一種基于工況對汽車制動系統(tǒng)電子真空泵進行調(diào)節(jié)的方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于工況對汽車制動系統(tǒng)電子真空泵進行調(diào)節(jié)的方法及裝置，在汽車制動系統(tǒng)的真空助力器內(nèi)設置真空度傳感器，通過真空度傳感器對真空助力器中的真空度進行采集并轉(zhuǎn)換為真空度電壓與代表預設真空度的比較基準電壓進行比較；所述比較基準電壓為可變電壓，以調(diào)節(jié)大氣壓力與真空助力器中的真空腔壓力的差值。該裝置包括比較電壓調(diào)節(jié)電路、比較電壓調(diào)節(jié)器、比較輸出電路及真空度傳感器；所述裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作方便；通過對傳感器的輸入信號與基準信號進行對比，來調(diào)節(jié)和控制電子真空泵的啟停動作。在不同環(huán)境氣壓下，自動維持真空助力器真空腔與外界的壓力差，保證用戶制動感覺的一致性和制動效能的完好。
【專利說明】一種基于工況對汽車制動系統(tǒng)電子真空泵進行調(diào)節(jié)的方法及裝置

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于工況對汽車制動系統(tǒng)電子真空泵進行調(diào)節(jié)的方法及裝置。

【背景技術】
[0002]隨著汽車與電子工業(yè)水平的不斷發(fā)展，電子技術在現(xiàn)代汽車工業(yè)上的應用越來越廣泛，汽車上原有的機械控制裝置都逐漸被電子控制裝置所取代，整車的性能、技術水平不斷趨于完善。電子技術的應用對于改進汽車性能、提高行駛安全、降低污染、節(jié)約能源有著非常重要的作用。作為關于汽車安全和舒適性的關鍵性部件，制動系統(tǒng)的發(fā)展也必將隨著電子化趨勢不斷進步。
[0003]作為一種新興的汽車用真空源，電子真空泵已經(jīng)開始逐步的使用在電動汽車以及部分高檔轎車之上。用于作為基礎真空源，或者在真空度不足的時候作為補充真空源，保證汽車在制動的時候有足夠的負壓，提供穩(wěn)定的助力，保障行車安全。
[0004]電子真空泵具有高效率，高能效比，高可控制性的特點。由于真空泵完全由電源供能，其起停狀態(tài)可以很方便的通過電氣部件來控制，因此可以有更多元化的調(diào)節(jié)方式，適應不同的工況來工作。另外由于制動踏板力的大小與真空助力器的真空度大小成反比的關系，可以通過調(diào)節(jié)真空助力器的真空度，來調(diào)節(jié)制動時候的用戶感受。
[0005]目前汽車上使用的電子真空泵控制電路如圖1，Pin30接電源正極，Pin31接電源負極，on接汽車ECU的輸出信號，輸出信號的門限值在ECU中標定為一定值，當真空助力器的真空度過低的時候，真空度傳感器輸出電壓低于門限值，ECU輸出高電平，電子真空泵開始工作，直到達到真空度傳感器信號達到門限值，ECU輸出低電平，電子真空泵停止工作。運用這種方法控制的真空助力系統(tǒng)，其真空助力器真空腔里的氣壓將保持在一個固定值。當由于各種原因，譬如說海拔改變，溫度改變，導致外界的環(huán)境壓力發(fā)生變化時，傳統(tǒng)的真空助力泵助力系統(tǒng)的真空度并不會發(fā)生改變，因此真空助力器的真空腔與外界的壓力差發(fā)生變化。而眾所周知，制動踏板力的大小與真空助力器真空腔壓力和大氣環(huán)境壓力差為成反比的關系，制動效果與該壓力差成正比關系，這時候踏板腳感和制動效果就會隨之發(fā)生非遵循顧客意志的改變。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供了一種基于工況對汽車制動系統(tǒng)電子真空泵進行調(diào)節(jié)的方法及裝置，其目的在于，克服現(xiàn)有技術中在外界壓力發(fā)生變化時，無法控制電子真空泵使得真空助力器中的真空腔壓力與外界壓力差值保持一致的問題。
[0007]—種基于工況對汽車制動系統(tǒng)電子真空泵進行調(diào)節(jié)的方法，在汽車制動系統(tǒng)的真空助力器內(nèi)設置真空度傳感器，通過真空度傳感器對真空助力器中的真空度進行采集并轉(zhuǎn)換為真空度電壓，然后與代表預設真空度的比較基準電壓進行比較，若真空度電壓小于比較基準電壓，即真空助力器內(nèi)真空度小于預設真空度，則啟動電子真空泵，增大真空助力器內(nèi)的真空度，直到真空度電壓與比較基準電壓相等時，停止電子真空泵工作；所述比較基準電壓為可變電壓，以調(diào)節(jié)大氣壓力與真空助力器中的真空腔壓力的差值。
[0008]所述的比較基準電壓由比較基準電壓電路提供，所述的比較基準電壓電路內(nèi)設有可變電阻，所述的可變電阻由手動設置阻值以調(diào)整比較基準電壓電路輸出的比較基準電壓。
[0009]通過手動設置阻值，改變作為真空泵啟停控制的比較基準電壓，使得真空泵內(nèi)的壓力與大氣壓之間的差值發(fā)生相應變化，從而提供相應工況下所需維持的大氣壓與真空泵中的真空腔壓力之間的固定差值，以適用多工況的需要。
[0010]所述比較基準電壓由比較基準電壓電路提供，所述的比較基準電壓電路內(nèi)設有壓敏電阻，所述的壓敏電阻隨大氣壓變化而改變阻值以調(diào)整比較基準電壓電路輸出的比較基準電壓。
[0011]采用壓敏電阻，外界環(huán)境中的大氣壓發(fā)生變化，比較基準電壓同步跟隨變化，使得真空泵內(nèi)的壓力與大氣壓同時變化，故大氣壓與真空泵中的真空腔壓力之間的差值能夠保持在設定的固定差值，而不是真空腔壓力維持在固定值，從而保證在外界環(huán)境發(fā)生變化時任意工況下，均能提供固定差值，滿足制動效果的需要。
[0012]所述的壓敏電阻阻值與大氣壓的壓力值呈線性關系。
[0013]電阻值與大氣壓成線性關系的壓敏電阻，無需額外的設計，能夠準確提供所需的比較基準電壓，作為真空泵啟?？刂频拈T限值。
[0014]一種基于工況對汽車制動系統(tǒng)電子真空泵進行調(diào)節(jié)的裝置，采用所述基于工況對汽車制動系統(tǒng)電子真空泵進行調(diào)節(jié)的方法，包括比較電壓調(diào)節(jié)電路、比較電壓調(diào)節(jié)器、比較輸出電路及真空度傳感器；
[0015]所述車載電源為比較電壓調(diào)節(jié)電路供電；
[0016]所述比較電壓調(diào)節(jié)器與比較電壓調(diào)節(jié)電路相連，用于調(diào)節(jié)比較電壓調(diào)節(jié)電路輸出的基準比較電壓；
[0017]所述真空度傳感器安裝于真空助力器中，所述比較輸出電路的兩個輸入端分別與比較電壓調(diào)節(jié)電路的輸出端和真空度傳感器相連，所述比較輸出電路的輸出端與電子真空泵的控制端相連。
[0018]所述比較電壓調(diào)節(jié)器中的調(diào)壓模塊為變阻器。
[0019]變阻器能夠簡單快速的實現(xiàn)分壓，從而改變比較基準電壓，提供相應工況下所需維持的大氣壓與真空泵中的真空腔壓力之間的差值，以適用多工況的需要。
[0020]所述比較電壓調(diào)節(jié)器中的調(diào)壓模塊為壓敏電阻。
[0021]所述比較電壓調(diào)節(jié)器中的調(diào)壓模塊為串聯(lián)的變阻器和壓敏電阻。
[0022]利用變阻器改變相應工況所需的比較基準電壓的固定可變部分，所述固定可變部分對應某工況下所需維持的大氣壓與真空泵中的真空腔壓力之間的固定差值；利用壓敏電阻跟隨大氣壓同步改變比較基準電壓的實時可變部分，所述實時可變部分對應使得大氣壓與真空泵中的真空腔壓力之間的差值能夠保持在設定的固定差值的比較基準電壓，兩者疊加得到在相應工況下所需的比較基準電壓，保證在任意環(huán)境下，相應工況下所需維持的大氣壓與真空泵中的真空腔壓力之間的差值不變。
[0023]所述變阻器上設有顯示單元。
[0024]通過顯示單元可以直觀的看到變阻器上設置的阻值，通過相應工況所需的阻值進行調(diào)節(jié)。
[0025]還包括與車載電源相連的穩(wěn)壓電路，所述穩(wěn)壓電路與所述比較電壓調(diào)節(jié)電路相連。
[0026]所述穩(wěn)壓電路與車載電源相連，能夠為該裝置提供穩(wěn)定可靠的電源。
[0027]有益效果
[0028]本發(fā)明提供了一種基于工況對汽車制動系統(tǒng)電子真空泵進行調(diào)節(jié)的方法及裝置，在汽車制動系統(tǒng)的真空助力器內(nèi)設置真空度傳感器，通過真空度傳感器對真空助力器中的真空度進行采集并轉(zhuǎn)換為真空度電壓，然后與代表預設真空度的比較基準電壓進行比較，若真空度電壓小于比較基準電壓，即真空助力器內(nèi)真空度小于預設真空度，則啟動電子真空泵，增大真空助力器內(nèi)的真空度，直到真空度電壓與比較基準電壓相等時，停止電子真空泵工作；所述比較基準電壓為可變電壓，以調(diào)節(jié)大氣壓力與真空助力器中的真空腔壓力的差值。該裝置包括比較電壓調(diào)節(jié)電路、比較電壓調(diào)節(jié)器、比較輸出電路及真空度傳感器；所述裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作方便；通過大量的研究發(fā)現(xiàn)了電子汽車中制動效果在環(huán)境變化時效果不佳的問題，是由于環(huán)境大氣壓變化時，真空泵中真空腔壓力的調(diào)節(jié)一直維持在一個固定值，從而使得真空泵中真空腔壓力在調(diào)節(jié)過程中與大氣壓的差值發(fā)生了變化，而無法保持固定差值引起的；因此通過巧妙的設置電壓可變的比較基準電壓，解決了這個問題，具體優(yōu)點如下:
[0029]1.操作者可以根據(jù)自身的不同需求手動對制動系統(tǒng)工況所需的比較基準電壓進行調(diào)節(jié)，通過改變比較基準電壓的固定可變部分，得到不同工況所需的固定壓力差值，以達到改善制動踏板腳感，制動效能的目的，增強用戶體驗；
[0030]2.在不同環(huán)境氣壓下，自動維持真空助力器真空腔與外界的壓力差，保證用戶制動感覺的一致性和制動效能的完好，對防止高原地區(qū)的制動踏板變硬，或者環(huán)境壓力突變時易發(fā)生的剎車距離增長，追尾事故概率增加的隱患；
[0031]3.緊急制動或者連續(xù)制動導致真空度急劇下降時，可快速自行介入，有效保證制動效果；
[0032]4.制動時發(fā)動機失效則可提供真空源，保證安全性，例如在長下坡路上發(fā)動機失效熄火后，自動介入，增強制動系統(tǒng)的可靠性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]圖1為現(xiàn)有技術中真空泵的控制電路圖；
[0034]圖2為本發(fā)明所述裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖3為本發(fā)明中所述穩(wěn)壓電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖4為應用本發(fā)明所述裝置控制真空泵的控制電路示意圖；
[0037]標號說明:1-穩(wěn)壓電路、2-比較電壓調(diào)節(jié)電路、3-比較電壓調(diào)節(jié)器、4-比較輸出電路。

【具體實施方式】
[0038]下面將結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步的說明。
[0039]一種基于工況對汽車制動系統(tǒng)電子真空泵進行調(diào)節(jié)的方法，在汽車制動系統(tǒng)的真空助力器內(nèi)設置真空度傳感器，通過真空度傳感器對真空助力器中的真空度進行采集并轉(zhuǎn)換為真空度電壓，然后與代表預設真空度的比較基準電壓進行比較，若真空度電壓小于比較基準電壓，即真空助力器內(nèi)真空度小于預設真空度，則啟動電子真空泵，增大真空助力器內(nèi)的真空度，直到真空度電壓與比較基準電壓相等時，停止電子真空泵工作；所述比較基準電壓為可變電壓，以調(diào)節(jié)大氣壓力與真空助力器中的真空腔壓力的差值。
[0040]所述的比較基準電壓由比較基準電壓電路提供，所述的比較基準電壓電路內(nèi)設有可變電阻，所述的可變電阻由手動設置阻值以調(diào)整比較基準電壓電路輸出的比較基準電壓。
[0041]通過手動設置阻值，改變作為真空泵啟?？刂频谋容^基準電壓，使得真空泵內(nèi)的壓力與大氣壓之間的差值發(fā)生相應變化，從而提供相應工況下所需維持的大氣壓與真空泵中的真空腔壓力之間的固定差值，以適用多工況的需要。
[0042]所述比較基準電壓由比較基準電壓電路提供，所述的比較基準電壓電路內(nèi)設有壓敏電阻，所述的壓敏電阻隨大氣壓變化而改變阻值以調(diào)整比較基準電壓電路輸出的比較基準電壓。
[0043]采用壓敏電阻，外界環(huán)境中的大氣壓發(fā)生變化，比較基準電壓同步跟隨變化，使得真空泵內(nèi)的壓力與大氣壓同時變化，故大氣壓與真空泵中的真空腔壓力之間的差值能夠保持在設定的固定差值，而不是真空腔壓力維持在固定值，從而保證在外界環(huán)境發(fā)生變化時任意工況下，均能提供固定差值，滿足制動效果的需要。
[0044]所述的壓敏電阻阻值與大氣壓的壓力值呈線性關系。
[0045]電阻值與大氣壓成線性關系的壓敏電阻，無需額外的設計，能夠準確提供所需的比較基準電壓，作為真空泵啟?？刂频拈T限值。
[0046]如圖2所示，一種基于工況對汽車制動系統(tǒng)電子真空泵進行調(diào)節(jié)的裝置，采用所述基于工況對汽車制動系統(tǒng)電子真空泵進行調(diào)節(jié)的方法，包括比較電壓調(diào)節(jié)電路2、比較電壓調(diào)節(jié)器3、比較輸出電路4及真空度傳感器；
[0047]所述車載電源為比較電壓調(diào)節(jié)電路供電；
[0048]所述比較電壓調(diào)節(jié)器與比較電壓調(diào)節(jié)電路相連，用于調(diào)節(jié)比較電壓調(diào)節(jié)電路輸出的基準比較電壓；
[0049]所述真空度傳感器安裝于真空助力器中，所述比較輸出電路的兩個輸入端分別與比較電壓調(diào)節(jié)電路的輸出端和真空度傳感器相連，所述比較輸出電路的輸出端與電子真空泵的控制端相連。
[0050]所述比較電壓調(diào)節(jié)器中的調(diào)壓模塊為變阻器。
[0051]變阻器能夠簡單快速的實現(xiàn)分壓，從而改變比較基準電壓，提供相應工況下所需維持的大氣壓與真空泵中的真空腔壓力之間的差值，以適用多工況的需要。
[0052]所述比較電壓調(diào)節(jié)器中的調(diào)壓模塊為壓敏電阻。
[0053]所述比較電壓調(diào)節(jié)器中的調(diào)壓模塊為串聯(lián)的變阻器和壓敏電阻。
[0054]利用變阻器改變相應工況所需的比較基準電壓的固定可變部分，所述固定可變部分對應某工況下所需維持的大氣壓與真空泵中的真空腔壓力之間的固定差值；利用壓敏電阻跟隨大氣壓同步改變比較基準電壓的實時可變部分，所述實時可變部分對應使得大氣壓與真空泵中的真空腔壓力之間的差值能夠保持在設定的固定差值的比較基準電壓，兩者疊加得到在相應工況下所需的比較基準電壓，保證在任意環(huán)境下，相應工況下所需維持的大氣壓與真空泵中的真空腔壓力之間的差值不變。
[0055]所述變阻器上設有顯示單元。
[0056]通過顯示單元可以直觀的看到變阻器上設置的阻值，通過相應工況所需的阻值進行調(diào)節(jié)。
[0057]如圖3所示，還包括與車載電源相連的穩(wěn)壓電路1，所述穩(wěn)壓電路與所述比較電壓調(diào)節(jié)電路相連。
[0058]所述穩(wěn)壓電路與車載電源相連，能夠為該裝置提供穩(wěn)定可靠的電源。
[0059]整個裝置的工作原理如圖4所示，穩(wěn)壓電路UO端口和Vc++連接汽車繼電器盒，在車鑰匙插入后通電；Ux端口連接真空助力器真空度傳感器輸出端；輸出電壓U端口連接真空泵正負極。將車載電源的輸出電壓經(jīng)過穩(wěn)壓電路進行穩(wěn)壓，再通過比較電壓調(diào)節(jié)電路輸出比較基準電壓Ur，通過將真空度傳感器的信號電壓Ux與基準比較電壓Ur進行比較來輸出真空泵啟停控制電壓U的值，從而控制電子真空泵的工作；
[0060]當真空度下降的時候，真空度傳感器信號電壓Ux隨之下降，當Ux下降到低于基準電壓Ur的時候，比較電路輸出高電平，繼電器動作，輸出端U的電壓為車載電源電壓，此時真空泵工作，開始抽取真空，當真空度隨真空泵工作而增加的直到超過門限值，此時Ux隨之增加到大于Ur，比較電路輸出低電平，繼電器停止工作。這樣便達到了通過將Ux與Ur進行比較來控制電子真空泵啟停的目的。
[0061]比較電壓調(diào)節(jié)器為直觀的可視化調(diào)節(jié)器，可根據(jù)使用者需要來調(diào)節(jié)比較基準電壓Ur的大小。
[0062]本裝置通過將真空度傳感器輸出的真空度信號與基準電壓進行比較來控制電子真空泵的開閉，以達到維持真空助力器真空度的目的，根據(jù)用戶和整車工況的需要，比較電壓調(diào)節(jié)電路可以對基準電壓輸出電路的輸出電壓進行調(diào)節(jié)，從而控制真空助力器真空度，最終實現(xiàn)對踏板力和制動效果的調(diào)節(jié)。
【權利要求】
1.一種基于工況對汽車制動系統(tǒng)電子真空泵進行調(diào)節(jié)的方法，在汽車制動系統(tǒng)的真空助力器內(nèi)設置真空度傳感器，通過真空度傳感器對真空助力器中的真空度進行采集并轉(zhuǎn)換為真空度電壓，然后與代表預設真空度的比較基準電壓進行比較，若真空度電壓小于比較基準電壓，即真空助力器內(nèi)真空度小于預設真空度，則啟動電子真空泵，增大真空助力器內(nèi)的真空度，直到真空度電壓與比較基準電壓相等時，停止電子真空泵工作；其特征在于，所述比較基準電壓為可變電壓，以調(diào)節(jié)大氣壓力與真空助力器中的真空腔壓力的差值。
2.根據(jù)權利要求1所述基于工況對汽車制動系統(tǒng)電子真空泵進行調(diào)節(jié)的方法，其特征在于，所述的比較基準電壓由比較基準電壓電路提供，所述的比較基準電壓電路內(nèi)設有可變電阻，所述的可變電阻由手動設置阻值以調(diào)整比較基準電壓電路輸出的比較基準電壓。
3.根據(jù)權利要求1所述的基于工況對汽車制動系統(tǒng)電子真空泵進行調(diào)節(jié)的方法，其特征在于，所述比較基準電壓由比較基準電壓電路提供，所述的比較基準電壓電路內(nèi)設有壓敏電阻，所述的壓敏電阻隨大氣壓變化而改變阻值以調(diào)整比較基準電壓電路輸出的比較基準電壓。
4.根據(jù)權利要求3所述的基于工況對汽車制動系統(tǒng)電子真空泵進行調(diào)節(jié)的方法，其特征在于，所述的壓敏電阻阻值與大氣壓的壓力值呈線性關系。
5.一種基于工況對汽車制動系統(tǒng)電子真空泵進行調(diào)節(jié)的裝置，其特征在于，采用權利要求I所述基于工況對汽車制動系統(tǒng)電子真空泵進行調(diào)節(jié)的方法，包括比較電壓調(diào)節(jié)電路、比較電壓調(diào)節(jié)器、比較輸出電路及真空度傳感器； 所述車載電源為比較電壓調(diào)節(jié)電路供電； 所述比較電壓調(diào)節(jié)器與比較電壓調(diào)節(jié)電路相連，用于調(diào)節(jié)比較電壓調(diào)節(jié)電路輸出的基準比較電壓； 所述真空度傳感器安裝于真空助力器中，所述比較輸出電路的兩個輸入端分別與比較電壓調(diào)節(jié)電路的輸出端和真空度傳感器相連，所述比較輸出電路的輸出端與電子真空泵的控制端相連。
6.根據(jù)權利要求5所述的基于工況對汽車制動系統(tǒng)電子真空泵進行調(diào)節(jié)的裝置，其特征在于，所述比較電壓調(diào)節(jié)器中的調(diào)壓模塊為變阻器。
7.根據(jù)權利要求5所述的基于工況對汽車制動系統(tǒng)電子真空泵進行調(diào)節(jié)的裝置，其特征在于，所述比較電壓調(diào)節(jié)器中的調(diào)壓模塊為壓敏電阻。
8.根據(jù)權利要求5所述的基于工況對汽車制動系統(tǒng)電子真空泵進行調(diào)節(jié)的裝置，其特征在于，所述比較電壓調(diào)節(jié)器中的調(diào)壓模塊為串聯(lián)的變阻器和壓敏電阻。
9.根據(jù)權利要求6或8所述的基于工況對汽車制動系統(tǒng)電子真空泵進行調(diào)節(jié)的裝置，其特征在于，所述變阻器上設有顯示單元。
10.根據(jù)權利要求5-8任一項所述的基于工況對汽車制動系統(tǒng)電子真空泵進行調(diào)節(jié)的裝置，其特征在于，還包括與車載電源相連的穩(wěn)壓電路，所述穩(wěn)壓電路與所述比較電壓調(diào)節(jié)電路相連。
【文檔編號】B60T13/72GK104149766SQ201410373286
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年7月31日 優(yōu)先權日:2014年7月31日
【發(fā)明者】楊方, 羅朝培, 盧晉成 申請人:廣汽菲亞特汽車有限公司