝对压力传感器采用先进压阻传感元件作为传感单元,其反面与真空助力器真空室相连,正面与周围大气环境相连,真空室和大气环境之间密封后,两种环境被隔开以获得以大气为参考标准的相对压力检测方法。输出信号是代表真空度的具体值,不是真空度占环境大气压力的百分比。
[0034]在现有技术中,若通过相对压力传感器检测到的压力P〈50kPA,真空栗转;P>70kPA ;真空栗停止,而当高原时就常转了。而本申请中采用相对压力P1和绝对压力比值P2的策略Pl/P2〈0.5,真空栗转;P1/P2>0.7,真空栗停止,不论是在平原还是高原都可以准确控制真空栗的运转。
[0035]在上述实施例中,把绝对压力传感器引入真空助力系统,通过相对压力和绝对压力对真空栗的精确控制,使得真空栗的启停精确可靠;由于在对真空栗进行启停控制时,参考了绝对压力,而不单单依据相对压力,通过该方案还能够解决电动汽车在高原行驶时真空栗常转的问题。
[0036]如图2所示,在电动汽车的整车控制器19里面设置一个绝对压力传感器15,可以直接将绝对压力传感器安装在印制电路板(Printed Circuit Board,缩写PCB)上。在真空助力系统10中设置相对压力传感器13和真空栗11。整车控制器依据采集得到的绝对压力传感器和相对压力传感器的压力信号,来控制真空栗的启停。
[0037]具体地,在电动汽车中增加绝对压力传感器,通过相对压力传感器采集真空助力系统中真空栗的相对压力信号,并通过绝对压力传感器采集电动汽车工作时的绝对压力信号。在得到相对压力信号和绝对压力信号之后,单片机基于两个压力信号生成并输出启停信号,以控制真空栗的启停。
[0038]在本发明的上述实施例中,单片机可以包括:信号转换器,用于将相对压力信号转换为相对压力值,并将绝对压力信号转换为绝对压力值;比值计算器,与信号转换器连接,用于计算相对压力值与绝对压力值的比值;比值比较器,与比值计算器连接,用于比较比值与第一预设比值的大小,若比值小于第一预设比值,则生成用于启动真空栗的启动信号;还用于比较比值与第二预设比值的大小,若比值大于第二预设比值,则生成用于停止真空栗的停止信号。
[0039]上述的第一预设比值和第二预设比值为预先设置的比值,且第一预设比值小于第二预设比值。
[0040]具体地,单片机的信号转换器,依据相对压力传感器线性曲线图,将接收到的相对压力信号转换为相对压力值P1,并依据绝对压力传感器曲线图,将接收到的绝对压力信号转换为绝对压力值P2,通过比值计算器计算相对压力值P1与绝对压力值P2的比值P1/P2的值,当该值小于第一预设比值时,单片机输出高电平信号,用“ 1”表示,该高电平信号用于启动真空栗;当该值大于第二预设比值时,单片机输出低电平信号,用“0”表示,该低电平信号用于停止真空栗。
[0041]在上述实施例中,通过比较两个压力信号的比值大小,生成用于控制真空栗的高低电平信号,该方案的比较数据大小的处理方式简单、方便,且通过输出的启停信号实现了对真空栗启停的精确控制。
[0042]在本发明的上述实施例中,控制电路还可以包括:测流电阻,与真空栗串联在真空栗的供电回路中;单片机还可以包括:电压采样接口,与测流电阻的电能输入线连接,用于在真空栗启动后,采集流经测流电阻的电能的电压;电流计算器,与电压采样接口连接,用于计算测流电阻的电压与测流电阻的阻值的比值,得到测流电阻的电流;电流比较器,与电流计算器连接,用于比较电流与预设电流的大小,若电流大于预设电流,则生成用于停止真空栗的停止信号。
[0043]具体地,测流电阻串联在真空栗的供电回路中,在真空栗启动的情况下,单片机通过其内部的模数转换接口(即上述的电压采样接口)采集测流电阻的电压,并计算该电压与该测流电阻的阻值的比值,得到流经测流电阻的电流,即真空栗的工作电流;在得到真空栗的工作电流之后,将该工作电流与真空栗的正常工作电流(即上述的预设电流)进行比较,若该工作电流大于正常工作电流,则生成停止信号,切断真空栗的工作线路,真空栗停止工作。
[0044]通过上述实施例,将检测到的真空栗的工作电流与真空栗的正常工作电流做比较,在检测到的工作电流大于正常工作电流的情况下,切断真空栗的工作线路,使真空栗停止工作,通过该方案实时监控真空栗的工作电流,从而能够及时检测出真空栗是否故障,达到保护整车控制器的作用。
[0045]在本发明的上述实施例中,控制电路还可以包括:制动踏板传感器,与电动汽车的制动踏板连接,用于在相对压力传感器故障时,采集制动踏板的开关信号;单片机可以包括:信号输入接口,与制动踏板传感器连接,用于接收开关信号;信号转换检测器,与信号输入接口连接,用于在开关信号由关变为开时,生成用于启动真空栗的启动信号;计时器,与信号转换检测器连接,用于对启动信号的生成时间计时,并在生成时间达到预设时间时,生成触发信号;信号生成器与计时器连接,用于在触发信号的触发下,生成用于停止真空栗的停止信号。
[0046]上述的预设时间可以为10s。
[0047]具体地,当单片机检测到相对压力传感器故障或者相对压力传感器通知单片机该传感器故障时,驾驶员踩踏制动踏板生成制动踏板的开关信号,通过制动踏板传感器采集该开关信号。当制动踏板被踩下时,则该开关信号为高电平信号1 ;当制动踏板未被踩下时,则该开关信号为低电平信号0;单片机通过其内部的信号输入接口接收该开关信号,并在该开关信号由1变为0(即上述开关信号由关变为开)时,生成启动真空栗的启动信号,启动真空栗工作;并在真空栗工作时间达到10s后,真空栗停止工作。
[0048]通过上述实施例,当相对压力传感器故障时,通过采集制动踏板的开关信号来控制真空栗,从而在不增加成本的基础上实现了冗余设计。
[0049]在本发明的上述实施例中,控制电路还可以包括:驱动机构,通过单片机上设置的信号输出接口与比值比较器/电流比较器连接,驱动机构设置在真空栗的供电回路中,用于在启动信号或停止信号的触发下,接通或断开真空栗的供电回路,以启停真空栗。
[0050]在本发明的上述实施例中,驱动机构可以包括:场效应晶体M0S管,M0S管的栅极与单片机的信号输出接口连接;M0S管的漏极与真空栗连接,其中,真空栗的一端与真空栗的供电电源连接;MOS管的源极接地。
[0051]在本发明的上述实施例中,测流电阻的一端与M0S管的源极连接,测流电阻的另一端接地。
[0052]上述的场效应晶体M0S管可以为N沟道M0S管(简写为NM0S管);场效应晶体M0S管,即金属-氧化物半导体场效应管(Metal-Oxide Semiconductor FET,缩写M0S-FET),属于场效应晶体管(Field Effect Transistor,缩写FET)的一种。
[0053]具体地,NM0S管的栅极与单片机的信号输出接口连接,漏极与真空栗连接,源极与精密电阻R(即上述的测流电阻)的一端连接。单片机通过其内部的信号输出接口输出上述的比值比较器和电流比较器生成的启停信号,并通过该启停信号来控制NM0S管是否导通,若该启停信号为高电平信号1,则NM0S管的漏极和源极导通,启动真空栗;若该启停信号为低电平信号0,则NM0S管的漏极和源极不导通,停止真空栗。
[0054]通过上述实施例,采用通过控制NM0S管通断来达到控制真空栗启停的目的。
[0055]下面结合图3详述本发明的上述实施例。
[0056]如图3所示,信号处理电路1设置在相对压力传感器13与单片机17的模数转换接口 AD0之间,用于对相对压力传感器13输出的相对压力信号进行滤波处理,得到滤波后的相对压力信号,该滤波后的相对压力信号经模数转换接口 AD0输入单片机17,该信号处理电路1的功能可以通过电磁兼容性(Electro Magnetic Compatibility,缩写EMC)控制器加上RC滤波电路来实现;信号处理电路2设置在绝对压力传感器15与单片机17的模数转换接口 AD1之间,用于对绝对压力传感器15输出的绝对压力信号进行滤波处理,得到滤波后的绝对压力信号,该滤波后的绝对压力信号经模数转换接口 AD1输入单片机17,该信号处理电路2的功能可以通过下拉电阻加上阻容RC滤波电路来实现;信号处理电路3设置在制动踏板传感器14与单片机17的信号输入接口 101之间,用于对制动踏板传感器14采集的制动踏板的开关信号进行滤波处理,得到滤波后的开关信号,该滤波后的开关信号经信号输入接口 101输入单片机17。
[0057]需要说明的图3所示的实施例中的模数转换接口 AD2(即上述的电压采样接口 )采集到的是精密电阻R(即上述实施例中的测流电阻)上的电压。
[0058]如图3所示,G、D、S分别是NM0S管的栅极、漏极、源极,NM0S管的栅极与单片机17的信号输出接口 100连接,漏极与真空栗11的一端连接,源极与精密电阻R的一端连接,精密电阻R的另一端接电源地GND,与NM0S管的源极串联,R阻值为毫欧级,用于通过流经该精密电阻R的电流表示真空栗11的工作电流;真空栗11的另一端与蓄电池KL30连接,其供电电压值为12V。
[0059]可选地,依据相对压力传感器线性曲线图,单片机将AD0接收到的相对压力信号转换为相对压力
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