一种制动助力控制系统及制动助力控制方法与流程

本发明涉及汽车制动技术领域，特别涉及一种制动助力控制系统及制动助力控制方法。

背景技术：

目前，新能源汽车采用的液压制动系统中制动助力控制系统一般仅由真空压力传感器和真空泵组成，安全性得不到保障。一旦出现液压制动系统漏气问题，制动助力失效，刹车功能几乎等同于失效，存在极大的安全隐患。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种制动助力控制系统及制动助力控制方法，解决现有技术中制动助力控制系统安全性得不到保障的问题。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种制动助力控制系统，包括：控制器、真空压力传感器、主控制电路、备用控制电路和真空泵；

所述真空压力传感器与所述控制器连接，用于检测与制动真空度相对应的真空压力信号；

所述控制器分别与所述主控制电路和所述备用控制电路连接，用于根据所述真空压力信号，输出对所述主控制电路和所述备用控制电路的控制信号；

所述主控制电路和所述备用控制电路根据所述控制器输出的控制信号处于导通状态或断开状态；

所述真空泵分别与所述主控制电路和所述备用控制电路连接，在所述主控制电路或所述备用控制电路处于导通状态时，所述真空泵启动，在所述主控制电路和所述备用控制电路均处于断开状态时，所述真空泵停机。

进一步来说，所述主控制电路包括分别与车身电源、所述真空泵和所述控制器连接的主继电器；

所述备用控制电路包括分别与车身电源、所述真空泵和所述控制器连接的备用继电器；

所述主继电器和所述备用继电器根据所述控制器输出的控制信号处于吸合状态或断开状态；

在所述主继电器处于吸合状态时，所述主控制电路处于导通状态，在所述主继电器处于断开状态时，所述主控制电路处于断开状态；

在所述备用继电器处于吸合状态时，所述备用控制电路处于导通状态，在所述备用继电器处于断开状态时，所述备用控制电路处于断开状态；

在所述主控制电路或所述备用控制电路处于导通状态时，所述真空泵与车身电源导通连接，所述真空泵启动；在所述主控制电路和所述备用控制电路均处于断开状态时，所述真空泵与车身电源断开连接，所述真空泵停机。

进一步来说，所述控制器还通过检测管脚分别与所述主控制电路和所述备用控制电路连接，所述检测管脚分别通过主继电器和备用继电器连接至车身电源，其中，在主继电器或备用继电器处于吸合状态时，所述检测管脚的电压为车身电源的电压；在主继电器和备用继电器均处于断开状态时，所述检测管脚为悬空状态；

所述控制器根据所述主继电器和备用继电器的期望状态，和所述检测管脚的电压信号，判断所述主继电器和备用继电器是否存在故障，并在所述主继电器或备用继电器出现故障时，输出对应的继电器故障报警信号。

进一步来说，所述控制器包括：

第一引脚，与车身ON挡电连接；

第二引脚，与车身地连接；

第六引脚，与所述主继电器连接；

第七引脚，与所述备用继电器连接；

所述真空泵、所述主继电器和所述备用继电器还分别与车身地连接。

进一步来说，所述控制器还包括：

第三引脚，与所述真空压力传感器的电源引脚连接，用于为所述真空压力传感器提供电源；

第四引脚，与所述真空压力传感器的接地引脚连接，用于将所述真空压力传感器的接地引脚与所述控制器的芯片地连接；

第五引脚，与所述真空压力传感器的信号引脚连接，用于与所述真空压力传感器通信，接收所述真空压力传感器检测的真空压力信号。

为解决上述技术问题，本发明的实施例还提供一种制动助力控制方法，应用于如上所述的制动助力控制系统，包括：

检测与制动真空度相对应的真空压力信号；

根据所述真空压力信号，输出对所述主控制电路和所述备用控制电路的控制信号，所述控制信号使所述主继电器和备用继电器处于一期望状态；

根据所述主继电器和备用继电器的期望状态，和所述检测管脚的电压信号，判断所述主继电器和备用继电器是否存在故障，并在所述主继电器或备用继电器出现故障时，输出对应的继电器故障报警信号。

进一步来说，在整车上电后，执行检测与制动真空度相对应的真空压力信号的步骤之前，所述制动助力控制方法还包括：

输出对所述主继电器和备用继电器的控制信号，使所述主继电器处于断开状态，所述备用继电器处于吸合状态，所述真空泵启动，之后执行检测与制动真空度相对应的真空压力信号的步骤。

进一步来说，所述根据所述真空压力信号，输出对所述主继电器和所述备用继电器的控制信号，所述控制信号使所述主继电器和备用继电器处于一期望状态的步骤包括：

在所述真空压力信号到达预设停机范围时，输出对所述主继电器和备用继电器的控制信号，使所述主继电器和备用继电器均处于断开状态，所述真空泵停机；

在所述真空压力信号到达预设启动范围时，输出对所述主继电器和备用继电器的控制信号，使所述备用继电器处于断开状态，所述主继电器处于吸合状态，所述真空泵启动；

在所述主继电器出现故障时，若所述备用继电器处于断开状态，所述主继电器处于吸合状态，则输出对所述主继电器和备用继电器的控制信号，使所述备用继电器处于吸合状态，所述主继电器处于断开状态。

进一步来说，所述根据所述主继电器和备用继电器的期望状态，和所述检测管脚的电压信号，判断所述主继电器和备用继电器是否存在故障的步骤包括：

在输出使所述主继电器处于断开状态的控制信号后经过第一预设时间段，若所述检测管脚的电压为车身电源的电压，则判断所述主继电器存在断开故障；

在输出使所述主继电器处于吸合状态的控制信号后经过第二预设时间段，若所述检测管脚为悬空状态，则判断所述主继电器存在吸合故障；

在输出使所述备用继电器处于断开状态的控制信号后经过第一预设时间段，若所述检测管脚的电压为车身电源的电压，则判断所述备用继电器存在断开故障；

在输出使所述备用继电器处于吸合状态的控制信号后经过第二预设时间段，若所述检测管脚为悬空状态，则判断所述备用继电器存在吸合故障。

进一步来说，所述制动助力控制方法还包括：

在所述真空泵启动后经过第三预设时间段，根据所述真空压力信号的变化情况判断整车气路是否漏气，并在整车气路漏气时，输出漏气故障报警信号。

进一步来说，所述在所述真空泵启动后经过第三预设时间段，根据所述真空压力信号的变化情况判断整车气路是否漏气，并在整车气路漏气时，输出漏气故障报警信号的步骤包括：

将所述真空泵启动后经过第三预设时间段的真空压力信号对应的第一真空度，与所述真空泵启动前的真空压力信号对应的第二真空度进行比较；

若所述第一真空度与所述第二真空度相同，则确定整车气路一般漏气，输出一般漏气故障报警信号；

若所述第一真空度低于所述第二真空度，则确定整车气路严重漏气，输出严重漏气故障报警信号。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

本发明实施例的制动助力控制系统，包括：控制器、真空压力传感器、主控制电路、备用控制电路和真空泵；真空压力传感器与控制器连接，用于检测与制动真空度相对应的真空压力信号；控制器分别与主控制电路和备用控制电路连接，用于根据真空压力信号，输出对主控制电路和备用控制电路的控制信号；主控制电路和备用控制电路根据控制器输出的控制信号处于导通状态或断开状态；真空泵分别与主控制电路和备用控制电路连接，在主控制电路或备用控制电路处于导通状态时，真空泵启动，在主控制电路和备用控制电路均处于断开状态时，所述真空泵停机。通过在系统中增加控制器和备用控制电路，保证了在系统一般漏气或者主控制电路失效的情况下依旧可以正常制动助力，提高了系统的安全性和可靠性，延长了系统使用寿命，且成本低廉、走线方便，具有很高的实用价值。解决了现有技术中制动助力控制系统安全性得不到保障的问题。

附图说明

图1为本发明制动助力控制系统的结构示意图；

图2为本发明制动助力控制系统的另一结构示意图；

图3为本发明制动助力控制方法的流程图；

图4为本发明制动助力控制方法的另一流程图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

出于安全性和经济性的双重考虑，本发明实施例提供了一种制动助力控制系统及其控制方法，在系统中增加了控制器和备用控制电路，实现简单、成本低廉、走线方便，且安全系数高。

参照图1所示，本发明实施例的制动助力控制系统，包括：控制器102、真空压力传感器101、主控制电路103、备用控制电路104和真空泵105。

所述真空压力传感器101与所述控制器102连接，用于检测与制动真空度相对应的真空压力信号，信号来源为整车气路内外压差。其中真空压力信号可为与制动真空度成线性关系的电压值。

所述控制器102分别与所述主控制电路103和所述备用控制电路104连接，用于根据所述真空压力信号，输出对所述主控制电路103和所述备用控制电路104的控制信号。其中，控制器可为ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)。

所述主控制电路103和所述备用控制电路104根据所述控制器102输出的控制信号处于导通状态或断开状态。

所述真空泵105分别与所述主控制电路103和所述备用控制电路104连接，在所述主控制电路103或所述备用控制电路104处于导通状态时，所述真空泵105启动，在所述主控制电路103和所述备用控制电路104均处于断开状态时，所述真空泵105停机。

本发明实施例的制动助力控制系统，通过在系统中增加控制器和备用控制电路，保证了在系统一般漏气或者主控制电路失效的情况下依旧可以正常制动助力，提高了系统的安全性和可靠性，延长了系统使用寿命，且成本低廉、走线方便，具有很高的实用价值。解决了现有技术中制动助力控制系统安全性得不到保障的问题。

优选的，参照图2所示，所述主控制电路103包括分别与车身电源、所述真空泵105和所述控制器(ECU)102连接的主继电器106。所述备用控制电路104包括分别与车身电源、所述真空泵105和所述控制器102连接的备用继电器107。所述主继电器106和所述备用继电器107根据所述控制器102输出的控制信号处于吸合状态或断开状态。车身电源可为车身ON挡电，一般为+12V。

在所述主继电器106处于吸合状态时，所述主控制电路103处于导通状态，在所述主继电器106处于断开状态时，所述主控制电路103处于断开状态。在所述备用继电器107处于吸合状态时，所述备用控制电路104处于导通状态，在所述备用继电器107处于断开状态时，所述备用控制电路104处于断开状态。

在所述主控制电路103或所述备用控制电路104处于导通状态时，所述真空泵105与车身电源导通连接，所述真空泵105启动；在所述主控制电路103和所述备用控制电路104均处于断开状态时，所述真空泵105与车身电源断开连接，所述真空泵105停机。

此时，在主继电器106失效的情况下，通过备用继电器107依旧可以正常制动助力，提高了系统的安全性和可靠性。

其中，在系统正常工作时，主要使用主继电器106实现制动助力，因此主继电器106如可选用固态继电器等使用寿命长、可靠性高的继电器。备用继电器107如可选用电磁继电器等成本较低的继电器。

进一步的，所述控制器102还通过检测管脚8分别与所述主控制电路103和所述备用控制电路104连接，所述检测管脚8分别通过主继电器106和备用继电器107连接至车身电源，其中，在主继电器106或备用继电器107处于吸合状态时，所述检测管脚8的电压为车身电源的电压；在主继电器106和备用继电器107均处于断开状态时，所述检测管脚8为悬空状态。

所述控制器102根据所述主继电器106和备用继电器107的期望状态，和所述检测管脚8的电压信号，判断所述主继电器106和备用继电器107是否存在故障，并在所述主继电器106或备用继电器107出现故障时，输出对应的继电器故障报警信号。

输出继电器故障报警信号时，如可发出声音报警信号并文字提示，当然，也可采用其他方式，在此不一一说明。

此时，通过检测管脚8能够实时监控继电器是否故障，以在继电器故障时及时应对，保证系统正常运行，进一步提高了安全性和可靠性。

其中，在控制器102输出使主继电器106处于断开状态的控制信号后经过第一预设时间段，若检测管脚8的电压仍为车身电源的电压，则判断主继电器106存在断开故障，即主继电器106粘连；在控制器102输出使主继电器106处于吸合状态的控制信号后经过第二预设时间段，若检测管脚8仍为悬空状态，则判断主继电器106存在吸合故障，即主继电器106不动作。

同理，在控制器102输出使备用继电器107处于断开状态的控制信号后经过第一预设时间段，若检测管脚8的电压仍为车身电源的电压，则判断备用继电器107存在断开故障，即备用继电器107粘连；在控制器102输出使备用继电器107处于吸合状态的控制信号后经过第二预设时间段，若检测管脚8的电压为悬空状态，则判断备用继电器107存在吸合故障，即备用继电器107不动作。

第一预设时间段和第二预设时间段可根据具体车型进行调节，如可设置为2秒。

在整车上电后，无论目前真空度如何，可使主继电器106处于断开状态，备用继电器107处于吸合状态，真空泵105启动。在真空压力信号到达预设停机范围时，使备用继电器107和主继电器106均断开。以对备用继电器107进行故障检测。

在真空压力信号到达预设启动范围时，使备用继电器107处于断开状态，主继电器106处于吸合状态，真空泵105启动；在真空压力信号到达预设停机范围时，使主继电器106和备用继电器107均断开，真空泵105停机。即当系统正常工作时，使用主继电器106实现制动助力。

在主继电器106出现故障时，若备用继电器107处于断开状态，主继电器106处于吸合状态，则可使备用继电器107处于吸合状态，主继电器106处于断开状态，以保证正常制动助力。

其中，真空压力信号的启停范围可依照车速灵活调整，当车速超过预定值时，真空压力信号的启动范围可适当提高。

优选的，所述控制器102包括：

第一引脚1，与车身ON挡电连接；一般为+12V。

第二引脚2，与车身地连接。

第六引脚6，与所述主继电器106连接；高有效，用于吸合主继电器106。

第七引脚7，与所述备用继电器107连接；高有效，用于吸合备用继电器107。

所述真空泵105、所述主继电器106和所述备用继电器107还分别与车身地连接。

优选的，所述控制器102还包括：

第三引脚3，与所述真空压力传感器101的电源引脚连接，用于为所述真空压力传感器101提供电源；这里为芯片电，一般为+5V。

第四引脚4，与所述真空压力传感器101的接地引脚连接，用于将所述真空压力传感器101的接地引脚与所述控制器102的芯片地连接。

第五引脚5，与所述真空压力传感器101的信号引脚连接，用于与所述真空压力传感器101通信，接收所述真空压力传感器101检测的真空压力信号。这里真空压力信号为模拟信号，信号来源为整车气路内外压差。

本发明实施例的制动助力控制系统，通过在系统中增加控制器和备用控制电路，保证了在系统一般漏气或者主控制电路失效的情况下依旧可以正常制动助力，提高了系统的安全性和可靠性，延长了系统使用寿命，且成本低廉、走线方便，具有很高的实用价值。解决了现有技术中制动助力控制系统安全性得不到保障的问题。

参照图3所示，本发明实施例的制动助力控制方法，应用于如上所述的制动助力控制系统，包括：

步骤301，检测与制动真空度相对应的真空压力信号；

步骤302，根据所述真空压力信号，输出对所述主控制电路和所述备用控制电路的控制信号，所述控制信号使所述主继电器和备用继电器处于一期望状态；

步骤303，根据所述主继电器和备用继电器的期望状态，和所述检测管脚的电压信号，判断所述主继电器和备用继电器是否存在故障，并在所述主继电器或备用继电器出现故障时，输出对应的继电器故障报警信号。

输出继电器故障报警信号时，如可发出声音报警信号并文字提示，当然，也可采用其他方式，在此不一一说明。

本发明实施例的制动助力控制方法，通过控制器检测管脚能够实时监控继电器是否故障，并在继电器故障时及时应对，以保证系统正常运行。尤其在系统一般漏气或者主控制电路失效的情况下，通过备用继电器依旧可以正常制动助力，提高了系统的安全性和可靠性，延长了系统使用寿命，且成本低廉、走线方便，具有很高的实用价值。解决了现有技术中制动助力控制系统安全性得不到保障的问题。

作为一种优选的控制策略，在整车上电后，执行步骤301之前，所述制动助力控制方法还包括：

步骤3001，输出对所述主继电器和备用继电器的控制信号，使所述主继电器处于断开状态，所述备用继电器处于吸合状态，所述真空泵启动，之后执行检测与制动真空度相对应的真空压力信号的步骤。

此时，在整车上电后，无论目前真空度如何，首先启用备用继电器，以对备用继电器进行故障检测。

进一步的，上述步骤302的步骤包括：

步骤3021，在所述真空压力信号到达预设停机范围时，输出对所述主继电器和备用继电器的控制信号，使所述主继电器和备用继电器均处于断开状态，所述真空泵停机；

步骤3022，在所述真空压力信号到达预设启动范围时，输出对所述主继电器和备用继电器的控制信号，使所述备用继电器处于断开状态，所述主继电器处于吸合状态，所述真空泵启动；

步骤3033，在所述主继电器出现故障时，若所述备用继电器处于断开状态，所述主继电器处于吸合状态，则输出对所述主继电器和备用继电器的控制信号，使所述备用继电器处于吸合状态，所述主继电器处于断开状态。

此时，在系统正常工作时，使用工作性能更优的主继电器。在主继电器出现故障时，则启用备用继电器。保证了正常制动助力，提高了安全性和可靠性。

其中，真空压力信号的启停范围可依照车速灵活调整，当车速超过预定值时，真空压力信号的启动范围可适当提高。

优选的，上述步骤303中，所述根据所述主继电器和备用继电器的期望状态，和所述检测管脚的电压信号，判断所述主继电器和备用继电器是否存在故障的步骤包括：

步骤3031，在输出使所述主继电器处于断开状态的控制信号后经过第一预设时间段，若所述检测管脚的电压为车身电源的电压，则判断所述主继电器存在断开故障；即主继电器粘连。

步骤3032，在输出使所述主继电器处于吸合状态的控制信号后经过第二预设时间段，若所述检测管脚为悬空状态，则判断所述主继电器存在吸合故障；即主继电器不动作。

步骤3033，在输出使所述备用继电器处于断开状态的控制信号后经过第一预设时间段，若所述检测管脚的电压为车身电源的电压，则判断所述备用继电器存在断开故障；即备用继电器粘连。

步骤3034，在输出使所述备用继电器处于吸合状态的控制信号后经过第二预设时间段，若所述检测管脚为悬空状态，则判断所述备用继电器存在吸合故障；即备用继电器不动作。

此时，通过检测管脚能够有效判断主继电器和备用继电器是否存在故障。

第一预设时间段和第二预设时间段可根据具体车型进行调节，如可设置为2秒。

优选的，所述制动助力控制方法还包括：

步骤304，在所述真空泵启动后经过第三预设时间段，根据所述真空压力信号的变化情况判断整车气路是否漏气，并在整车气路漏气时，输出漏气故障报警信号。

输出漏气故障报警信号时，如可点亮制动系统故障灯并进行文字提示，当然，也可采用其他方式，在此不一一说明。

此时，通过对整车气路进行漏气检测，进一步保证了系统安全性和可靠性。

进一步的，上述步骤304的步骤包括：

步骤3041，将所述真空泵启动后经过第三预设时间段的真空压力信号对应的第一真空度，与所述真空泵启动前的真空压力信号对应的第二真空度进行比较；

步骤3042，若所述第一真空度与所述第二真空度相同，则确定整车气路一般漏气，输出一般漏气故障报警信号；

步骤3043，若所述第一真空度低于所述第二真空度，则确定整车气路严重漏气，输出严重漏气故障报警信号。

此时，当真空泵工作一段时间后，真空度没有变化，则认为系统一般漏气，进行一般漏气故障报警；当真空泵工作一段时间后，真空度反而在降低，则认为系统严重漏气，进行严重漏气故障报警。从而实现了分级报警功能，提高了实用性和智能化。

下面对本发明实施例的制动助力控制方法的一具体实现流程举例说明如下。

参照图4所述，本发明实施例的制动助力控制方法，包括：

步骤401，整车上电。

步骤402，输出对备用继电器的控制信号，使备用继电器处于吸合状态，主继电器保持断开状态，真空泵启动。

步骤403，判断备用继电器是否存在吸合故障，若是，则跳转到步骤404，否则，跳转到步骤405。

具体在输出使备用继电器处于吸合状态的控制信号后经过2秒，若检测管脚仍为悬空状态，则判断备用继电器存在吸合故障，即备用继电器不动作。

步骤404，输出备用继电器故障报警信号。

步骤405，检测与制动真空度相对应的真空压力信号，在真空压力信号到达预设停机范围时，输出对备用继电器的控制信号，使主继电器和备用继电器均处于断开状态，真空泵停机。

步骤406，判断备用继电器是否存在断开故障，若是，则跳转到步骤407，否则，跳转到步骤408。

具体在输出使备用继电器处于断开状态的控制信号后经过2秒，若检测管脚的电压仍为车身电源的电压，则判断备用继电器存在断开故障，即备用继电器粘连。

步骤407，输出备用继电器故障报警信号。

步骤408，在真空压力信号到达预设启动范围时，输出对主继电器的控制信号，使主继电器处于吸合状态，备用继电器保持断开状态，真空泵启动。

步骤409，判断主继电器是否存在吸合故障，若是，则跳转到步骤410，否则，跳转到步骤411。

具体在输出使主继电器处于吸合状态的控制信号后经过2秒，若检测管脚仍为悬空状态，则判断主继电器存在吸合故障，即主继电器不动作。

步骤410，输出主继电器故障报警信号。

步骤411，真空泵开始工作，在真空压力信号到达预设停机范围时，输出对主继电器的控制信号，使主继电器和备用继电器均处于断开状态，真空泵停机。

步骤412，判断主继电器是否存在断开故障，若是，则跳转到步骤413，否则，跳转到步骤414。

具体在输出使主继电器处于断开状态的控制信号后经过2秒，若检测管脚的电压仍为车身电源的电压，则判断主继电器存在断开故障，即主继电器粘连。

步骤413，输出主继电器故障报警信号。

步骤414，系统正常，等待下次指令。

综上，本发明实施例的制动助力控制方法，通过控制器检测管脚能够实时监控继电器是否故障，并在继电器故障时及时应对，以保证系统正常运行。尤其在系统一般漏气或者主控制电路失效的情况下，通过备用继电器依旧可以正常制动助力，提高了系统的安全性和可靠性，延长了系统使用寿命，且成本低廉、走线方便，具有很高的实用价值。解决了现有技术中制动助力控制系统安全性得不到保障的问题。另外，通过最简单的形式实现了系统漏气的分级报警功能，提高了实用性和智能化。

在本发明的各种实施例中，应理解，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。