摘 要：環(huán)境污染、資源匱乏等原因使混合動(dòng)力汽車、電動(dòng)汽車成為交通發(fā)展趨勢(shì)。傳統(tǒng)汽車的制動(dòng)系統(tǒng)中助力的真空源由發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管提供，受發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速影響，很難保持真空度恒定不變，很容易危及到行車安全。文章研究了一套適合混合動(dòng)力汽車的制動(dòng)助力系統(tǒng)，該產(chǎn)品結(jié)構(gòu)緊湊，安裝方便，在傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上改裝比較容易實(shí)現(xiàn)，隨著混合動(dòng)力汽車的進(jìn)一步發(fā)展，該產(chǎn)品的應(yīng)用也將越來(lái)越廣泛。

關(guān)鍵詞：混合動(dòng)力汽車；制動(dòng)系統(tǒng)；真空度檢測(cè)

1 概述

近年來(lái)，霧霾對(duì)環(huán)境的污染越來(lái)越多，盡管沒有專家數(shù)據(jù)證明汽車尾氣是引發(fā)霧霾的罪魁禍?zhǔn)?，但是不能不說(shuō)它是造成霧霾的原因之一。因此推廣新能源汽車控制汽車尾氣排放成為現(xiàn)在全球矚目的戰(zhàn)略方針，在汽車廠家和國(guó)家的共同努力下，混合動(dòng)力汽車技術(shù)越來(lái)越成熟，但是在制動(dòng)方面仍有優(yōu)化的空間。制動(dòng)是汽車三大基本功能（行駛、轉(zhuǎn)向和制動(dòng)）之一，它直接關(guān)系到整車行駛過(guò)程中的安全。重大交通事故往往與制動(dòng)系統(tǒng)性能有關(guān)，據(jù)有關(guān)資料顯示，在由于車輛本身的問(wèn)題而造成的交通事故中，制動(dòng)系統(tǒng)故障引起的事故為總數(shù)的45%?？梢姡苿?dòng)系統(tǒng)是保證行車安全的極為重要的一個(gè)系統(tǒng)。此外，制動(dòng)系統(tǒng)的好壞還直接與車輛的平均車速和車輛的運(yùn)輸效率相關(guān)，是影響能量利用效率和經(jīng)濟(jì)效益的重要因素。

傳統(tǒng)汽車的制動(dòng)是通過(guò)制動(dòng)盤與制動(dòng)鉗或制動(dòng)鼓與制動(dòng)蹄之間的摩擦力來(lái)實(shí)現(xiàn)汽車的減速。在燃油汽車中，為了減輕駕駛員的工作強(qiáng)度，普遍增加了助力裝置，有真空助力和液壓助力兩種。其中輕型轎車上真空助力的裝置應(yīng)用比較普遍，是在人力液壓制動(dòng)的基礎(chǔ)上加設(shè)的一套由其他能源提供制動(dòng)力的助力裝置，使人力與機(jī)械力可兼用。但輕型汽車液壓制動(dòng)系統(tǒng)中的真空助力器的真空源由發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管提供，受發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速影響，很難保持真空度恒定不變，如果發(fā)動(dòng)機(jī)突然熄火，將失去真空助力的作用，很容易危及到行車安全和汽車的制動(dòng)安全，因此在這樣的情況下提出混合動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)，真空度由發(fā)動(dòng)機(jī)和車載真空泵提供，完全克服以上的不足。

2 混動(dòng)動(dòng)力汽車制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

混合動(dòng)力汽車制動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)實(shí)時(shí)檢測(cè)真空度，反饋控制車載真空泵的真空度，實(shí)現(xiàn)真空助力器的真空度保持恒定。在混合動(dòng)力汽車中，并不希望真空泵一直處于動(dòng)作狀態(tài)，因此針對(duì)真空泵要有一個(gè)控制電路。要保證真空泵的適時(shí)運(yùn)行，又要保證剎車系統(tǒng)的良好性能，這就要求該系統(tǒng)具有壓力檢測(cè)部分，數(shù)據(jù)處理部分，控制真空泵動(dòng)作部分三個(gè)部分。具體系統(tǒng)研究?jī)?nèi)容如圖1所示。

本系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分成以下四個(gè)模塊：

（1）真空傳感器和信號(hào)調(diào)理模塊。

設(shè)計(jì)了低成本、高可靠性的傳感系統(tǒng)，傳感器的輸出保持高一致性，本系統(tǒng)采用如圖2所示的信號(hào)調(diào)理電路。通過(guò)真空傳感芯片測(cè)試真空度，再將傳感器儀表放大器放大成0-5V直流信號(hào)。利用三運(yùn)放電路提取真空度信號(hào)，再通過(guò)2級(jí)放大和差分處理，輸出0-5V信號(hào)。標(biāo)定真空度為-100KPa時(shí)為5V信號(hào)。

（2）PWM信號(hào)調(diào)制和三角信號(hào)發(fā)生器模塊。

車載真空泵轉(zhuǎn)速通過(guò)PMW脈寬調(diào)制進(jìn)行調(diào)速，通過(guò)真空調(diào)節(jié)器設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)真空輸出值，由PWM信號(hào)調(diào)制模塊和三角信號(hào)發(fā)生器輸出PWM調(diào)制波，調(diào)制后PWM信號(hào)形式如圖3所示。真空度信號(hào)（0～5V）與三角波信號(hào)進(jìn)行比較，大于真空度信號(hào)的波形生產(chǎn)PWM的高電平信號(hào)，另一部分生產(chǎn)PWM的低電平信號(hào)。

（3）大功率電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊。

由PWM調(diào)制波驅(qū)動(dòng)大功率高速功率器件IGBT，再由IGBT控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)，根據(jù)調(diào)制波控制電壓實(shí)現(xiàn)電機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速。此模塊能實(shí)現(xiàn)的技術(shù)關(guān)鍵為車載真空泵工作電壓12V，功率300W，電機(jī)控制模塊輸出電流最大將達(dá)到30A。

用PWM輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)電機(jī)調(diào)速電路，PMM脈寬的變化直接調(diào)制真空泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到控制恒定真空度的目的。

（4）真空信號(hào)輸出模塊。

真空信號(hào)0-5V輸出到真空顯示面板，使得駕駛室里的控制面板能實(shí)時(shí)顯示真空度。

3 結(jié)束語(yǔ)

文章通過(guò)分析目前汽車對(duì)環(huán)境的影響，混合動(dòng)力汽車的前景，以及目前混合動(dòng)力汽車制動(dòng)系統(tǒng)的不足，提出了新的制動(dòng)系統(tǒng)控制方法。該方法生產(chǎn)的產(chǎn)品技術(shù)可靠，價(jià)格低廉，并且符合電動(dòng)車一系列的優(yōu)點(diǎn)，不產(chǎn)生污染、不消耗額外燃料，不產(chǎn)生額外噪聲，并且完全可以提高行車安全以及制動(dòng)安全。另外該產(chǎn)品結(jié)構(gòu)緊湊，安裝方便，在傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上改裝比較容易實(shí)現(xiàn)。產(chǎn)品應(yīng)用成熟技術(shù)，產(chǎn)業(yè)化方便，隨著混合動(dòng)力汽車的進(jìn)一步發(fā)展，該產(chǎn)品的應(yīng)用也將越來(lái)越廣泛。

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作者簡(jiǎn)介：朱桂英，女，碩士，講師，研究方向：汽車電子技術(shù)，汽車檢測(cè)設(shè)備等。