車輛的制動助力系統(tǒng)及具有其的車輛的制作方法
【專利摘要】本實用新型提出了一種車輛的制動助力系統(tǒng)及具有其的車輛，其中，系統(tǒng)包括：真空泵；真空助力器；與真空助力器相連的壓力傳感器，以檢測真空壓力值；獲取模塊，用于獲取累計工作時間、起始壓力和結(jié)束壓力，并根據(jù)累計工作時間、起始壓力和結(jié)束壓力以及真空泵連續(xù)運行時間確定海拔高度；控制器，根據(jù)海拔高度確定啟動閾值與關(guān)閉閾值，并根據(jù)檢測到的真空助力器的真空壓力值、啟動閾值與關(guān)閉閾值控制真空泵的啟動和關(guān)閉。本實用新型實施例的制動助力系統(tǒng)，通過累計工作時間、起始壓力和結(jié)束壓力以及真空泵連續(xù)運行時間確定車輛所處的海拔高度，在保證車輛性能及可靠性的前提下，提高車輛的適應性，更好地滿足各工況的使用需求。
【專利說明】
車輛的制動助力系統(tǒng)及具有其的車輛
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實用新型設(shè)及車輛技術(shù)領(lǐng)域，特別設(shè)及一種車輛的制動助力系統(tǒng)及具有其的車 輛。
【背景技術(shù)】
[0002] 在小型燃油車中，制動助力所需的真空度依賴發(fā)動機，而純電動汽車的驅(qū)動電機 無停車怠速。因此，目前純電動汽車普遍采用電動真空累為制動助力系統(tǒng)抽取真空。
[0003] 具體而言，電動汽車的制動系統(tǒng)控制器根據(jù)助力系統(tǒng)內(nèi)部壓力值控制真空累的啟 動和關(guān)閉，從而使助力系統(tǒng)內(nèi)部維持足夠的真空度，W保證駕駛員的制動需求。其中，真空 累啟動與關(guān)閉的闊值一般取為固定闊值。
[0004] 然而，由于不同地區(qū)的海拔差異巨大，導致固定闊值并不能夠很好地適應各地的 海拔差異，并且目前國內(nèi)絕大多數(shù)純電動汽車均按照低海拔的平原地區(qū)設(shè)計制動助力系 統(tǒng)，導致車輛出現(xiàn)只適應平原工況，而高原工況適應性差的問題，亟待解決。 【實用新型內(nèi)容】
[0005] 本實用新型旨在至少在一定程度上解決上述相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。
[0006] 為此，本實用新型的一個目的在于提出一種車輛的制動助力系統(tǒng)，該系統(tǒng)可W提 高車輛的適應性，更好地滿足各工況的使用需求。
[0007] 本實用新型的另一個目的在于提出一種車輛。
[000引為達到上述目的，本實用新型一方面提出了一種車輛的制動助力系統(tǒng)，包括:真空 累;與制動踏板和所述真空累相連的真空助力器;與所述真空助力器相連的壓力傳感器，用 于檢測所述真空助力器的真空壓力值;獲取模塊，用于獲取真空累的累計工作時間、真空累 的起始壓力和結(jié)束壓力，并根據(jù)所述累計工作時間、所述起始壓力和結(jié)束壓力W及真空累 連續(xù)運行時間確定車輛所處的海拔高度；W及控制器，所述控制器分別與所述真空累和所 述壓力傳感器相連，W根據(jù)所述車輛所處的海拔高度確定真空累的啟動闊值與關(guān)閉闊值， 并根據(jù)所述壓力傳感器檢測到的所述真空助力器的真空壓力值、所述真空累的啟動闊值與 關(guān)閉闊值控制所述真空累的啟動和關(guān)閉。
[0009] 根據(jù)本實用新型提出的車輛的制動助力系統(tǒng)，通過設(shè)置與真空助力器上的壓力傳 感器檢測真空壓力值，避免由于單向閥堵塞等原因造成的安全隱患，并且通過累計工作時 間、起始壓力和結(jié)束壓力W及真空累連續(xù)運行時間確定車輛所處的海拔高度，在保證車輛 性能及可靠性的前提下，提高車輛的適應性，更好地滿足各工況的使用需求，W及通過控制 器控制真空累的啟動和關(guān)閉，降低成本，提高車輛的經(jīng)濟性。
[0010] 進一步地，所述控制器還包括:用于記錄所述真空累連續(xù)工作時間的計時模塊，所 述控制器在所述真空累連續(xù)工作時間達到設(shè)定時間后控制所述真空累關(guān)閉。
[0011] 可選地，所述真空累與所述真空助力器之間可W設(shè)置有至少一個單向閥。
[0012] 可選地，上述系統(tǒng)還包括:與所述真空助力器相連的真空罐，所述真空罐與所述真 空助力器之間設(shè)置有至少一個單向閥。
[0013] 可選地，所述控制器可W為整車控制器。
[0014] 本實用新型另一方面提出了一種車輛，其包括上述的車輛的制動助力系統(tǒng)。該車 輛可W通過設(shè)置與真空助力器上的壓力傳感器檢測真空壓力值，避免由于單向閥堵塞等原 因造成的安全隱患，并且通過累計工作時間、起始壓力和結(jié)束壓力W及真空累連續(xù)運行時 間確定車輛所處的海拔高度，在保證車輛性能及可靠性的前提下，提高車輛的適應性，更好 地滿足各工況的使用需求，W及通過控制器控制真空累的啟動和關(guān)閉，降低成本，提高車輛 的經(jīng)濟性。
[0015] 本實用新型附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述 中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。
【附圖說明】
[0016] 本實用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將 變得明顯和容易理解，其中：
[0017] 圖1為根據(jù)本實用新型一個實施例的車輛的制動助力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018] 圖2為根據(jù)本實用新型一個實施例的非故障狀態(tài)下的真空累的控制流程圖；
[0019] 圖3為根據(jù)本實用新型一個實施例的RB巧巾經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方框示意圖；
[0020] 圖4為根據(jù)本實用新型一個實施例的真空壓力闊值切換示意圖；W及
[0021] 圖5為根據(jù)本實用新型一個實施例的發(fā)生泄漏故障的真空累的控制流程圖。
【具體實施方式】
[0022] 下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始 至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參 考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型 的限制。
[0023] 此外，術(shù)語"第一"、"第二"僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性 或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可W明示或者 隱含地包括一個或者更多個該特征。在本實用新型的描述中，"多個"的含義是兩個或兩個 W上，除非另有明確具體的限定。
[0024] 在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語"安裝"、"相連"、"連接"、"固 定"等術(shù)語應做廣義理解，例如，可W是固定連接，也可W是可拆卸連接，或一體地連接;可 W是機械連接，也可W是電連接;可W是直接相連，也可W通過中間媒介間接相連，可W是 兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可W根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語 在本實用新型中的具體含義。
[0025] 在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征之"上"或之 "下"可W包括第一和第二特征直接接觸，也可W包括第一和第二特征不是直接接觸而是通 過它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征"之上"、"上方"和"上面"包括第 一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特 征在第二特征"之下"、"下方"和"下面"包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或僅僅 表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0026] 下面參照附圖描述根據(jù)本實用新型實施例提出的車輛的制動助力系統(tǒng)及具有其 的車輛，首先將參照附圖描述根據(jù)本實用新型實施例提出的車輛的制動助力系統(tǒng)。參照圖1 所示，該制動助力系統(tǒng)包括:真空累100、真空助力器200、壓力傳感器300、控制器400和獲取 模塊500(圖中未具體標識）。
[0027] 其中，真空助力器200與制動踏板和真空累100相連。壓力傳感器300與真空助力器 200相連，壓力傳感器300用于檢測真空助力器200的真空壓力值。獲取模塊500用于獲取真 空累的累計工作時間、真空累的起始壓力和結(jié)束壓力，并根據(jù)累計工作時間、起始壓力和結(jié) 束壓力W及真空累連續(xù)運行時間通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)確定車輛所處的海拔高度。控制器400分別 與真空累100和壓力傳感器300相連，W根據(jù)車輛所處的海拔高度確定真空累的啟動闊值與 關(guān)閉闊值，并根據(jù)壓力傳感器300檢測到的真空助力器200的真空壓力值、真空累100的啟動 闊值與關(guān)閉闊值控制真空累100的啟動和關(guān)閉。
[0028] 在本實用新型的實施例中，本實用新型實施例的制動助力系統(tǒng)通過設(shè)置與真空助 力器200上的壓力傳感器300檢測真空壓力值，避免由于單向閥堵塞等原因造成的安全隱 患，并且通過累計工作時間、起始壓力和結(jié)束壓力W及真空累連續(xù)運行時間確定車輛所處 的海拔高度，在保證車輛性能及可靠性的前提下，提高車輛的適應性，更好地滿足各工況的 使用需求，W及通過控制器400控制真空累100的啟動和關(guān)閉，降低成本，提高車輛的經(jīng)濟 性。
[0029] 可選地，在本實用新型的一個實施例中，參照圖1所示，真空累100與真空助力器 200之間可W設(shè)置有至少一個單向閥（例如單向閥a所示）。
[0030] 可選地，在本實用新型的一個實施例中，參照圖1所示，本實用新型實施例的制動 助力系統(tǒng)還包括:真空罐600。其中，真空罐600與真空助力器200相連，真空罐600與真空助 力器200之間設(shè)置有至少一個單向閥（例如單向閥b所示）。
[0031] 可選地，在本實用新型的一個實施例中，控制器400可W為整車控制器。
[0032] 在本實用新型的一個具體實施例中，壓力傳感器300被布置在真空助力器200上， 真空助力器200為駕駛員提供制動助力需求。整車控制器通過A/D接口采集壓力傳感器300 信號并進行解析，之后根據(jù)真空助力器200的內(nèi)部壓力值即真空壓力值驅(qū)動真空累使能，其 中，驅(qū)動真空累100的電流可W由整車控制器內(nèi)部?？诘尿?qū)動忍片產(chǎn)生。真空累100工作時 可W通過兩個單向閥抽取真空罐600與真空助力器200內(nèi)部的空氣，提供真空度保證。真空 罐600為整個助力系統(tǒng)提供真空度儲備，尤其在真空累100未工作時，真空罐600內(nèi)的真空度 能夠為駕駛員提供制動助力需求。另外，整車控制器可W根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)判斷并響應真空助 力系統(tǒng)的故障（下面會進行詳細介紹），W保證行車安全。
[0033] 在本實用新型的實施例中，通過集成設(shè)計方案可W降低硬件成本。由于通過整車 控制器直接控制真空累100的工作，因此省去了專口的真空累控制器，降低了硬件采購成 本;第二，為實現(xiàn)驅(qū)動真空累100的大電流，整車控制器在設(shè)計中加入了專口的驅(qū)動忍片W 驅(qū)動真空累100，該驅(qū)動忍片的引入實現(xiàn)了驅(qū)動通道故障的忍片自動檢測，省去了真空累驅(qū) 動通路故障檢測的其它輔助電路，如電流檢測電路等，降低了成本，同時提高了檢測的可靠 性;第=，將壓力傳感器300布置于真空助力器200上，保證了采集真空壓力信號的直接有 效，而不是一般純電動汽車的真空罐上，進而避免了由于單向閥堵塞等原因造成的安全隱 患（如真空罐內(nèi)真空度足夠，真空累未達到啟動闊值，但由于單向閥堵塞導致真空助力器內(nèi) 真空度很低，此時將不會提供制動助力，進而造成制動安全隱患），并且采用單真空壓力傳 感器方案，通過合理設(shè)計策略，實現(xiàn)了多壓力傳感器方案的功能，在一定程度上降低了系統(tǒng) 的成本及復雜性。
[0034] 進一步地，在本實用新型的一個實施例中，控制器400還包括:計時模塊401(圖中 未具體標識）。其中，計時模塊401用于記錄真空累連續(xù)工作時間，控制器400在真空累連續(xù) 工作時間達到設(shè)定時間后控制真空累100關(guān)閉。
[0035] 舉例而言，圖2為非故障狀態(tài)下的真空累的控制流程圖，參照圖2所示，當未發(fā)生制 動助力系統(tǒng)輕微或更嚴重泄漏故障，具體步驟為：
[0036] S201，車輛上電。
[0037] S202,檢測制動助力系統(tǒng)是否故障如輕微泄漏故障。
[0038] 簡言之，車輛上電后首先判斷是否發(fā)生制動助力系統(tǒng)輕微或更嚴重泄漏故障，若 發(fā)生W上故障則直接結(jié)束，此時將采用故障狀態(tài)下的策略控制真空累使能（下面會進行詳 細介紹）。
[0039] S203,調(diào)取壓力闊值V_on、V_off，其中，首次循環(huán)采用上次下電時的闊值。
[0040] 進一步地，若未檢測到W上故障，則調(diào)取真空累啟動與關(guān)閉的壓力闊值即啟動闊 值￥_〇11和關(guān)閉闊值V_off，若為上電后初次循環(huán)，則調(diào)用上一次車輛下電時整車控制器 E2PROM中存儲的壓力闊值作為啟動闊值和關(guān)閉闊值。
[0041] S204,判斷真空壓力是否小于￥_〇11，如果是，則執(zhí)行步驟S205;如果否，則結(jié)束。
[0042] S205,判斷真空累是否使能，如果是，則執(zhí)行步驟S206;如果否，則執(zhí)行步驟S207。
[0043] S206,累計真空累工作時間。
[0044] S207,啟動真空累并計時。
[0045] 具體地，判斷真空助力器內(nèi)真空壓力值是否小于V_on，若滿足條件則認為真空助 力器內(nèi)的真空度已經(jīng)不能夠滿足制動助力需求，其次判斷真空累是否已經(jīng)使能，若已經(jīng)使 能則記錄真空累的工作時間，若真空累未使能，則使能真空累并記錄真空累的工作時間;若 真空助力器內(nèi)真空壓力值大于等于V_〇n則直接結(jié)束。
[0046] S208,判斷真空壓力是否大于V_off，如果是，則執(zhí)行步驟S209;否則繼續(xù)檢測。
[0047] 進一步地，判斷真空助力器內(nèi)真空壓力值是否大于V_off，若滿足條件則認為助力 系統(tǒng)內(nèi)部真空度滿足駕駛員助力需求，此時關(guān)閉真空累。若不滿足該條件則繼續(xù)保持真空 累使能狀態(tài)，直到條件得到滿足。
[004引S209,關(guān)閉真空累，并且更新真空累總工作時間。
[0049]也就是說，當真空助力器內(nèi)真空壓力滿足需要，關(guān)閉真空累后，根據(jù)本次真空累工 作時間更新其總的工作時間及累計工作時間，之后結(jié)束，車輛下電時將當時采用的闊值V_ on、V_off存儲到整車控制器的E2PROM中。
[0化0] S210,結(jié)束。
[0051]進一步地，在本實用新型的一個實施例中，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為：
[0化2]
[0053] 其中，X為輸入矢量，X= [!work Pstart Pend A T]T，Twork為累計工作時間，Pstart為起 始壓力，Pend為結(jié)束壓力，A T為真空累連續(xù)運行時間；y(x，w)為車輛所處的海拔高度;Wi為 權(quán)重；1為隱層神經(jīng)元數(shù)量;Cl為中屯、矢量；Mx-CiM為到中屯、的距離；4為徑向基函數(shù)。
[0054] 進一步地，在本實用新型的一個實施例中，根據(jù)累計工作時間、起始壓力和結(jié)束壓 力W及真空累連續(xù)運行時間通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)確定車輛所處的海拔高度，進一步包括:獲取累 計工作時間、起始壓力和結(jié)束壓力W及真空累連續(xù)運行時間的訓練樣本;根據(jù)訓練樣本訓 練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；W及將累計工作時間、起始壓力和結(jié)束壓力W及真空累連續(xù)運行時間輸入訓 練完成的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，W通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出車輛所處的海拔高度。
[0055] 例如，圖2中所示的策略關(guān)鍵在于確定真空累使能與啟動闊值和關(guān)閉闊值，該闊值 將根據(jù)車輛所處的不同海拔高度而變化，W保證制動助力系統(tǒng)的正常工作。然而，當前絕大 多數(shù)采用電動真空累作為制動助力系統(tǒng)真空源的純電動汽車所采用的￥_〇11與￥_〇''值分別 為50kp與70kp，W上闊值完全適用于低海拔地區(qū)，但不適用于高原地區(qū)。假設(shè)真空累抽真空 能力為85%，則在海拔為IOOm地區(qū)（對應的大氣壓力值約為IOOkp)最高能將真空助力器內(nèi) 的真空度抽至85kp，此時在真空助力系統(tǒng)未發(fā)生泄露等故障的前提下能夠?qū)⒄婵斩瘸橹?TOkp，即真空累的關(guān)閉闊值；若車輛處于海拔2500m的地區(qū)（對應的大氣壓力值約為 73.71^))，此時真空累最高能夠?qū)⒄婵罩ζ鲀?nèi)的真空度抽至62.6化9，若￥_(^'仍為701^)則 真空累將達不到關(guān)閉的條件，導致持續(xù)工作，進而產(chǎn)生安全隱患。
[0056] 因此，本實用新型實施例的制動助力系統(tǒng)會根據(jù)車輛所處的不同海拔選取不同的 啟動闊值和關(guān)閉闊值控制真空累使能。
[0057] 舉例而言，啟動闊值V_on與關(guān)閉闊值V_off可W通過W下兩個步驟獲得，首先通過 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算得到車輛所處的海拔高度，接下來根據(jù)海拔高度確定啟動闊值￥_〇11與關(guān)閉闊
[005引具體地，在真空累使能條件下，制動助力系統(tǒng)內(nèi)部的壓力變化與海拔高度、真空累 的抽真空能力關(guān)系密切，而真空累抽真空能力與其性能衰減(與總的工作時間有關(guān))關(guān)系密 切，它們之間存在著復雜的非線性關(guān)系，而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法具有非線性的基本特性W及學習 能力，能夠針對外部激勵，能給出相應的輸出，其本身對于解決非線性問題具有天然的優(yōu) 勢，因此本實用新型實施例可W結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，并根據(jù)制動助力系統(tǒng)壓力變化趨勢、真空累 性能衰減特性，反推得到車輛海拔高度的方法，具體步驟如下：
[0059] SI,數(shù)據(jù)采集
[0060] 分別在海拔 0m、500m、1000m、1500m、2000m、2500m、3000m、3500m、4000m、4500m、 5000m(等同氣壓條件下進行)及真空累不同累計工作時間條件下，采集真空累使能狀態(tài)下 (無助力系統(tǒng)泄露故障)真空助力系統(tǒng)內(nèi)部的壓力變化曲線。
[0061 ] S2,變量定義
[00創(chuàng)針對采集到的曲線定義W下變量:!work:真空累的累計工作時間；Tstart:開始計時 時刻;Pstart:開始計時時刻真空助力系統(tǒng)內(nèi)部壓力，即真空累的起始壓力;Tend:結(jié)束計時時 亥lJ;Pend:結(jié)束計時時刻真空助力系統(tǒng)內(nèi)部壓力，即真空累的結(jié)束壓力;H:車輛所處的海拔 高度。W上參數(shù)均在一條壓力變化曲線中獲得，在Tstart與Tend時間段內(nèi)保證真空累處于使能 狀態(tài)且駕駛員未踩制動踏板。為方便后續(xù)計算定義真空累連續(xù)運行時間A T = Tstart-TendD
[0063] S3,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計
[0064] 對于相同的Pstart與Pend條件，隨著累計工作時間Twork的增加及海拔高度H的增大， 時間A T會相應增大，由于它們之間存在著復雜的非線性關(guān)系，因此無法通過一般方式精確 描述。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法具有非線性的基本特性，對于解決非線性問題具有天然的優(yōu)勢，而RBF 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為一種性能優(yōu)良的前饋型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，可W任意精度逼近任意的非線性函數(shù)，且 拓撲結(jié)構(gòu)緊湊、具有全局逼近能力，同時解決了BP網(wǎng)絡(luò)的局部最優(yōu)問題，為此設(shè)計RB巧申經(jīng) 網(wǎng)絡(luò)計算車輛所處的海拔高度H。
[0065] 在本實用新型的實施例中，RB巧申經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可W分為S層，輸入層、隱層與輸出層，其 中隱層的神經(jīng)元數(shù)量可W為9。具體表達式可W如下：
[0066]
[0067] 其中，X為輸入矢量，X= [!work Pstart Pend A T]T，Twork為累計工作時間，Pstart為起 始壓力，Pend為結(jié)束壓力，A T為真空累連續(xù)運行時間；y(x，w)為網(wǎng)絡(luò)輸出，即車輛所處的海 拔高度;Wi為權(quán)重；1為隱層神經(jīng)元數(shù)量，其可W取l = 3;Ci為中屯、矢量；M X-Ci M為到中屯、的 距離；4為徑向基函數(shù)，其可W取為高斯徑向基函數(shù)。
[0068] S4,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓練
[0069] 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計完成后對其進行訓練，利用之前獲得的數(shù)[!work Pstart Pen d AT H] 作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)對RB巧巾經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行訓練，最后將訓練完成的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用于計算車輛所處的 海拔高度。車輛運行過程中，實時采集[!work Pstart Pend AT]數(shù)據(jù)，并通過RB巧巾經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算 得到海拔高度H。
[0070] 參照圖3所示，由RB巧巾經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算得到海拔高度H，之后根據(jù)不同的海拔高度確定 真空累啟動闊值￥_〇11和關(guān)閉闊值V_of f。例如，參照圖4所示，根據(jù)車輛所處海拔不同分為6 檔區(qū)間，分別為Om區(qū)間、1000 m區(qū)間、2000m區(qū)間、3000m區(qū)間、4000m區(qū)間、5000m區(qū)間，當車輛 進入相應的高度區(qū)間后，將采用對應的制動助力系統(tǒng)真空累啟動與關(guān)閉闊值V_〇n、V_off進 行控制，具體如下：
[0071] ①當車輛所處海拔較低未達到1000 m時，進入Om區(qū)間，此時取制動助力系統(tǒng)真空累 啟動與關(guān)閉闊值￥_〇11_0、V_of f_0進行控制；
[0072] ②當車輛所處海拔升高，達到1000 m但未達到2000m時，進入1000 m區(qū)間，此時取制 動助力系統(tǒng)真空累的啟動與關(guān)閉闊值￥_〇11_1、￥_〇''_1進行控制;若進入1000 m區(qū)間后車輛 海拔高度降低，當?shù)陀?00m后，重新進入Om區(qū)間；
[0073] ③當車輛所處海拔繼續(xù)升高，達到2000m但未達到3000m時，進入2000m區(qū)間，此時 取制動助力系統(tǒng)真空累的啟動與關(guān)閉闊值V_〇n_2、V_off_2進行控制;若進入2000m區(qū)間后 車輛海拔高度降低，當?shù)陀?500m后，重新進入1000 m區(qū)間；
[0074] ④當車輛所處海拔繼續(xù)升高，達到3000m但未達到4000m時，進入3000m區(qū)間，此時 取制動助力系統(tǒng)真空累的啟動與關(guān)閉闊值V_〇n_3、V_off_3進行控制;若進入3000m區(qū)間后 車輛海拔高度降低，當?shù)陀?500m后，重新進入2000m區(qū)間；
[0075] ⑤當車輛所處海拔繼續(xù)升高，達到4000m但未達到5000m時，進入4000m區(qū)間，此時 取制動助力系統(tǒng)真空累的啟動與關(guān)閉闊值V_〇n_4、V_off_4進行控制;若進入4000m區(qū)間后 車輛海拔高度降低，當?shù)陀?500m后，重新進入3000m區(qū)間；
[0076] ⑥當車輛所處海拔繼續(xù)升高，達到5000m則進入5000m區(qū)間，此時取制動助力系統(tǒng) 真空累的啟動與關(guān)閉闊值V_〇n_5、V_of f _5進行控制;若進入5000m區(qū)間后車輛海拔高度降 低，當?shù)陀?500m后，重新進入4000m區(qū)間。
[0077] 在本實用新型的實施例中，本實用新型實施例的闊值切換方法不但可W保證車輛 能夠根據(jù)所處不同的海拔高度切換相應的闊值，W保證制動助力系統(tǒng)正常工作，并且由于 引入了滯回策略，消除了在臨界海拔高度闊值的頻繁切換問題。
[0078] 確切地說，海拔高度的計算在本實用新型實施例中是關(guān)鍵，在真空累使能條件下， 制動助力系統(tǒng)內(nèi)部的壓力變化與海拔高度、真空累抽真空能力關(guān)系密切，而真空累抽真空 能力與其性能衰減(與總的工作時間有關(guān))關(guān)系密切，W上存在著復雜的非線性關(guān)系，考慮 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對于解決非線性問題具有天然的優(yōu)勢，因此本實用新型實施例的制動助力系統(tǒng)結(jié) 合RB巧巾經(jīng)網(wǎng)絡(luò)根據(jù)制動助力系統(tǒng)壓力變化趨勢、真空累性能衰減特性，計算車輛海拔高度 的方法，該RB巧巾經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通過前期采集的大量不同海拔高度下真空助力系統(tǒng)工作數(shù)據(jù)訓練 完成，使用過程中不再重新學習，因此計算速度快，在保證可靠性的前提下具有優(yōu)良的實時 性。
[0079] 進一步地，下面對故障狀態(tài)下的策略控制真空累使能進行詳細寶述。
[0080] 圖5為發(fā)生泄漏故障的真空累的控制流程圖，參照圖5所示，當發(fā)生制動助力系統(tǒng) 輕微泄漏故障或更嚴重泄露故障后，前面通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算車輛海拔高度的方法將不再適 用，原因為Pstart、Pend與A T的關(guān)系將由于系統(tǒng)的泄漏而發(fā)生變化，進而導致由神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算 得到的海拔高度不再準確，此時將采用W下方法對真空累進行控制，具體步驟為：
[0081 ] S501，車輛上電。
[0082] 此時，采用上述的Om區(qū)間對應的真空累啟動與關(guān)閉闊值V_on、V_of f進行控制。
[0083] S502，判斷真空壓力是否小于￥_〇11，如果是，則執(zhí)行步驟S503;如果否，則結(jié)束。
[0084] S503,判斷真空累是否使能，如果是，則執(zhí)行步驟S504;如果否，則執(zhí)行步驟S505。 [00化]S504,累計真空累工作時間。
[00化]S505,啟動真空累并計時。
[0087] 具體地，當真空度即真空壓力值低于￥_〇11時，進一步判斷真空累是否已經(jīng)使能，若 未使能則啟動真空累并計時，若真空累已經(jīng)使能則繼續(xù)保持使能狀態(tài)，同時記錄真空累工 作時間。
[0088] S506，判斷真空壓力是否大于V_of f，如果是，則執(zhí)行步驟S507;如果否，則執(zhí)行步 驟S508。
[0089] S507,關(guān)閉真空累更新真空累總工作時間。
[0090] 即言，當真空壓力值大于V_off時關(guān)閉真空累，并更新真空累累計工作時間。
[0091 ] S508，判斷真空累工作時間是否大于設(shè)定時間T，如果是，則執(zhí)行步驟S509 ;如果 否，則執(zhí)行步驟S506。
[0092] S509，判斷真空累壓力是否大于V_on，如果是，則執(zhí)行步驟S507，如果否，則執(zhí)行步 驟S506。
[0093] 具體地，若真空壓力值未達到V_off，則判斷真空累本次工作時間是否大于設(shè)定時 間T，若大于T則繼續(xù)判斷真空度是否大于V_on，若滿足條件則關(guān)閉真空累，并更新真空累累 計工作時間。
[0094] S510,結(jié)束。
[00%]在本實用新型的實施例中，當車輛發(fā)生輕微泄漏故障后采用Om區(qū)間對應的真空累 啟動與關(guān)閉闊值￥_〇11、￥_〇''進行控制，由于發(fā)生制動系統(tǒng)輕微泄漏故障后，真空累存在不 能夠?qū)⒄婵斩瘸橹罺_〇ff的可能性，另外若車輛處于高原地區(qū)則真空累同樣不能夠?qū)⒄婵?度抽至V_off，針對該問題引入真空累單次工作時間策略，當真空累持續(xù)工作超過設(shè)定時間 T，則采用V_on作為真空累的關(guān)閉闊值，從而能夠保證車輛在一定海拔地區(qū)及發(fā)生輕微泄漏 故障時制動助力系統(tǒng)的有效工作，實現(xiàn)真空累的正常啟動與關(guān)閉，防止其由于長時間工作 而過熱甚至造成損壞，同時在保證車輛制動助力需求的前提下考慮了駕駛員的駕駛感受， 使車輛制動系統(tǒng)能夠在輕微故障的狀況下正常行駛，盡量的保證駕駛員的駕駛需求。
[0096] 在上述實施例中，真空累的控制策略與制動系統(tǒng)的故障策略作為實現(xiàn)制動助力功 能的一個整體密不可分，控制策略實現(xiàn)了制動助力系統(tǒng)的基礎(chǔ)控制功能，而完善的故障策 略則能夠在發(fā)生故障時最大程度的保護車輛及駕乘人員的安全。因此，本實用新型實施例 的故障策略具體可W如下：
[0097] ①低真空度故障
[0098] 故障觸發(fā)條件:真空助力器內(nèi)真空度低于PiDW并持續(xù)2秒后觸發(fā)該故障；
[0099] 故障恢復條件:真空助力器內(nèi)真空度高于Phigh并持續(xù)2秒后該故障恢復；
[0100] 故障處理方式:點亮制動系統(tǒng)故障燈，報警音短鳴，車輛限速；
[0101] 注:對于車輛所處的6個海拔區(qū)間，對應6組不同的Pi?與扣igh闊值。
[0102] 本實用新型實施例可W保證在制動系統(tǒng)真空度較低時的行車安全。
[0103] ②真空壓力傳感器故障
[0104] 故障觸發(fā)條件:采集到的真空壓力傳感器電壓不在有效區(qū)間并持續(xù)2秒后觸發(fā)該 故障；
[0105] 故障恢復條件:整車重新上電；
[0106] 故障處理方式:點亮制動系統(tǒng)故障燈，報警音短鳴，持續(xù)使能真空累；
[0107] 本實用新型實施例可W保證真空壓力傳感器失效時的行車安全，由于無法獲得助 力器內(nèi)的真空度，因此持續(xù)使能真空累，W保證駕駛員的制動助力需求。
[0108] ③真空累驅(qū)動通路故障
[0109] 故障觸發(fā)條件:檢測到真空累高邊驅(qū)動通道發(fā)生故障（由整車控制器內(nèi)驅(qū)動真空 累的高邊驅(qū)動忍片檢測該故障)并持續(xù)2秒后觸發(fā)該故障；
[0110] 故障恢復條件:整車重新上電；
[0111] 故障處理方式:點亮制動系統(tǒng)故障燈，報警音短鳴，車輛限速；
[0112] 本實用新型實施例可W保證驅(qū)動通路故障時的行車安全。
[0113] ④制動助力系統(tǒng)泄漏故障
[0114] 故障觸發(fā)條件:真空累處于使能狀態(tài)且駕駛員未踩制動踏板條件下，若2秒內(nèi)助力 器內(nèi)真空度上升低于Pmin則觸發(fā)該故障；
[0115] 故障恢復條件:整車重新上電；
[0116] 故障處理方式:點亮制動系統(tǒng)故障燈，報警音短鳴；
[0117] 注:對于車輛所處的6個海拔區(qū)間，對應6組不同的Pmin闊值；
[0118] 本實用新型實施例可W保證制動助力系統(tǒng)泄露時的行車安全。
[0119] ⑤制動助力系統(tǒng)輕微泄漏故障
[0120] 故障觸發(fā)條件:真空累處于非使能狀態(tài)且駕駛員未踩制動踏板條件下，若5秒內(nèi)助 力器內(nèi)真空度下降高于Pmax則觸發(fā)該故障；
[01 21 ]故障恢復條件:整車重新上電；
[0122] 故障處理方式:點亮制動系統(tǒng)故障燈，報警音短鳴；
[0123] 注:對于車輛所處的6個海拔區(qū)間，對應6組不同的Pmax闊值；
[0124] 本實用新型實施例可W保證制動助力系統(tǒng)輕微泄露時的行車安全。
[0125] 也就是說，為保證制動助力系統(tǒng)故障狀態(tài)下的行車安全，本實用新型實施例定義 了低真空度故障、真空壓力傳感器故障、真空累驅(qū)動通路故障、制動助力系統(tǒng)泄漏故障W及 制動助力系統(tǒng)輕微泄漏故障，W上故障策略與真空累控制策略相配合，當發(fā)生故障時通過 儀表警示燈、警報音提示提示駕駛員，并根據(jù)故障的潛在危險等級決定該故障是否可恢復， 當危險等級達到一定程度時，通過對車輛進行限速的方式來保證車輛及駕乘人員的安全。 本實用新型給出的制動助力系統(tǒng)故障策略能夠較好的保證車輛及駕乘人員的安全。
[0126] 根據(jù)本實用新型實施例提出的車輛的制動助力系統(tǒng)，通過設(shè)置與真空助力器上的 壓力傳感器檢測真空壓力值，避免由于單向閥堵塞等原因造成的安全隱患，并且通過累計 工作時間、起始壓力和結(jié)束壓力W及真空累連續(xù)運行時間確定車輛所處的海拔高度，在保 證車輛性能及可靠性的前提下，提高車輛的適應性，更好地滿足各工況的使用需求，W及通 過控制器控制真空累的啟動和關(guān)閉，降低成本，提高車輛的經(jīng)濟性。其中，本實用新型實施 例可W根據(jù)制動助力系統(tǒng)是否發(fā)生泄漏故障對真空累區(qū)別控制，當未發(fā)生泄漏故障時，通 過計算車輛所處的海拔高度并根據(jù)高度自適應調(diào)整真空累啟停的壓力闊值，W保證制動助 力系統(tǒng)正常工作，消除了由于固定闊值而造成的電動真空累在高原環(huán)境下的持續(xù)使能現(xiàn) 象，延長了真空累的壽命同時降低了由于長時間工作而造成的真空累及驅(qū)動系統(tǒng)過熱的安 全隱患。若制動助力系統(tǒng)發(fā)生泄漏故障則采用固定闊值控制真空累的使能，但為防止由于 制動助力系統(tǒng)輕微泄漏或高海拔地區(qū)等原因造成的真空累常轉(zhuǎn)問題，設(shè)計了變闊值方案， 即當真空累使能后，若在規(guī)定時間內(nèi)不能夠?qū)⒄婵斩瘸橹琳婵绽坳P(guān)閉闊值，則判斷真空度 是否高于真空累使能闊值，若滿足要求則關(guān)閉真空累使能，從而在提供足夠制動助力需求 的前提下盡可能的保證了真空累在一定的海拔高度及制動助力系統(tǒng)輕微泄漏狀態(tài)下的正 常啟停工作，降低了由于長時間工作而造成的真空累及驅(qū)動系統(tǒng)過熱的安全隱患。
[0127] 此外，本實用新型的實施例還提出了一種車輛，該車輛包括上述的車輛的制動助 力系統(tǒng)。該車輛可W通過設(shè)置與真空助力器上的壓力傳感器檢測真空壓力值，避免由于單 向閥堵塞等原因造成的安全隱患，并且通過累計工作時間、起始壓力和結(jié)束壓力W及真空 累連續(xù)運行時間確定車輛所處的海拔高度，在保證車輛性能及可靠性的前提下，提高車輛 的適應性，更好地滿足各工況的使用需求，W及通過控制器控制真空累的啟動和關(guān)閉，降低 成本，提高車輛的經(jīng)濟性。其中，本實用新型實施例可W根據(jù)制動助力系統(tǒng)是否發(fā)生泄漏故 障對真空累區(qū)別控制，當未發(fā)生泄漏故障時，通過計算車輛所處的海拔高度并根據(jù)高度自 適應調(diào)整真空累啟停的壓力闊值，W保證制動助力系統(tǒng)正常工作，消除了由于固定闊值而 造成的電動真空累在高原環(huán)境下的持續(xù)使能現(xiàn)象，延長了真空累的壽命同時降低了由于 長時間工作而造成的真空累及驅(qū)動系統(tǒng)過熱的安全隱患。若制動助力系統(tǒng)發(fā)生泄漏故障則 采用固定闊值控制真空累的使能，但為防止由于制動助力系統(tǒng)輕微泄漏或高海拔地區(qū)等原 因造成的真空累常轉(zhuǎn)問題，設(shè)計了變闊值方案，即當真空累使能后，若在規(guī)定時間內(nèi)不能夠 將真空度抽至真空累關(guān)閉闊值，則判斷真空度是否高于真空累使能闊值，若滿足要求則關(guān) 閉真空累使能，從而在提供足夠制動助力需求的前提下盡可能的保證了真空累在一定的海 拔高度及制動助力系統(tǒng)輕微泄漏狀態(tài)下的正常啟停工作，降低了由于長時間工作而造成的 真空累及驅(qū)動系統(tǒng)過熱的安全隱患。
[0128] 在本說明書的描述中，參考術(shù)語"一個實施例"、"一些實施例"、"示例"、"具體示 例"、或"一些示例"等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特 點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表 述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可W在 任何的一個或多個實施例或示例中W合適的方式結(jié)合。
[0129] 盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例，可W理解的是，上述實施例是 示例性的，不能理解為對本實用新型的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本實用新型 的原理和宗旨的情況下在本實用新型的范圍內(nèi)可W對上述實施例進行變化、修改、替換和 變型。
【主權(quán)項】
1. 一種車輛的制動助力系統(tǒng)，其特征在于，包括： 真空栗； 與制動踏板和所述真空栗相連的真空助力器； 與所述真空助力器相連的壓力傳感器，用于檢測所述真空助力器的真空壓力值； 獲取模塊，用于獲取真空栗的累計工作時間、真空栗的起始壓力和結(jié)束壓力，并根據(jù)所 述累計工作時間、所述起始壓力和結(jié)束壓力以及真空栗連續(xù)運行時間確定車輛所處的海拔 高度；以及 控制器，所述控制器分別與所述真空栗和所述壓力傳感器相連，以根據(jù)所述車輛所處 的海拔高度確定真空栗的啟動閾值與關(guān)閉閾值，并根據(jù)所述壓力傳感器檢測到的所述真空 助力器的真空壓力值、所述真空栗的啟動閾值與關(guān)閉閾值控制所述真空栗的啟動和關(guān)閉。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛的制動助力系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器還包括： 用于記錄所述真空栗連續(xù)工作時間的計時模塊，所述控制器在所述真空栗連續(xù)工作時 間達到設(shè)定時間后控制所述真空栗關(guān)閉。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛的制動助力系統(tǒng)，其特征在于，所述真空栗與所述真空助 力器之間設(shè)置有至少一個單向閥。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛的制動助力系統(tǒng)，其特征在于，還包括： 與所述真空助力器相連的真空罐，所述真空罐與所述真空助力器之間設(shè)置有至少一個 單向閥。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛的制動助力系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器為整車控制 器。6. -種電動汽車，其特征在于，包括:如權(quán)利要求1-5任一項所述的車輛的制動助力系 統(tǒng)。
【文檔編號】B60T13/52GK205524216SQ201520971119
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2015年11月30日
【發(fā)明人】李瑋, 代康偉, 梁海強, 耿姝芳, 瞿燁
【申請人】北京新能源汽車股份有限公司