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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Verfahren und ein System zum Reinigen eines Ventils oder einer Drossel innerhalb des Luftansaugsystems eines Kraftfahrzeugs und beschäftigt sich insbesondere, wenn auch nicht ausschließlich, mit einem Verfahren zum Reinigen eines Absperrventils einer Super-Saugvorrichtung (super aspirator).
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Hintergrund
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Die meisten modernen Fahrzeuge sind mit einem Bremskraftverstärker ausgestattet, bei dem eine Unterdruckkammer verwendet wird, um die Bremskraft zu verstärken, die dem Hauptbremszylinder von dem Bremspedal zugeführt wird. Der Bremskraftverstärker verhindert, dass sich das Bremspedal für den Fahrer schwergängig anfühlt.
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In der Druckschrift
WO 2007/ 093 917 A2 wird ein Ejektor-System für ein Fahrzeug beschrieben, das insbesondere einen Unterdruck für einem Bremskraftverstärker bereitstellt. Dabei wird auch eine Reinigung eines verschmutzten oder vereisten Absperrventils einer Bremskraftverstärker-Saugvorrichtung beschrieben. Während einer Reinigung des Absperrventils befindet sich die Drosselklappe in einer geschlossenen Stellung.
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Weitere Druckschriften zum Hintergrund der Erfindung bilden die
DE 10 2011 003 034 A1 Mit Bezug zu einer Unterdruck-Saugvorrichtung, um einen Unterdruck für einen Bremskraftverstärker bereitzustellen, und die
DE 10 2014 219 111 A1 mit Bezug zu einer Anordnung von mindestens zwei Saugvorrichtungen in einem Kraftmaschinensystem.
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Für den Betrieb des Bremskraftverstärkers ist eine Unterdruckquelle erforderlich, die bei Kraftmaschinen mit natürlicher Ansaugung häufig ausschließlich von dem Ansaugkrümmer bereitgestellt wird. Unter bestimmten Umständen kann der von dem Ansaugkrümmer gelieferte Unterdruck nicht ausreichend sein. Dies kann darauf zurückzuführen sein, dass der Kraftmaschine eine große Drehmomentmenge zugeführt wird, entweder für einen mechanischen Antrieb, oder um elektrische Hilfssysteme in dem Fahrzeug mit Energie zu versorgen. In diesem Fall kann die Einlassdrossel vollständig geöffnet sein, und der Unterdruck im Ansaugkrümmer kann daher niedrig sein.
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Um den Bremskraftverstärker-Unterdruck unter Bedingungen eines niedrigen Unterdrucks im Ansaugkrümmer aufrechtzuerhalten, kann eine zusätzliche Unterdruckquelle verwendet werden, wie beispielsweise eine Super-Saugvorrichtung. Eine Super-Saugvorrichtung kann die Form eines Venturi-Kanals annehmen, der zwischen dem Ansaugkanal und dem Ansaugkrümmer über die Einlassdrossel angeschlossen ist, wobei z.B. die Einlassdrossel umgangen wird. Durch die Druckdifferenz über die Drossel wird ein Strom durch den Venturi angetrieben, was ermöglicht, dass in dem Venturi ein niedrigerer Druck erzeugt wird. Dies kann wiederum verwendet werden, um einen niedrigeren Druck (höheren Unterdruck) in der Unterdruckkammer des Bremskraftverstärkers bereitzustellen, als durch den Ansaugkrümmer geliefert werden könnte.
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Der Betrieb der Super-Saugvorrichtung kann mithilfe eines Absperrventils gesteuert werden, z.B., indem selektiv ein Strom zu der Super-Saugvorrichtung zugelassen wird. Das Absperrventil kann geöffnet werden, wenn in dem Bremskraftverstärker und/oder dem Ansaugkrümmer kein ausreichender Unterdruck vorhanden ist. Das Absperrventil kann mithilfe des Antriebsstrang-Steuermoduls der Kraftmaschine gesteuert werden und kann sich normalerweise in einer geschlossenen Stellung befinden, sofern es nicht aktiviert ist.
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Wenn die Super-Saugvorrichtung während längerer Zeitabschnitte nicht benötigt wird und daher das Absperrventil geschlossen bleibt, können sich Schmutzstoffe in der Luft wie beispielsweise Öl, Schmutz, Kraftstoff oder andere Ablagerungen auf dem Absperrventil ansammeln und seine Leistung beeinträchtigen oder verhindern, dass es sich öffnet, wenn die Super-Saugvorrichtung benötigt wird. Es besteht die Aufgabe, einer Ablagerung von Schutzstoffen im Bereich des Absperrventils entgegenzuwirken.
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Aussagen der Erfindung
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Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der selbständigen Ansprüche gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, den Figuren und den Ausführungsbeispielen. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Verfahren zum Reinigen eines Absperrventils einer Bremskraftverstärker-Saugvorrichtung bereitgestellt, wobei das Absperrventil derart betreibbar ist, dass es selektiv einen Strom von Ansaugluft durch eine Saugvorrichtung zulässt, wobei die Saugvorrichtung eine Drossel einer Kraftmaschine umgeht und eine Unterdruckquelle für einen Bremskraftverstärker bereitstellt, wobei das Verfahren umfasst: Ermitteln, ob möglicherweise eine Reinigung des Absperrventils erforderlich ist, und mindestens partielles Öffnen des Absperrventils, um einen Strom von Luft durch das Absperrventil zu ermöglichen und das Absperrventil zu reinigen. Das Verfahren kann ferner ein Verstellen der Drosselstellung der Kraftmaschine umfassen, um den zusätzlichen Strom von Ansaugluft durch die Saugvorrichtung zu kompensieren.
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Das Verfahren kann ferner ein Schließen des Absperrventils und Zurückführen der Drossel auf ihre nicht verstellte Stellung umfassen. Das Öffnen und Schließen des Absperrventils können zusammen mit den entsprechenden Verstellungen der Drosselstellung wiederholt werden, z.B. in einem bestimmten Reinigungszyklus sofort wiederholt werden, z.B. eine vorgegebene Anzahl von Malen.
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Die Drosselstellung kann verstellt werden, um den zusätzlichen Strom von Ansaugluft durch die Saugvorrichtung zu kompensieren, um einen konstanten Druck im Ansaugkrümmer aufrechtzuerhalten. Zusätzlich oder alternativ kann die Drosselstellung verstellt werden, um den zusätzlichen Strom von Ansaugluft durch die Saugvorrichtung zu kompensieren, um ein konstantes Kraftmaschinendrehmoment aufrechtzuerhalten.
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Das Verfahren kann ferner umfassen: Ermitteln, ob eine mögliche Änderung einer Drosselstellung den zusätzlichen Strom von Ansaugluft durch die Saugvorrichtung kompensieren kann. Wenn durch eine Änderung einer Drosselstellung der zusätzliche Strom von Ansaugluft durch die Saugvorrichtung nicht kompensiert werden kann, kann eine Reinigung des Absperrventils aufgeschoben werden, z.B. für eine festgelegte Zeitspanne oder bis durch die Drosselstellung der zusätzliche Strom von Ansaugluft kompensiert werden kann. Zusätzlich oder alternativ kann die Drosselstellung überwacht werden, und das Absperrventil kann gereinigt werden, wenn durch eine Änderung einer Drosselstellung der zusätzliche Strom von Ansaugluft durch die Saugvorrichtung kompensiert werden kann.
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Das Verfahren kann ferner umfassen: Ermitteln, ob die Kraftmaschinendrehzahl und/oder das Kraftmaschinendrehmoment in einem Bereich liegen, in dem ein Reinigen des Absperrventils zulässig ist. Ein Reinigen des Absperrventils ist möglicherweise nur bei geeigneten Kraftmaschinenzuständen zulässig. Wenn die Kraftmaschinendrehzahl und/oder das Kraftmaschinendrehmoment nicht in einem Bereich liegen, in dem ein Reinigen des Absperrventils zulässig ist, kann ein Reinigen des Absperrventils aufgeschoben werden, z.B. für eine festgelegte Zeitspanne. Zusätzlich oder alternativ können die Kraftmaschinendrehzahl und/oder das Kraftmaschinendrehmoment überwacht werden, und das Absperrventil kann gereinigt werden, wenn die Kraftmaschinendrehzahl und/oder das Kraftmaschinendrehmoment geeignet sind.
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Ein Ermitteln, ob das Absperrventil möglicherweise gereinigt werden muss, kann ein Ermitteln eines Intervalls der: Kraftmaschinenlaufzeit; Kraftmaschinenumdrehungen und/oder Kraftmaschinen- oder Fahrzeuglaufleistung, seitdem das Absperrventil zuvor geöffnet wurde, und ein Vergleichen des Ergebnisses mit einem vorgegebenen Schwellenwert umfassen. Zusätzlich oder alternativ kann ein Ermitteln, ob das Absperrventil möglicherweise gereinigt werden muss, ein Ermitteln eines Zeitintervalls, seit das Absperrventil zuvor gereinigt wurde, und ein Vergleichen des Ergebnisses mit einem vorgegebenen Schwellenwert umfassen. Wieder zusätzlich oder alternativ kann ein Ermitteln, ob das Absperrventil möglicherweise gereinigt werden muss, umfassen: Erfassen, ob sich Schmutzstoffe in dem Absperrventil der Saugvorrichtung angesammelt haben.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Verfahren zum Reinigen einer Drossel bereitgestellt, wobei die Drossel derart betreibbar ist, dass sie selektiv einen Strom von Ansaugluft in einen Ansaugkrümmer einer Kraftmaschine zulässt, wobei das Verfahren umfasst: Ermitteln, ob die Drossel möglicherweise gereinigt werden muss; Verstellen der Stellung der Drossel, um sämtliche Schmutzstoffe abzulösen, die sich auf der Drossel abgesetzt haben, und Verstellen der Stellung eines Absperrventils einer Super-Saugvorrichtung, um die Änderung eines Stroms von Ansaugluft durch die Drossel zu kompensieren, wobei das Absperrventil der Super-Saugvorrichtung selektiv den Strom von Ansaugluft durch eine die Drossel umgehende Saugvorrichtung zulässt.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein System zum Reinigen eines Absperrventils einer Bremskraftverstärker-Saugvorrichtung oder einer Drossel einer Kraftmaschine bereitgestellt, wobei das Absperrventil derart betreibbar ist, dass es selektiv einen Strom von Ansaugluft durch eine Saugvorrichtung zulässt, wobei die Saugvorrichtung die Drossel der Kraftmaschine umgeht und eine Unterdruckquelle für einen Bremskraftverstärker bereitstellt, wobei das System ein oder mehrere Steuergeräte umfasst, die dafür ausgestaltet sind, das Verfahren gemäß einem der zuvor erwähnten Aspekte der Offenbarung durchzuführen.
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Das System kann ferner einen oder mehrere Sensoren umfassen, die dafür ausgestaltet sind zu erfassen, ob sich Schmutzstoffe innerhalb des Absperrventils der Bremskraftverstärker-Saugvorrichtung und/oder der Drossel angesammelt haben.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird Software bereitgestellt, die, wenn sie von einer Datenverarbeitungsvorrichtung ausgeführt wird, die Datenverarbeitungsvorrichtung dazu veranlasst, das Verfahren gemäß einem der zuvor erwähnten Aspekte der Offenbarung durchzuführen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrzeug oder eine Kraftmaschine bereitgestellt, das/die das System zum Reinigen eines Absperrventils einer Bremskraftverstärker-Saugvorrichtung oder einer Drossel einer Kraftmaschine gemäß einem der zuvor erwähnten Aspekte der Offenbarung umfasst.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Im Interesse eines besseren Verständnisses der vorliegenden Offenbarung, und um deutlicher aufzuzeigen, wie diese realisiert werden kann, wird nachfolgend beispielhaft auf die begleitenden Zeichnungen Bezug genommen, in denen:
- 1 ein schematisches Schaubild einer Kraftmaschine, eines Steuergeräts und einer Bremsanordnung eines Fahrzeugs ist, das mit einem Bremskraftverstärker ausgestattet ist;
- 2 eine schematische Ansicht einer Bremskraftverstärkeranordnung für ein Fahrzeug gemäß einem Beispiel der vorliegenden Offenbarung ist;
- 3 ein Verfahren zum Reinigen eines Absperrventils einer Super-Saugvorrichtung gemäß einem Beispiel der vorliegenden Offenbarung zeigt und
- 4 ein System zum Reinigen eines Absperrventils einer Super-Saugvorrichtung gemäß einem Beispiel der vorliegenden Offenbarung zeigt.
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Ausführliche Beschreibung
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Mit Bezug auf 1 wird ein typisches Kraftfahrzeug mit einem Bremskraftverstärker beschrieben. Das Fahrzeug kann eine Kraftmaschine 10 und eine Bremsanordnung 50 umfassen.
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Die Kraftmaschine 10 kann mehrere Zylinder 12 und entsprechende Kolben 28 umfassen. Ein Luftstrom in jeden der Zylinder 12 hinein und aus jedem von ihnen heraus kann durch die Verwendung von Einlass- und entsprechend Auslassventilen 14, 16 gesteuert werden.
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Die Kraftmaschine 10 kann einen Einlass 20 umfassen, der ermöglicht, dass Luft in die Kraftmaschine gesaugt wird. Die Kraftmaschine 10 kann ferner einen Turbolader 22 umfassen. Typischerweise umfasst der Turbolader einen Verdichter 22a, der derart angeordnet ist, dass eine abgasgetriebene Turbine 22b den Verdichter 22a an derselben Welle antreibt. Durch den Turbolader 22 können die Leistungsabgabe und die Emissionen der Kraftmaschine verbessert werden.
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Luft kann in die Kraftmaschine 10 durch den Einlass 20 eintreten und durch den Verdichter 22a geleitet werden. Luft, die durch den Turbolader-Verdichter 22a verdichtet wurde, kann mithilfe einer Einlassdrossel 19 gedrosselt werden, bevor sie einem Ansaugkrümmer 18 zugeführt wird.
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Aufgrund des Vorhandenseins des Einlassdrosselventils 19, und außerdem durch die Tätigkeit der Kraftmaschinenkolben 28, die Luft aus dem Ansaugkrümmer in die Kraftmaschinenzylinder 12 saugen, kann der Ansaugkrümmer 18 einen niedrigeren Druck aufweisen als Luft, die durch den Einlass 20 eintritt, d.h., es kann ein Unterdruck in dem Ansaugkrümmer 18 vorhanden sein. Das Niveau eines Krümmerunterdrucks kann verringert werden, während die Drossel geöffnet ist und/oder dem Turbolader-Verdichter 22a von der Turbolader-Turbine 22b Energie zugeführt wird, wodurch der Druck der Ansaugluft verstärkt wird.
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Der Ansaugkrümmer 18 kann derart um die Einlassventile 14 herum angeordnet sein, dass Luft in dem Ansaugkrümmer 18 in die Zylinder 12 gesaugt wird, wenn jedes ihrer jeweiligen Einlassventile 14 geöffnet ist. In den Zylindern 12 wird Kraftstoff mit der Luft gemischt und verbrannt.
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Verbrennungsgase werden aus den Zylindern 12 über Auslassventile 16 in einen Austrittskrümmer 24 ausgestoßen. Abgase in dem Krümmer 24 können dann durch die Turbolader-Turbine 22b strömen, bevor sie durch eine Abgasleitung 26 ausgestoßen werden.
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Die Bremsanordnung 50 kann ein Bremspedal 54, einen Bremskraftverstärker 56 und einen Hauptbremszylinder 59 umfassen. Der Bremskraftverstärker 56 kann dafür ausgestaltet sein, die durch einen Fuß 52 auf dem Bremspedal 54 bereitgestellte Kraft zu verstärken.
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Eine Verstärkung der aufgebrachten Bremskraft kann durch die Verwendung einer unterdruckbeaufschlagten Bremskraftverstärkerkammer 58 erreicht werden, die innerhalb des Bremskraftverstärkers 56 bereitgestellt wird. Eine Membran (nicht gezeigt) kann innerhalb der Bremskraftverstärkerkammer 58 bereitgestellt sein. Wenn das Bremspedal 54 von einem Fahrer gedrückt wird, kann die Membran auf einer Seite Atmosphärenluft ausgesetzt sein, während die andere Seite der Membran dem Unterdruck in der Bremskraftverstärkerkammer ausgesetzt sein kann. Die Druckdifferenz über die Membran kann verwendet werden, um zusätzliche Bremskraft für den Hauptbremszylinder 59 bereitzustellen.
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Einen Bremskraftverstärker auf diese Weise zum Verstärken der zugeführten Bremskraft zu verwenden, hat die Wirkung, dass sich ein Bremspedal leichtgängiger anfühlt, da der Fahrer nicht so stark drücken muss, um das gewünschte Bremsniveau zu erzielen.
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Die Bremskraftverstärkerkammer 58 kann über eine Unterdruckleitung 60 mit dem Ansaugkrümmer 18 verbunden sein und kann daher mit Unterdruck aus dem Ansaugkrümmer aufgeladen werden. Ein Rückschlagventil 62 kann in der Unterdruckleitung 60 bereitgestellt sein, um sicherzustellen, dass die Strömung nur von der Bremskraftverstärkerkammer 58 zu dem Ansaugkrümmer 18 erfolgt. Dies ermöglicht, dass ein Unterdruck in der Bremskraftverstärkerkammer 58 während Zuständen aufrechterhalten werden kann, wenn ein Unterdruck im Ansaugkrümmer niedrig ist.
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Wenn der Turbolader 22 in Betrieb und/oder die Einlassdrossel 19 geöffnet ist, kann der Druck im Ansaugkrümmer in der Nähe von oder über atmosphärischen Niveaus liegen, und daher kann eine zusätzliche Unterdruckquelle 64 für den Bremskraftverstärker 56 bereitgestellt werden. In 1 umfasst die zusätzliche Unterdruckquelle eine elektrisch angetriebene Unterdruckpumpe.
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Wie in 2 gezeigt, kann das Fahrzeug eine Kraftmaschine 210, eine Super-Saugvorrichtung 201 und ein System 200 gemäß einem Beispiel der vorliegenden Offenbarung umfassen.
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Bei dem in 2 gezeigten Beispiel handelt es sich bei der Kraftmaschine 210 um eine Benzinkraftmaschine mit natürlicher Ansaugung; es ist jedoch gleichermaßen vorstellbar, dass sich die vorliegende Offenbarung auf eine Dieselkraftmaschine beziehen könnte. Zusätzlich oder alternativ könnte die Kraftmaschine einen Turbolader oder Superlader umfassen. Bei einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug des Weiteren einen Elektromotor umfassen, und die Kraftmaschine 210 kann Teil eines Hybridantriebssystems sein.
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Die in 2 gezeigte Kraftmaschine 210 mit natürlicher Ansaugung umfasst außerdem, wie vorstehend beschrieben, den Einlass 20, die Drossel 19 und den Ansaugkrümmer 18.
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Bei dem In 2 gezeigten Beispiel umfasst die zusätzliche Unterdruckquelle 64 die Super-Saugvorrichtung 201. Die Super-Saugvorrichtung ist eine Venturi-Vorrichtung und umfasst eine Einlassseite 201 a, eine Auslassseite 201 b und eine Verengung bzw. einen Hals 201c dazwischen. Die Einlassseite 201 a ist mit dem Einlass 20 der Kraftmaschine 210 über eine Einlassleitung 206 verbunden. Eine Auslassleitung 208 verbindet die Auslassseite 201b mit dem Ansaugkrümmer 18 der Kraftmaschine 210.
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Wie vorstehend beschrieben, kann, wenn die Kraftmaschine 210 in Betrieb ist, in dem Ansaugkrümmer 18 relativ zu dem Einlass 20 ein verringerter Druck vorhanden sein. Luft kann daher durch die Super-Saugvorrichtung aus dem mit einem höheren Druck beaufschlagten Einlass 20 zu dem mit einem niedrigeren Druck beaufschlagten Ansaugkrümmer 18 gesaugt werden. Wenn ein Luftstrom durch die Super-Saugvorrichtung vorhanden ist, kann der Druck in dem Venturi der Super-Saugvorrichtung 201 niedriger sein als an der Einlassseite 201a oder der Auslassseite 201b.
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Ein Unterdruckrohr 220 kann mit der Super-Saugvorrichtung 201 verbunden sein, z.B. an dem Hals 201c, zwischen dem Einlassende 201a und dem Auslassende 201 b. Das Unterdruckrohr kann mit dem Strom durch den Venturi der Super-Saugvorrichtung in Strömungsverbindung stehen. Das Unterdruckrohr 220 kann an dem Ort angeschlossen sein, wo der Druck in dem Venturi am niedrigsten ist.
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Das Unterdruckrohr 220 kann auch (direkt oder indirekt) mit der Bremskraftverstärkerkammer 58 verbunden sein. Wenn die Super-Saugvorrichtung in Betrieb ist, kann die Bremskraftverstärkerkammer daher mit einem höheren Unterdruckniveau aufgeladen sein als der Ansaugkrümmer 18. Ein Rückschlagventil 216 der Super-Saugvorrichtung kann zwischen dem Bremskraftverstärker 56 und der Super-Saugvorrichtung 201 bereitgestellt sein, um zu ermöglichen, dass der Unterdruck in dem Bremskraftverstärker 56 zurückgehalten wird, wenn die Super-Saugvorrichtung 201 nicht in Betrieb ist.
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Ein Betrieb der Super-Saugvorrichtung kann mithilfe eines Absperrventils 202 gesteuert werden. Bei dem Absperrventil kann es sich um ein Kugelventil oder ein Drosselklappenventil oder ein beliebiges anderes Ventil handeln, das in der Lage ist, selektiv einen Strom durch die Super-Saugvorrichtung zuzulassen. Das Absperrventil kann in der Super-Saugvorrichtung positioniert und kann an dem Einlass oder dem Auslass der Super-Saugvorrichtung positioniert sein. Alternativ kann das Absperrventil zwischen dem Einlass und dem Auslass der Super-Saugvorrichtung positioniert sein, zum Beispiel an dem Hals 201c. Alternativ kann das Absperrventil stromauf der Super-Saugvorrichtung positioniert sein, z.B. an der Einlassleitung 206, oder stromab der Super-Saugvorrichtung, z.B. an der Auslassleitung 208. Das Absperrventil 202 kann sich schließen, um den Strom von Luft durch die Super-Saugvorrichtung zu verhindern, wenn kein zusätzlicher Unterdruck benötigt wird. Zum Beispiel, wenn ein ausreichendes Unterdruckniveau von dem Ansaugkrümmer 18 zur Verfügung steht, und die Super-Saugvorrichtung nicht benötigt wird.
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Wenn die zusätzliche Unterdruckquelle 64 die Super-Saugvorrichtung 201 umfasst, wie in 2 gezeigt, kann die Unterdruckleitung 60 dennoch bereitgestellt werden, um zu ermöglichen, dass die Bremskraftverstärkerkammer 56 mit Unterdruck aus dem Ansaugkrümmer aufgeladen wird, wenn dies wünschenswert ist, d.h., wenn ein ausreichendes Unterdruckniveau von dem Ansaugkrümmer 18 zur Verfügung steht. Wenn die Unterdruckleitung 60 bereitgestellt wird, wird möglicherweise auch das Rückschlagventil 62 bereitgestellt wie vorstehend beschrieben.
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Das Absperrventil 202 kann Schmutzstoffen ausgesetzt sein, die in der Luft aus dem Einlass 20 und dem Ansaugkrümmer 18 wie auch in der Luft vorhanden sein können, die aus der Bremskraftverstärkerkammer 58 gesaugt wird. Diese Luft kann Spuren von Öl, Schmutz, Kraftstoff oder anderen Partikeln enthalten, die sich auf dem Absperrventil absetzen können und sich als eine Ablagerung auf dem Ventil ansammeln können. Ein Ausgesetztsein gegenüber Schmutzstoffen kann sogar auftreten, wenn das Absperrventil 202 geschlossen ist.
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Bei einigen Fahrzeugausgestaltungen und Fahrbedingungen kann das Absperrventil 202 regelmäßig geöffnet werden, wodurch möglicherweise sämtliche angesammelten Schmutzstoffe abgelöst werden. Abgelöste Schmutzstoffe können in die Kraftmaschine 210 gezogen und verbrannt werden.
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Unter bestimmten Umständen kann das Absperrventil 202 für lange Zeitabschnitte geschlossen bleiben, zum Beispiel, wenn die Kraftmaschine 210 derart ausgestaltet ist, dass der Unterdruck im Ansaugkrümmer während eines normalen Betriebs hoch bleibt und/oder die Bremsen nicht regelmäßig betätigt werden. In diesen Fällen werden Schmutzstoffe möglicherweise nicht regelmäßig von dem Absperrventil 202 entfernt.
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Wenn zugelassen wird, dass sich Schmutzstoffe auf dem Absperrventil 202 ansammeln, kann die Leistung des Absperrventils beeinträchtigt werden. In einigen Fällen kann die Ansammlung von Schmutzstoffen dazu führen, dass das Absperrventil derart vollständig blockiert wird oder sich nicht öffnen kann, dass die Super-Saugvorrichtung 201 nicht länger verwendet werden kann, um eine Unterdruckquelle für den Bremskraftverstärker 56 bereitzustellen.
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Mit Bezug auf 3: Um einen Leistungsverlust des Absperrventils 202 zu verhindern, kann ein Überwachungs- und Reinigungsprozess 300 gemäß der vorliegenden Offenbarung ausgeführt werden. Der Prozess 300 kann einen ersten Schritt 310 umfassen, bei dem ermittelt wird, ob das Absperrventil möglicherweise gereinigt werden muss; einen zweiten Schritt 320, bei dem ein Reinigungszyklus an dem Absperrventil ausgeführt wird, und einen dritten Schritt 330, bei dem die Stellung der Drossel 19 der Kraftmaschine 210 verstellt wird, um die Änderung eines Stroms durch die Super-Saugvorrichtung 201, durch die die Drossel 19 umgangen wird, während des Reinigungszyklus zu kompensieren. Der zweite und dritte Schritt 320, 330 können im Wesentlichen zur selben Zeit erfolgen.
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Mit Bezug auf 4: Ein System gemäß der vorliegenden Offenbarung kann ein oder mehrere Steuergeräte 100 umfassen, die ein erstes Modul 110 umfassen, das dafür ausgestaltet ist, zu ermitteln, ob das Absperrventil 202 der Super-Saugvorrichtung möglicherweise gereinigt werden muss; ein zweites Modul 120, das dafür ausgestaltet ist, den Reinigungszyklus für das Absperrventil auszuführen, und ein drittes Modul 130, das dafür ausgestaltet ist, die Drossel 19 zu verstellen, um die Änderung eines Stroms durch die Super-Saugvorrichtung 201 zu kompensieren.
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Während eines Ventilreinigungszyklus bei Schritt 320 kann das Absperrventil eine Anzahl von Malen geöffnet und geschlossen werden, wodurch ermöglicht werden kann, dass Luft durch das Absperrventil strömt und möglicherweise sämtliche Schmutzstoffe von dem Ventil ablöst und entfernt. Die Anzahl von Malen, die das Ventil geöffnet wird, kann 5, 10, 20 oder mehr Male betragen. Die Anzahl von Malen, die das Ventil geöffnet wird, kann eingerichtet werden; zum Beispiel kann die Anzahl von Malen, die das Ventil geöffnet wird, gemäß der vorausgesagten Menge angesammelter Schmutzstoffe festgelegt werden. Die Zeitspanne, die das Absperrventil geöffnet ist, und die Zeitspanne, die das Absperrventil geschlossen ist, können dafür kalibriert werden, ein Entfernen von Schmutzstoffen zu maximieren. Zusätzlich oder alternativ können andere Erwägungen herangezogen werden.
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Möglicherweise öffnet und schließt sich das Absperrventil sehr schnell. Darüber hinaus kann, wenn das Absperrventil beim Reinigen geöffnet oder geschlossen wird, die Bewegungsrate des Absperrventils größer sein als während eines normalen Betriebs. Dies kann dazu beitragen sämtliche Schmutzstoffe auf dem Absperrventil abzulösen. Zusätzlich oder alternativ zum Öffnen und Schließen des Absperrventils kann das Absperrventil für eine festgelegte Zeitspanne geöffnet werden, zum Teil oder vollständig, um zu ermöglichen, dass ein Luftstrom über das Ventil sämtliche abgelösten Schmutzstoffe fortträgt. Wenn das Absperrventil zum Teil geöffnet ist, kann die Geschwindigkeit der durch das Absperrventil strömenden Luft höher sein, als wenn das Absperrventil vollständig geöffnet ist. Der Luftstrom durch das zum Teil geöffnete Absperrventil kann daher mit größerer Wahrscheinlichkeit sämtliche vorhandenen Schmutzstoffe ablösen und/oder forttragen. Die Zeitspanne, während derer das Ventil geöffnet ist, kann gemäß der vorausgesagten Menge angesammelter Schmutzstoffe festgelegt werden.
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Wenn die Super-Saugvorrichtung 201 in Betrieb ist, strömt ein Teil der Ansaugluft durch die Super-Saugvorrichtung, anstatt durch die Einlassdrossel 19, und daher wird möglicherweise ermöglicht, dass mehr Luft von dem Einlass 20 zu dem Ansaugkrümmer 18 strömt, als normalerweise an der Drossel 19 vorbei strömen würde, wenn die Super-Saugvorrichtung nicht in Betrieb wäre. Um die Schwankungen eines Luftstroms zu dem Ansaugkrümmer 18 während eines Absperrventil-Reinigungszyklus zu kompensieren, kann bei Schritt 330 das Steuergerät 100 die Einlassdrossel 19 zur selben Zeit schließen, z.B. zum Teil oder vollständig, wie es das Absperrventil 202 öffnet, um im Wesentlichen denselben Luftstrom in den Ansaugkrümmer 18 aufrechtzuerhalten.
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Das Steuergerät 100 kann in einer gespeicherten Look-up-Tabelle nachschlagen, um zu ermitteln, wie viel Verstellung der Drossel erforderlich ist, um den Strom durch die Super-Saugvorrichtung 201 zu kompensieren. Alternativ oder zusätzlich kann die Verstellung der Drossel mithilfe der aktuellen Laufbedingungen der Kraftmaschine 210 ermittelt werden. Zum Beispiel kann ein Sensor die Drehmomentabgabe der Kraftmaschine messen, die verwendet werden kann, um die erforderliche Drosselverstellung zu ermitteln. Zusätzlich oder alternativ kann das Steuergerät 100 tätig werden, um einen Kraftmaschinenparameter aufrechtzuerhalten, wie beispielsweise einen Luftdruck im Ansaugkrümmer während einer Reinigung des Absperrventils, zum Beispiel mithilfe eines Regelkreises. Auf diese Weise kann das Steuergerät 100 dafür ausgestaltet sein, das Absperrventil auf eine Weise zu reinigen, die für den Fahrer nicht erkennbar ist.
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Das Steuergerät 100 kann dafür ausgestaltet sein, keinen Reinigungszyklus auszulösen, wenn die Kraftmaschine in einem bestimmten Drehzahlbereich läuft, und/oder wenn die Kraftmaschine ein bestimmtes Drehmoment bereitstellt. Wenn die Kraftmaschine zum Beispiel mit einer niedrigen Drehzahl läuft oder nur leicht belastet ist, kann die Drossel nur geringfügig geöffnet sein. Unter diesen Bedingungen ist es möglicherweise nicht möglich, den erhöhten Luftstrom zu dem Ansaugkrümmer durch ein Schließen der Drossel ausreichend zu kompensieren. In diesem Fall wird ein Reinigen des Absperrventils möglicherweise aufgeschoben, z.B. für eine festgelegte Zeitspanne. Zusätzlich oder alternativ kann das Steuergerät fortfahren, die Drehzahl und/oder das Drehmoment der Kraftmaschine zu überwachen, und ein Reinigungszyklus kann eingeleitet werden, wenn die Drehzahl und/oder das Drehmoment der Kraftmaschine auf einem geeigneten Niveau liegen.
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Um zu ermitteln, ob das Absperrventil der Super-Saugvorrichtung möglicherweise gereinigt werden muss, kann die Leistung von einem oder mehreren aus der Super-Saugvorrichtung, dem Bremskraftverstärker, dem Bremssystem und der Kraftmaschine überwacht werden. Wenn die Leistung zum Beispiel unterhalb eines vorgegebenen Leistungsschwellenwerts liegt, kann festgestellt werden, dass das Absperrventil der Super-Saugvorrichtung möglicherweise gereinigt werden muss.
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Um die Leistung des Absperrventils zu ermitteln, kann das Steuergerät 100 möglicherweise die Geschwindigkeit in Betracht ziehen, mit der sich der Druck der Unterdruckkammer des Bremskraftverstärkers ändert, wenn das Absperrventil geöffnet wird, und/oder die Zeit, die benötigt wird, um ein gewünschtes Unterdruckniveau zu erreichen. Zusätzlich oder alternativ kann das Steuergerät 100 das erreichte maximale Unterdruckniveau mit einem erwarteten Wert vergleichen.
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Alternativ oder zusätzlich kann das Steuergerät 100 dafür ausgestaltet sein zu ermitteln, ob ein Reinigungszyklus erforderlich ist, indem es das Intervall zwischen Öffnungen eines Absperrventils aufzeichnet. Das Intervall kann in Bezug auf eine Laufzeit der Kraftmaschine, eine Kraftsmaschinen oder Fahrzeuglaufleistung oder Umdrehungen der Kraftmaschine 210 gemessen werden. Wenn das Intervall zwischen Öffnungen eines Absperrventils einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet, kann das Steuergerät 100 einen Ventilreinigungszyklus einleiten.
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Alternativ oder zusätzlich kann das Steuergerät 100 in periodischen Intervallen einen Reinigungszyklus auslösen, unabhängig davon, wie häufig die Super-Saugvorrichtung eingeschaltet wird. Dementsprechend kann die Länge der Zeit, seit das Absperrventil einen Reinigungszyklus durchlaufen hat, berechnet und gespeichert werden.
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Es sollte beachtet werden, dass, wenn ermittelt wird, dass das Absperrventil möglicherweise gereinigt werden muss, das Absperrventil möglicherweise nicht tatsächlich gereinigt werden muss. Das Absperrventil kann als eine vorbeugende Maßnahme gereinigt werden, zum Beispiel, um sicherzustellen, dass das Absperrventil in der Lage sein wird, sich zu öffnen, wenn dies von dem Bremssystem benötigt wird, und einen Luftstrom durch die Super-Saugvorrichtung nicht auf unerwünschte Weise einschränken wird.
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Alternativ oder als eine weitere Art zu ermitteln, dass das Absperrventil gereinigt werden muss, können ein oder mehrere Sensoren bereitgestellt werden, um zu erfassen, ob sich Schmutzstoffe in dem Absperrventil angesammelt haben. Das Absperrventil kann dann gereinigt werden, wenn eine Ansammlung von Schmutzstoffen erkannt wird.
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Obwohl die vorstehende Beschreibung unter Bezugnahme darauf vorgenommen wurde, dass das Absperrventil gereinigt und die Drossel verstellt wird, um die Änderung des Stroms durch die Super-Saugvorrichtung zu kompensieren, ist es gleichermaßen möglich, dass das Verfahren der vorliegenden Offenbarung darauf angewendet werden könnte, die Drossel durch Variieren der Stellung der Drossel zu reinigen, und das Absperrventil zu steuern, um die Änderung eines Stroms durch die Drossel zu kompensieren. Daher können mit Bezug auf das Absperrventil beschriebene Merkmale auch auf die Drossel zutreffen.
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Fachleute werden verstehen, dass die Erfindung, obwohl sie beispielhaft mit Bezug auf ein oder mehrere Beispiele beschrieben wurde, nicht auf die offenbarten Beispiele beschränkt ist, und dass alternative Beispiele erstellt werden könnten, ohne von dem Schutzbereich der Erfindung abzuweichen, wie er durch die angefügten Ansprüche definiert ist.
