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Die vorliegende Anmeldung bezieht sich auf Verfahren und ein System zum Verringern einer Bedingung mit einem harten Pedal, die während einer Bremspedalbetätigung auftreten kann.
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Bremsvorrichtungen zum Ermöglichen einer Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerung können unter Verwendung von Unterdruck betätigt werden. Der Unterdruck kann durch die Kraftmaschine über den Kraftmaschineneinlasskrümmer geschaffen werden. Alternativ kann eine Vakuumpumpe betrieben werden, um den Unterdruck zu schaffen. Wenn ein unzureichender Unterdruck besteht, um die Bremsenbetätigung zu unterstützen, kann an sich eine Bedingung mit einem "harten Pedal" auftreten, wobei der Fahrzeugfahrer eine größere Bremspedalkraft vorsehen muss als erwartet, um das gewünschte Bremsen zu erreichen. Verschiedene Vorgehensweisen wurden entwickelt, um eine solche Bedingung mit "hartem Pedal" zu mildern.
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Eine solche Vorgehensweise ist von Kamiya et al. in
US 6 754 579 gezeigt. Dabei startet eine Kraftmaschinensteuereinheit automatisch eine Kraftmaschine bei der Feststellung, dass ein unzureichender Bremskraftverstärker-Unterdruck besteht. Insbesondere stellt Kamiya einen automatischen Kraftmaschinenneustartvorgang auf der Basis eines Bremspedalniederdrückungsausmaßes und eines Bremskraftverstärker-Unterdruckbetrags ein.
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Die Erfinder hier haben jedoch ein potentielles Problem bei einer solchen Vorgehensweise erkannt. Als ein Beispiel kann das harte Pedalgefühl des Fahrers verlängert werden, während die Kraftmaschine neugestartet wird und der geeignete Betrag an Unterdruck erzeugt wird. Als weiteres Beispiel kann es Bedingungen geben, unter denen selbst beim Neustarten der Kraftmaschine der gewünschte Betrag an Unterdruck aufgrund von anderen Anforderungen an der Kraftmaschine nicht erzeugt werden kann.
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In einem Beispiel können zumindest einige der vorstehend erwähnten Probleme zumindest teilweise durch ein Verfahren zum Verbessern eines Bremspedalgefühls angegangen werden, das Folgendes umfasst: Einstellen einer Bremssteuervariable in Reaktion auf eine bevorstehende Änderung eines Pedalgefühls, wobei die bevorstehende Änderung auf einem hydraulischen Bremsleitungsdruck relativ zu einem Bremskraftverstärkerdruck basiert. In dieser Weise kann der hydraulische Bremsleitungsdruck erhöht werden, bevor eine Bedingung mit hartem Pedal entsteht.
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In einem Beispiel kann eine Kraftmaschinensteuereinheit die bevorstehende Änderung des Pedalgefühls auf der Basis eines hydraulischen Bremsdrucks relativ zum Bremskraftverstärkerdruck (oder Unterdruckpegel) ableiten oder identifizieren. Insbesondere kann in Reaktion auf eine bevorstehende Änderung (z. B. Erhöhung) des Betrages der Pedalkraft, die erforderlich ist, um das Bremspedal zu verlagern, die Steuereinheit ableiten, dass eine Bedingung mit hartem Pedal unmittelbar entstehen kann. Bevor die Bedingung mit hartem Pedal auftritt, kann die Steuereinheit folglich den hydraulischen Bremsleitungsdruck durch Erhöhen eines Ausmaßes der hydraulischen Bremskraftverstärkung, die zur Bremsleitung zugeführt wird, erhöhen. Insbesondere kann eine elektrisch betätigte hydraulische Bremskraftverstärkerpumpe (z. B. eine elektrische Pumpe, die mit einer hydraulischen Bremskraftverstärkerkomponente oder einer ABS-Bremssystemkomponente gekoppelt ist), betrieben werden und die Pumpenausgangsleistung kann erhöht werden. Alternativ oder zusätzlich kann der Unterdruckpegel im Bremskraftverstärker beispielsweise unter Verwendung von Unterdruck vom Kraftmaschineneinlasskrümmer erhöht werden.
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Durch Erhöhen des hydraulischen Bremsleitungsdrucks über Einstellungen an einer oder mehreren Bremssystemkomponenten, bevor eine bevorstehende Bedingung mit hartem Pedal auftritt, kann in dieser Weise ein hartes Pedalgefühl, das von einem Fahrzeugfahrer während der Bremsenanwendung erlitten wird, abgewendet werden. An sich kann dies die Fahrerfahrung des Fahrers verbessern.
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Die obigen Vorteile und weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Beschreibung sind aus der folgenden ausführlichen Beschreibung allein oder in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen leicht ersichtlich.
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Selbstverständlich ist die obige Zusammenfassung vorgesehen, um eine Auswahl von Konzepten, die in der ausführlichen Beschreibung weiter beschrieben werden, in vereinfachter Form einzuführen. Sie soll keine Schlüssel- oder wesentlichen Merkmale des beanspruchten Gegenstandes identifizieren, dessen Schutzbereich nur durch die Ansprüche definiert ist, die der ausführlichen Beschreibung folgen. Ferner ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Implementierungen begrenzt, die irgendwelche vorstehend oder in irgendeinem Teil dieser Offenbarung angegebenen Nachteile lösen.
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KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer Kraftmaschine und eines zugehörigen Bremssystems;
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2 zeigt einen Ablaufplan hoher Ebene eines Beispielverfahrens zum Verbessern eines Bremspedalgefühls;
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3 zeigt charakteristische Kurven eines hydraulischen Bremsleitungsdrucks relativ zu einem Bremskraftverstärker-Unterdruck, die verwendet werden können, um eine bevorstehende Bedingung mit hartem Pedal abzuleiten;
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4 zeigt eine Beispieleinstellung an einer oder mehreren Bremssystemkomponenten in Reaktion auf eine bevorstehende Änderung des Pedalgefühls.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Die vorliegende Beschreibung bezieht sich auf Verfahren und Systeme zum Verbessern eines Bremspedalgefühls, um die Wahrscheinlichkeit einer Bedingung mit "hartem Pedal" in einem Kraftmaschinensystem wie z. B. dem Kraftmaschinensystem von 1 zu verringern. Eine Kraftmaschinensteuereinheit kann dazu konfiguriert sein, eine Steuerroutine wie z. B. die Beispielroutine von 2 durchzuführen, um den Betrieb von einer oder mehreren Bremssystemkomponenten einzustellen, um einen hydraulischen Bremsleitungsdruck in Erwartung einer bevorstehenden Bedingung mit hartem Pedal zu erhöhen. Die Steuereinheit kann dazu konfiguriert sein, eine bevorstehende Änderung des Pedalgefühls (das heißt der Pedalkraft, die erforderlich ist, um eine gewünschte Änderung der Bremspedalposition zu erreichen) auf der Basis des hydraulischen Bremsleitungsdrucks relativ zum Bremskraftverstärkungs-Unterdruckpegel beispielsweise unter Verwendung der charakteristischen Kurven von 3 abzuleiten. Wie im Beispiel von 4 gezeigt, kann durch Vornehmen von geeigneten Einstellungen, bevor eine Bedingung mit hartem Pedal auftritt, der Bremsleitungsdruck erhöht werden, so dass ein Verhältnis der aufgebrachten Pedalkraft zur Bremspedalverlagerung unter einem Schwellenbetrag gehalten werden kann. Das heißt, ein "weicheres" Bremspedalgefühl kann aufrechterhalten werden.
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Mit Bezug auf 1 wird eine Brennkraftmaschine 10 mit mehreren Zylindern, von denen ein Zylinder in 1 gezeigt ist, durch eine elektronische Kraftmaschinensteuereinheit 12 gesteuert. Die Kraftmaschine 10 umfasst eine Brennkammer 30 und Zylinderwände 32, wobei ein Kolben 36 darin angeordnet ist und mit einer Kurbelwelle 40 verbunden ist. Die Brennkammer 30 ist mit einem Einlasskrümmer 44 und einem Auslasskrümmer 48 über ein jeweiliges Einlassventil 52 und Auslassventil 54 in Verbindung stehend gezeigt. Jedes Einlass- und Auslassventil kann durch einen Einlassnocken 51 und einen Auslassnocken 53 betätigt werden. Alternativ können eines oder mehrere der Einlass- und Auslassventile durch eine elektromechanisch gesteuerte Ventilspulen- und -ankeranordnung betätigt werden. Die Position des Einlassnockens 51 kann durch einen Einlassnockensensor 55 bestimmt werden. Die Position des Auslassnockens 53 kann durch einen Auslassnockensensor 57 bestimmt werden.
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Eine Kraftstoffeinspritzdüse 66 ist positioniert gezeigt, um Kraftstoff direkt in den Zylinder 30 einzuspritzen, was dem Fachmann auf dem Gebiet als Direkteinspritzung bekannt ist. Der Kraftstoff kann alternativ in einen Einlasskanal eingespritzt werden, was dem Fachmann auf dem Gebiet als Kanaleinspritzung bekannt ist. Die Kraftstoffeinspritzdüse 66 führt flüssigen Kraftstoff im Verhältnis zur Impulsbreite eines Signals FPW von der Steuereinheit 12 zu. Kraftstoff wird zur Kraftstoffeinspritzdüse 66 durch ein Kraftstoffsystem (nicht dargestellt) mit einem Kraftstofftank, einer Kraftstoffpumpe und einer Kraftstoffverteilerleitung (nicht dargestellt) zugeführt. Die Kraftstoffeinspritzdüse 66 wird mit Betriebsstrom vom Treiber 95 versorgt, der auf die Steuereinheit 12 reagiert. Außerdem ist der Einlasskrümmer 44 mit einer optionalen elektronischen Drosselklappe 62 in Verbindung gezeigt, die eine Position einer Drosselplatte 64 einstellt, um die Luftströmung von der Einlassaufladekammer 46 zu steuern.
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Ein Kompressor 162 saugt Luft vom Lufteinlass 42 zur Zuführung zur Aufladekammer 46. Abgase drehen eine Turbine 164, die mit dem Kompressor 162 über eine Welle 161 gekoppelt ist. Ein Ladedruckbegrenzer (nicht dargestellt), der mit der Turbine gekoppelt ist, kann ermöglichen, dass Abgase die Turbine 164 umgehen, so dass ein Aufladedruck unter veränderlichen Betriebsbedingungen gesteuert werden kann.
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Die Kraftmaschine kann mit einem Bremssystem wie z. B. einem Antiblockierbremssystem mit verschiedenen Bremskomponenten, die dazu konfiguriert sind, den Druck in einer hydraulischen Bremsleitung einzustellen, gekoppelt sein. Diese können beispielsweise eine elektrische Pumpe, einen durch Unterdruck betätigten Bremskraftverstärker und einen hydraulischen Bremskraftverstärker umfassen, wie hier angeführt. Der Bremskraftverstärker 140 mit einem internen Unterdruckreservoir kann dazu konfiguriert sein, während der Bremsenanwendung eine Unterdruckhilfe zu schaffen. Insbesondere kann der Bremskraftverstärker 140 die Kraft, die von einem Fuß 152 über das Bremspedal 150 zu einem Hauptzylinder 148 zum Anwenden der Fahrzeugbremsen (nicht dargestellt) geliefert wird, verstärken. In einem Beispiel, wie dargestellt, kann der Bremskraftverstärker mit dem Einlasskrümmer 44 der Kraftmaschine 10 stromabwärts des Kompressors 162 nur durch ein Rückschlagventil 73 gekoppelt sein. Hier ermöglicht das Rückschlagventil 73, dass Luft vom Bremskraftverstärker 140 zum Einlasskrümmer 44 strömt, und begrenzt die Luftströmung vom Einlasskrümmer 44 zum Bremskraftverstärker 140. Das Rückschlagventil 73 gleicht ein schnelles Herabsetzen des Unterdruckreservoirdrucks aus, wenn der Reservoirdruck relativ hoch ist und der Einlasskrümmerdruck niedrig ist. Folglich wird das Unterdruckreservoir des Bremskraftverstärkers 140 schnell mit Unterdruck vom Einlasskrümmer 44 über das Rückschlagventil 73 versorgt. In alternativen Ausführungsformen kann der Bremskraftverstärker 140 auch mit Unterdruck von einer Vakuumpumpe (nicht dargestellt) über ein Rückschlagventil (nicht dargestellt) beliefert werden, das ermöglicht, dass Luft vom Bremskraftverstärker 140 zur Vakuumpumpe strömt, und die Luftströmung von der Vakuumpumpe zum Bremskraftverstärker 140 begrenzt.
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Ein hydraulischer Bremskraftverstärker 116, der mit einer elektrisch betätigten hydraulischen Bremskraftverstärkungspumpe 117 und einem hydraulischen Bremsfluidreservoir 119 gekoppelt ist, kann dazu konfiguriert sein, eine hydraulische Unterstützung während der Bremsenanwendung zu schaffen. Die hydraulische Bremskraftverstärkungspumpe 117 kann beispielsweise elektrisch betätigt und unter Verwendung einer Batterie betrieben werden. Der hydraulische Bremskraftverstärker 116 kann zwischen den durch Unterdruck betätigten Bremskraftverstärker 140 und die hydraulische Bremsleitung 111, insbesondere zwischen den Bremskraftverstärker 140 und den Hauptzylinder 148 gekoppelt sein. Eine Bremsvorrichtung wie z. B. Fahrzeugbremsen, die mit Fahrzeugrädern (nicht dargestellt) gekoppelt ist, kann stromabwärts des Hauptzylinders 148 über eine hydraulische Bremsleitung 111 hydraulisch gekoppelt sein. Die Bremsvorrichtung kann eine beliebige geeignete Vorrichtung wie z. B. Trommelbremsen oder Scheibenbremsen sein. Außerdem kann ein Antiblockierbremssystem (ABS) 113 mit der Bremsvorrichtung beispielsweise stromabwärts des Hauptzylinders 148 gekoppelt sein. In einer Ausführungsform kann das ABS 113 mit dem Hauptzylinder 148 und vier Radzylindern des linken Vorderrades, des rechten Vorderrades, des linken Hinterrades und des rechten Hinterrades hydraulisch gekoppelt sein.
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Ein verteilerloses Zündsystem 88 liefert einen Zündfunken zur Brennkammer 30 über eine Zündkerze 92 in Reaktion auf die Steuereinheit 12. Ein universeller Abgassauerstoffsensor (UEGO-Sensor) 126 ist mit dem Auslasskrümmer 48 stromaufwärts von einem Katalysator 70 gekoppelt gezeigt. Alternativ kann der UEGO-Sensor 126 gegen einen Abgassauerstoffsensor mit zwei Zuständen ausgetauscht sein.
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Der Katalysator 70 kann in einem Beispiel mehrere Katalysatorbausteine umfassen. In einem anderen Beispiel können mehrere Abgasreinigungsvorrichtungen jeweils mit mehreren Bausteinen verwendet werden. Der Katalysator 70 kann in einem Beispiel ein Katalysator vom Dreiwegetyp sein.
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Die Steuereinheit 12 ist in 1 als herkömmlicher Mikrocomputer gezeigt, der Folgendes umfasst: eine Mikroprozessoreinheit 102, Eingabe/Ausgabe-Ports 104, einen Festwertspeicher 106, einen Direktzugriffsspeicher 108, einen Haltespeicher 110 und einen herkömmlichen Datenbus. Die Steuereinheit 12 ist verschiedene Signale von Sensoren empfangend gezeigt, die mit der Kraftmaschine 10 gekoppelt sind, zusätzlich zu den vorher erörterten Signalen, die Folgende umfassen: die Kraftmaschinenkühlmitteltemperatur (ECT) vom Temperatursensor 112, der mit einer Kühlhülse 114 gekoppelt ist; einen Positionssensor 134, der mit einem Fahrpedal 130 gekoppelt ist, zum Erfassen der durch einen Fuß 132 eingestellten Fahrpedalposition; einen Positionssensor 154, der mit dem Bremspedal 150 gekoppelt ist, zum Erfassen einer Bremspedalposition; einen Klopfsensor zum Bestimmen der Zündung von Endgasen (nicht dargestellt); eine Messung eines Kraftmaschinenkrümmerdrucks (MAP) von einem Drucksensor 121, der mit dem Einlasskrümmer 44 gekoppelt ist; eine Messung des Ladedrucks vom Drucksensor 122, der mit der Aufladekammer 46 gekoppelt ist; einen Bremskraftverstärker-Reservoirdruck vom Drucksensor 125; einen Kraftmaschinenpositionssensor von einem Hall-Effekt-Sensor 118, der eine Position der Kurbelwelle 40 erfasst; eine Messung der in die Kraftmaschine eintretenden Luftmasse vom Sensor 120 (z. B. ein Heißdraht-Luftdurchflussmesser); einen hydraulischen Bremsleitungsdruck von einem Drucksensor (nicht dargestellt), der mit der hydraulischen Bremsleitung 111 gekoppelt ist; und eine Messung der Drosselklappenposition vom Sensor 58. Der Luftdruck kann zur Verarbeitung durch die Steuereinheit 12 auch erfasst werden (Sensor nicht gezeigt). In einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Beschreibung erzeugt der Kraftmaschinenpositionssensor 118 eine vorbestimmte Anzahl von gleich beabstandeten Impulsen bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle, aus der die Kraftmaschinendrehzahl (RPM) bestimmt werden kann.
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In einigen Ausführungsformen kann die Kraftmaschine mit einem Elektromotor/Batterie-System in einem Hybridfahrzeug gekoppelt sein. Das Hybridfahrzeug kann eine parallele Konfiguration, eine Reihenkonfiguration oder eine Variation oder Kombinationen davon aufweisen. In einigen Ausführungsformen können ferner andere Kraftmaschinenkonfigurationen verwendet werden, beispielsweise eine Dieselkraftmaschine.
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Während des Betriebs wird jeder Zylinder innerhalb der Kraftmaschine 10 typischerweise einem Viertaktzyklus unterzogen: der Zyklus umfasst den Einlasshub, den Kompressionshub, den Expansionshub und den Auslasshub. Während des Einlasshubs schließt sich im Allgemeinen das Auslassventil 54 und das Einlassventil 52 öffnet sich. Luft wird in die Brennkammer 30 über den Einlasskrümmer 44 eingeführt und der Kolben 36 bewegt sich zur Unterseite des Zylinders, um das Volumen innerhalb der Brennkammer 30 zu vergrößern. Die Position, in der sich der Kolben 36 nahe der Unterseite des Zylinders und am Ende seines Hubs befindet (z. B. wenn die Brennkammer 30 auf ihrem größten Volumen liegt), wird typischerweise vom Fachmann auf dem Gebiet als unterer Totpunkt (BDC) bezeichnet. Während des Kompressionshubs werden das Einlassventil 52 und Auslassventil 54 geschlossen. Der Kolben 36 bewegt sich in Richtung des Zylinderkopfs, um die Luft innerhalb der Brennkammer 30 zu komprimieren. Der Punkt, an dem sich der Kolben 36 am Ende seines Hubs befindet und am nächsten zum Zylinderkopf liegt (z. B. wenn die Brennkammer 30 auf ihrem kleinsten Volumen liegt), wird typischerweise vom Fachmann auf dem Gebiet als oberer Totpunkt (TDC) bezeichnet. In einem nachstehend als Einspritzung bezeichneten Prozess wird Kraftstoff in die Brennkammer eingeführt. In einem nachstehend als Zündung bezeichneten Prozess wird der eingespritzte Kraftstoff durch ein bekanntes Zündmittel wie z. B. eine Zündkerze 92 gezündet, was zur Verbrennung führt. Während des Expansionshubs schieben die expandierenden Gase den Kolben 36 zum BDC zurück. Die Kurbelwelle 40 wandelt die Kolbenbewegung in ein Drehmoment der Drehwelle um. Während des Auslasshubs öffnet sich schließlich das Auslassventil 54, um das verbrannte Luft/Kraftstoff-Gemisch an den Auslasskrümmer 48 abzugeben, und der Kolben kehrt zum TDC zurück. Es ist zu beachten, dass das Obige lediglich als Beispiel beschrieben ist und dass die Einlass- und Auslassventil-Öffnungs- und/oder Schließzeitpunkte variieren können, wie z. B. um eine positive oder negative Ventilüberlappung, ein spätes Einlassventilschließen oder verschiedene andere Beispiele vorzusehen.
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Wenn man sich nun 2 zuwendet, wird ein Beispielverfahren 200 zu Verbessern des Bremspedalgefühls ausgearbeitet. Das Verfahren umfasst das Einstellen einer Bremssteuervariable in Reaktion auf eine bevorstehende Änderung des Pedalgefühls, wobei die bevorstehende Änderung auf einem hydraulischen Bremsleitungsdruck relativ zu einem Bremskraftverstärkerdruck basiert. Durch Vornehmen von Einstellungen am hydraulischen Bremsleitungsdruck kann eine Bedingung mit hartem Pedal abgewendet werden.
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Bei 202 umfasst das Verfahren das Messen und/oder Abschätzen von Kraftmaschinenbetriebsbedingungen. Diese können beispielsweise die Kraftmaschinendrehzahl, die Kraftmaschinenkühlmitteltemperatur, die Katalysatortemperatur, den Bremskraftverstärker-Unterdruck (das heißt den Unterdruckpegel im Bremskraftverstärker-Unterdruckreservoir), den hydraulischen Bremsleitungsdruck, das gewünschte Kraftmaschinendrehmoment, die Fahrzeuggeschwindigkeit, den Luftdruck usw. umfassen. Bei 203 kann bestätigt werden, dass die Fahrzeugbremsen betätigt wurden. Das heißt, es kann betätigt werden, dass der Fahrzeugfahrer seinen Fuß auf das Bremspedal aufgebracht hat und das Bremspedal herabgetreten hat. An sich kann in Reaktion auf die Anwendung des Bremspedals auf der Basis der vorherrschenden Betriebsbedingungen die Kraftmaschine weiterhin mit Kraftstoff versorgt werden oder die Kraftstoffversorgung kann unterbrochen werden. Wenn ein Fahrzeugbatterie-Ladungszustand niedriger ist als ein Schwellenladungszustand, kann die Kraftmaschine in einem Beispiel weiterhin mit Kraftstoff versorgt werden. Wenn der Fahrzeugbatterie-Ladungszustand höher ist als der Schwellenladungszustand, kann in einem anderen Beispiel ein Abbremskraftstoffabsperrvorgang durchgeführt werden.
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Bei der Bestätigung der Anwendung des Bremspedals umfasst das Verfahren bei 204 das Bestimmen einer bevorstehenden Änderung des Bremspedalgefühls auf der Basis des hydraulischen Bremsleitungsdrucks relativ zum Bremskraftverstärker-Unterdruckpegel. An sich umfasst das Bremspedalgefühl eine Pedalkraft, die erforderlich ist, um das Bremspedal in eine gegebene Pedalposition zu verlagern. Ferner kann ein normales oder "weiches" Pedalgefühl erwünscht sein, wobei die Pedalkraft, die erforderlich ist, um das Bremspedal in die gegebene Position zu verlagern, niedriger gehalten wird als ein Schwellenbetrag. Während bestimmter Bedingungen kann jedoch ein "hartes" Pedalgefühl erlitten werden, wobei die Pedalkraft, die erforderlich ist, um das Bremspedal in die gegebene Position zu verlagern, höher ist als der Schwellenbetrag. Wenn das Pedalgefühl härter wird, ist eine größere Pedalkraft erforderlich, um das Bremspedal in die gegebene Pedalposition zu bewegen. Die Steuereinheit kann eine Nachschlagetabelle verwenden, die auf eine oder mehrere charakteristische Kurven Bezug nimmt, wie z. B. die in 3 gezeigten, um festzustellen, ob eine bevorstehende Bedingung mit hartem Pedal vorliegt. Das heißt, die Steuereinheit kann die Bedingung mit hartem Pedal vorhersehen, bevor die Bedingung tatsächlich entsteht, und Milderungshandlungen durchführen, um der Bedingung zuvorzukommen. Folglich kann der Fahrzeugfahrer während der Bremsenanwendung kein hartes Bremspedal spüren.
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Mit Bezug auf 3 zeigt diese in einer charakteristische Kurven zum Ändern der Pedalkraft entlang der x-Achse auf der Basis eines hydraulischen Bremsleitungsdrucks (wie entlang der ganz linken y-Achse gezeigt) relativ zu einem konstanten Bremskraftverstärker-Unterdruck (wie entlang der ganz rechten y-Achse gezeigt). Hier kann eine Pedalkraft auf der Basis des hydraulischen Bremsleitungsdrucks relativ zum Bremskraftverstärker-Unterdruck und ohne eine Bremspedalposition abschätzen zu müssen, abgeleitet werden. An sich ermöglicht dies, dass die Pedalkraft genau abgeleitet wird, ohne einen Bremspedalpositionssensor zu benötigen, der ansonsten zu den Komponentenkosten beitragen würde. Wenn der Bremsvorgang entlang irgendeiner der dargestellten charakteristischen Kurven fortfährt (das heißt im Bereich 306 mit normalem Pedalgefühl), wird ein normales Bremspedalgefühl ermöglicht. Wenn die Betriebsbedingungen verursachen, dass der Bremsvorgang sich nach rechts von und/oder unter die charakteristischen Kurven bewegt (das heißt im Bereich 308 mit hartem Pedal), wird ein hartes Bremspedalgefühl erlitten. An sich kann, wenn die Betriebsbedingungen verursachen, dass sich der Bremsvorgang nach links von und/oder über die charakteristischen Kurven bewegt (das heißt im Bereich 307 mit blockierendem Pedalgefühl), ein verschlechtertes Bremsgefühl auch erlitten werden, wobei sich die Bremsen besonders blockierend anfühlen.
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Wie in der gezeigt, ändert sich für eine gegebene Kombination des Bremskraftverstärkerdrucks relativ zum Bremskraftverstärker-Unterdruck das Pedalgefühl von einer weicheren Bedingung zu einer härteren Bedingung bei einer gegebenen Pedalkraft. Eine erste charakteristische Kurve ist beispielsweise bei 304 (durchgezogene Linie) gezeigt. Hier kann der Bremskraftverstärker-Unterdruck 0,925 bar (oder 27 InHg) sein, während der hydraulische Bremsleitungsdruck 0,9 bar ist. Unter diesen Bedingungen kann ein normales Pedalgefühl bei abgeleiteten Pedalkräften entlang des steileren Abschnitts der Kurve 304 (wie auch durch den Bereich 306 mit normalem oder weichem Pedalgefühl gezeigt) erfahren werden, während ein hartes Pedalgefühl erfahren werden kann, wenn die abgeleitete Pedalkraft rechts von oder unter dem Knickbereich der Kurve 304 sowie entlang des flacheren Abschnitts der Kurve 304 liegt (wie durch den Bereich 308 mit hartem Pedalgefühl gezeigt). An sich kann der Knick der Kurve dem Schnittpunkt der Tangente der zwei Abschnitte der Kurve entsprechen (einschließlich des ersten steileren Abschnitts und des zweiten flacheren Abschnitts). Wenn der Bremskraftverstärker-Unterdruckpegel fällt (das heißt, es ist weniger Unterdruck im Bremskraftverstärker-Reservoir verfügbar), kann die Änderung des Pedalgefühls bei relativ niedrigeren Pedalkräften auftreten. Das heißt, das harte Pedalgefühl kann früher während der Anwendung des Bremspedals auftreten. Für eine zweite charakteristische Kurve, die bei 314 (gestrichelte Linie) gezeigt ist, bei der der Bremskraftverstärker-Unterdruck 0,875 bar (oder 24 InHg) ist, während der hydraulische Bremsleitungsdruck 0,8 bar ist, kann die Änderung des Bremspedalgefühls (oder der Knickbereich der Kurve 314) folglich bei einer niedrigeren abgeleiteten Pedalkraft als für die Kurve 304 auftreten. Durch Vergleichen des abgeschätzten hydraulischen Bremsleitungsdrucks (wie durch einen Bremsleitungsdrucksensor abgeschätzt) mit dem abgeschätzten Bremskraftverstärker-Unterdruckpegel (wie durch einen Unterdruckreservoir-Drucksensor abgeschätzt) kann in dieser Weise eine Steuereinheit eine abgeleitete Pedalkraft bestimmen und folglich bestimmen, ob sich das Bremspedal im Bereich mit normalem Pedalgefühl befindet oder sich dem Bereich mit hartem Pedalgefühl nähert.
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Mit Rückkehr zu 2 umfasst das Verfahren bei 206 das Bestimmen, ob eine bevorstehende Änderung des Pedalgefühls besteht, insbesondere ob eine bevorstehende Bedingung mit hartem Pedal vorliegt. Wie hier verwendet, umfasst die bevorstehende Änderung, wenn eine Änderung des hydraulischen Bremsleitungsdrucks relativ zu einer Änderung des Bremskraftverstärkerdrucks höher ist als ein Schwellenbetrag, das Ableiten eines bevorstehenden harten Pedalgefühls, und wenn die Änderung des hydraulischen Bremsleitungsdrucks relativ zur Änderung des Bremskraftverstärkerdrucks niedriger ist als der Schwellenbetrag, das Ableiten, dass ein bevorstehendes hartes Pedalgefühl nicht vorliegt, und dass sich das Bremspedal im Bereich mit normalem (oder weichem) Pedalgefühl befindet.
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Wenn eine bevorstehende Bedingung mit hartem Pedal nicht bestätigt wird, kann die Routine enden. Bei der Bestätigung der Bedingung mit hartem Pedal können bei 208 eine oder mehrere Bremssteuervariablen eingestellt werden, bevor die Bedingung mit hartem Pedal entsteht, um ein Verhältnis der Bremspedalkraft zur Bremspedalverlagerung unter einem Schwellenbetrag zu halten. Das heißt, dem harten Pedalgefühl kann durch Aufrechterhalten des weichen Pedalgefühls unter Verwendung von Einstellungen an einer oder mehreren Bremssystemkomponenten zuvorgekommen werden.
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In einem Beispiel, wie bei 210 gezeigt, umfasst die Bremssteuervariable eine hydraulische Bremskraftverstärkung von einem hydraulischen Bremskraftverstärker des Bremssystems des Fahrzeugs. Hier kann die Einstellung, wenn die bevorstehende Änderung des Pedalgefühls sich in Richtung eines härteren Pedalgefühls bewegt, das Erhöhen der hydraulischen Bremskraftverstärkung, die zu einer hydraulischen Bremsleitung zugeführt wird, um den hydraulischen Bremsleitungsdruck zu erhöhen, umfassen. Insbesondere kann das Erhöhen der hydraulischen Bremskraftverstärkung das Betreiben einer elektrisch betätigten hydraulischen Bremskraftverstärkungspumpe umfassen, um einen hydraulischen Druck (oder eine Strömung), der aus der Pumpe ausgegeben wird, zu erhöhen. Die Pumpe kann mit anderen Bremssystemkomponenten wie z. B. Antiblockierbremsen gekoppelt sein.
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In einem anderen Beispiel, wie bei 212 gezeigt, kann die Bremssteuervariable einen Bremskraftverstärker-Unterdruck umfassen. Hier kann die Einstellung, wenn die bevorstehende Änderung des Pedalgefühls sich in Richtung eines härteren Pedalgefühls bewegt, das Erhöhen des Bremskraftverstärker-Unterdrucks durch Betreiben der Kraftmaschine für eine Dauer umfassen. Wenn sich beispielsweise die Kraftmaschine in einem DFSO-Zustand befinden würde, wenn die bevorstehende Änderung des Pedalgefühls bestätigt wird, kann die Kraftmaschine erneut mit Kraftstoff versorgt werden und für eine Dauer gedreht werden, um einen Einlasskrümmer-Unterdruck zu erzeugen, der dann verwendet wird, um das Unterdruckreservoir des durch Unterdruck betätigten Bremskraftverstärkers nachzufüllen.
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In noch weiteren Beispielen, wie nachstehend mit Bezug auf das Beispiel von 4 ausgearbeitet, kann eine Kombination der hydraulischen Bremskraftverstärkung und Unterdruckerzeugung verwendet werden, um den hydraulischen Bremsleitungsdruck zu erhöhen und die Wahrscheinlichkeit einer Bedingung eines harten Pedals zu verringern. Durch Ableiten einer bevorstehenden Bedingung mit hartem Pedal, bevor die Bedingung mit hartem Pedal tatsächlich auftritt, und auch durch Durchführen von Einstellungen an Bremssystemkomponenten, bevor die Bedingung mit hartem Pedal auftritt, können in dieser Weise Bedingungen mit hartem Pedal verringert werden und das Fahrerpedalgefühl kann verbessert werden.
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Wenn man sich 4 zuwendet, zeigt die ein Beispielszenario, in dem Einstellungen an einer oder mehreren Bremssystemkomponenten (oder Bremssteuervariablen) verwendet werden, um ein Bremspedalgefühl zu verbessern. Die stellt Beispieländerungen einer Bremspedalposition im Graphen 402 dar, Änderungen eines Verhältnisses der Pedalkraft zur Bremspedalverlagerung (hier auch als Pedalkraft/Auslenkung zusammenfassend auch „Pedalgefühl“ bezeichnet) sind im Graphen 404 dargestellt, Änderungen an einem Bremsverstärker-Unterdruckwert sind im Graphen 406 dargestellt, Änderungen an einer Ausgangsleistung einer hydraulischen Bremskraftverstärkerpumpe (HBB Pumpe Ausgang) sind im Graphen 408 dargestellt, Änderungen an einem hydraulischen Bremskraftverstärkungsdruck sind im Graphen 410 dargestellt und Änderungen an einem hydraulischen Bremsleitungsdruck sind im Graphen 412 dargestellt, über eine Dauer des Fahrzeugbetriebs (entlang der x-Achse).
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Bei t0 kann der Fahrzeugfahrer eine Bremspedalanwendung einleiten (wie durch eine Änderung der Bremspedalposition oder -verlagerung angegeben). An sich kann der Fahrer weiterhin zwischen t0 und t4 auf das Bremspedal herabtreten und kann dann die Pedalposition zwischen t4 und t4 aufrechterhalten. Der Fahrer kann dann das Bremspedal bei t5 loslassen (Graph 402). An sich kann zu dem Zeitpunkt, zu dem der Fahrer die Bremspedalanwendung einleitet, der Bremskraftverstärker-Unterdruck höher sein als ein Schwellenbetrag, so dass der Bremskraftverstärker ausreichend Unterdruckbremshilfe schaffen kann und so dass die Änderung der Pedalkraft zur Pedalverlagerung (Graph 404), das heißt das Pedalgefühl, "weich" oder normal bleibt (das heißt niedriger als ein Schwellenbetrag). Bei t1 kann auf der Basis der Kombination des hydraulischen Bremsleitungsdrucks relativ zum Bremskraftverstärker-Unterdruckpegel bei Abwesenheit irgendwelcher weiteren Einstellungen die Pedalkraft, die erforderlich ist, um das Bremspedal zu verlagern, beginnen zuzunehmen (siehe gestrichelte Linie 405), so dass eine mögliche Bedingung mit hartem Pedal auftreten kann. Bei Abwesenheit einer Einstellung kann beispielsweise das Verhältnis der Pedalkraft zur Pedalverlagerung zuzunehmen beginnen, bis eine tatsächliche Bedingung mit hartem Pedal bei t4 erlitten wird. Wenn das Bremspedal herabgetreten wird und eine Unterdruckunterstützung vorgesehen wird, kann der hydraulische Bremsdruck beginnen zuzunehmen (Graph 412). Bei Abwesenheit irgendwelcher weiterer Einstellungen kann es jedoch nach t1 auch nicht möglich sein, das Erhöhen des hydraulischen Bremsleitungsdrucks in Reaktion auf die fortgesetzte Änderung der Bremspedalposition fortzusetzen. Das heißt, der hydraulische Bremsleitungsdruck kann sättigen (wie bei der gestrichelten Linie 413 gezeigt).
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Bei t1 kann folglich eine Steuereinheit eine bevorstehende Bedingung mit hartem Pedal auf der Basis des Bremskraftverstärker-Unterdrucks relativ zum hydraulischen Bremsleitungsdruck ableiten, bevor die Bedingung mit hartem Pedal tatsächlich auftritt. Insbesondere wird die Bedingung mit hartem Pedal nicht auf der Basis einer abgeschätzten Änderung der Bremspedalposition abgeleitet. In Reaktion auf die Ableitung kann die Steuereinheit zwischen t1 und t4 dazu konfiguriert sein, den hydraulischen Bremsleitungsdruck über Einstellungen an einer oder mehreren Bremssystemkomponenten zu erhöhen, um ein Verhältnis der Pedalkraft zur Bremspedalverlagerung auf weniger als einem Schwellenbetrag zu halten (das heißt, das Pedalgefühl auf der durchgezogenen Linie 404 zu halten). An sich können die Einstellungen an der einen oder den mehreren Bremssystemkomponenten durchgeführt werden, bevor die Bedingung mit hartem Pedal auftritt.
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Im dargestellten Beispiel umfassen die eine oder die mehreren Bremssystemkomponenten eine elektrisch betätigte hydraulische Bremskraftverstärkerpumpe und einen durch Unterdruck betätigten Bremskraftverstärker. Im dargestellten Beispiel kann die Steuereinheit zuerst Einstellungen an der hydraulischen Bremskraftverstärkerpumpe durchführen und dann, falls erforderlich, kann sie ferner Einstellungen am Bremskraftverstärker-Unterdruck durchführen. Insbesondere zwischen t1 und t2 kann die Steuereinheit die elektrisch betätigte Pumpe betreiben, um die Pumpenausgangsleistung zu erhöhen (Graph 408) und entsprechend den hydraulischen Bremskraftverstärkungsdruck zu erhöhen (Graph 410), der zur hydraulischen Bremsleitung geliefert wird. An sich ermöglicht dies, dass der hydraulische Bremsleitungsdruck weiterhin in Reaktion auf die fortgesetzte Bremspedalverlagerung zunimmt (Graph 412).
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In einem Beispiel kann die Pumpe auf der Basis des Ladungszustandes der Batterie, die diese elektrische Pumpe betreibt, mit der maximalen Ausgangsleistung für eine Dauer betrieben werden, die t2 bis t3 entspricht, wonach der Betrieb der Pumpe unterbrochen werden müssen kann. Wenn der Pumpenbetrieb unterbrochen wird, während das Bremspedal weiterhin angewendet wird, kann an sich die Änderung des Pedalgefühls auf ein härteres Gefühl zurückkehren. In Erwartung dessen, dass keine weitere Pumpenausgangsleistung nach t3 zur Verfügung steht, kann die Steuereinheit folglich Einstellungen am Bremskraftverstärker-Unterdruck einleiten. In einem Beispiel kann ein DFSO-Betrieb in Reaktion auf die Bremspedalanwendung bei t1 eingeleitet worden sein. Bei t2 kann die Steuereinheit folglich Kraftstoff zur Kraftmaschine zurückführen und die Kraftmaschine für eine Dauer (zwischen t2 und t4) betreiben, um den Einlasskrümmer-Unterdruck zu erhöhen, und folglich den Bremskraftverstärker-Unterdruck zu erhöhen. Insbesondere zwischen t2 und t3, während die Pumpenausgangsleistung und die entsprechende hydraulische Bremskraftverstärkung verfügbar sind, kann der Bremskraftverstärker-Unterdruck mit einer ersten, kleineren Rate erhöht werden. Zwischen t3 und t4, wenn der Pumpenbetrieb unterbrochen wird und die hydraulische Bremskraftverstärkung nicht verfügbar ist, aber das Bremspedal weiterhin angewendet wird, kann dann der Bremskraftverstärker-Unterdruck mit einer zweiten, höheren Rate erhöht werden, um die (nun nicht verfügbare) hydraulische Bremskraftverstärkungsunterstützung zu kompensieren, während auch die erforderliche Unterdruckunterstützung für die Bremspedalanwendung geschaffen wird. In dieser Weise umfasst das dargestellte Beispiel das Erhöhen des hydraulischen Bremsleitungsdrucks bis zu einem ersten Schwellendruck (das heißt den bei t2 erreichten Bremsleitungsdruck) durch Erhöhen des hydraulischen Bremskraftverstärkungsdrucks und dann weiter Erhöhen des hydraulischen Bremsleitungsdrucks über den ersten Schwellendruck hinaus durch Erhöhen des Bremskraftverstärker-Unterdrucks.
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Zwischen t4 und t5 können, während die Pedalposition aufrechterhalten wird, der Bremskraftverstärker-Unterdruck und der hydraulische Bremsleitungsdruck aufrechterhalten werden. Dann können bei t5 in Reaktion darauf, dass das Bremspedal losgelassen wird, der Bremsleitungsdruck und der Bremskraftverstärker-Unterdruck verringert werden.
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Durch Erhöhen eines hydraulischen Bremsleitungsdrucks über Einstellungen an einer oder mehreren Bremssystemkomponenten kann in dieser Weise das Verhältnis der Pedalkraft zur Pedalverlagerung für ein Bremspedal innerhalb eines Schwellenbetrages gehalten werden. Durch Durchführen der Einstellungen in Reaktion auf eine bevorstehende Änderung eines Pedalgefühls kann eine Bedingung mit hartem Pedal abgewendet werden. Durch Ableiten der bevorstehenden Bedingung mit hartem Pedal auf der Basis des hydraulischen Bremsleitungsdrucks und des Bremskraftverstärker-Unterdrucks kann folglich der Bedarf an teuren Bremspedal-Positionssensoren zum Detektieren einer Bedingung mit hartem Pedal verringert werden. Durch Identifizieren einer bevorstehenden Bedingung mit hartem Pedal und Mildern der bevorstehenden Bedingung mit hartem Pedal, bevor die Bedingung tatsächlich auftritt, kann die Fahrerfahrung eines Fahrzeugfahrers verbessert werden.
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Es ist zu beachten, dass die hier enthaltenen Beispiel-Steuer- und -Abschätzroutinen bei verschiedenen Kraftmaschinen- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hier beschriebenen spezifischen Routinen können eine oder mehrere einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien, wie z.B. durch ein Ereignis gesteuert, durch eine Unterbrechung gesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, darstellen. An sich können verschiedene dargestellte Handlungen, Operationen oder Funktionen in der dargestellten Sequenz, parallel durchgeführt werden oder in einigen Fällen weggelassen werden. Ebenso ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht notwendigerweise erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen Beispielausführungsformen zu erreichen, sondern ist für eine leichte Erläuterung und Beschreibung vorgesehen. Eine oder mehrere der dargestellten Handlungen oder Funktionen können in Abhängigkeit von der verwendeten speziellen Strategie wiederholt durchgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Handlungen graphisch einen in das computerlesbare Speichermedium im Kraftmaschinensteuersystem zu programmierenden Code darstellen.
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Es ist zu erkennen, dass die hier offenbarten Konfigurationen und Routinen dem Wesen nach beispielhaft sind und dass diese spezifischen Ausführungsformen nicht in einer begrenzenden Hinsicht betrachtet werden sollen, da zahlreiche Variationen möglich sind. Beispielsweise kann die obige Technologie auf V-6-, I-4-, I-6-, V-12-, 4-Boxer- und andere Kraftmaschinentypen angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung umfasst alle neuen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und andere hier offenbarte Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften.
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Die folgenden Ansprüche weisen speziell auf bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen hin, die als neu und nicht offensichtlich betrachtet werden. Diese Ansprüche können sich auf "ein" Element oder "ein erstes" Element oder das Äquivalent davon beziehen. Solche Ansprüche sollten als die Integration von einem oder mehreren solchen Elementen umfassend verstanden werden, wobei sie zwei oder mehr solche Elemente weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Vorlage von neuen Ansprüchen in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Solche Ansprüche werden, ob sie im Schutzbereich gegenüber den ursprünglichen Ansprüchen breiter, schmäler, gleich oder anders sind, auch als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten betrachtet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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