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原文传递一种考虑高原环境的电动车制动用双电动真空泵组合真空助力系统

专利名称：	一种考虑高原环境的电动车制动用双电动真空泵组合真空助力系统
摘要：	本发明提供一种考虑高原环境的电动车制动用双电动真空泵组合真空助力系统，属于电动车制动技术领域，该方案由电子控制单元、两个继电器、两个电动真空泵、两个开关电磁阀、两个单向阀、真空度传感器、真空罐、真空助力器、蓄电池和大气压力传感器组成；电子控制单元可根据大气压力值判断汽车行驶地区的海拔高度，根据真空助力系统的真空度值判断是否需要电动真空泵工作，并通过电动真空泵的不同组合满足不同海拔高度的制动真空助力需求，在保持制动感觉的一致性的同时，保证制动安全性和舒适性；并有效解决现有单电动真空泵方案中存在的真空助力性能与电动真空泵能耗之间的矛盾问题，同时两个电动真空泵可互为冗余，提高制动助力系统的可靠性。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	山东;37
申请人：	山东理工大学
发明人：	杨坤;王杰;肖锦钊;谭迪;付宏勋;陈玉;董丹秀
专利状态：	有效
申请日期：	2019-08-22T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-12T00:00:00+0800
申请号：	CN201910778031.2
公开号：	CN110435617A
分类号：	B60T13/52(2006.01);B;B60;B60T;B60T13
申请人地址：	255086山东省淄博市高新技术开发区高创园A座313室
主权项：	1.一种考虑高原环境的电动车制动用双电动真空泵组合真空助力系统，其特征在于：由电子控制单元(1)、第一继电器(2)、第一电动真空泵(3)、第一真空管(5)、第一开关电磁阀(6)、第二真空管(7)、第一单向阀(8)、第三真空管(9)、真空度传感器(11)、真空罐(12)、第四真空管(14)、真空助力器(16)、第五真空管(24)、第二单向阀(25)、第六真空管(26)、第二开关电磁阀(27)、第七真空管(28)、第二电动真空泵(30)、第二继电器(31)、蓄电池(32)和大气压力传感器(33)组成；真空罐(12)具有三个端口，真空罐第一排气口(10)、真空罐进气口(13)和真空罐第二排气口(23)，真空罐进气口(13)与第四真空管(14)的任意一端固定连接，第四真空管(14)的另一端与真空助力器助力端口(15)固定连接；真空罐第一排气口(10)与第三真空管(9)的任意一端固定连接，第三真空管(9)的另一端与第一单向阀(8)的进气口固定连接，第一单向阀(8)的排气口与第二真空管(7)任意一端固定连接，第二真空管(7)的另一端与第一开关电磁阀(6)的任意一个气路接口固定连接，第一开关电磁阀(6)的另一个气路接口与第一真空管(5)的任意一端固定连接，第一真空管(5)的另一端与第一电动真空泵进气口(4)固定连接；真空罐第二排气口(23)与第五真空管(24)的任意一端固定连接，第五真空管(24)的另一端与第二单向阀(25)的进气口相连，第二单向阀(25)的排气口与第六真空管(26)的任意一端固定连接，第六真空管(26)的另一端与第二开关电磁阀(27)的任意一个气路接口相连，第二开关电磁阀(27)的另一个气路接口与第七真空管(28)的任意一端相连，第七真空管(28)的另一端与第二电动真空泵进气口(29)固定连接；真空罐壳体(34)的内壁上固定安装有真空度传感器(11)；大气压力传感器(33)和真空度传感器(11)通过信号线分别与电子控制单元(1)的任意两路AD采样电路相连；蓄电池(32)通过电路与第一电动真空泵(3)相连，第一继电器(2)串联连接在该回路中；蓄电池(32)通过电路与第二电动真空泵(30)相连，第二继电器(31)串联连接在该回路中；第一继电器(2)的控制端、第二继电器(31)的控制端、第一开关电磁阀(6)的控制端、第二开关电磁阀(27)的控制端，分别通过信号线与电子控制单元(1)的任意四路IO电路相连。 2.如权利要求1所述的一种考虑高原环境的电动车制动用双电动真空泵组合真空助力系统，其特征在于：当电动汽车钥匙开关打到ON档后，电子控制单元(1)接收由大气压力传感器(33)输出的大气压值和真空度传感器(11)输出的真空罐真空度值；电子控制单元(1)根据该大气压值判断汽车所处地区的海拔高度，并得到所需的真空罐目标真空度值；当大气压力传感器(33)输出的大气压值大于90kPa时，汽车所处海拔高度小于1000m，电子控制单元(1)控制第二继电器(31)和第二开关电磁阀(27)断开，此时，当真空度传感器(11)测得的真空度值小于设置的真空度阈值时，电子控制单元(1)控制第一继电器(2)和第一开关电磁阀(6)闭合，蓄电池(32)给第一电动真空泵(3)供电，在第一电动真空泵(3)的作用下，真空助力器真空室(22)中的气体依次经过真空助力器真空室(22)、真空助力器助力端口(15)、第四真空管(14)、真空罐进气口(13)、真空罐(12)、真空罐第一排气口(10)、第三真空管(9)、第一单向阀(8)、第二真空管(7)、第一开关电磁阀(6)、第一真空管(5)、第一电动真空泵进气口(4)，进入第一电动真空泵(3)，经第一电动真空泵(3)排气口排入大气，从而使真空度值增大；当真空度传感器(11)测得的真空度值大于等于设置的真空度阈值时，电子控制单元(1)控制第一开关电磁阀(6)闭合，第一继电器(2)、第二继电器(31)和第二开关电磁阀(27)断开；当大气压力传感器(33)输出的大气压值大于80kPa且小于90kPa时，汽车所处海拔高度大于1000m并小于2000m，电子控制单元(1)控制第一继电器(2)和第一开关电磁阀(6)断开，此时，当真空度传感器(11)测得的真空度值小于设置的真空度阈值时，电子控制单元(1)控制第二继电器(31)和第二开关电磁阀(27)闭合，此时，蓄电池(32)给第二电动真空泵(30)供电，在第二电动真空泵(30)的作用下，真空助力器真空室(22)中的气体依次经过真空助力器真空室(22)、真空助力器助力端口(15)、第四真空管(14)、真空罐进气口(13)、真空罐(12)、真空罐第二排气口(23)、第五真空管(24)、第二单向阀(25)、第六真空管(26)、第二开关电磁阀(27)、第七真空管(28)、.第二电动真空泵进气口(29)，进入第二电动真空泵(30)，经第二电动真空泵(30)排气口排入大气，从而使真空度值增大；当真空度传感器(11)测得的真空度值大于等于设置的真空度阈值时，电子控制单元(1)控制第二开关电磁阀(27)闭合，第一继电器(2)、第一开关电磁阀(6)和第二继电器(31)断开；当大气压力传感器(33)输出的大气压值小于80kPa时，电子控制单元(1)控制第一开关电磁阀(6)和第二开关电磁阀(27)闭合，此时，当真空度传感器(11)测得的真空度值小于设置的真空度阈值时，电子控制单元(1)控制第一继电器(2)和第二继电器(31)闭合，蓄电池(32)同时给第一电动真空泵(3)和第二电动真空泵(30)供电，在第一电动真空泵(3)和第二电动真空泵(30)的作用下，真空助力器真空室(22)中的气体同时经过两条回路排入大气；第一条回路是，经真空助力器真空室(22)、真空助力器助力端口(15)、第四真空管(14)、真空罐进气口(13)、真空罐(12)、真空罐第一排气口(10)、第三真空管(9)、第一单向阀(8)、第二真空管(7)、第一开关电磁阀(6)、第一真空管(5)、第一电动真空泵进气口(4)，进入第一电动真空泵(3)，经第一电动真空泵(3)排气口排入大气；第二条回路是，经真空助力器真空室(22)、真空助力器助力端口(15)、第四真空管(14)、真空罐进气口(13)、真空罐(12)、真空罐第二排气口(23)、第五真空管(24)、第二单向阀(25)、第六真空管(26)、第二开关电磁阀(27)、第七真空管(28)、.第二电动真空泵进气口(29)，进入第二电动真空泵(30)，经第二电动真空泵(30)排气口排入大气，从而使真空罐真空度值增大；当真空度传感器(11)测得的真空度值大于等于设置的真空度阈值时，电子控制单元(1)控制第一开关电磁阀(6)和第二开关电磁阀(27)闭合，第一继电器(2)和第二继电器(31)断开；当电动汽车钥匙开关打到OFF档后，电子控制单元(1)控制第一继电器(2)、第一开关电磁阀(6)、第二开关电磁阀(27)和第二继电器(31)断开。 3.如权利要求1所述的一种考虑高原环境的电动车制动用双电动真空泵组合真空助力系统，其特征在于：当第一电动真空泵(3)和第一单向阀(8)之间的任意一个部件出现故障时，无论大气压力传感器(33)输出何值，电子控制单元(1)控制第一继电器(2)和第一开关电磁阀(6)断开，此时，当真空度传感器(11)测得的真空度值小于设置的真空度阈值时，电子控制单元(1)控制第二继电器(31)和第二开关电磁阀(27)闭合，此时，蓄电池(32)给第二电动真空泵(30)供电，在第二电动真空泵(30)的作用下，真空助力器真空室(22)中的气体依次经过真空助力器真空室(22)、真空助力器助力端口(15)、第四真空管(14)、真空罐进气口(13)、真空罐(12)、真空罐第二排气口(23)、第五真空管(24)、第二单向阀(25)、第六真空管(26)、第二开关电磁阀(27)、第七真空管(28)、.第二电动真空泵进气口(29)，进入第二电动真空泵(30)，经第二电动真空泵(30)排气口排入大气，从而使真空度值增大；当真空度传感器(11)测得的真空度值大于等于设置的真空度阈值时，电子控制单元(1)控制第二开关电磁阀(27)闭合，第一继电器(2)、第一开关电磁阀(6)和第二继电器(31)断开；当第二电动真空泵(30)和第二单向阀(25)之间的任意一个部件出现故障时，无论大气压力传感器(33)输出何值，电子控制单元(1)控制第二继电器(31)和第二开关电磁阀(27)断开，此时，当真空度传感器(11)测得的真空度值小于设置的真空度阈值时，电子控制单元(1)控制第一继电器(2)和第一开关电磁阀(6)闭合，蓄电池(32)给第一电动真空泵(3)供电，在第一电动真空泵(3)的作用下，真空助力器真空室(22)中的气体依次经过真空助力器真空室(22)、真空助力器助力端口(15)、第四真空管(14)、真空罐进气口(13)、真空罐(12)、真空罐第一排气口(10)、第三真空管(9)、第一单向阀(8)、第二真空管(7)、第一开关电磁阀(6)、第一真空管(5)、第一电动真空泵进气口(4)，进入第一电动真空泵(3)，经第一电动真空泵(3)排气口排入大气，从而使真空度值增大；当真空度传感器(11)测得的真空度值大于等于设置的真空度阈值时，电子控制单元(1)控制第一开关电磁阀(6)闭合，第一继电器(2)、第二继电器(31)和第二开关电磁阀(27)断开。 4.如权利要求1所述的一种考虑高原环境的电动车制动用双电动真空泵组合真空助力系统，其特征在于：第一电动真空泵(3)的抽气速率和第二电动真空泵(30)的抽气速率根据汽车所处的环境参数及整车制动系统参数，具体由下式确定：式中，Sqa为第一电动真空泵(3)的抽气速率；Sqb为第二电动真空泵(30)的抽气速率；Kq为与设备抽气终止时压强有关的修正系数，此处取1；Vz为真空助力器真空室(22)的容积；Vg为真空罐(12)容积；Dm为制动主缸内径；Pm为制动主缸液压；Fp为驾驶员踩制动时的制动踏板力；ip为制动踏板杠杆比；D为真空助力器膜片(21)的有效直径；n为制动次数；Pa为海拔为ha的高原地区外界大气压；Pb为海拔为hb的高原地区外界大气压；△P为真空助力器膜片(21)两侧的压强差值；t为电动真空泵工作时间。
所属类别：	发明专利