基于发动机在挡转速控制策略的HBB性能试验研究

2016-05-11刘汉斌姜文义郑建明张建斌

北京汽车 2016年2期

关键词：冷启动

刘汉斌，易　勇，姜文义，郑建明，张建斌

（中国第一汽车股份有限公司技术中心，吉林　长春　130011）

Liu Hanbin，Yi Yong，Jiang Wenyi，Zheng Jianming，Zhang Jianbin

基于发动机在挡转速控制策略的HBB性能试验研究

刘汉斌，易勇，姜文义，郑建明，张建斌

（中国第一汽车股份有限公司技术中心，吉林长春130011）

Liu Hanbin，Yi Yong，Jiang Wenyi，Zheng Jianming，Zhang Jianbin

摘要：发动机冷启动后，排放及快速暖机需要较高的发动机转速，车辆在冷启动后易出现制动踏板变硬、制动效能不足的问题，尤其在高原地区，存在一定的安全隐患。文中通过对某一车型的ESP增加HBB（Hydraulic Brake Boost）功能并优化发动机在挡怠速的控制策略，改善真空助力泵的真空度水平来增加辅助制动，满足正常制动要求。

关键词：HBB；冷启动；怠速转速

0　引　言

传统的汽车制动助力系统通常采用真空助力，助力源为发动机进气真空和真空泵。由于发动机冷启动后，排放及快速暖机需要较高的发动机转速，因此车辆在冷启动后易出现制动踏板变硬、制动效能不足的问题，尤其在高原地区，存在一定的安全隐患。通过对某一车型的ESP增加HBB（Hydraulic Brake Boost）功能并完善其版本数据来优化HBB的介入时机和优化发动机在挡怠速控制策略，改善真空助力泵的真空度水平，来增加辅助制动，满足正常制动要求，为车辆取消真空泵提供依据，降低成本的同时也有利于改善怠速油耗和减小怠速时的抖动。

1　原　理

当发动机工作制动时，踩下制动踏板，真空助力泵起作用，助力由进气管真空度和空气压力差决定，真空助力与踏板力同时起作用，建立制动主缸压力，制动起作用。具体如图1所示。在正常真空度水平下，制动力能满足制动要求，但是当冷启动排放策略起作用时，触媒加热等高负载工况导致进气歧管内真空度水平明显降低或者在高原上空气稀薄，进气歧管内真空度水平本身就低，在制动时易出现制动踏板发硬，制动效能不足的情况。为解决此问题，在ESP原有的基础上增加了HBB功能。

图1　真空助力泵结构原理

HBB是在ESP上增加辅助制动功能，基本原理是，在某真空度条件下，当驾驶员踩下制动踏板时，助力泵输出力持续增加，当输出力达到拐点时如继续增加踏板力，真空助力泵已无法提供辅助制动力，这时HBB模块USV（回路控制）阀关闭HSV（高压控制）阀打开，且柱塞泵工作向轮缸增加压力，辅助驾驶员制动，如图2、图3所示。

HBB工作条件：

1）车速超过1km/h；

2）BLS（制动灯信号）=1（即制动起作用时）；

3）主缸压力至少大于200kPa；

4）主缸压力大于当前真空度下助力泵拐点。

图2　制动力与踏板力关系图

图3　HBB工作关系图

2　HBB性能

在某真空度条件下，当驾驶员踩下制动踏板时，助力泵输出力持续增加，当输出力达到拐点时如继续增加踏板力，真空助力泵已无法提供辅助制动力，此时ESP系统在HBB的作用下使柱塞泵工作向轮缸增加压力，辅助驾驶员制动。

无HBB功能时，在不同真空度下测得的制动踏板力与制动减速度试验曲线如图4所示，有HBB功能时，制动踏板力与制动减速度试验曲线如图5所示。从图中可以看出，无HBB功能时，当助力泵真空度大于30kPa时，制动效能及踏板感觉满足驾驶员要求；有HBB功能时，当助力泵真空度大于20kPa时，制动效能及踏板感觉满足驾驶员要求。