1.本發(fā)明屬于新能源汽車制動系統(tǒng)的技術(shù)領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉及一種純電動汽車的制動系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及該制動系統(tǒng)的控制方法。

背景技術(shù)：

2.隨著國家大力倡導(dǎo)新能源純電動汽車，目前我國的新能源純電動汽車的生產(chǎn)和銷售有了空前的增量。新能源純電動汽車在制動系統(tǒng)的控制上與傳統(tǒng)的燃油車有著較為大的差別。

3.由于新能源純電動汽車取消了傳統(tǒng)的發(fā)動機和變速箱，所以在制動真空助力系統(tǒng)的控制上則采用了完全的電動真空泵來進(jìn)行設(shè)計，對于真空泵的控制就顯得尤為重要。合理的制動系統(tǒng)設(shè)計以及完備、安全的控制系統(tǒng)策略是一輛新能源純電動車安全制動的基礎(chǔ)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

4.本發(fā)明提供一種純電動汽車的制動系統(tǒng)，其目的是使純電動汽車的制動系統(tǒng)控制更加智能和安全，以有效的延長真空泵的使用壽命。

5.為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

6.本發(fā)明的純電動汽車的制動系統(tǒng)，所述的純電動汽車包括vcu、電機系統(tǒng)、制動踏板；所述的制動系統(tǒng)設(shè)置制動踏板深度傳感器、真空泵、真空泵繼電器、管路壓力傳感器、大氣壓力傳感器；所述的制動踏板深度傳感器、管路壓力傳感器、大氣壓力傳感器通過信號線路與vcu連接；、所述的真空泵通過真空泵繼電器與vcu進(jìn)行信號連接。

7.所述的制動系統(tǒng)設(shè)置制動踏板開關(guān)；所述的制動踏板通過信號線路與vcu連接。

8.所述的制動踏板開關(guān)為雙路互鎖型開關(guān)，其中：一路常開，當(dāng)制動踏板有效時為閉合狀態(tài)；一路常閉，當(dāng)制動踏板有效時為斷開狀態(tài)。

9.所述的制動系統(tǒng)設(shè)置12v蓄電池，該蓄電池為vcu、制動踏板開關(guān)、制動踏板深度傳感器、真空泵及真空泵繼電器提供電源。

10.所述的電機系統(tǒng)以及純電動汽車的車輛儀表分別通過通信總線與vcu連接。

11.為了實現(xiàn)與上述技術(shù)方案相同的發(fā)明目的，本發(fā)明還提供以上所述的純電動汽車的制動系統(tǒng)的控制方法，其基本控制策略是：

12.所述的vcu在判斷以下條件成立時，允許真空泵的開啟控制：

13.1)、車輛處于低壓電正常上電工作狀態(tài)；

14.2)、vcu通過電機系統(tǒng)的電機轉(zhuǎn)速判斷車輛處于非靜止?fàn)顟B(tài)；

15.3)、若vcu無法獲取電機轉(zhuǎn)速信息，則當(dāng)車輛系統(tǒng)在低壓電正常上電狀態(tài)的前10秒和低壓電正常下電的后10秒內(nèi)均為允許狀態(tài)。

16.所述的真空泵開啟條件以及關(guān)閉條件具體的要求是：

17.在低速模式下，開啟的相對壓力為45％p；停止的相對壓力為25％p；

18.在高速模式下，開啟的相對壓力為40％p；停止的相對壓力為25％p；

19.在ready模式下，工作時間為15秒；

20.其中：

21.1)、低速＜80km/h，高速≥80km/h；

22.2)、p為車輛環(huán)境壓力，由于壓力傳感器精度的限制，在25％p與大氣壓力傳感器精度范圍內(nèi)壓力最低值之間取大值作為真空泵停止工作壓力。

23.所述的控制方法的故障及保護(hù)策略是：

24.1)、在真空泵正常工作的過程中，若vcu檢測到管路壓力已經(jīng)趨于穩(wěn)定，但真空泵工作時間已經(jīng)超過60秒，且此時管路內(nèi)的壓力仍未達(dá)到真空泵停止工作的壓力條件，則vcu將此時的壓力值重新定義為真空泵的停止工作壓力，并以此壓力值作為停止工作條件工作3次后，重新將系統(tǒng)的初始停止壓力值作為停止壓力條件；如此循環(huán)；當(dāng)車輛下電后又重新上電，設(shè)定壓力值復(fù)位為系統(tǒng)設(shè)定的壓力值；

25.2)、車輛ready狀態(tài)下，若駕駛員未踩踏制動踏板，真空泵連續(xù)工作30秒后仍然未達(dá)到關(guān)閉條件，則vcu通過通信總線向車輛儀表發(fā)送真空泵系統(tǒng)故障信息；

26.在真空泵故障狀態(tài)下，真空泵每工作10秒后停止工作10秒；如此循環(huán)；并限制車輛動力為蠕行模式，若在真空泵系統(tǒng)故障狀態(tài)下，管路壓力達(dá)到系統(tǒng)設(shè)定的關(guān)閉壓力值，則真空泵系統(tǒng)故障狀態(tài)解除；

27.3)、當(dāng)真空泵工作條件未達(dá)到系統(tǒng)故障條件時，但真空泵實際持續(xù)工作已經(jīng)超過30秒，則真空泵在工作30秒后停止工作3秒，用以防止泵體快速老化。

28.所述的制動踏板開關(guān)、制動踏板傳感器、大氣壓力傳感器、管路壓力傳感器故障時的處理策略是：

29.在傳感器故障時，如果是靜止高壓狀態(tài)，則：

30.1)、若制動踏板正常，則真空泵進(jìn)入降級工作模式，車速限制不超過20km/h；

31.2)、若制動踏板故障，則禁止動力輸出；

32.如果是運動狀態(tài)，則：

33.1、若制動踏板正常，則真空泵進(jìn)入降級工作模式，車速限制不超過20km/h；

34.2、若制動踏板故障，則限制動力輸出為蠕行模式；

35.在非傳感器故障時，靜止高壓狀態(tài)和運動狀態(tài)，均采用蠕行。

36.本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，采用整車控制器作為純電動汽車的核心，將駕駛員可控的制動踏板與系統(tǒng)真空泵系統(tǒng)以及大氣壓力、制動系統(tǒng)管路壓力進(jìn)行有效的系統(tǒng)聯(lián)動，通過統(tǒng)一的控制策略，使得制動系統(tǒng)在整體上更加的合理化、也更加的安全；可以有效的在制動系統(tǒng)的控制中使得真空泵的工作時間更加的合理，可以有效的解決真空泵的老化問題，通過保護(hù)策略和故障處理策略的實施，使得在制動系統(tǒng)故障時，第一時間執(zhí)行保護(hù)措施，增加車輛系統(tǒng)的整體安全性能；使純電動汽車的制動系統(tǒng)控制更加智能、安全，可以有效的延長真空泵的使用壽命。

附圖說明

37.附圖所示內(nèi)容簡要說明如下：

38.圖1為純電動汽車制動控制系統(tǒng)拓?fù)鋱D。

具體實施方式

39.下面對照附圖，通過對實施例的描述，對本發(fā)明的具體實施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，以幫助本領(lǐng)域的技術(shù)人員對本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解。

40.如圖1所示本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，為一種純電動汽車的制動系統(tǒng)，所述的純電動汽車包括vcu、電機系統(tǒng)、制動踏板。本系統(tǒng)以整車控制器為控制系統(tǒng)的核心部件，其他的部件均接受整車控制器的控制指令。

41.為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題和缺陷，實現(xiàn)使純電動汽車的制動系統(tǒng)控制更加智能和安全，以有效的延長真空泵的使用壽命的發(fā)明目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

42.如圖1所示，本發(fā)明的純電動汽車的制動系統(tǒng)設(shè)置制動踏板深度傳感器、真空泵、真空泵繼電器、管路壓力傳感器、大氣壓力傳感器；所述的制動踏板深度傳感器、管路壓力傳感器、大氣壓力傳感器通過信號線路與vcu連接；、所述的真空泵通過真空泵繼電器與vcu進(jìn)行信號連接。

43.本發(fā)明的純電動汽車的制動系統(tǒng)及其控制策略，包含如下部分：制動踏板部分，其中包括制動踏板開關(guān)以及制動踏板深度傳感器、整車控制器(vcu)、12v蓄電池、繼電器、真空泵、大氣壓力傳感器以及管路壓力傳感器。其中整車控制器作為控制核心，通過本發(fā)明的系統(tǒng)及控制策略的實施，可使制動系統(tǒng)的控制更加的合理、安全、高效。

44.所述的制動系統(tǒng)設(shè)置制動踏板開關(guān)；所述的制動踏板通過信號線路與vcu連接。

45.所述的制動踏板開關(guān)為雙路互鎖型開關(guān)，其中：一路常開，當(dāng)制動踏板有效時為閉合狀態(tài)；一路常閉，當(dāng)制動踏板有效時為斷開狀態(tài)。

46.系統(tǒng)中的各個模塊作用介紹如下：

47.1、制動踏板：

48.駕駛員通過制動踏板的控制來進(jìn)行車輛的制動。其中與本發(fā)明相關(guān)的系統(tǒng)元件為制動踏板開關(guān)以及制動踏板深度傳感器。制動踏板深度傳感器則為模擬信號，隨著剎車踏板的深度的變化而隨之產(chǎn)生線性的電壓信號變化。通過判斷該電壓信號可以間接的感知制動踏板的踩踏深度。

49.2、12v蓄電池：

50.所述的制動系統(tǒng)設(shè)置12v蓄電池，該蓄電池為vcu、制動踏板開關(guān)、制動踏板深度傳感器、真空泵及真空泵繼電器提供電源。

51.該蓄電池還為整個系統(tǒng)供電，主要包括vcu、制動踏板開關(guān)、制動踏板深度傳感器、繼電器、真空泵。

52.所述的電機系統(tǒng)以及純電動汽車的車輛儀表分別通過通信總線與vcu連接。

53.3、整車控制器(vcu)：

54.是車輛控制系統(tǒng)的核心部件，采集傳感器的信號并通過內(nèi)部的控制策略和算法對車輛的其他零部件進(jìn)行合理的控制。

55.4、繼電器：

56.vcu通過控制繼電器的斷開和閉合來進(jìn)行真空泵的啟動和停止。

57.5、真空泵：

58.通過真空泵的工作可以對整個制動管路內(nèi)的氣壓進(jìn)行控制。

59.6、大氣壓力傳感器：

60.監(jiān)測車輛周圍的大氣環(huán)境壓力，用以判斷當(dāng)前環(huán)境的海拔。

61.7、管路壓力傳感器：

62.監(jiān)測車輛制動管路中的壓力，從而判斷是否需要啟動和停止真空泵。

63.8、車輛儀表(icm)：

64.顯示車輛的基本信息、車速、電機轉(zhuǎn)速、故障狀態(tài)等等。

65.9、電機系統(tǒng)：

66.車輛動力的驅(qū)動系統(tǒng)，包括驅(qū)動電機和電機控制器兩大部分。

67.為了實現(xiàn)與上述技術(shù)方案相同的發(fā)明目的，本發(fā)明還提供以上所述的純電動汽車的制動系統(tǒng)的控制方法，其基本控制策略是：

68.所述的vcu在判斷以下條件成立時，允許真空泵的開啟控制：

69.1)、車輛處于低壓電正常上電工作狀態(tài)；

70.2)、vcu通過電機系統(tǒng)的電機轉(zhuǎn)速判斷車輛處于非靜止?fàn)顟B(tài)；

71.3)、若vcu無法獲取電機轉(zhuǎn)速信息，則當(dāng)車輛系統(tǒng)在低壓電正常上電狀態(tài)的前10秒和低壓電正常下電的后10秒內(nèi)均為允許狀態(tài)。

72.所述的真空泵開啟條件以及關(guān)閉條件具體的要求是：

73.在低速模式下，開啟的相對壓力為45％p；停止的相對壓力為25％p；

74.在高速模式下，開啟的相對壓力為40％p；停止的相對壓力為25％p；

75.在ready模式下，工作時間為15秒；

76.具體的正空泵開啟條件以及關(guān)閉條件由表1中的參數(shù)所決定。

77.表1——真空泵工作條件匯總表

78.模式開啟的相對壓力停止的相對壓力工作時間低速45％p25％p/高速40％p25％p/ready//15秒

79.其中：

80.1)、低速＜80km/h，高速≥80km/h；

81.2)、p為車輛環(huán)境壓力，由于壓力傳感器精度的限制，在25％p與大氣壓力傳感器精度范圍內(nèi)壓力最低值之間取大值作為真空泵停止工作壓力。

82.所述的控制方法的故障及保護(hù)策略是：

83.1)、在真空泵正常工作的過程中，若vcu檢測到管路壓力已經(jīng)趨于穩(wěn)定，但真空泵工作時間已經(jīng)超過60秒，且此時管路內(nèi)的壓力仍未達(dá)到真空泵停止工作的壓力條件，則vcu將此時的壓力值重新定義為真空泵的停止工作壓力，并以此壓力值作為停止工作條件工作3次后，重新將系統(tǒng)的初始停止壓力值作為停止壓力條件；如此循環(huán)；當(dāng)車輛下電后又重新上電，設(shè)定壓力值復(fù)位為系統(tǒng)設(shè)定的壓力值；

84.2)、車輛ready狀態(tài)下，若駕駛員未踩踏制動踏板，真空泵連續(xù)工作30秒后仍然未達(dá)到關(guān)閉條件，則vcu通過通信總線向車輛儀表發(fā)送真空泵系統(tǒng)故障信息；

85.在真空泵故障狀態(tài)下，真空泵每工作10秒后停止工作10秒；如此循環(huán)；并限制車輛動力為蠕行模式；若在真空泵系統(tǒng)故障狀態(tài)下，管路壓力達(dá)到系統(tǒng)設(shè)定的關(guān)閉壓力值，則真

空泵系統(tǒng)故障狀態(tài)解除；

86.3)、當(dāng)真空泵工作條件未達(dá)到系統(tǒng)故障條件時，但真空泵實際持續(xù)工作已經(jīng)超過30秒，則真空泵在工作30秒后停止工作3秒，用以防止泵體快速老化。

87.所述的制動踏板開關(guān)、制動踏板傳感器、大氣壓力傳感器、管路壓力傳感器故障時的處理策略是：

88.在傳感器故障時，如果是靜止高壓狀態(tài)，則：

89.1)、若制動踏板正常，則真空泵進(jìn)入降級工作模式，車速限制不超過20km/h；

90.2)、若制動踏板故障，則禁止動力輸出；

91.如果是運動狀態(tài)，則：

92.1、若制動踏板正常，則真空泵進(jìn)入降級工作模式，車速限制不超過20km/h；

93.2、若制動踏板故障，則限制動力輸出為蠕行模式；

94.在非傳感器故障時，靜止高壓狀態(tài)和運動狀態(tài)，均采用蠕行。

95.如表2所示：

96.表2——真空泵故障處理策略表

[0097][0098]

上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。技術(shù)特征：

1.一種純電動汽車的制動系統(tǒng)，所述的純電動汽車包括vcu、電機系統(tǒng)、制動踏板，其特征在于：所述的制動系統(tǒng)設(shè)置制動踏板深度傳感器、真空泵、真空泵繼電器、管路壓力傳感器、大氣壓力傳感器；所述的制動踏板深度傳感器、管路壓力傳感器、大氣壓力傳感器通過信號線路與vcu連接；、所述的真空泵通過真空泵繼電器與vcu進(jìn)行信號連接。2.按照權(quán)利要求1所述的純電動汽車的制動系統(tǒng)，其特征在于：所述的制動系統(tǒng)設(shè)置制動踏板開關(guān)；所述的制動踏板通過信號線路與vcu連接。3.按照權(quán)利要求2所述的純電動汽車的制動系統(tǒng)，其特征在于：所述的制動踏板開關(guān)為雙路互鎖型開關(guān)，其中：一路常開，當(dāng)制動踏板有效時為閉合狀態(tài)；一路常閉，當(dāng)制動踏板有效時為斷開狀態(tài)。4.按照權(quán)利要求1所述的純電動汽車的制動系統(tǒng)，其特征在于：所述的制動系統(tǒng)設(shè)置12v蓄電池，該蓄電池為vcu、制動踏板開關(guān)、制動踏板深度傳感器、真空泵及真空泵繼電器提供電源。5.按照權(quán)利要求1所述的純電動汽車的制動系統(tǒng)，其特征在于：所述的電機系統(tǒng)以及純電動汽車的車輛儀表分別通過通信總線與vcu連接。6.按照權(quán)利要求1至5中任意一項所述的純電動汽車的制動系統(tǒng)的控制方法，其特征在于：所述的控制方法的基本控制策略是：所述的vcu在判斷以下條件成立時，允許真空泵的開啟控制：1)、車輛處于低壓電正常上電工作狀態(tài)；2)、vcu通過電機系統(tǒng)的電機轉(zhuǎn)速判斷車輛處于非靜止?fàn)顟B(tài)；3)、若vcu無法獲取電機轉(zhuǎn)速信息，則當(dāng)車輛系統(tǒng)在低壓電正常上電狀態(tài)的前10秒和低壓電正常下電的后10秒內(nèi)均為允許狀態(tài)。7.按照權(quán)利要求6所述的純電動汽車的制動系統(tǒng)的控制方法，其特征在于：所述的真空泵開啟條件以及關(guān)閉條件具體的要求是：在低速模式下，開啟的相對壓力為45％p；停止的相對壓力為25％p；在高速模式下，開啟的相對壓力為40％p；停止的相對壓力為25％p；在ready模式下，工作時間為15秒；其中：1)、低速＜80km/h，高速≥80km/h；2)、p為車輛環(huán)境壓力，由于壓力傳感器精度的限制，在25％p與大氣壓力傳感器精度范圍內(nèi)壓力最低值之間取大值作為真空泵停止工作壓力。8.按照權(quán)利要求1至5中任意一項所述的純電動汽車的制動系統(tǒng)的控制方法，其特征在于：所述的控制方法的故障及保護(hù)策略是：1)、在真空泵正常工作的過程中，若vcu檢測到管路壓力已經(jīng)趨于穩(wěn)定，但真空泵工作時間已經(jīng)超過60秒，且此時管路內(nèi)的壓力仍未達(dá)到真空泵停止工作的壓力條件，則vcu將此時的壓力值重新定義為真空泵的停止工作壓力，并以此壓力值作為停止工作條件工作3次后，重新將系統(tǒng)的初始停止壓力值作為停止壓力條件；如此循環(huán)；當(dāng)車輛下電后又重新上電，設(shè)定壓力值復(fù)位為系統(tǒng)設(shè)定的壓力值；2)、車輛ready狀態(tài)下，若駕駛員未踩踏制動踏板，真空泵連續(xù)工作30秒后仍然未達(dá)到關(guān)閉條件，則vcu通過通信總線向車輛儀表發(fā)送真空泵系統(tǒng)故障信息；

在真空泵故障狀態(tài)下，真空泵每工作10秒后停止工作10秒；如此循環(huán)；并限制車輛動力為蠕行模式，若在真空泵系統(tǒng)故障狀態(tài)下，管路壓力達(dá)到系統(tǒng)設(shè)定的關(guān)閉壓力值，則真空泵系統(tǒng)故障狀態(tài)解除；3)、當(dāng)真空泵工作條件未達(dá)到系統(tǒng)故障條件時，但真空泵實際持續(xù)工作已經(jīng)超過30秒，則真空泵在工作30秒后停止工作3秒，用以防止泵體快速老化。9.按照權(quán)利要求8所述的純電動汽車的制動系統(tǒng)的控制方法，其特征在于：所述的制動踏板開關(guān)、制動踏板傳感器、大氣壓力傳感器、管路壓力傳感器故障時的處理策略是：在傳感器故障時，如果是靜止高壓狀態(tài)，則：1)、若制動踏板正常，則真空泵進(jìn)入降級工作模式，車速限制不超過20km/h；2)、若制動踏板故障，則禁止動力輸出；如果是運動狀態(tài)，則：1)、若制動踏板正常，則真空泵進(jìn)入降級工作模式，車速限制不超過20km/h；2)、若制動踏板故障，則限制動力輸出為蠕行模式；在非傳感器故障時，靜止高壓狀態(tài)和運動狀態(tài)，均采用蠕行。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開了一種純電動汽車的制動系統(tǒng)，設(shè)置制動踏板深度傳感器、真空泵、真空泵繼電器、管路壓力傳感器、大氣壓力傳感器；制動踏板深度傳感器、管路壓力傳感器、大氣壓力傳感器通過信號線路與VCU連接；真空泵通過真空泵繼電器與VCU進(jìn)行信號連接。采用上述技術(shù)方案，將駕駛員可控的制動踏板與系統(tǒng)真空泵系統(tǒng)以及大氣壓力、制動系統(tǒng)管路壓力進(jìn)行有效的系統(tǒng)聯(lián)動，通過統(tǒng)一的控制策略，使得制動系統(tǒng)在整體上更加的合理化、也更加的安全；可以有效的在制動系統(tǒng)的控制中使得真空泵的工作時間更加的合理，可以有效的解決真空泵的老化問題，使純電動汽車的制動系統(tǒng)控制更加智能、安全，可以有效的延長真空泵的使用壽命。以有效的延長真空泵的使用壽命。以有效的延長真空泵的使用壽命。

技術(shù)研發(fā)人員：劉大亮

受保護(hù)的技術(shù)使用者：奇瑞商用車（安徽）有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2022.02.18

技術(shù)公布日：2022/5/6