一种用于电动汽车的电动真空泵控制策略研究_林辉
电动真空助力系统精细匹配研究
中国科技论文 CHINASCIENCEPAPER
Vol. Hale Waihona Puke 4 No. 10 Oct.2019
电动真空助力系统精细匹配研究
(1.山东理工大学
1,杨坤1,王治宝2,王杰1,李敏1,陈玉1
与 工程学院，山东淄博255000； 2. Q东
技术
公司，山东淄博255130)
摘要：为提 动 制动安全性
性，在考虑多种 制动工况的前提下，以电动真空助力制动系统为研究对象，提出
了电动真空助 统的精细 流
方法。针对传统真空
浪费的 ，提出了以制动 度为 的电动真空
泵控制 °基于MATLAB/Simulmk搭建了电动真空助力制动系统模型，通过3种典型制动工况和FTP-75工况对电动真空
助 统的有效性
性进行了验证。
况及从精 配 源的 来
统。另
，耳
的源
，电机的匹配 •响
其性能和能耗的
。
过大，则会
浪费电能,
经济
&
过小,
则助
统将达不到汽
助力的需求，会
统的
能,
驶安全。除
常 工况外,
在
回路失效
特殊情况下仍需 相应的 法规需求，这对
提高 安
大。 如何精 配
助 统，对提高
安全和经济性来讲
为重要。本文基于
助力系统的工作原理
收稿日期：2019-04-24
能 及接 感器来检测
，并建立了
相应的数学模型，为
的选型提供了基础
数据;谢 4则在考虑理 况的前提下,根据整
的实际情况,
助
统的最小真
进
电动汽车真空助力制动系统的计算研究 汽车技术06
２００６ 年 第 １０ 期
ｆ． 由 制 动 器 的 制 动 力 矩 Ｔｆ ， 根 据 式 （ １１） 计 算 制动器的制动力 Ｆμ。
Ｆμ＝
Ｔｆ ｒ
（ １１）
式中， ｒ 为车轮滚动半径， ０．３４１ ９ ｍ。
由式（ １１） 计算汽车两前轮制动器的制动力应为
２Ｆμ。
至此， 由上述计算可以得出不同真空度下制动
由表 １ 可知， 改装的混合动力汽车比原车整车
质量增大， 前轮所需的制动力增大， 后轮所需的制动
— ２０ —
力减小。为了保证制动的可靠性， 对制动系统前轮产 生的制动力进行分析计算， 其目的是计算制动系统 所需要的最小真空度。
表 １ 最大制动力与整车参数
Ｆｘ ｍａｘ２ 原车
ａ ／ｍ ２．００１
电动车 １．９０８
时可与大气相通） ， 一般常压室的真空度 为 ６０～８０ ｋＰａ（ 即真空泵可以提供的真空度大小） 。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。真空泵所产 生的真空度的大小及速度关系到真空助力器的工作 状态， 真空泵的容量大小关系到助力器的性能， 进而 影 响 到 制 动 系 统 在 各 种 工 况 下 能 否 正 常 工 作 ［ １］ 。
求得液压输出大小。
ｐｍ＝
１ ４
Ｆ２
２
πＤｍ
（ ６）
式中， ｐｍ 为制动主缸的输出压力， Ｐａ； Ｆ２ 为真空助力
器输出力， Ｎ； Ｄｍ 为制动主缸内径， ０．０２５ ４ ｍ。 ｃ． 踏板力 Ｆｐ 的计算［５］。
最大助力点前制动踏板力为：
２
Ｆｐ＝
πｐｍＤｍ ４ｉｐｉｓηｐ
纯电动车真空助力系统的匹配测试研究
纯电动车真空助力系统的匹配测试研究李航;吴海军;张波波;张敬玉;于东辉【摘要】纯电动车的真空源由电子真空泵提供,其供气能力直接决定整车制动的安全性与舒适性,如制动距离与踏板感,在紧急制动或者连续踩制动时,真空的储备提供能力尤为重要,文章对真空助力系统中电动真空泵、真空助力器以及控制逻辑(电动真空泵的启/停阈值)的匹配工作进行了实验测试,通过多次模拟测定,确定了三者之间的关系,该测试研究总结出了真空助力系统的测试方法、规律特性,为后续开发车型进行相关匹配提供了参考.【期刊名称】《汽车实用技术》【年(卷),期】2019(000)004【总页数】3页(P25-27)【关键词】纯电动汽车;真空助力系统;匹配试验【作者】李航;吴海军;张波波;张敬玉;于东辉【作者单位】浙江吉利控股集团浙江吉智新能源汽车科技有限公司,浙江杭州310014;浙江吉利控股集团浙江吉智新能源汽车科技有限公司,浙江杭州 310014;浙江吉利控股集团浙江吉智新能源汽车科技有限公司,浙江杭州 310014;浙江吉利控股集团浙江吉智新能源汽车科技有限公司,浙江杭州 310014;浙江吉利控股集团浙江吉智新能源汽车科技有限公司,浙江杭州 310014【正文语种】中文【中图分类】U467传统燃油车/混动车通过发动机进气歧管或者与辅助真空泵搭配共同为真空伺服机构提供真空源，正常情况下，可源源不断的提供真空，所以传统燃油车/混动车并不需太关注其真空提供能力，但纯电动车没有了发动机持续不断的提供真空，只能依靠电动真空泵为真空助力器提供真空，目前市场上主流的电动真空泵为叶片式结构，转子材料为石墨，工作过程中会产生磨损，故寿命按时间计算，如果真空助力系统各部件匹配不合理，可能会使真空泵工作频率/时间偏长，最终导致质保里程未到的情况下，真空泵已到时间，引起客户抱怨，因此，纯电动车真空助力系统中真空的消耗与补给的匹配测试很有必要。
本文以纯电动车为例，对其真空助力系统进行了匹配测试，在保证制动要求的前提下，测试出真空助力器规格、电动真空泵规格和电动电动真空泵启/停阈值之间的匹配关系，为后续真空系统的选型提供了依据。
电动真空泵的NVH优化研究
64交通科技与管理技术与应用0 前言 随着汽车发展和环境的要求，电动汽车作为新能源汽车的重要组成，电动汽车销量逐年增加，电动真空泵作为真空助力源，为真空助力器提供制动真空。
独立式电动真空泵应用越来越广泛，被电动汽车采用，同时真空泵的噪音问题在电动车研发上已成为NVH 重点关注问题。
在汽车助力制动系统中，电动车与传统燃油汽车存在很大差异，它在设计上取消了发动机，真空的获取通过电动真空泵来实现，因此电动真空泵的声音成为关键的噪音问题。
该噪音被驾驶员直接的感受到，因此电动真空泵噪音可以影响整车的NVH。
本文阐述了电动真空泵噪音的测试方法、仿真改进和评价指标，通过将NVH 测试结果与之前设定的NVH 目标进行对比，当测评结果不满足目标时，如何进行仿真优化设计方案，提高真空泵的NVH 水平，最终满足NVH 性能目标。
1 研究背景 近年来，随着新能源电动汽车的发展，电动汽车在制动助力方面，目前比较成熟解决方案为采用传统的真空助力器+真空罐+电动真空泵，因电动车上没有燃油发动机，真空助力器不能从发动机进气岐管处获取真空，故电动车需要单独的电动真空泵来获取真空，为真空助力器提供真空。
电动真空泵因自身结构以及转速较高的原因，工作时有较大的噪音，加之电动汽车没有发动机，整车噪音较小，真空泵噪音更加突显。
在新的解决方案取代真空助力器+真空罐+电动真空泵的方案之前，如何最大限度的降低电动真空泵噪音，获得更好的驾驶感受，是每个电动汽车生产企业要面对的问题。
当今市场上主流的电动真空泵主要有三种：叶片式电动真空泵、活塞式电动真空泵、膜片式电动真空泵、三种电动真空泵互有优缺点，根据不同情况，应用在不同的车型上。
由于技术的发展和客户的需求，叶片式电动真空泵逐渐成为主流产品，目前市场上应用最大的产品。
叶片式电动真空主要由电机、防护罩、减振套、支撑套、O 形密封圈、密封环、偏心环、定子、转子、叶片、上盖板、消音密封套、消音盖。
图1所示。
复合电源电动汽车能量管理策略研究
14.60 kWh/100 km,实现了节能效果&
4.3仿真结果对比
糊逻辑
，与单一电源纯电动汽
车 ，添加了超级电容的复合电源系统可以提高
动力电池的充放电效率，减少动力电池的放电循环
次数和放电电流。在2 400 s的NEDP 工况
，复 电源系统的超级电容SEC值从0. 67 丁
0. 57,动力电池SEC值变化范围为0. 61〜
表1动力电池匹配参数
参数类型
参数取值
容量/ Ah SOC范围/%
144 15 〜95
额定电压/V 最大电压/V 串联数/个 并联数/个 电池总节数/个
372.3 428.4
117 2 234
驱动电机匹配参数见表3&
表3驱动电机匹配参数
参 类型 功率（峰值/额定）/kW 转速（峰值/额定）/（r - min-1 ）
2021年6月 第50卷第6期
机械设计与制造工程 Machine Design and Manufacturing Engineering
?Jun.2021 Vol. 50 No. 6
DO【：10. 3969/j. issn. 2095 - 509X. 2021.06. 014
复合电源电动汽车能量管理策略研究
扭矩/(N・m) 额 电 *V
参值 90 *45
11 000 *3 500
280 372.3
2.2复合电源电动汽车仿真模型 使用AVL - Cruise软件建立的复合电源电动
汽车整车模型如图3所示。
3复合电源电动汽车能量管理策略
于复合电源系统的结构及其工作模式
糊逻辑
，根据不同的功率需求合理
动力电池和超级电容之间的功率输 例,提