论文总字数：20132字

摘 要

目前，真空助力制动系统在电动汽车领域得到广泛应用。电动汽车由于其不同的动力组成设计需要电动真空泵为制动助力系统提供真空源。制动系统是行车安全最为重要的保障，因此需要对真空助力制动系统中的重要部件电动真空泵可能出现的故障进行诊断分析及处理。本文基于真空助力制动系统的组成，电动真空泵工作原理及特性，确定诊断步骤，设计相应的诊断控制策略和编写相应程序。通过实时监测采集电源电压、大气压力、真空罐的真空压力及驱泵电流数值，设计了一套可以对真空泵出现的供电电压异常、大气压力传感器异常、真空压力传感器异常和驱泵电流异常四个常见故障进行准确诊断及处理的系统。整套系统采用多种传感器，可以实现在不同海拔工况下对故障的精确诊断及处理，保证真空助力制动系统的工作可靠性。经实验验证本系统可以实现预期目标及要求。

关键词：真空助力，电动真空泵，传感器，故障诊断，处理方法

Vacuum booster brake system fault diagnosis and processing method

Abstract

At present, the vacuum assisted braking system is widely used in the field of electric vehicles. Due to its different power composition design, electric vehicles require electric vacuum pumps to provide a vacuum source for the brake booster system. The braking system is the most important guarantee for driving safety. Therefore, it is necessary to diagnose, analyze and deal with the possible faults of the electric vacuum pump, an important component in the vacuum assisted braking system. This article is based on the composition of the vacuum assisted braking system, the working principle and characteristics of the electric vacuum pump, determine the diagnostic steps, design the corresponding diagnostic control strategy and write the corresponding program. Through real-time monitoring and collection of power supply voltage, atmospheric pressure, vacuum pressure of vacuum tank, and pump current value, a set of four power supply voltage abnormalities, atmospheric pressure sensor abnormalities, vacuum pressure sensor abnormalities, and pump current abnormalities can be designed for vacuum pumps. A system for accurate diagnosis and handling of common faults. The entire system uses a variety of sensors, which can achieve accurate diagnosis and treatment of faults under different altitudes, ensuring the reliability of the vacuum assisted braking system. The experiment proves that the system can achieve the expected goals and requirements.

Keywords: Vacuum booster, electric vacuum pump, sensor, fault diagnosis, processing method

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 真空助力制动系统研究现状及发展趋势 2

1.2.1 国内外研究现状 2

1.2.2 车用真空泵发展概述 4

1.3 本文主要的研究内容和方法 4

第二章 故障检测基本原理 5

2.1 引言 5

2.2 真空助力制动系统的结构及原理 5

2.3 故障检测基本原理 6

2.4 故障检测系统软硬件介绍 7

2.4.1 软件介绍 7

2.4.2 硬件介绍 8

2.5 常见故障类型 9

2.5.1 电压电流异常 9

2.5.2 传感器异常 9

第三章 故障处理方法 10

3.1 引言 10

3.2 故障诊断总流程图 10

3.3 上电后电源电压自检 12

3.4 上电后大气压力传感器自检 13

3.5 上电后真空度传感器自检 14

3.6 电源电压自检 14

3.7 真空压力传感器自检 16

3.8 大气压力传感器自检 18

3.9 驱泵电流自检 19

第四章 故障处理实验验证 21

4.1 实验准备 21

4.2 故障模拟及处理 23

1. 上电后电源电源电压自检 23

2. 上电后大气压力传感器自检 24

3. 上电后真空压力传感器自检 25

4. 电源电压异常 26

5. 真空压力传感器异常 28

6. 大气压力传感器异常 30

7. 驱泵电流异常 31

4.3 实验总结 32

第五章 总结与展望 33

5.1 经济性分析 33

5.2 本文总结 33

5.3 展望 34

参考文献 35

致谢 38

第一章 绪论

1.1 引言

多年来，随着国民经济的不断发展和人民生活水平的不断提高，乘用车数量在不断增加，家用汽车的保有量也越来越高。相关数据显示，2018年，中国汽车的产销量在经历了20多年的增长后首次出现负增长，但仍居世界第一位。2019年，汽车产销依旧突破2500万辆，产销量继续蝉联全球第一^[1]。

随着汽车保有量的不断增加，也带来了很多问题。例如交通拥堵，这个问题在汽车保有量较高的一线城市表现得尤其明显，而环境污染和能源安全问题则关系到每一座城市，每一个人。据相关数据显示，机动车尾气排气已成为空气污染的主要来源。汽车尾气中的一氧化碳,碳氢化合物，氮氧化物，颗粒物排放量每年高达成百上千万吨^[2]。汽车尾气中的颗粒物也是造成雾霾的重要原因。即将实施的国VI排放标准就是为了对汽车尾气排放进行更严格的限制，减少污染物的排放。

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