一种基于海拔信号的电动汽车真空泵控制方法与流程

1.本发明涉及汽车制动控制领域，特别涉及一种基于海拔信号的电动汽车真空泵控制方法。


背景技术：

2.新能源汽车制动系统与燃油车结构基本一致，不同地方主要体现为燃油车依靠发动机进气管作为真空源，而新能源车辆没有发动机提供的真空源，故而采用单独的真空泵进行真空助力。通过安装在真空罐或真空管路中的真空压力传感器，实时检测真空罐内的真空压力。控制单元根据传感器采集的真空压力值控制真空泵启停、进行真空泵故障检测。
3.但现有技术中真空泵的控制逻辑并不完善，在不同海拔地理位置下采用相同的制动助力控制策略，无法适应不同的地理位置对制动助力的需求，同时对于故障的检测策略过于单一等，而且对故障后的应对也不够完善。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于海拔信号的电动汽车真空泵控制方法，用于解决上述至少一个技术问题。
5.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种基于海拔信号的电动汽车真空泵控制方法，包括，
6.获取车辆当前海拔值并将其转换成车辆当前位置的大气压力值ap；
7.通过ap-vac对照表获取当前海拔下的真空泵启停真空度阈值和工作周期，并按照获取的当前海拔下的真空泵启停真空度阈值和工作周期对真空泵进行控制；
8.其中ap-vac对照表为预先通过实验标定获取的在海拔值匹配的大气压力值与真空泵启停真空度阈值、工作周期的对应关系表。
9.在获取的当前海拔值无效或大气压力值无效时，采用预先存储的大气压力值来获取用于控制真空泵的真空泵启停真空度阈值和工作周期；当海拔值或大气压力值回复正常后采用实时获取的海拔值转换得到用于控制真空泵的真空泵启停真空度阈值和工作周期。
10.预先存储的大气压力值为周期性的启动gps定位信号获取车辆的位置信号，基于车辆的位置信号转换成车辆位置对应的海拔及大气压力值进行存储。
11.在对真空泵进行控制过程中，对接收到的真空压力传感器的硬线信号进行判断，根据硬线信号对真空压力传感器进行故障判断；当判断真空压力传感器出现故障时若检测到制动踏板被踩下，则使能真空泵工作设定时间。
12.所述硬线信号为真空压力传感器输出的电压信号，根据电压信号的数值与正常数值的对比判断真空压力传感器是否故障。
13.在对真空泵进行控制过程中，对真空泵的漏气故障和打气故障进行检测，当真空泵未工作且制动踏板未动作时，循环获取漏气检测时间内真空度变化值，若变化值大于设于设定阈值，则判断属于真空泵漏气故障；在真空泵工作状态下且制动踏板未动作时，获取
打气检测时间阈值内真空度变化值，并将其与正常状态下的真空度变化值进行比较，若差异大于设定阈值，则判断真空泵打气故障。
14.在检测到真空泵处于漏气故障或打气故障后通过车载仪表发出故障报警信号。
15.根据真空度变化值与设定阈值之间差异的大小来判断故障属于轻度故障或严重故障，当真空泵处于严重故障时，真空泵真空度高于真空度关闭阈值时，仍然控制真空泵周期性工作。
16.本发明的优点在于：本发明对真空泵策略控制更加完善，能够兼顾不同海拔下不同大气压时车辆制动系统对真空泵真空度的需求，提高车辆驾驶舒适性，同时使故障诊断更加全面、准确，真空泵检测到故障后也有合理完善的应对措施。
附图说明
17.下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：
18.图1为本发明真空泵控制系统示意图。
具体实施方式
19.下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
20.本技术主要针对现有的许多真空泵控制逻辑对车辆实际所处的地理位置考虑较少，对于真空泵的启停控制单一，无法兼顾不同海拔下不同大气压时车辆对真空泵真空度的需求，导致驾驶员感受到的制动助力效果参差不齐以及故障控制策略的缺失或不完善造成的控制策略的不合理而设计一种新的真空泵控制策略。
21.实施例1：
22.真空泵控制策略方案如下：
23.真空泵控制
24.首先根据真空度压力传感器得到真空度vac；
25.获取车辆当前的海拔值，由海拔-气压计算公式确定当前车辆位置的外部大气压力值ap；
26.使用外部大气压值ap,与各海拔位置真空泵试验数据制定ap-vac表格，确定不同海拔时，对应的真空泵启停真空度阈值(vac_on、vac_off)与工作周期。工作周期为每次启动工作的周期时间，vac_on、vac_off分别为真空度开启阈值和关闭阈值。
27.根据外部大气压值ap，查表得到当前位置最合适的真空泵启停真空度阈值与工作周期；
28.采用周期性工作方式避免真空泵过长时时间工作，造成泵体损坏。
29.故障诊断策略：
30.真空泵故障诊断包括对输入信号的诊断和泵体状态的诊断；
31.输入信号中的真空压力传感器硬线信号为电压信号，通过传感器电压值范围判断真空泵传感器是否故障，若电压值在常规范围内，则真空泵传感器正常；若电压值超过正常范围或与电源、地短路，则判断真空泵传感器故障；
32.输入信号中的海拔信号由其他部件提供，若海拔值无效则启用内存中的海拔状
态，待海拔值恢复正常后，立即更新；
33.泵体状态故障诊断分为真空泵漏气故障和真空泵打气故障，制动踏板踩下会消耗真空；
34.满足条件真空泵未工作、且无制动踏板动作时，循环截取漏气检测时间内的真空度差值，观测真空泵的真空度变化，若变化值超过合理范围，根据严重度分为真空泵轻度/严重漏气故障；
35.满足条件真空泵在工作、且无制动踏板动作时，截取打气检测时间内的真空度差值，观测真空泵的真空度变化，将变化值与真空泵工作时真空度变化曲线比较，若变化值与曲线差异过大，在故障检测时间内达不到打气要求，根据严重度分为真空泵轻度/严重打气故障。
36.故障后处理策略：
37.由2中故障诊断得到真空泵的三种故障状态传感器故障、轻度故障、严重故障，若检测到真空泵故障仅停止真空泵故障，会使真空助力完全失效，所以需针对不同故障状态进行相应的控制策略。
38.检测到真空泵轻度故障时，若真空泵真空度高于启动阈值，真空泵周期性工作，直到故障启动条件不满足；
39.检测到真空泵严重故障时，若真空泵真空度高于关闭阈值，真空泵周期性工作，直到故障启动条件不满足；
40.检测到真空压力传感器故障时，若检测到制动踏板踩下，则使能真空泵一段时间，此时若真空泵非泵体故障，该逻辑仍能提供制动助力，时真空助力不至于完全失效。
41.实施例2：
42.如图1所示，为本技术的真空泵的控制原理图，真空泵的驱动控制是由真空泵控制器来实现控制的，而真空度传感器检测的真空度数值是发送给真空泵控制器来进行控制的，真空泵控制器通过can连接整车其它控制器进行数据获取和协同控制，对真空泵的控制策略如下：
43.一种基于海拔信号的电动汽车真空泵控制方法，包括，获取车辆当前海拔值并将其转换成车辆当前位置的大气压力值ap；可以通过海拔传感器获取海拔值然后再转换成打气压力值，或者直接采用大气压力传感器来采集大气压力值ap，因为海拔值和大气压力值是成比例关系的，可以通过查表或曲线的方式进行海拔值和大气压力值的转换。
44.通过ap-vac对照表获取当前海拔下的真空泵启停真空度阈值和工作周期，并按照获取的当前海拔下的真空泵启停真空度阈值和工作周期对真空泵进行控制；首先将当前海拔转换成对应的大气压力值ap，然后根据实时的ap值通过查表的方式获取ap对应的avc，avc是指用于控制真空泵工作的真空泵启停真空度阈值和工作周期，其中ap-vac对照表为预先通过实验标定获取的在海拔值匹配的大气压力值与真空泵启停真空度阈值、工作周期的对应关系表。真空度阈值包括启动阈值和关闭阈值，根据获取的启动阈值和关闭阈值以及启动关闭工作的周期时间来对真空泵的工作进行控制。这样就做到了根据海拔或者说大气压压力值而动态变化启动阈值和关闭阈值以及周期从而做到可以根据大气压合理的变化控制真空泵的工作，从而更好的匹配用户的制动需求，在不同的海拔下均能达到相同或可靠的、线性的制动助力。
45.在获取的当前海拔值无效或大气压力值无效时，采用预先存储的大气压力值来获取用于控制真空泵的真空泵启停真空度阈值和工作周期；当海拔值或大气压力值回复正常后采用实时获取的海拔值转换得到用于控制真空泵的真空泵启停真空度阈值和工作周期。这种方式可以避免大气压力数值获取出现故障后造成了真空泵无法工作的缺陷。当前海拔值无效或大气压力值无效包括获取的大气压力数值异常、大气压力数值获取不到等故障状态，那么就需要采用存储的大气力数值来作为安全阈值来进行控制。
46.预先存储的大气压力值为周期性的启动gps定位信号获取车辆的位置信号，基于车辆的位置信号转换成车辆位置对应的海拔及大气压力值进行存储。每次启动后获取得到的大气压力数值会覆盖上一次的大气压力数值，从而保证数值的实时周期更新。因为车辆的开车速度是有限的，当设置的周期为几个小时，那么距离上一个周期本次故障时，其大气压变化也不会太大，以一个周期前获取的大气压进进行真空泵的控制其误差相对较小但是却能够保证真空泵的可靠工作和运行。
47.在本技术中不仅依据大气压进行真空泵的控制，还会在控制过程中对故障进行分析判断并及时给出故障提醒同时给出故障下的安全可靠控制：
48.在对真空泵进行控制过程中，对接收到的真空压力传感器的硬线信号进行判断，根据硬线信号对真空压力传感器进行故障判断；当判断真空压力传感器出现故障时若检测到制动踏板被踩下，则使能真空泵工作设定时间。硬线信号为真空压力传感器输出的电压信号，根据电压信号的数值与正常数值的对比判断真空压力传感器是否故障。在真空泵压力传感器出现故障时依然控制真空泵的工作可以保证系统的可靠运行，不至于真空泵传感器故障而无法提供助理的缺陷。
49.在对真空泵进行控制过程中，对真空泵的漏气故障和打气故障进行检测，当真空泵未工作且制动踏板未动作时，循环获取漏气检测时间内真空度变化值，若变化值大于设于设定阈值，则判断属于真空泵漏气故障；在真空泵工作状态下且制动踏板未动作时，获取打气检测时间阈值内真空度变化值，并将其与正常状态下的真空度变化值进行比较，若差异大于设定阈值，则判断真空泵打气故障。
50.根据真空度变化值与设定阈值之间差异的大小来判断故障属于轻度故障或严重故障，当真空泵处于严重故障时，真空泵真空度高于真空度关闭阈值时，仍然控制真空泵周期性工作。在故障时通过这种控制策略保证系统的可靠运行，避免在故障下的失效。
51.在检测到真空泵处于漏气故障或打气故障后通过车载仪表发出故障报警信号，及时提醒用户维修。
52.显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。