簡(jiǎn)英杰 徐赟 邱笑寅 李楠

（上海汽車集團(tuán)股份有限公司）

混合動(dòng)力汽車高原制動(dòng)真空度影響因素研究

簡(jiǎn)英杰 徐赟 邱笑寅 李楠

（上海汽車集團(tuán)股份有限公司）

對(duì)某插電式混合動(dòng)力汽車制動(dòng)真空度的影響因素進(jìn)行了闡述，結(jié)合混合動(dòng)力汽車動(dòng)力輸出工況進(jìn)行了負(fù)壓制動(dòng)助力的策略調(diào)整，根據(jù)電子真空泵的工作特性制定了高原工作方案，并針對(duì)典型工況進(jìn)行了整車試驗(yàn)研究。結(jié)果表明，針對(duì)影響因素進(jìn)行策略調(diào)整后，該混合動(dòng)力汽車高原真空度水平有效改善并能滿足高原制動(dòng)的性能要求。

1 前言

與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車型相比，混合動(dòng)力汽車及純電動(dòng)汽車犧牲了部分真空源，或無法提供來自發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管側(cè)的真空度。為了適應(yīng)高原環(huán)境的特殊要求，混合動(dòng)力汽車需配備電子真空泵、機(jī)械真空泵等裝置來提供制動(dòng)真空度。目前，我國(guó)研究機(jī)構(gòu)及企業(yè)主要是針對(duì)真空泵的選型、設(shè)計(jì)計(jì)算、試驗(yàn)方法等方面進(jìn)行研究，旨在優(yōu)化制動(dòng)系統(tǒng)，更好地匹配于各類車輛；而國(guó)外研究機(jī)構(gòu)則是偏重真空系統(tǒng)仿真、負(fù)壓制動(dòng)助力器改型等，目的是與各大整車廠商進(jìn)行系統(tǒng)配套，設(shè)計(jì)更安全、可靠、體積更小的制動(dòng)真空泵。

本文從負(fù)壓制動(dòng)助力及電子真空泵的工作特性出發(fā)，通過整車制動(dòng)性能試驗(yàn)，分析了車輛冷起動(dòng)、怠速行駛、混動(dòng)串聯(lián)動(dòng)力模式等因素對(duì)制動(dòng)真空度的影響程度。

2 負(fù)壓制動(dòng)助力及電子真空泵特性

2.1 負(fù)壓制動(dòng)助力

負(fù)壓制動(dòng)即利用發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管中負(fù)壓能量提供制動(dòng)助力，這部分負(fù)壓能量主要來源于發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣沖程節(jié)氣門后端產(chǎn)生的真空度。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)的不同，真空度（進(jìn)氣管側(cè)真空度）的變化范圍約為50～90 kPa。當(dāng)駕駛員實(shí)施制動(dòng)時(shí)，助力器將負(fù)壓能量與制動(dòng)踏板力結(jié)合形成實(shí)際需求的制動(dòng)力，并將此制動(dòng)力一直放大到接近車輪抱死的程度。根據(jù)施加的制動(dòng)踏板力的不同，放大的控制力約為6 000～10 000 kPa。

2.2 電子真空泵工作特性

EVP（電子真空泵）為制動(dòng)系統(tǒng)提供真空源。在某些高原環(huán)境大氣壓較低的工作條件下，當(dāng)節(jié)氣門開度大、冷起動(dòng)、頻繁實(shí)施制動(dòng)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管真空度不足，需要EVP作為真空源提供制動(dòng)真空度，并且可以根據(jù)車輛運(yùn)行工況的不同自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整。EVP可根據(jù)大氣壓的變化來調(diào)整工作閥值，當(dāng)真空度低于閥值下止點(diǎn)時(shí)EVP開始工作，而達(dá)到工作閥值上止點(diǎn)時(shí)停止工作進(jìn)入待命狀態(tài)，直至由于制動(dòng)消耗導(dǎo)致真空不足進(jìn)入下一個(gè)工作循環(huán)。EVP組成如圖1所示，其通過安裝支架安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)，進(jìn)氣口與真空管相連，接插件與控制單元相連，工作時(shí)作為制動(dòng)系統(tǒng)真空助力增壓器的真空源。

3 真空助力制動(dòng)系統(tǒng)力的輸入與輸出

3.1 制動(dòng)踏板力與助力器關(guān)系

根據(jù)輸出制動(dòng)力與制動(dòng)踏板力的特性，可得到二者之間的關(guān)系如下：

式中，F(xiàn)in為駕駛員施加的踏板力；Ra為踏板機(jī)構(gòu)的杠桿比；Φpedal為踏板機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率；Fout為輸出制動(dòng)力。

式中，Rbooster為助力器助力比；Φbooster為助力器效率；Fz為串聯(lián)式雙制動(dòng)總泵輸出力。

式中，Φmaster為助力器主缸工作效率；Az為串聯(lián)式主缸作用面積；Pz為制動(dòng)油壓。

式中，F(xiàn)boost為經(jīng)真空助力器放大后的力；Abooster為助力器有效作用面積；△P為大氣壓與真空壓力差值。

3.2 踏板剛度和輸出制動(dòng)力與踏板力關(guān)系

踏板力與踏板行程關(guān)系曲線的斜率定義為踏板剛度，如圖2所示。由圖2可看出，在駕駛員施加踏板力時(shí)，踏板力增加的過程可分為1階段和2階段，兩個(gè)階段前、后斜率明顯不同，前半段踏板剛度較小是由于真空助力或EVP作用的結(jié)果，而后半段踏板剛度明顯增加。

經(jīng)助力器放大后的制動(dòng)力（下稱放大助力）的大小可隨駕駛員輸出踏板力的大小而變化。當(dāng)助力失效（Booster failed）時(shí)，即使踏板力逐漸增大，放大助力的大小也未急劇增加；而采用雙助力比機(jī)構(gòu)（Dual Ratio Booster）的助力器時(shí)，隨著駕駛員制動(dòng)踏板力的增加，踏板剛度也隨之線性增加，在經(jīng)歷了1階段（圖2）單助力比的上升過程后進(jìn)入雙助力比階段，此時(shí)助力器放大后的制動(dòng)力能較好地滿足制動(dòng)性能的需求。

3.3 制動(dòng)真空管伯努利方程

根據(jù)真空管中空氣的運(yùn)動(dòng)特性得到：

式中，Pc為氣流的壓差；ρgy為重力位能；1/2ρυ2為動(dòng)能項(xiàng)。

制動(dòng)真空管模型如圖3所示。

取圖3中助力器端快速接頭和進(jìn)氣歧管快速接頭的2個(gè)橫斷截面建立真空管路中空氣流的能量方程，以分析影響真空度大小的因素，其中忽略不計(jì)重力位能和大氣壓變化導(dǎo)致的氣體密度變化以及空氣流經(jīng)管路及閥體的能量損耗，則得：

式中，Pc1為氣流流經(jīng)斷面的來流壓差；ρ為真空管內(nèi)空氣密度；υ1為流經(jīng)斷助力器端快速接頭斷面的氣體流速；Pc2為氣體流經(jīng)進(jìn)氣歧管快速接頭斷面的來流壓差；υ2為流經(jīng)進(jìn)氣歧管快速接頭斷面的氣體流速。

氣流流經(jīng)斷面的來流壓差可視為大氣壓力與進(jìn)氣壓力的差值，即

式中，P0為當(dāng)?shù)卮髿鈮褐?；PM為進(jìn)氣管壓力。

由式（6）和式（7）可得到制動(dòng)真空度影響因素伯努利方程：

式中，PM1、PM2分別為所在截面進(jìn)氣壓力。

由上述方程可知，真空管中真空度的大小與發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)、汽油發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣控制的方式、節(jié)氣門開度等因素有關(guān)。

4 某混合動(dòng)力汽車動(dòng)力輸出方案及控制策略簡(jiǎn)介

混合動(dòng)力汽車的動(dòng)力輸出方案不同，將導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)參與工作的方式不同，若發(fā)動(dòng)機(jī)不參與工作或工作后只對(duì)電池充電，則無法提供發(fā)動(dòng)機(jī)真空源。另外，混合動(dòng)力汽車的控制策略也能通過調(diào)整扭矩控制的方式來影響制動(dòng)真空度。

4.1 某混合動(dòng)力汽車動(dòng)力輸出方案

某混合動(dòng)力汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)、ISG（汽車起動(dòng)發(fā)電一體機(jī)）與TM（驅(qū)動(dòng)電機(jī)）之間通過電控離合器實(shí)現(xiàn)動(dòng)力接合與中斷。由于低速工況下發(fā)動(dòng)機(jī)并不能直接工作或驅(qū)動(dòng)車輛，所以該車提供了多種驅(qū)動(dòng)模式的手動(dòng)選擇方式，如純電模式、混動(dòng)模式等。當(dāng)按下純電動(dòng)按鈕時(shí)，HCU會(huì)盡量采用純電動(dòng)模式行駛，隨電池功率降低或車速達(dá)到一定值后，HCU自動(dòng)切換為混動(dòng)模式；當(dāng)按下混動(dòng)模式按鈕時(shí)，HCU會(huì)根據(jù)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性需求決定采取純電動(dòng)或是混動(dòng)模式行駛。

4.2 控制策略說明

控制策略主要是通過EMS（發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)）來更改扭矩輸出方案、怠速工況下的扭矩控制、其它功能塊的功能更改及參數(shù)優(yōu)化；通過HCU對(duì)整車功率需求進(jìn)行限制，改善起動(dòng)工況、急加速等動(dòng)力性能需求，調(diào)整其它功能塊的功率輸出及功能設(shè)定。

5 對(duì)真空度影響因素的策略調(diào)整

5.1 基于EVP特性的門限值調(diào)整

EVP在工作時(shí)需要設(shè)定最低及過載門限值。首先設(shè)置滿足最低門限要求的值，再確定EVP過載保護(hù)狀態(tài)下的保護(hù)值，即EVP在過載前降門限值。若EVP在工作時(shí)出現(xiàn)過載，則設(shè)定過載工作時(shí)間，EVP在此時(shí)間段內(nèi)不再提供額外的真空度壓力（抽真空），由發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣行程來提供真空度壓力，待EVP進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)狀態(tài)時(shí)降低過載門限。

根據(jù)海拔高度等因素的變化，可隨機(jī)調(diào)整EVP門限值，如車輛從海拔較低地區(qū)進(jìn)入海拔較高地區(qū)時(shí)，可將工作閥值從40 kPa降低到35 kPa甚至更低；從海拔較高地區(qū)進(jìn)入海拔較低地區(qū)時(shí)調(diào)整閥值為40 kPa或更高。

在滿足最低門限值要求的情況下，可根據(jù)實(shí)際車輛運(yùn)行情況選擇在EVP過載前降低工作門限值進(jìn)行過載保護(hù)時(shí)間間隔設(shè)定。

5.2 發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)速調(diào)整

發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)工況下由于混合動(dòng)力汽車串并聯(lián)輸出方案不同，扭矩需求會(huì)不同，從而導(dǎo)致節(jié)氣門開度也不同。由于在串聯(lián)模式下發(fā)動(dòng)機(jī)參與工作，此時(shí)可調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)速以及怠速下的工作轉(zhuǎn)速來達(dá)到調(diào)整節(jié)氣門開度的目的。而并聯(lián)模式下選擇EVP的最低工作門限值及強(qiáng)制真空度啟動(dòng)的方式，可使EVP提前工作，從而保證起動(dòng)工況下的制動(dòng)真空度充足，踏板感覺良好。

5.3 發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)故障下的策略調(diào)整

在高海拔地區(qū)，大氣壓及氣溫通常較低，當(dāng)由于常規(guī)起動(dòng)或短暫坡道起停等工況下導(dǎo)致無法順利起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，可通過限制轉(zhuǎn)速的輸出使得發(fā)動(dòng)機(jī)在起動(dòng)失敗的情況下也能提供正常水平的真空度。

5.4 優(yōu)先扭矩需求控制策略調(diào)整

在高海拔地區(qū)，由于環(huán)境壓力的下降會(huì)導(dǎo)致原本在平原地區(qū)正常的扭矩請(qǐng)求輸出過遲而使得真空度不足，與此同時(shí)節(jié)氣門開度最大或開度趨勢(shì)增加的情況下同樣會(huì)造成真空度的嚴(yán)重不足。

當(dāng)以上雙重因素導(dǎo)致真空度不足時(shí)，扭矩需求策略應(yīng)首先滿足制動(dòng)性能方面的需求，即最優(yōu)先的扭矩請(qǐng)求為提前限制扭矩。通過采集駕駛員的扭矩需求，EMS通過調(diào)整節(jié)氣門的開度與點(diǎn)火角的提前與延后來控制扭矩，二者的調(diào)整是同時(shí)進(jìn)行或是單獨(dú)進(jìn)行取決于EMS采集到的駕駛員油門踏板的型譜圖。

5.5 電子節(jié)氣門控制策略調(diào)整

ECU中的定位控制模塊控制電機(jī)的旋轉(zhuǎn)，節(jié)氣門體中的位置傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)閥門位置并將監(jiān)測(cè)到的信號(hào)傳輸給ECU，通過位置定義并配合ECU相關(guān)信號(hào)的標(biāo)定控制節(jié)氣門開度，從而達(dá)到真空度全工況下的良好利用，如節(jié)氣門關(guān)閉下的間隙位置設(shè)定、彈簧回位系統(tǒng)的節(jié)氣門體位置設(shè)置、車輛運(yùn)行全工況下的節(jié)氣門最大開度控制。

5.6 特殊工況下標(biāo)定調(diào)整

特殊工況下如節(jié)氣門開度大、高寒高海拔情況下的冷起動(dòng)、上下坡情形下的車輛頻繁制動(dòng)等，此時(shí)車輛動(dòng)力模式切換至發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)但并不能提供足夠的真空度水平，此時(shí)可在線修改標(biāo)定增加EVP強(qiáng)行起動(dòng)策略，以滿足真空度水平的需求。

5.7 發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)下油溫的選擇策略

在發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)工況下，由于頻繁踩制動(dòng)踏板使EVP過載，因而只有發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣行程來提供制動(dòng)真空度。隨著油溫的上升，制動(dòng)真空度值從小變大所耗費(fèi)時(shí)間也隨之縮短，油溫高時(shí)首次實(shí)施制動(dòng)就能提供可靠的真空度助力。但冷起動(dòng)下由于油溫較低，初期真空度的建立需要3 s左右甚至更長(zhǎng)時(shí)間，初始制動(dòng)感覺會(huì)比發(fā)動(dòng)機(jī)油溫稍高時(shí)偏硬，且真空度壓力水平會(huì)比油溫稍高時(shí)低2 kPa左右。

通過試驗(yàn)研究可知，發(fā)動(dòng)機(jī)熱機(jī)狀態(tài)下的真空度水平要比冷機(jī)狀態(tài)下略高，因而在真空度要求苛刻的情況下，應(yīng)選擇延長(zhǎng)熱機(jī)時(shí)間的策略，可在冷起動(dòng)狀態(tài)下也能滿足基本的制動(dòng)真空度。

5.8 車輛起動(dòng)后首次制動(dòng)踏板力的調(diào)整

首次制動(dòng)通常發(fā)生在制動(dòng)踏板作為發(fā)動(dòng)機(jī)工作的促發(fā)條件、駕駛員出于安全需求踩下制動(dòng)踏板、變換擋位等狀況下。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)剛起動(dòng)時(shí)制動(dòng)真空度處于建立的時(shí)間段，若駕駛員將制動(dòng)踏板踩得較深，在真空度建立的過程中會(huì)消耗一部分真空，在起步后需要頻繁制動(dòng)等特殊情況下會(huì)出現(xiàn)制動(dòng)踏板感覺變差的情況。此時(shí)需要調(diào)整初始制動(dòng)踏板力的大小使真空度建立的時(shí)間盡量縮短。

6 整車典型工況試驗(yàn)

車輛典型工況下的真空度試驗(yàn)是利用真空度的實(shí)時(shí)采集和主觀評(píng)價(jià)來綜合判斷真空度水平，試驗(yàn)用發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)、真空泵參數(shù)如表1和表2所列。

表1 試驗(yàn)用發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)

表2 試驗(yàn)用電子真空泵參數(shù)

6.1 試驗(yàn)設(shè)備

試驗(yàn)用儀器和設(shè)備如表3所列。

表3 試驗(yàn)用儀器和設(shè)備

6.2 試驗(yàn)方法

由于試驗(yàn)中該整車的SOC值隨試驗(yàn)的進(jìn)行逐漸衰減，所以SOC值設(shè)定為50%、18%和15.5%。試驗(yàn)起點(diǎn)選取海拔高度為2 830 m處，從發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)開始，調(diào)整初始真空度接近大氣壓水平并通過規(guī)律制動(dòng)來采集真空度數(shù)據(jù)，并采集踏板力、進(jìn)氣歧管側(cè)真空度、電子真空泵啟停信號(hào)等數(shù)據(jù)，客觀評(píng)價(jià)真空度的影響因素。

6.3 試驗(yàn)結(jié)果

6.3.1 冷起動(dòng)下不同發(fā)動(dòng)機(jī)水溫試驗(yàn)

車輛行駛到目標(biāo)地點(diǎn)一段時(shí)間后SOC值變?yōu)?0%，在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)前使得制動(dòng)真空度為零，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)并保持空擋，此時(shí)真空度壓力從低值增加到接近大氣壓的水平。再踩下制動(dòng)踏板使EVP過載，過載時(shí)間持續(xù)約為30 s。EVP過載后進(jìn)入工作模式，此時(shí)真空壓力值逐漸上升，直至恢復(fù)到接近大氣壓水平的真空壓力值。圖4為發(fā)動(dòng)機(jī)水溫分別為8.3℃和13.5℃時(shí)的試驗(yàn)結(jié)果，其中真空泵工作狀態(tài)中的0代表真空泵不工作，1.00表示真空泵進(jìn)入工作狀態(tài)。

由圖4a可看出，發(fā)動(dòng)機(jī)水溫為8.3℃時(shí)，試驗(yàn)過程中最大真空度為39.7 kPa，從EVP過載到真空度恢復(fù)到30.0 kPa時(shí)所消耗的時(shí)間為3.04 s，定義其為過載恢復(fù)響應(yīng)時(shí)間；由圖4b可看出，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫達(dá)到13.5℃時(shí)，最大真空度可達(dá)42.6 kPa，過載恢復(fù)響應(yīng)時(shí)間為1.98 s，比水溫為8.3℃時(shí)縮短了1.06 s。

6.3.2 怠速行駛工況下扭矩限制試驗(yàn)

冷起動(dòng)試驗(yàn)結(jié)束后進(jìn)行怠速行駛下扭矩限制試驗(yàn)。分別在SOC值為15.5%和18.0%時(shí)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，使車輛怠速行駛并將車輛所有電器負(fù)荷調(diào)至最大，在線標(biāo)定為EVP過載。在SOC值為15.5%時(shí)，當(dāng)真空度穩(wěn)定在接近大氣壓時(shí)即開始制動(dòng)，共實(shí)施6次制動(dòng)，試驗(yàn)結(jié)果如圖5a所示；在SOC值為18.0%時(shí)，首先通過連續(xù)的制動(dòng)使得真空度為零，待真空度經(jīng)歷恢復(fù)階段后開始制動(dòng)，制動(dòng)次數(shù)為7次，試驗(yàn)結(jié)果如圖5b所示。試驗(yàn)時(shí)每隔5 s實(shí)施50 N左右的制動(dòng)踏板力，以檢測(cè)真空度的變化情況。試驗(yàn)前采取駕駛員扭矩需求為負(fù)值時(shí)限制發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的策略，即駕駛員還未實(shí)施制動(dòng)措施時(shí)已經(jīng)限制扭矩，通過EMS請(qǐng)求將節(jié)氣門開度減小或延后點(diǎn)火提前角達(dá)到扭矩限制的目的。

當(dāng)未調(diào)整扭矩限制策略且SOC值為15.5%和18.0%時(shí)，真空度穩(wěn)定值分別為22.14 kPa和35.57 kPa。真空度穩(wěn)定值為22.14 kPa時(shí)，制動(dòng)時(shí)感覺踏板偏硬，駕駛員需要持續(xù)施加較大的踏板力；而當(dāng)真空度穩(wěn)定值為35.57 kPa時(shí)制動(dòng)感覺明顯提升，能在期望的時(shí)間內(nèi)使車輛停穩(wěn)。圖5是將扭矩限制策略調(diào)整為20 N·m以下限制扭矩后的試驗(yàn)結(jié)果，從圖5a可看出，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩需求調(diào)整為20 N·m以下開始限制扭矩后，SOC值為15.5%時(shí)的真空度穩(wěn)定值為31.55 kPa，比未調(diào)整前上升了9.41 kPa，此時(shí)制動(dòng)感覺良好，制動(dòng)實(shí)施時(shí)主觀感覺制動(dòng)可靠。

6.3.3 駕駛員首次制動(dòng)踏板力調(diào)整試驗(yàn)

怠速行駛試驗(yàn)結(jié)束后進(jìn)行直線行駛試驗(yàn)。起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)前通過連續(xù)踩制動(dòng)踏板將真空度降為零。試驗(yàn)過程中每隔10 s實(shí)施不同的制動(dòng)踏板力來檢測(cè)真空度的變化，采集每次制動(dòng)前、后真空度的變化數(shù)據(jù)。

試驗(yàn)結(jié)果如圖6所示。由圖6可看出，當(dāng)制動(dòng)踏板力為50 N時(shí)，制動(dòng)前真空度穩(wěn)定值約為36.45 kPa，制動(dòng)后真空度最小值為24.16 kPa。而當(dāng)調(diào)整制動(dòng)力為40 N時(shí)，制動(dòng)前真空度穩(wěn)定值約為38.52 kPa，制動(dòng)后真空度最小值為27.21 kPa。當(dāng)首次制動(dòng)力較小時(shí)，制動(dòng)真空度還未被完全消耗，在下一次制動(dòng)實(shí)施前真空度恢復(fù)的初始點(diǎn)比首次制動(dòng)力為50 N時(shí)要高，此時(shí)更容易滿足后續(xù)制動(dòng)的真空度需求。在高原環(huán)境下行駛時(shí)應(yīng)保證首次制動(dòng)踏板力較小，以滿足后續(xù)制動(dòng)的真空度需求。

6.3.4 串聯(lián)工況下扭矩限制

試驗(yàn)車輛SOC值為15.5%，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)前將真空度降為零，將混合動(dòng)力車輛的動(dòng)力模式調(diào)整為串聯(lián)模式，且全油門加速至20 km/h、50 km/h，并通過實(shí)施均勻制動(dòng)來檢測(cè)試驗(yàn)過程中真空度的變化。當(dāng)車輛靜止未限制扭矩時(shí)，車速為20 km/h和50 km/h對(duì)應(yīng)的真空度穩(wěn)定值分別為15.02 kPa和10.47 kPa,車輛制動(dòng)性能不可接受，真空度穩(wěn)定值過低導(dǎo)致制動(dòng)感覺偏硬，制動(dòng)力明顯不足，制動(dòng)感覺較差。為提高串聯(lián)模式下的真空度水平，更改標(biāo)定使得靜止時(shí)開始扭矩限制，即扭矩需求為零或負(fù)值時(shí)EMS已經(jīng)通過將節(jié)氣門開度減小或延遲點(diǎn)火角來限制扭矩的輸出。

針對(duì)車速不同、未經(jīng)過扭矩限制，真空度穩(wěn)定值并不滿足高原制動(dòng)性能要求的情況下，將全油門加速至20 km/h、50 km/h的兩種工況調(diào)整為提前限制扭矩，限制扭矩后的試驗(yàn)結(jié)果如圖7所示。由圖7可看出，在車速為20 km/h工況下，真空度穩(wěn)定值為38.54 kPa；在車速為50 km/h工況下，真空度穩(wěn)定值為37.31 kPa，兩種工況下的真空度穩(wěn)定值均能滿足要求，且制動(dòng)感覺良好。

1 劉惟信.汽車制動(dòng)系的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)計(jì)算.北京：清華大學(xué)出版社,2004.

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5 陳士杰.轎車整車動(dòng)態(tài)真空度試驗(yàn)與分析.機(jī)械制造與研究，2011,40（6）.

6 日本自動(dòng)車技術(shù)會(huì).汽車工程手冊(cè)7整車試驗(yàn)評(píng)價(jià)篇.北京：北京理工大學(xué)出版社,2010.

（責(zé)任編輯文 楫）

修改稿收到日期為2015年6月16日。

6 結(jié)束語(yǔ)

通過對(duì)液力緩速器制動(dòng)力矩?cái)?shù)學(xué)模型的分析，提出了一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的可以逼近實(shí)際輸出制動(dòng)力矩的非線性曲線特性的液力緩速器制動(dòng)力矩模型，并建立了液力緩速器的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PWM控制系統(tǒng)。通過試驗(yàn)表明，相比現(xiàn)有的制動(dòng)力矩?cái)?shù)學(xué)模型，基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的液力緩速器輸出力矩能更好地逼近實(shí)際的制動(dòng)力矩特性曲線，因此研究神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的制動(dòng)力矩控制系統(tǒng)對(duì)于液力緩速器控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有實(shí)際意義。

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（責(zé)任編輯文 楫）

修改稿收到日期為2015年6月1日。

Research on Factors Affecting Braking Vacuum of Hybrid Vehicle in High Altitude

Jian Yingjie,Xu Yun,Qiu Xiaoyin,Li Nan
（SAIC Motor Corporation）

Factors affecting braking vacuum of plug-in hybrid electric vehicle(PHEV)are elaborated in this paper.The strategies of negative pressure braking boosting are adjusted based on output conditions of hybrid electric vehicle,and operating plan in high altitude is developed according to operating characteristic of electronic vacuum pump,and vehicle experimental research in typical conditions is carried out.The results show that after the strategies are adjusted,the braking vacuum of this PHEV is improved effectively,and can satisfy the braking requirement in high altitude.

Hybrid Electric Vehicles，Vacuum Boost，Electronic Vacuum Pump(EVP)，Braking at High Altitude

混合動(dòng)力汽車 真空助力 電子真空泵 高原制動(dòng)

U467.1

A

1000-3703（2015）10-0035-06