一种汽车用电动真空泵控制系统的单片机应用-开题报告-文献综述-参考文献

文献综述

（一）背景及意义

从汽车诞生时起，车辆制动系统在车辆的安全方面就扮演着至关重要的角色。近年来，随着车辆技术的进步和汽车行驶速度的提高，这种重要性表现得越来越明显。汽车制动系统种类很多，形式多样。传统的制动系统结构型式主要有机械式、气动式、液压式、气—液混合式。它们的工作原理基本都一样，都是利用制动装置，用工作时产生的摩擦热来逐渐消耗车辆所具有的动能，以达到车辆制动减速，或直至停车的目的。

电动汽车用电动真空泵，应用于新能源汽车，主要功能是在发动机动力消失的情况下，为真空助力系统提供可靠的和足够的真空源，保证制动系统的舒适性和安全性。

研究主要内容是单片机、传感器等执行控制逻辑、自动诊断，由ECU自动控制电机以真空泵抽真空，为真空助力系统提供可靠真空动力源，以确保车辆可有效制动。

通过单片机等的应用，完成系统的开发、软件逻辑设置、控制电路设计、软件编写、台架调试、实车匹配。

（二）国外研究现状

随着真空助力制动系统的控制装置的发展，由最早的人力制动，通过机械的连接产生制动动作，发展到人力控制制动，通过踩制动踏板启动制动，再由传力装置把制动踏板力传到真空助力器，经过真空助力器的助力扩大后，传递到制动主缸产生液压力，然后通过油路把液压力传递到每个轮缸，开始制动。随着清洁能源汽车和电动汽车的研究应用，以及电子技术在汽车上面的广泛应用，制动系统的控制装置也出现了电子化的趋势，其中电制动完全改变了制动系统的控制和管理，会使汽车制动系统发生革命性的变化，它采用电子控制，可以更准确、更高效率地实现制动。

电动真空泵的动力驱动来源于无刷直流电机。现阶段，虽然各种交流电动机和直流电动机在传动应用中占主导地位，但无刷直流电动机正受到普遍的关注。自20世纪90年代以来，随着人们生活水平的提高和现代化生产、办公自动化的发展，家用电器、工业机器人等设备都越来越趋向于高效率化、小型化及高智能化，作为执行元件的重要组成部分，电机必须具有精度高、速度快、效率高等特点，无刷直流电机的应用也因此而迅速增长。尤其在节能已成为时代主题的今天，无刷直流电机高效率的特点更显示了其巨大的应用价值。

电动真空泵采用电控无刷直流电机驱动，从控制到驱动彻底实现电子化，以电子集成系统完全控制气体的交换与传输，从而实现气体传输的可调性、精准性。由于系统集成化，又不在使用发动机驱动加之主件，气泵采用微型真空泵，使整个体系真正意义上实现了微型化。

美国密歇根州利沃尼亚市2011年4月14日电/美通社亚洲/--全球汽车安全系统的领先者美国TRW汽车集团（纽约证交所代码TRW）今天宣布，将推出新型真空传感器用于监测与报告制动助力器中的真空可用量。这对电动真空泵精度的控制起到关键性的作用。

法国的野外电动真空泵给野外土壤取样带来很多方便，它非常轻，且储电量大，在15秒内即可获得真空。可以大大提高工作效率，降低费用。可与SPS200连用进行土壤溶液取样。

博世专为新能源汽车开发再生制动系统，以真空为基础的制动助力器，汽车的制动助力器利用真空增强驾驶员施加的制动力。真空通常由内燃机或者真空泵来制造。但是混合动力车会经常关掉内燃机，而电动车根本就没有内燃机。因此，这些汽车只能使用真空泵或者独立真空制动系统。

据介绍，该再生制动系统以第九代ESP为基础，是一种非常高效的制动方案。在以采用电动真空为基础的制动助力器的混合动力和电动车上，ESPhev协调内燃机和液压制动力矩，同时控制真空泵。这款产品已经在一款后轮驱动及前/后轴制动管路分布的混合动力车型上实现了量产。

（三）国内研究现状

随着当今车辆动力系统的多样化，直喷式、柴油机、混合动力或者全电动系统日益增加，因而，车辆所产生的真空大量降低。这就要求制动系统能给电动真空泵发送“开/关”指令信号，以扩大真空或在真空耗尽时，提供额外功率的电平供车辆制动之用。所以，及时了解已有的引擎真空量、并将该数据依次传送给制动控制器以产生足够的制动助力是至关重要的。因此电动真空泵的控制器的优良至关重要。

在国产B级车中率先装备了智能驾驶辅助系统等智能配置，在驾驶中最大程度提高了舒适性和安全性，安心随意，轻松自如。全系标配的双放大系数电动真空刹车助力器，让行车操控更加便捷高效。可以说，它既是高档的舒适性装备，降低驾驶操作的复杂程度，大幅减轻驾驶疲劳；又是先进的主动安全系统，提醒和帮助驾驶员避免不必要的麻烦，融舒适与安全为一体。

结合国内外有关汽车真空助力刹车系统的资料，本项目开发的旋片式的汽车用电动真空泵经过优化设计大大缩减了重量和体积，已可符合汽车的安装环境，并解决了使用温度的问题，使之可以在-30~100℃的范围内正常运转，增加了控制系统和真空储能罐，更符合汽车的使用条件。采用无刷直流电机作为动力的来源，采用该电机的专用芯片进行控制，整套控制器系统在降低系统自重、减少生产成本、控制系统发热、电流消耗、与整车进行匹配获得合理的制动特性，以及保证良好的制动效能等方面取得了重大的进步，电动真空泵驱动用无刷直流电机控制器系统在操纵舒适性、安全性和节能等方面也充分显示了其优越性，其性能也得到用户的普遍认同。研究与开发电动真空泵驱动控制器系统，是与汽车发展中的安全、环保、节能三大主题相吻合的，对提高我国汽车工业水平及缩小与汽车强国的差距，具有一定的现实和长远意义。

二、^范文提纲

1  绪论

1.1  课题设计的背景及意义

1.2  课题的发展概况及国内外研究的现状

1.2.1 课题的发展概况

1.3. 国内外电动真空泵控制器的研究现状

2  电动真空泵控制器的硬件及软件设计

2.1  微控制芯片的选取与设计

2.1 单片机设计

2.1.1 单片机简介

2.1.2输入通道的设计

2.1.3单片机硬件原理图

2.1.4控制程序的设计

2.2 电动真空泵控制器保护处理

2.3 电动真空泵系统的软件设计

2.3.1 控制原理

2.3.2 控制策略

2.3.3 逻辑设置

2.3.4主程序的设计

3  测试数据及总结

三、参考文献

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