一种基于EMS标定的车辆真空度不足的解决方案

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)广州汽车集团股份有限公司 作者:凌新新

  传统内燃机汽车,多采用真空助力伺服制动系统来实现助力。其真空源来自于发动机进气歧管。现在汽车随着发动机排量的减小和负载的增加,真空度在某些工况下将出现严重不足的问题,尤其是高海拔地区。通过对发动机EMS的标定,实现了对整车真空助力系统的适应性优化。整车道路性试验表明,优化后的真空助力系统满足整车使用要求。

前言

  随着乘用车技术的发展,顾客在满足舒适性、动力性等基本性能的基础上,开始更注重于轿车的安全性,对于车辆制动性能要求越来越高。绝大多数的轿车采用真空助力伺服制动系统,使人力和动力并用。传统内燃机轿车的制动系统真空助力装置的真空源来自于发动机进气歧管。进气歧管的进气绝对压力与大气压力的差值即为真空度。

  为了提高整车的舒适性和驾驶方便性,在当代汽车上大功率的空调、自动变速箱、后视镜电加热、后窗加热已经成为标准配置,这就导致了进气歧管的绝对压力越来越高,同时由于汽车经济性要求越来越高,小排量的发动机成为汽车发展的趋势,为了满足整车的舒适性和驾驶方便性的要求,真空度向逐渐下降的趋势发展。

  另外一方面真空助力系统在满足正常工况下刹车时提供助力的同时,如何能让真空助力系统在高海拔地区提供高效助力也是当前轿车设计人员面对的一个课题。

  随着海拔高度的不断上升,在高海拔地区随着大气压力的下降,如图1所示,将无法提供足够的真空度给真空助力系统,尤其在发动机高负载工作下,真空助力系统更无法满足制动系统的需要,制动踏板力明显增大,存在严重安全隐患。

  本文所阐述的真空助力系统匹配标定的方法,通过软件匹配并标定后能够实时监测真空助力系统中真空度的变化情况,及时控制空调的开闭和发动机的转速,抽取助力系统中多余的空气,提高真空助力系统真空度,以达到车辆制动所需真空度的下限,保证车辆的制动性能。

1、基于EMS的匹配标定过程及分析

  1.1、制动性能分析与匹配方法

  本文所述的原车型制动系统采用双管路液压-真空助力制动系统,前制动器采用双膜片式真空助力器,4 轮缸对称式制动钳和盘式制动器。真空助力器安装于制动踏板和制动主缸之间,由踏板通过推杆直接操纵。助力器与踏板产生的力叠加在一起作用在制动主缸推杆上,以提高制动主缸的输出压力。真空助力器的真空伺服气室由带有橡胶膜片的活塞分为常压室与变压室,一般常压室的真空度为0.6~0.8 bar。真空助力器所能提供助力的大小取决于其常压室与变压室气压差值的大小。当变压室的真空度达到外界大气压时,真空助力器可以提供最大的制动助力。图2所示为某车型的双膜片式真空助力器(带制动主缸) 。

大气压力随海拔高度变化关系图

图1 大气压力随海拔高度变化关系图

3、结束语

  对制动系统而言,真空度越大,驾驶员踩踏板也越省力,越能保证汽车制动系统的易操纵性。文章利用EMS的标定,通过对空调压缩机、发动机转速的控制,来实现整车真空度的提升,保证了制动系统在极端情况下的制动效能,满足了整车在海拔4 000 m以上的使用要求,同时由于并未额外增加真空源,降低了整车的成本,根据整车道路试验结果可知,优化后的真空助力系统是合理的,满足了整车的使用要求。

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