(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210760048.7 (22)申请日 2022.06.29 (71)申请人 中国第一汽车股份有限公司 地址 130011 吉林省长 春市汽车 经济技术 开发区新红旗大街1号 (72)发明人 李磊　于善勇　张建斌　隋清海　 郝占武　 (74)专利代理 机构 北京远智汇知识产权代理有 限公司 1 1659 专利代理师 刘彦伟 (51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01) G06F 111/10(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种真空泵的Simul ink建模方法 (57)摘要 本发明涉及真空泵设计技术领域， 具体公开 了一种真 空泵的Si mulink建模方法， 该真 空泵的 Simulink建模方法包括： 根据真空泵的参数， 建 立真空泵的数学模型； 通过真空泵的数学模型计 算出真空泵实时从被测容积中抽出的气体的量 与真空泵实时输出到被测容积的气体的量的差 值， 得出真空泵实时抽气量； 根据真空泵实时从 被测容积中抽出的气体的量与真空泵实时输出 到被测容积的气体的量， 建立计算真 空泵实时抽 气量的数学模 型； 基于计算真空泵实时抽气量的 数学模型， 建立真空泵的Simulink模型。 通过真 空泵的Simulink模型能够模拟计算出真空泵在 制动过程中抽气量的动态值， 从而实现循环工况 下车辆制动性能的计算， 避免制动系统中真空泵 的过剩设计 。 权利要求书2页 说明书6页 附图1页 CN 115169033 A 2022.10.11 CN 115169033 A 1.一种真空泵的Simul ink建模方法， 其特 征在于， 包括： 根据真空泵的参数， 建立真空泵的数 学模型； 通过所述真空泵的数学模型计算出真空泵实时从被测容积中抽出的气体的量， 以及真 空泵实时输出到被测容积的气体的量； 计算真空泵实时从被测容积中抽出的气体的量与真空泵实时输出到被测容积的气体 的量的差值， 得 出真空泵实时抽气量； 根据真空泵实时从被测容积中抽出的气体的量与真空泵实时输出到被测容积的气体 的量， 建立计算真空泵实时抽气量的数 学模型； 基于所述计算真空泵实时抽气量的数 学模型， 建立真空泵的Simul ink模型。 2.根据权利 要求1所述的真空泵的Simulink建模方法， 其特征在于， 所述真空泵的数学 模型包括： 根据所述真空泵的数学模型计算出Pin、 Pout和P∞， 其中， P0为环境压力， Pin为平衡状态下 真空泵的工作腔的最小压力， Pout为平衡状态下真空泵的工作腔的最大压力， P∞为真空泵的 工作腔的初始压力， Piv为真空泵进气阀开启压力， Pev为真空泵排气阀开启压力， Vc为真空泵 的余隙容积， Vs为真空泵的工作容积。 3.根据权利 要求2所述的真空泵的Simulink建模方法， 其特征在于， 根据理想气体状态 方程QB·dt‑PSd·dt＝Vh·dP， 得出P∞＝QB/Sd， 计算QB； 其中， QB为单位时间内真空泵输出到被测容积的气体的量， P 为被测容积压力， Sd为真空 泵从被测容积中抽出的气体的体积， Vh为被测容积的体积； 其中， Sd＝ η·Vs·n·i， 此处， η为电机效率， n 为电机转速， i 为真空泵的腔数。 4.根据权利 要求1所述的真空泵的Simulink建模方法， 其特征在于， 依据所述计算真空 泵实时抽气量的数 学模型， 建立所述真空泵的Simul ink模型： 输入信号包括被测容积压力P和真空泵的参数， 输出信号包括真空泵单位时间的抽气 量， 所述被测容积 压力P通过第一信号源模块引入 所述真空泵的Simulink模 型， 所述真空泵 的参数通过常数模块引入所述真空泵的Simulink模型， 所述真空泵的参数包括P0、 Piv、 Pev、 Vc、 Vs、 η、 n和i， 所述真空泵单位时间的抽气量 通过第二信号源 模块输出； 所述常数模块的输出端与第 一乘法模块的输入端相连， 通过所述第 一乘法模块计算从 真空泵的被测容积中抽出的气体的体积Sd； 所述第一乘法模块的输出端与所述第 一信号源模块的输出端共同输入第 二乘法模块， 第二乘法模块的输出端与减法模块的 “+”端相连； 所述常数模块的输出端与第一加法模块的输入端、 第二加法模块的输入端、 第三乘法 模块和第三加法模块的输入端相连， 通过所述第一加法模块、 所述第二加法模块、 所述第三 乘法模块和所述第三加法模块计算P∞， P∞与Sd输入第四乘法模块， 计算单位时间内真空泵 从被测容积中抽出的气体的量QB， 并将其输入到所述减法模块的 “‑”端， 所述减法模块的输 出端与第二信号源模块的输入端相连， 由所述第二信号源模块输出所述真空泵单位时间的权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115169033 A 2抽气量。 5.根据权利要求4所述的真空泵的Simulink建模方法， 其特征在于， 所述真空泵的 Simulink模 型包括第一数表模块、 第二数表模块、 第一判断模块和第二判断模块， 所述第一 信号源模块的输出端分别与所述第一数表模块的输入端、 所述第二数表模块的输入端相 连， 所述第一数表模块的输出端与所述第一判断模块的输入端相连， 所述第二数表模块的 输出端与所述第二判断模块的输入端相连， 所述第二判断模块的输出端与所述第一判断模 块的输入端相连， 所述第一判断模块的输出端与所述第二乘法模块的输入端相连， 所述第 一数表模块 为真空泵的开启门限， 所述第二数表模块 为真空泵的关闭门限。 6.根据权利要求5所述的真空泵的Simulink建模方法， 其特征在于， 所述真空泵的 Simulink模型还包括延时模块， 所述延时模块设置在所述第一判断模块和所述第二判断模 块之间， 所述第一判断模块的输出端与所述延时模块的输入端相连， 所述延时模块的输出 端与所述第二判断模块的输入端相连。 7.根据权利 要求6所述的真空泵的Simulink建模方法， 其特征在于， 所述第一判断模块 包括逻辑判断1和判断1， 所述逻辑判断1的输入端与所述第一数表模块的输出端相连， 所述 判断1包括第一输入端1、 第一输入端2和第一输入端3， 所述第一输入端1与常数1相连， 所述 逻辑判断1的输出端与所述第一输入端2相连， 所述第一输入端3与所述第二判断模块的输 出端相连， 所述判断1的输出端与所述延时模块的输入端和所述第一乘法模块的输入端相 连。 8.根据权利 要求7所述的真空泵的Simulink建模方法， 其特征在于， 所述第二判断模块 包括逻辑判断2和判断2， 所述逻辑判断2的输入端与所述第二数表模块的输出端相连， 所述 判断2包括第二输入端1、 第二输入端2和第二输入端3， 所述第二输入端1与常数0相连， 所述 逻辑判断2的输出端与所述第二输入端2相连， 所述第二输入端3与所述延时模块的输出端 相连， 所述判断2的输出端与所述判断1的所述第一输入端3相连。 9.根据权利 要求5所述的真空泵的Simulink建模方法， 其特征在于， 所述第一判断模块 与所述第一乘法模块之间设有判断3， 所述判断3包括第三输入端1、 第三输入端2和第三输 入端3， 所述第三输入端2的输入端与所述第一判断模块的输出端相连， 所述第三输入端1与 常数1相连， 所述第三输入端3与常数0相连。 10.根据权利要求5所述的真空泵 的Simulink建模方法， 其特征在于， 所述第一乘法模 块与所述第二乘法模块之 间包括单位换算模块， 所述单位换算模块的输入端与所述第一乘 法模块的输出端相连， 所述单位换算模块的输出端与所述第二乘法模块的输入端相连。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115169033 A 3