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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zum Vorhersagen eines Unterdrucks eines Bremskraftverstärkers eines Fahrzeugs und insbesondere ein System und ein Verfahren zum Vorhersagen eines Unterdrucks eines Bremskraftverstärkers eines Fahrzeugs, das in der Lage ist, eine Kühlleistung und eine Bremsleistung des Fahrzeugs zu verbessern, in dem ein Verstärkersensor weggelassen ist.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Im Allgemeinen wird, wenn der in einem Bremskraftverstärker eines Fahrzeugs gespeicherte Unterdruck unzureichend ist, ist ein Bremspedal des Fahrzeugs verhärtet, sodass eine Unfallgefahr steigt. Um dieses Problem zu verbessern, wird in einer Situation, in welcher der Bremsunterdruck unzureichend ist, eine Logik zur Wiederherstellung des Bremsunterdrucks angewandt, indem der Betrieb verschiedener Hilfsvorrichtungen, wie z.B. einer Klimaanlage, gestoppt wird.
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Ein in der Klimaanlage enthaltener Kompressor beeinflusst die Motorlast des Fahrzeugs, da der Kompressor eine Leistung eines Verbrennungsmotors des Fahrzeugs nutzt. Wenn der Bremsunterdruck unter einen bestimmten Wert fällt, wird ein Betrieb der Klimaanlage gestoppt oder unterbrochen, um die für den Bremsunterdruck erforderliche Fahrleistung sicherzustellen.
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Der Bremsunterdruck ist ein in einem tatsächlichen Bremskraftverstärker gespeicherter Druck und ein tatsächlicher Messwert, der unter Verwendung eines Realverstärkersensors gemessen wird. Um jedoch die Steuerung zum Stoppen eines Betriebs der Klimaanlage durchzuführen, verwenden viele Hersteller aufgrund von Problemen, wie z.B. Kostensteigerung, einen Unterdruck eines Ansaugkrümmers des Fahrzeugs, der einen Unterdruck des Bremskraftverstärkers generiert, anstatt den Realverstärkersensor zu verwenden. Der Unterdruck des Ansaugkrümmers bedeutet eine Differenz zwischen einem atmosphärischen Druck und einem Druck des Ansaugkrümmers.
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Im Fall der Verwendung des Ansaugkrümmerunterdrucks des Ansaugkrümmers wird der Betrieb der Klimaanlage jedoch häufig gestoppt, weil der Unterdruck des Ansaugkrümmers auch dann weniger berechnet wird, wenn genügend Druck im Bremskraftverstärker gespeichert ist.
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Wenn ein Fahrzeug, das den Verstärkersensor nicht hat, einen Referenzdruck für die Steuerung zum Stoppen eines Betriebs der Klimaanlage unter Verwendung des Unterdrucks des Ansaugkrümmers erhöht, besteht ein Problem, dass die Kühlleistung durch häufiges Stoppen der Klimaanlage verschlechtert wird. Wenn der Referenzdruck gesenkt wird, wird eine Häufigkeit des Stoppens der Klimaanlage verringert, aber die Bremsleistung verschlechtert sich.
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Daher muss die Steuerung zum Stoppen des Betriebs der Klimaanlage unter Verwendung des Unterdrucks des Ansaugkrümmers korrigiert werden.
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Die oben genannten Informationen, die in diesem Abschnitt „Hintergrund der Erfindung“ offenbart werden, dienen nur dem besseren Verständnis des Hintergrunds der Erfindung und können daher Informationen enthalten, die nicht zum Stand der Technik gehören, der dem Fachmann in diesem Land bereits bekannt ist.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung wurde in einem Bemühen gemacht, ein System und ein Verfahren zum Vorhersagen eines Unterdrucks eines Bremskraftverstärkers eines Fahrzeugs bereitzustellen, das in der Lage ist, eine Kühlleistung und eine Bremsleistung des Fahrzeugs durch eine Logik zum Vorhersagen eines Unterdrucks eines Bremskraftverstärkers zu verbessern, die eine Laderate und eine Entladerate des Unterdrucks verwendet, welche basierend auf einem Unterdruck eines Ansaugkrümmers und einer Bremspedalkraft des Fahrzeugs, das keinen Bremskraftverstärkersensor aufweist, generiert sind.
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Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das System zum Vorhersagen des Unterdrucks des Bremskraftverstärkers des Fahrzeugs bereitstellen, aufweisend: einen Fahrinformationsdetektor, der konfiguriert ist, um Fahrinformationen gemäß dem Fahren des Fahrzeugs zu detektieren, und eine Steuervorrichtung, die konfiguriert ist, um einen Unterdruck eines Ansaugkrümmers zu berechnen basierend auf einem Druck des Ansaugkrümmers und einem atmosphärischen Druck, der die Fahrinformation darstellt, und der einen Verstärkerunterdruckvorhersager aufweist, der konfiguriert ist, um den Unterdruck des Bremskraftverstärkers vorherzusagen mittels Integrierens über der Zeit einer Änderungsrate gemäß einer Laderate und einer Entladerate des Unterdrucks, die berechnet werden unter Verwendung eines vorhergehenden Unterdrucks des Bremskraftverstärkers, der in einem vorhergehenden Zyklus gemäß einer Logik zum Vorhersagen des Unterdrucks des Bremskraftverstärkers berechnet wurde, und des Unterdrucks des Ansaugkrümmers und einer Bremspedalkraft eines aktuellen Zyklus.
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Wenn der vorhergesagte Unterdruck des Bremskraftverstärkers kleiner oder gleich einem Referenzunterdruck einer Steuerung zum Stoppen eines Betriebs einer Klimaanlage des Fahrzeugs ist, kann die Steuervorrichtung konfiguriert sein, um zu ermitteln, dass der vorhergesagte Unterdruck des Bremskraftverstärkers unzureichend ist, um den Betrieb der Klimaanlage zu stoppen.
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Der Fahrinformationsdetektor kann konfiguriert sein, um die Fahrinformationen zu detektieren von wenigstens einem aus einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, einem Fahrzeugbeschleunigungssensor, einem Ansaugkrümmerdrucksensor, einem Getriebestufensensor, einem Gaspedalsensor, einem Bremspedalbetätigungssensor, einem Bremspedalkraftsensor, einem Zeitgeber und einem Atmosphärendrucksensor.
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Der Verstärkerunterdruckvorhersager kann konfiguriert sein, um den Unterdruck des Ansaugkrümmers und die Fahrinformationen zu sammeln und den in einem Zyklus einer Zeitperiode vorhergesagten Unterdruck des Bremskraftverstärkers zu generieren.
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Der Verstärkerunterdruckvorhersager kann aufweisen: ein Lademodellmodul, das konfiguriert ist, um einen ersten Differenzdruck über der Zeit zu berechnen unter Verwendung des im vorhergehenden Zyklus berechneten Unterdrucks des Bremskraftverstärkers und des Unterdrucks des Ansaugkrümmers des aktuellen Zyklus, ein Entlademodellmodul, das konfiguriert ist, um eine Differenz zwischen dem im vorhergehenden Zyklus berechneten Unterdruck des Bremskraftverstärkers und dem Unterdruck des Ansaugkrümmers des aktuellen Zyklus als Basisfaktor zu nehmen und den Basisfaktor unter Verwendung der Bremspedalkraft zu kompensieren, um einen zweiten Differenzdruck über der Zeit zu berechnen, ein Summiermodul, das konfiguriert ist, um eine Änderungsrate zu berechnen mittels Addierens einer Entladerate des Unterdrucks des Bremskraftverstärkers, die zu dem zweiten Differenzdruck korrespondiert, zu einer Laderate des Unterdrucks des Bremskraftverstärkers, die zu dem ersten Differenzdruck korrespondiert, und ein Integrationsmodul, das konfiguriert ist, um die Änderungsrate über der Zeit zu integrieren und den vorhergesagten Unterdruck des Bremskraftverstärkers auszugeben.
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Die Laderate des Unterdrucks des Bremskraftverstärkers gemäß dem ersten Differenzdruck kann als ein positiver Wert ausgegeben werden und die Entladerate des Unterdrucks des Bremskraftverstärkers gemäß dem zweiten Differenzdruck kann als ein negativer Wert ausgegeben werden.
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Das Lademodellmodul kann konfiguriert sein, um die Laderate zu berechnen unter Verwendung einer Steuerkarte unter Verwendung erstes Differenzdrucks als ein Eingabewert.
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Das Entlademodellmodul kann konfiguriert sein, um einen Multiplikationsfaktor zum Korrigieren der Entladerate zu berechnen unter Verwendung einer Korrekturkarte unter Verwendung eines Verschiebungsänderungsbetrags der Bremspedalkraft als ein Eingabewert.
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Wenn wiederholtes Bremsen aufgrund eines Ein-Zustands und eines Aus-Zustands eines Bremsbetriebssignals kontinuierlich auftritt, kann das Entlademodellmodul konfiguriert sein, um einen zusätzlichen Korrekturbetrag zum Erhöhen der Entladerate zu verwenden.
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Das Entlademodellmodul kann konfiguriert sein, um einen zusätzlichen Korrekturbetrag zu verwenden, um die Entladerate zu erhöhen, wenn das Entlademodellmodul kontinuierlich detektiert, dass eine Beschleunigung des Fahrzeugs oder eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs eine Amplitude hat, die größer oder gleich einer Referenzamplitude ist.
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Das Integrationsmodul kann konfiguriert sein, um den vorhergesagten Unterdruck des Bremskraftverstärkers an das Lademodellmodul und das Entlademodellmodul rückzukoppeln, sodass der vorhergesagte Unterdruck zum Berechnen einer Laderate und einer Entladerate eines nächsten Zyklus verwendet wird, der nach dem aktuellen Zyklus generiert wird.
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Die Steuervorrichtung kann konfiguriert sein, um das Fahrzeug in einem Zustand wieder zu starten, in dem der Start des Fahrzeugs durch ein Leerlauf-Stop-and-Go-System (ISG) gestoppt wird, wenn der vorhergesagte Unterdruck des Bremskraftverstärkers kleiner oder gleich einem Referenzunterdruck ist.
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Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Verfahren zum Vorhersagen des Unterdrucks des Bremskraftverstärkers des Fahrzeugs bereitstellen, aufweisend a) Sammeln, mittels einer Steuervorrichtung, von Fahrinformationen gemäß dem Fahren des Fahrzeugs, um einen Unterdruck eines Ansaugkrümmers basierend auf einem Druck des Ansaugkrümmers und einem atmosphärischen Druck zu berechnen, b) Berechnen, mittels der Steuervorrichtung, eines ersten Differenzdrucks über der Zeit unter Verwendung eines in einem vorhergehenden Zyklus berechneten Unterdrucks des Bremskraftverstärkers und des Unterdrucks des Ansaugkrümmers eines aktuellen Zyklus, c) Nehmen, mittels der Steuervorrichtung, einer Differenz zwischen dem im vorhergehenden Zyklus berechneten Unterdruck des Bremskraftverstärkers und dem Unterdruck des Ansaugkrümmers des aktuellen Zyklus als ein Basisfaktor zum Berechnen eines zweiten Differenzdrucks über der Zeit mittels Kompensierens des Basisfaktors unter Verwendung der Bremspedalkraft, und d) Berechnen, mittels der Steuervorrichtung, einer Änderungsrate mittels Addierens einer Entladerate des Unterdrucks des Bremskraftverstärkers, die dem zweiten Differenzdruck entspricht, zu einer Laderate des Unterdrucks des Bremskraftverstärkers, die dem ersten Differenzdruck entspricht, um den Unterdruck des Bremskraftverstärkers mittels Integrierens über der Zeit der Änderungsrate vorherzusagen.
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Schritt b) kann aufweisen: Festlegen, mittels der Steuervorrichtung, eines anfänglichen Unterdrucks des Bremskraftverstärkers, der erzeugt wird, wenn der vorhergehende Zyklus nicht existiert, als Wert, der kleiner ist als der Unterdruck des Ansaugkrümmers.
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Schritt b) kann aufweisen: Berechnen, mittels der Steuervorrichtung, der Laderate unter Verwendung einer Steuerkarte unter Verwendung des ersten Differenzdrucks als ein Eingabewert.
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Schritt c) kann aufweisen: Berechnen, mittels der Steuervorrichtung, eines Multiplikationsfaktors zum Korrigieren der Entladerate unter Verwendung einer Steuerkarte unter Verwendung eines Verschiebungsänderungsbetrags der Bremspedalkraft als ein Eingabewert.
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Das Verfahren zum Vorhersagen des Unterdrucks des Bremskraftverstärkers des Fahrzeugs kann ferner aufweisen: nach Schritt d), wenn der vorhergesagte Unterdruck des Bremskraftverstärkers kleiner oder gleich einem Referenzunterdruck einer Steuerung zum Stoppen eines Betriebs einer Klimaanlage des Fahrzeugs ist, Ermitteln, mittels der Steuervorrichtung, dass der vorhergesagte Unterdruck des Bremskraftverstärkers unzureichend ist, um den Betrieb der Klimaanlage zu stoppen.
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Das Verfahren zum Vorhersagen des Unterdrucks des Bremskraftverstärkers des Fahrzeugs kann ferner aufweisen: nach Schritt d) Wiederstarten, mittels der Steuervorrichtung, des Fahrzeugs in einem Zustand, in dem der Start des Fahrzeugs mittels eines Leerlauf-Stop-and-Go-Systems (ISG) gestoppt ist, wenn der vorhergesagte Unterdruck des Bremskraftverstärkers kleiner oder gleich einem Referenzunterdruck ist.
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Das System und das Verfahren zum Vorhersagen des Unterdrucks des Bremskraftverstärkers des Fahrzeugs gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Logik zum Vorhersagen des Unterdrucks des Bremskraftverstärkers so implementieren, dass die beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Kühlleistung und eine Bremsleistung des Fahrzeugs verbessert, ohne dass die Kosten aufgrund des Hinzufügens von Hardware steigen.
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Die beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann den Unterdruck des Bremskraftverstärkers basierend auf der Lade- und Entladerate berechnen, die gemäß einer Änderung eines Bremspedalkraftsignals eines Fahrzeugführers modelliert wird, sodass die beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Genauigkeit des Unterdrucks des Bremskraftverstärkers auf ein Level eines tatsächlichen Messwerts des Bremskraftverstärkersensors verbessert.
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Ferner kann die beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen vorhergesagten Wert des Unterdrucks des Bremskraftverstärkers zwangsweise verringern, indem eine wiederholte Bremssituation erkannt wird, in der das Bremspedalkraftsignal kontinuierlich geändert wird und ein Beschleunigungssignal des Fahrzeugs kontinuierlich mehr als oder gleich einer Referenzamplitude geändert wird, sodass die beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen Fehler verhindert, bei dem der vorhergesagte Wert den tatsächlichen Messwert übersteigt.
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Figurenliste
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- 1 ist ein Graph, der die Vorhersagegrenze eines virtuellen Bremsunterdrucks erklärt.
- 2 zeigt eine Konfiguration eines Systems zum Vorhersagen eines Unterdrucks eines Bremskraftverstärkers eines Fahrzeugs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 3 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Verstärkerunterdruckvorhersagers gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
- 4 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Vorhersagen des Unterdrucks des Bremskraftverstärkers des Fahrzeugs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
- 5A-5D sind Graphen, die ein Ergebnis des Vorhersagens des Unterdrucks des Bremskraftverstärkers gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren, in denen beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung gezeigt sind, ausführlicher beschrieben. Wie der Fachmann realisieren würde, können die beschriebenen Ausführungsformen auf verschiedene Weise modifiziert werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Dementsprechend sind die Figuren und die Beschreibung als veranschaulichend und nicht einschränkend zu betrachten. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Elemente über die gesamte Beschreibung hinweg.
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Über die gesamte Beschreibung hinweg, sofern nicht ausdrücklich das Gegenteil beschrieben wird, wird das Wort „aufweisen“ und Varianten wie „aufweist“ oder „aufweisend“ so verstanden, dass sie die Einbeziehung der angegebenen Elemente, nicht aber den Ausschluss anderer Elemente implizieren. Darüber hinaus bedeuten die in der Beschreibung beschriebenen Begriffe „-er“, „-or“ und „Modul“ Einheiten zum Verarbeiten wenigstens einer Funktion und einem Vorgang und können durch Hardwarekomponenten oder Softwarekomponenten und Kombinationen davon implementiert werden.
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In der gesamten Beschreibung können Begriffe wie „erste/r/s“, „zweite/r/s“, „A“, „B“ usw. zur Beschreibung verschiedener Elemente verwendet werden, aber die Elemente sollten nicht durch die Begriffe eingeschränkt werden. Diese Begriffe sollen ein Element von anderen Elementen unterscheiden, aber die Art und die Reihenfolge oder Sequenz der Elemente wird durch diese Begriffe nicht eingeschränkt.
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In der gesamten Beschreibung haben eine Bremspedalkraft (oder eine Bremspedalleistung) und ein Bremspedaldruck die gleiche Bedeutung, und ein Pedal bedeutet ein Bremspedal, sofern nichts anders angegeben ist.
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Ein System zum Vorhersagen eines Unterdrucks eines Bremskraftverstärkers eines Fahrzeugs (oder eine Vorrichtung zum Vorhersagen des Unterdrucks des Bremskraftverstärkers des Fahrzeugs) und ein Verfahren zum Vorhersagen des Unterdrucks des Bremskraftverstärkers des Fahrzeugs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden nun anhand der Figuren ausführlich beschrieben.
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Ein Verfahren zum Herleiten eines Wertes eines virtuellen Bremskraftverstärkersensors zur Lösung eines Problems, das bei einer Steuerung zum Stoppen eines Betriebs einer Klimaanlage (A/C) eines Fahrzeugs auftritt, welche einen Unterdruck eines Ansaugkrümmers des Fahrzeugs verwendet, wird wie folgt beschrieben.
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Das Verfahren kann den Wert des virtuellen Bremskraftverstärkersensors herleiten, indem eine Änderung des Unterdrucks des Bremskraftverstärkers gemäß dem Unterdruck des Ansaugkrümmers des Fahrzeugs und einer Beschleunigung des Fahrzeugs modelliert wird, sodass das Verfahren eine Häufigkeit des Stoppens der Klimaanlage verringert.
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Da das Verfahren jedoch nur den Unterdruck des Ansaugkrümmers und die Beschleunigung des Fahrzeugs als Basisfaktoren für die Vorhersage eines Bremsunterdrucks (oder eines Drucks des Bremskraftverstärkers) verwendet, ist es schwierig, eine Änderung des Bremsunterdrucks aufgrund einer Änderung eines Bremspedalbetätigungsmusters des Fahrzeugs vorherzusagen, wenn das Fahrzeug mit der Beschleunigung gebremst wird.
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1 ist ein Graph, der die Vorhersagegrenze eines virtuellen Bremsunterdrucks erklärt.
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Um das Verfahren zur Herleitung des virtuellen Bremskraftverstärkersensorwertes (oder eines vorhergesagten Wertes des Bremskraftverstärkersensors) zu verifizieren, werden unter Bezugnahme auf 1 der virtuelle Verstärkersensorwert und ein tatsächlicher Verstärkersensorwert gemäß einer Änderung des Bremspedalbetätigungsmusters des Fahrzeugs verglichen. Der tatsächliche Verstärkersensorwert kann ein gemessener Wert des Bremskraftverstärkersensors sein.
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Die Bedingungen ① ② und ③ von 1 stellen verschiedene Verstärkerdruckänderungen gemäß der Änderung des Bremspedalbetätigungsmusters in einer Situation dar, in der das Fahrzeug mit ähnlicher Beschleunigung gebremst wird. Es ist schwierig, eine Änderung des Verstärkerdrucks durch Bezugnahme auf das Bremspedalkraftsignal vorherzusagen.
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Die Bedingung ①, gezeigt als ① in 1, ist ein Fall, in dem das Bremspedal des Fahrzeugs während einer einzigen Bremsbetätigung konstant gedrückt wird. Die Bedingung (2), gezeigt als (2) in 1, ist ein Fall, in dem ein Druck des Bremspedals während einer einzelnen Bremsbetätigung häufig geändert wird. Die Bedingung (3), gezeigt als (3) in 1, ist ein Fall, in dem ein Einschaltvorgang und ein Ausschaltvorgang des Bremspedals wiederholt werden. Es ist ideal, dass der virtuelle Verstärkersensorwert (oder der vorhergesagte Wert) nahe am tatsächlichen Verstärkersensorwert (oder dem gemessenen Wert) liegt. Ein Ähnlichkeitsgrad wird als Genauigkeit definiert. Eine Risikosituation, in welcher der vorhergesagte Wert den gemessenen Wert überschreitet oder umkehrt, in einer Situation, in welcher der gemessene Wert unzureichend ist, wird als ein Fehler definiert. Im Hinblick auf die Sicherheit des Fahrzeugs muss die Genauigkeit hoch sein und der Fehler muss nicht vorhanden sein oder muss 0 % betragen.
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Im Fall der Bedingung ① nimmt der gemessene Wert kaum ab, aber der vorhergesagte Wert, der basierend auf dem Unterdruck des Ansaugkrümmers und der Beschleunigung berechnet wird, nimmt rasch ab. Dadurch verschlechtert sich die Genauigkeit. Im Fall der Bedingung (2) sind der gemessene Wert und der vorhergesagte Wert ähnlich. Im Fall der Bedingung (3) übersteigt der vorhergesagte Wert den gemessenen Wert, sodass der Fehler auftritt.
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Wie oben beschrieben, ist es schwierig, die Änderung des Verstärkerunterdrucks nur mit dem Unterdruck des Ansaugkrümmers und der Beschleunigung des Fahrzeugs zu modellieren oder vorherzusagen. Daher werden das System und das Verfahren zum Vorhersagen des Unterdrucks des Bremskraftverstärkers des Fahrzeugs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bereitgestellt.
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2 zeigt eine Konfiguration des Systems zum Vorhersagen des Unterdrucks des Bremskraftverstärkers des Fahrzeugs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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3 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Verstärkerunterdruckvorhersagers gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Unter Bezugnahme auf 2 und 3 kann das System zum Vorhersagen des Unterdrucks des Bremskraftverstärkers des Fahrzeugs 1 auf ein Fahrzeug angewendet werden, in dem ein Bremskraftverstärkersensor, der den Unterdruck des Bremskraftverstärkers misst, weggelassen ist, und kann aufweisen eine Steuervorrichtung (z.B. eine Verbrennungsmotorsteuereinheit (ECU)) 10, welche einen Verstärkerunterdruckvorhersager 100, einen Fahrinformationsdetektor 20 und eine Klimaanlagensteuervorrichtung 30 aufweist.
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Die Steuervorrichtung 10 kann einen virtuellen Unterdruck des Bremskraftverstärkers gemäß einer Logik zum Vorhersagen des Unterdrucks des Bremskraftverstärkers berechnen und kann Fahrinformationen verwenden, die gemäß einem Betrieb des Fahrzeugs detektiert werden, um eine Steuerung zur Verringerung einer Häufigkeit des Stoppens einer Klimaanlage (A/C) eines Fahrzeugs unter Verwendung eines vorhergesagten Unterdrucks des Bremskraftverstärkers durchzuführen.
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Die Steuervorrichtung 10 kann den Unterdruck des Ansaugkrümmers mittels Subtrahierens eines Drucks des Ansaugkrümmers von einem atmosphärischen Druck berechnen, der die Fahrinformation darstellt. Der Unterdruck des Ansaugkrümmers kann im Bremskraftverstärker gespeichert werden. Die Steuervorrichtung 10 kann einen virtuellen Bremskraftverstärkersensorwert herleiten mittels Modellierens oder Vorhersagens einer Änderung eines Unterdrucks des Bremskraftverstärkers gemäß wenigstens einem aus dem Unterdruck des Ansaugkrümmers des Fahrzeugs, einer Beschleunigung des Fahrzeugs und einem Verschiebungsänderungssignal der Bremspedalkraft des Fahrzeugs.
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Die Steuervorrichtung 10 kann den Verstärkerunterdruckvorhersager 100 aufweisen, der einen Unterdruck des Bremskraftverstärkers ähnlich einem tatsächlich gemessenen Wert oder einem gemessenen Wert basierend auf der Logik zum Vorhersagen des Unterdrucks des Bremskraftverstärkers vorhersagt.
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Der Verstärkerunterdruckvorhersager 100 kann einen aktuellen Unterdruck k des Bremskraftverstärkers vorhersagen mittels Integrierens über der Zeit einer Änderungsrate gemäß einer Laderate und einer Entladerate, die unter Verwendung eines Unterdrucks k-1 des Bremskraftverstärkers modelliert (oder berechnet) werden, der in einem vorhergehenden Zyklus gemäß der Logik zum Vorhersagen des Unterdrucks des Bremskraftverstärkers berechnet wird, und eines Unterdrucks im Ansaugkrümmer und der Bremspedalkraft eines aktuellen Zyklus.
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Die Steuervorrichtung 10 kann in einem Speicher verschiedene Programme und Daten zum Fahren/Ansteuern des Verstärkerunterdruckvorhersagers 100 und zum Verringern einer Stopphäufigkeit der Klimaanlage unter Verwendung des Verstärkerunterdruckvorhersagers 100 speichern und kann gemäß einem Betrieb der Steuervorrichtung generierte Daten aktualisieren.
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Die Steuervorrichtung 10 kann ein Programm des Verstärkerunterdruckvorhersagers 100 im Speicher speichern und einen gemäß der Ausführung des Programms hergeleiteten Unterdruck des Bremskraftverstärkers verwenden, um die Häufigkeit des Stoppens der Klimaanlage zu verringern.
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Der Fahrinformationsdetektor 20 kann Fahrinformationen, die von verschiedenen Sensoren und verschiedenen Steuervorrichtungen gemessen werden, gemäß einem Fahrzustand des Fahrzeugs detektieren. Bei den Fahrinformationen kann es sich um Daten handeln, die von verschiedenen Sensoren und Steuervorrichtungen gemessen werden, oder um Informationen, die generiert werden, wenn die gemessenen Daten in einer für die Steuerung erforderlichen Form verarbeitet werden.
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Beispielsweise kann der Fahrinformationsdetektor 20 die Fahrinformationen von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, einem Fahrzeugbeschleunigungssensor, einem Getriebestufensensor, einem Gaspedalsensor, einem Bremspedalsensor (oder einem Bremspedalbetätigungssensor), einem Bremspedaldrucksensor (oder einem Bremspedalkraftsensor), einem Höhensensor, einem Neigungssensor, einem Zeitgeber oder einem Atmosphärendrucksensor detektieren.
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Die Klimaanlagensteuervorrichtung 30 kann einen Gesamtbetrieb der Klimaanlage (A/C) steuern und kann eine Steuerung zum Verringern einer Häufigkeit des Stoppens der Klimaanlage gemäß einem von der Steuervorrichtung 10 angewendeten Signal durchführen. Die Klimaanlage kann aufweisen einen Kompressor, der Kältemittel komprimiert, einen Kondensator, der das komprimierte Kältemittel kondensiert und verflüssigt, und einen Verdampfer, der das verflüssigte Kältemittel verdampft. Der Kompressor, der Kondensator und der Verdampfer sind bekannte Elemente.
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Unter Bezugnahme auf 3 kann der Verstärkerunterdruckvorhersager 100 aufweisen ein Lademodellmodul (oder ein Füllmodellmodul) 110, ein Entlademodellmodul 120, ein Summiermodul 130 und ein Integrationsmodul 140.
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Der Verstärkerunterdruckvorhersager 100 kann den Unterdruck des Ansaugkrümmers und die Fahrinformationen in Echtzeit sammeln und den Unterdruck k des Bremskraftverstärkers in einem Zyklus einer vorbestimmten Zeitperiode generieren.
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Der Verstärkerunterdruckvorhersager 100 kann das Lademodellmodul 110, das die Laderate berechnet, und das Entlademodellmodul 120, das eine Entladerate berechnet, aufweisen. Der Verstärkerunterdruckvorhersager 100 kann den Unterdruck k des Bremskraftverstärkers mittels Integrierens der Änderungsrate, die eine Summe der Lade- und Entladerate ist, vorhersagen.
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Das Lademodellmodul 110 oder das Entlademodellmodul 120 kann empfangen den im vorhergehenden Zyklus berechneten Unterdruck k-1 des Bremskraftverstärkers sowie die Fahrinformationen, welche einen Unterdruck des Ansaugkrümmers aufweisen, ein Bremsbetätigungssignal, ein Bremspedalkraftsignal, eine Fahrzeuggeschwindigkeit und eine Fahrzeugbeschleunigung des aktuellen Zyklus.
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Das Lademodellmodul 110 kann einen ersten Differenzdruck über der Zeit unter Verwendung des im vorhergehenden Zyklus modellierten (oder berechneten) Unterdrucks k-1 des Bremskraftverstärkers und eines aktuellen Unterdrucks des Ansaugkrümmers berechnen. Der erste Differenzdruck kann als positiver Wert ausgegeben werden, der die Laderate (hPa/Sekunde) des Unterdrucks des Bremskraftverstärkers ist. Das Lademodellmodul 110 kann die Laderate (hPa/Sekunde) des Verstärkerunterdrucks unter Verwendung einer vorbestimmten Steuerkarte (oder einer vorbestimmten Steuervergleichstabelle) berechnen unter Verwendung des ersten Differenzdrucks als ein Eingabewert.
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Eine Differenz zwischen dem aktuellen Unterdruck des Ansaugkrümmers und dem im vorhergehenden Zyklus modellierten oder ausgegebenen Unterdruck k-1 des Bremskraftverstärkers kann als ein Haupteingabefaktor verwendet werden. Das Lademodellmodul 110 kann die Laderate (hPa/Sekunde) mittels Berücksichtigens von zusätzlichen Korrekturfaktoren berechnen, die die Fahrinformationen betreffen.
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Das Entladungsmodellmodul 120 kann eine Differenz zwischen dem im vorhergehenden Zyklus modellierten Unterdruck k-1 des Bremskraftverstärkers und dem aktuellen Unterdruck des Ansaugkrümmers als einen Basisfaktor nehmen und den Basisfaktor unter Verwendung des Bremspedalkraftsignals kompensieren, um einen zweiten Differenzdruck über der Zeit zu berechnen. Der zweite Differenzdruck kann als ein negativer Wert ausgegeben werden, der die Entladerate (hPa/Sekunde) des Verstärkerunterdrucks darstellt. Das Bremspedalkraftsignal kann den Kompensationswert proportional zu seiner Änderung haben. Das Entlademodellmodul 120 kann einen Multiplikationsfaktor zum Korrigieren der Entladerate des Verstärkerunterdrucks unter Verwendung einer vorbestimmten Korrekturkarte berechnen, wobei ein Verschiebungsänderungsbetrag der Bremspedalkraft als ein Eingabewert verwendet wird.
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Das Summiermodul 130 kann die Änderungsrate berechnen mittels Addierens der Entladerate des im Entlademodellmodul 120 berechneten zweiten Differenzdrucks zu der im Lademodellmodul 110 berechneten Laderate des ersten Differenzdrucks.
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Das Integrationsmodul 140 kann die vom Summiermodul 130 berechnete Änderungsrate über der Zeit integrieren, um den vorhergesagten Unterdruck k des Bremskraftverstärkers auszugeben.
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Das Integrationsmodul 140 kann den vorhergesagten Unterdruck des Bremskraftverstärkers an das Lademodellmodul 110 und das Entlademodellmodul 120 rückmelden oder übertragen, sodass der vorhergesagte Unterdruck zur Berechnung einer Lade- und einer Entladerate eines nächsten Zyklus verwendet wird.
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Wenn wiederholtes Bremsen aufgrund eines Ein-Zustands und eines Aus-Zustands des Bremsbetätigungssignals (oder eines Bremssignals) kontinuierlich auftritt, kann das Entlademodellmodul 120 einen vorbestimmten, zusätzlichen Korrekturbetrag berücksichtigen oder verwenden, um die Entladerate des Verstärkerunterdrucks zu erhöhen. Genauer gesagt kann das Entlademodellmodul 120 die Entladerate, die der negative Wert ist, erhöhen, um den Unterdruck k des Bremskraftverstärkers zwangsweise zu verringern, wenn das Entlademodellmodul das wiederholte Bremsen gemäß einer kontinuierlichen Betätigung des Bremspedals detektiert, gezeigt als Bedingung (3) von 1. Auf diese Weise kann der Fehler verhindert werden.
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Das Entlademodellmodul 120 kann einen vorbestimmten, zusätzlichen Korrekturbetrag berücksichtigen oder verwenden, um die Entladerate des Verstärkerunterdrucks zu erhöhen, wenn das Entlademodellmodul kontinuierlich detektiert, dass eine Beschleunigung des Fahrzeugs oder eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs eine Amplitude hat, die größer oder gleich einer Referenzamplitude ist. Die Steuerstabilität des Unterdrucks k des Bremskraftverstärkers, die gemäß der Änderung der Bremspedalkraft berechnet wird, kann sichergestellt werden.
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Wenn der vom Verstärkerunterdruckvorhersager 100 vorhergesagte Unterdruck k des Bremskraftverstärkers kleiner oder gleich einem Referenzunterdruck der Steuerung zum Stoppen des Betriebs der Klimaanlage ist, kann die Steuervorrichtung 10 ermitteln, dass der Verstärkerunterdruck unzureichend ist, um den Betrieb der Klimaanlage zu stoppen.
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Basierend auf der Konfiguration des oben beschriebenen Systems zum Vorhersagen des Unterdrucks des Bremskraftverstärkers wird ein Verfahren zum Vorhersagen des Unterdrucks des Bremskraftverstärkers des Fahrzeugs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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Die Steuervorrichtung 10 kann als wenigstens ein Prozessor implementiert sein, der unter Verwendung eines Programms den Verstärkerunterdruckvorhersager 100 betreibt. Das Programm kann jeden Schritt des Verfahrens zum Vorhersagen des Unterdrucks des Bremskraftverstärkers des Fahrzeugs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchführen.
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Daher kann in der folgenden Beschreibung des Verfahrens zum Vorhersagen des Unterdrucks des Bremskraftverstärkers gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der Gegenstand oder ein Hauptbestandteil des Verfahrens die Steuervorrichtung 10 sein, und das Verfahren kann die Steuerung zur Verringerung einer Stopphäufigkeit der Klimaanlage unter Verwendung des vorhergesagten Unterdrucks k des Bremskraftverstärkers durchführen.
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4 ist ein Flussdiagramm, welches das Verfahren zum Vorhersagen des Unterdrucks des Bremskraftverstärkers des Fahrzeugs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Unter Bezugnahme auf 4 kann die Steuervorrichtung 10 des Systems zum Vorhersagen des Unterdrucks des Bremskraftverstärkers des Fahrzeugs 1 nach dem Starten des Fahrzeugs kontinuierlich die Fahrinformationen des Fahrzeugs vom Fahrinformationsdetektor 20 sammeln (Schritte S1 und S2). Die Fahrinformationen können aufweisen wenigstens eines aus dem atmosphärischen Druck, der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Fahrzeugbeschleunigung, einem Gaspedalbetätigungssignal, dem Bremsbetätigungssignal, dem Bremspedalkraftsignal, einer Höhe, einer Steigung oder einer Zeit gemäß einem Betrieb (oder einem Fahren) des Fahrzeugs.
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Die Steuervorrichtung 10 kann den Unterdruck des Ansaugkrümmers berechnen mittels Subtrahierens des Drucks des Ansaugkrümmers vom atmosphärischen Druck, der die Fahrinformation darstellt (Schritt S3).
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Die Steuervorrichtung 10 kann den Zeitgeber so betreiben, dass die Steuervorrichtung startet, den Unterdruck k des Bremskraftverstärkers zu berechnen unter Verwendung der Fahrinformationen und des im aktuellen Zyklus gesammelten Unterdrucks des Ansaugkrümmers sowie des im vorherigen Zyklus berechneten Unterdrucks k-1 des Bremskraftverstärkers (Schritt S4). Die Steuervorrichtung 10 kann einen anfänglichen Unterdruck des Bremskraftverstärkers, der generiert wird, wenn der vorhergehende Zyklus nicht vorhanden ist, auf einen Wert kleiner als der Unterdruck des Ansaugkrümmers einstellen.
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Die Steuervorrichtung 10 kann den ersten Differenzdruck über der Zeit unter Verwendung des im vorhergehenden Zyklus berechneten Unterdrucks k-1 des Bremskraftverstärkers und des aktuellen Unterdrucks des Ansaugkrümmers berechnen, um die Laderate des Verstärkerunterdrucks zu berechnen (Schritt S5).
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Die Steuervorrichtung 10 kann die Differenz zwischen dem im vorhergehenden Zyklus berechneten Unterdruck k-1 des Bremskraftverstärkers und dem aktuellen Unterdruck des Ansaugkrümmers als den Basisfaktor nehmen und den Basisfaktor unter Verwendung des Bremspedalkraftsignals kompensieren, um den zweiten Differenzdruck über der Zeit zu berechnen, sodass die Steuervorrichtung die Entladerate des Verstärkerunterdrucks berechnet (Schritt S6). Die Steuervorrichtung 10 kann den Multiplikationsfaktor zum Korrigieren der Entladerate des Verstärkerunterdrucks unter Verwendung der Korrekturkarte unter Verwendung des Verschiebungsänderungsbetrags der Bremspedalkraft als den Eingabewert berechnen.
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Die Steuervorrichtung 10 kann die Änderungsrate berechnen mittels Addierens der Entladerate des zweiten Differenzdrucks zur Laderate des ersten Differenzdrucks (Schritt S7).
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Die Steuervorrichtung 10 kann die berechnete Änderungsrate über der Zeit integrieren, um den vorhergesagten Unterdruck k des Bremskraftverstärkers zu generieren (Schritt S8). Die Steuervorrichtung 10 kann den vorhergesagten Unterdruck des Bremskraftverstärkers im Speicher speichern, sodass der vorhergesagte Unterdruck zum Berechnen einer Lade- und einer Entladerate des nächsten Zyklus verwendet wird.
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Wenn der vorhergesagte Unterdruck k des Bremskraftverstärkers kleiner oder gleich dem Referenzunterdruck der Steuerung zum Stoppen des Betriebs der Klimaanlage ist (Ja in Schritt S9) ist, kann die Steuervorrichtung 10 ermitteln, dass der Verstärkerunterdruck unzureichend ist, um den Betrieb der Klimaanlage anzuhalten (Schritt S10).
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Nach dem Schritt S10 kann die Steuervorrichtung 10 zum Schritt S4 zurückkehren und einen Unterdruck des Bremskraftverstärkers des nächsten Zyklus berechnen, bis der Start des Fahrzeugs aus ist.
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Wenn der vorhergesagte Unterdruck k des Bremskraftverstärkers den Referenzunterdruck der Steuerung zum Stoppen des Betriebs der Klimaanlage überschreitet (Nein im Schritt S9), kann die Steuervorrichtung 10 ermitteln, dass der Unterdruck des Bremskraftverstärkers ausreichend ist, um den Betrieb der Klimaanlage nicht zu stoppen, und den Schritt S4 durchführen.
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5A-5D sind Graphen, die ein Ergebnis der Vorhersage des Unterdrucks des Bremskraftverstärkers gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen.
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Wie in 1 beschrieben, wenn nur der Unterdruck des Ansaugkrümmers und die Beschleunigung des Fahrzeugs als Basisfaktoren für die Vorhersage des Verstärkerunterdrucks verwendet werden, gibt es ein Problem, dass der vorhergesagte Wert dem gemessenen Wert nicht ähnlich ist, sodass sich die Genauigkeit verschlechtert oder der Fehler auftritt.
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Unter Bezugnahme auf 5A-5D gibt es eine Grenze bei der Abdeckung verschiedener Fälle von Betätigungsmustern des Bremspedals mit absoluten Werten der Beschleunigung des Fahrzeugs und des Bremspedalkraftsignals.
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Zum Beispiel sind die gesamten absoluten Verschiebungen der Bremspedalkraftsignale der Fälle (2) und (3) ähnlich, aber Entladebeträge, die den Bremspedalkraftsignalen der Fälle (2) und (3) entsprechen, sind unterschiedlich, da Wellenformen der Bremspedalkraftsignale unterschiedlich sind.
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Die beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann jedoch den vorhergesagten Wert des Unterdrucks des Bremskraftverstärkers ähnlich dem gemessenen Wert des Unterdrucks des Bremskraftverstärkers unter Verwendung der basierend auf der Bremspedalkraft erzeugten Lade- und Entladerate ausgeben und die Genauigkeit bis zu 90% oder mehr verbessern.
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Wie oben beschrieben, kann die beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Logik für die Vorhersage des Unterdrucks des Bremskraftverstärkers implementieren, sodass die beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Kühlleistung und eine Bremsleistung des Fahrzeugs verbessert, ohne dass es zu einem Kostenanstieg durch zusätzliche Hardware kommt.
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Die beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann den Unterdruck des Bremskraftverstärkers basierend auf der Lade- und Entladerate berechnen, die gemäß einer Änderung des Bremspedalkraftsignals eines Fahrzeugführers modelliert sind, sodass die beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Genauigkeit des Unterdrucks des Bremskraftverstärkers auf ein Level verbessert, das dem Level eines Messwerts des Bremskraftverstärkersensors entspricht.
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Darüber hinaus kann die beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung den vorhergesagten Wert des Unterdrucks des Bremskraftverstärkers zwangsweise verringern mittels Detektierens der wiederholten Bremssituation, in der das Bremspedalbetätigungskraftsignal kontinuierlich geändert wird und ein Beschleunigungssignal des Fahrzeugs kontinuierlich mehr als oder gleich der Referenzamplitude geändert wird, sodass die beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung den Fehler bis zu 0 % verhindert.
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Die beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wurde beschrieben, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene beispielhafte Ausführungsform beschränkt, und verschiedene andere Modifikationen sind möglich.
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Zum Beispiel wurde in der oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben, dass die Steuervorrichtung 10 die Steuerung zum Verringern einer Stopphäufigkeit der Klimaanlage unter Verwendung des Unterdrucks des Bremskraftverstärkers durchführt, der durch den Verstärkerunterdruckvorhersager 100 vorhergesagt wird.
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Die beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt, und der Verstärkerunterdruckvorhersager 100 kann eine Funktion eines Bremskraftverstärkersensors eines vorhandenen Fahrzeugs aufweisen.
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Im Allgemeinen verwendet ein Fahrzeug mit einem Leerlauf-Stop-and-Go-System (ISG) den Bremskraftverstärkersensor, um das Fahrzeug wieder zu starten, wenn ein Druck des Bremskraftverstärkers unzureichend wird, nachdem der Start des Fahrzeugs durch das ISG-System gestoppt wurde. Wenn der Bremskraftverstärkersensor in dem Fahrzeug, welches das ISG-System aufweist, weggelassen wird, kann das Fahrzeug daher das System zum Vorhersagen des Unterdrucks des Bremskraftverstärkers des Fahrzeugs 1 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zur Durchführung einer ISG-Steuerung verwenden.
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Beispielsweise kann die Steuervorrichtung 10 das Fahrzeug wieder starten, wenn der vorhergesagte Unterdruck des Bremskraftverstärkers im Schritt S8 kleiner oder gleich einem Referenzunterdruck der ISG-Steuerung ist, und die Steuervorrichtung kann einen Zustand aufrechterhalten, in dem der Start des Fahrzeugs gestoppt wird, wenn der vorhergesagte Unterdruck des Bremskraftverstärkers den Referenzunterdruck übersteigt.
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Die beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nicht nur durch das oben erwähnte Gerät und/oder Verfahren implementiert und kann implementiert sein durch ein Programm zum Ausführen einer Funktion, die der Konfiguration der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entspricht, ein Aufzeichnungsmedium, in dem das Programm aufgezeichnet ist, und dergleichen und die Implementierung kann vom Fachmann aus der Beschreibung der oben erwähnten beispielhaften Ausführungsform leicht realisiert werden.
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Während diese Erfindung im Zusammenhang mit dem beschrieben wurde, was derzeit als praktisch beispielhafte Ausführungsformen angesehen wird, ist zu verstehen, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern im Gegenteil verschiedene Modifikationen und äquivalente Vorkehrungen abdecken soll, die im Umfang der beigefügten Ansprüche enthalten sind.
