DE102013223260A1

DE102013223260A1 - Bremskraftverstärker-fehlerdiagnostik

Info

Publication number: DE102013223260A1
Application number: DE102013223260.8A
Authority: DE
Inventors: Ross Dykstra Pursifull; Ralph Wayne Cunningham
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2012-11-16
Filing date: 2013-11-14
Publication date: 2014-05-22
Also published as: CN103818373B; US8978456B2; CN103818373A; RU143727U1; US20140137544A1

Abstract

Verfahren und Systeme zum Angeben einer Bremskraftverstärkerverschlechterung, wenn das Bremsen unterbrochen wird, können das Vergleichen des erwarteten Bremskraftverstärker-Unterdrucks mit dem gemessenen Bremskraftverstärker-Unterdruck und das Angeben eines Fehlers, wenn die Differenz zwischen den zwei Werten einen Schwellenwert übersteigt, umfassen. In einem Beispiel wird der erwartete Bremskraftverstärker-Unterdruck in Abhängigkeit davon, ob der Einlasskrümmer-Unterdruck oder der Unterdruck von einer oder mehreren durch Unterdruck betriebenen Pumpen die Entleerung des Bremskraftverstärkers dominiert, unterschiedlich berechnet. Der erwartete Bremskraftverstärker-Unterdruck kann auf der Basis der erwarteten Bremskraftverstärker-Luftmassenströmung und des Bremskraftverstärker-Volumens berechnet werden; wenn der gemessene Bremskraftverstärker-Unterdruck geringer ist als der Einlasskrümmer-Unterdruck, kann die erwartete Bremskraftverstärker-Luftmassenströmung als Funktion des Einlasskrümmer-Unterdrucks und des gemessenen Bremskraftverstärker-Unterdrucks berechnet werden, wohingegen die erwartete Bremskraftverstärker-Luftmassenströmung auf der Basis von Strömungscharakteristiken der Pumpe(n) berechnet werden kann, wenn der gemessene Bremskraftverstärker-Unterdruck nicht geringer ist als der Einlasskrümmer-Unterdruck.

Description

Fahrzeuge können einen Bremskraftverstärker in einer Brennkraftmaschine verwenden, der einen Unterdruck verwendet, um die Fahrerbremskraft zu verstärken. Da der Bremskraftverstärkerbetrieb vom Druck in einer Unterdruckkammer des Bremskraftverstärkers abhängt, kann es wichtig sein zu diagnostizieren, ob die Unterdruckkammer-Entleerungs- und -Regenerationsfunktionalität korrekt arbeitet.
In einigen Systemen kann ein Bremskraftverstärker-Unterdruck durch den Einlasskrümmer allein geliefert werden. Solche Systeme können in einigen Beispielen einen Bremskraftverstärkerbetrieb auf der Basis der Beziehung zwischen erfassten Drücken im Einlasskrümmer und in der Bremskraftverstärker-Unterdruckkammer diagnostizieren. Die in solchen Systemen verwendeten Diagnoseverfahren können jedoch eine Bremsenbetätigung oder Detektion dessen, ob ein Bremszyklus stattgefunden hat, erfordern. Ferner können solche Systeme physikalische Modelle mit Integratoren umfassen und können daher Ergebnisse erzeugen, die stark von den anfänglichen Bedingungen (d. h. der anfänglichen Messung des Drucks in der Bremskraftverstärker-Unterdruckkammer) abhängen.
Zusätzlich zum Erkennen der Mängel von vorstehend angegebenen bekannten Verfahren zum Angeben einer Verschlechterung des Bremskraftverstärkerbetriebs haben die Erfinder hier erkannt, dass bekannte Verfahren in einigen modernen Kraftmaschinen, die mehrere verschiedene Unterdruckquellen zusätzlich zum Einlasskrümmer umfassen, nicht ausreichen können. In einigen Systemen kann beispielsweise ein Bremskraftverstärker-Unterdruck durch eine oder mehrere Pumpen wie z. B. Vakuumpumpen und durch eine Strömung betriebene Pumpen (z. B. Ejektoren/Lufttrichter/Aspiratoren) zusätzlich zum Einlasskrümmer zugeführt werden. Die Erfinder haben erkannt, dass in solchen Systemen der Bremskraftverstärker-Unterdruck durch den Einlasskrümmer dominiert werden kann, wenn ein höherer Unterdruckpegel im Einlasskrümmer vorhanden ist als in der Bremskraftverstärker-Unterdruckkammer. Während Bedingungen, unter denen ein höherer Unterdruckpegel in der Bremskraftverstärker-Unterdruckkammer als im Einlasskrümmer vorhanden ist, haben die Erfinder jedoch erkannt, dass der Bremskraftverstärker-Unterdruck durch die anderen Unterdruckquellen dominiert werden kann. Die Erfinder haben erkannt, dass die Strömungscharakteristiken (z. B. die Massendurchflussrate) von vielen Unterdruckquellen, die üblicherweise den Einlasskrümmer-Unterdruck ergänzen, bestimmt werden können, wenn die Druckdifferenz über den Kanälen bekannt ist. Außerdem haben die Erfinder erkannt, dass solche Quellen innerhalb eines Kraftmaschinensystems in einer solchen Weise angeordnet sein können, dass existierende Drucksensoren verwendet werden können, um die Druckdifferenz über der Quelle zu messen, die dann verwendet werden kann, um die Saugdurchflussrate der Quelle zu bestimmen.
An sich umfasst eine Beispielmethode zum Diagnostizieren von Fehlern im Bremskraftverstärkerbetrieb in Systemen, die den Bremskraftverstärker-Unterdruck über den Einlasskrümmer und eine oder mehrere durch Unterdruck betriebene Pumpen zuführen, wenn das Bremsen unterbrochen wird, das Angeben einer Verschlechterung auf der Basis des erwarteten BB-Unterdrucks, wobei der erwartete BB-Unterdruck auf der erwarteten Luftmassenströmung vom BB zum Einlasskrümmer, wenn der gemessene BB-Unterdruck geringer ist als der Einlasskrümmer-Unterdruck, und auf der erwarteten Luftmassenströmung vom BB zu einer oder mehreren durch Unterdruck betriebenen Pumpen, wenn der gemessene BB-Unterdruck nicht geringer ist als der Einlasskrümmer-Unterdruck, basiert. In dieser Weise kann es möglich sein zu bestimmen, ob der Bremskraftverstärker korrekt funktioniert, selbst in Systemen, in denen mehrere aktive Unterdruckquellen (z. B. Ejektoren/Aspiratoren/Lufttrichter und angetriebene Pumpen) mit dem Bremskraftverstärker zusätzlich zum Einlasskrümmer gekoppelt sind. Durch Unterteilen des Bremskraftverstärkerverhaltens in zwei vereinfachende Bedingungen, Entleerung über den Einlasskrümmer (z. B. wenn der gemessene BB-Unterdruck geringer ist als der Einlasskrümmer-Unterdruck) und Entleerung über (eine) durch Unterdruck betriebene Pumpe(n) (z. B. wenn der gemessene BB-Unterdruck nicht geringer ist als der Einlasskrümmer-Unterdruck), kann insbesondere eine Bremskraftverstärkerverschlechterung selbst in Systemen angegeben werden, die eine Mehrzahl von Unterdruckquellen umfassen, die den Bremskraftverstärker entleeren. In Abhängigkeit von der Positionierung der durch Unterdruck betriebenen Pumpe(n) innerhalb des Systems können vorteilhafterweise existierende Kraftmaschinensensoren verwendet werden, um den Unterdruck an Eingängen oder Saugkanälen der Pumpen zu bestimmen, und die Luftmassenströmung an den Pumpen kann dann unter Verwendung von Funktionsausdrücken, die im Speicher gespeichert sind, die die Luftmassenströmung und den Unterdruck für jede Pumpe in Beziehung setzen, bestimmt werden. Als weitere Vereinfachung kann eine Bremskraftverstärker-Fehlerdiagnose auch während Bedingungen durchgeführt werden, unter denen kein Unterdruckverbrauch besteht (z. B. wenn der Fuß des Fahrzeugfahrers vom Bremspedal entfernt ist).
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.
1 zeigt eine schematische Darstellung einer Kraftmaschine.
2 zeigt eine schematische Darstellung von Aspekten eines Kraftmaschinensystems, das eine Beispielausführungsform des Kraftmaschinensystems von 1 sein kann.
3 ist ein Ablaufplan, der ein Diagnoseverfahren zum Feststellen, ob ein Bremskraftverstärker korrekt funktioniert, darstellt.
4 ist ein Ablaufplan, der ein Verfahren zum Bestimmen des erwarteten Unterdrucks in einer Bremskraftverstärker-Unterdruckkammer darstellt.
5 stellt ein Verfahren 500 zum Bestimmen der erwarteten Luftmassenströmung am Bremskraftverstärker-Unterdruckkammerkanal während Bedingungen dar, unter denen der Bremskraftverstärker-Unterdruck nicht geringer ist als der Einlasskrümmer-Unterdruck.
6 stellt einen Graphen dar, der die Beziehung zwischen der Durchflussrate, dem Unterdruck und der Bremskraftverstärker-Herabsetzungsrate für verschiedene durch einen Unterdruck betriebene Beispielpumpen darstellt.
Verfahren und Systeme für eine Bremskraftverstärker-Fehlerdiagnose, wenn das Bremsen unterbrochen wird, werden hier geschaffen. Wie in 1 und 2 gezeigt, kann ein Kraftmaschinensystem einen Bremskraftverstärker umfassen, um die Fahrzeugfahrer-Bremskraft zu verstärken, und ein Unterdruck kann zum Bremskraftverstärker durch den Einlasskrümmer sowie durch eine oder mehrere durch Unterdruck betriebene Pumpen geliefert werden. Wie in 2 gezeigt, können diese durch Unterdruck betriebenen Pumpen verschiedene Ejektoren/Aspiratoren/Lufttrichter sowie durch die Kraftmaschine angetriebene oder elektrisch angetriebene Pumpen umfassen. Wie in 3 gezeigt, kann ein Verfahren zur Bremskraftverstärker-Fehlerdiagnose das Vergleichen des erwarteten Bremskraftverstärker-Unterdrucks mit einem gemessenen Bremskraftverstärker-Unterdruck und das Angeben eines Fehlers, wenn die Differenz zwischen den zwei Werten einen Schwellenwert überschreitet, umfassen. In einem Beispiel, wie in 4 gezeigt, wird der erwartete Bremskraftverstärker-Unterdruck in Abhängigkeit davon, ob ein Einlasskrümmer-Unterdruck oder ein Unterdruck von einer oder mehreren durch Unterdruck betriebenen Pumpen die Entleerung des Bremskraftverstärkers dominiert, unterschiedlich berechnet. Wie in 4 gezeigt, kann der erwartete Bremskraftverstärker-Unterdruck auf der Basis der erwarteten Bremskraftverstärker-Luftmassenströmung und des Bremskraftverstärkervolumens berechnet werden. Wenn der gemessene Bremskraftverstärker-Unterdruck geringer ist als der Einlasskrümmer-Unterdruck, kann die erwartete Bremskraftverstärker-Luftmassenströmung als Funktion des Einlasskrümmer-Unterdrucks und des gemessenen Bremskraftverstärker-Unterdrucks berechnet werden (wie in 4 gezeigt), wohingegen die erwartete Bremskraftverstärker-Luftmassenströmung auf der Basis von Strömungscharakteristiken der Pumpe(n) berechnet werden kann, wenn der gemessene Bremskraftverstärker-Unterdruck nicht geringer ist als der Einlasskrümmer-Unterdruck (wie in 5 gezeigt). Wie in 6 gezeigt, können Charakteristiken, die die Beziehung zwischen der Luftmassenströmung und dem Unterdruck für verschiedene Typen von durch Unterdruck betriebenen Pumpen darstellen, im gleichen Raum aufgetragen werden. Das Steuersystem kann diese Charakteristiken als Funktionsausdrücke im Speicher in einem Beispiel speichern und die Funktionsausdrücke können als Basis für die Berechnung der erwarteten Luftmassenströmung am Bremskraftverstärker während Bedingungen, unter denen die durch Unterdruck betriebene(n) Pumpe(n) die Entleerung des Bremskraftverstärkers dominiert (dominieren), verwendet werden.
Mit Bezug auf 1 wird eine Brennkraftmaschine 10 mit mehreren Brennkammern 30, von denen eine in 1 gezeigt ist, durch eine elektronische Kraftmaschinensteuereinheit 12 gesteuert. Wie in 1 gezeigt, ist ein Kolben 36 innerhalb Wänden 32 der Brennkammer 30 angeordnet und ist mit einer Kurbelwelle 40 verbunden. Die Brennkammer 30 ist mit einem Einlasskrümmer 44 und Auslasskrümmer 48 über ein jeweiliges Einlassventil 52 und Auslassventil 54 in Verbindung 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.
Eine Kraftstoffeinspritzdüse 66 ist zum Einspritzen von Kraftstoff direkt in den Zylinder 30 angeordnet gezeigt, was dem Fachmann auf dem Gebiet als Direkteinspritzung bekannt ist. Alternativ kann Kraftstoff 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 von einem Treiber 68 versorgt, der auf die Steuereinheit 12 reagiert. Außerdem ist der Einlasskrümmer 44 mit einer optionalen elektronischen Drosselklappe 63 in Verbindung gezeigt, die eine Position einer Drosselplatte 64 einstellt, um die Luftströmung von der Einlassaufladekammer 46 zu steuern. Ein Kompressor 162 saugt Luft vom Lufteinlass 42, um die Aufladekammer 46 zu versorgen. Abgase drehen eine Turbine 164, die mit dem Kompressor 162 gekoppelt ist. Ein zweistufiges Hochdruck-Kraftstoffsystem kann verwendet werden, um höhere Kraftstoffdrücke an den Einspritzdüsen 66 zu erzeugen.
Die Kraftmaschine 10 kann einen oder mehrere Unterdruckverbraucher umfassen, einschließlich eines Bremskraftverstärkers 140. Der Bremskraftverstärker 140 verstärkt die vom Fuß 152 über das Bremspedal 150 zu einem Hauptzylinder 148 gelieferte Kraft zum Anwenden der Fahrzeugbremsen (nicht dargestellt). Der Bremskraftverstärker 140 kann einen Unterdruck von mehreren Unterdruckquellen empfangen. Wie in 1 gezeigt, kann der Einlasskrümmer 44 einen Unterdruck zum Bremskraftverstärker 140 über eine Leitung 198 zuführen. Ein Rückschlagventil 144 stellt Luftströmungen vom Bremskraftverstärker 140 zum Einlasskrümmer 44 und nicht vom Einlasskrümmer 44 zum Bremskraftverstärker 140 sicher. Ferner können eine oder mehrere zusätzliche Unterdruckquellen 156 einen Unterdruck zum Bremskraftverstärker 140 beispielsweise über eine Leitung 198 zuführen, wie gezeigt. Ein Rückschlagventil 158 kann zwischen dem Bremskraftverstärker und jeder zusätzlichen Unterdruckquelle angeordnet sein, um Luftströmungen vom Bremskraftverstärker zur Unterdruckquelle und nicht von der Unterdruckquelle zum Bremskraftverstärker sicherzustellen. Obwohl drei zusätzliche Unterdruckquellen 156 in 1 gezeigt sind, ist zu erkennen, dass eine beliebige Anzahl von zusätzlichen Unterdruckquellen in der Kraftmaschine enthalten sein kann, einschließlich einer. In einigen Ausführungsformen können beispielsweise die zusätzlichen Unterdruckquellen einen Ejektor, der einen Eingang und einen Ausgang des Kompressors 162 koppelt, einen Ejektor, der eine Stromaufwärtsseite und eine Stromabwärtsseite der Drosselklappe 63 koppelt, und eine Vakuumpumpe, wie in 2 gezeigt, umfassen.
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 eines Katalysators 70 gekoppelt gezeigt. Alternativ kann der UEGO-Sensor 126 gegen einen Abgassauerstoffsensor mit zwei Zuständen ausgetauscht sein.
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 Dreiwege-Katalysator sein.
Die Steuereinheit 12 ist in 1 als herkömmlicher Mikrocomputer gezeigt, der umfasst: eine Mikroprozessoreinheit 102, Eingabe/Ausgabe-Anschlüsse 104, einen Festwertspeicher 106, einen Direktzugriffsspeicher 108, einen Haltespeicher 110 und einen herkömmlichen Datenbus. Die Steuereinheit 12 ist verschiedene Signale von mit der Kraftmaschine 10 gekoppelten Sensoren zusätzlich zu den vorher erörterten Signalen empfangend gezeigt, einschließlich: einer Kraftmaschinen-Kühlmitteltemperatur (ECT) vom Temperatursensor 112, der mit einer Kühlhülse 114 gekoppelt ist; eines Positionssensors 134, der mit einem Fahrpedal 130 gekoppelt ist, zum Erfassen der durch den Fuß 132 eingestellten Fahrpedalposition; eines Positionssensors 154, der mit dem Bremspedal 150 gekoppelt ist, zum Erfassen der Bremspedalposition, eines Bremskraftverstärker-Unterdrucksensors (BBVAC-Sensors) 146, der in einer Unterdruckkammer des Bremskraftverstärkers angeordnet ist; eines Drucksensors 147 zum Erfassen des Hauptzylinderdrucks (z. B. hydraulischen Bremsdrucks); eines Klopfsensors zum Bestimmen der Zündung von Endgasen (nicht dargestellt); einer Messung des Kraftmaschinen-Krümmerdrucks (MAP) vom Drucksensor 122, der mit dem Einlasskrümmer 44 gekoppelt ist; eines Kraftmaschinenpositionssensors von einem Hall-Effekt-Sensor 118, der die Position der Kurbelwelle 40 erfasst; einer Messung der Luftmasse, die in die Kraftmaschine eintritt, vom Sensor 120 (z. B. ein Hitzdraht-Luftdurchflussmesser); des Luftdrucks von einem Luftdrucksensor 166, der mit dem Einlass 42 gekoppelt ist; einer Messung des Kompressoreingangsdrucks (CIP) von einem CIP-Sensor 161; einer Messung des Drosselklappeneingangsdrucks (TIP) von einem TIP-Sensor 160; einer Messung der Drosselklappenposition vom Sensor 58; und einer Messung des Kurbelgehäuseentlüftungsdrucks (CVP) von einem CVP-Sensor, der in einem Durchgang gekoppelt ist, der ein Kurbelgehäuse der Kraftmaschine 10 mit dem Einlass 42 verbindet (nicht dargestellt).
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 Kombination davon aufweisen. Ferner können in anderen Ausführungsformen andere Kraftmaschinenkonfigurationen verwendet werden, beispielsweise eine Dieselkraftmaschine.
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 vom Fachmann auf dem Gebiet typischerweise 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 und am nächsten zum Zylinderkopf befindet (z. B. wenn die Brennkammer 30 auf ihrem kleinsten Volumen liegt), wird vom Fachmann auf dem Gebiet typischerweise als oberer Totpunkt (TDC) bezeichnet. In einem Prozess, der nachstehend als Einspritzung bezeichnet wird, wird Kraftstoff in die Brennkammer eingeführt. In einem Prozess, der nachstehend als Zündung bezeichnet wird, wird der eingespritzte Kraftstoff durch bekannte Zündmittel wie z. B. die Zündkerze 92 gezündet, was zur Verbrennung führt. Während des Expansionshubs schieben die expandierenden Gase den Kolben 36 zum BDC zurück. Die Kurbelwelle 40 setzt 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, um eine positive oder negative Ventilüberlappung, ein spätes Einlassventilschließen oder verschiedene andere Beispiele vorzusehen.
2 zeigt Aspekte eines Kraftmaschinensystems 200, das eine Beispielausführungsform der Kraftmaschine 10 von 1 sein kann. Wie nachstehend im Einzelnen erläutert, umfasst das Kraftmaschinensystem 200 einen Bremskraftverstärker 240, der mit mehreren Unterdruckerzeugungspumpen gekoppelt ist. Als Beispiel sind mehrere Unterdruckerzeugungspumpen mit dem Bremskraftverstärker 240 im Kraftmaschinensystem 200 gekoppelt gezeigt: ein Ejektor, der parallel zu einem Kompressor angeordnet ist, ein Ejektor, der parallel zu einer Einlassdrosselklappe angeordnet ist, ein Ejektor, der an einem Ausgang eines Kurbelgehäuseentlüftungssystems angeordnet ist, ein Ejektor, der an einem Ausgang eines Kraftstoffdampfspülsystems angeordnet ist, und eine elektrisch betriebene oder durch die Kraftmaschine betriebene Vakuumpumpe. Es ist jedoch zu erkennen, dass Kraftmaschinensysteme weniger Unterdruckerzeugungspumpen oder sogar eine einzige Unterdruckerzeugungspumpe umfassen können, ohne vom Schutzbereich dieser Offenbarung abzuweichen.
Das Kraftmaschinensystem 200 umfasst eine Kraftmaschine 210. Die Kraftmaschine 210 kann theoretisch irgendeine mit flüchtiger Flüssigkeit oder Gas versorgte Brennkraftmaschine sein, z. B. eine Funkenzündungs- oder Kompressionszündungs-Kraftmaschine mit Kanal- oder Direkteinspritzung. Das Kraftmaschinensystem 200 umfasst ferner eine Steuereinheit 212, die der Steuereinheit 12 von 1 entspricht und ein beliebiges elektronisches Steuersystem des Kraftmaschinensystems oder des Fahrzeugs, in dem das Kraftmaschinensystem installiert ist, sein kann. Die Steuereinheit 212 kann dazu konfiguriert sein, Steuerentscheidungen auf der Basis zumindest teilweise einer Eingabe von einem oder mehreren Sensoren 201 innerhalb des Kraftmaschinensystems zu treffen, und kann Aktuatoren 203 auf der Basis der Steuerentscheidungen steuern. Die Steuereinheit 212 kann beispielsweise computerlesbare Befehle im Speicher speichern und die Aktuatoren 203 können über die Ausführung der Befehle gesteuert werden.
Atmosphärenluft, die in den Einlass 242 eintritt, kann durch einen Luftfilter 202 gefiltert werden. Stromabwärts eines Luftfilters 202 kann ein Turbolader-Kompressor 262 entlang des Einlasses 242 angeordnet sein. Der Kompressor 262 kann zumindest teilweise durch eine Turbine (z. B. über eine Welle) angetrieben werden, die entlang eines Auslassdurchgangs der Kraftmaschine angeordnet ist, wie z. B. die Turbine 164 von 1. Ein Kompressor-Umleitventil (CBV) 206 kann in einem Kompressor-Umleitdurchgang 235 vorgesehen sein. Ein Ende des Kompressor-Umleitdurchgangs 235 kann stromabwärts des Luftfilters 202 und stromaufwärts des Kompressors 262 gekoppelt sein und das andere Ende des Kompressor-Umleitdurchgangs 235 kann stromabwärts des Kompressors 262 gekoppelt sein. Das CBV 206 kann ermöglichen, dass komprimierte Luft in den Einlass 242 stromaufwärts des Kompressors 262 zurückgeführt wird. Das CBV 206 kann sich beispielsweise öffnen, um komprimierte Luft stromaufwärts des Kompressors 262 zurückzuführen, um den Druck im Einlasssystem des Fahrzeugs mit Turbolader zu entlasten, wenn eine Drosselklappe angehoben oder geschlossen wird, um die Effekte der Kompressorstoßbelastung zu verringern. In einem speziellen Beispiel ist das CBV 206 durch Unterdruck betätigt.
In einigen Ausführungsformen kann ein Ladeluftkühler 204 im Einlass 242 stromabwärts vom Kompressor 262 vorgesehen sein. Der Ladeluftkühler 204 kann Einlassluft, die aufgrund der Kompression durch den Kompressor 262 erhitzt wurde, kühlen, um die Dichte der Luftladung, die zur Kraftmaschine 210 zugeführt wird, zu erhöhen. Durch Erhöhen der Luftladungsdichte kann die Verbrennungseffizienz der Kraftmaschine 210 erhöht werden.
Ein Drosselventil 263 kann im Einlass 242 stromabwärts des Ladeluftkühlers 206 und stromaufwärts des Einlasskrümmers 244 vorgesehen sein. Wie der Einlasskrümmer 44 von 1 ist der Einlasskrümmer 244 dazu konfiguriert, Einlassluft vom Einlass 242 oder ein Luft/Kraftstoff-Gemisch zu einer oder mehreren Brennkammern der Kraftmaschine 210 zuzuführen. Die Brennkammern können über einem mit Schmiermittel gefüllten Kurbelgehäuse 214 angeordnet sein, in dem Hubkolben der Brennkammern eine Kurbelwelle drehen. Die Hubkolben können vom Kurbelgehäuse über einen oder mehrere Kolbenringe im Wesentlichen isoliert sein, die die Strömung des Luft/Kraftstoff-Gemisches und von Verbrennungsgasen in das Kurbelgehäuse unterdrücken. Trotzdem kann eine signifikante Menge an Kraftstoffdampf, unverbrannter Luft und Verbrennungsprodukten an den Kolbenringen über die Zeit "austreten" und in das Kurbelgehäuse eintreten. Um die Verschlechterungseffekte des Kraftstoffdampfs auf die Viskosität des Kraftmaschinenschmiermittels zu verringern und den Auslass des Dampfs in die Atmosphäre zu verringern, kann das Kurbelgehäuse kontinuierlich oder periodisch über ein geschlossenes Kurbelgehäuseentlüftungssystem (PCV-System) 211 entlüftet werden. In der in 2 gezeigten Konfiguration umfasst das PCV-System 211 ein PCV-Ventil 220, das in der Leitung 276 angeordnet ist und das den Einlasskrümmer 244 und das Kurbelgehäuse 214 über einen den Einlass schützenden Ölabscheider 296 koppelt. Das PCV-Ventil kann ein beliebiges festes oder einstellbares Portionierungsventil sein. In einer Ausführungsform hängt die Richtung der Entlüftungsluftströmung durch das Kurbelgehäuse von den relativen Werten des Krümmerluftdrucks (MAP) und des Luftdrucks (BP) ab. Unter nicht aufgeladenen oder minimal aufgeladenen Bedingungen (z. B. wenn BP > MAP) und wenn das PCV-Ventil 220 offen ist, tritt Luft in das Kurbelgehäuse über die Leitung 278 ein und wird aus dem Kurbelgehäuse zum Einlass 242 (und dann zum Einlasskrümmer 244) über die Leitung 276 ausgelassen. In einigen Ausführungsformen kann ein zweiter Ölabscheider 248 zwischen dem Kurbelgehäuse 214 und der Leitung 278 vorhanden sein, wie gezeigt.
Das Kraftmaschinensystem 210 umfasst ferner ein Kraftstoffdampfspülsystem 280. Das Kraftstoffdampfspülsystem 280 kann einen Kraftstofftank umfassen, der den flüchtigen flüssigen Kraftstoff speichert, der in der Kraftmaschine 210 verbrannt wird, und einen Adsorptionsmittelbehälter, durch den der Kraftstofftank zur Atmosphäre entlüftet wird, um eine Emission von Kraftstoffdämpfen vom Kraftstofftank und in die Atmosphäre zu vermeiden. Während ausgewählter Bedingungen können Kraftstoffdämpfe, die im Kraftstoffdampfspülsystem 280 gespeichert sind, zum Einlasskrümmer 244 über eine Spülleitung 243 und ein Behälterspülventil 238 gespült werden. Ein Behälterrückschlagventil 234 kann auch in der Spülleitung 243 enthalten sein, um zu verhindern, dass ein (aufgeladener) Einlasskrümmerdruck Gase in die Spülleitung in der Rückwärtsrichtung leitet.
Das Kraftmaschinensystem 200 umfasst einen Bremskraftverstärker 240. Der Bremskraftverstärker 240 umfasst eine erste Kammer 282 und eine zweite Kammer 284, die durch eine Membran 275 getrennt sind. Die zweite Kammer 284 kann mit einer oder mehreren Unterdruckquellen gekoppelt sein. Während Nicht-Brems-Bedingungen, wenn das Bremspedal (z. B. Bremspedal 150 von 1) nicht angewendet wird, kann ein Ventil 286, das die Verbindung zwischen der ersten Kammer und der Atmosphäre steuert, geschlossen sein, und ein Ventil 288, das die Verbindung zwischen der ersten und der zweiten Kammer steuert, kann offen sein. Folglich können die erste und die zweite Kammer während Nicht-Brems-Bedingungen auf im Wesentlichen demselben Druck liegen, der ein negativer Druck (Unterdruck) sein kann. Wenn dagegen das Bremspedal angewendet wird, schließt sich das Ventil 288 zumindest teilweise und das Ventil 286 öffnet sich zumindest teilweise, um Luft von der Atmosphäre in die erste Kammer zu lassen, wodurch der Druck in der ersten Kammer erhöht wird. Die Druckdifferenz zwischen der ersten und der zweiten Kammer ergänzt die auf das Bremspedal aufgebrachte Kraft, um den Hauptzylinderkolben (nicht dargestellt) zu schieben. Durch Verändern des Öffnungsausmaßes des Ventils 288 kann die Bremskraftverstärkungskraft verändert werden (z. B. kann das vollständige Schließen des Ventils 288 eine Bremskraftverstärkungskraft maximieren, wohingegen das knappe Schließen des Ventils 288 eine minimale Menge an Bremskraftverstärkungskraft vorsehen kann). Durch Verändern des Öffnungsausmaßes des Ventils 286 kann ebenso die Bremskraftverstärkungskraft verändert werden (z. B. kann das vollständige Öffnen des Ventils 286 die Bremskraftverstärkungskraft maximieren, wohingegen das knappe Öffnen des Ventils 286 eine minimale Menge an Bremskraftverstärkungskraft vorsehen kann). Eine Position der Membran 275, die von der Druckdifferenz zwischen der ersten und der zweiten Kammer abhängen kann, kann von einer Messung des hydraulischen Bremsleitungsdrucks abgeleitet werden. Alternativ kann die Position der Membran 275 durch einen Membranpositionssensor 277 erfasst werden.
Wie in 2 gezeigt, kann die zweite Kammer 284 des Bremskraftverstärkers 240 mit einer oder mehreren Unterdruckquellen gekoppelt sein und einen Unterdruck von diesen empfangen. In dem in 2 gezeigten Beispiel umfassen die mit der zweiten Kammer 284 gekoppelten Unterdruckquellen den Einlasskrümmer 244, eine Vakuumpumpe 224 und vier Ejektoren. Es ist jedoch zu erkennen, dass weniger oder mehr Unterdruckquellen für den Bremskraftverstärker im Kraftmaschinensystem 200 enthalten sein können.
Der Einlasskrümmer 244 kann eine Unterdruckquelle für den Bremskraftverstärker 240 sein. Die zweite Kammer 284 kann mit dem Einlasskrümmer 244 über ein Rückschlagventil 273 gekoppelt sein. Das Rückschlagventil 273 ermöglicht, dass Luft vom Bremskraftverstärker 240 zum Einlasskrümmer 244 strömt, und begrenzt die Luftströmung vom Einlasskrümmer 244 zum Bremskraftverstärker 240. Während Bedingungen, unter denen der Einlasskrümmerdruck negativ ist, kann der Einlasskrümmer eine Unterdruckquelle für den Bremskraftverstärker 240 sein.
Eine Vakuumpumpe wie z. B. die Vakuumpumpe 224 kann eine weitere Unterdruckquelle für den Bremskraftverstärker 240 sein. Die Vakuumpumpe 224 kann elektrisch angetrieben, durch die Kraftmaschine angetrieben oder durch ein anderes geeignetes Mittel angetrieben sein. Wie in 2 gezeigt, ist die Vakuumpumpe 224 in der Leitung 213 angeordnet und die Leitung 213 ist mit der zweiten Kammer 284 des Bremskraftverstärkers 240 über die Leitung 298 gekoppelt. Die Vakuumpumpe 224 kann selektiv über ein Steuersignal von der Steuereinheit 212 betätigt werden, um einen Unterdruck zum Bremskraftverstärker 240 zu liefern. Ein Rückschlagventil 264 stromaufwärts der Vakuumpumpe in der Leitung 213 kann eine Luftströmung vom Bremskraftverstärker 240 zur Vakuumpumpe 224 ermöglichen und kann die Luftströmung von der Vakuumpumpe 224 zum Bremskraftverstärker 240 begrenzen. Ein Ejektor 216, der parallel zum Kompressor 262 angeordnet ist, kann eine andere Quelle für Unterdruck für den Bremskraftverstärker 240 sein. Wie gezeigt, ist der Ejektor 216 in einer Leitung 207 angeordnet, die einen Eingang des Kompressors mit einem Ausgang des Kompressors verbindet. Ein Ventil 218 zwischen dem Kompressorausgang und dem Ejektor 216 in der Leitung 207 kann gesteuert werden, um zu ermöglichen, dass komprimierte Einlassluft eine Antriebsströmung durch den Ejektor 216 vorsieht, was an einem Saugkanal 221 einen Unterdruck erzeugt. Der Saugkanal 221 kann mit einem Unterdruckverbraucher gekoppelt sein und die Antriebsströmung der komprimierten Einlassluft durch den Ejektor 216 kann einen Unterdruck für den Unterdruckverbraucher erzeugen. Wie in 2 gezeigt, kann der Saugkanal 221 beispielsweise mit dem Bremskraftverstärker 240 über Leitungen 223 und 298 gekoppelt sein. Ein Rückschlagventil 226 kann in der Leitung 223 angeordnet sein, um eine Rückströmung in der Leitung 223 (z. B. eine Strömung von komprimierter Einlassluft in Richtung der Leitung 298 während Bedingungen, unter denen der Druck in der Leitung 298 geringer ist als der durch die Antriebsströmung durch den Ejektor 216 erzeugte Unterdruck) zu verhindern.
Ebenso kann ein Ejektor 208, der im Wesentlichen parallel zur Drosselklappe 263 angeordnet ist, eine Quelle für Unterdruck für den Bremskraftverstärker 240 sein. Wie gezeigt, ist der Ejektor 208 in einer Leitung 209 angeordnet, die einen Eingang der Drosselklappe mit dem Einlass 242 stromabwärts der Drosselklappe (und auch stromabwärts einer Verbindungsstelle der Leitung 276 und des Einlasses 242) verbindet. Ein Ventil 228 zwischen dem Drosselklappeneinlass und dem Ejektor 208 in der Leitung 209 kann gesteuert werden, um zu ermöglichen, dass gedrosselte Einlassluft eine Antriebsströmung durch den Ejektor 208 vorsieht, wobei ein Unterdruck an einem Saugkanal 225 erzeugt wird. Der Saugkanal 225 kann mit einem Unterdruckverbraucher gekoppelt sein und die Antriebsströmung der komprimierten Einlassluft durch den Ejektor 208 kann einen Unterdruck für den Unterdruckverbraucher erzeugen. Wie in 2 gezeigt, kann der Saugkanal 225 beispielsweise mit dem Bremskraftverstärker 240 über Leitungen 237 und 298 gekoppelt sein. Ein Rückschlagventil 230 kann in der Leitung 237 angeordnet sein, um eine Rückströmung in der Leitung 237 (z. B. eine Strömung von gedrosselter Einlassluft in Richtung der Leitung 298 während Bedingungen, unter denen der Druck in der Leitung 298 geringer ist als der durch die Antriebsströmung durch den Ejektor 208 erzeugte Unterdruck) zu verhindern.
Ein Kraftstoffdampfspülsystem 280 kann eine zusätzliche Unterdruckquelle für den Bremskraftverstärker 240 sein. Die Spülleitung 243 kann einen Ejektor 252 umfassen. Kraftstoffdämpfe, die vom Kraftstoffdampfspülsystem 280 gespült werden, können eine Antriebsströmung durch den Ejektor 252 vorsehen, wobei ein Unterdruck an einem Saugkanal 227 erzeugt wird. Der Saugkanal 227 kann mit einem Unterdruckverbraucher gekoppelt sein und die Antriebsströmung von Kraftstoffdämpfen durch den Ejektor 252 kann einen Unterdruck für den Unterdruckverbraucher erzeugen. Wie in 2 gezeigt, kann der Saugkanal 227 beispielsweise mit dem Bremskraftverstärker 240 über Leitungen 229 und 298 gekoppelt sein. Ein Rückschlagventil 254 kann in der Leitung 229 angeordnet sein, um eine Rückströmung in der Leitung 229 (z. B. eine Strömung von Spüldämpfen in Richtung der Leitung 298 während Bedingungen, unter denen der Druck in der Leitung 298 geringer ist als der durch die Antriebsströmung durch den Ejektor 252 erzeugte Unterdruck) zu verhindern.
Das PCV-System 211 kann auch eine Unterdruckquelle für den Bremskraftverstärker 240 sein. Die Leitung 276 des PCV-Systems 211 kann einen Ejektor 252 umfassen. Das PCV-Ventil 220 kann gesteuert werden, um eine Kurbelgehäuseentlüftungs-Antriebsströmung durch den Ejektor 268 vorzusehen, wobei ein Unterdruck an einem Saugkanal 233 erzeugt wird. Der Saugkanal 233 kann mit einem Unterdruckverbraucher gekoppelt sein und die Antriebsströmung von Kraftstoffdämpfen durch den Ejektor 268 kann einen Unterdruck für den Unterdruckverbraucher erzeugen. Wie in 2 gezeigt, kann der Saugkanal 233 beispielsweise mit dem Bremskraftverstärker 240 über Leitungen 239 und 298 gekoppelt sein. In dieser Weise kann das PCV-System 211 eine Unterdruckquelle für den Bremskraftverstärker sein. Ein Rückschlagventil 258 kann in der Leitung 239 angeordnet sein, um eine Rückströmung in der Leitung 239 (z. B. eine Strömung von Kurbelgehäusegasen in Richtung der Leitung 298 während Bedingungen, unter denen der Druck in der Leitung 298 geringer ist als der durch die Antriebsströmung durch den Ejektor 268 erzeugte Unterdruck) zu verhindern.
Ein oder mehrere andere Unterdruckverbraucher 279 können mit der Leitung 298 in Abhängigkeit von einem Öffnungszustand eines Ventils 281 gekoppelt sein. Die anderen Unterdruckverbraucher können beispielsweise Ladungsbewegungssteuerventile, einen Turboladerturbinen-Ladedruckbegrenzer, Kompressor-Umleitventile (z. B. das CBV 206), variable Kraftmaschinenhalterungen, eine Rad-Achsen-Trennung, ein PCV-System (z. B. das PCV-System 211) usw. umfassen. Während Bedingungen, unter denen andere Unterdruckverbraucher 279 Luft in die Leitung 298 ablassen, kann die erwartete Luftmassenströmung, die die Bremskraftverstärker-Unterdruckkammer verlässt, auf der Basis der Menge an Luft, die von den anderen Unterdruckverbrauchern 279 in die Leitung 298 abgelassen wird, eingestellt werden. In dem in 2 gezeigten Beispiel ist ein Luftmassenströmungsensor 283 zwischen der Leitung 298 und dem Ventil 281 angeordnet und der Sensor 283 kann die Luftmassenströmung erfassen, die die anderen Unterdruckverbraucher 279 verlässt, und diese Informationen zum Steuersystem liefern. Das Steuersystem kann dann diese Informationen verwenden, um die berechnete erwartete Luftmassenströmung am Bremskraftverstärker einzustellen, wie mit Bezug auf 4 beschrieben wird.
Die Sensoren 201 der Steuereinheit 212 können verschiedene Drucksensoren umfassen und von diesen Sensoren erfasste Informationen können verwendet werden, um die Bremskraftverstärker-Unterdruckregeneration zu diagnostizieren. In der in 2 gezeigten Beispielausführungsform umfassen die Sensoren 201 einen Kompressoreingangsdruck-Sensor (CIP-Sensor) 261, einen Drosselklappeneingangsdruck-Sensor (TIP-Sensor) 260, einen Kurbelgehäuseentlüftungsdruck-Sensor (CVP-Sensor) 256, einen Einlasskrümmerluftdruck-Sensor (MAP-Sensor) 222, einen Luftdrucksensor (BP-Sensor) 266, einen Bremskraftverstärker-Unterdruck-Sensor (BBVAC-Sensor) 246 und einen Membranpositionssensor 277. Der BBVAC-Sensor 246 kann ein Messgerätsensor sein, der einen Unterdruck liest, und kann Daten als Unterdruck (z. B. Druck) zur Steuereinheit 212 übertragen. Der MAP-Sensor 222 kann ein absoluter Sensor sein und die Steuereinheit 212 kann den vom MAP-Sensor 222 erfassten Wert vom erfassten Luftdruckwert subtrahieren, um den negativen Einlasskrümmerdruck (z. B. Einlasskrümmer-Unterdruck) zu bestimmen.
3 stellt ein Diagnoseverfahren 300 zum Feststellen, ob ein Bremskraftverstärker korrekt funktioniert, z. B. ob ein Bremskraftverstärkerfehler existiert, dar. Es ist zu erkennen, dass bei den hier beschriebenen Diagnoseverfahren erwartete oder abgeschätzte Parameterwerte in Kleinbuchstaben dargestellt werden, wohingegen gemessene (z. B. erfasste) Werte in Großbuchstaben dargestellt werden. MEAS_BBVAC bezieht sich beispielsweise auf den Unterdruck im Bremskraftverstärker, wie durch den BBVAC-Sensor 246 zu einem gegebenen Zeitpunkt gemessen, wohingegen sich exp_bbvac auf den erwarteten Unterdruck im Bremskraftverstärker zu einem gegebenen Zeitpunkt bezieht.
Bei 310 umfasst das Verfahren 300 das Feststellen, ob die Bremsen gegenwärtig in Gebrauch sind. In einem Beispiel kann die Steuereinheit diese Feststellung auf der Basis der erfassten Bremspedalposition (z. B. des Signals PP, das in 1 gezeigt ist) durchführen. Wenn die Antwort bei 310 JA ist, sind die Bremsen gegenwärtig in Gebrauch und das Verfahren 300 endet. Wenn die Antwort bei 310 ansonsten NEIN ist, was darauf hinweist, dass die Bremsen nicht in Gebrauch sind, geht das Verfahren 300 zu 312 weiter. Bei 312 umfasst das Verfahren 300 das Bestimmen der erwarteten Luftmassenströmungsrate am Bremskraftverstärker (exp_bbmaf). Wie nachstehend mit Bezug auf 4 und 5 beschrieben, kann die Prozedur zum Bestimmen von bbmaf beispielsweise davon abhängen, ob der gemessene Wert des Bremskraftverstärker-Unterdrucks (MEAS_BBVAC) geringer ist als der aktuelle Wert des Einlasskrümmer-Unterdrucks (MANVAC). Wenn MEAS_BBVAC geringer ist als MANVAC, kann der Einlasskrümmer-Unterdruck die Entleerung der Bremskraftverstärker-Unterdruckkammer dominieren und exp_bbmaf kann als Funktion von MANVAC und MEAS_BBVAC bestimmt werden. Wenn ansonsten MEAS_BBVAC nicht geringer ist als MANVAC, kann der Unterdruck von einer oder mehreren durch Unterdruck betriebenen Pumpen die Entleerung der Bremskraftverstärker-Unterdruckkammer dominieren und exp_bbmaf kann auf der Basis der Strömungscharakteristiken der Pumpen, die die Bremskraftverstärker-Unterdruckkammer entleeren, bestimmt werden (z. B. wie nachstehend mit Bezug auf 5 beschrieben).
Nach 312 fährt das Verfahren 300 zu 314 fort. Bei 314 umfasst das Verfahren 300 das Bestimmen des erwarteten Unterdrucks in der Bremskraftverstärker-Unterdruckkammer (exp_bbvac) als Funktion von exp_bbmaf. Wie nachstehend mit Bezug auf 4 beschrieben, kann exp_bbvac beispielsweise als Funktion des aktuellen Volumens des Bremskraftverstärkers (BB_VOL) und exp_bbmaf bestimmt werden. In einigen Beispielen kann die Funktion ein Bremskraftverstärker-Aktuatormodell sein und BB_VOL kann auf der Basis einer Position eines Aktuators des Bremskraftverstärkers (z. B. der in 2 gezeigten Membran 275) berechnet werden.
Nach 314 geht das Verfahren 300 zu 316 weiter. Bei 316 umfasst das Verfahren 300 das Messen von MEAS_BBVAC. Wie in 1 gezeigt, kann die Steuereinheit 12 beispielsweise ein Signal MEAS_BBVAC vom BBVAC-Sensor 146 empfangen. Wie vorstehend beschrieben, kann der BBVAC-Sensor ein Messgerätsensor, der einen Unterdruck liest, sein und kann Daten als Unterdruck (z. B. Druck) übertragen.
Nach 316 geht das Verfahren 300 zu 318 weiter. Bei 318 umfasst das Verfahren 300 das Feststellen, ob die Differenz zwischen MEAS_BBVAC und exp_bbvac größer ist als ein Schwellenwert (z. B. ob der Absolutwert von MEAS_BBVAC minus exp_bbvac größer ist als ein Schwellenwert). Der Schwellenwert kann in einigen Beispielen ein vorbestimmter Schwellenwert sein. In anderen Beispielen kann der Schwellenwert auf der Basis von Kraftmaschinenbetriebsbedingungen variieren.
Wenn die Differenz zwischen MEAS_BBVAC und exp_bbvac den Schwellenwert übersteigt, ist die Antwort JA und ein Bremskraftverstärkerfehler ist vorhanden. In diesem Fall geht das Verfahren 300 zu 320 weiter, um einen Fehler anzuzeigen. Das Anzeigen eines Fehlers kann umfassen, dass die Steuereinheit einen Wert eines Flags setzt, der weitere Diagnoseroutinen auslösen kann, eine LED beleuchtet oder digitale Informationen auf einer Benutzerschnittstelle anzeigt, die den Fahrzeugfahrer auf den Bremskraftverstärkerfehler aufmerksam machen, usw.
Wenn die Antwort bei 318 ansonsten NEIN ist, gibt der Betrag der Differenz zwischen MEAS_BBVAC und exp_bbvac an, dass der Bremskraftverstärker korrekt funktioniert, und das Verfahren 300 endet. In anderen Beispielen kann jedoch der Betrag der Differenz zwischen MEAS_BBVAC und exp_bbvac im Speicher des Steuersystems gespeichert werden. Die Steuereinheit kann den Betrag der Differenz über die Zeit verfolgen und kann einen bevorstehenden Fehler auf der Basis einer Erhöhung des Betrags der Differenz über die Zeit angeben. In dieser Weise können Bremskraftverstärkerfehler identifiziert werden, bevor der Fehler ein kritisches Niveau erreicht.
4 stellt ein Verfahren 400 zum Bestimmen des erwarteten Unterdrucks in der Bremskraftverstärker-Unterdruckkammer (hier als exp_bbvac bezeichnet) dar. Die Differenz zwischen exp_bbvac (wie über das Verfahren 400 bestimmt) und MEAS_BBVAC kann beispielsweise in Schritt 318 des Verfahrens 300 berechnet werden und ein Fehler kann bei 320 in Abhängigkeit vom Betrag der berechneten Differenz angegeben werden.
Bei 410 umfasst das Verfahren 400 das Messen von MEAS_BBVAC, MAP und BP. Wie in 1 gezeigt, kann die Steuereinheit 12 beispielsweise MEAS_BBVAC vom BBVAC-Sensor 146, MAP vom MAP-Sensor 122 und BP vom BP-Sensor 166 empfangen.
Nach 410 geht das Verfahren 400 zu 412 weiter. Bei 412 umfasst das Verfahren 400 das Berechnen des aktuellen Einlasskrümmer-Unterdrucks (MANVAC). In einigen Systemen kann der MAP-Sensor den Absolutdruck erfassen und folglich kann MANVAC als Differenz zwischen BP und MAP berechnet werden, nicht gezeigt.
Nach 412 geht das Verfahren 400 zu 414 weiter. Bei 414 umfasst das Verfahren 400 das Feststellen, ob MEAS_BBVAC geringer ist als MANVAC. Die Feststellung kann beispielsweise durch die Steuereinheit 12 durchgeführt werden.
Wenn die Antwort bei 414 JA ist, was darauf hinweist, dass MEAS_BBVAC geringer ist als MANVAC, geht das Verfahren 400 zu 416 weiter. In diesem Fall kann der Einlasskrümmer-Unterdruck die Bremskraftverstärker-Entleerung dominieren, selbst wenn andere Unterdruckquellen (z. B. eine oder mehrere Unterdruckerzeugungspumpen) vorhanden sein können und zum Bremskraftverstärker-Unterdruck beitragen können. Für die Zwecke der Diagnose von Bremskraftverstärkerfehlern kann an sich die erwartete Luftmassenströmung am Bremskraftverstärker-Unterdruckkammerkanal als Funktion f₁ von MANVAC und MEAS_BBVAC unabhängig von Parametern in Bezug auf die Strömung durch irgendwelche Unterdruckerzeugungspumpen, die in den Systemen vorhanden sind, berechnet werden. In einem Beispiel kann die Funktion das Produkt von C1 und der Quadratwurzel der Differenz von MANVAC und MEAS_BBVAC sein (d. h. C1·√(MANVAC – MEAS_BBVAC)), wobei C1 eine Konstante ist, die auf der Basis von Abmessungen von verschiedenen Kraftmaschinenkomponenten, wie z. B. der Leitung, die den Einlasskrümmer und den Bremskraftverstärker verbindet, und/oder auf der Basis von Kraftmaschinenbetriebsbedingungen bestimmt wird. Es ist jedoch zu erkennen, dass in anderen Beispielen die Luftmassenströmung durch Unterdruckerzeugungspumpen und/oder beliebige andere Unterdruckquellen des Kraftmaschinensystems auch als Basis für die Berechnung von exp_bbmaf dienen kann, wenn MEAS_BBVAC geringer ist als MANVAC. Nach 416 geht das Verfahren 400 zu 420 weiter.
Wenn die Antwort bei 414 ansonsten NEIN ist und MEAS_BBVAC nicht geringer ist als MANVAC, geht das Verfahren 400 zu 418 weiter. Bei 418 umfasst das Verfahren 400 das Berechnen von exp_bbmaf auf der Basis von Strömungscharakteristiken von einer oder mehreren Unterdruckerzeugungspumpen, die den Bremskraftverstärker entleeren. Die Berechnung kann beispielsweise gemäß dem Verfahren von 5 auf der Basis von Pumpenströmungscharakteristiken durchgeführt werden, wie z. B. den in 6 gezeigten. Nach 418 geht das Verfahren 400 zu 420 weiter.
Bei 420 umfasst das Verfahren 400 das Einstellen von exp_bbmaf auf der Basis der Luftmassenströmung von anderen Unterdruckverbrauchern (z. B. der Luftmassenströmung von anderen Unterdruckverbrauchern 279 in die Leitung 298 von 2). Die Luftmassenströmung von anderen Unterdruckverbrauchern kann durch einen Luftmassenströmungssensor wie z. B. den Sensor 283 von 2 erfasst werden oder kann durch andere Mittel bestimmt werden. In einigen Beispielen kann das System, anstatt exp_bbmaf auf der Basis der Luftmassenströmung von den anderen Unterdruckverbrauchern einzustellen, das Ventil 281 derart steuern, dass es während der Bremskraftverstärker-Diagnoseprozedur geschlossen wird. Folglich kann in solchen Beispielen der Luftmassenströmungssensor 283 weggelassen werden.
Bei 422 umfasst das Verfahren 400 das Bestimmen des Volumens der Unterdruckkammer des Bremskraftverstärkers (BB_VOL). Die Bestimmung kann auf der Basis von bekannten Abmessungen des Bremskraftverstärkers, die im Speicher gespeichert sind (z. B. Umfang), sowie der Position der Membran des Bremskraftverstärkers (z. B. der Membran 275 von 2) durchgeführt werden. Die Position der Membran des Bremskraftverstärkers kann in einigen Beispielen durch einen Positionssensor wie z. B. den Sensor 277 von 2 erfasst werden. In anderen Beispielen können andere Mittel verwendet werden, um die Position der Membran des Bremskraftverstärkers zu bestimmen. Alternativ kann BB_VOL durch ein anderes Verfahren bestimmt werden.
Nach 422 geht das Verfahren 400 zu 424 weiter. Bei 424 umfasst das Verfahren 400 das Berechnen von exp_bbvac als Funktion f₂ von exp_bbmaf und BB_VOL. Die Funktion kann auch Parameter wie z. B. die Temperatur, die ideale Gaskonstante usw. umfassen.
5 stellt ein Verfahren 500 zum Bestimmen der erwarteten Luftmassenströmung am Bremskraftverstärker-Unterdruckkammerkanal (exp_bbmaf) während Bedingungen, unter denen der Bremskraftverstärker-Unterdruck nicht geringer ist als der Einlasskrümmer-Unterdruck, dar. Während solcher Bedingungen, wie in 5 gezeigt, kann exp_bbmaf auf der Basis der Luftmassenströmung durch eine oder mehrere Unterdruckerzeugungspumpen, die mit der Bremskraftverstärker-Unterdruckkammer gekoppelt sind, und unabhängig von anderen Unterdruckquellen wie z. B. dem Einlasskrümmer berechnet werden (z. B. da Luft nicht vom Bremskraftverstärker zum Einlasskrümmer während Bedingungen strömen kann, unter denen MEAS_BBVAC nicht geringer ist als MANVAC). Es ist jedoch zu erkennen, dass in anderen Ausführungsformen andere potentielle Unterdruckquellen wie z. B. der Einlasskrümmer in die Berechnung von exp_bbmaf einfließen können, selbst wenn MEAS_BBVAC nicht geringer ist als MANVAC. Die Luftmassenströmung durch jede Unterdruckerzeugungspumpe kann unter Verwendung eines Funktionsausdrucks berechnet werden, der das Verhalten der Pumpe annähert (z. B. die Beziehung zwischen der Durchflussrate und dem Unterdruck an einem Eingang/Saugkanal der Pumpe, wie in 6 für mehrere Beispielpumpen dargestellt).
Bei 510 umfasst das Verfahren 500 das Berechnen der Luftmassenströmung in den Saugkanal jedes Ejektors mit einem Saugkanal, der mit dem Bremskraftverstärker-Unterdruckkammerkanal gekoppelt ist (hier als e_maf bezeichnet). Es ist zu erkennen, dass der Begriff "Ejektor", wie hier verwendet, sich auf Ejektoren sowie andere Pumpen bezieht, die gemäß dem Venturieffekt arbeiten, wie z. B. Strahlpumpen, Aspiratoren, Lufttrichter usw. Wie gezeigt, kann e_maf für einen gegebenen Ejektor eine Funktion f₃ von MEAS_BBVAC, des Drucks am Antriebseingang des Ejektors (MI_PRES) und des Drucks am Antriebsausgang des Ejektors (MO_PRES) sein. Vorteilhafterweise kann es in Abhängigkeit von der Positionierung des Ejektors innerhalb des Kraftmaschinensystems möglich sein, MI_PRES und MO_PRES von bereits existierenden Sensoren zu erhalten. Im System 200, das in 2 gezeigt ist, kann der TIP-Sensor 260 beispielsweise MI_PRES für den Ejektor 208 liefern, wohingegen der MAP-Sensor 222 MO-PRES für den Ejektor 208 liefern kann. Ebenso kann der CVP-Sensor 256 MI_PRES für den Ejektor 268 liefern, wohingegen der MAP-Sensor 222 MO_PRES für den Ejektor 268 liefern kann. In anderen Beispielen kann jedoch e_maf in einer anderen Weise berechnet werden, ohne vom Schutzbereich dieser Offenbarung abzuweichen. Die Anzahl von Ejektoren, die den Bremskraftverstärker entleeren, kann bestimmen, wie viele Werte von e_maf in Schritt 510 berechnet werden. Im System 200 von 2 sind beispielsweise vier Ejektoren mit der Bremskraftverstärker-Unterdruckkammer gekoppelt. Folglich werden in diesem System vier e_maf-Werte berechnet, einer für jeden Ejektor.
Nach 510 geht das Verfahren 500 zu 512 weiter. Bei 512 umfasst das Verfahren 500 das Berechnen der Luftmassenströmung in den Eingang jeder durch die Kraftmaschine angetriebenen Vakuumpumpe, die mit dem Bremskraftverstärker-Unterdruckkammerkanal gekoppelt ist (hier als edp_maf bezeichnet). Wie gezeigt, kann edp_maf für eine gegebene durch die Kraftmaschine angetriebene Vakuumpumpe eine Funktion f₄ von MEAS_BBVAC, des Drucks am Ausgang der Pumpe (O_PRES_EDP) und der Kraftmaschinendrehzahl (N) sein. O_PRES_EDP kann durch einen Sensor gemessen werden, der am Ausgang der Pumpe angeordnet ist. Vorteilhafterweise kann der Ausgang der Pumpe zur Atmosphäre führen und folglich kann ein bereits existierender BP-Sensor wie z. B. der BP-Sensor 266 von 2 O_PRES_EDP liefern. Die Vakuumpumpe 224 von 2 kann beispielsweise eine durch die Kraftmaschine angetriebene Vakuumpumpe sein. Da keine anderen durch die Kraftmaschine angetriebenen Vakuumpumpen im System 200 enthalten sind, würde nur eine edp_maf-Berechnung für das System 200 durchgeführt werden. Alternativ kann die Vakuumpumpe 224 von 2 eine elektrisch angetriebene Vakuumpumpe sein, in welchem Fall keine edp_maf-Berechnungen durchgeführt werden würden.
Nach 512 geht das Verfahren 500 zu 514 weiter. Bei 514 umfasst das Verfahren 500 das Berechnen der Luftmassenströmung in den Eingang jeder elektrisch angetriebenen Vakuumpumpe, die mit dem Bremskraftverstärker-Unterdruckkammerkanal gekoppelt ist (hier als elp_maf bezeichnet). Wie gezeigt, kann elp_maf für eine gegebene elektrisch angetriebene Vakuumpumpe eine Funktion f₅ von MEAS_BBVAC und des Drucks am Ausgang der Pumpe sein (O_PRES_ELP). O_PRES_ELP kann durch einen Sensor gemessen werden, der am Ausgang der Pumpe angeordnet ist. Vorteilhafterweise kann der Ausgang der Pumpe zur Atmosphäre führen und folglich kann ein bereits existierender BP-Sensor wie z. B. der BP-Sensor 266 von 2 O_PRES_ELP liefern. Die Vakuumpumpe 224 von 2 kann beispielsweise eine elektrisch angetriebene Vakuumpumpe sein. Da keine anderen elektrisch angetriebenen Vakuumpumpen im System 200 enthalten sind, würde nur eine elp_maf-Berechnung für das System 200 durchgeführt werden. Alternativ kann die Vakuumpumpe 224 von 2 eine durch die Kraftmaschine angetriebene Vakuumpumpe sein (z. B. wie vorstehend für Schritt 512 erörtert), in welchem Fall keine elp_maf-Berechnungen durchgeführt werden würden.
Nach 514 geht das Verfahren 500 zu 516 weiter. Bei 516 umfasst das Verfahren 500 das Berechnen von exp_bbmaf als Summe aller berechneten Werte von e_maf, edp_maf und elp_maf. Mit Bezug auf das System 200 von 2 würde beispielsweise exp_bbmaf als Summe von e_maf für den Ejektor 216, e_maf für den Ejektor 208, e_maf für den Ejektor 252, e_maf für den Ejektor 268 und entweder edp_maf oder elp_maf für die Vakuumpumpe 224 in Abhängigkeit davon, ob die Vakuumpumpe 224 eine durch die Kraftmaschine angetriebene Vakuumpumpe oder eine elektrisch angetriebene Vakuumpumpe ist, berechnet werden. Wie vorstehend mit Bezug auf 3 beschrieben, kann der Wert von exp_bbmaf, der in Schritt 516 berechnet wird, als Basis für die Bestimmung von exp_bbvac in Schritt 314 des Verfahrens 300 verwendet werden. Wie vorstehend für 4 beschrieben, kann beispielsweise exp_bbvac eine Funktion von exp_bbmaf und des Volumens der Bremskraftverstärker-Unterdruckkammer sein.
Der Graph 600 von 6 stellt die Beziehung zwischen der Durchflussrate, dem Unterdruck und der Bremskraftverstärker-Herabsetzungsrate für verschiedene durch Unterdruck betriebene Beispielpumpen dar: einen Ejektor mit 4 mm bei stromabseitigen Drücken von 10, 15 und 20 kPa, einen Ejektor mit 1,5 mm bei stromabseitigen Drücken von 10, 15 und 20 kPa, eine elektrisch angetriebene Doppelmembranpumpe (mit im Wesentlichen konstanter Drehzahl angetrieben) und eine durch die Kraftmaschine angetrieben Pumpe mit 190 cm³ MVP und einer Drehzahl von 600 min^–1. In diesem Beispiel ist der Bremskraftverstärker ein Bremskraftverstärker mit 5 Liter und die Bremskraftverstärker-Herabsetzungsrate stellt die Rate dar, mit der der Druck an einem Kanal der Unterdruckkammer des Bremskraftverstärkers abnimmt (und der Unterdruck zunimmt).
Wie im Graphen 600 gezeigt, können die Strömungscharakteristiken von Ejektoren, durch die Kraftmaschine angetriebenen Pumpen und elektrisch angetriebenen Pumpen in einem gemeinsamen Raum aufgetragen werden. Die Y-Achse des Graphen 600 stellt die Durchflussrate am Saugkanal eines Ejektors oder am Eingang einer durch die Kraftmaschine angetriebenen oder elektrisch angetriebenen Pumpe in Gramm pro Sekunde dar und die X-Achse des Graphen 600 stellt den Unterdruck am Saugkanal eines Ejektors oder am Eingang einer durch die Kraftmaschine angetriebenen oder elektrisch angetriebenen Pumpe hinsichtlich kPa unter Luftdruck dar. Wie im Graphen 600 gezeigt, kann die Durchflussrate am Saugkanal eines Ejektors abnehmen, wenn der Unterdruck am Saugkanal des Ejektors zunimmt, und die Durchflussrate am Eingang einer durch die Kraftmaschine angetriebenen oder elektrisch angetriebenen Pumpe kann auch abnehmen, wenn der Unterdruck am Eingang zunimmt. Folglich kann die Beziehung zwischen der Durchflussrate und dem Unterdruck für eine gegebene Pumpe durch eine Funktion (z. B. Funktionen f₃, f₄ und f₅, die in 5 gezeigt sind) gekennzeichnet sein. Die Funktion kann eine lineare Näherung einer Kurve wie z. B. der im Graphen 600 gezeigten Kurven sein oder alternativ kann die Funktion nicht-linear sein, die die Durchflussraten/Unterdruck-Beziehung für die Pumpe genauer modellieren kann.
Wie vorstehend mit Bezug auf 5 beschrieben, kann die Luftmassenströmung an jedem Ejektor beispielsweise eine Funktion f₃ von MEAS_BBVAC, MI_PRES und MO_PRES für diesen Ejektor sein, wobei MO_PRES den Druck stromabwärts des Ejektors darstellt (z. B. am Antriebsausgang des Ejektors). Wie im Graphen 600 gezeigt, ist für einen gegebenen Ejektor mit 1,5 mm die Durchflussraten/Unterdruck-Charakteristik für verschiedene stromabseitige Drücke unterschiedlich (z. B. ist die Charakteristik für einen Ejektor mit 1,5 mm bei einem stromabseitigen Druck von 10 kPa von der Charakteristik für einen Ejektor mit 1,5 mm bei einem stromabseitigen Druck von 15 kPa verschieden). Obwohl die Charakteristiken für die stromabseitigen Druckwerte von 10, 15 und 20 kPa gezeigt sind, ist zu erkennen, dass das Steuersystem Charakteristiken für andere mögliche stromabseitige Druckwerte unter Verwendung eines Funktionsausdrucks bestimmen kann, so dass das Verhalten des Ejektors für einen gegenwärtig erfassten stromabseitigen Druckwert bestimmt werden kann. Während die Steigung der Charakteristik für die stromabseitigen Druckwerte von 10, 15 und 20 kPa im Wesentlichen gleich ist, sind die X-Schnittpunkte der Charakteristiken für größere stromabseitige Druckwerte größer und für kleinere stromabseitige Druckwerte kleiner. Während Bedingungen, unter denen der stromabseitige Druck relativ hoch ist, können folglich die maximale Ejektordurchflussrate und der maximale Ejektorunterdruck größer sein als die maximale Ejektordurchflussrate und der maximale Ejektorunterdruck während Bedingungen, unter denen der stromabseitige Druck relativ niedrig ist. Die Funktion f₃ kann eine nicht-lineare Funktion der Parameter MEAS_BBVAC, MI_PRES und MO_PRES sein oder alternativ kann die Funktion f₃ eine lineare Funktion sein, die entlang der X-Achse in Abhängigkeit vom stromabseitigen Druckwert verschoben ist.
Die Funktionen, die das Verhalten einer durch Unterdruck betriebenen Pumpe darstellen, können im Speicher des Steuersystems gespeichert werden. In einigen Beispielen können die verwendeten Funktionen die ursprünglichen Funktionen sein, die während der Herstellung der Kraftmaschine im Speicher gespeichert werden, wohingegen in anderen Beispielen die Funktionen sich an Änderungen des Pumpenverhaltens während des Lebenszyklus der Pumpe anpassen können. Das Verhalten einer Pumpe kann beispielsweise überwacht werden und Funktionsausdrücke, die die Charakteristiken der Durchflussrate als Funktion des Unterdrucks für die Pumpe darstellen, können aktualisiert oder kalibriert werden, wenn sich das Verhalten der Pumpe ändert (z. B. aufgrund einer Bauteilverschlechterung). In dieser Weise kann adaptives Lernen verwendet werden, um die Genauigkeit der Abschätzung einer Bremskraftverstärker-Luftmassenströmung zu verbessern, was wiederum die Genauigkeit des Systems beim Diagnostizieren, ob eine Fehlerbedingung am Bremskraftverstärker vorliegt, verbessern kann. Es ist zu erkennen, dass die Charakteristiken der durch Unterdruck betriebenen Pumpen, die im Graphen 600 gezeigt sind, dem Wesen nach beispielhaft sind; es ist zu erkennen, dass verschiedene Pumpen verschiedene Charakteristiken aufweisen können, die verwendet werden können, ohne vom Schutzbereich der Erfindung abzuweichen.
Es ist zu erkennen, dass die hier offenbarten Konfigurationen und Verfahren 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.
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.

Claims

Verfahren für einen Fahrzeugkraftmaschinen-Bremskraftverstärker (BB), das Folgendes umfasst: wenn das Bremsen unterbrochen wird, Angeben einer Verschlechterung auf der Basis des erwarteten BB-Unterdrucks, wobei der erwartete BB-Unterdruck auf der erwarteten Luftmassenströmung vom BB zum Einlasskrümmer, wenn der gemessene BB-Unterdruck geringer ist als der Einlasskrümmer-Unterdruck, und auf der erwarteten Luftmassenströmung vom BB zu einer oder mehreren durch Unterdruck betriebenen Pumpen, wenn der gemessene BB-Unterdruck nicht geringer ist als der Einlasskrümmer-Unterdruck, basiert.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der erwartete BB-Unterdruck ferner auf dem BB-Volumen basiert, wobei es ferner das Angeben einer Verschlechterung umfasst, wenn eine Differenz zwischen dem gemessenen BB-Unterdruck und dem erwarteten BB-Unterdruck einen Schwellenwert übersteigt.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die erwartete Luftmassenströmung vom BB zu jeder Pumpe, wenn der gemessene BB-Unterdruck nicht geringer ist als der Einlasskrümmer-Unterdruck, auf dem gemessenen BB-Unterdruck und den Pumpenantriebseingangs- und -ausgangsdrücken basiert, wenn die Pumpe ein Ejektor ist.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die erwartete Luftmassenströmung vom BB zu jeder Pumpe, wenn der gemessene BB-Unterdruck nicht geringer ist als der Einlasskrümmer-Unterdruck, auf dem gemessenen BB-Unterdruck, dem Pumpenausgangsdruck und der Kraftmaschinendrehzahl, wenn die Pumpe eine durch die Kraftmaschine angetriebene Pumpe ist, und auf dem gemessenen BB-Unterdruck und dem Pumpenausgangsdruck, wenn die Pumpe eine elektrisch angetriebene Pumpe ist, basiert.
Verfahren nach Anspruch 4, das ferner, wenn der gemessene BB-Unterdruck nicht geringer ist als der Einlasskrümmer-Unterdruck, das Berechnen der erwarteten BB-Luftmassenströmung als Summe der erwarteten Luftmassenströmung(en) vom BB zu der (den) Pumpe(n) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Berechnen der erwarteten BB-Luftmassenströmung als Summe der erwarteten Luftmassenströmung(en) vom BB zu der (den) Pumpe(n) das Summieren der erwarteten Luftmassenströmung(en) vom BB zu einem oder mehreren eines Ejektors, der parallel zu einem Einlasskompressor angeordnet ist, eines Ejektors, der parallel zu einer Einlassdrosselklappe angeordnet ist, eines Ejektors, der an einem Ausgang eines Kraftmaschinenkurbelgehäuses angeordnet ist, eines Ejektors, der an einem Ausgang eines Kraftstoffdampfspülsystems angeordnet ist, einer durch die Kraftmaschine angetriebenen Pumpe und einer elektrisch angetriebenen Pumpe umfasst.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Verfahren nicht durchgeführt wird, wenn die Bremsen in Gebrauch sind.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei der erwartete BB-Unterdruck von der erwarteten Luftmassenströmung vom BB zu der (den) Pumpe(n) unabhängig ist, wenn der gemessene BB-Unterdruck geringer ist als der Einlasskrümmer-Unterdruck.
System für eine Kraftmaschine, das Folgendes umfasst: einen Bremskraftverstärker (BB), der durch einen Einlasskrümmer und eine oder mehrere durch Unterdruck betriebene Pumpen entleert wird; und ein Steuersystem mit computerlesbaren Befehlen zum: Berechnen des erwarteten BB-Unterdrucks auf der Basis des BB-Volumens, des gemessenen BB-Unterdrucks und entweder der erwarteten Luftmassenströmung vom BB zum Einlasskrümmer oder der erwarteten Luftmassenströmung vom BB zu einer oder mehreren durch Unterdruck betriebenen Pumpen; und Angeben einer Verschlechterung, wenn die Differenz zwischen dem gemessenen BB-Unterdruck und dem erwarteten BB-Unterdruck einen Schwellenwert übersteigt.
System nach Anspruch 9, wobei die Berechnung des erwarteten BB-Unterdrucks während des Bremsens nicht durchgeführt wird.
System nach Anspruch 10, wobei das Steuersystem Funktionsbeziehungen zwischen der Luftmassenströmung und dem Unterdruck für jede Pumpe speichert.
System nach Anspruch 11, wobei die Berechnung des erwarteten BB-Unterdrucks auf dem BB-Volumen, dem gemessenen BB-Unterdruck und der erwarteten Luftmassenströmung vom BB zum Einlasskrümmer während einer ersten Bedingung basiert, unter der der gemessene BB-Unterdruck geringer ist als der Einlasskrümmer-Unterdruck, und wobei die Berechnung des erwarteten BB-Unterdrucks auf dem gemessenen BB-Unterdruck und der erwarteten Luftmassenströmung vom BB zu der (den) Pumpe(n) während einer zweiten Bedingung basiert, unter der der gemessene BB-Unterdruck nicht geringer ist als der Einlasskrümmer-Unterdruck.
System nach Anspruch 12, wobei die Berechnung des erwarteten BB-Unterdrucks von der erwarteten Luftmassenströmung vom BB zu der (den) Pumpe(n) während der ersten Bedingung unabhängig ist, und wobei die Berechnung des erwarteten BB-Unterdrucks von der erwarteten Luftmassenströmung vom BB zum Einlasskrümmer während der zweiten Bedingung unabhängig ist.
System nach Anspruch 13, wobei während der zweiten Bedingung die erwartete Luftmassenströmung vom BB zu jeder Pumpe auf der Basis des gemessenen BB-Unterdrucks und ferner auf der Basis der Pumpenantriebseingangs- und -ausgangsdrücke, wenn die Pumpe ein Ejektor ist, des Pumpenausgangsdrucks und der Kraftmaschinendrehzahl, wenn die Pumpe eine durch die Kraftmaschine angetriebene Pumpe ist, und des Pumpenausgangsdrucks, wenn die Pumpe eine elektrisch angetriebene Pumpe ist, berechnet wird.
Verfahren für einen Fahrzeugkraftmaschinen-Bremskraftverstärker (BB), das Folgendes umfasst: wenn das Bremsen unterbrochen wird, Berechnen des erwarteten BB-Unterdrucks auf der Basis des gemessenen BB-Unterdrucks, des BB-Volumens, wobei die Berechnung ferner auf dem Einlasskrümmer-Unterdruck, wenn der gemessene BB-Unterdruck geringer ist als der Einlasskrümmer-Unterdruck, und auf Strömungscharakteristiken von einer oder mehreren durch Unterdruck betriebenen Pumpen, die den BB entleeren, wenn der gemessene BB-Unterdruck nicht geringer ist als der Einlasskrümmer-Unterdruck, basiert; und Angeben eines Fehlers, wenn die Differenz zwischen dem gemessenen BB-Unterdruck und dem erwarteten BB-Unterdruck einen Schwellenwert übersteigt.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei der erwartete BB-Unterdruck eine Funktion der erwarteten BB-Luftmassenströmung ist und wobei die erwartete BB-Luftmassenströmung eine Funktion des gemessenen BB-Unterdrucks und entweder der erwarteten Luftmassenströmung vom BB zum Einlasskrümmer-Unterdruck oder der erwarteten Luftmassenströmung vom BB zu der (den) Pumpe(n) ist.
Verfahren nach Anspruch 16, das ferner das Einstellen der erwarteten BB-Luftmassenströmung auf der Basis der Luftmassenströmung von einem oder mehreren anderen Unterdruckverbrauchern umfasst.
Verfahren nach Anspruch 17, das ferner, wenn der gemessene BB-Unterdruck nicht geringer ist als der Einlasskrümmer-Unterdruck, das Berechnen der erwarteten Luftmassenströmung vom BB zu jeder durch Unterdruck betriebenen Pumpe auf der Basis des gemessenen BB-Unterdrucks umfasst, wobei die Berechnung ferner auf den Pumpenantriebseingangs- und ausgangsdrücken, wenn die Pumpe ein Ejektor ist, dem Pumpenausgangsdruck und der Kraftmaschinendrehzahl, wenn die Pumpe eine durch die Kraftmaschine angetriebene Pumpe ist, und dem Pumpenausgangsdruck, wenn die Pumpe eine elektrisch angetriebene Pumpe ist, basiert.
Verfahren nach Anspruch 18, das ferner, wenn der gemessene BB-Unterdruck nicht geringer ist als der Einlasskrümmer-Unterdruck, das Berechnen der erwarteten BB-Luftmassenströmung als Summe der erwarteten Luftmassenströmung(en) vom BB zu der (den) Pumpe(n) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 19, das ferner, wenn der gemessene BB-Unterdruck nicht geringer ist als der Einlasskrümmer-Unterdruck, das Berechnen der erwarteten BB-Luftmassenströmung als Summe der erwarteten Luftmassenströmung(en) vom BB zu einem oder mehreren eines Ejektors, der parallel zu einem Einlasskompressor angeordnet ist, eines Ejektors, der parallel zu einer Einlassdrosselklappe angeordnet ist, einem Ejektor, der an einem Ausgang eines Kraftmaschinenkurbelgehäuses angeordnet ist, eines Ejektors, der an einem Ausgang eines Kraftstoffdampfspülsystems angeordnet ist, einer durch die Kraftmaschine angetriebenen Pumpe und einer elektrisch angetriebenen Pumpe umfasst.