汽车真空泵的控制系统、方法及真空泵与流程

本申请涉及汽车真空助力系统技术领域，特别涉及一种汽车真空泵的控制系统、方法及真空泵。

背景技术：

相关技术中，汽车真空泵一般受整车vcu(vehiclecontrolunit，整车控制器)控制，其内部由电机加机械结构组成，无任何控制逻辑，纯执行单元；

然而，当真空泵突然失效时，vcu需要监控一段时间真空压力值来做出判断，存在一定延迟，不利于行车安全；且当整车vcu、继电器或线束发生故障时，持续给真空泵供电，造成真空泵持续工作导致电机损坏，影响行车安全；且当汽车涉水时，若真空泵出气口淹没在水中，真空泵内气压值低于大气压，水会被大气压压入真空泵内部，形成倒吸，损坏真空泵，亟待解决。

申请内容

本申请提供一种汽车真空泵的控制系统、方法及真空泵，以解决相关技术中因涉水导致真空泵损坏的问题，大大提升车辆的安全性。

本申请第一方面实施例提供一种汽车真空泵的控制系统，包括：

至少一个压力传感器，用于采集真空泵的实际真空压力值；

第一控制组件，用于在整车控制器检测到所述实际真空压力值未处于真空工作范围内时，根据所述整车控制器发送的停止指令控制所述真空泵停止工作，否则控制汽车的供电设备为所述真空泵供电；

第二控制组件，用于在所述整车控制器检测到所述真空泵的工作电流未处于电流工作范围内时，根据所述整车控制器发送的限制指令控制所述真空泵执行对应的限速动作，并控制所述汽车的报警设备报警；以及

控制器，用于获取所述真空泵的持续工作时长，并在所述持续工作时间大于预设时长后，判定所述整车控制器故障，利用所述汽车的供电设备为所述真空泵供电的同时，根据所述实际真空压力值和所述制动踏板的开度生成在备份动作，以在所述整车控制器停止控制时，执行所述备份动作，并进行故障提醒。

可选地，还包括：

至少一个水压传感器，用于采集所述真空泵的出气处的水压信号，以使所述控制器在根据所述水压信号大于预设水压时，判定所述真空泵涉水，停止所述整车控制器控制，并关闭出气口，进行涉水提醒。

可选地，还包括：

至少一个气压传感器，用于采集泵室内的实际气压值，以计算所述真空泵产生的当前排气压强，以使在所述当前排气压强大于由所述水压信号得到的外部水压值时，所述控制器开启所述出气口。

可选地，所述控制器还用于根据所述水压信号小于或等于所述预设水压时，判定所述真空泵不再涉水时，停止涉水提醒，并继续响应所述整车控制器控制。

本申请第二方面实施例提供一种真空泵，其包括上述的汽车真空泵的控制系统。

本申请第三方面实施例提供一种汽车真空泵的控制方法，包括以下步骤：

采集真空泵的实际真空压力值；

在检测到所述实际真空压力值未处于真空工作范围内时，控制所述真空泵停止工作，否则控制汽车的供电设备为所述真空泵供电；

在检测到所述真空泵的工作电流未处于电流工作范围内时，控制所述真空泵执行对应的限速动作，并控制所述汽车的报警设备报警；以及

获取所述真空泵的持续工作时长，并在所述持续工作时间大于预设时长后，判定整车控制器故障，利用所述汽车的供电设备为所述真空泵供电的同时，根据所述实际真空压力值和所述制动踏板的开度生成在备份动作，以在所述整车控制器停止控制时，执行所述备份动作，并进行故障提醒。

可选地，还包括：

采集所述真空泵的出气处的水压信号，以在根据所述水压信号大于预设水压时，判定所述真空泵涉水，停止所述整车控制器控制，并关闭出气口，进行涉水提醒。

可选地，还包括：

采集泵室内的实际气压值，以计算所述真空泵产生的当前排气压强，以使在所述当前排气压强大于由所述水压信号得到的外部水压值时，开启所述出气口。

可选地，还包括：

根据所述水压信号小于或等于所述预设水压时，判定所述真空泵不再涉水时，停止涉水提醒，并继续响应所述整车控制器控制。

由此，可以在检测到实际真空压力值未处于真空工作范围内时，控制真空泵停止工作，并在检测到真空泵的工作电流未处于电流工作范围内时，控制真空泵执行对应的限速动作，并控制汽车的报警设备报警，并获取真空泵的持续工作时长，并在持续工作时间大于预设时长后，判定整车控制器故障，利用汽车的供电设备为真空泵供电的同时，根据实际真空压力值和制动踏板的开度生成在备份动作，以在整车控制器停止控制时，执行备份动作，并进行故障提醒，解决了相关技术中因涉水导致真空泵损坏的问题，大大提升车辆的安全性。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本申请实施例提供的一种汽车真空泵的控制系统的方框示意图；

图2为根据本申请一个实施例的真空泵的连接的示例图；

图3为根据本申请一个实施例的电子单向阀结构示意图；

图4为根据本申请一个实施例的汽车真空泵的控制方法的流程图；

图5为根据本申请一个实施例深水模式下真空泵控制方法的流程图；

图6为申请实施例提供的汽车真空泵的控制方法的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

下面参考附图描述本申请实施例的汽车真空泵的控制系统、方法及真空泵。针对上述背景技术中心提到的因涉水导致真空泵损坏的问题，本申请提供了一种汽车真空泵的控制系统，可以在检测到实际真空压力值未处于真空工作范围内时，控制真空泵停止工作，并在检测到真空泵的工作电流未处于电流工作范围内时，控制真空泵执行对应的限速动作，并控制汽车的报警设备报警，并获取真空泵的持续工作时长，并在持续工作时间大于预设时长后，判定整车控制器故障，利用汽车的供电设备为真空泵供电的同时，根据实际真空压力值和制动踏板的开度生成在备份动作，以在整车控制器停止控制时，执行备份动作，并进行故障提醒，解决了相关技术中因涉水导致真空泵损坏的问题，大大提升车辆的安全性。。

具体而言，图1为本申请实施例所提供的一种汽车真空泵的控制系统的方框示意图。如图1所示，该汽车真空泵的控制系统10包括：至少一个压力传感器100、第一控制组件200、第二控制组件300和控制器400。

其中，至少一个压力传感器100用于采集真空泵的实际真空压力值；第一控制组件200用于在整车控制器检测到实际真空压力值未处于真空工作范围内时，根据整车控制器发送的停止指令控制真空泵停止工作，否则控制汽车的供电设备为真空泵供电；第二控制组件300用于在整车控制器检测到真空泵的工作电流未处于电流工作范围内时，根据整车控制器发送的限制指令控制真空泵执行对应的限速动作，并控制汽车的报警设备报警；控制器400用于获取真空泵的持续工作时长，并在持续工作时间大于预设时长后，判定整车控制器故障，利用汽车的供电设备为真空泵供电的同时，根据实际真空压力值和制动踏板的开度生成在备份动作，以在整车控制器停止控制时，执行备份动作，并进行故障提醒。

应当理解的是，本申请实施例可以通过压力传感器采集真空泵的实际真空压力值，并发送至整车控制器，整车控制器判断该实际真空压力值是否在真空工作范围内时，如果未处于真空工作范围内，则控制继电器吸合给真空泵供电，真空泵可以反馈一个工作电流给整车控制器，整车控制器判断该工作电流是否在电流工作范围内，如果未处于电流工作范围内，则判断为真空泵工作异常(入真空泵自身损坏或线束松脱等)，并采取措施限制整车电机功率来限速；同时发报警信号给报警设备，如仪表，从而提醒驾驶员，真空泵故障需注意行车安全，并进一步监控真空泵电流持续时间，若超过预设时长，则判断为vcu控制异常或继电器异常吸合或线束连接故障，此时为避免真空泵长时间工作损坏，真空泵不再执行vcu工作指令，，并利用汽车的供电设备为真空泵供电，根据实际真空压力值和制动踏板的开度生成在备份动作，以在整车控制器停止控制时，执行备份动作，同时发报警信号给仪表提醒驾驶员及时维修，提高了行车安全。

可选地，在一些实施例中，上述的汽车真空泵的控制系统10，还包括：至少一个水压传感器，用于采集真空泵的出气处的水压信号，以使控制器400在根据水压信号大于预设水压时，判定真空泵涉水，停止整车控制器控制，并关闭出气口，进行涉水提醒。

应当理解的是，本申请实施例可以在真空泵的出气处设置有水压传感器，水压传感器的设置数量可以根据实际情况进行设定，水压传感器可以采集真空泵的出气处的水压信号，并发送该水压信号至控制器400，控制器400可以根据水压信号判断是否涉水，如果真空泵涉水，则停止整车控制器控制，并关闭电子单向阀(即出气口)，提醒驾驶员已涉深水，注意行车安全。

可选地，在一些实施例中，上述的汽车真空泵的控制系统10，还包括：至少一个气压传感器，用于采集泵室内的实际气压值，以计算真空泵产生的当前排气压强，以使在当前排气压强大于由水压信号得到的外部水压值时，控制器开启出气口。

可以理解的是，真空泵内部可以集成有压力传感器，压力传感器的设置数量可以根据实际情况进行设定，能适时监控真空泵腔室内压力值，真空泵排气路径上有一个电子单向阀(正常情况下是常开，真空泵内控制芯片发指令时闭合)，本申请实施例还可以通过气压传感器采集泵室内的实际气压值，从而判断在此泵室气压下，真空泵额定转速时产生的排气压强是否大于外部水压值，如果是，则可以控制真空泵工作，电子单向阀开启，真空泵向外排气，产生制动助力系统所需的真空，并持续通过水压传感器采集真空泵的出气处的水压信号。

进一步地，在一些实施例中，控制器400还用于根据水压信号小于或等于预设水压时，判定真空泵不再涉水时，停止涉水提醒，并继续响应整车控制器控制。需要说明的是，当车辆驶离深水区域时，水压传感器将信号发给控制芯片，解除仪表报警；真空泵恢复由vcu控制。

由此，真空泵内部集成控制芯片(即控制器400)与外部进行通讯，适时将工作状态反馈给vcu；当出现外部故障持续供电时，控制芯片能接管控制，保护真空泵；整车涉水时，控制芯片能控制真空泵的启停及电子单向阀的开关，保证真空泵不发生倒吸进水，同时满足制动助力的真空需求，提高了整车涉水时行车安全。

为使得本领域技术人员进一步了解本申请实施例的汽车真空泵的控制系统，下面结合图2至图5进行详细阐述。

该实施例中，如图2所示，图2为汽车真空泵的连接示意图。真空泵9内部增加真空泵控制器400、泵内部压力传感器9-2、电磁单向阀9-4；水压传感器9-5；真空泵的进气口与8-单向阀通过真空管连接；真空泵控制器400与仪表6、电源5、继电器4通过线束连接；与整车vcu3通过can(controllerareanetwork，控制器局域网络)连接，适时通过can向vcu发真空泵工作电流，同时通过can适时接收制动踏板信号1和压力传感器信号2；真空泵内部泵室压力传感器9-2、水压传感器9-5、电子单向阀9-4通过内部线束与真空泵控制器400连接；电子单向阀9-4、水压传感器9-5分别布置在排气途径上，其中水压传感器9-5布置在出气口；真空泵电机9-3输出轴带动真空泵抽气机械机构9-6运转抽气，产生真空；

进一步地，如图3所示，电磁单向阀9-4包含电子单向阀阀体9-4-1、电磁铁9-4-2、弹簧9-4-3、密封橡胶9-4-4、磁铁9-4-5；当电磁铁9-4-2通电后，吸合磁铁9-4-5，单向阀密封，反之，在弹簧力的作用下，磁铁9-4-5压在电子单向阀阀体9-4-1上，气路畅通。

进一步地，如图4所示，图4为本申请一个实施例的汽车真空泵的控制方法的流程图，包括以下步骤：

s401，整车上电。

s402，真空压力信号输入至vcu。

s403，vcu判断真空压力值是否在范围内，如果是，执行步骤s409，否则，执行步骤s404。

s404，vcu控制继电器吸合给真空泵供电，真空泵电流反馈给vcu。

在执行步骤s405的同时，执行步骤s407。

s405，判断真空泵控制器监控电流持续时间是否在范围内，如果是，执行步骤s409，否则，执行步骤s406。

s406，真空泵控制器做备份控制，并跳转执行步骤s409。

s407，vcu判断真空泵工作电流是否在范围内，如果是，执行步骤s409，否则，执行步骤s408。

s408，vcu采取措施限速，同时发故障给仪表提醒驾驶员。

s409，流程结束。

也就是说，整车上电后，压力传感器2将真空压力值输出给vcu3，vcu3判断真空压力值是否在范围内，若是真空泵9不工作；若不是，vcu3控制继电器4吸合给真空泵9供电，真空泵9反馈一个工作电流给vcu3；vcu3判断此工作电流是否在设定范围内，若是则真空泵工作正常；反之，vcu3采取措施限速；同时发报警信号给仪表6提醒驾驶员，真空泵故障需注意行车安全；真空泵控制器400监控真空泵电流持续时间，若超过设定范围，判断为vcu3控制故障或继电器4异常吸合或线束连接故障，此时真空泵9不再执行vcu3工作指令；唤醒整车电源5直接给真空泵9供电，根据真空压力值1及制动踏板信号2，做备份控制；同时发信号发故障给仪表6提醒驾驶员及时维修。反之真空泵电流持续时间在设定范围内，则系统正常

进一步地，如图5所示，图5为深水模式下真空泵控制流程图，包括以下步骤：

s501，水压传感器输入信号。

s502，真空泵控制器判断是否涉水，如果是，执行步骤s503，否则，执行步骤s509。

s503，真空泵控制进入“深水模式”，控制器控制真空泵。

与此同时，真空泵控制器唤醒电源供电电路，并给仪表发送报警信号。

s504，关闭电子单向阀。

s505，真空泵控制器判断当前泵室气压下，额定转速产生的气压是否大于外界水压，如果是，执行步骤s507，否则执行步骤s506。

其中，泵室内压力信号输入给控制器。

s506，真空泵不工作，电子单向阀关闭。

s507，真空泵工作，打开电子单向阀向外排气。

s508，真空泵控制器根据水压传感器信号判断真空泵排气口是否涉水，如果是，执行步骤s505，否则，执行步骤s507。

s509，流程结束。

也就是说，当整车涉深水时，真空泵9出气口处的水压传感器9-5将信号发给控制器400，控制器400判断是否涉水，若是，则进入深水控制模式，此时真空泵内控制器400接管真空泵控制，不再受vcu3控制；控制器400唤醒电源供电电路；控制出气口内的电子单向阀9-4关闭，同时发报警信号给仪表6，提醒驾驶员已涉深水，注意行车安全；控制器400根据泵室内气压值9-2，判断在此泵室气压下，真空泵额定转速时产生的排气压强是否大于外部水压(泵室内一定气压，在额定转速下能产生多大排气压力，可通过真空泵标定实现)；若不是，真空泵不工作，电子单向阀9-4继续关闭；反之，真空泵9工作，电子单向阀9-4开启，真空泵向外排气，产生制动助力系统所需的真空，同时控制器400持续监测水压传感器9-5信号，判断真空泵排气口是否涉水，若是电子单向阀9-4立即关闭，真空泵停止工作；反之真空泵继续工作，电子单向阀9-4继续开启向外排气。驶离深水区时，水压传感器9-5发信号给控制器400，控制器400不再发信号给仪表6，报警解除；真空泵9恢复由vcu3控制，系统恢复正常。

根据本申请实施例提出的汽车真空泵的控制系统，可以在检测到实际真空压力值未处于真空工作范围内时，控制真空泵停止工作，并在检测到真空泵的工作电流未处于电流工作范围内时，控制真空泵执行对应的限速动作，并控制汽车的报警设备报警，并获取真空泵的持续工作时长，并在持续工作时间大于预设时长后，判定整车控制器故障，利用汽车的供电设备为真空泵供电的同时，根据实际真空压力值和制动踏板的开度生成在备份动作，以在整车控制器停止控制时，执行备份动作，并进行故障提醒，解决了相关技术中因涉水导致真空泵损坏的问题，大大提升车辆的安全性。

其次参照附图描述根据本申请实施例提出的汽车真空泵的控制方法。

图6是本申请实施例的汽车真空泵的控制方法的流程图。

如图6所示，该汽车真空泵的控制方法包括以下步骤：

在步骤s6016中，采集真空泵的实际真空压力值。

在步骤s602中，在检测到实际真空压力值未处于真空工作范围内时，控制真空泵停止工作，否则控制汽车的供电设备为真空泵供电。

在步骤s603中，在检测到真空泵的工作电流未处于电流工作范围内时，控制真空泵执行对应的限速动作，并控制汽车的报警设备报警。

在步骤s604中，获取真空泵的持续工作时长，并在持续工作时间大于预设时长后，判定整车控制器故障，利用汽车的供电设备为真空泵供电的同时，根据实际真空压力值和制动踏板的开度生成在备份动作，以在整车控制器停止控制时，执行备份动作，并进行故障提醒。

可选地，在一些实施例中，上述的汽车真空泵的控制方法，还包括：

采集真空泵的出气处的水压信号，以在根据水压信号大于预设水压时，判定真空泵涉水，停止整车控制器控制，并关闭出气口，进行涉水提醒。

可选地，在一些实施例中，上述的汽车真空泵的控制方法，还包括：

采集泵室内的实际气压值，以计算真空泵产生的当前排气压强，以使在当前排气压强大于由水压信号得到的外部水压值时，开启出气口。

可选地，在一些实施例中，上述的汽车真空泵的控制方法，还包括：

根据水压信号小于或等于预设水压时，判定真空泵不再涉水时，停止涉水提醒，并继续响应整车控制器控制。

需要说明的是，前述对汽车真空泵的控制系统实施例的解释说明也适用于该实施例的汽车真空泵的控制方法，此处不再赘述。

根据本申请实施例提出的汽车真空泵的控制方法，可以在检测到实际真空压力值未处于真空工作范围内时，控制真空泵停止工作，并在检测到真空泵的工作电流未处于电流工作范围内时，控制真空泵执行对应的限速动作，并控制汽车的报警设备报警，并获取真空泵的持续工作时长，并在持续工作时间大于预设时长后，判定整车控制器故障，利用汽车的供电设备为真空泵供电的同时，根据实际真空压力值和制动踏板的开度生成在备份动作，以在整车控制器停止控制时，执行备份动作，并进行故障提醒，解决了相关技术中因涉水导致真空泵损坏的问题，大大提升车辆的安全性。

此外，本实施例还提供一种真空泵，该真空泵包括上述的汽车真空泵的控制系统。

根据本申请实施例提出的真空泵，通过上述的汽车真空泵的控制系统，解决了相关技术中因涉水导致真空泵损坏的问题，大大提升车辆的安全性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或n个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“n个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更n个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，n个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。