CN104477158B - 一种用于电动汽车电动真空泵的监控方法 - Google Patents

一种用于电动汽车电动真空泵的监控方法 Download PDF

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Abstract

一种用于电动汽车电动真空泵的监控方法，涉及电动汽车真空泵控制领域。本发明设定整车控制单元具有三种启动模式，在正常控制模式时，当真空泵助力器的真空度低于真空泵开启阈值时，启动真空泵工作；当真空泵助力器的真空度高于真空泵关闭阈值时，停止真空泵工作。在安全控制模式时，根据不同的传感器故障，确定不同的真空泵开或闭阈值，根据实际真空度值与阈值的比较结果，控制真空泵。在真空泵连续工作时，启动故障诊断模式，对真空泵进行控制。本发明使真空***的控制更为合理，进而达到了行车更为安全的目的。

Description

一种用于电动汽车电动真空泵的监控方法
技术领域
本发明涉及电动汽车真空泵控制领域，特别涉及一种用于电动汽车电动真空泵的监控方法。
背景技术
电动汽车或混合动力汽车采用电动真空泵作为助力器的真空度来源，为确保制动时的安全性和可控性，需要控制***实时监控助力器真空度状态，对真空泵进行实时的控制，目前的控制***能够针对真空***真空状态对真空泵进行控制，但是对真空***的故障诊断及动作策略还不够完善，例如公布号为CN103863291A、名称为《一种对电动汽车真空泵控制***和控制方法》，仅仅考虑了真空***内的压力对真空度的影响，并未考虑与行车安全有关的其他因素出现问题时，有可能也使真空泵***受到影响，因此，目前的真空泵控制过程仅仅是一种粗略的控制。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于电动汽车电动真空泵的监控方法，通过不同的启动模式，实现对真空***的不同控制及故障诊断，在考虑行车安全的同时，使得真空***的控制更为合理。
本发明的技术方案是这样实现的：一种用于电动汽车电动真空泵的监控方法，其技术要点是：包括如下步骤：
步骤1：电动汽车上电后，对电动汽车上的传感器及真空泵进行自检；
步骤2：自检通过后，电动汽车上的整车控制单元根据各传感器的信号选择启动模式：步骤2.1：若各传感器均正常回传信号，则采用正常控制模式：
当真空泵助力器的真空度低于真空泵开启阈值时，启动真空泵工作，执行步骤3；
当真空泵助力器的真空度高于真空泵关闭阈值时，停止真空泵工作；
步骤2.2：若出现任一传感器无回传信号情况，则采用安全保护模式：
若无车速信号，则整车控制单元将指定某一车速，利用该车速来计算真空泵的开启阈值和关闭阈值，若实际真空度值低于真空泵开启阈值，则启动真空泵工作，执行步骤3；若实际真空度值高于真空泵关闭阈值，则停止真空泵工作；
若无制动踏板信号，则认为制动踏板已经踏下，根据车速信号，计算真空泵的开启阈值和关闭阈值，若实际真空度值低于真空泵开启阈值，驱动真空泵工作；若实际真空度值高于真空泵关闭阈值，则停止真空泵工作，同时启动真空泵警告灯；
若无大气压力信号，则指定某一大气压为当前大气压，指定真空泵开启阈值为某一固定值，若实际真空度值小于指定的真空泵开启阈值，则真空泵开启并持续一段时间，执行步骤3；
若无助力器真空度信号，启动真空泵警告灯，通过控制制动踏板，控制真空泵在指定时间内的开启、关闭；
步骤3：在真空泵连续工作时，实时监测真空助力器的真空度，该真空度值若在指定真空度范围内且未达到真空泵关闭阈值，则应开启真空泵，并持续一定时间，直到真空泵助力器的真空度达到真空泵的关闭阈值时停止；若真空度值未在指定真空度范围以内，则真空助力***故障，启动真空泵警告灯。
步骤2.2所述的若无车速信号，整车控制单元还应根据是否具有制动踏板信号来确定真空泵的开启阈值和关闭阈值。
步骤2.2所述的若无车速信号，则整车控制单元指定的某一车速，应至少大于30km/h。
步骤2.2所述的若无助力器真空度信号时，指定时间为10s。
步骤3所述的真空泵持续一定时间，应根据真空泵关闭阈值确定。
本发明的有益效果：本发明通过设定整车控制单元具有三种启动模式，分别是正常控制模式、安全启动模式、故障诊断及报警启动模式，针对不同的启动模式，分别对真空泵采用不同的控制策略，使真空***的控制更为合理，进而达到了行车更为安全的目的。
附图说明
图1为本发明实施例中电动汽车电动真空泵的监控***框图；
图2为本发明实施例中一种用于电动汽车电动真空泵的监控方法的总流程图；
图3为本发明实施例中电动汽车自检流程图；
图4为本发明实施例中正常启动模式流程图。
具体实施方式
下面结合附图1～4对本发明的实施例作进一步详细的说明。
本实施例中所采用的用于电动汽车电动真空泵的监控***如图1所示。其包括：整车控制单元1及分别与其连接的制动踏板转角传感器3、温度压力传感器4、车速传感器5、蓄电池6和控制继电器5，控制继电器5的一端连接真空助力***2，带有真空度传感器9的真空助力器2进一步包括：真空泵7及与其连接的助力器8，且真空泵一端还连接有控制继电器5。制动踏板转角传感器3、温度压力传感器4、车速传感器5及真空度传感器9分别将采集到的信号回传给控制器1。
电动汽车电动真空泵的监控的方法如图2所示。包括以下步骤：
对于步骤201，电动汽车上电后，电动汽车上开始自检。此时，真空泵警告灯持续点亮2s以提醒驾驶员注意，自检的控制过程如图3所示。在步骤301～308，整车控制单元ECU依次读取真空泵工作循环次数信号Ccycle、真空泵总工作时间t、制动踏板信号BLS、车速信号V、电压信号Vvolt、环境温度信号T、环境压力信号Patm、真空度信号VACb。在步骤309，驱动真空泵工作1s。在步骤310，判断此时的真空泵助力器内的压力是否升高至0.05Patm，如满足，则在步骤311，将真空泵警告灯关闭，自检过程结束，如不满足，则继续点亮真空泵警告灯，检查各传感器是否正常工作，重新启动自检过程。
对于步骤202，整车控制单元ECU根据各传感器的信号来选择控制策略，本实施例中的控制策略包括正常控制模式、安全启动模式、故障诊断及报警三种启动模式。
在电动汽车自检后，整车控制单元ECU启动正常控制模式，其流程如图4所示。在步骤401～步骤403，整车控制单元ECU接收大气压力信号Patm、车速信号V、制动踏板信号BLS，在步骤404，利用采集到的信号计算真空泵助力器的真空度值开启或关闭的阈值。在步骤405，读取真空泵状态。在步骤406判断真空泵是否开启，若开启，则在步骤407继续判断当前真空泵助力器的真空度值VACb是否大于真空泵的真空度关闭阈值VACoff，若大于，则在步骤408关闭真空泵，若小于，则在步骤410开启真空泵；若真空泵未开启，则在步骤409判断真空助力器中的真空度VACb是否小于真空泵开启阈值，若小于，则在步骤410开启真空泵，否则，在步骤408关闭真空泵。
若电动汽车的传感器中，有任一传感器出现故障，没有回传信号，则整车控制单元ECU启动安全启动模式，包括如下情形：
1）若无车速信号，即整车控制单元ECU检测不到来自CAN总线上的车速信号时，认定此时的车辆故障不严重，无需点亮真空泵警告灯。计算真空泵开启阈值或关闭阈值时，指定车速为大于30km/h，在该车速下，指定制动踏板信号BLS=1时，计算真空泵的开启阈值和关闭阈值分别为：
VACon=0.6Patm
VACoff=0.8Patm
在该车速下，指定制动踏板信号BLS=0时，计算真空泵的开启阈值及关闭阈值分别为：
VACon=0.7Patm
VACoff=0.8Patm
利用真空度传感器测量真空泵助力器中的实际真空度值，若实际真空度值低于真空泵开启阈值，则启动真空泵工作，执行步骤203；若实际真空度值高于真空泵关闭阈值，则停止真空泵工作；
2）若无制动踏板信号，则此时需点亮真空泵警告灯。计算真空泵开启阈值或关闭阈值时，指定制动踏板信号BLS=0，计算在指定的车速，如V>30km/h时，真空泵开启阈值或关闭阈值分别为：
VACon=0.7Patm
VACoff=0.8Patm
计算在指定的车速，如V<30km/h时，真空泵开启阈值或关闭阈值分别为：
VACon=0.6Patm
VACoff=0.7Patm
利用真空度传感器测量真空泵助力器中的实际真空度值，若实际真空度值低于真空泵开启阈值，则启动真空泵工作；若实际真空度值高于真空泵关闭阈值，则停止真空泵工作；
3）若无大气压力信号，应启动警告灯。指定当前大气压力为Patm=100kpa，车速为V<30m/h，指定真空泵开启阈值为VACon=0.5Patm，则利用真空度传感器测量真空泵助力器中的实际真空度值，若实际真空度值低于真空泵开启阈值，则启动真空泵工作，执行步骤203；若实际真空度值高于真空泵关闭阈值，则停止真空泵工作。
4）若无助力器真空度信号，此时无法或得助力器的真空度值，则应启动真空泵警告灯。同时，通过踩下制动踏板实现对真空泵的控制，每次踩下的时间设置为10s，即真空泵在10s内开启，之后停止。为了防止出现制动踏板一直被踩下、真空泵持续被使能工作的情况，要求每次启动真空泵前，要检测制动踏板信号是否由1变为0，只有制动踏板信号有变化，才允许下次通过制动踏板来控制真空泵开启。
在步骤203，在真空泵连续工作时，应利用真空度传感器实时监测真空助力器的真空度，本实施例中由制动踏板控制的真空泵连续工作的情况不试用于该故障诊断方法。
本实施例中，包括对真空泵***的故障诊断、真空度传感器的诊断以及相关其他设备的故障诊断。例如，本实施例指定真空泵关闭阈值为VACoff=0.7Patm，则若步骤202中检测到的实际真空度值落在指定的（0,0.3）Patm真空度范围内，则控制真空泵在8s内将真空助力器的压力抽到0.7 Patm，若未能在8s内实现，则说明真空泵***故障，应启动警告灯。
则若步骤202中检测到的实际真空度值落在指定的（0.3,0.6）Patm真空度范围内，则控制真空泵在6s内将真空助力器的压力抽到0.7 Patm，若未能在6s内实现，则说明真空泵***故障，应启动警告灯。
在例如，指定真空泵关闭阈值为VACoff=0.8Patm，则若步骤202中检测到的实际真空度值落在指定的（0,0.5）Patm真空度范围内，则控制真空泵在10s内将真空助力器的压力抽到0.8 Patm，若未能在10s内实现，则说明真空泵***故障，应启动警告灯。
则若步骤202中检测到的实际真空度值落在指定的（0.5,0.7）Patm真空度范围内，则控制真空泵在8s内将真空助力器的压力抽到0.8 Patm，若未能在8s内实现，则说明真空泵***故障，应启动警告灯。
再如，若真空传感器输出电压大于4.5V或小于0.5V并且持续时间大于等于100ms（可标定），则判定为真空度传感器故障。
又如，其他故障需要报警的情况还包括：1）助力器真空度低于0.3Patm；2）助力器泄漏；3）真空泵故障；4）无大气压力信号Patm或大气压信号异常；5）无真空度信号或真空度信号异常；6）真空泵工作循环次数≥300000次；7）真空泵工作循环次数≥400h。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域内的熟练的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，而不背离本发明的原理和实质。本发明的范围仅由所附权利要求书限定。

Claims (5)

1.一种用于电动汽车电动真空泵的监控方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1：电动汽车上电后，对电动汽车上的传感器及真空泵进行自检；
步骤2：自检通过后，电动汽车上的整车控制单元根据各传感器的信号选择启动模式：步骤2.1：若各传感器均正常回传信号，则采用正常控制模式：
当真空泵助力器的真空度低于真空泵开启阈值时，启动真空泵工作，执行步骤3；
当真空泵助力器的真空度高于真空泵关闭阈值时，停止真空泵工作；
步骤2.2：若出现任一传感器无回传信号情况，则采用安全保护模式：
若无车速信号，则整车控制单元将指定某一车速，利用该车速来计算真空泵的开启阈值和关闭阈值，实际真空度值与真空泵开启阈值进行比较，若实际真空度值低于真空泵开启阈值，则启动真空泵工作，执行步骤3；若实际真空度值高于真空泵关闭阈值，则停止真空泵工作；
若无制动踏板信号，则认为制动踏板已经踏下，根据车速信号，计算真空泵的开启阈值和关闭阈值，实际真空度值与真空泵开启阈值进行比较，若实际真空度值低于真空泵开启阈值，驱动真空泵工作；若实际真空度值高于真空泵关闭阈值，则停止真空泵工作，同时启动真空泵警告灯；
若无大气压力信号，则指定当前大气压，指定真空泵开启阈值为某一固定值，实际真空度值与真空泵开启阈值进行比较，若实际真空度值小于指定的真空泵开启阈值，则真空泵开启并持续一段时间，执行步骤3；
若无助力器真空度信号，启动真空泵警告灯，通过控制制动踏板，控制真空泵在指定时间内的开启和关闭；
步骤3：在真空泵连续工作时，实时监测真空助力器的真空度，该真空度值若在指定真空度范围内且未达到真空泵关闭阈值，则开启真空泵工作，并持续一定时间，直到真空泵助力器的真空度达到真空泵的关闭阈值时停止；若真空度值未在指定真空度范围以内，则真空助力***故障，启动真空泵警告灯。
2.如权利要求1所述的用于电动汽车电动真空泵的监控方法，其特征在于：步骤2.2所述的若无车速信号，整车控制单元还应根据是否具有制动踏板信号来确定真空泵的开启阈值和关闭阈值。
3.如权利要求1所述的用于电动汽车电动真空泵的监控方法，其特征在于：步骤2.2所述的若无车速信号，则整车控制单元指定的某一车速，应至少大于30km/h。
4.如权利要求1所述的用于电动汽车电动真空泵的监控方法，其特征在于：步骤2.2所述的若无助力器真空度信号时，指定时间为10s。
5.如权利要求1所述的用于电动汽车电动真空泵的监控方法，其特征在于：步骤3所述的真空泵持续一定时间，应根据真空泵关闭阈值和指定的真空度范围确定。
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