一種轎車制動過程中真空度的計(jì)算方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于轎車制動系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種轎車制動過程中真空度的計(jì)算 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在具有液壓制動系的轎車制動系統(tǒng)中，真空伺服裝置是制動系統(tǒng)中控制裝置的重 要部件；真空伺服系統(tǒng)性能的優(yōu)劣直接影響車輛的制動性能；目前國內(nèi)沒有系統(tǒng)的對制動 伺服系統(tǒng)真空度的計(jì)算，在正常的行車制動過程中，車輛制動性能不能有效地進(jìn)行優(yōu)化，特 別是對以電能作為動力的新能源車輛，車輛的制動性能僅可通過試驗(yàn)標(biāo)定，在開發(fā)前期難 以合理匹配。存在對車輛不同制動狀態(tài)的制動性能不能有效地進(jìn)行評估；同時對車輛真空 伺服系統(tǒng)中真空罐、真空栗、真空助力器等關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)選型不能有效地提供技術(shù)支持 等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在沒有系統(tǒng)的對制動伺服系統(tǒng)真空度的進(jìn)行計(jì)算的問題， 在正常的行車制動過程中，車輛制動性能不能有效的進(jìn)行優(yōu)化及制動系統(tǒng)開發(fā)前期難以合 理匹配，同時對車輛真空伺服系統(tǒng)中真空罐、真空栗、真空助力器等關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)選型不 能有效地提供技術(shù)支持等問題，提出一種轎車制動過程中真空度的計(jì)算方法。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種轎車制動過程中真空度的計(jì)算方法，該計(jì)算方法基于 汽車真空伺服系統(tǒng)，該計(jì)算方法的步驟為： 步驟一：確定真空伺服系統(tǒng)在兩個狀態(tài)下的各種參數(shù)； 步驟二：利用空氣分子數(shù)來表達(dá)真空助力器前腔的真空度損失值； 步驟三：根據(jù)公式pv=nRT...................(1)、公式
1和公式pz=p-p。.................（3)計(jì)算伺服系統(tǒng) 的真空度，式中： P為容積為V的腔體中的氣體壓強(qiáng)， V為腔體體積，η為物質(zhì)的量， R為系數(shù)， Τ為氣體絕對溫度， Ρ為氣體密度， Μ為氣體相對分子質(zhì)量， PZS容積為V的腔體中的真空度， P。當(dāng)?shù)乜諝鈮簭?qiáng)。
[0005] 所述的轎車制動過程中真空度的計(jì)算方法，所述確定真空伺服系統(tǒng)在兩個狀態(tài)下 的各種參數(shù)具體方法為：假設(shè)在真空伺服系統(tǒng)處于自然狀態(tài)時，真空助力器后腔容積為Vi， 真空助力器前腔容積為v2，真空罐容積為v3;假設(shè)在真空助力器處于最大行程狀態(tài)時，真 空助力器后腔的容積會增大，設(shè)為V。，輸入推桿的最大行程為S，真空助力器助力膜片有效 直徑為d，電子真空栗能夠提供的系統(tǒng)真空度為ps-101xl03,此時真空助力器前腔的壓強(qiáng)為 Ps。
[0006]所述的轎車制動過程中真空度的計(jì)算方法，所述利用空氣分子數(shù)來表達(dá)真空助力 器前腔的真空度損失值的具體方法為：假設(shè)真空伺服系統(tǒng)的環(huán)境溫度為25°C，且其在工作 工程中，溫度不變；在此狀態(tài)下1L容量的空氣中空氣分子的物質(zhì)的量為N。，對應(yīng)的空氣分 子數(shù)為N。*^;在駕駛員促動制動踏板時，真空助力器后腔與前腔相通被切斷，且其與大氣 相通，有空氣注入后，真空度為〇Pa;設(shè)第i次制動時，真空助力器后腔的分子數(shù)為 P(1 ^^/(RT)...................(4) 所述計(jì)算伺服系統(tǒng)真空度的具體方法為：第i次制動后，真空助力器前腔中的壓強(qiáng)為
真空伺服系統(tǒng)真空度： Pz=Pi~P〇.................(6)。
[0007] 本發(fā)明的有益效果是：1、本發(fā)明的轎車制動過程中真空度的理論計(jì)算，通過對真 空助力器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，利用阿伏伽德羅氣體壓強(qiáng)公式進(jìn)行計(jì)算，可得到制動系統(tǒng)在不 同制動狀態(tài)下的真空度，進(jìn)而可通過相關(guān)理論計(jì)算對車輛的制動性能進(jìn)行評估。
[0008] 2、通過對真空伺服系統(tǒng)真空度的計(jì)算，可對車輛制動系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化匹配，使車輛 制動性能更加合理；對真空罐、真空栗、真空助力器等關(guān)鍵部件選型提供技術(shù)支持，使真空 伺服系統(tǒng)的性能更優(yōu)。
【附圖說明】
[0009] 圖1為車輛真空伺服系統(tǒng)自然狀態(tài)； 圖2為車輛真空伺服系統(tǒng)最大行程狀態(tài)； 圖中，1為電動真空栗，2為真空罐，3為真空助力器前腔，4為真空助力器后腔，5為真空 助力器膜片，6為真空助力器輸入桿，7為助力膜片，8為膜片回位彈簧，9為真空助力器氣輸 出桿，10為真空管。
【具體實(shí)施方式】
[0010] 實(shí)施例1 :結(jié)合圖1-圖2, 一種轎車制動過程中真空度的計(jì)算方法，該計(jì)算方法基 于汽車真空伺服系統(tǒng)，該計(jì)算方法的步驟為： 步驟一：確定真空伺服系統(tǒng)在兩個狀態(tài)下的各種參數(shù)；具體方法為：假設(shè)在真空伺服 系統(tǒng)處于自然狀態(tài)時，真空助力器后腔容積為Vi，真空助力器前腔容積為v2，真空罐容積為 v3;假設(shè)在真空助力器處于最大行程狀態(tài)時，真空助力器后腔的容積會增大，設(shè)為V。，輸入 推桿的最大行程為S，真空助力器助力膜片有效直徑為d，電子真空栗能夠提供的系統(tǒng)真空 度為ps-101xl03,此時真空助力器前腔的壓強(qiáng)為ps。
[0011] 步驟二：利用空氣分子數(shù)來表達(dá)真空助力器后腔的真空度損失值； 具體方法為：假設(shè)真空伺服系統(tǒng)的環(huán)境溫度為25°c，且其在工作工程中，溫度不變；在 此狀態(tài)下1L容量的空氣中空氣分子的物質(zhì)的量為N。，對應(yīng)的空氣分子數(shù)為N。*^;在駕駛員 促動制動踏板時，真空助力器后腔與前腔相通被切斷，且其與大氣相通，有空氣注入后，真 空度為〇Pa; 設(shè)第i次制動時，真空助力器后腔的分子數(shù)為 P(1i)V1Na/(RT)...................(4)。 步驟三：根據(jù)公式pV=nRT...................(1)、公式
和公式pz=p-p。.................（3)計(jì)算伺服系統(tǒng) 的真空度，式中： P為容積為V的腔體中的氣體壓強(qiáng)， V為腔體體積，η為物質(zhì)的量， R為系數(shù)， Τ為氣體絕對溫度， Ρ為氣體密度， Μ為氣體相對分子質(zhì)量， PZS容積為V的腔體中的真空度， P。當(dāng)?shù)乜諝鈮簭?qiáng)。 貝1J，第i次制動后，真空助力器前腔中的壓強(qiáng)為
v = VVV3 簡化可得

真空伺服系統(tǒng)真空度： Pz=Pi~P〇.................(6)。
[0012] 實(shí)施例2,結(jié)合圖1-圖2,真空度計(jì)算的原理和計(jì)算：真空度是某一容積內(nèi)的壓強(qiáng) 低于當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)的值，通常取負(fù)值，單位是帕斯卡，Pa;真空度是大氣壓強(qiáng)的一種新的表 達(dá)形式；真空伺服系統(tǒng)就是利用密閉的兩個腔，一個是標(biāo)準(zhǔn)大氣壓強(qiáng)，另一個是有一定真空 度的大氣壓強(qiáng)，兩個腔體共用一個腔壁，那么腔壁上就會因壓強(qiáng)不同而產(chǎn)生一個作用力，我 們就利用這個力為制動系統(tǒng)提供助力，這個力可以稱為真空助力。
[0013] 依據(jù)阿伏伽德羅氣體壓強(qiáng)公式，相同的空氣溫度、相同的空氣容積，大氣壓強(qiáng)與空 氣分子的數(shù)量是線性關(guān)系，我們可以此關(guān)系求得真空伺服系統(tǒng)的真空度。
Ρζ=Ρ-Ρ