CN103770768A

CN103770768A - 用于运行制动力放大器的方法和装置

Info

Publication number: CN103770768A
Application number: CN201310493922.6A
Authority: CN
Inventors: H.潘珀尔
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2012-10-22
Filing date: 2013-10-21
Publication date: 2014-05-07
Anticipated expiration: 2033-10-21
Also published as: DE102012219193A1; CN103770768B

Abstract

本发明涉及一种用于运行在机动车中的具有真空泵（11）的真空制动力放大器（2）的方法，包括以下步骤：-确定制动要求装置尤其是制动踏板（3）的位置数据的位置改变；-依赖于确定的位置改变，确定有关在制动力放大器（2）的室（7，8）中的压力的压力数据；和-依赖于确定的压力数据激活真空泵（11）。

Description

用于运行制动力放大器的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种具有电动运行的真空泵的制动力放大器。

背景技术

机动车尤其装备有真空制动力放大器，以便放大由机动车的驾驶员经由制动踏板施加的制动力。在常规奥托发动机情况下，为此利用在燃烧发动机的进气系统和外部环境之间的压力差。

真空制动力放大器一般包括两个室，一个真空室和一个正常压力室，它们通过可运动的膜被相互分开。这些室经由中间室阀相互连接。在奥托发动机情况下真空室与燃烧发动机的进气系统连接并且由此被加载一个在燃烧发动机的进气管中形成的真空（负压）。在未操作制动踏板的情况下，中间室阀是打开的，因此在两个室中产生相应的真空。在操作制动踏板的情况下，通向正常压力室的外部空气阀被打开并且同时关闭中间室阀，因此经由膜产生压力差。通过压力差作用于膜上的力被如此地与制动踏板耦合，即由此辅助施加到制动踏板上的制动力。在松开制动踏板时中间室阀又被打开并且外部空气阀关闭，因此可以在室之间产生压力平衡。

对于这样的情况，即在使用来自燃烧发动机的进气系统的真空的情况下在真空室中被提供的真空不足，可以设置备用措施，它们依据在真空室中的测量的或计算的压力被触发。在真空室中的真空为此依据在制动力放大器中的空气质量流的空气质量流平衡、连接在制动力放大器上的制动系统的液压制动压力和流入的空气质量流分量进行计算。

备选地，用于运行真空制动力放大器的真空也可以通过电动真空泵提供。但是真空泵必须如此运行，即在制动力放大器的真空室中保留被调整的真空，该真空大于一个预先给定的压力阈值。电动真空泵尤其在混合动力或电动机动车中是必需的，因为在那里没有持续的真空源，例如在奥托发动机的进气系统中，供使用。

为了借助于电动真空泵提供在真空室中的足够的真空，必要的是确定有关在真空室中存在的空气压力的数据（信息）。这例如可以借助于压力传感器实现。但是在制动力放大器中使用压力传感器是昂贵的并且因此值得期望的是在不使用压力传感器情况下也能够运行制动力放大器。此外，在使用压力传感器情况下存在涉及其容易出故障的缺点并且出于安全原因必须保证在压力传感器失灵时制动力放大器也能够按照规定工作。

发明内容

按照本发明提供一种按照权利要求1的用于运行具有真空泵的制动力放大器的方法以及按照并列的权利要求的装置、制动力放大器系统和计算机程序产品。

本发明的其它的有利的实施方案在从属权利要求中给出。

按照第一方面提供一种用于运行在机动车中的具有尤其是电动的真空泵的真空制动力放大器的方法，包括以下步骤：

-确定制动要求装置尤其是制动踏板的位置数据的位置改变；

-依赖于确定的位置改变，确定有关在制动力放大器的室中的压力的压力数据；和

-依赖于确定的压力数据激活真空泵。

此外，如果通过压力数据确定的压力超过一个预先给定的压力阈值或者如果通过压力数据确定的压力作为相对压力，尤其是作为真空（负压），低于一个预先给定的压力阈值，则真空泵可以被激活。

上述方法的一个构思在于，只有当例如用于制动力放大器的真空室中的压力的模拟（或模型计算的）压力值（它例如指示一个绝对压力）升高超过一个预先给定的压力阈值或者在压力数据给出一个真空（负压）的情况下降低到该预先给定的压力阈值之下时，用于提供用于真空制动力放大器的真空的真空泵才被激活。以这种方式可以将真空泵的运行时间限制到必需的时间上，从而提高它的寿命并且可以避免超热负荷。

将压力值模拟为真空室中的压力数据依赖于制动要求装置的位置或者依赖于通过制动要求装置的位置的改变触发的真空室中的压力改变来实施。这种模拟（模型化）的背景是，在操作制动要求装置时膜在制动力放大器中的真空室和正常压力室之间运动，因此真空室的容积变小并且位于其中的空气的压力升高。在释放制动踏板时，由于来自正常压力室的空气通过打开相应的中间室阀而流入，同样实现在真空室中的压力升高。

已经发现，压力升高不仅在释放开制动踏板时而且在操作制动踏板时也取决于制动踏板的位置改变，因此在制动踏板的相应的位置改变情况下在真空室中产生的压力改变可以依据相应的位置改变来确定。

可以规定，真空泵被激活一个预先确定的持续时间。

按照一个实施方式，所述位置改变可以作为在当前的探测循环中确定的制动要求装置的位置数据和在一个前面的探测循环中确定的制动要求装置的位置数据之间的差被确定。

此外，由压力数据确定的压力在一定的时间点被重置到一个预先给定的基准压力值上，其中，所述重置直接地在真空泵停止之后进行实施。

可以规定，在制动力放大器的室中的通过压力数据确定的压力借助于一个预先给定的空气室模型来确定。

在该预先给定的空气室模型中可以通过一个因子来考虑制动要求装置的位置数据的位置改变，其中，该因子是恒定的或者依赖于位置改变的符号被预先给定。该因子尤其可以通过制动力放大器的结构来确定。

按照第二方面提供一种用于运行在机动车中的具有真空泵的真空制动力放大器的装置，其中，该装置被设计，用于：

-确定制动要求装置，尤其是制动踏板，的位置数据的位置改变；

-依赖于确定的压力激活真空泵。

按照另一个方面提供一种制动力放大器系统，其包括真空制动力放大器、真空泵和上述装置。

按照另一个方面提供一种计算机程序产品，其包含程序编码，所述程序编码当其在上述装置上或者在计算装置上被执行时实施上述方法。

附图说明

下面借助于附图详细说明本发明的优选实施方式。

图1显示了具有电动真空泵的真空制动力放大器的示意图；和

图2显示了用于说明图1的制动力放大器系统的运行方法的流程图。

具体实施方式

参见图1，其中描述了一种连接在用于机动车中的液压制动系统上的制动力放大器系统。

制动力放大器系统1包括制动力放大器2，它与作为制动要求装置的制动踏板3耦联。制动踏板3与活塞杆4连接，活塞杆穿过制动力放大器2并且与液压制动缸6的活塞5连接。制动缸6与机动车的液压制动系统处于液压连接并且用于将相应的制动装置（没有示出）中的制动力传递到机动车的车轮上。

制动力放大器2具有真空室7和正常压力室8，活塞杆4被引导穿过该室。真空室7和正常压力室8通过可柔性运动的膜9基本上压力密封地相互分开。膜9与活塞杆4固定连接，从而膜9的运动被传递到活塞杆4上。在真空室7中设置复位弹簧10，它被如此地张紧在制动力放大器2的壳体和活塞杆4之间，即它在制动踏板3松开（没有操作）情况下用复位力将制动踏板移回到初始位置。

相反，在操作制动踏板3的情况下，活塞杆4被朝着制动缸6的方向上移动，其中复位弹簧10被张紧。

真空室7与电动的或其它可控制的真空泵11连接，因此在真空泵11运行时可以在真空室7中产生真空（负压）。在未操作的制动踏板3情况下的所示初始位置上，在真空室7和正常压力室8中存在相同的压力。

在操作制动踏板3的情况下，借助于阀调节元件12将真空室7和正常压力室8之间的、尤其是在膜9中的中间室阀13关闭，其方法是通过操作制动踏板3将阀调节元件12例如朝着膜9的方向移动。同时通过阀调节元件12的运动打开外阀14，因此环境空气可以流入正常压力室8中。因此在膜9上产生压力差。该压力差使得一个力在制动缸6的方向上被施加到活塞杆4上。这个力协助司机施加到制动踏板3上的力。在松开制动踏板3时，在真空室7和正常压力室8之间的中间室阀13打开，因此在正常压力室8中的空气流到真空室7中。同时外阀14关闭，因此在真空室7和正常压力室8之间实现压力平衡。

制动踏板3此外与位置传感器16连接，以便提供关于制动踏板3的位置的数据（信息）。

此外为了运行制动力放大器系统1，它配有控制单元15，后者接收位置传感器16的关于制动踏板3的位置的数据并且相应于下面的方法激活或去激活真空泵11，以维持空气室7，8中的真空。

不仅在操作而且在释放制动踏板3时，通过活塞杆4的运动和制动力放大器2的阀功能，产生真空室7中的压力升高。在操作制动踏板3时，通过活塞杆4的运动，使膜9在真空室7的方向上运动，因此真空室的容积减小并且由此其中的压力升高。在释放制动踏板3情况下，由于复位弹簧10的弹簧作用，活塞杆4往回运动，但是此时中间室阀13被打开并且来自正常压力室8的、处于较高压力尤其是环境压力下的空气通过中间室阀13流入真空室7。

为了能够为随后的制动过程随时提供在真空室7和正常压力室8之间的足够的压力差，必要的是，真空室7中的压力，以及在未操作的制动踏板3情况下正常压力室8中的压力，低于一个预先给定的压力阈值（门限值），以及或者在真空室7中的真空（负压），以及在未操作的制动踏板3情况下正常压力室8中的真空（负压），高于一个预先给定的压力阈值（门限值）。在常规制动力放大器系统中该压力阈值作为绝对压力通常可以在500和700hPa之间。

真空泵11因此用于保证在制动力放大器2的真空室7中始终具有足够的真空供使用。因此要确保在真空室7中的压力超过压力阈值时真空泵11总是被激活的。

尤其是当用于确定制动力放大器2中的室压的压力传感器失灵时或者当为了减小结构费用没有设置这种压力传感器时，需要提供一种用于激活和去激活用于提供真空室7中的真空的真空泵11的方法。因此必需的是评估关于在真空室7中的压力的压力值，最好借助于存在的系统参数。

为此提供一种用于运行制动力放大器2的方法，如其结合图2的流程图详细说明的那样。

在步骤S1中，由位置传感器16探测关于制动踏板3的位置的位置数据（信息）。

在随后的询问步骤S2中检查，是否该位置数据相对于在前面探测循环中的位置数据已经改变。为此，总是将两个最后探测的位置数据进行中间储存。如果不是这种情况（择选：否），那么该方法以步骤S3继续。

在询问步骤S3中检查，是否真空泵11处于未激活状态的时间大于一个预先给定的持续时间。如果是这种情况（择选：是），那么该方法以步骤S4继续。否则（择选：否）跳回到步骤S1。

在步骤S4中使真空泵11激活一个预先给定的持续时间，例如在5至10秒钟之间，以在空气室7，8中产生或提高真空。在步骤S4结束之后，即在结束真空泵11的激活之后，跳回到步骤S1。该步骤用于补偿在制动力放大器的压力系统中可能的泄漏。

如果在询问步骤S2中确定制动踏板3的位置的位置改变（择选：是），那么在步骤S5中按照空气室模型确定出真空室7中的压力。

在步骤S5中规定，如下地确定在空气室7，8中的，尤其是在真空室7中的模型化的（模拟的）绝对压力p:

其中，p对应于在时间点t及t+dt在真空室7中的绝对压力，brk对应于在时间点t及t+dt制动踏板3的位置，t对应于前一个探测循环的一个时间点，dt对应于在两个探测循环之间的时间差，和K对应于模型化因子。

因子K模拟制动力放大器2的物理模型并且可以恒定地或者与运行点相关联地选择。尤其可以依据位置数据的改变的符号（正负号），也就是说依据符号sgn(brk(t)-brk(t+dt))来选择因子K。

只要制动踏板3的位置增加（从一个探测循环到随后的探测循环，位置数据上升），那么因子K描述了依赖于制动踏板3的位置的改变，活塞杆4的运动对真空室7和正常压力室8之间的压力差的影响。由此，对于brk(t)＜brk(t+dt)的情况，则适用于K=常数，因为真空室7的容积近似与活塞杆4或制动踏板3的运动成比例地改变。

相反，brk(t)＞brk(t+dt)对应于制动踏板3松开的情况，其中，通过打开中间室阀13在关闭的外阀14情况下实现在真空室7和正常压力室8之间的压力平衡。达到一个压力平衡，它由在位置数据的改变的符号改变的时间点处在两个空气室7，8中的空气量和空气室7，8的预先给定的总容积得出。

在步骤S6中检查，是否在制动力放大器2中如此模型化的绝对压力超过一个预先给定的压力阈值。如果是这种情况（择选：是），那么真空泵11在步骤S7中被激活一个预先给定的持续时间，例如在5和10秒钟之间，并且接下来跳回到步骤S1。否则（择选：否）直接地跳回到步骤S1。如此选择预先给定的持续时间，即在任何运行情况下通过泵作用达到在真空室中的一种真空或绝对压力，它大于或小于预先给定的压力阈值。尤其是如此选择该预先给定的持续时间，即从一个在真空室中的假设的环境压力出发，在真空室中达到一种真空或绝对压力，它大于或小于预先给定的压力阈值。

在一个简化的模型中可以将因子K假定为恒定的系数，它假定在制动踏板3的每个位置改变（正的和负的）时在真空室7中的压力的改变，即压力升高。该模型可以用于以简单的方式确定有关制动力放大器2的真空室7中的瞬时（当前）压力的数据并且足够可以预先给定用于激活真空泵11的条件。

但是在这种情况下值得期望的是，定期地确定在制动力放大器2的空气室7，8或至少在真空室7中的绝对压力。绝对压力的预定（数据）尤其可以直接地在断开真空泵11之后作为预先给定的压力数据来确定。换言之，可以规定，在真空泵11停止时压力值p被调整到或初始化到一个预先给定的基准压力值上。

Claims

1. 用于运行在机动车中的具有真空泵（11）的真空制动力放大器（2）的方法，包括以下步骤：

-确定制动要求装置尤其是制动踏板（3）的位置数据的位置改变；

-依赖于确定的位置改变，确定有关在制动力放大器（2）的室（7，8）中的压力的压力数据；和

-依赖于确定的压力数据激活真空泵（11）。

2. 根据权利要求1所述的方法，其中，如果通过压力数据确定的压力作为绝对压力超过一个预先给定的压力阈值或者如果通过压力数据确定的压力作为相对压力低于一个预先给定的压力阈值，则真空泵（11）被激活。

3. 根据权利要求1或2所述的方法，其中，真空泵（11）被激活一个预先确定的持续时间。

4. 根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，作为在当前的探测循环中确定的制动要求装置（3）的位置数据和在一个前面的探测循环中确定的制动要求装置（3）的位置数据之间的差来确定所述位置改变。

5. 根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，通过所述压力数据确定的压力在一定的时间点被重置到一个预先给定的基准压力值上，其中，所述重置直接地在真空泵（11）停止之后进行实施。

6. 根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，在制动力放大器（2）的室中的通过所述压力数据确定的压力借助于一个预先给定的空气室模型来确定。

7. 根据权利要求6所述的方法，其中，所述预先给定的空气室模型通过一个因子（K）考虑制动要求装置的位置数据的位置改变，其中，所述因子（K）是恒定的或者依赖于位置改变的符号被预先给定。

8. 用于运行在机动车中的具有真空泵（11）的真空制动力放大器（2）的装置，所述装置被设计，用于：

-确定制动要求装置（3）尤其是制动踏板的位置数据的位置改变；

-依赖于通过所述压力数据确定的压力激活真空泵（11）。

9. 制动力放大器系统（1），其包括真空制动力放大器（2）、真空泵（11）和根据权利要求8所述的装置。

10. 计算机程序产品，其包含程序编码，所述程序编码当其在根据权利要求9所述的装置上或者在计算装置上被执行时实施根据权利要求1至7中任一项所述的方法。