CN103832421B - 制动助力器辅助设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及制动助力器辅助设备。提供了用于车辆制动助力器的系统和方法,该制动助力器具有由连接到制动踏板的隔板分隔的第一室和第二室。在一个示例方法中,方法包括从真空泵向制动助力器的第一室施加排气压力,以及从真空泵向制动助力器的第二室施加真空压力。
Description
技术领域
本发明涉及用于操作车辆中制动助力器系统的系统和方法。
背景技术
一般已知制动助力器系统用于通过在连接到制动踏板的制动助力器装置的隔板两端建立压力差而辅助车辆操作者向制动踏板施加力。在制动期间,隔板每侧的室被分隔,以便最靠近驱动器的工作室处于大气压力下而隔板的另一侧被连接到发动机进气歧管并且因此可以处于较低的压力下。其它配置可以进一步使用电动真空泵(EVP)以供应至少一些制动助力器真空。在US2012/0096549A1中所描述的另一个方法中,来自发动机涡轮增压器的空气压缩机的增压空气可以被施加到制动助力器的工作室中。
发明内容
本文的发明人已经认识到这些方法的缺点,即可能无法在所有发动机工况或所有海拔下保持隔板两端的期望压力差值。例如,在一些发动机工况下来自涡轮增压器的增压空气可能无法用于工作室,并且环境空气压力可能随着海拔而改变。本文的发明人已经通过从真空泵向工作室施加排气压力并且从真空泵向真空室施加真空压力而解决这个问题。
在另一个实施例中,该方法进一步包括当歧管压力小于所述真空压力时从进气歧管向所述第二室施加歧管压力。
在另一个实施例中,该方法进一步包括响应于预定的歧管压力关掉所述真空泵。
在另一个实施例中,该方法进一步包括响应于所述隔板两端的预定压力差值而关闭所述真空泵。
在另一个实施例中,该方法进一步包括响应于制动踏板的释放而使第一室和第二室之间的压力均衡。
在另一个实施例中,用于控制具有通过连接到制动踏板的隔板分隔的第一室和第二室的车辆制动助力器的方法包括:将排气压力从真空泵连接到所述第一室;将真空压力从所述真空泵连接到所述第二室;并且将增压空气从空气压缩机连接到所述第一室,所述压缩机也向所述进气歧管供应压缩空气。
在另一个实施例中,该方法进一步包括在所述压缩机和进气歧管之间设置节气门以控制供应到所述进气歧管的压缩空气。
在另一个实施例中,该方法进一步包括当所述歧管压力小于来自所述真空泵的所述真空压力时,将来自所述节气门下游的所述进气歧管中的歧管压力连接到所述第二室。
在另一个实施例中,该方法进一步包括以预定压力致动真空抑制器。
在另一个实施例中,所述预定压力是大气压力。
在另一个实施例中,该方法进一步包括压力释放阀,用以保持所述排气压力不超过预定压力。
在另一个实施例中,该方法进一步包括响应于所述隔板两端的预定压力差值关掉所述真空泵。
在另一个实施例中,该方法进一步包括响应于所述制动踏板的释放通过连接在所述室之间的阀使所述第一室和第二室之间的压力均衡。
在另一个实施例中,该方法进一步包括响应于所述隔板两端的预定压力差值关掉所述真空泵。
应当理解的是,提供以上发明内容以便以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的一系列概念。这并不意味着识别所要求保护的主题的关键或必要特征,要求保护的主题的范围由所附权利要求唯一地限定。进一步地,所要求保护的主题不限于解决以上缺点或在本公开的任何部分提及的缺点的实施方式。
附图说明
图1示出包括发动机和制动助力器系统的车辆的示意性示图。
图2示出根据本公开的示例制动助力器系统的示意性示图。
图3示出根据本公开用于控制制动助力器系统的示例方法。
图4示出根据本公开用于控制制动助力器系统的另一个示例方法。
具体实施方式
本发明涉及用于通过使用电力驱动的真空泵来操作车辆(诸如图1中所示的车辆)中制动助力器系统的系统和方法。更具体的,本发明涉及操作电力驱动的真空泵分别向制动助力器系统(诸如图2中所示的制动助力器系统)的真空室和工作室施加真空和正压空气源。在一些示例中,控制器可以被配置以执行这些程序中的一些或一部分,如图3-4中进一步说明的。
图1示出车辆系统1的示意性示图。车辆系统1包括内燃发动机10。内燃发动机10包括多个汽缸,其中一个汽缸在图1中示出,并且内燃发动机10由电子发动机控制器12控制。发动机10包括燃烧室30和汽缸壁32,活塞36设置在汽缸壁32中并与曲轴40连接。
进气系统14可以连接到发动机10。进气系统14包括进气管42、涡轮增压器163的压缩机162、增压室46、进气歧管44和节气门62。进气管42可以设置在涡轮增压器163的压缩机162的上游。增压室46和进气歧管44可以设置在涡轮增压器163的压缩机162的下游。节气门62可以设置在增压室46下游的进气歧管44中。
燃烧室30被示出分别经由进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48连通。每个进气门和排气门可以通过进气凸轮51和排气凸轮53操作。在一些示例中,一个或更多个进气门和排气门可以通过电磁控制阀线圈和电枢总成操作。进气凸轮51的位置可以通过进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置可以通过排气凸轮传感器57确定。
燃料喷射器66被示出设置为将燃料直接喷射到汽缸30中,这被本领域中的技术人员称为直接喷射。可替换地,燃料可以被喷射到进气道中,这被本领域的技术人员称为进气道喷射。燃料喷射器66输送与信号FPW的脉冲宽度成比例的液体燃料,该信号FPW可以从控制器12发送。燃料通过燃料系统(未示出)被输送到燃料喷射器66,该燃料系统包括燃料箱、燃料泵和燃料导轨(未示出)。燃料喷射器66由响应于控制器12的电子驱动器95提供工作电流。此外,进气歧管44被示出与节气门62连通,节气门62调整节流板64的位置以控制来自进气增压室46的气流。
压缩机162从进气管42吸入空气以供应给增压室46和进气歧管44。排气使涡轮增压器163的涡轮164旋转,涡轮164经由轴161连接到压缩机162。废气门执行机构(未示出)可以允许排气绕过涡轮164以便增压压力可以在各种工况下被控制。
无分电器点火系统88响应于控制器12,经由火花塞92向燃烧室30提供点火火花。控制器12可以被配置为基于工况调整点火系统88的火花正时。在一个示例中,控制器12可以被配置为相对于当空气在涡轮增压器163的上游被传送进入进气管42时的火花正时延迟点火系统88的火花正时,从而补偿在涡轮增压器163的下游被传送进入进气歧管44的空气。通用或宽域排气氧(UEGO)传感器126被示出连接到催化转化器70上游的排气歧管48。可替换地,双态排气氧传感器可以替换UEGO传感器126。
在一个示例中,转化器70可以包括多个催化剂砖。在另一个示例中,可以使用多个排放控制装置,每个排放控制装置都有多个催化剂砖。在一个示例中,转化器70可以是三元催化剂。
控制器12在图1中被示出为常规微型计算机,其包括:微处理器单元(CPU)102、输入/输出端口(I/O)104、只读存储器(ROM)106、随机存取存储器108(RAM)、保活存储器110(KAM)和常规数据总线。控制器12基于所接收的指示车辆工况的传感器信号,命令各种发动机执行器。控制器12被示出从连接到发动机10的传感器接收各种信号,除了之前所讨论的信号,还包括:来自连接到冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ECT);连接到制动踏板150用于感测制动踏板位置的位置传感器154的测量;用于确定尾气点火的爆震传感器(未示出)的测量;来自连接到进气歧管44的压力传感器121的发动机歧管压力(MAP)的测量;来自连接到增压室46的压力传感器122的增压压力测量;来自感测曲轴40位置的霍尔效应传感器118的发动机位置传感器信号;来自传感器120(例如,热线式空气流量计)对进入发动机的空气质量的测量;以及来自传感器58对节气门位置的测量。大气压可以通过连接到进气管42的压力传感器119感测,以用于通过控制器12进行处理。而且,各种压力传感器可以在制动助力器系统200中使用,用于测量以下所述的制动助力器系统的各种组件的压力。
存储介质只读存储器106可以通过计算机可读数据编程,该数据表示可由处理器102执行的指令,该指令用于实现图3-图4中所描述的控制方法以及可预期但没有具体列举的其它变体。
图1示出的车辆1进一步包括制动助力器系统200,其配置为放大由车辆操作者152施加到制动踏板150的力以辅助制动。例如,诸如以下参考图2所示的示例制动助力器系统而进行的详细描述,真空泵可以同时被用作正压空气和施加到制动增压室的真空的来源。在一个示例中,真空泵排气可以被连接到制动助力器的工作室,而真空泵的进口被连接到所述制动助力器的真空室。此外,正压空气可以来自压缩机下游的进气歧管并与真空泵排气相配合施加到制动助力器的工作室。真空泵进口也可以和来自进气歧管的第二真空源一起使用。这可以使真空泵操作被限制在例如进气歧管压力升高到高于期望的真空压力的状况。
图2示出示例制动助力器系统200的示意性示图。制动助力器系统200包括制动助力器140,其配置为放大车辆操作者施加到制动踏板的力。例如,如上述的图1所示,制动助力器系统200可以连接到制动踏板150。
制动助力器140的壳体可以包围由隔板分隔的第一室和第二室。例如,制动助力器140中的隔板206将制动助力器140分割并隔离为第一或工作室204以及第二或真空室202。隔板206可以连接到制动踏板,例如图1中所示的制动踏板150。例如,当不存在操作者制动踏板施加时,弹簧(未示出)可以将隔板206朝着工作室204偏压。例如,主缸控制杆可以将施加到隔板206的力转移到主缸,主缸将来自主缸控制杆的机械力转化为液压压力,用以通过使用制动助力器中的真空辅助执行车辆制动。
而且,真空泵出口可以连接到第一室(工作室)以施加排气压力,并且真空泵进口可以连接到第二室(真空室)以施加真空压力。例如,制动助力器140的真空室202被示出气动地连接到电力驱动的真空泵176。电力驱动的真空泵176可以经由来自控制器12的控制信号选择性地操作,以向制动助力器140的真空室202提供至少一些真空和/或正压空气。电力驱动的真空泵176被示出设置在和流体地连接在制动助力器140的真空室202和发动机进气系统14之间。在一些实施例中,将真空泵176和制动助力器140连接到进气管14可以被省略,以便制动助力器140的真空泵176和真空室202与大气流体连通。例如,第一导管190可以将真空泵176的进气侧与制动助力器140的真空室202连接。如图2所示,在某些示例中,第一导管190可以进一步被连接到节气门62下游的进气歧管44并且可以包括设置在其中的在制动助力器140和进气歧管44之间的止回阀174。当歧管中的压力相对较低和/或真空泵176没有被致动时,该止回阀可以允许空气从制动助力器140流入进气歧管44。第二止回阀184也可以被包括在导管190中,以便在真空泵操作期间空气从制动助力器140的真空室202流入真空泵176的进口并且不回到制动助力器140中。例如,止回阀184可以设置在制动助力器140和泵176之间的导管190中。
导管211可以将真空泵176的排气侧连接到压力释放阀180。例如,压力释放阀180可以被配置为在某些状况下打开至大气以便调整导管211中的压力。导管213可以将泵176和压力释放阀180之间的导管211连接到导管215,导管215连接到制动助力器140的工作室204。导管215可以包括真空释放阀186(例如真空抑制器),其设置在导管213和导管215的连接点的上游,并且导管215可以包括阀260(阀A),其设置在导管213和导管215的连接点的下游。阀A可以连接到控制器,例如控制器12,以基于以下所描述的工况可选择地打开或关闭。
在某些示例中,流体控制孔261可以被包括在管路192中,以便压缩机162可以增加蓄压器压力,而不释放所有从减压阀180生成的增压压力。而且,在某些示例中,蓄压器253可以包括在管路192、215或者213中,以便在某些状况下确保足够的压力可以用于填充室204。例如,为了最小化真空消耗,例如在脚离开制动踏板状况期间可能期望最小化室204内的体积。在这种状况期间,蓄压器253中的压力可以被用于填充室204以增加其体积。
阀A和B通常为通过制动踏板力和室压相互作用的机械-气动操作的阀。例如,增加制动踏板力/位移可以打开阀A,而减少制动踏板力/位移可以打开阀B。然而,在某些示例中,阀A和阀B也可以专门地或冗余地经由电子控制器操作。
在某些示例中,空气压缩机可以被连接到第一室204,所述压缩机也可以被连接以向发动机进气歧管供应压缩空气。而且,进气歧管可以被连接到制动助力器140的第二室202,以便当歧管压力小于真空压力时施加歧管压力。例如,在某些示例中,导管192可以在阀A和导管213与导管215的连接点之间被连接到导管215,以及在压缩机162和节气门62之间被连接到发动机进气管46。而且,导管217可以在阀A的下游位置将导管215连接到制动助力器140的真空室202。导管217可以包括设置在其中的第二阀270(阀B)。如以下所述,阀B可以例如经由控制器12可选择地打开或关闭,从而在以下所描述的某些工况下使工作室204与真空室202流体连通。例如,阀B可以响应于制动踏板的释放而将第一室和第二室连接。
以这种方式真空泵176的排气侧被连接到制动助力器140的工作室204,并且真空泵176的进气侧被连接到制动助力器140的真空室202。如以下所述,可以通过经由导管192选择性地将工作室204与大气和/或进气管46相连通,而可选择地调整阀A以改变工作室204中压力的大小。在以下更多细节的描述中,可以在某些状况下可选择地调整阀B,以将制动助力器140的工作室204和真空室202流体连接。例如,压力释放阀180可以被配置为限制第二导管192中的压力,以便施加到制动助力器140的工作室204的压力不超过预定压力。而且,真空释放阀186可以流体地连接到外部空气源,例如大气,以便第二导管192中的压力和进一步施加到制动助力器140的工作室204的压力不低于大气压力。
可以领会到的是在一些示例中,额外的阀可以被包括在制动助力器系统200中,以调整系统中各个组件之间的气流。而且,电力驱动的真空泵可以向一个或更多个适合的真空消耗设备提供真空,而不偏离本公开的范围。例如,真空消耗设备可以包括至少一个曲轴箱通风系统和燃料蒸汽吹扫罐。
在图2所示的系统中,在制动系统中使用的空气可以被部分循环。在制动系统中循环空气可以减少从压缩空气冷凝水的可能。但是,空气加压不需要很大。例如,在85kPa的大气压下加压可以是15kPa,或者在70kPa的大气压下加压可以是30kPa。在高环境湿度下,可以(例如,经由电磁阀)选择越来越依赖于真空泵176而更少地依赖于压缩机162,以试图减少从压缩空气中冷凝的水。
图3示出用于控制制动助力器系统的示例方法300,该制动助力器系统,例如车辆制动助力器系统200,具有由上述连接到制动踏板的隔板206分隔的第一室204和第二室202。
在302处,方法300包括将真空泵排气或出口连接到制动助力器的工作室,以从真空泵向第一室施加排气压力。例如,如图2所示,真空泵176的出口可以经由导管211、213和215连接到制动助力器140的工作室204。而且,在某些示例中,压力释放可以被用于防止真空泵的排气压力超过预定压力。例如,设置在导管211中的压力释放阀180可以被用于响应于压力超过阈值而排放或释放导管211中的压力。压力释放阀180可以是具有预设压力释放的机械释放阀或者当压力测量高于预定压力时被启动的电气控制阀。例如,这种压力测量可以从设置在导管211、213、215或工作室204中的压力传感器获得。
在304处,方法300包括将真空泵进口连接到制动助力器的真空室,以从真空泵向真空室施加真空压力。例如,如图2所示,真空泵176的进口可以经由导管190连接到第二室(真空室)202,以向真空室提供真空压力。
在306处,方法300包括确定歧管压力是否小于制动助力器的真空室中的压力。例如,从连接到进气歧管44的压力传感器121读取的压力可以与从设置在制动助力器140的真空室202中的压力传感器读取的压力进行比较。
在306处,如果歧管压力小于真空室中的压力,例如,如果歧管压力小于真空室中的压力,则方法300进行到308。在308,方法300包括将歧管连接到真空室,以从空气进气歧管向制动助力器的真空室(第二室)施加歧管压力。例如,如图2所示,进气歧管44可以经由导管190连接到真空室202。
而且,在某些示例中,进气歧管中的压力可以例如经由压力传感器121监控,而且真空泵176可以响应于预定的歧管压力被关掉。例如,如果进气歧管44中的真空量增加到超过阈值,则真空泵176可以被关掉,因为进气歧管可以向制动助力器提供足够的真空。然而,如果在306处歧管压力大于真空室中的压力,或者在308处将歧管连接到真空室后,方法300进行到310。在310处,方法300包括确定制动踏板是否被施加。如果在310处制动踏板未被施加,则方法300结束。然而,如果在310处制动踏板被施加,则方法300进行到312。
在312处,方法300包括打开阀A并关闭在制动助力器的工作室和真空室之间的阀B。例如,控制阀260(阀A)可以被打开,并且控制阀270(阀B)可以被关闭,以便阀A允许正压空气进入制动助力器140的工作室204。在该步骤中,关闭阀B中断了制动助力器140的工作室204和真空室202之间的流体连通。
在314处,方法300包括确定压力差是否在特定的范围内。例如,压力差可以是工作室204和真空室202之间的压力差值。例如,从连接到工作室204的压力传感器读取的压力和从连接到真空室202的压力传感器读取的压力之间的差值可以用来计算两室之间的压力差值(delta P)。该压力差可以与阈值压力差比较。制动助力器的压力差值可以被确定为一个值或值的范围,并且可以基于车辆工况、大气状况、制动助力器力学等。该制动助力器压力差值可以通过图1中所示的控制器12被确定或者可以是真空泵操作规定、压力释放阀的压力设定点等所允许的任意范围的值。类似的,用于最优的制动助力器性能的压力差范围可以包括在制动助力器系统被连接到进气歧管的情况下确定的空气源压力的最小值和最大值。
如果在314处压力差不在特定范围内,则方法300进行到316以致动真空泵,同时继续监控制动助力器的室间的压力差。致动真空泵可以包括例如增加泵的占空比,以便增加制动助力器压力差值(delta P)。例如,可以通过向制动助力器的第一室204应用正压空气源以及向第二室202应用真空源而实现增加制动压力差值。真空泵的致动可以被调整以便制动助力器所经受的正压和真空两者的供给可以充分匹配,以增加制动助力器的压力差值。而且,在一些示例中,如果隔板两端的压力差达到预定的压力差,真空泵可以被关掉。
通过使用以上所述的真空泵进口和真空泵出口,无论发动机的工况、进气歧管44压力、发动机增压状态或海拔,隔板206两端的压力差值将一直处于期望的范围内。
如果在314处压力差处于特定范围内,方法300进行到318。在318处,方法300包括确定制动踏板是否被释放。如果制动踏板没有被释放,则方法300如上所述继续监控压力差并调整真空泵。然而,如果在318处制动踏板被释放,方法300进行到320。
在320处,方法300包括关闭阀A并打开阀B。例如,控制阀260(阀A)可以被关闭,而控制阀270(阀B)可以被打开,以便阀A中断向制动助力器140的工作室204中的正压空气供应。在该步骤中,打开阀B使制动助力器140的工作室204和真空室202流体连通。以这种方式,第一室204和第二室202之间的压力可以响应于制动踏板的释放而基本均衡。而且,在一些示例中,在该步骤中,真空泵176可以被关掉或停用。
图3中所示方法的示例实施方式在下文被描述。例如,如果在导管215中有蓄压器(例如蓄压器253),在此情况下该蓄压器可以是被增压的车辆的舱内空气。例如,如果调压器180将在215处的压力保持到30kPa,则可能期望将室202中的真空保持为使在215处的压力减去室202中的压力至少为60kPa的水平。制动助力器的性能可以由可用的压力差值调节。例如,可用的压力差值可以是导管215中的压力减去室202中的压力。在这个示例中,在最坏的情况下只需要40kPa用于制动助力器操作,但是控制到60kPa存储真空/压力以便在消耗后仍然有至少40kPa可用。
在一些示例中,阀A和阀B可以是根据制动踏板的施加/释放而打开的现有的阀。真空泵176可以在达到真空罐和蓄压器之间的目标压力差值之前一直运行。室204可以不被用作蓄压器;然而,室202可以被用作真空罐;在一些示例中,阀180的压力释放点可以被控制,以便基于大气压力变化。例如阀180的压力释放点可以被控制成100kPa处为0、85kPa处为15、70kPa处为30等等。如另一个示例,如果环境湿度高,则导管192可以关闭阀,并且真空泵可以仅依赖于尝试再循环制动空气来取代吸入高湿度的空气,因为加压湿空气导致冷凝,当温度低于冷凝点时这将降低操作性。而且,当将本发明应用到电池电动车辆(BEV)时,可以不存在导管174和192,如果将本发明应用到自然送气车辆,则可以不存在导管192。然而,即使在这些情况下,本系统仍保持其很多优势,即使没有发动机连接192和174。
图4示出用于控制制动助力器系统的另一个示例方法400,例如车辆制动助力器系统200,其具有通过连接到上述制动踏板的隔板206分隔的第一室204和第二室202。
在402处,方法400包括将真空泵排气或出口连接到制动助力器的工作室以从真空泵向第一室施加排气压力。例如,如图2所示,真空泵176的出口可以经由导管211、213和215连接到制动助力器140的工作室204。而且,在一些示例中,压力释放可以用于将来自真空泵的排气压力保持在不超过预定压力。例如,设置在导管211中的压力释放阀180可以被用于响应于压力测量超过阈值而排放或释放导管211中的压力。这种压力测量可以从例如设置在导管211、213、215或者工作室204中的压力传感器获得。
在404处,方法400包括将增压空气连接到进口阀A。例如导管192可以被用于将增压空气从压缩机162的下游或者从一些其它适合的空气压缩机连接到工作室204。该增压空气也可以经由进气管46被提供给进气歧管44。在一些示例中,节气门例如节气门62可以被设置在压缩机162和进气歧管例如进气歧管44之间,以控制提供给所述进气歧管的所述压缩空气。而且,在一些示例中,真空抑制器(vacuum break)可以在预定的压力处例如大气压力下被致动。例如设置在导管215中的真空抑制器186可以在预定压力下被致动。而且,在一些示例中,来自真空泵176出口的排气压力和来自进气管46的增压空气可以被导向到蓄压器,然后蓄压器又连接到制动助力器140的第一室204。
在406处,方法400包括确定进口阀A的压力是否大于压力释放阀的压力。例如,从设置在阀A的压力传感器读取的压力可以与从设置在压力释放阀180或邻近其设置的压力传感器读取的压力进行比较。如另一个示例,压力释放阀180可以被配置为响应于压力大于预定压力而经由例如弹簧或其它执行机构被打开。
如果在406处压力释放阀的压力小于进口阀A的压力,则方法400进行到408。在408处,方法400包括打开压力释放阀,并且在406中继续监控进口阀A的压力和压力释放阀的压力。如果在406处压力释放阀处的压力不比进口阀A处的压力小,例如,如果压力释放阀处的压力比进口阀A处的压力大,则方法400进行到410。
在410处,方法400包括将真空泵进口连接到制动助力器的真空室以从真空泵向真空室施加真空压力。例如,如图2所示,真空泵176的进口可以经由导管190被连接到第二室(真空室)202以向真空室提供真空压力。
在412处,方法300包括经由设置在真空室202和进气歧管44之间的机械止回阀174确定歧管压力是否小于制动助力器的真空室中的压力。在另一种方法中,从连接到进气歧管44的压力传感器121读取的压力可以与从设置在制动助力器140的真空室202中的压力传感器读取的压力进行比较。
如果在412处歧管压力比真空室中的压力更小,例如,如果歧管压力小于真空室中的压力,则方法400进行到414。在414处,方法400包括将歧管连接到真空室以从进气歧管向制动助力器的真空室(第二室)施加歧管压力。例如,如图2所示,进气歧管44可以经由导管190和止回阀174连接到真空室202。在一些示例中,来自进气歧管44的歧管压力和来自泵176的真空压力可以被导向到真空罐,真空罐又被连接到真空室202。
而且,在某些示例中,进气歧管中的压力可以经由例如压力传感器121被监控,而且真空176可以响应于预定的歧管压力被关掉。例如,如果进气歧管44中的真空量增加到超过阈值,则真空泵176可以被关掉。然而,如果在412处歧管压力大于真空室中的压力或者在414处将歧管连接到真空室后,方法400进行到416。在416处,方法400包括确定制动踏板是否被施加。例如,车辆操作者可以通过向制动踏板150施加压力而开始制动,该压力被传送到制动助力系统200以便制动助力器140可以减小用于应用制动所需的力的大小。如果在416处制动踏板没有被施加,则方法400结束。然而,如果在416处制动踏板被施加,则方法400进行到418。
在418处,方法400包括打开阀A并关闭在制动助力器的工作室和真空室之间的阀B。例如,控制阀260(阀A)可以被打开并且控制阀270(阀B)可以被关闭,以便阀A允许正压空气进入制动助力器140的工作室204。在该步骤中,关闭阀B中断了制动助力器140的工作室204和真空室202之间的流体连通。
在420处,方法400包括确定压力差是否在特定的范围内。例如,压力差可以是工作室204和真空室202之间的压力差值。例如,从设置在工作室204中的压力传感器读取的压力和从设置在真空室202中的压力传感器读取的压力之间的差值可以用来计算两室之间的压力差值(delta P)。该压力差可以与阈值压力差比较。制动助力器的压力差值可以被确定为一个值或值的范围,并且可以是基于车辆工况、大气状况、制动助力器力学等。该制动助力器压力差值可以通过图1中所示的控制器12确定或者可以是真空泵操作规定、压力释放阀的压力设定点等所允许的任意范围的值。类似的,用于最优的制动助力器性能的压力差的范围可以包括在制动助力器系统被连接到进气歧管的情况下确定空气源压力的最小值和最大值。
如果在420处压力差不在特定范围内,则方法400进行到422以致动真空泵,同时继续监控制动助力器的室间的压力差。致动真空泵可以包括例如增加泵的占空比,以便增加制动助力器压力差值(delta P)。例如,可以通过向制动助力器的第一室204施加正压空气源以及向第二室202施加真空源而实现增加制动压力差值。真空泵的致动可以被调整以便制动助力器所经受的正压和真空两者的供给可以充分匹配,从而增加制动助力器的压力差值。而且,在一些示例中,如果隔板两端的压力差达到预定的压力差,则真空泵可以被关掉。
如果在420处压力差处于特定范围内,则方法400进行到424。在424处,方法400包括确定制动踏板是否被释放。如果制动踏板没有被释放,则方法400如上所述继续监控压力差并据此调整真空泵。然而,如果在424处制动踏板被释放,则方法400进行到426。
在426处,方法400包括关闭阀A并打开阀B。例如,控制阀260(阀A)可以被关闭,而控制阀270(阀B)可以被打开以便阀A中断向制动助力器140的工作室204中的正压空气供应。在该步骤中,打开阀B使制动助力器140的工作室204和真空室202流体连通。以这种方式,第一室204和第二室202之间的压力可以响应于制动踏板的释放而基本均衡。而且,在一些示例中,在该步骤中真空泵176可以被关掉或停用。
以这种方式,相对于大气压的正压空气可以被施加到制动助力器隔板的一侧,而相对于大气压力的真空可以被施加到制动助力器隔板的另一侧以致动车辆制动。制动器可以通过以下方式释放,即将正压空气从隔板的一侧排出至隔板的另一侧并进入发动机以在燃烧空气燃料混合物期间使用。如上所述,本方法使用真空泵的进口和真空泵的出口,无论发动机的工况、进气歧管44压力、发动机增压状态或海拔如何,隔板206两端的压力差值将保持在期望的范围内。
可以领会到的是在此公开的配置和方法本质上是示例性的,并且这些具体的实施例并不视为是为了限制的目的,因为多种变化是可能的。例如,以上技术可以被应用到V-6、L-4、L-6、V-12、对置4缸和其它发动机类型中。本公开的主题包括在此公开的各种系统和配置以及其它特征、功能和/或特性的所有新颖性和非显而易见性的组合和子组合。
权利要求具体指出某些被视为具有新颖性和非显而易见性的组合和子组合。这些权利要求可能涉及“一个”元件或“第一”元件或其等同物。这种权利要求应当被理解为包括一个或更多个这种元件的结合,既不要求也不排除两个或更多个这种元件。所公开的其它组合和子组合的特征、功能、元件和/或性能可以通过修改当前的权利要求或者通过在本申请或相关申请中提出新的权利要求而被要求。不管这种权利要求的范围与原权利要求相比是否更宽、更窄、相同或不同,均被认为包括在本发明的主题中。
Claims (9)
1.车辆制动助力器系统,其包括:
具有进气歧管的发动机;
制动助力器壳体,其包围由隔板分隔的第一室和第二室;
真空泵,其具有连接到所述第一室的真空泵出口以施加排气压力;和连接到所述第二室的真空泵进口以施加真空压力;
设置在所述真空泵出口和所述第一室之间的控制阀;
其中所述真空泵在至少两个位置中被连接到所述进气歧管,所述位置包括节气门的上游和所述节气门的下游;以及
其中所述控制阀进一步被设置在所述节气门的上游的所述位置和所述第一室之间。
2.根据权利要求1所述的车辆制动助力器系统,其进一步包括能响应于制动踏板的释放而连接所述第一室和第二室的阀,其中所述控制阀被操作以响应于所述制动踏板的所述释放而关闭,并且其中关闭所述控制阀中断正压空气从所述真空泵出口和所述进气歧管到所述第一室的供应。
3.根据权利要求1所述的车辆制动助力器系统,其进一步包括连接到所述第一室的空气压缩机,所述压缩机也被连接以向所述进气歧管供应压缩空气。
4.根据权利要求2所述的车辆制动助力器系统,其中所述隔板被连接到车辆制动踏板,其中所述阀被操作以响应于所述制动踏板被应用而中断所述第一室和所述第二室之间的流体连通,并且其中所述控制阀被操作以响应于所述制动踏板被应用而打开。
5.根据权利要求1所述的车辆制动助力器系统,其中所述隔板被连接到车辆制动系统的主缸,并且其中打开所述控制阀允许正压空气从所述真空泵出口和所述节气门的上游的所述进气歧管到所述第一室。
6.用于控制车辆制动助力器的方法,其中所述车辆制动助力器具有第一室和第二室,所述第一室和第二室通过连接到制动踏板的隔板分隔,所述方法包括:
从真空泵向所述第一室施加排气压力;
从所述真空泵向所述第二室施加真空压力;以及
响应于预定空气进气歧管压力而关掉所述真空泵,并且响应于所述制动踏板被释放而关闭控制阀;
其中所述真空泵在至少两个位置中被流体连接到内燃发动机的进气歧管,
其中所述控制阀介于所述真空泵和所述第一室之间,所述控制阀被定位在所述至少两个位置中的一个位置的下游。
7.根据权利要求6所述的方法,其进一步包括当歧管压力小于所述真空压力时,从空气进气歧管向所述第二室施加所述歧管压力,以及响应于应用所述制动踏板而打开所述控制阀。
8.用于控制车辆制动助力器的方法,其中所述车辆制动助力器具有第一室和第二室,所述第一室和第二室通过连接到制动踏板的隔板分隔,所述方法包括:
将排气压力从真空泵连接到所述第一室;
将真空压力从所述真空泵连接到所述第二室;
在节气门的上游将所述真空泵连接到内燃发动机的进气歧管;
将增压空气从空气压缩机连接到所述第一室,所述压缩机也向所述进气歧管供应压缩空气;以及
提供控制阀,以响应于制动踏板位置而选择性地断开来自所述第一室的所述增压空气和所述排气压力。
9.根据权利要求8所述的方法,其进一步包括在所述压缩机和空气进气歧管之间设置节气门以控制供应给所述进气歧管的所述压缩空气。
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