一、電動真空助力制動系統(tǒng)
汽車制動系統(tǒng)一般采用真空助力或氣壓助力,真空泵產(chǎn)生的真空度越大,制動助力性能越好,駕駛員踩踏板也越省力。所以,在對真空助力制動系統(tǒng)電動真空泵的設計或選擇上,應盡可能使真空度滿足制動性能的要求。
計算結(jié)果表明,當電動真空泵最小真空度為37.5kPa時,可為制動系統(tǒng)提供滿足設計要求的制動助力。如圖6-1所示為電動真空助力制動系統(tǒng)的基本構(gòu)成,真空助力器安裝在制動踏板和制動主缸之間,由踏板通過推桿直接操縱,某車型電動汽車真空制動系統(tǒng)在車上的布置如圖6-2所示。助力器和踏板產(chǎn)生的力疊加在一起作用在制動主缸推桿上,以提高制動主缸的輸出壓力。真空助力器由帶有橡膠膜片的活塞分為前室和后室(大氣閥打開時可與大氣相通),通常常壓室的真空度為60~80kPa(即真空泵可以提供的真空度大?。U婵罩ζ魉芴峁┲Φ拇笮∪Q于其常壓室和變壓室氣壓差值的大小。
當變壓室的壓力達到外界大氣壓時,真空助力器即可提供最大的制動助力。真空泵所產(chǎn)生的真空度的大小和速度關(guān)系到真空助力器的工作狀態(tài),真空泵的容量大小關(guān)系到助力器的性能,進而影響到制動系統(tǒng)在各種工況下是否能正常工作。
圖6-1 電動真空助力制動系統(tǒng)的基本構(gòu)成
圖6-2 電動真空泵和真空罐在車上的布置
電動真空助力制動系統(tǒng)的控制過程如下。
①接通汽車12V電源,壓力延時開關(guān)閉合,真空泵大約工作30s后開關(guān)斷開,這時真空罐內(nèi)真空度約為80kPa。
②當真空罐內(nèi)真空度降到55kPa時,壓力延時開關(guān)再次閉合。
③當真空罐內(nèi)真空度降到約34kPa時,壓力報警器發(fā)出信號。若真空泵控制開關(guān)有很明顯的短時間開啟和關(guān)閉,說明發(fā)生了泄漏。按照這個控制策略,設計了間歇性真空發(fā)生系統(tǒng),該間歇性真空發(fā)生系統(tǒng)的基本工作原理為,當駕駛員發(fā)動汽車時,12V電源接通,壓力延時開關(guān)與壓力報警器開始壓力自檢,若真空罐內(nèi)的真空度小于55kPa,壓力膜片將會擠壓觸點,從而接通電源,真空泵開始工作;
當真空度增加至55kPa時,壓力延時開關(guān)斷開,然后通過延時繼電器使得真空泵繼續(xù)工作大約30s后停止;每次駕駛員有制動動作時,壓力延時開關(guān)均會自檢,從而判斷電動真空泵是否應該工作;若真空罐內(nèi)的真空度低于34kPa,真空助力器不能提供有效的真空助力,這時壓力報警器將會發(fā)出信號,提醒駕駛員注意行車速度。電動真空泵控制也可以采用電控單元控制,只要將壓力開關(guān)換成絕對壓力傳感器,電動真空泵由控制單元控制繼電器控制即可。
國內(nèi)的一些純電動汽車里,采用了由真空助力器真空度傳感器、整車控制器ECU、電動真空泵工作繼電器、真空泵電動機組成的一個閉環(huán)真空度控制系統(tǒng),確保制動時真空助力器的正常工作。