DE102008047379B4

DE102008047379B4 - Steuersystem zum Beurteilen eines Bremskraftverstärkersystems

Info

Publication number: DE102008047379B4
Application number: DE102008047379.0A
Authority: DE
Inventors: Zhong Wang; Tony T. Hoang; Daryl A. Wilson; Margaret C. Richards; Lan Wang
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2007-09-19
Filing date: 2008-09-16
Publication date: 2019-01-03
Anticipated expiration: 2028-09-17
Also published as: CN101391605B; CN101391605A; US8899033B2; US20090071147A1; DE102008047379A1

Abstract

Steuersystem zum Beurteilen eines Bremskraftverstärkersystems (37), mit:einem Motorbeurteilungsmodul (51), das einen ausgeschalteten Motorzustand erfasst;einem Druckbeurteilungsmodul (52), das während des ausgeschalteten Motorzustands einen Hydraulikbremsleitungsdruck überwacht, eine Bremskraftverstärkerdruckänderung erfasst, einen Motordruck bestimmt und basierend auf der Bremskraftverstärkerdruckänderung und dem Motordruck eine Bremskraftverstärkervakuumabbaurate bestimmt; undeinem Störungsmeldungsmodul (54), das basierend auf dem Bremsleitungsdruck und der Bremskraftverstärkervakuumabbaurate eine Bremskraftverstärkersystemstörung zumindest dann erfasst, wenn die Bremskraftverstärkervakuumabbaurate einen Schwellenwert überschreitet.

Description

Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuersystem zum Beurteilen eines Bremskraftverstärkersystems, ein Verfahren zum Überwachen eines Bremskraftverstärkersystems hinsichtlich Vakuumlecks sowie ein Hybridfahrzeug.
Hintergrund
Als eine Alternative zu einem Verbrennungsmotor haben Kraftfahrzeughersteller Hybridantriebsstränge entwickelt, die sowohl eine elektrische Traktionsmaschine als auch einen Verbrennungsmotor aufweisen. Während des Betriebs nutzen Fahrzeuge mit dem Hybridantriebsstrang eine dieser Leistungsquelle oder beide Leistungsquellen, um den Wirkungsgrad zu verbessern.
Hybridfahrzeuge weisen entweder eine parallele Antriebsstrangkonfiguration oder eine serielle Antriebsstrangkonfiguration auf. Im parallelen Hybridfahrzeug arbeitet die elektrische Maschine parallel zum Verbrennungsmotor oder Motor, um die Leistung und die Bereichsvorteile des Motors mit der Effizienz und der elektrischen Regenerierungsfähigkeit der elektrischen Maschine zu kombinieren. Im seriellen Hybridfahrzeug treibt der Motor einen Generator an, um Elektrizität für die elektrische Maschine zu erzeugen, die eine Transaxle antreibt. Dadurch kann die elektrische Maschine einen Teil der Leistungsversorgungsaufgaben des Motors übernehmen, so dass ein kleinerer und effizienterer Motor verwendet werden kann. Außerdem kann der Motor bei jeder der beschriebenen Hybridkonfigurationen ausgeschaltet werden, während das Fahrzeug stoppt und der Fuß des Fahrers auf dem Bremspedal verbleibt. Dies erfolgt, um Kraftstoff einzusparen - durch Erhöhen der Dauer des abgeschalteten Motorzustands, während das Fahrzeug stillsteht, wird der Kraftstoffeinsparvorteil im Hybridbetrieb erhöht.
Einige Hybridfahrzeuge weisen einen vakuumbetriebenen Bremskraftverstärker auf, der die zum Erzielen einer gewünschten Bremskraft des Fahrzeugs erforderliche Bremspedalbetätigungskraft vermindert. Diese Hybridfahrzeuge verwenden den Motoreinlasskrümmer als Quelle für das Vakuum, das im Bremskraftverstärker gespeichert wird. Wenn der Motor für einen Hybridbetrieb ausgeschaltet wird, wird im Bremskraftverstärker ein begrenzter Vakuumpegel gehalten, der abnimmt, wenn das Bremspedal betätigt wird. Hybridfahrzeuge erfordern ausreichende Bremskraftverstärker-Vakuumdruckpegel während eines Betriebs bei ausgeschaltetem Motor, um die Bremsunterstützung aufrechtzuerhalten. Wenn das Bremskraftverstärkervakuum während eines Hybridbetriebs bei ausgeschaltetem Motor unter einen Schwellenwert absinkt, wird der Motor gestartet, so dass das Bremskraftverstärkervakuum wieder ergänzt werden kann.
Aus der DE 197 43 959 A1 ist beispielsweise eine Bremsanlage bekannt geworden, die einen Ausfall eines Bremskraftverstärkers dann erkennt, wenn zwischen dem Druck in der Vakuumkammer des Bremskraftverstärkers und dem Atmosphärendruck keine Differenz gemessen wird, der Druck am Ausgang des Hauptbremszylinders jedoch ansteigt oder eine vorgegebene Schwelle überschreitet, oder wenn der Druck in der Arbeitskammer des Bremskraftverstärkers höchstens gleich dem Druck in der Vakuumkammer ist, der Druck am Ausgang des Hauptbremszylinders jedoch ansteigt oder eine vorgegebene Schwelle überschreitet.
Normalerweise wird das Bremskraftverstärkervakuum durch eine Bremsenbetätigung verbraucht. Aber auch durch ein undichtes Bremskraftverstärkersystem kann das Bremskraftverstärkervakuum verbraucht und die Leistungsfähigkeit des Bremskraftverstärkers herabgesetzt werden. Durch ein Leck kann veranlasst werden, dass das Bremskraftverstärkervakuum auf einen Pegel abnimmt, bei dem veranlasst wird, dass der Motor übermäßig oft gestartet wird. Ein Hybridfahrzeugmotor startet automatisch, wenn der Bremskraftverstärkerdruck unter einen Schwellenpegel absinkt. Daher kann der Hybridbetrieb bei ausgeschaltetem Motor durch ein Leck verkürzt werden, wodurch Emissionen und der Kraftstoffverbrauch zunehmen können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Bremskraftverstärker zuverlässig im Hinblick auf Undichtigkeiten zu überwachen.
Zusammenfassung
Diese Aufgabe wird mit einem Steuersystem gelöst, das die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.
Außerdem wird die Aufgabe durch ein Verfahren gemäß Anspruch 10 sowie durch ein Hybridfahrzeug gemäß Anspruch 14 gelöst.
Weitere Anwendungsgebiete werden anhand der hierin bereitgestellten Beschreibung ersichtlich.
Figurenliste

1 zeigt ein Blockdiagramm zum Darstellen eines Hybridfahrzeugs mit einem Bremskraftverstärkerleckerfassungssystem gemäß verschiedenen Aspekten der vorliegenden Erfindung;
2 zeigt ein Datenflussdiagramm zum Darstellen eines Bremskraftverstärkerleckerfassungssystem gemäß verschiedenen Aspekten der vorliegenden Erfindung; und
3 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Darstellen eines Bremskraftverstärkerleckerfassungsverfahrens gemäß verschiedenen Aspekten der vorliegenden Erfindung,

Ausführliche Beschreibung
In den Zeichnungen bezeichnen entsprechende Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile und Merkmale. Der hierin verwendete Ausdruck „Modul“ bezeichnet eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert, oder gruppenspezifisch) und einen Speicher, die ein oder mehrere Software- oder Firmware-Programme ausführen, eine kombinatorische Logikschaltung und/oder andere geeignete Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen.
1 zeigt ein exemplarisches Hybridfahrzeug 10. Wie ersichtlich ist, können die erfindungsgemäßen Bremskraftverstärkererfassungsverfahren und -systeme in verschiedenen seriellen und parallelen Hybridfahrzeugen verwendet werden. Für exemplarische Zwecke werden die erfindungsgemäßen Bremskraftverstärkerleckerfassungsverfahren und -systeme in Verbindung mit einem parallelen Hybridfahrzeug diskutiert. Das in 1 dargestellte Fahrzeug 10 weist einen Verbrennungsmotor oder Motor 12 auf, der ein Getriebe 14 antreibt. Das Getriebe 14 kann ein automatisches oder ein Handschaltgetriebe sein, das über einen entsprechenden Drehmomentwandler oder eine Kupplung 16 durch den Motor 12 angetrieben wird. Der Motor 12 hat N Zylinder 18. Obwohl in 1 vier Zylinder dargestellt sind (N = 4), ist ersichtlich, dass der Motor mehr oder weniger Zylinder 18 aufweisen kann. Beispielsweise kommen Motoren mit 4, 5, 6, 8, 10, 12 und 16 Zylindern in Betracht. Luft strömt über eine Drosselklappe 20 und einen Einlasskrümmer 21 in den Motor 12 und wird in den Zylindern 18 zusammen mit Kraftstoff verbrannt.
Das Fahrzeug 10 weist ferner eine elektrische Maschine 22 und eine Batterie 24 auf. Die elektrische Maschine 22 arbeitet in einem Elektromotormodus oder in einem Generatormodus. Wenn die elektrische Maschine 22 im Elektromotormodus arbeitet, wird sie durch die Batterie 24 mit Leistung versorgt. Wenn die elektrische Maschine 22 im Elektromotormodus arbeitet, erzeugt sie ein positives Drehmoment, das den Verbrennungsmotor 12 unterstützt und/oder das Getriebe 14 antreibt. Wenn die elektrische Maschine 22 im Generatormodus arbeitet, erzeugt sie elektrische Energie zum Aufladen der Batterie 24. Die elektrische Maschine 22 kann durch den Verbrennungsmotor 12 oder durch das Getriebe 14 angetrieben werden. Wie ersichtlich ist, kann die Batterie 24 außer der elektrischen Maschine 22 auch andere Geräte des Fahrzeugs mit Leistung versorgen.
Ein Fahrzeugführer betätigt ein Bremspedal 32 zum Regeln eines Fahrzeugbremsvorgangs. Insbesondere reguliert ein Bremssystem 36 einen Fahrzeugbremsvorgang basierend auf einer auf das Bremspedal 32 ausgeübten Kraft, um die Fahrzeuggeschwindigkeit zu regeln. Das Bremssystem empfängt eine Unterstützung von einem Bremskraftverstärkersystem 37. Das Bremskraftverstärkersystem 37 weist einen vakuumunterstützten Bremskraftverstärker 38 auf, der einen vom Einlasskrümmer 21 über ein Einwege-Sperrventil 39 zugeführten Unterdruck empfängt. Der vakuumunterstützte Bremskraftverstärker 38 nutzt den Unterdruck als ein Vakuum zum Bereitstellen einer Zusatzkraft zum Unterstützen eines durch einen Fahrer veranlassten Bremsvorgangs.
Das Bremskraftverstärkersystem 37 sichert ein geeignetes Vakuum im Bremskraftverstärker zum Bereitstellen eines geeigneten Bremsdrucks. Dem Bremskraftverstärker 38 wird über eine sich vom Einlasskrümmer 21 erstreckende Leitung 41 Vakuum zugeführt. Die Leitung 41 weist ein Sperrventil 39 auf, das einen Fluss vom Bremskraftverstärker 38 zum Motor 12 ermöglicht. Wenn das Bremskraftverstärkervakuum kleiner ist als das Motorvakuum, öffnet das Sperrventil 39, wodurch veranlasst wird, dass das Bremskraftverstärkervakuum zunimmt, bis es dem Motorvakuum gleicht. Wenn das Motorvakuum niedrig ist, hält das Sperrventil 39 einen höheren Vakuumpegel im Bremskraftverstärker 38 aufrecht. Das Bremskraftverstärkervakuum wird verbraucht, wenn die Bremsen des Bremssystems 36 betätigt werden (was durch den Bremsleitungsdruck gemessen wird).
Bei riemengetriebenen Hybridfahrzeugen mit Wechselstromgenerator und Anlasser (BAS) wird der Motor 12 auf einen automatischen Stoppmodus geschaltet, wenn Bremsen betätigt werden und die Fahrzeuggeschwindigkeit auf null abnimmt, und wenn die Batterie 24 aufgeladen wird oder einen vorgegebenen Leistungspegel aufweist. Der Motor 12 kann auch auf den automatischen Stoppmodus geschaltet werden, wenn andere Bedingungen erfüllt sind. Wenn der Motor 12 auf einen automatischen Stoppmodus geschaltet ist, und wenn das Bremskraftverstärkervakuum kleiner ist als ein Schwellenwert, wird der automatische Stoppmodus deaktiviert.
Die Steuerung startet den Motor 12 automatisch, so dass alle Zylinder laufen, um ein ausreichendes Motorvakuum zu erzeugen, so dass ein geeigneter Vakuumpegel im Bremskraftverstärker 38 bereitgestellt wird. Durch ein Vakuumleck des Bremskraftverstärkers könnte veranlasst werden, dass der Motor 12 ungeeignet, zu oft oder früher als normal zwischen dem automatischen Stoppmodus und einem automatischen Startmodus hin- und her schaltet, und/oder der automatische Stoppbetrieb verhindert (verkürzt) wird. Daher kann ein Leck im Bremskraftverstärker zu erhöhten Emissionen und einem höheren Kraftstoffverbrauch führen. Die Bremskraftverstärkerleckerfassungssysteme erfassen Bremskraftverstärkerlecks mit verschiedenen Größen und zeigen einem Fahrzeugführer ein derartiges Leck an, so dass geeignete Maßnahmen ergriffen werden können, um das Leck zu reparieren.
Das Bremskraftverstärkerleckerfassungssystem 37 weist das Steuermodul 26 auf, das den Bremskraftverstärkerdrucksensor 40, einen Bremsleitungs- oder Bremssystemdrucksensor 44 und einen Krümmer-Absolutdruck(MAP)sensor 43 überwacht. Der erste Drucksensor 40 erzeugt ein Bremskraftverstärkerdrucksignal 42 basierend auf einem dem vakuumunterstützten Bremskraftverstärker 38 zugeführten Druck. Der zweite Drucksensor 44 erzeugt ein Bremsleitungsdrucksignal 46 basierend auf einem Leitungsdruck im Bremssystem 36. Der dritte Drucksensor 43 erzeugt ein Krümmerdrucksignal 45 basierend auf dem Druck im Einlasskrümmer 21. Das Steuermodul 26 empfängt die Drucksignale 42, 45 und 46 und erfasst Vakuumlecks im Bremskraftverstärkersystem 37. Außerdem kann ein Außenluftdrucksensor 47 vorgesehen sein, der ein Außenluftdrucksignal 50 erzeugt.
Das Bremskraftverstärkersystem 37 weist ferner eine oder mehrere Anzeigen 48 und Diagnoseflags 49 auf. Die Anzeigen 48 können dazu verwendet werden, einem Fahrzeugführer oder Techniker ein Bremskraftverstärkervakuumleck und mit dem Leck in Beziehung stehende Information anzuzeigen, z.B. Information über die Größe des Lecks, die Position des Lecks, die Art des Lecks, usw. Die Diagnoseflags 49 können verwendet werden, um ein Vakuumleck und mit dem Leck in Beziehung stehende Details intern anzuzeigen. Die Diagnoseflags 49 können durch einen Diagnosecomputer einer Wartungs- oder Serviceeinrichtung ausgelesen werden.
Nachstehend wird auf 2 Bezug genommen, die ein Datenflussdiagramm zeigt, das verschiedene Ausführungsformen eines Bremskraftverstärkerleckerfassungssystems darstellt, das im Steuermodul 26 eingebettet sein kann. Verschiedene Ausführungsformen erfindungsgemäßer Bremskraftverstärkerleckerfassungssysteme können eine beliebige Anzahl von im Steuermodul 26 eingebetteten Untermodulen aufweisen. Wie ersichtlich ist, können die dargestellten Untermodule kombiniert und/oder weiter geteilt sein, um auf ähnliche Weise ein Leck im vakuumunterstützten Bremskraftverstärker 38 zu erfassen. Eingangssignale des Systems können vom Fahrzeug 10 (1) erfasst, von anderen Steuermodulen im Fahrzeug 10 (1) empfangen und/oder durch andere Untermodule im Steuermodul 26 bestimmt werden. In verschiedenen Ausführungsformen weist das Steuermodul 26 von 2 ein Motorbeurteilungsmodul 51, ein Druckbeurteilungsmodul 52 und ein Störungsmeldungsmodul 54 auf.
Das Motorbeurteilungsmodul 51 überwacht Motorbeurteilungsparameter 56, um zu bestimmen, wenn der Motor 12 ausgeschaltet ist. Wenn der Motor 12 ausgeschaltet ist, kann das Motorbeurteilungsmodul 51 ein Diagnoseflag 58 auf TRUE setzen. Andernfalls kann das Diagnoseflag 58 auf FALSE verbleiben. Obwohl die hierin dargestellten Ausführungsformen in erster Linie bezüglich eines ausgeschalteten Zustands des Motors 12 beschrieben werden, können die Ausführungsformen auch angewendet werden, wenn der Motor 12 eingeschaltet ist. Das Druckbeurteilungsmodul 52 kann die Drucksignale 42, 45 und 46 beurteilen, wenn das Diagnoseflag 58 auf TRUE gesetzt ist. Die Drucksignale 42, 45 und 46 können beispielsweise durch Tiefpassfilter (TPF) 59 gefiltert werden.
Das Druckbeurteilungsmodul 52 überwacht das Bremskraftverstärkervakuum 42 und den Bremsleitungsdruck 46 für eine vorgegebene Zeitdauer. Während dieser vorgegebenen Zeitdauer vergleicht das Druckbeurteilungsmodul 52 das Bremskraftverstärkervakuum mit dem Motorvakuum. Das Druckbeurteilungsmodul 52 fährt mit der Überwachung des Bremskraftverstärkervakuums 42 und des Bremsleitungsdrucks 46 fort, bis das Bremskraftverstärkervakuum kleiner ist als das Motorvakuum, wobei das Druckbeurteilungsmodul 52 in diesem Fall Werte zurücksetzt und den Beurteilungsprozess neu startet.
Das Druckbeurteilungsmodul 52 bestimmt eine Änderung (Delta Δ) des Bremskraftverstärkervakuums. Eine Bremskraftverstärkervakuumabbaurate 60 wird basierend auf der Bremskraftverstärkervakuumänderung und der vorgegebenen Zeitdauer bestimmt. Außerdem wird die Bremsleitungsdruckänderung 62 bestimmt. Die Bremskraftverstärkervakuumabbaurate 60 kann durch ein statistisches Filter, z.B. ein EWMA- (Exponentially Weighted Moving Average (exponentiell gewichteter gleitender Mittelwert)) Filter 61, gefiltert werden. Die Bremskraftverstärkervakuumabbaurate 60 und die Bremsleitungsdruckänderung 62 werden dem Störungsmeldungsmodul 54 zugeführt.
Das Störungsmeldungsmodul 54 beurteilt die Bremskraftverstärkervakuumabbaurate 60 und die Bremsleitungsdruckänderung 62, um zu bestimmen, ob ein Leck vorhanden ist. Wenn die Bremskraftverstärkervakuumabbaurate 60 und/oder die Bremsleitungsdruckänderung 62 ein Vakuumleck oder ein Vakuumleck anzeigt, das größer ist als ein vorgegebenes Maß, kann ein Meldungsstatus 64 gesetzt werden, der anzeigt, dass ein Leck vorhanden ist, das Leck beschreibende Information anzeigt und/oder anzeigt, dass der Test fehlgeschlagen ist. Andernfalls kann, wenn die Bremskraftverstärkervakuumabbaurate 60 und/oder die Bremsleitungsdruckänderung 62 kein Leck anzeigt oder ein Leck innerhalb eines normalen Betriebsbereichs anzeigt, der Meldungsstatus 64 derart gesetzt werden, dass er anzeigt, dass kein Leck vorhanden ist, ein Leck innerhalb eines normalen Betriebsbereichs vorliegt und/oder der Test bestanden wurde. In verschiedenen Ausführungsformen wendet das Störungsmeldungsmodul 54 ein statistisches Filter, wie beispielsweise das EWMA-Filter 61, auf die Bremskraftverstärkervakuumabbaurate 60 an. Das Störungsmeldungsmodul 54 beurteilt dann ein Ergebnis des statistischen Filters, um zu bestimmen, ob ein Leck vorhanden ist.
Nachstehend wird auf 3 Bezug genommen, die ein Ablaufdiagramm eines Bremskraftverstärkerleckerfassungsverfahrens zeigt, das gemäß verschiedenen Aspekten der vorliegenden Erfindung durch das Steuermodul 26 von 2 ausführbar ist. Obwohl die folgenden Schritte in erster Linie bezüglich den Ausführungsformen der 1 und 2 beschrieben werden, können sie modifiziert werden, so dass sie auf andere Ausführungsformen anwendbar sind. Wie ersichtlich ist, kann die Ausführungsfolge der Schritte des Bremskraftverstärkerleckerfassungsverfahrens geändert werden, ohne das Verfahren im Kern zu ändern. Das Verfahren kann während des Steuermodulbetriebs periodisch oder derart ausgeführt werden, dass es basierend auf bestimmten Ereignissen abläuft. Das Verfahren kann in Schritt 100 beginnen. In Schritt 108 bestimmt die Steuerung unter Bezug auf einen oder mehrere der Sensoren 40, 44 und 45, ob eine Vakuumsensor- oder eine Bremsleitungssensorstörung vorliegt. Wenn eine Vakuumsensorstörung vorliegt, springt die Steuerung zum Startschritt 100 zurück, schreitet direkt zu Schritt 138 fort und/oder endet bei Schritt 110. Wenn keine Vakuumsensorstörung vorliegt, schreitet die Steuerung zu Schritt 112 fort.
In Schritt 112 können Motorbeurteilungsparameter überwacht und beurteilt werden, z.B. kann der Betriebsmodus überwacht werden. Wenn der Motor 12 sich im automatischen Stoppmodus befindet, schreitet die Steuerung zu Schritt 116 fort, andernfalls springt die Steuerung zum Startschritt 100 zurück, schreitet direkt zu Schritt 138 fort und/oder endet bei Schritt 110.
Die folgenden Schritte 116 - 130 werden wiederholt, während ein Testzeitzählwert nicht abgelaufen ist und eine Bedingung einer der Schritte 124 - 128 nicht erfüllt worden ist. In Schritt 116 wird eine Bremskraftverstärkervakuumdruckänderung bestimmt. Beispielsweise kann während einer ersten Iteration der Schritte 116 - 130 ein Anfangs-Bremskraftverstärkervakuumdruck BBPo erfasst werden (Schritt 116A) und einer Zeit = 0 zugeordnet werden. Außerdem wird ein aktueller Bremskraftverstärkervakuumdruck BBP_C bestimmt (Schritt 116B). Der Anfangs- und der aktuelle Bremskraftverstärkervakuumdruck können z.B. durch ein Tiefpassfilter gefiltert werden, um Rauschen zu entfernen. Der Anfangs-Bremskraftverstärkervakuumdruck BBP₀ wird vom aktuellen Bremskraftverstärkervakuumdruck BBP_C subtrahiert, um eine Bremskraftverstärkervakuumdruckänderung ΔBBP zu bestimmen.
In Schritt 118 wird eine Bremsleitungsdruckänderung bestimmt. Beispielsweise kann während einer ersten Iteration der Schritte 116 - 130 ein Anfangs-Bremsleitungsdruck BLP₀ erfasst werden (Schritt 118A) und einer Zeit = 0 zugeordnet werden. Außerdem wird ein aktueller Bremsleitungsdruck BLPc bestimmt (Schritt 118B). Der Anfangs- und der aktuelle Bremsleitungsdruck können z.B. durch ein Tiefpassfilter gefiltert werden, um Rauschen zu entfernen. Der Anfangs-Bremsleitungsdruck BLPo wird vom aktuellen Bremsleitungsdruck BLP_C subtrahiert, um eine Bremsleitungsdruckänderung ΔBLP zu bestimmen.
In Schritt 122 wird ein Testzeitzählwert aktualisiert. Beispielsweise kann der Testzeitzählwert um eins inkrementiert werden.
In Schritt 124 bestimmt die Steuerung, ob der aktuelle Bremsleitungsdruck BLP_C größer ist als ein Bremsleitungsdruckschwellenwert T_BL. Wenn der aktuelle Bremsleitungsdruck BLPc größer ist als der Bremsleitungsdruckschwellenwert T_BL, kann die Steuerung direkt zu Schritt 138 fortschreiten, andernfalls schreitet die Steuerung zu Schritt 126 fort. Beispielsweise steigt, wenn der Fahrzeugführer einen harten Bremsvorgang ausführt, der Bremsleitungsdruck auf einen hohen Wert an. Die Steuerung entscheidet, dass kein Bremskraftverstärkerleckerfassungstest ausgeführt werden soll, während ein harter Bremsvorgang ausgeführt wird. Dadurch werden ungenaue Leckerfassungsmessungen vermieden. Im Allgemeinen bleibt, wenn der Bremsleitungsdruck nicht zu hoch und das betätigte Bremspedal stabil ist, das Bremskraftverstärkervakuum auf einem hohen Wert, insofern kein Vakuumleck vorhanden ist.
In Schritt 126 bestimmt die Steuerung, ob die Bremsleitungsdruckänderung ΔBLP größer ist als ein Bremsleitungsdruckänderungsschwellenwertes T_ΔBL. Wenn die Bremsleitungsdruckänderung ΔBLP größer ist als der Bremsleitungsdruckänderungsschwellenwert T_ΔBL, kann die Steuerung direkt zu Schritt 138 fortschreiten, andernfalls schreitet die Steuerung zu Schritt 128 fort. Eine große Bremsleitungsdruckänderung kann einen ungleichmäßigen Bremsvorgang im Bremssystem anzeigen. Wenn beispielsweise Bremsen „wackeln“, kann eine wesentliche Bremsleitungsdruckänderung auftreten. Aus diesem Grunde kann das Bremskraftverstärkervakuum verbraucht werden. Daher kann die Steuerung, um eine fehlerhafte Bremskraftverstärkerleckanzeige zu vermeiden, zu Schritt 138 fortschreiten und/oder eine große Bremsleitungsdruckänderung anzeigen.
In Schritt 128 bestimmt die Steuerung, ob der aktuelle Bremskraftverstärkervakuumdruck BBPc kleiner ist als der Motoreinlassvakuumdruck. Der Motoreinlassvakuumdruck kann basierend auf dem Krümmer-Absolutdrucksignal 43 und einem Außenluftdrucksignal bestimmt werden, das in Schritt 129 bestimmbar ist. Wenn der aktuelle Bremskraftverstärkervakuumdruck BBP_C kleiner ist als der Motoreinlassvakuumdruck, kann die Steuerung direkt zu Schritt 138 fortschreiten, andernfalls schreitet sie zu Schritt 130 fort. Wenn das Bremskraftverstärkervakuum kleiner ist als das Motorvakuum, öffnet das Sperrventil 39, wodurch Änderungen der Druckpegel im Vakuumsystem auftreten. Daher wird kein Leckerfassungstest ausgeführt.
In Schritt 130 bestimmt die Steuerung, ob der Testzeitzählwert abgelaufen ist. Wenn der Testzeitzählwert größer ist als eine vorgegebene Testzeitdauer, schreitet die Steuerung zu Schritt 132 fort, andernfalls springt sie zu Schritt 116 zurück.
In Schritt 132 bestimmt die Steuerung eine Bremskraftverstärkervakuumabbaurate. Die Bremskraftverstärkervakuumabbaurate entspricht der Bremskraftverstärkervakuumdruckänderung ΔBBP, geteilt durch die vorgegebene Zeitdauer oder die Periode des Testzeitzählwertes.
In Schritt 134 filtert die Steuerung die Bremskraftverstärkervakuumabbaurate durch das EWMA-Filter 61. Dadurch wird ein robustes Diagnoseergebnis erhalten. Wenn das Bremskraftverstärkersystem kein Leck aufweist, oder wenn das Leck minimal ist, ist das durch das EWMA-Filter 61 erhaltene Ergebnis ungefähr gleich 0. Falls ein Leck vorhanden ist, nimmt das durch das EWMA-Filter 61 erhaltene Ergebnis zu und ist von der Leckgröße abhängig.
In Schritt 136 bestimmt die Steuerung, ob ein Leck vorhanden ist. Wenn ein Leck vorhanden ist, bestimmt die Steuerung die Leckgröße basierend auf der Bremskraftverstärkervakuumabbaurate und bekannten Parametern des Bremskraftverstärkersystems, wie beispielsweise Komponentenabmessungen, Komponentenanordnungen, der Bremskraftverstärkerkonfiguration, normalen Motorbetriebsdrücken, usw. Die Leckgröße steht mit der Bremskraftverstärkervakuumabbaurate direkt in Beziehung.
Leckgrößen können zwischen einem unteren und einem oberen Schwellenwert, die anwendungs- und systemspezifisch verschieden sein können, erfasst, überwacht, beurteilt und angezeigt werden. Beispielsweise können Leckgrößen zwischen etwa 0,33 und 1,65 mm (0,013" und 0,065") erfasst werden. Ein Leck von weniger als etwa 0,33 mm (0,013") kann als ein gutes/normales arbeitendes System betrachtet werden. Ein Leck von mehr als etwa 1,65 mm (0,065") kann zu einem schnellen Abbruch des automatischen Stoppmodus führen. Ein derartiges großes Leck kann durch das Steuermodul 26 erfasst und angezeigt werden und/oder kann durch ein anderes Bremskraftverstärkerüberwachungssystem erfasst und angezeigt werden.
In Schritt 137 zeigt das Steuermodul Ergebnisse des Bremskraftverstärkervakuumdrucktests an. Im Allgemeinen ist, wenn das Ergebnis des statistischen Filters null beträgt oder kleiner ist als ein vorgegebener Schwellenwert, kein Leck vorhanden und wird der Test bestanden. Wenn das Ergebnis des statistischen Filters größer ist als ein vorgegebener Schwellenwert, ist ein Leck vorhanden und wird der Test nicht bestanden.
Wie ersichtlich ist, können, nachdem der Meldungsstatus auf „Test nicht bestanden“ gesetzt wurde, weitere Schritte ausgeführt werden, um andere Systeme und Benutzer über den nicht bestandenen Test zu informieren. In verschiedenen Ausführungsformen wird basierend auf dem Meldungsstatus ein Diagnosecode gesetzt. Der Diagnosecode kann durch ein Service-Werkzeug abgerufen oder über ein Telematiksystem zu einem entfernten Ort übertragen werden. In verschiedenen anderen Ausführungsformen wird basierend auf dem Meldungsstatus veranlasst, dass eine Anzeigelampe aufleuchtet. In verschiedenen weiteren Ausführungsformen wird basierend auf dem Meldungsstatus ein akustisches Warnsignal erzeugt.
In Schritt 138 können die Bremskraftverstärkervakuumdruckänderung, die Bremsleitungsdruckänderung und der Testzeitzählwert zurückgesetzt werden. Außerdem kann die Bremskraftverstärkervakuumabbaurate zurückgesetzt werden.
Wie ersichtlich ist, können alle vorstehend diskutierten Vergleiche in Abhängigkeit von den für einen Vergleich ausgewählten Werten auf verschiedene Weisen implementiert werden. Beispielsweise kann ein Vergleich mit der Beziehung „größer als“ in verschiedenen Ausführungsformen als Vergleich mit der Beziehung „größer oder gleich“ implementiert werden. Ähnlicherweise kann ein Vergleich mit der Beziehung „kleiner als“ in verschiedenen Ausführungsformen als Vergleich mit der Beziehung „kleiner oder gleich“ implementiert werden.
Das vorstehend beschriebene Verfahren kann während der Fahrt eines Fahrzeugs ausgeführt werden. D.h., das Verfahren kann ausgeführt werden, während das Fahrzeug fährt oder auf einen eingeschalteten Zustand eingestellt ist. Das Fahrzeug kann durch Leistung von der Batterie 24 und/oder von der elektrischen Maschine 22 angetrieben werden. Durch die Überwachung der Bremskraftverstärkervakuumabbaurate wird eine genaue Technik zur Leckerfassung bereitgestellt. Das Verfahren ist nicht vom Anfangs-Bremskraftverstärkervakuumdruck abhängig, sondern basiert auf einer Bremskraftverstärkervakuumdruckänderung. Das Verfahren ist außerdem minimal abhängig von der Startzeit und der Dauer des Bremskraftverstärkervakuumdrucktests. Die Startzeit kann dem Zeitpunkt zugeordnet sein, zu dem der Anfangs-Bremskraftverstärkerdruck und Bremsleitungsdruck gemessen werden. Die Dauer kann der Zeitdauer zwischen der Startzeit und dem Zeitpunkt zugeordnet sein, zu der der letzte Bremskraftverstärkerdruck und der letzte Bremsleitungsdruck gemessen werden. Zumindest aus diesen Gründen kann das Verfahren ausgeführt werden, um eine genaue Bremskraftverstärkervakuumabbaurate und/oder Leckgröße zu bestimmen, während das Fahrzeug fährt. Außerdem ist es, weil das vorstehend beschriebene Verfahren ausgeführt werden kann, während das Fahrzeug fährt und der Motor ausgeschaltet ist, im Verfahren und im zugeordneten Test nicht erforderlich, dass das Steuermodul 26 eingeschaltet bleibt, nachdem der Zündschalter ausgeschaltet wurde. Das Verfahren und der Vakuumtest können während der Fahrt des Fahrzeugs wiederholt ausgeführt werden, so dass es nicht ausgeführt werden muss, wenn das Fahrzeug ausgeschaltet ist. Hierdurch wird Batterieleistung eingespart.
Durch die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wird ein Bremskraftverstärkersystem bereitgestellt, das Emissionsvorschriften einhält, und ein Bremskraftverstärkerleckerfassungssystem, das direkt auf einer Leckgröße basiert. Das Start- oder Anfangs-Bremskraftverstärkervakuum hat einen minimalen bis keinen Einfluss auf das Ausgangssignal des Leckerfassungssystems. Mit einer geringen Testzeit kann eine exakte Abbaurate erfasst werden, so dass Lecks mit verschiedenen Größen erfasst werden können. Die exakte Erfassung trägt dazu bei, einen geeigneten wirtschaftlichen Kraftstoffverbrauch zu gewährleisten.

Claims

Steuersystem zum Beurteilen eines Bremskraftverstärkersystems (37), mit: einem Motorbeurteilungsmodul (51), das einen ausgeschalteten Motorzustand erfasst; einem Druckbeurteilungsmodul (52), das während des ausgeschalteten Motorzustands einen Hydraulikbremsleitungsdruck überwacht, eine Bremskraftverstärkerdruckänderung erfasst, einen Motordruck bestimmt und basierend auf der Bremskraftverstärkerdruckänderung und dem Motordruck eine Bremskraftverstärkervakuumabbaurate bestimmt; und einem Störungsmeldungsmodul (54), das basierend auf dem Bremsleitungsdruck und der Bremskraftverstärkervakuumabbaurate eine Bremskraftverstärkersystemstörung zumindest dann erfasst, wenn die Bremskraftverstärkervakuumabbaurate einen Schwellenwert überschreitet.
Steuersystem nach Anspruch 1, wobei das Druckbeurteilungsmodul (52) die Bremskraftverstärkerdruckänderung bestimmt, wenn der Bremsleitungsdruck niedriger ist als ein Schwellenwert.
Steuersystem nach Anspruch 1, wobei das Störungsmeldungsmodul (54) einen Meldungsstatus erzeugt, der den Zustand „Test bestanden“ anzeigt, wenn die Bremskraftverstärkervakuumabbaurate kleiner ist als der vorgegebene Schwellenwert.
Steuersystem nach Anspruch 1, wobei das Störungsmeldungsmodul (54) ein statistisches Filter auf die Bremskraftverstärkervakuumabbaurate anwendet und die Bremskraftverstärkerstörung basierend auf einem Ausgangssignal des statistischen Filters selektiv erfasst.
Steuersystem nach Anspruch 4, wobei das statistische Filter (61) auf einem exponentiell gewichteten gleitenden Mittelwert basiert.
Steuersystem nach Anspruch 1, wobei das Motorbeurteilungsmodul (51) den ausgeschalteten Motorzustand erfasst, wenn ein einen ausgeschalteten Motorzustand darstellender Parameter einen automatischen Motorstoppmodus anzeigt.
Steuersystem nach Anspruch 1, wobei das Druckbeurteilungsmodul (52) eine Bremsleitungsdruckänderung bestimmt; und wobei das Druckbeurteilungsmodul (52) die Bremskraftverstärkervakuumabbaurate basierend auf der Bremsleitungsdruckänderung bestimmt.
Steuersystem nach Anspruch 7, wobei das Druckbeurteilungsmodul (52) die Bremskraftverstärkervakuumabbaurate bestimmt, wenn die Bremsleitungsdruckänderung kleiner ist als ein Schwellenwert.
Steuersystem nach Anspruch 1, wobei das Druckbeurteilungsmodul (52) den Motordruck basierend auf einem Krümmer-Absolutdruck und einem Außenluftdruck bestimmt.
Verfahren zum Überwachen eines Bremskraftverstärkersystems hinsichtlich Vakuumlecks, mit den Schritten: Erfassen eines ausgeschalteten Motorzustands; Bestimmen eines Motordrucks; Überwachen eines Bremsleitungsdrucks und Bestimmen einer Bremskraftverstärkerdruckänderung während des ausgeschalteten Motorzustands; Bestimmen einer Bremskraftverstärkervakuumabbaurate basierend auf der Bremskraftverstärkerdruckänderung und dem Motordruck; und Erfassen einer Bremskraftverstärkerstörung basierend auf dem Bremsleitungsdruck und der Bremskraftverstärkervakuumabbaurate zumindest dann, wenn die Bremskraftverstärkervakuumabbaurate einen Schwellenwert überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Bestimmen der Bremskraftverstärkervakuumabbaurate ausgeführt wird, wenn der Bremsleitungsdruck kleiner ist als ein Schwellenwert.
Verfahren nach Anspruch 10, das ferner umfasst: Erzeugen eines Meldungsstatus, der den Zustand „Test nicht bestanden“ anzeigt, wenn die Bremskraftverstärkervakuumabbaurate den Schwellenwert überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 10, das ferner umfasst: Erzeugen eines Meldungsstatus, der den Zustand „Test bestanden“ anzeigt, wenn die Bremskraftverstärkervakuumabbaurate kleiner ist als der Schwellenwert.
Hybridfahrzeug (10) mit einem Motor (12), ferner mit: einem Bremskraftverstärkervakuumsystem (37), das mit einem mit einem Einlasskrümmer (21) des Motors (12) in Vakuumdruckkommunikation stehenden Bremssystem (36) in Fluidkommunikation steht und eine Bremsunterstützung für das Bremssystem (36) bereitstellt; einem ersten Drucksensor (44), der basierend auf einem Bremsdruck des Bremssystems (36) ein Bremsleitungsdrucksignal erzeugt; einem zweiten Drucksensor (40), der basierend auf einem Bremskraftverstärkerdruck des Bremskraftverstärkervakuumsystems (37) ein Bremskraftverstärkerdrucksignal erzeugt; und einem Steuermodul (26), das basierend auf dem Bremsleitungsdrucksignal und einer Bremskraftverstärkervakuumabbaurate ein Vakuumleck im Bremskraftverstärkervakuumsystem (37) zumindest dann erfasst, wenn die Bremskraftverstärkervakuumabbaurate größer als ein Schwellwert ist; wobei das Steuermodul (26) die Bremskraftverstärkervakuumabbaurate basierend auf einer Änderung des Bremskraftverstärkerdrucksignals und einem Motordruck bestimmt.
Hybridfahrzeug nach Anspruch 14, wobei das Steuermodul (26) das Vakuumleck erfasst, wenn das Bremsleitungsdrucksignal kleiner ist als ein Schwellenwert.
Hybridfahrzeug nach Anspruch 14, wobei das Steuermodul (26) einen ausgeschalteten Motorzustand erfasst; und wobei das Steuermodul (26) das Vakuumleck während des ausgeschalteten Motorzustands erfasst.
Hybridfahrzeug nach Anspruch 14, wobei das Steuermodul (26) ein statistisches Filter (61) auf die Bremskraftverstärkervakuumabbaurate anwendet; und wobei das Steuermodul (26) das Vakuumleck basierend auf einem Ausgangssignal eines statistischen Filters (61) erfasst.