DE102014206515A1

DE102014206515A1 - Fahrzeugbremssystem und -verfahren

Info

Publication number: DE102014206515A1
Application number: DE102014206515.1A
Authority: DE
Inventors: Ralph Wayne Cunningham; Ross Dykstra Pursifull
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2013-04-12
Filing date: 2014-04-04
Publication date: 2014-10-16
Also published as: CN104097622A; US10065618B2; US20140306513A1; CN104097622B; RU146311U1

Abstract

Es wird ein System und ein Verfahren zum Erhöhen von Bremsleitungsdruck nach Ablassen von Bremskraftverstärkervakuum dargelegt. In einem Beispiel wird Bremsleitungsdruck nach Ablassen von Bremskraftverstärkervakuum mit der gleichen Rate erhöht wie vor dem Ablassen des Bremskraftverstärkervakuums.

Description

Vakuum kann verwendet werden, um einen Fahrzeugbremsen betätigenden Fahrer zu unterstützen. Das Vakuum betätigt eine Membran, die dabei hilft, eine mit einem Bremspedal verbundene Stange zu bewegen, und die Hydraulikdruck in Bremsleitungen zur Betätigung von Fahrzeugbremsen erhöht. Das Vakuum wirkt als eine Kraft über die Fläche der Membran zur Unterstützung des die Bremse betätigenden Fahrers. Wenn es sich bei dem Vakuum um ein tieferes Vakuum (zum Beispiel niedrigerer Druck) handelt, kann folglich zusätzliche Kraft an die Membran angelegt werden und den Fahrer unterstützen. Infolgedessen kann die Bremskraft mit Zunahme der Vakuummenge verstärkt werden.
Bei einem Versuch, den Kraftstoffverbrauch zu reduzieren, werden jedoch Kraftmaschinenräume verkleinert. Kraftmaschinen mit kleinerem Hubraum haben möglicherweise geringere Reibverluste, und sie können bei geringeren Pumpverlusten als bei Kraftmaschinen mit größerem Hubraum, die unter Teilgasbedingungen betrieben werden, häufiger betrieben werden. Es kann jedoch mit einer Kraftmaschine mit kleinerem Hubraum schwieriger sein, geringere Vakuumhöhen und größere Vakuummengen bereitzustellen. Folglich kann ein Fahrer eines Fahrzeugs mit einer Kraftmaschine mit kleinerem Hubraum Bremsen betätigen und Vakuumunterstützung empfangen, so dass Bremsunterstützung zur Verfügung steht, um nur einen Teil einer Soll- oder angeforderten Bremskraft beim Bremsen des Fahrzeugs bereitzustellen. Wenn der Fahrer versucht, die Bremskraft durch weiteres Niederdrücken des Bremspedals zu erhöhen, bemerkt der Fahrer möglicherweise, dass mit Zunahme der Bremspedalkraft eine geringere Bremskraft angelegt wird. Somit bemerkt der Fahrer möglicherweise, dass die Bremskraft nicht mit der gleichen Rate zunimmt, wie wenn Vakuum zur Verfügung steht, und dass sich das Bremspedal steifer anfühlt. Solche Bedingungen können das Fahrerlebnis und den Fahreindruck einer Person für das Fahrzeug beeinträchtigen.
Die vorliegenden Erfinder haben die oben erwähnten Nachteile erkannt und haben ein Verfahren zum Betätigen von Fahrzeugbremsen entwickelt, das Folgendes umfasst: Erhöhen eines Bremsleitungsfluiddrucks als Reaktion auf eine Bremspedalkraft mit einer ersten Rate, während sich Bremskraftverstärkerarbeitskammervakuum außerhalb des Schwelldruckbereichs bezogen auf Atmosphärendruck befindet, und Erhöhen des Bremsleitungsfluiddrucks mit der ersten Rate, während sich Bremskraftverstärkervakuum innerhalb des Schwelldruckbereichs bezogen auf Atmosphärendruck befindet.
Durch Erhöhen des Bremsleitungsfluiddrucks proportional zur Bremspedalkraft, unabhängig davon, ob Vakuum für eine Bremskraftverstärkerarbeitskammer zur Verfügung steht, kann es möglich sein, das Fahrzeugbremsenbetätigungsempfinden des Fahrers zu verbessern. Zum Beispiel kann Bremsleitungsfluiddruck bezüglich der Bremspedalkraft mit einer ersten Rate zunehmen, wenn Vakuum für einen Bremskraftverstärker zur Verfügung steht. Wenn bei weiterer Zunahme der Bremspedalkraft kein zusätzliches Vakuum zur Verfügung steht, kann eine Hydraulikpumpe aktiviert werden, und ihre Ausgabe kann zur Erhöhung des Bremsleitungsfluiddrucks mit einer ersten Rate eingestellt werden, so dass das Fehlen zusätzlichen Vakuums dem Fahrer nicht so auffällt. Auf diese Weise kann selbst bei Fehlen zusätzlichen Bremskraftverstärkervakuums eine Zunahme der Bremskraft proportional zur Bremspedalkraft aufrechterhalten werden.
Die vorliegende Beschreibung kann mehrere Vorteile bieten. Insbesondere kann der Ansatz durch Aufrechterhalten einer erwarteten Bremsbetätigungsrate selbst bei Vorliegen einer begrenzten Bremskraftverstärkervakuummenge ein verbessertes Fahrerlebnis liefern. Ferner kann der Ansatz der Kraftmaschine gestatten, effizienter zu arbeiten, da die Kraftmaschine möglicherweise nicht in einen Vakuumerzeugungsmodus überführt werden muss, wenn das Bremssystemvakuum niedrig ist. Darüber hinaus kann der Ansatz ein sich steifer anfühlendes Bremspedal für einen Fahrer weniger auffällig machen.
Die obigen Vorteile und andere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Beschreibung gehen aus der folgenden ausführlichen Beschreibung, alleine betrachtet oder in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, leicht hervor.
Es versteht sich, dass die obige Kurzdarstellung dazu vorgesehen ist, in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten vorzustellen, die in der ausführlichen Beschreibung näher beschrieben werden. Sie soll keine Schlüssel- oder wesentlichen Merkmale des beanspruchten Erfindungsgegenstands aufzeigen, dessen Schutzbereich einzig durch die der ausführlichen Beschreibung folgenden Ansprüche definiert wird. Des Weiteren ist der beanspruchte Erfindungsgegenstand nicht auf Implementierungen beschränkt, die irgendwelche oben oder in irgendeinem anderen Teil dieser Offenbarung angeführten Nachteile lösen.
1 zeigt eine schematische Darstellung einer Kraftmaschine und eines Teils eines Bremssystems;
2 und 3 zeigen beispielhafte Fahrzeugbremssysteme, bei denen das Verfahren von 6 zum Betrieb der Fahrzeugbremsen angewandt werden kann;
4 zeigt ein beispielhaftes Diagramm von Betriebseigenschaften für einen Ansatz zur Betätigung von Fahrzeugbremsen nach dem Stand der Technik;
5 zeigt ein beispielhaftes Diagramm von Betriebseigenschaften für die Betätigung von Fahrzeugbremsen über das Verfahren von 6; und
6 zeigt ein beispielhaftes Verfahren zur Betätigung von Fahrzeugbremsen.
Die vorliegende Beschreibung betrifft die Verbesserung von Fahrzeugbremsenbetätigung. 1 zeigt ein beispielhaftes System zur Bereitstellung von Vakuum für ein Fahrzeug. 2 und 3 zeigen detailliertere Ansichten beispielhafter Fahrzeugbremssysteme. 4 zeigt ein Diagramm von Betriebseigenschaften für einen Ansatz zur Betätigung von Fahrzeugbremsen nach dem Stand der Technik. 5 zeigt ein Diagramm von Betriebseigenschaften für die Betätigung von Fahrzeugbremsen gemäß dem vorliegenden Ansatz. Schließlich wird ein Verfahren zur Betätigung von Fahrzeugbremsen in 6 gezeigt.
Auf 1 Bezug nehmend, wird eine mehrere Zylinder, von denen ein Zylinder in 1 gezeigt wird, umfassende Brennkraftmaschine 10 durch eine elektronische Kraftmaschinensteuerung 12 gesteuert. Die Kraftmaschine 10 enthält eine Brennkammer 30 und Zylinderwände 32 mit einem darin positionierten Kolben 36, der mit einer Kurbelwelle 40 verbunden ist. Die Brennkammer 30 steht in der Darstellung über ein Einlassventil 52 und ein Auslassventil 54 mit einem Einlasskrümmer 44 bzw. einem Auslasskrümmer 48 in Verbindung. Jedes Einlass- und Auslassventil kann durch einen Einlassnocken 51 und einen Auslassnocken 53 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.
In der Darstellung ist das Kraftstoffeinspritzventil 66 so positioniert, dass es Kraftstoff direkt in die Brennkammer 30 einspritzt, was dem Fachmann als Direkteinspritzung bekannt ist. Als Alternative dazu kann Kraftstoff zu einem Einlasskanal eingespritzt werden, was dem Fachmann als Einlasskanaleinspritzung bekannt ist. Das Kraftstoffeinspritzventil 66 liefert flüssigen Kraftstoff proportional zu der Impulsbreite des Signals FPW von der Steuerung 12. Kraftstoff wird von einem (nicht gezeigten) Kraftstoffsystem, das einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe und eine (nicht gezeigte) Kraftstoff-Verteilerleitung enthält, an das Kraftstoffeinspritzventil 66 geliefert. Das Kraftstoffeinspritzventil 66 erhält Betriebsstrom von einem Treiber 68, der auf die Steuerung 12 reagiert. Außerdem steht der Einlasskrümmer 44 in der Darstellung mit einer optionalen elektronischen Drosselklappe 62 in Verbindung, die eine Position der Drosselplatte 64 verstellt, um Luftstrom von der Einlassverstärkerkammer 46 zu steuern.
Ein Verdichter 162 saugt Luft aus dem Lufteinlass 42 zur Versorgung einer Verstärkerkammer 46. Abgase drehen eine Turbine 164, die über eine Welle 161 mit dem Verdichter 162 verbunden ist. Ein Verdichterbypassventil 158 kann über ein Signal von der Steuerung 12 elektrisch betätigt werden. Das Verdichterbypassventil 158 gestattet, dass druckbeaufschlagte Luft zum Verdichtereinlass zurück zirkuliert wird, um Aufladedruck zu begrenzen. Ebenso gestattet ein Wastegate-Steller 72, dass Abgase die Turbine 164 umgehen, so dass Aufladedruck unter variierenden Betriebsbedingungen gesteuert werden kann.
Fahrzeugsystemen wird Vakuum über eine Vakuumbereitstellungsvorrichtung 24 zugeführt. Der Verdichter 162 stellt Druckluft als ein Treibmedium über einen Kanal 31 mit konvergierendem Abschnitt 35 der Vakuumbereitstellungsvorrichtung 24 (zum Beispiel ein Ejektor) bereit. Das Treibmedium wird mit Luft aus dem Vakuumbehälter 138 über den Vakuumanschlusskanal 37 und das Rückschlagventil 60 kombiniert. Das Rückschlagventil 60 gestattet Strom, wenn der über den Ejektor im Vakuumanschlusskanal 37 erzeugte Druck niedriger ist als der Druck im Behälter 138. Mischluft tritt am divergierenden Abschnitt 33 aus. In einigen Beispielen kann der Vakuumbehälter 138 als ein Vakuumsystembehälter bezeichnet werden, da er Vakuum im gesamten Vakuumsystem zuführen kann und da der Bremskraftverstärker 140 auch einen Vakuumbehälter enthalten kann. Druck im Behälter 138 kann über einen Vakuumbehälterdrucksensor 193 überwacht werden. Der Vakuumsystembehälter 138 liefert dem Bremskraftverstärker 140 Vakuum über das Rückschlagventil 65. Das Rückschlagventil 65 gestattet, dass Luft aus dem Bremskraftverstärker 140 in den Vakuumsystembehälter 138 eintritt und verhindert im Wesentlichen, dass Luft aus dem Vakuumsystembehälter 138 in den Bremskraftverstärker 140 eintritt. Der Vakuumsystembehälter 138 kann auch anderen Vakuumverbrauchern, wie zum Beispiel Turbolader-Wastegate-Stellern, Heizungs- und Belüftungsaktuatoren, Triebstrangaktuatoren (zum Beispiel Vierradantrieb-Aktuatoren), Kraftstoffdampfentlüftungssystemen, der Kraftmaschinenkurbelgehäuse-Entlüftung und Kraftstoffsystemlecktestsystemen, Vakuum zuführen. Das Rückschlagventil 61 begrenzt Luftstrom von Sekundärvakuumverbrauchern (zum Beispiel Vakuumverbrauchern, bei denen es sich nicht um das Fahrzeugbremssystem handelt) zum Vakuumsystembehälter 138. Der Bremskraftverstärker 140 kann einen inneren Vakuumbehälter enthalten und er kann durch den Fuß 152 über das Bremspedal 150 dem Hauptzylinder 148 zur Betätigung der (nicht gezeigten) Fahrzeugbremsen zugeführte Kraft verstärken. Der Bremskraftverstärker 140 und die Bremse 150 sind Teil des Fahrzeugbremssystems 101.
Eine verteilerlose Zündanlage 88 liefert über eine Zündkerze 92 als Reaktion auf die Steuerung 12 einen Zündfunken zur Brennkammer 30. In der Darstellung ist eine Universal-Lambdasonde 126 (UEGO-Sonde, UEGO – Universal Exhaust Gas Oxygen, Universal-Abgas-Sauerstoffgehalt) stromaufwärts einer Abgasnachbehandlungsvorrichtung 70 mit dem Auslasskrümmer 48 verbunden. Als Alternative dazu kann anstelle der UEGO-Sonde 126 eine Zweizustands-Lambdasonde eingesetzt werden.
Der Katalysator 70 kann in einem Beispiel mehrere Katalysator-Bricks enthalten. In einem anderen Beispiel können mehrere Abgasreinigungssysteme, jeweils mit mehreren Bricks, verwendet werden. Der Katalysator 70 kann in einem Beispiel ein Dreiwege-Katalysator sein.
In der Darstellung von 1 ist die Steuerung 12 ein herkömmlicher Mikrocomputer, der eine Mikroprozessoreinheit 102, Eingangs-/Ausgangs-Ports (I/O) 104, einen Nurlesespeicher (ROM) 106, einen Direktzugriffsspeicher (RAM) 108, einen Erhaltungsspeicher (KAM) 110 und einen herkömmlichen Datenbus enthält. Die Steuerung 12 erhält in der Darstellung neben den zuvor besprochenen Signalen verschiedene Signale von mit der Kraftmaschine 10 gekoppelten Sensoren, darunter die Kraftmaschinenkühlmitteltemperatur (ECT) von dem mit der Kühlhülse 114 gekoppelten Temperatursensor 112; einen mit einem Fahrpedal 130 gekoppelten Positionssensor 134 zur Erfassung der durch den Fuß 132 eingestellten Fahrpedalstellung; einen Stellungssensor 154, der mit dem Bremspedal 150 gekoppelt ist, zum Erfassen der Bremspedalstellung; einen Klopfsensor zur Bestimmung der Zündung von Endgasen (nicht gezeigt); eine Messung eines Einlasskrümmerdrucks (MAP) von dem mit dem Einlasskrümmer 44 gekoppelten Drucksensor 121; eine Messung von Aufladedruck von dem mit der Aufladekammer 46 gekoppelten Drucksensor 122; einen Kraftmaschinenpositionssensor von einem Hall-Effekt-Sensor 118, der die Stellung der Kurbelwelle 40 erfasst; eine Messung von in die Kraftmaschine eintretender Luftmasse von dem Sensor 120 (zum Beispiel einem Heißdraht-Luftmengenmesser); und eine Messung der Drosselklappenstellung vom Sensor 58. Es kann auch Barometerdruck zur Verarbeitung durch die Steuerung 12 erfasst werden (Sensor nicht gezeigt). Gemäß einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Beschreibung erzeugt der Kraftmaschinenpositionssensor 118 bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle eine vorbestimmte Anzahl gleichmäßig beabstandeter Impulse, aus denen die Kraftmaschinendrehzahl (RPM – U/min) bestimmt werden kann.
In einigen Beispielen kann die Kraftmaschine mit einem Elektromotor/Batteriesystem in einem Hybridfahrzeug gekoppelt sein. Das Hybridfahrzeug kann eine Parallelkonfiguration, Reihenkonfiguration oder eine Variation oder Kombinationen davon umfassen. Des Weiteren können in einigen Beispielen andere Kraftmaschinenkonfigurationen eingesetzt werden, zum Beispiel ein Dieselmotor.
Im Betrieb erfährt jeder Zylinder in der Kraftmaschine 10 in der Regel einen Viertaktprozess: der Prozess umfasst den Ansaughub, den Verdichtungshub, den Arbeitshub und den Auslasshub. Während des Ansaughubs schließt sich allgemein das Auslassventil 54 und das Einlassventil 52 öffnet sich. Über den Einlasskrümmer 44 wird Luft in die Brennkammer 30 eingeleitet, und der Kolben 36 bewegt sich zum Boden des Zylinders, um das Volumen in der Brennkammer 30 zu vergrößern. Die Position, in der sich der Kolben 36 nahe dem Boden des Zylinders und am Ende seines Hubs befindet (zum Beispiel, wenn die Brennkammer 30 ihr größtes Volumen aufweist), wird in der Regel von dem Fachmann als unterer Totpunkt (uT) bezeichnet. Während des Verdichtungshubs sind das Einlassventil 52 und das Auslassventil 54 geschlossen. Der Kolben 36 bewegt sich zum Zylinderkopf, um die Luft in der Brennkammer 30 zu komprimieren. Der Punkt, an dem sich der Kolben 36 an seinem Hubende befindet und am nächsten zum Zylinderkopf liegt (zum Beispiel, wenn die Brennkammer 30 ihr kleinstes Volumen aufweist), wird vom Fachmann in der Regel als oberer Totpunkt (oT) bezeichnet. Bei einem im Folgenden als Einspritzung bezeichneten Vorgang wird Kraftstoff in die Brennkammer eingeleitet. Bei einem im Folgenden als Zündung bezeichneten Vorgang wird der eingespritzte Kraftstoff durch ein bekanntes Zündmittel, wie zum Beispiel eine Zündkerze 92, gezündet, was zur Verbrennung führt. Während des Arbeitshubs drücken die expandierenden Gase den Kolben 36 zum uT zurück. Die Kurbelwelle 40 wandelt Kolbenbewegung in ein Drehmoment der Drehwelle um. Schließlich öffnet sich das Auslassventil 54 während des Auslasshubs, um das verbrannte Luft-Kraftstoff-Gemisch zum Auslasskrümmer 48 abzugeben, und der Kolben kehrt zum oT zurück. Es sei darauf hingewiesen, dass Obiges nur als Beispiel gezeigt wird und dass die Zeitpunkte des Öffnens und/oder Schließens des Einlassund Auslassventils variieren können, um eine positive oder negative Ventilüberschneidung, spätes Schließen des Einlassventils oder verschiedene andere Beispiele zu liefern.
Nunmehr auf 2 Bezug nehmend, wird ein erstes beispielhaftes Bremssystem gezeigt, bei dem das Verfahren von 6 angewandt werden kann. Das Bremssystem 101 von 2 kann bei dem in 1 gezeigt Motor enthalten sein. Hydraulikleitungen sind durchgezogen gezeigt, elektrische Verbindungen sind gestrichelt gezeigt und pneumatische Verbindungen sind strichpunktiert gezeigt.
Das Bremssystem 101 enthält ein Bremspedal 150 und einen Bremsenstellungssensor 154. In einigen Beispielen kann das Bremssystem 101 auch einen Bremspedalkraftsensor 251 enthalten. Das Bremspedal 150 kann durch den Fuß 152 zum Bewegen der Stange 213 betätigt werden. Der Fuß 152 kann durch den Bremskraftverstärker 140 unterstützt werden, um die Stange 213 zur Druckbeaufschlagung von Fluid im Hauptzylinder 148 zu drängen, so dass Druck in der ersten Bremsleitung 231 und in der zweiten Bremsleitung 232 ansteigt, wenn das Bremspedal 150 niedergedrückt wird. Der Bremskraftverstärker 140 enthält eine Membran 250, die mit der Stange 213 gekoppelt ist und an die Vakuum Kraft angelegt, um Öl im Hauptzylinder 148 mit Druck zu beaufschlagen. Der Bremskraftverstärker 140 enthält eine Arbeitskammer 247, eine Unterdruckkammer 248 und eine Rückstellfeder 270. In diesem Beispiel empfängt die Arbeitskammer 247 gezielt Luft von einer Hochdruckquelle, bei der es sich um Atmosphärendruck handelt. Wenn das Bremspedal niedergedrückt wird, erhöht sich mit der Verdrängung von Vakuum mit Umgebungsluft der Druck in der Arbeitskammer 247. Der Drucksensor 258 erfasst Druck in der Arbeitskammer 247. Der Drucksensor 257 erfasst Druck in der Vakuumkammer 248.
Der Vakuumbehälter 138 versorgt dem Bremskraftverstärker 140 über das Rückschlagventil 65 mit Vakuum. Druck im Vakuumbehälter 138 wird über den Drucksensor 193 erfasst. In einigen Beispielen kann der Vakuumbehälter 138 in den Bremskraftverstärker 140 integriert sein. Vakuum wird dem Vakuumbehälter 138 über das Rückschlagventil 60 zugeführt. Vakuum wird dem Rückschlagventil 60 über den Motoreinlasskrümmer oder eine Vorrichtung, wie beispielsweise einen Ejektor, zugeführt.
Die in 2 gezeigten zahlreichen Hydraulikventile dienen den vielen Zwecken des Bremssystems. Wenn sich die Ventile in ihrer Standardstellung befinden, arbeitet das System, als ob keine elektronische Steuerung vorliegen würde. Wenn die Ventile und Motoren betätigt sind, stellt es das Vermögen bereit, Hydraulikdruck an die Räder oder Rädergruppen anzulegen oder davon abzulassen, um vielen Zwecken zu dienen, darunter optimierte Brems- und Schlupfregelung. Der Hauptzylinder 148 kann den Bremsen 290 zum Anhalten der Drehung der Räder 291 Drucköl zuführen. Normalerweise geöffnete Ventile 210 und normalerweise geschlossene Ventile 212 steuern den Strom des Druckfluids vom Hauptzylinder 148 und/oder von den Hydraulikpumpen 204 und 206. Insbesondere können normalerweise geöffnete Ventile 210 und normalerweise geschlossene Ventile 212 die Ausgabe der Hydraulikbremspumpen 204 und 206 zum Hauptzylinder 148 isolieren, wenn die Hydraulikpumpen 204 und 206 in Betrieb sind. Die Hydraulikpumpen 204 und 206 werden durch den Motor 202 betrieben, und der Motor 202 wird von der Steuerung 12 gesteuert. Der Ausgangsdruck der Pumpen 204 und 206 kann durch optionale Drucksensoren 287 und 288 überwacht werden. Die Öffnungen 255 begrenzen Druckänderungen im System, und Speicher 220 gestatten ein Ablassen des Drucks in den Bremsen, wenn normalerweise geschlossene Ventile stromaufwärts der Speicher geschlossen sind. Die Rückschlagventile 230 begrenzen den Strom zwischen dem Hauptzylinder 148 und den Hydraulikpumpen 204 und 206. Der Ausgangsdruck des Hauptzylinders 148 kann über die Drucksensoren 281 und 282 überwacht werden. Die Rückschlagventile 241 verhindern, dass Fluid von den Hydraulikpumpen 204 und 206 zum Hauptzylinder 148 strömt. Die normalerweise geschlossenen Stromregelventile 243 können geöffnet werden, wenn Vakuum in der Arbeitskammer 247 des Bremskraftverstärkers 140 abgebaut ist und Bremspedalbetätigungskraft zunimmt, so dass die Hydraulikpumpen 204 und 206 Druck von den Bremsen 290 zugeführtem Fluid erhöhen können. Das linke Vorderrad des Fahrzeugs wird mit FL (front left) bezeichnet, das rechte Vorderrad wird mit FR (front right) bezeichnet, das rechte Hinterrad wird mit RR (right rear) bezeichnet, und das linke Hinterrad wird mit RL (rear left) bezeichnet.
Nunmehr auf 3 Bezug nehmend, wird ein zweites beispielhaftes Fahrzeugbremssystem gezeigt. Das zweite Fahrzeugbremssystem ist mit dem in 2 gezeigten Fahrzeugbremssystem identisch, außer, dass das System von 3 eine Vakuumpumpe 302 und ein Regelventil 304 enthält. Die Komponenten von 3, die den in 2 gezeigten Komponenten entsprechen, sind mit den gleichen numerischen Identifikatoren bezeichnet.
Das Fahrzeugbremssystem von 3 enthält eine Vakuumpumpe oder einen Verdichter 302, der Luft in die Arbeitsseite 247 des Bremskraftverstärkers 140 ablässt. Durch Erhöhen des Drucks in der Arbeitsseite 247 auf einen über Atmosphärendruck liegenden Druck kann an die Stange 213 zusätzliche Kraft angelegt werden, um den die Bremsen 290 betätigenden Fuß 152 zu unterstützen. Somit empfängt in diesem Beispiel die Arbeitskammer 247 gezielt Luft von einer Hochdruckquelle, die an eine Pumpe oder einen Verdichter abgegeben wird. Das Ventil 304 gestattet Luftstrom von der Pumpe 302 in den Bremskraftverstärker 140 oder an die Atmosphäre, in Abhängigkeit davon, ob das Bremspedal 150 betätigt worden ist oder nicht. Auf diese Weise kann das Bremssystem von 3 den Fuß 152 sogar noch mehr unterstützen als das System von 2. Die Funktion des Ventils 304 besteht darin, Druck gezielt an die Arbeitskammer 247 anzulegen. Luftdruck kann im Volumen zwischen der Pumpe 302 und dem Ventil 304 gespeichert werden. Das Ventil 304 kann entweder durch ein elektronisches Steuermodul gesteuert werden oder basierend auf Bremspedalkraft mechanisch gesteuert werden.
Somit stellt das System der 1–3 ein System zum Betätigen von Fahrzeugbremsen bereit, umfassend: Fahrzeugbremsen; ein Bremspedal; einen mit dem Bremspedal gekoppelten Vakuumbremskraftverstärker, der mit den Fahrzeugbremsen in Strömungsverbindung steht; einen hydraulischen Bremskraftverstärker, der mit den Fahrzeugbremsen in Strömungsverbindung steht; und eine Steuerung, die in einem nichtflüchtigen Speicher gespeicherte ausführbare Anweisungen enthält, um Ausgabe von der hydraulischen Bremspumpe basierend auf einer Rate, mit der der Vakuumbremskraftverstärker die Erhöhung des Bremsleitungsfluiddrucks unterstützt, als Reaktion auf Betätigung des Bremspedals zu erhöhen. Die Rate, mit der der Vakuumbremskraftverstärker die Erhöhung des Bremsleitungsfluiddrucks unterstützt, basiert auf der Steigung des Bremsleitungsfluiddrucks gegenüber der Bremspedalbetätigungskraft.
In einigen Beispielen umfasst das System, dass Ausgabe von der hydraulischen Bremspumpe als Reaktion darauf, dass eine Bremskraftverstärkerarbeitskammervakuumhöhe innerhalb eines Schwelldruckbereichs bezogen auf Atmosphärendruck liegt, erhöht wird. Ferner umfasst das System zusätzliche Anweisungen zum Reduzieren der Bremskraftverstärkervakuumausgabe als Reaktion auf Erhöhen von Vakuum in einem Vakuumbehälter. Ferner umfasst das System zusätzliche Anweisungen zum Schätzen von Bremspedalkraft anhand von Hydraulikkraft, pneumatischer Kraft und Federkraft. Ferner umfasst das System zusätzliche Anweisungen zum Schätzen der Rate, mit der der Vakuumbremskraftverstärker die Erhöhung des Bremsleitungsfluiddrucks unterstützt.
Ferner umfasst das System einen Bremspedalkraftsensor, und dass Ausgabe von der hydraulischen Bremspumpe als Reaktion auf Ausgabe vom Bremspedalkraftsensor eingestellt wird.
Nunmehr auf 4 Bezug nehmend, wird daran ein beispielhaftes Diagramm von Betriebseigenschaften eines Ansatzes zur Betätigung von Fahrzeugbremsen nach dem Stand der Technik gezeigt. Die X-Achse stellt Bremspedalbetätigungskraft dar, und die Bremspedalbetätigungskraft nimmt in Richtung des Pfeils der X-Achse zu. Die Y-Achse stellt Bremsleitungsdruck dar, und der Bremsleitungsdruck nimmt in Richtung des Pfeils der Y-Achse zu. Die vertikalen Markierungen F0–F2 zeigen Bremspedalbetätigungskräfte, die von Interesse sind. Ferner befindet sich dem Bremskraftverstärker zur Verfügung stehendes Vakuum auf einer konstanten Höhe und ist in seiner Menge nicht begrenzt (zum Beispiel 0, 6 bar).
Das Liniensegment 402 zeigt, dass der Bremsleitungsdruck proportional mit der Zunahme der Bremspedalbetätigungskraft nach einem anfänglichen Bremspedalbetätigungskraftversatz F1 zunimmt, bis die Kraft F2 erreicht ist (affine Beziehung). Zwischen der Bremspedalbetätigungskraft F1 und der Bremspedalbetätigungskraft F2 liegt der Bremskraftverstärkerarbeitskammerdruck unter Atmosphärendruck, und die Bremskraftverstärkervakuumkammer befindet sich auf der zur Verfügung stehenden Vakuumhöhe (zum Beispiel 0, 6 bar). Bei Kraft F2 ist der Bremskraftverstärker in seinem Vermögen, das Betätigen von Fahrzeugbremsen zu unterstützen, gesättigt, da das zur Verfügung stehende Vakuum an den Bremskraftverstärker angelegt ist und da der Bremskraftverstärkerarbeitskammerdruck Atmosphärendruck erreicht hat. Da kein zusätzliches Vakuum zur Verfügung steht und da Atmosphärendruck die Bremskraftverstärkerarbeitskammerdruckgrenze erreicht hat, rührt jegliche weitere Erhöhung des Bremsleitungsfluiddrucks allein aus der Erhöhung der Bremspedalbetätigungskraft her und nicht aus der Vakuumunterstützung.
Zwischen den Bremspedalbetätigungskräften F2 und F3 erhöht sich der Bremsleitungsfluiddruck mit einer langsameren Rate bezüglich der Bremspedalbetätigungskraft als sich der Bremsleitungsfluiddruck bezüglich der Bremspedalbetätigungskraft erhöhte, bevor die Bremspedalbetätigungskraft F2 erreicht war. Das Liniensegment 404 stellt dar, dass die Zunahmerate des Bremsleitungsfluiddrucks im Vergleich zum Bremsleitungsfluiddruck am Liniensegment 402 abnimmt. Das Bremskraftverstärkerarbeitskammervakuum ist kleiner gleich null (zum Beispiel Atmosphärendruck) und der Bremskraftverstärkervakuumkammerdruck befindet sich auf der zur Verfügung stehenden Vakuumhöhe. Wenn die Bremsleitungsfluiddruckzunahmerate bezüglich einer Erhöhung der Bremspedalbetätigungskraft reduziert ist, wie durch das Liniensegment 404 gezeigt, bemerkt der Fahrer möglicherweise, dass die Bremskraft bei gleicher Bremspedalbetätigungskraftrate reduziert ist. Folglich könnte der Fahrer dies zur Kenntnis nehmen und an der Art und Weise, wie Fahrzeugbremsen betätigt werden, Anstoß nehmen. Ferner bewegt sich das Bremspedal bei einer gegebenen Erhöhung der Bremspedalbetätigungskraft nicht so weit, da kein Vakuum die Bremspedalbetätigungskraft bei der Erhöhung des Bremsleitungsfluiddrucks unterstützt. Somit kann die Bremsleistung unter Bedingungen zwischen der Bremspedalbetätigungskraft F2 und der Bremspedalbetätigungskraft F3 beeinträchtigt werden.
Bei der Bremspedalbetätigungskraft F3 wird eine Hydraulikpumpe aktiviert, und der Bremsleitungsfluiddruck nimmt schrittweise zu. Die Hydraulikpumpen- und Hydraulikbremskraftunterstützung wird erst dann aktiv, wenn die Bremspedalbetätigungskraft die Kraft F3 erreicht. Durch schrittweises Erhöhen des Bremsleitungsfluiddrucks nach Reduzieren der Bremsleitungsfluiddruckzunahmerate kann es möglich sein, die Fahrzeuganhaltekraft zu erhöhen. Die schrittweise Änderung der Bremskraft könnte für den Fahrer jedoch störend sein. Somit können die in 4 gezeigten Betriebseigenschaften weniger wünschenswert sein.
Nunmehr auf 5 Bezug nehmend, werden Betriebseigenschaften des Fahrzeugbremsverfahrens von 6 gezeigt. Das Diagramm in 5 ist mit den gleichen Koordinaten wie das Diagramm von 4 versehen. Der Kürze halber wird deshalb eine Beschreibung der Diagrammachse weggelassen. Die Bedingungen von 5 sind im Wesentlichen die gleichen Bedingungen wie die von 4.
In diesem Beispiel beginnt Bremsleitungsfluiddruck bei der Bremspedalbetätigungskraft F1 anzusteigen, und die Rate der Bremsleitungsfluiddruckzunahme zwischen der Bremspedalbetätigungskraft F1 und der Bremspedalbetätigungskraft F2 ist die gleiche Rate, wie in 4 gezeigt. Die Rate der Bremsleitungsfluiddruckzunahme wird nämlich durch das gleiche Liniensegment 402 gezeigt, wie in 4 gezeigt.
Bei Bremspedalbetätigungskraft F2 wird Ausgabe von einer Hydraulikpumpe an Fahrzeugbremsen angelegt, und die Rate der Bremsleitungsfluiddruckzunahme wird über der Bremspedalbetätigungskraft F2 gehalten. Das gestrichelte Liniensegment 502 stellt die Bremspedalbetätigungskraft dar, wo Ausgabe einer Hydraulikpumpe den Fahrer bei der Betätigung der Fahrzeugbremsen mit einer Rate unterstützt, die die gleiche pro Einheit der Bremspedalbetätigungskraftzunahme wie vor Erreichen der Bremspedalbetätigungskraft F2 ist. Somit ist die Beziehung zwischen Bremsleitungsfluiddruck und Bremspedalbetätigungskraft eine lineare Beziehung mit einer im Wesentlichen konstanten Steigung (zum Beispiel innerhalb von + 10% der ursprünglichen Änderungsrate des Bremsleitungsfluiddrucks). Durch Betreiben der Hydraulikpumpe zur Unterstützung des die Fahrzeugbremsen betätigenden Fahrers kann es möglich sein, die Verringerung des Bremsleitungsfluiddrucks, nachdem das Bremskraftverstärkerarbeitskammervakuum Atmosphärendruck erreicht hat, zu reduzieren oder zu beseitigen. Obgleich sich das Bremspedal ferner steifer anfühlen kann, da keine weitere Bremskraftverstärkerunterstützung zur Verfügung steht, kann die Bremszunahmerate mit der Bremspedalbetätigungskraft aufrechterhalten werden, so dass die Fahrzeugbremsleistung für den Fahrer gleich zu sein scheint.
Nunmehr auf 6 Bezug nehmend, wird ein Verfahren zur Betätigung von Fahrzeugbremsen gezeigt. Das Verfahren von 6 kann als ausführbare Anweisungen in dem nichtflüchtigen Speicher eines Bremssystems, wie in den 1–3 gezeigt, gespeichert sein. Ferner kann das Verfahren von 6 die in 5 gezeigten Betriebseigenschaften bereitstellen.
Bei 602 beurteilt das Verfahren 600, ob Fahrzeugbremsen betätigt sind oder nicht. In einem Beispiel bestimmt das Verfahren 600 als Reaktion auf eine erfasste Bremsenstellung, dass Fahrzeugbremsen betätigt sind. In anderen Beispielen beurteilt das Verfahren 600 als Reaktion auf eine Bremsbetätigungskraft, dass Bremsen betätigt sind. Wenn das Verfahren 600 urteilt, dass Bremsen betätigt sind, ist die Antwort ja, und das Verfahren 600 geht auf 606 über. Ansonsten ist die Antwort nein, und das Verfahren 600 geht zum Ende.
Bei 606 bestimmt das Verfahren 600 Bremskraftverstärkervakuumhöhen. Wenn der Bremskraftverstärker eine Vakuumkammer enthält, die sich auf dem Druck im Vakuumbehälter befindet, kann das Verfahren 600 das bei 604 gemessene Vakuum für den Bremskraftverstärker verwenden. In einigen Beispielen kann die Bremskraftverstärkervakuumhöhe anhand eines Drucksensors bestimmt werden, auf den die Bremskraftverstärkervakuumkammer einwirkt. Weiterhin bestimmt das Verfahren 600 die Vakuumhöhe in der Arbeitskammer des Bremskraftverstärkers. Die Vakuumhöhe in der Bremskraftverstärkerarbeitskammer wird durch Abtastung von Druck in der Arbeitskammer bestimmt. Wenn der Druck unter Atmosphärendruck liegt, befindet sich die Bremskraftverstärkerarbeitskammer auf einem Vakuum. Nach Bestimmung der Bremskraftverstärkervakuumhöhen geht das Verfahren 600 auf 608 über.
Bei 608 bestimmt das Verfahren 600 Bremsleitungsfluiddrücke. Zur Berechnung der Bremspedalkraft wird der Hauptzylinderdruck verwendet (kombiniert mit pneumatischen Kräften). In dem Fall, dass die Hydraulikpumpe eingesetzt ist, werden andere Hydraulikdruckmessungen (zum Beispiel von Sensoren) verwendet, um die Sollbremsleitungs- oder Radzylinderdrücke festzustellen. Nach Bestimmung der Bremsleitungsfluiddruck geht das Verfahren 600 auf 610 über.
Bei 610 bestimmt das Verfahren 600 die durch den Hauptzylinder angelegte Hydraulikkraft. Die Hydraulikkraft vom Hauptzylinder wird durch Addieren der vom Hauptzylinder ausgegebenen Öldrücke, wie bei 608 bestimmt, und Multiplizieren des Ergebnisses mit der Hauptzylinderkolbenfläche bestimmt. Nach Bestimmung der Hydraulikkraft vom Hauptzylinder geht das Verfahren 600 auf 612 über.
Bei 612 bestimmt das Verfahren 600 die durch den Bremskraftverstärker an den Hauptzylinder angelegte pneumatische Kraft. In einem Beispiel subtrahiert das Verfahren 600 die Bremskraftverstärkerarbeitskammervakuumhöhe von der Vakuumkammervakuumhöhe und multipliziert das Ergebnis mit der Bremskraftverstärkermembranfläche, um die durch den Bremskraftverstärker an den Hauptzylinder angelegte pneumatische Kraft zu bestimmen. Nach Bestimmung der pneumatischen Kraft geht das Verfahren 600 auf 614 über.
Bei 614 bestimmt das Verfahren 600 einen Bremspedal-zu-Stangenkraft-Multiplikationsfaktor. Der Bremspedal-zu-Stangenkraft-Multiplikationsfaktor ist eine Konstante, die durch das mechanische Gestänge zwischen dem Bremspedal und der Aktuatorstange, die sich durch den Bremskraftverstärker und den Hauptzylinder erstreckt, bestimmt wird. In einem Beispiel ist der Stangenkraft-Multiplikationsfaktor zum Beispiel 2, wodurch die an das Bremspedal angelegte Kraft zur Aktuatorstange verdoppelt wird. Ferner kann die Bremskraftverstärkerrückstellfeder als eine konstante Kraft, multipliziert mit der Strecke, über die die Feder komprimiert wird, bestimmt werden. Nach Bestimmung des Bremspedal-zu-Stangenkraft-Multiplikationsfaktors geht das Verfahren 600 auf 616 über.
Bei 616 bestimmt das Verfahren 600 die Bremspedalkraft. In Beispielen, in denen ein Bremspedalkraftsensor zur Verfügung steht, wird die Bremspedalkraftsensorausgabe in eine Bremspedalkraft umgewandelt. In anderen Beispielen wird die Bremspedalkraft durch Addieren der Hydraulikkraft, der pneumatischen Kraft und der Bremskraftverstärkerrückstellfederkraft und Dividieren des Ergebnisses durch den Bremspedal-zu-Stangenkraft-Multiplikationsfaktor bestimmt. Nach dem Bestimmen der Bremspedalkraft geht das Verfahren 600 auf 618 über.
Bei 618 bestimmt das Verfahren 600 die Beziehung zwischen Bremspedalkraft und Bremsleitungsfluiddruck. In einem Beispiel wird durch Speichern von Paaren von Bremsleitungsfluiddruck und Bremspedalbetätigungskraft, wie bei 616 und 618 bestimmt, eine Gerade oder Funktion erzeugt. Die Geradengleichung wird aus den Paaren bestimmt. Wenn die Beziehung zwischen Bremsleitungsfluiddruck und Bremspedalbetätigungskraft zum Beispiel eine Gerade ist, wie in 5 gezeigt, kann sie als y = mx + b ausgedrückt werden, wobei m die Steigung ist, y der Bremsleitungsfluiddruck ist und x die Bremspedalbetätigungskraft ist. Die Werte von m können als y₂ – y₁/x₂ – x₁ aufgelöst werden, wobei y₂ und x₂ Bremsleitungsfluiddruck und Bremspedalbetätigungskraft unter einer zweiten Bedingung sind und wobei y₁ und x₁ Bremsleitungsfluiddruck und Bremspedalbetätigungskraft unter einer zweiten Bedingung sind. Der Wert von b wird durch Einsetzen eines x – y-Paars in die Gleichung der Geraden (y = mx + b) aufgelöst. Nach Bestimmung der Beziehung zwischen Bremsleitungsfluiddruck und Bremspedalbetätigungskraft geht das Verfahren 600 auf 620 über.
Basierend auf Pedalkraft wird ein Sollbremsleitungs-(oder Radzylinder-)Druck berechnet. Der Solldruck wird von dem (aus Ventilen, Pumpen und einer elektronischen Steuerung bestehenden) hydraulischen Steuersystem gefordert.
Bei 620 beurteilt das Verfahren 600, ob in der Bremskraftverstärkerarbeitskammer befindliches Vakuum innerhalb eines Schwelldruckbereichs bezogen auf Atmosphärendruck liegt oder nicht. Vakuum in der Bremskraftverstärkerarbeitskammer verringert sich, und Vakuum in der Vakuumkammer bleibt auf einer zur Verfügung stehenden Vakuumhöhe (zum Beispiel der Vakuumhöhe im Vakuumbehälter), während der Fahrer das Bremspedal niederdrückt. Die Vakuumabnahme in der Bremskraftverstärkerarbeitskammer gestattet, dass sich die Bremskraftverstärkermembran zur Bremskraftverstärkervakuumkammer bewegt, wodurch die Stange bewegt wird und der Öldruck im Hauptzylinder erhöht wird. Wenn Vakuum in der Bremskraftverstärkerarbeitskammer innerhalb eines Schwelldruckbereichs bezogen auf Atmosphärendruck liegt, ist die Antwort ja, und das Verfahren 600 geht auf 622 über. Ansonsten ist die Antwort nein, und das Verfahren 600 geht zum Ende.
Wenn das Verfahren 600 zum Ende geht, werden die Fahrzeugbremsen lediglich durch Bremspedalbetätigungskraft und Vakuum- oder pneumatischer Unterstützung betätigt. Hydraulische Bremskraftunterstützung oder Druckbeaufschlagung der Bremskraftverstärkerarbeitskammer werden nicht angelegt, wenn der Druck in der Bremskraftverstärkerarbeitskammer nicht innerhalb eines Schwellbereichs bezogen auf Atmosphärendruck liegt.
Bei 622 stellt das Verfahren 600 den Ausgangsfluiddruck der Hydraulikpumpe dazu ein, die Beziehung zwischen dem Bremsleitungsfluiddruck und der Bremspedalbetätigungskraft zu verlängern. In einem Beispiel, in dem die Bremskraftverstärkerarbeitskammer mit einer ersten Hochdruckluftquelle (zum Beispiel Atmosphärendruck) und Luftdruck von einer zweiten Hochdruckluftquelle (zum Beispiel Ausgabe von einer Pumpe oder einem Verdichter) beaufschlagt werden kann, wird ein Luftstrom von der zweiten Hochdruckluftquelle regelndes Ventil als Reaktion auf Verstärken der Bremspedalbetätigungskraft geöffnet, um den Bremsleitungsfluiddruck mit der gleichen Rate zu erhöhen, wie wenn das Bremspedal betätigt wird und nur die erste Hochdruckluftquelle in pneumatischer Verbindung mit der Bremskraftverstärkerarbeitskammer steht. Auf diese Weise kann die Beziehung zwischen Bremsleitungsfluiddruck und Bremspedalbetätigungskraft auf einer gleichen Rate gehalten werden. Wenn das Bremssystem nur eine einzige pneumatische Hochdruckquelle enthält und sich der Bremskraftverstärkerarbeitskammerdruck innerhalb eines Schwelldruckbereichs der einzigen pneumatischen Hochdruckquelle befindet, oder wenn das Bremssystem eine zweite pneumatische Hochdruckquelle enthält und sich der Bremskraftverstärkerarbeitskammerdruck innerhalb eines Schwelldruckbereichs der zweiten pneumatischen Hochdruckquelle befindet, wird die Beziehung zwischen dem Bremsleitungsfluiddruck und der Bremsleitungsbetätigungskraft aufrechterhalten, um Bremsleitungsfluiddruck als Reaktion auf einen durch das Bremspedal angelegten Druck über eine Hydraulikquelle zu erhöhen.
Der Ausgangsfluiddruck der Hydraulikpumpe wird kurz vor Abbau des Bremskraftverstärkerarbeitskammervakuums auf Atmosphärendruck, oder bevor sich die Bremskraftverstärkerarbeitskammer innerhalb eines Schwellbereichs der pneumatischen Quelle mit dem höchsten Druck befindet, auf den Druck der Fluidausgabe durch den Hauptzylinder erhöht. In einigen Beispielen werden die normalerweise geschlossenen Ventile geöffnet (zum Beispiel 243 von 2), um die Hauptzylinderausgabe gegen die Ausgabe der Hydraulikpumpe zu isolieren. Fluid vom Hauptzylinder wird der Hydraulikpumpe zugeführt, und die Hydraulikpumpe erhöht den den Fahrzeugbremsen zugeführten Bremsleitungsfluiddruck mit Zunahme der Bremspedalbetätigungskraft. Insbesondere wird der Bremsleitungsfluiddruck basierend auf der bei 618 bestimmten Beziehung zwischen dem Bremsleitungsfluiddruck und der Bremspedalbetätigungskraft erhöht. Für jede inkrementale Erhöhung der Bremspedalbetätigungskraft wird Bremsleitungsfluiddruck allein durch die Hydraulikpumpe erhöht. Die Hydraulikpumpe erhöht ihren Ausgangsdruck basierend auf der Bremspedalbetätigungskraft und der Beziehung zwischen dem Bremsleitungsfluiddruck und der Bremspedalbetätigungskraft (wie zum Beispiel durch y = mx + b ausgedrückt). Das Bremspedal und der Bremskraftverstärker führen nicht mehr direkt Kraft zur Druckbeaufschlagung des Bremsleitungsfluiddrucks zu. Stattdessen liefert Ausgabe von der Hydraulikpumpe zunehmenden Bremsleitungsfluiddruck von Bedingungen, unter denen die Bremspedalbetätigungskraft zunimmt und das Bremskraftverstärkerarbeitskammervakuum auf innerhalb eines Schwelldruckbereichs bezogen auf Atmosphärendruck verringert wird. Wenn die Bremspedalbetätigungskraft abnimmt, sich aber das Bremskraftverstärkerarbeitskammervakuum immer noch innerhalb eines Schwelldruckbereichs bezogen auf Atmosphärendruck befindet, wird der Ausgangsöldruck der Hydraulikpumpe verringert, um der bei 618 bestimmten Beziehung zwischen Bremsleitungsfluiddruck und Bremspedalbetätigungskraft zu folgen. In einem Beispiel ist die Beziehung zwischen Bremsleitungsfluiddruck und Bremspedalbetätigungskraft die Gleichung der Linien 402 und 502 von 5, und der Bremsleitungsfluiddruck ist, wie durch Linie 502 gezeigt, verlängert.
Darüber hinaus kann das Verfahren 600 der Bremskraftverstärkerarbeitskammer durch Öffnen eines Ventils zwischen einem Verdichter und der Bremskraftverstärkerarbeitskammer Druckluft zuführen. Die Druckluft drückt die Bremskraftverstärkermembran zur Bremskraftverstärkervakuumkammer, um die Bremskraftverstärkerausgabe zu erhöhen. Unter solchen Bedingungen wird die Ausgabe aus der Hydraulikpumpe erst dann erhöht, wenn die Bremskraftverstärkerarbeitskammer einen vorbestimmten Druck erreicht.
Bei 624 beurteilt das Verfahren 600, ob das Bremskraftverstärkervakuum zunimmt oder ob das Bremskraftverstärkerarbeitskammervakuum zunimmt. Das Bremskraftverstärkerarbeitskammervakuum nimmt zu, während die Bremspedalbetätigungskraft auf unter einem Schwellwert reduziert wird. Das Bremskraftverstärkervakuum kann zunehmen, wenn das Kraftmaschineneinlasskrümmervakuum zunimmt oder wenn ein Ejektor eine geringe Vakuumhöhe zuführt. Das Bremskraftverstärkerversorgungsvakuum kann über einen Sensor im Vakuumbehälter oder über Messen von Vakuum in der Bremskraftverstärkervakuumkammer bestimmt werden. Das Bremskraftverstärkerarbeitskammervakuum kann über Erfassen von Vakuum in der Bremskraftverstärkerarbeitskammer bestimmt werden. Wenn das Verfahren 600 urteilt, dass das zur Verfügung stehende Bremskraftverstärkervakuum oder das Bremskraftverstärkerarbeitskammervakuum zunimmt, ist die Antwort ja, und das Verfahren 600 geht zu 626 über. Ansonsten ist die Antwort nein, und das Verfahren 600 endet.
Bei 626 reduziert das Verfahren 600 die Druckausgabe der Hydraulikpumpe mit Zunahme des zur Verfügung stehenden Vakuums oder des Bremskraftverstärkerarbeitskammervakuums. Wenn in einem Beispiel der Fluidausgangsdruck des Hauptzylinders nicht über ein Ventil von der Hydraulikpumpenausgabe isoliert wird, wird der Ausgangsdruck der Hydraulikpumpe proportional zu einer Zunahme der Menge des zur Verfügung stehenden Vakuums verringert. Durch Verringern der Hydraulikpumpenausgabe mit Zunahme des zur Verfügung stehenden Vakuums kann es möglich sein, die Möglichkeit einer unerwünschten Änderung des Bremsleitungsfluiddrucks zu reduzieren. Wenn das Bremskraftverstärkerarbeitskammervakuum zunimmt (zum Beispiel als Reaktion auf eine teilweise Freigabe des Bremspedals) kann der Ausgangsdruck der Hydraulikpumpe verringert werden, so dass die Beziehung zwischen Bremsleitungsfluiddruck und Bremspedalbetätigungskraft aufrechterhalten wird. Das Verfahren 600 reduzierte den Ausgangsdruck der Hydraulikpumpe als Reaktion auf eine Zunahme des Bremskraftverstärkervakuums oder eine Zunahme des zur Verfügung stehenden Vakuums und endet.
Somit stellt das Verfahren von 6 ein Verfahren zur Betätigung von Fahrzeugbremsen bereit, umfassend: Erhöhen eines Bremsleitungsfluiddrucks als Reaktion auf Bremspedalkraft mit einer ersten Rate, während Bremskraftverstärkervakuum unter einem Behältervakuum liegt; und Erhöhen des Bremsleitungsfluiddrucks mit der ersten Rate, während Bremskraftverstärkerarbeitskammervakuum innerhalb eines Schwelldruckbereichs bezogen auf Atmosphärendruck liegt. Das Verfahren umfasst, dass der Bremsleitungsfluiddruck über eine Hydraulikpumpe erhöht wird, während das Bremskraftverstärkerarbeitskammervakuum innerhalb eines Schwelldruckbereichs bezogen auf Atmosphärendruck liegt. Das Verfahren umfasst, dass der Bremsleitungsfluiddruck über Vakuum nicht weiter erhöht wird, während sich das Bremskraftverstärkerarbeitskammervakuum auf Atmosphärendruck befindet.
In einem gewissen Beispiel umfasst das Verfahren ferner Reduzieren einer Zunahmerate des Ausgangsdrucks von der Hydraulikpumpe als Reaktion auf Erhöhen von Behältervakuum. Das Verfahren umfasst, dass der Bremsleitungsfluiddruck über Vakuum erhöht wird, während das Bremskraftverstärkervakuum nicht gleich Atmosphärendruck ist. Das Verfahren umfasst, dass die Bremspedalkraft anhand von Hydraulikkraft, pneumatischer Kraft und Federkraft geschätzt wird. Ferner umfasst das Verfahren, dass sich der Behälter im Bremskraftverstärker befindet. Das Verfahren umfasst, dass das Bremskraftverstärkervakuum Vakuum in einer Bremskraftverstärkervakuumkammer ist. Ferner umfasst das Verfahren Erhöhen eines Drucks in einer Bremskraftverstärkerarbeitskammer auf einen Druck, der über Barometerdruck liegt, als Reaktion darauf, dass das Bremskraftverstärkerarbeitskammervakuum innerhalb eines Schwelldruckbereichs bezogen auf Atmosphärendruck liegt.
Weiterhin stellt das Verfahren von 6 ein Verfahren zur Betätigung von Fahrzeugbremsen bereit, umfassend: Erhöhen eines Bremsleitungsfluiddrucks auf einen ersten Druck mit Vakuumunterstützung, wobei der Bremsleitungsfluiddruck mit einer ersten Rate proportional zu der durch das Bremspedal angelegten Kraft bis zu dem ersten Druck zunimmt; und Erhöhen des Bremsleitungsfluiddrucks auf einen zweiten Druck, der über dem ersten Druck liegt, beginnend beim ersten Druck (zum Beispiel dem Bremsleitungsfluiddruck bei der Bremspedalbetätigungskraft F2 von 5) ohne zusätzliche Vakuumunterstützung und mit der ersten Rate über Hydraulikpumpenunterstützung, wobei der Bremsleitungsfluiddruck als Reaktion darauf, dass eine Bremskraftverstärkerarbeitskammervakuumhöhe im Wesentlichen gleich (zum Beispiel innerhalb von + 10% von Atmosphärendruck liegt) oder größer als Atmosphärendruck ist, über Hydraulikpumpenunterstützung auf den zweiten Druck erhöht wird.
Das Verfahren von 6 stellt ferner Reduzieren von Hydraulikpumpenunterstützung als Reaktion auf eine Zunahme des Vakuumbehältervakuums bereit. Das Verfahren umfasst, dass die Hydraulikpumpenunterstützung nicht bereitgestellt wird, während Bremsleitungsfluiddruck unter dem ersten Druck liegt. Ferner umfasst das Verfahren, Erhöhen eines Drucks in einer Bremskraftverstärkerarbeitskammer auf über Barometerdruck als Reaktion darauf, dass die Bremskraftverstärkerarbeitskammervakuumhöhe innerhalb eines Schwelldruckbereichs bezogen auf Atmosphärendruck liegt. Das Verfahren umfasst, dass die Bremspedalkraft anhand von Hydraulikkraft, pneumatischer Kraft und Federkraft geschätzt wird.
Wie für einen Durchschnittsfachmann offensichtlich, können die in 6 beschriebenen Verfahren eine oder mehrere einer Anzahl von Verarbeitungsstrategien, wie zum Beispiel ereignisgesteuert, interrupt-gesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, darstellen. Somit können verschiedene dargestellte Schritte oder Funktionen in der dargestellten Reihenfolge oder parallel durchgeführt werden oder in einigen Fällen weggelassen werden. Ebenso muss die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwangsweise die hier beschriebenen Aufgaben, Merkmale und Vorteile erreichen, sondern ist zur besseren Veranschaulichung und Beschreibung vorgesehen. Obgleich dies nicht explizit dargestellt wird, liegt für einen Durchschnittsfachmann auf der Hand, dass eine oder mehrere der dargestellten Schritte oder Funktionen in Abhängigkeit von der verwendeten bestimmten Strategie wiederholt durchgeführt werden können. Darüber hinaus kann der Begriff Ejektor durch den Begriff Saugvorrichtung oder Venturi-Düse ersetzt werden, da die Einrichtungen auf ähnliche Weise funktionieren können.
Dies schließt die Beschreibung ab. Ihre Lektüre durch den Fachmann würde viele Änderungen und Modifikationen ohne Verlassen des Wesens und Schutzbereichs der Beschreibung erkennen lassen. Zum Beispiel könnten I2-, I3-, I4-, I5-, V6-, V8-, V10-, V12- und V16-Kraftmaschinen, die mit Erdgas, Benzin, Diesel oder mit alternativen Kraftstoffkonfigurationen betrieben werden, die vorliegende Beschreibung vorteilhaft nutzen.

Claims

Verfahren zur Betätigung von Fahrzeugbremsen, umfassend: Erhöhen eines Bremsleitungsfluiddrucks als Reaktion auf Bremspedalkraft mit einer ersten Rate, während Bremskraftverstärkerkammervakuum außerhalb des Schwelldruckbereichs bezogen auf Atmosphärendruck liegt; und Erhöhen des Bremsleitungsfluiddrucks mit der ersten Rate, während Bremskraftverstärkerarbeitskammervakuum innerhalb eines Schwelldruckbereichs bezogen auf Atmosphärendruck liegt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Bremsleitungsfluiddruck über eine Hydraulikpumpe erhöht wird, während das Bremskraftverstärkervakuum größer gleich dem Behältervakuum ist.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Bremsleitungsfluiddruck über Vakuum nicht weiter erhöht wird, während sich das Bremskraftverstärkerarbeitskammervakuum auf Atmosphärendruck befindet.
Verfahren nach Anspruch 2, ferner umfassend Reduzieren einer Zunahmerate des Ausgangsdrucks von der Hydraulikpumpe als Reaktion auf Erhöhen des Behältervakuums.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Bremsleitungsfluiddruck über Vakuum erhöht wird, während das Bremskraftverstärkervakuum nicht gleich Atmosphärendruck ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Bremspedalkraft anhand von Hydraulikkraft, pneumatischer Kraft und Federkraft geschätzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei sich der Behälter im Bremskraftverstärker befindet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bremskraftverstärkervakuum Vakuum in einer Bremskraftverstärkervakuumkammer ist.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Erhöhen eines Drucks in einer Bremskraftverstärkerarbeitskammer auf einen Druck, der über Barometerdruck liegt, als Reaktion darauf, dass das Bremskraftverstärkerarbeitskammervakuum innerhalb eines Schwelldruckbereichs bezogen auf Atmosphärendruck liegt.
Verfahren zur Betätigung von Fahrzeugbremsen, umfassend: Erhöhen eines Bremsleitungsfluiddrucks auf einen ersten Druck mit Vakuumunterstützung, wobei der Bremsleitungsfluiddruck mit einer ersten Rate proportional zu einer durch das Bremspedal angelegten Kraft bis zu dem ersten Druck zunimmt; und Erhöhen des Bremsleitungsfluiddrucks auf einen zweiten Druck, der über dem ersten Druck liegt, ohne zusätzliche Vakuumunterstützung und mit der ersten Rate über Hydraulikpumpenunterstützung, wobei der Bremsleitungsfluiddruck als Reaktion darauf, dass eine Bremskraftverstärkerarbeitskammervakuumhöhe im Wesentlichen gleich oder größer als Atmosphärendruck ist, über Hydraulikpumpenunterstützung auf den zweiten Druck erhöht wird.
Verfahren nach Anspruch 10, ferner umfassend Reduzieren von Hydraulikpumpenunterstützung als Reaktion auf eine Zunahme des Vakuumbehältervakuums.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Hydraulikpumpenunterstützung nicht bereitgestellt wird, während Bremsleitungsfluiddruck unter dem ersten Druck liegt.
Verfahren nach Anspruch 10, ferner umfassend Erhöhen eines Drucks in einer Bremskraftverstärkerarbeitskammer auf über Barometerdruck über eine zweite pneumatische Hochdruckquelle als Reaktion darauf, dass die Bremskraftverstärkerarbeitskammervakuumhöhe innerhalb eines Schwelldruckbereichs einer ersten pneumatischen Hochdruckquelle liegt.
Verfahren nach Anspruch 13, ferner umfassend Erhöhen des Bremsleitungsfluiddrucks als Reaktion darauf dass die durch das Bremspedal angelegte Kraft zunimmt und der Bremskraftverstärkerarbeitskammerdruck innerhalb eines Schwelldruckbereichs der zweiten pneumatischen Hochdruckquelle liegt.
System zum Betätigen von Fahrzeugbremsen, umfassend: Fahrzeugbremsen; ein Bremspedal; einen mit dem Bremspedal gekoppelten Vakuumbremskraftverstärker, der mit den Fahrzeugbremsen in Strömungsverbindung steht; einen hydraulischen Bremskraftverstärker, der mit den Fahrzeugbremsen in Strömungsverbindung steht; und eine Steuerung, die in einem nichtflüchtigen Speicher gespeicherte ausführbare Anweisungen enthält, um Ausgabe von der hydraulischen Bremspumpe basierend auf einer Rate, mit der der Vakuumbremskraftverstärker die Erhöhung des Bremsleitungsfluiddrucks unterstützt, als Reaktion auf Betätigung des Bremspedals zu erhöhen.
System nach Anspruch 15, wobei Ausgabe von der hydraulischen Bremspumpe als Reaktion darauf, dass eine Bremskraftverstärkerarbeitskammervakuumhöhe innerhalb eines Schwelldruckbereichs bezogen auf Atmosphärendruck liegt, erhöht wird.
System nach Anspruch 15, ferner umfassend zusätzliche Anweisungen zum Reduzieren der Bremskraftverstärkervakuumausgabe als Reaktion auf Erhöhen von Vakuum in einem Vakuumbehälter.
System nach Anspruch 17, ferner umfassend zusätzliche Anweisungen zum Schätzen von Bremspedalkraft anhand von Hydraulikkraft, pneumatischer Kraft und Federkraft.
System nach Anspruch 18, ferner umfassend zusätzliche Anweisungen zum Schätzen der Rate, mit der der Vakuumbremskraftverstärker die Erhöhung des Bremsleitungsfluiddrucks unterstützt.
System nach Anspruch 15, ferner umfassend einen Bremspedalkraftsensor, und wobei Ausgabe von der hydraulischen Bremspumpe als Reaktion auf Ausgabe vom Bremspedalkraftsensor eingestellt wird.