RU143727U1

RU143727U1 - Система для диагностирования неисправностей усилителя тормозов в системе двигателя

Info

Publication number: RU143727U1
Application number: RU2013151020/11U
Authority: RU
Inventors: Росс Дикстра ПЕРСИФУЛЛ; Ральф Уэйн КАННИНГЭМ
Original assignee: ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи
Priority date: 2012-11-16
Filing date: 2013-11-15
Publication date: 2014-07-27
Also published as: US20140137544A1; DE102013223260A1; CN103818373A; CN103818373B; US8978456B2

Abstract

1. Система для диагностирования неисправностей усилителя тормозов в системе двигателя, содержащая:усилитель тормозов, откачиваемый впускным коллектором и одним или более приводимых в действие разрежением насосов; исистему управления с машинно-читаемыми командами для:вычисления ожидаемого разрежения в усилителе тормозов на основании объема усилителя тормозов, измеренного разрежения в усилителе тормозов и ожидаемого массового расхода воздуха из усилителя тормозов во впускной коллектор или ожидаемого массового расхода воздуха из усилителя тормозов в один или более приводимых в действие разрежением насосов; иуказания ухудшения работы, если разность между измеренным разрежением в усилителе тормозов и ожидаемым разрежением в усилителе тормозов превышает пороговое значение.2. Система по п.1, в которой вычисление ожидаемого разрежения в усилителе тормозов не выполняется при торможении.3. Система по п.2, в которой система управления хранит функциональные зависимости между массовым расходом воздуха и разрежением для каждого насоса.4. Система по п.3, в которой вычисление ожидаемого разрежения в усилителе тормозов основано на объеме усилителя тормозов, измеренном разрежении в усилителе тормозов и ожидаемом массовом расходе воздуха из усилителя тормозов во впускной коллектор при первом состоянии, в котором измеренное разрежение в усилителе тормозов меньше, чем разрежение во впускном коллекторе, при этом вычисление ожидаемого разрежения в усилителе тормозов основано на измеренном разрежении в усилителе тормозов и ожидаемом массовом расходе воздуха из усилителя тормозов в насос(ы) при втором состоянии, в кот

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ПОЛЕЗНАЯ МОДЕЛЬ

Настоящая полезная модель относится к системам и способам диагностирования неисправностей усилителя тормозов, когда торможение временно исключено.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Транспортные средства могут использовать усилитель тормозов в двигателе внутреннего сгорания, который использует разрежение для усиления водительского тормозного усилия. Так как работа усилителя тормозов зависит от давления в вакуумной камере усилителя тормозов, может быть важным диагностировать, действуют ли функциональные возможности откачки и пополнения вакуумной камеры.

В некоторых системах, разрежение в усилителе тормозов может восполняться впускным коллектором в одиночку. Такие системы могут диагностировать работу усилителя тормозов на основании зависимости между считанными давлениями во впускном коллекторе и вакуумной камере усилителя тормозов в некоторых примерах (см. например, US 2011183812, опубл. 28.07.2011). Однако, способы диагностики, применяемые в таких системах, могут требовать приведения в действие тормозов или выявления, произошел ли цикл торможения. Кроме того, такие системы могут включать в себя физические модели с интеграторами, а потому, могут давать результаты, которые сильно зависимы от начальных условий (например, начального измерения давления в вакуумной камере усилителя тормозов).

В дополнение к выявлению недостатков известных способов для указания ухудшения работы в работе усилителя тормозов, авторы в материалах настоящего описания выявили, что известные способы могут не быть достаточными в некоторых современных двигателях, которые включают в себя многочисленные отдельные источники разрежения в дополнение к впускному коллектору. Например, в некоторых системах, разрежение в усилителе тормозов может подаваться одним или более насосов, таких как вакуумные насосы и приводимые в действие потоком насосы (например, эжекторы/диффузоры/аспираторы), в дополнение к впускному коллектору. Авторы выявили, что в таких системах разрежение в усилителе тормозов может находиться под преобладающим влиянием впускного коллектора, когда более высокий уровень разрежения присутствует во впускном коллекторе, чем в вакуумной камере усилителя тормозов. Однако, в условиях, в которых более высокий уровень разрежения присутствует в вакуумной камере усилителя тормозов, чем во впускном коллекторе, авторы выявили, что разрежение в усилителе тормозов может находиться под преобладающим влиянием других источников разрежения. Авторы выявили, что потоковые характеристики (например, массовый расход) многих источников разрежения, которые обычно дополняют разрежение во впускном коллекторе, могут определяться, если известен перепад давления на отверстиях. В дополнение, авторы выявили, что такие источники могут быть расположены в пределах системы двигателя таким образом, что существующие датчики давления могут использоваться для измерения перепада давления на источнике, которое затем может использоваться для определения скорости потока всасывания источника.

СУЩНОСТЬ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ

В одном из примерных подходов предложена система для диагностирования неисправностей усилителя тормозов в системе двигателя, содержащая:

усилитель тормозов (ВВ), откачиваемый впускным коллектором и одним или более приводимых в действие разрежением насосов; и

систему управления с машинно-читаемыми командами для:

вычисления ожидаемого разрежения в ВВ на основании объема ВВ, измеренного разрежения в ВВ и ожидаемого массового расхода воздуха из ВВ во впускной коллектор или ожидаемого массового расхода воздуха из ВВ в один или более приводимых в действие разрежением насосов; и

указания ухудшения работы, если разность между измеренным разрежением в ВВ и ожидаемым разрежением в ВВ превышает пороговое значение.

В одном из вариантов предложена система, в которой вычисление ожидаемого разрежения в ВВ не выполняется при торможении.

В одном из вариантов предложена система, в которой система управления хранит функциональные зависимости между массовым расходом воздуха и разрежением для каждого насоса.

В одном из вариантов предложена система, в которой вычисление ожидаемого разрежения в ВВ основано на объеме ВВ, измеренном разрежении в ВВ и ожидаемом массовом расходе воздуха из ВВ во впускной коллектор при первом состоянии, в котором измеренное разрежение в ВВ меньше, чем разрежение во впускном коллекторе, при этом вычисление ожидаемого разрежения в BB основано на измеренном разрежении в BB и ожидаемом массовом расходе воздуха из BB в насос(ы) при втором состоянии, в котором измеренное разрежение в BB не меньше, чем разрежение во впускном коллекторе.

В одном из вариантов предложена система, в которой вычисление ожидаемого разрежения в BB является независимым от ожидаемого массового расхода воздуха из BB в насос(ы) при первом состоянии, при этом вычисление ожидаемого разрежения в BB является независимым от ожидаемого массового расхода воздуха из BB во впускной коллектор при втором состоянии.

В одном из вариантов предложена система, в которой, при втором состоянии, ожидаемый массовый расход воздуха из BB в каждый насос вычисляется на основании измеренного разрежения в BB, и дополнительно на основании давлений на движущем впуске и выпуске насоса, если насос является эжектором, давления на выпуске насоса и скорости вращения двигателя, если насос является насосом с приводом от двигателя, и давления на выпуске насоса, если насос является насосом с электрическим приводом.

По существу, один из примерных подходов к диагностированию неисправностей в работе усилителя тормозов в системах, подающих разрежение в усилитель тормозов через впускной коллектор и один или более приводимых в действие разрежением насосов, включает в себя, когда торможение временно исключено, указание ухудшения работы на основании ожидаемого разрежения в BB, причем ожидаемое разрежение в BB основано на ожидаемом массовом расходе воздуха из BB во впускной коллектор, когда измеренное разрежение в BB меньше, чем разрежение во впускном коллекторе, и на основании ожидаемого массового расхода воздуха из BB в один или более приводимых в действие разрежением насосов, когда измеренное разрежение в BB не меньше, чем разрежение во впускном коллекторе. Таким образом, может быть возможным определять, является ли усилитель тормозов функционирующим надлежащим образом, даже в системах, в которых несколько активных источников разрежения (например, эжекторов/аспираторов/диффузоров и приводимых в движение насосов) соединено с усилителем тормозов в дополнение к впускному коллектору. Более точно, посредством деления эксплуатационных свойств усилителя тормозов на два упрощающих состояния, откачку через впускной коллектор (например, когда измеренное разрежение в BB меньше, чем разрежение во впускном коллекторе) и откачку через приводимый в действие разрежением насос(ы) (например, когда измеренное разрежение в BB не меньше, чем разрежение во впускном коллекторе), ухудшение работы усилителя тормозов может указываться даже в системах, которые включают в себя множество источников разрежения, откачивающих усилитель тормозов. Преимущественно, в зависимости от расположения приводимого в действие разрежением насоса(ов) в пределах системы, существующие датчики двигателя могут использоваться для определения разрежения на впусках или отверстиях всасывания насосов, и массовый расход воздуха в насосах может определяться посредством функциональных выражений, хранимых в памяти, которые соотносят массовый расход воздуха и разрежение для каждого насоса. В качестве дополнительного упрощения, диагностирование неисправности усилителя тормозов также может выполняться в условиях, в которых нет потребления разрежения (например, когда ступня водителя транспортного средства снята с тормозной педали).

Следует понимать, что сущность полезной модели, приведенная выше, представлена для ознакомления с упрощенной формой подборки концепций, которые дополнительно описаны в подробном описании. Не предполагается идентифицировать ключевые или существенные признаки заявленного предмета полезной модели, объем которой однозначно определен формулой полезной модели, которая сопровождает подробное описание. Более того, заявленный предмет полезной модели не ограничен вариантами осуществления, которые исключают какие-либо недостатки, отмеченные выше или в любой части этого описания.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 показывает схематичное изображение двигателя.

Фиг. 2 показывает схематичное изображение аспектов системы двигателя, которая может быть примерным вариантом осуществления системы двигателя по фиг. 1.

Фиг. 3 - блок-схема последовательности операций способа, иллюстрирующая способ диагностики для определения, является ли усилитель тормозов функционирующим надлежащим образом.

Фиг. 4 - блок-схема последовательности операций способа, иллюстрирующая способ определения ожидаемого разрежения в вакуумной камере усилителя тормозов.

Фиг. 5 изображает способ определения ожидаемого массового расхода воздуха в отверстии вакуумной камеры усилителя тормозов в условиях, в которых разрежение в усилителе тормозов не меньше, чем разрежение во впускном коллекторе.

Фиг. 6 изображает график, иллюстрирующий зависимость между расходом, разрежением и скоростью откачки усилителя тормозов для различных примерных приводимых в действие разрежением насосов.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ

Способы и системы для диагностирования неисправностей усилителя тормозов, когда торможение временно исключено, предложены в материалах настоящего описания. Как показано на фиг. 1 и 2, система двигателя может включать в себя усилитель тормозов для усиления тормозного усилия водителя транспортного средства, и разрежение может подводиться в усилитель тормозов впускным коллектором, а также одним или более приводимых в действие разрежением насосов. Как показано на фиг. 2, эти приводимые в действие разрежением насосы могут включать в себя различные эжекторы/аспираторы/диффузоры, а также насосы с приводом от двигателя или с электрическим приводом. Как показано на фиг. 3, способ диагностирования неисправностей усилителя тормозов может включать в себя сравнение ожидаемого разрежения в усилителе тормозов с измеренным разрежением в усилителе тормозов и указание неисправности, когда разность между двумя значениями превышает пороговое значение. В одном из примеров, как показано на фиг. 4, ожидаемое разрежение в усилителе тормозов вычисляется по-разному в зависимости от того, оказывает ли преобладающее влияние разрежение в коллекторе или разрежение из одного или более приводимых в действие разрежением насосов на формирование разрежения усилителя тормозов. Как показано на фиг. 4, ожидаемое разрежение в усилителе тормозов может вычисляться на основании ожидаемого массового расхода воздуха усилителя тормозов и объема усилителя тормозов. Когда измеренное разрежение в усилителе тормозов меньше, чем разрежение во впускном коллекторе, ожидаемый массовый расход воздуха усилителя тормозов может вычисляться в зависимости от разрежения во впускном коллекторе и измеренного разрежения в усилителе тормозов (как показано на фиг. 4), тогда как ожидаемый массовый расход воздуха в усилителе тормозов может вычисляться на основании потоковых характеристик насоса(ов), когда измеренное разрежение в усилителе тормозов не меньше, чем разрежение во впускном коллекторе (как показано на фиг. 5). Как показано на фиг. 6, характеристики, иллюстрирующие зависимость между массовым расходом воздуха и разрежением для разных типов приводимых в действие разрежением насосов, могут быть графически построены в том же самом пространстве. Система управления может хранить эти характеристики в качестве функциональных выражений в памяти, в одном из примеров, и функциональные выражения могут использоваться в качестве основы для вычисления ожидаемого массового расхода воздуха в усилителе тормозов в условиях, в которых приводимый в действие разрежением насос(ы) оказывает преобладающее влияние на откачку усилителя тормозов.

Со ссылкой на фиг. 1, двигатель 10 внутреннего сгорания, содержащий множество камер 30 сгорания, одна из которых показана на фиг. 1, управляется электронным контроллером 12 двигателя. Как показано на фиг. 1, поршень 36 расположен в пределах стенок 32 камеры 30 сгорания и присоединен к коленчатому валу 40. Камера 30 сгорания показана сообщающейся с впускным коллектором 44 и выпускным коллектором 48 через соответствующий впускной клапан 52 и выпускной клапан 54. Каждый впускной клапан и выпускной клапан может приводиться в действие кулачком 51 впускного клапана и кулачком 53 выпускного клапана. В качестве альтернативы, один или более из впускных и выпускных клапанов могут приводиться в действие узлом катушки и якоря клапана с электромеханическим управлением. Положение кулачка 51 впускного клапана может определяться датчиком 55 кулачка впускного клапана. Положение кулачка 53 выпускного клапана может определяться датчиком 57 кулачка выпускного клапана.

Топливная форсунка 66 показана расположенной для впрыска топлива непосредственно в цилиндр 30, что известно специалистам в данной области техники как непосредственный впрыск. В качестве альтернативы, топливо может впрыскиваться во впускной канал, что известно специалистам в данной области техники в качестве впрыска во впускной канал. Топливная форсунка 66 выдает жидкое топливо пропорционально длительности импульса сигнала FPW из контроллера 12. Топливо подается на топливную форсунку 66 топливной системой (не показана), включающей в себя топливный бак, топливный насос и направляющую-распределитель для топлива (не показана). Топливная форсунка 66 питается рабочим током из формирователя 68, который реагирует на действие контроллера 12. В дополнение, впускной коллектор 44 показан сообщающимся с возможным электронным дросселем 63, который регулирует положение дроссельной заслонки 64 для управления потоком воздуха из впускной камеры 46 наддува. Компрессор 162 втягивает воздух из воздухозаборника 42 для питания камеры 46 наддува. Выхлопные газы вращают турбину 164, которая присоединена к компрессору 162. Двухступенная топливная система высокого давления может использоваться для формирования высоких давлений топлива на форсунках 66.

Двигатель 10 может включать в себя один или более потребителей разрежения, в том числе, усилитель 140 тормозов. Усилитель 140 тормозов увеличивает силу, выдаваемую ступней 152 через тормозную педаль 150 на главный цилиндр 148 для применения тормозов транспортного средства (не показаны). Усилитель 140 тормозов может принимать разрежение из множества источников разрежения. Как показано на фиг. 1, впускной коллектор 44 может выдавать разрежение в усилитель 140 тормозов через трубопровод 198. Запорный клапан 144 обеспечивает потоки воздуха из усилителя 140 тормозов во впускной коллектор 44, а не из впускного коллектора 44 в усилитель 140 тормозов. Кроме того, один или более дополнительных источников 156 разрежения могут выдавать разрежение в усилитель 140 тормозов, например, через трубопровод 198, как показано. Запорный клапан 158 может быть расположен между усилителем тормозов и каждым дополнительным источником разрежения, чтобы обеспечивать поток воздуха из усилителя тормозов в источник разрежения, а не из источника разрежения в усилитель тормозов. Несмотря на то, что три дополнительных источника 156 разрежения показаны на фиг. 1, следует принимать во внимание, что любое количество дополнительных источников разрежения может быть включено в двигатель, в том числе, один. Например, в некоторых вариантах осуществления, дополнительные источники разрежения могут включать в себя эжектор, соединяющий впуск и выпуск компрессора 162, эжектор, соединяющий расположенную выше по потоку сторону и расположенную ниже по потоку сторону дросселя 63, и вакуумный насос, как показано на фиг. 2.

Система 88 зажигания без распределителя выдает искру зажигания в камеру 30 сгорания через свечу 92 зажигания в ответ на действие контроллера 12. Универсальный датчик 126 кислорода выхлопных газов (UEGO) показан присоединенным к выпускному коллектору 48 выше по потоку от каталитического нейтрализатора 70 выхлопных газов. В качестве альтернативы, двухрежимный датчик кислорода выхлопных газов может использоваться вместо датчика 126 UEGO.

Нейтрализатор 70 выхлопных газов, в одном из примеров, включает в себя многочисленные брикеты катализатора. В еще одном примере, могут использоваться многочисленные устройства снижения токсичности выхлопных газов, каждое с многочисленными брикетами. Нейтрализатор 70 выхлопных газов, в одном из примеров, может быть катализатором трехкомпонентного типа.

Контроллер 12 показан на фиг. 1 в качестве традиционного микрокомпьютера, включающего в себя: микропроцессорный блок 102, порты 104 ввода/вывода, постоянное запоминающее устройство 106, оперативное запоминающее устройство 108, энергонезависимую память 110 и традиционную шину данных. Контроллер 12 показан принимающим различные сигналы с датчиков, присоединенных к двигателю 10, в дополнение к тем сигналам, которые обсуждены ранее, в том числе: температуру хладагента двигателя (ECT) с датчика 112 температуры, присоединенного к патрубку 114 охлаждения; датчика 134 положения, присоединенного к педали 130 акселератора для считывания положения, заданного ступней 132; датчика 154 положения, присоединенного к тормозной педали 150, для считывания положения тормозной педали; датчика 146 разрежения в усилителе тормозов (BBVAC), расположенный в вакуумной камере усилителя тормозов; датчика 147 давления для считывания давления главного цилиндра (например, давления гидравлических тормозов); датчика детонации для определения воспламенения остаточных газов (не показан); измерение давления во впускном коллекторе двигателя (MAP) с датчика 122 давления, присоединенного к впускному коллектору 44; датчика положения двигателя с датчика 118 на эффекте Холла, считывающего положение коленчатого вала 40; измерение массы воздуха, поступающего в двигатель с датчика 120 (например, измерителя расхода воздуха с термоэлементом); барометрическое давление с датчика 166 барометрического давления, присоединенного к впуску 42; измерение давления на впуске компрессора (CIP) с датчика 161 CIP; измерение давления на впуске дросселя (TIP) с датчика 160 TIP; измерение положения дросселя с датчика 58; и измерение давление вентиляции картера двигателя (CVP) с датчика CVP, присоединенного в канале, соединяющем картер двигателя 10 с впуском 42 (не показан).

В некоторых вариантах осуществления, двигатель может быть присоединен к системе электродвигателя/аккумуляторной батареи в транспортном средстве с гибридным приводом. Транспортное средство с гибридным приводом может иметь параллельную конфигурацию, последовательную конфигурацию, либо их варианты или комбинации. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления, могут применяться другие конфигурации двигателя, например, дизельный двигатель.

При работе, каждый цилиндр в двигателе 10 типично подвергается четырехтактному циклу: цикл включает в себя такт впуска, такт сжатия, такт расширения и такт выпуска. На такте впуска, обычно, выпускной клапан 54 закрывается, а впускной клапан 52 открывается. Воздух вовлекается в камеру 30 сгорания через впускной коллектор 44, поршень 36 перемещается к дну цилиндра, чтобы увеличивать объем внутри камеры 30 сгорания. Положение, в котором поршень 36 находится около дна цилиндра и в конце своего хода (например, когда камера 30 сгорания находится при своем наибольшем объеме), типично указывается специалистами в данной области техники ссылкой как нижняя мертвая точка (НМТ, BDC). На такте сжатия, впускной клапан 52 и выпускной клапан 54 закрыты. Поршень 36 перемещается к головке блока цилиндров, чтобы сжимать воздух внутри камеры 30 сгорания. Точка, в которой поршень 36 находится в конце своего хода и самой близкой к головке блока цилиндров (например, когда камера 30 сгорания находится при своем наименьшем объеме), типично указывается специалистами в данной области техники в качестве верхней мертвой точки (ВМТ, TDC). В процессе, в дальнейшем указываемом ссылкой как впрыск, топливо вводится в камеру сгорания. В процессе, в дальнейшем указываемом ссылкой как воспламенение, впрыснутое топливо воспламеняется известным средством воспламенения, таким как свеча 92 зажигания, приводя к сгоранию. На такте расширения, расширяющиеся газы толкают поршень 36 обратно в НМТ. Коленчатый вал 40 преобразует перемещение поршня в крутящий момент вращающегося вала. В заключение, на такте выпуска, выпускной клапан 54 открывается, чтобы выпускать подвергнутую сгоранию топливно-воздушную смесь в выпускной коллектор 48, и поршень возвращается в ВМТ. Отметим, что вышеприведенное описано просто в качестве примера, и что установки момента открывания и/или закрывания впускного и выпускного клапанов могут меняться так, чтобы давать положительное или отрицательное перекрытие клапанов, позднее закрывание впускного клапана или различные другие примеры.

Фиг. 2 показывает аспекты системы 200 двигателя, которая может быть примерным вариантом осуществления двигателя 10 по фиг. 1. Как детализировано ниже, система 200 двигателя включает в себя усилитель 240 тормозов, соединенный с множеством создающих разрежение насосов. Ради примера, показано несколько создающих разрежение насосов, соединенных с усилителем 240 тормозов в системе 200 двигателя: эжектор, расположенный параллельно с компрессором, эжектор, расположенный параллельно с впускным дросселем, эжектор, расположенный на выпуске системы вентиляции картера, эжектор, расположенный на выпуске системы продувки паров топлива, и вакуумный насос с электрическим приводом или с приводом от двигателя. Однако, следует принимать во внимание, что системы двигателя могут включать в себя меньшее количество создающих разрежение насосов или даже одиночный создающий разрежение насос, не выходя из объема этого раскрытия.

Система 210 двигателя включает в себя двигатель 210. Двигатель 210 может быть практически любым двигателем внутреннего сгорания на летучем жидком или газообразном топливе, например, двигателем впрыска во впускной канал или непосредственного впрыска с искровым зажиганием или воспламенением от сжатия. Система 300 двигателя дополнительно включает в себя контроллер 212, который соответствует контроллеру 12 по фиг. 1, и может быть любой электронной системой управления из системы двигателя или транспортного средства, в которой установлена система двигателя. Контроллер 212 может быть выполнен с возможностью принимать управляющие решения по меньшей мере частично на основании входного сигнала с одного или более датчиков 201 в пределах системы двигателя и может управлять исполнительными механизмами 203 на основании управляющих решений. Например, контроллер 212 может хранить машинно-читаемые команды в памяти, и исполнительные механизмы 203 могут управляться посредством выполнения команд.

Атмосферный воздух, поступающий на впуск 242, может фильтроваться воздушным фильтром 202. Ниже по потоку от воздушного фильтра 202, компрессор 262 турбонагнетателя может быть расположен вдоль впуска 242. Компрессор 262 может по меньшей мере частично приводиться в движение турбиной (например, через вал), расположенной вдоль выпускного канала двигателя, такой как турбина 164 по фиг. 1. Перепускной клапан 206 компрессора (CBV) может быть предусмотрен в перепускном канале 235 компрессора. Один конец перепускного канала 235 компрессора может быть присоединен ниже по потоку от воздушного фильтра 202 и выше по потоку от компрессора 262, а другой конец перепускного канала 235 компрессора может быть присоединен ниже по потоку от компрессора 262. CBV 206 компрессора может предоставлять возможность рециркуляции сжатого воздуха на впуск 242 выше по потоку от компрессора 262. Например, CBV 206 может открываться, чтобы подвергать рециркуляции сжатый воздух выше по потоку от компрессора 262 для сброса давления в системе впуска транспортного средства с турбонаддувом, когда дроссель поднимается или закрывается, чтобы снижать воздействия нагрузки срыва потока в компрессоре. В одном из конкретных примеров, CBV 206 приводится в действие разрежением.

В некоторых вариантах осуществления, охладитель 204 наддувочного воздуха может быть предусмотрен на впуске 242 ниже по потоку от компрессора 226. Охладитель 204 наддувочного воздуха может охлаждать всасываемый воздух, который был нагрет вследствие сжатия компрессором 262, чтобы повышать плотность заряда воздуха, выдаваемого в двигатель 210. Посредством повышения плотности заряда воздуха, эффективность сгорания двигателя 210 может увеличиваться.

Дроссельный клапан 263 может быть предусмотрен на впуске 242 ниже по потоку от охладителя 206 наддувочного воздуха и выше по потоку от впускного коллектора 204. Подобно впускному коллектору 44 по фиг. 1, впускной коллектор 244 выполнен с возможностью подачи всасываемого воздуха из впуска 242, или топливно-воздушной смеси, в одну или более камер сгорания двигателя 210. Камеры сгорания могут быть расположены над заполненным смазкой картером 214 двигателя, в которых поршни возвратно-поступательного хода камер сгорания вращают коленчатый вал. Поршни возвратно-поступательного хода могут быть по существу изолированными от картера двигателя посредством одного или более поршневых колец, которые сдерживают течение топливно-воздушной смеси и газообразных продуктов сгорания в картер двигателя. Тем не менее, значительное количество паров топлива, несгоревшего воздуха и продуктов сгорания может проходить через поршневые кольца и поступать в картер двигателя со временем. Для снижения ухудшающих работу воздействий паров топлива на вязкость смазки двигателя и для снижения выпуска паров в атмосферу, картер двигателя может непрерывно или периодически вентилироваться через систему 211 принудительной вентиляции картера (PCV). В конфигурации, показанной на фиг. 2, система 211 PCV включает в себя клапан 220 PCV, расположенный в магистрали 276, которая соединяет впускной коллектор 244 и картер 214 двигателя через маслоотделитель 296 защиты впуска. Клапан PCV может быть любым постоянным или регулируемым дозирующим клапаном. В одном из вариантов осуществления, направление потока вентиляционного воздуха через картер двигателя зависит от относительных значений давления воздуха в коллекторе (MAP) и барометрического давления (BP). В условиях без наддува или с минимальным наддувом (например, когда BP>MAP), и когда клапан 220 PCV открыт, воздух поступает в картер двигателя через магистраль 278 и выпускается из картера двигателя на впуск 242 (а затем, во впускной коллектор 244) через магистраль 276. В некоторых вариантах осуществления, второй маслоотделитель 248 может присутствовать между картером 214 двигателя и магистралью 278, как показано.

Система 210 двигателя, кроме того, включает в себя систему 280 продувки паров топлива. Система 280 продувки паров топлива может включать в себя топливный бак, который хранит летучее жидкое топливо, сжигаемое в двигателе 210, и бачок с адсорбентом, через который топливный бак вентилируется в атмосферу, чтобы избежать выброса паров топлива из топливного бака в атмосферу. В выбранных условиях, пары топлива, накопленные в системе 280 продувки паров топлива, могут продуваться во впускной коллектор 244 через магистраль 243 продувки и клапан 238 продувки бачка. Обратный клапан 234 бачка также может быть включен в линию 243 продувки для предохранения (наддувочного) давления впускного коллектора от протекания газов в линию продувки в обратном направлении.

Система 200 двигателя включает в себя усилитель 240 тормозов. Усилитель 240 тормозов включает в себя первую камеру 282 и вторую камеру 284, разделенные диафрагмой 275. Вторая камера 284 может быть соединена с одним или более источников разрежения. В условиях без торможения, когда тормозная педаль (например, тормозная педаль 150 по фиг. 1) не нажата, клапан 286, управляющий сообщением между первой камерой и атмосферой, может быть закрыт, а клапан 288, управляющий сообщением между первой и второй камерами, может быть открыт. Соответственно, первая и вторая камеры могут быть по существу под одинаковым давлением, которое может быть отрицательным давлением (разрежением), в условиях без торможения. В противоположность, когда тормозная педаль нажата, клапан 288 по меньшей мере частично закрывается, а клапан 286 по меньшей мере частично открывается, чтобы допускать воздух из атмосферы в первую камеру, тем самым, повышая давление в первой камере. Перепад давлений между первой и второй камерами дополняет усилие, приложенное к тормозной педали, чтобы проталкивать поршень главного цилиндра (не показан). Посредством изменения величины открывания клапана 288, усиливающая торможение сила может меняться (например, полное закрывание клапана 288 может доводить усиливающую торможение силу до максимума, тогда как минимальное закрывание клапана 288 может давать минимальную величину усиливающей торможение силы). Подобным образом, посредством изменения величины открывания клапана 286, усиливающая торможение сила может меняться (например, полное открывание клапана 286 может доводить усиливающую торможение силу до максимума, тогда как минимальное открывание клапана 286 может давать минимальную величину усиливающей торможение силы). Положение диафрагмы 275, которое может зависеть от перепада давления между первой и второй камерами, может логически выводиться по измерению давления в гидравлической тормозной магистрали. В качестве альтернативы, положение диафрагмы 275 может считываться датчиком 277 положения диафрагмы.

Как показано на фиг. 2, вторая камера 284 усилителя 240 тормозов может быть соединена с и может принимать разрежение из одного или более источников разрежения. В примере, показанном на фиг. 2, источники разрежения, соединенные с второй камерой 284, включают в себя впускной коллектор 244, вакуумный насос 224 и четыре эжектора. Однако, следует принимать во внимание, что меньшее или большее количество источников разрежения для усилителя тормозов может быть включено в систему 200 двигателя.

Впускной коллектор 244 может быть источником разрежения для усилителя 240 тормозов. Вторая камера 284 может быть присоединена к впускному коллектору 244 через запорный клапан 273. Запорный клапан 273 предоставляет воздуху возможность втекать во впускной коллектор 244 из усилителя 240 тормозов и ограничивает поток воздуха в усилитель 240 тормозов из впускного коллектора 244. В условиях, в которых давление во впускном коллекторе является отрицательным, впускной коллектор может быть источником разрежения для усилителя 240 тормозов.

Вакуумный насос, такой как вакуумный насос 224, может быть еще одним источником разрежения для усилителя 240 тормозов. Вакуумный насос 224 может быть с электрическим приводом, с приводом от двигателя или с приводом от другого пригодного средства. Как показано на фиг. 2, вакуумный насос 224 расположен в магистрали 213, магистраль 213 соединена с второй камерой 284 усилителя 240 тормозов через магистраль 298. Вакуумный насос 224 может избирательно приводиться в действие посредством сигнала управления из контроллера 212, чтобы подавать разрежение в усилитель 240 тормозов. Запорный клапан 264 выше по потоку от вакуумного насоса в магистрали 213 может предоставлять возможность протекания воздуха из усилителя 240 тормозов в вакуумный насос 224 и может ограничивать поток воздуха в усилитель 240 тормозов из вакуумного насоса 224.

Эжектор 216, расположенный параллельно с компрессором 262, может быть еще одним источником разрежения для усилителя 240 тормозов. Как показано, эжектор 216 расположен в магистрали 207, соединяющей впуск компрессора с выпуском компрессора. Клапан 218 в промежутке между выпуском компрессора и эжектором 216 в магистрали 207 может управляться, чтобы предоставлять сжатому всасываемому воздуху возможность обеспечивать движущий поток через эжектор 216, вырабатывая разрежение в отверстии 221 всасывания. Отверстие 221 всасывания может быть соединено с потребителем разрежения, и движущий поток сжатого всасываемого воздуха через эжектор 216 может формировать разрежение для потребителя разрежения. Например, как показано на фиг. 2, отверстие 221 всасывания может быть соединено с усилителем 240 тормозов через магистрали 223 и 298. Запорный клапан 226 может быть расположен в магистрали 223 для предотвращения обратного потока в магистрали 223 (например, потока сжатого всасываемого воздуха в направлении магистрали 298 в условиях, когда давление в магистрали 298 меньше, чем отрицательное давление, сформированное движущим потоком через эжектор 216).

Подобным образом, эжектор 208, расположенный по существу параллельно с дросселем 263, может быть источником разрежения для усилителя 240 тормозов. Как показано, эжектор 208 расположен в магистрали 209, соединяющей впуск дросселя с впуском 242 ниже по потоку от дросселя (и, к тому же, ниже по потоку от места соединения магистрали 276 и впуска 242). Клапан 228 в промежутке между впуском дросселя и эжектором 208 в магистрали 209 может управляться, чтобы предоставлять дросселированному всасываемому воздуху возможность обеспечивать движущий поток через эжектор 208, вырабатывая разрежение на отверстии 225 всасывания. Отверстие 225 всасывания может быть соединено с потребителем разрежения, и движущий поток сжатого всасываемого воздуха через эжектор 208 может формировать разрежение для потребителя разрежения. Например, как показано на фиг. 2, отверстие 225 всасывания может быть соединено с усилителем 240 тормозов через магистрали 237 и 298. Запорный клапан 230 может быть расположен в магистрали 237 для предотвращения обратного потока в магистрали 237 (например, потока дросселированного всасываемого воздуха в направлении магистрали 298 в условиях, когда давление в магистрали 298 меньше, чем отрицательное давление, сформированное движущим потоком через эжектор 208).

Система 280 продувки паров топлива может быть дополнительным источником разрежения для усилителя 240 тормозов. Магистраль 243 продувки может включать в себя эжектор 252. Пары топлива, продуваемые из системы 280 продувки паров топлива, могут обеспечивать движущий поток через эжектор 252, формируя разрежение на отверстии 227 всасывания. Отверстие 227 всасывания может быть соединено с потребителем разрежения, и движущий поток паров топлива через эжектор 252 может формировать разрежение для потребителя разрежения. Например, как показано на фиг. 2, отверстие 227 всасывания может быть соединено с усилителем 240 тормозов через магистрали 229 и 298. Запорный клапан 254 может быть расположен в магистрали 229 для предотвращения обратного потока в магистрали 229 (например, потока паров продувки в направлении магистрали 298 в условиях, когда давление в магистрали 298 меньше, чем отрицательное давление, сформированное движущим потоком через эжектор 252).

Система 211 PCV также может быть источником разрежения для усилителя 240 тормозов. Магистраль 276 системы 211 PCV может включать в себя эжектор 252. Клапан 220 PCV может управляться, чтобы предоставлять возможность движущего потока вентиляции картера через эжектор 268, формирующего разрежение на отверстии 233 всасывания. Отверстие 233 всасывания может быть соединено с потребителем разрежения, и движущий поток паров топлива через эжектор 268 может формировать разрежение для потребителя разрежения. Например, как показано на фиг. 2, отверстие 233 всасывания может быть соединено с усилителем 240 тормозов через магистрали 239 и 298. Таким образом, система 211 PCV может быть источником разрежения для усилителя тормозов. Запорный клапан 258 может быть расположен в магистрали 239 для предотвращения обратного потока в магистрали 239 (например, потока картерных газов в направлении магистрали 298 в условиях, когда давление в магистрали 298 меньше, чем отрицательное давление, сформированное движущим потоком через эжектор 268).

Один или более других потребителей 279 разрежения могут быть соединены с магистралью 298 в зависимости от состояния открывания клапана 281. Например, другие потребители разрежения могут включать в себя клапаны управления движением заряда, регулятор давления наддува турбины турбонагнетателя, перепускные клапаны компрессора (например, CBV 206), регулируемые опоры двигателя, расцепитель колеса и полуоси, систему PCV (например, систему 211 PCV), и т.д. В условиях, в которых другие потребители 279 разрежения пропускают воздух в магистраль 298, ожидаемый массовый расход воздуха, уходящий из вакуумной камеры усилителя тормозов, может регулироваться на основании количества воздуха, пропускаемого из других потребителей 279 разрежения в магистраль 298. В примере, показанном на фиг. 2, датчик 283 массового расхода воздуха расположен между магистралью 298 и клапаном 281, и датчик 283 может считывать массовый расход воздуха, отходящего из других потребителей 279 разрежения, и выдавать эту информацию в систему управления. Система управления затем может использовать эту информацию для коррекции вычисленного ожидаемого массового расхода воздуха в усилителе тормозов, как будет описано со ссылкой на фиг. 4.

Датчики 201 контроллера 212 могут включать в себя различные датчики давления, и информация, собранная этими датчиками, может использоваться для диагностирования пополнения разрежения в усилителе тормозов. В примерном варианте осуществления, показанном на фиг. 2, датчики 201 включают в себя датчик 261 давления на впуске компрессора (CIP), датчик 260 давления на впуске дросселя (TIP), датчик 256 давления вентиляции картера (CVP), датчик 222 давления воздуха во впускном коллекторе (MAP), датчик 266 барометрического давления (BP), датчик 246 разрежения в усилителе тормозов (BBVAC) и датчик 277 положения диафрагмы. Датчик 246 BBVAC может быть измерительным датчиком, считывающим разрежение, и может передавать данные в качестве отрицательного разрежения (например, давления) в контроллер 212. Датчик 222 MAP может быть датчиком абсолютной величины, и контроллер 212 может вычитать значение, считанное датчиком 222 MAP, из считанного значения барометрического давления, чтобы определять отрицательное давление во впускном коллекторе (например, разрежение во впускном коллекторе).

Фиг. 3 изображает диагностический способ 300 определения, является ли усилитель тормозов функционирующим надлежащим образом, например, существует ли неисправность усилителя тормозов. Следует принимать во внимание, что в диагностических способах, описанных в материалах настоящего описания, ожидаемые или оцененные значения параметра будут представлены строчными буквами, тогда как измеренные (например, считанные) значения будут представлены заглавными буквами. Например, MEAS_BBVAC указывает ссылкой на разрежение в усилителе тормозов в качестве измеренного датчиком 246 BBVAC в определенное время, тогда как exp_bbvac указывает ссылкой на ожидаемое разрежение в усилителе тормозов в определенное время.

На этапе 310, способ 300 включает в себя этап, на котором определяют, находятся ли тормоза в использовании на данный момент. В одном из примеров, контроллер может производить это определение на основании считанного положения тормозной педали (например, сигнала PP, показанного на фиг. 1).

Если ответом на этапе 310 является «Да», тормоза на данный момент находятся в использовании, и способ 300 заканчивается. Иначе, если ответом на этапе 310 является «Нет», указывая, что тормоза не находятся в использовании, способ 300 переходит на этап 312. На этапе 312, способ 300 включает в себя этап, на котором определяют ожидаемый массовый расход воздуха в усилителе тормозов (exp_bbmaf). Например, как описано ниже со ссылкой на фиг. 4 и 5, процедура для определения bbmaf может зависеть от того, является ли измеренное значение разрежения в усилителе тормозов (MEAS_BBVAC) меньшим, чем текущее значение разрежения во впускном коллекторе (MANVAC). Если MEAS_BBVAC меньше, чем MANVAC, разрежение во впускном коллекторе может оказывать преобладающее влияние на откачку вакуумной камеры усилителя тормозов, и exp_bbmaf может определяться в зависимости от MANVAC и MEAS_BBVAC. Иначе, если MEAS_BBVAC не меньше, чем MANVAC, разрежение из одного или более приводимых в действие разрежением насосов может оказывать преобладающее влияние на откачку вакуумной камеры усилителя тормозов, и exp_bbmaf может определяться на основании потоковых характеристик насосов, откачивающих вакуумную камеру усилителя тормозов (например, как описано ниже со ссылкой на фиг. 5).

После этапа 312, способ 300 переходит на этап 314. На этапе 314, способ 300 включает в себя этап, на котором определяют ожидаемое разрежение в вакуумной камере усилителя тормозов (exp_bbvac) в зависимости от exp_bbmaf. Например, как описано ниже со ссылкой на фиг. 4, exp_bbvac может определяться в зависимости от текущего объема усилителя тормозов (BB_VOL) и exp_bbmaf. В некоторых примерах, функция может быть моделью исполнительного механизма усилителя тормозов, и BB_VOL может вычисляться на основании положения исполнительного механизма усилителя тормозов (например, диафрагмы 275, показанной на фиг. 2).

После этапа 314, способ 300 переходит на этап 316. На этапе 316, способ 300 включает в себя этап, на котором измеряют MEAS_BBVAC. Например, как показано на фиг. 1, контроллер 12 может принимать сигнал MEAS_BBVAC с датчика 146 BBVAC. Как описано выше, датчик BBVAC может быть измерительным датчиком, считывающим разрежение, и может передавать данные в качестве отрицательного разрежения (например, давления).

После этапа 316, способ 300 переходит на этап 318. На этапе 318, способ 300 включает в себя этап, на котором определяют, является ли разность между MEAS_BBVAC и exp_bbvac большей, чем пороговое значение (например, является ли MEAS_BBVAC минус exp_bbvac большим, чем пороговое значение). Пороговое значение может быть заданным пороговым значением в некоторых примерах. В других примерах, пороговое значение может меняться на основании условий работы двигателя.

Если разность между MEAS_BBVAC и exp_bbvac превышает пороговое значение, ответом является «Да», и присутствует неисправность усилителя тормозов. В этом случае, способ 300 переходит на этап 320, чтобы указывать неисправность. Указание неисправности может включать в себя установку контроллером значения флажкового признака, который может инициировать дополнительные диагностические процедуры, засветку СИД (светодиода, LED) или отображение цифровой информации на пользовательском интерфейсе, которая будет предупреждать водителя транспортного средства о неисправности усилителя тормозов, и т.д.

Иначе, если ответом на этапе 318 является «Нет», величина разности между MEAS_BBVAC и exp_bbvac указывает, что усилитель тормозов функционирует надлежащим образом, и способ 300 заканчивается. В других примерах, однако, величина разности между MEAS_BBVAC и exp_bbvac может сохраняться в памяти системы управления. Контроллер может отслеживать величину разности со временем и может указывать предстоящую неисправность на основании возрастания величины разности со временем. Таким образом, неисправности усилителя тормозов могут идентифицироваться до того, как неисправность достигает критического уровня.

Фиг. 4 изображает способ 400 определения ожидаемого разрежения в вакуумной камере усилителя тормозов (указываемого ссылкой в материалах настоящего описания как exp_bbvac). Например, разность между exp_bbvac (в качестве определенного посредством способа 400) и MEAS_BBVAC может вычисляться на этапе 318 способа 300, и неисправность может указываться на этапе 320 в зависимости от величины вычисленной разности.

На этапе 410, способ 400 включает в себя этап, на котором измеряют MEAS_BBVAC, MAP и BP. Например, как показано на фиг. 1, контроллер 12 может принимать MEAS_BBVAC с датчика 146 BBVAC, MAP с датчика 122 MAP и BP с датчика 166 BP.

После этапа 410, способ 400 переходит на этап 412. На этапе 412, способ 400 включает в себя этап, на котором вычисляют текущее разрежение во впускном коллекторе (MANVAC). В некоторых системах, датчик MAP может считывать абсолютное давление и, таким образом, MANVAC может вычисляться в качестве разности между BP и MAP, как показано.

После этапа 412, способ 400 переходит на этап 414. На этапе 414, способ 400 включает в себя этап, на котором определяют, является ли MEAS_BBVAC меньшим, чем MANVAC. Например, определение может производиться контроллером 12.

Если ответом на этапе 414 является «Да», указывая, что MEAS_BBVAC меньше, чем MANVAC, способ 400 переходит на этап 416. В этом случае, разрежение во впускном коллекторе может оказывать преобладающее влияние на откачку усилителя тормозов, даже если источники разрежения (например, один или более создающих разрежение насосов) могут присутствовать и могут вносить вклад в разрежение в усилителе тормозов. По существу, в целях диагностирования неисправностей усилителя тормозов, ожидаемый массовый расход воздуха на отверстии вакуумной камеры усилителя может вычисляться в качестве функции f₁ от MANVAC и MEAS_BBVAC, независимой от параметров, имеющих отношение к потоку через любые создающие разрежение насосы, присутствующие в системах. В одном из примеров, функция может быть произведением C1 и корня квадратного из разности MANVAC и MEAS_BBVAC (то есть, C1*√(MANVAC - MEAS_BBVAC)), где C1 - постоянная, определенная на основании размеров различных компонентов двигателя, таких как трубопровод, соединяющий впускной коллектор и усилитель тормозов, и/или на основании условий работы двигателя. Однако, следует принимать во внимание, что, в других примерах, массовый расход воздуха через создающие разрежение насосы и/или любые другие источники разрежения системы двигателя также могут служить в качестве основы для вычисления exp_bbmaf, когда MEAS_BBVAC меньше, чем MANVAC. После 416, способ 400 переходит на этап 420.

Иначе, если ответом на этапе 414 является «Нет», и MEAS_BBVAC не меньше, чем MANVAC, способ 400 переходит на этап 418. На этапе 418, способ 400 включает в себя этап, на котором вычисляют exp_bbmaf на основании потоковых характеристик одного или более создающих разрежение насосов, откачивающих усилитель тормозов. Например, вычисление может выполняться в соответствии со способом по фиг. 5 на основании потоковых характеристик насоса, таких как показанные на фиг. 6. После 418, способ 400 переходит на этап 420.

На этапе 420, способ 400 включает в себя этап, на котором регулируют exp_bbmaf на основании массового расхода воздуха из других потребителей разрежения (например, массового расхода воздуха из других потребителей 279 разрежения в магистраль 298 по фиг. 2). Массовый расход воздуха из других потребителей разрежения может считываться датчиком массового расхода воздуха, таким как датчик 283 по фиг. 2, или может определяться другим средством. В некоторых примерах, вместо регулировки exp_bbmaf на основании массового расхода воздуха из других потребителей разрежения, система управления может управлять клапаном 281, чтобы он закрывался во время процедуры диагностирования усилителя тормозов. Соответственно, в таких примерах, датчик 283 массового расхода воздуха может быть опущен.

На этапе 422, способ 400 включает в себя этап, на котором определяют объем вакуумной камеры усилителя тормозов (BB_VOL). Определение может производиться на основании известных размеров усилителя тормозов, хранимых в памяти (например, длины окружности), а также положения диафрагмы усилителя тормозов (например, диафрагмы 275 по фиг. 2). Положение диафрагмы усилителя тормозов может считываться датчиком положения, таким как датчик 277 по фиг. 2, в некоторых примерах. В других примерах, другое средство может использоваться для определения положения диафрагмы усилителя тормозов. В качестве альтернативы, BB_VOL может определяться другим способом.

После этапа 422, способ 400 переходит на этап 424. На этапе 424, способ 400 включает в себя этап, на котором вычисляют exp_bbvac в качестве функции f₂ exp_bbmaf и BB_VOL. Функция также может включать в себя параметры, такие как температура, постоянная идеального газа, и т.д.

Фиг. 5 изображает способ 500 для определения ожидаемого массового расхода воздуха на отверстии вакуумной камеры усилителя тормозов (exp_bbmaf) в условиях, в которых разрежение в усилителе тормозов не меньше, чем разрежение во впускном коллекторе. В таких условиях, как показано на фиг. 5, exp_bbmaf может вычисляться на основании массового расхода воздуха через один или более создающих разрежение насосов, соединенных с вакуумной камерой усилителя тормозов, и независимо от других источников разрежения, таких как впускной коллектор (например, так как воздух может не перетекать из усилителя тормозов во впускной коллектор в условиях, в которых MEAS_BBVAC не меньше, чем MANVAC). Однако, следует принимать во внимание, что, в других вариантах осуществления, другие потенциальные источники разрежения, такие как впускной коллектор, могут учитываться при расчете exp_bbmaf, даже когда MEAS_BBVAC не меньше, чем MANVAC. Массовый расход воздуха через каждый создающий разрежение насос может вычисляться с использованием функционального выражения, которое аппроксимирует эксплуатационные свойства насоса (например, зависимость между расходом и разрежением на впуске/отверстии всасывания насоса, как изображено на фиг. 6 для нескольких примерных насосов).

На этапе 510, способ 500 включает в себя этап, на котором вычисляют массовый расход воздуха в отверстии всасывания каждого эжектора, имеющего отверстие всасывания, соединенное с отверстием вакуумной камеры усилителя тормозов (указываемого ссылкой как e_maf в материалах настоящего описания). Следует принимать во внимание, что термин «эжектор», в качестве используемого в материалах настоящего описания, указывает ссылкой на эжекторы, а также другие насосы, которые действуют в соответствием диффузорным эффектом, такие как струйные насосы, аспираторы, диффузоры, и т.д. Как показано, e_maf для данного эжектора может быть функцией f₃ от MEAS_BBVAC, давления на движущем впуске эжектора (MI_PRES) и давления на движущем выпуске эжектора (MO_PRES). Преимущественно, в зависимости от расположения эжектора в пределах системы двигателя, может быть возможным получать MI_PRES и MO_PRES с существующих ранее датчиков. Например, в системе 200, показанной на фиг. 2, датчик 260 TIP может давать MI_PRES для эжектора 208, тогда как датчик 222 MAP может давать MO_PRES для эжектора 208. Подобным образом, датчик 256 CVP может давать MI_PRES для эжектора 268, тогда как датчик 222 MAP может давать MO_PRES для эжектора 268. Однако, в других примерах, e_maf может вычисляться иным образом, не выходя из объема этого описания. Количество эжекторов, откачивающих усилитель тормозов, может определять, сколько значений e_maf вычисляются на этапе 510. Например, в системе 200 по фиг. 2 четыре эжектора соединено с вакуумной камерой усилителя тормозов. Соответственно, в этой системе, вычисляется четыре значения e_maf, одно для каждого эжектора.

После этапа 510, способ 500 переходит на этап 512. На этапе 512, способ 500 включает в себя этап, на котором вычисляют массовый расход воздуха на впуске каждого вакуумного насоса с приводом от двигателя, соединенного с отверстием вакуумной камеры усилителя тормозов (указываемого ссылкой как edp_maf в материалах настоящего описания). Как показано, edp_maf для данного вакуумного насоса с приводом от двигателя может быть функцией f₄ от MEAS_BBVAC, давления на выпуске насоса (O_PRES_EDP) и скорости вращения двигателя (N). O_PRES_EDP может измеряться датчиком, расположенным на выпуске насоса. Преимущественно, выпуск насоса может вести в атмосферу и, таким образом, существующий ранее датчик BP, такой как датчик 266 BP по фиг. 2, может замещать O_PRES_EDP. Например, вакуумный насос 224 по фиг. 2 может быть вакуумным насосом с приводом от двигателя. Так как никакие другие вакуумные насосы с приводом от двигателя не включены в систему 200, только одно вычисление edp_maf может выполняться для системы 200. В качестве альтернативы, вакуумный насос 224 по фиг. 2 может быть вакуумным насосом с электрическим приводом, в каком случае, вычисления edp_maf не выполнялись бы.

После этапа 512, способ 500 переходит на этап 514. На этапе 514, способ 500 включает в себя этап, на котором вычисляют массовый расход воздуха на впуске каждого вакуумного насоса с электрическим приводом, соединенного с отверстием вакуумной камеры усилителя тормозов (указываемого ссылкой как elp_maf в материалах настоящего описания). Как показано, elp_maf для данного вакуумного насоса с электрическим приводом может быть функцией f₅ от MEAS_BBVAC, давления на выпуске насоса (O_PRES_ELP). O_PRES_ELP может измеряться датчиком, расположенным на выпуске насоса. Преимущественно, выпуск насоса может вести в атмосферу и, таким образом, существующий ранее датчик BP, такой как датчик 266 BP по фиг. 2, может замещать O_PRES_ELP. Например, вакуумный насос 224 по фиг. 2 может быть вакуумным насосом с электрическим приводом. Так как никакие другие вакуумные насосы с электрическим приводом не включены в систему 200, только одно вычисление elp_maf может выполняться для системы 200. В качестве альтернативы, вакуумный насос 224 по фиг. 2 может быть вакуумным насосом с приводом от двигателя (например, как обсуждено выше для этапа 512), в каком случае, вычисления elp_maf не выполнялись бы.

После этапа 514, способ 500 переходит на этап 516. На этапе 516, способ 500 включает в себя этап, на котором вычисляют xp_bbmaf в качестве суммы всех вычисленных значений e_maf, edp_maf и elp_maf. Например, со ссылкой на систему 200 по фиг. 2, exp_bbmaf вычислялось бы в качестве суммы e_maf для эжектора 216, e_maf для эжектора 208, e_maf для эжектора 252, e_maf для эжектора 268 и любого из edp_maf или elp_maf для вакуумного насоса 224 в зависимости от того, является ли вакуумный насос 224 вакуумным насосом с приводом от двигателя или вакуумным насосом с электрическим приводом. Как описано выше со ссылкой на фиг. 3, значение exp_bbmaf, вычисленное на этапе 516, может использоваться в качестве основы для определения exp_bbvac на этапе 314 способа 300. Например, как описано выше для фиг. 4, exp_bbvac может быть функцией exp_bbmaf и объема вакуумной камеры усилителя тормозов.

График 600 по фиг. 6 изображает зависимость между расходом, разрежением и скоростью откачки усилителя тормозов для различных примерных приводимых в действие разрежением насосов: эжектора 4 мм при давлениях ниже по потоку 10, 15 и 20 кПА, эжектора 1,5 мм при давлениях ниже по потоку 10, 15 и 20 кПа, двухдиафрагменного насоса с электрическим приводом (приводимого в движение по существу на постоянной скорости) и насоса с приводом от двигателя на скорости вращения 600 оборотов в минуту, MVP 190 кубических сантиметров. В этом примере, усилитель тормозов является 5-литровым усилителем тормозов, а скорость откачки усилителя тормозов представляет скорость, с которой снижается давление (и повышается разрежение) на отверстии вакуумной камеры усилителя тормозов.

Как показано на графике 600, потоковые характеристики эжекторов, насосов с приводом от двигателя и насосом с электрическим приводом могут быть графически изображены в общем пространстве. Ось Y графика 600 представляет расход на отверстии всасывания эжектора или на выпуске насоса с приводом от двигателя или с электрическим приводом в граммах в секунду, а ось X графика 600 представляет разрежение на отверстии всасывания эжектора или впуске насоса с приводом от двигателя или с электрическим приводом в показателях кПа ниже барометрического давления. Как показано на графике 600, расход на отверстии всасывания эжектора может уменьшаться по мере того, как возрастает разрежение на отверстии всасывания эжектора, и расход на впуске насоса с приводом от двигателя или с электрическим приводом также может уменьшаться по мере того, как возрастает разрежение на впуске. Соответственно, зависимость между расходом и разрежением для данного насоса может характеризоваться функцией (например, функциями f₃, f₄, и f₅, показанными на фиг. 5). Функция может быть линейным приближением кривой, такой как кривые, показанные на графике 600, или, в качестве альтернативы, функция может быть нелинейной, которая может точнее моделировать зависимость расхода/разрежения для насоса.

Например, как описано выше со ссылкой на фиг. 5, массовый расход воздуха на каждом эжекторе может быть функцией f₃от MEAS_BBVAC, MI_PRES и MO_PRES для такого эжектора, где MO_PRES представляет давление ниже по потоку от эжектора (например, на движущем выпуске эжектора). Как показано на графике 600, для данного эжектора 1,5 мм, характеристика расхода/разрежения различна для разных давлений ниже по потоку (например, характеристика для эжектора 1,5 мм при давлении 10 кПа ниже по потоку отлична от характеристики для эжектора 1,5 мм при давлении ниже по потоку 15 кПа). Несмотря на то, что показаны характеристики для значений давления ниже по потоку 10, 15 и 20 кПа, следует принимать во внимание, что система управления может определять характеристики для других возможных значений давления ниже по потоку с использованием функционального выражения, чтобы эксплуатационные свойства эжектора могли определяться для считанного на данный момент значения давления ниже по потоку. Тогда как крутизна характеристики по существу одинакова для значений давления ниже по потоку 10, 15 и 20 кПа, отсекаемые отрезки X характеристик являются большими для больших значений давления ниже по потоку и меньшими для меньших значений давления ниже по потоку. Соответственно, в условиях, в которых давление ниже по потоку является относительно высоким, максимальный расход эжектора и максимальное разрежение на эжекторе могут быть большими чем максимальный расход эжектора и максимальное разрежение на эжекторе в условиях, в которых давление ниже по потоку является относительно низким. Функция f₃может быть нелинейной функцией параметров MEAS_BBVAC, MI_PRES и MO_PRES, или, в качестве альтернативы, функция f₃может быть линейной функцией, которая смещается по оси X в зависимости от значения давления ниже по потоку.

Функции, представляющие эксплуатационные свойства приводимого в действие разрежением насоса, могут храниться в памяти системы управления. В некоторых примерах, используемые функции могут быть исходными функциями, сохраненными в памяти во время производства двигателя, тогда как, в других примерах, функции могут приспосабливаться к изменениям эксплуатационных свойств насоса в течение срока службы насоса. Например, эксплуатационные свойства насоса могут контролироваться, и функциональные выражения, представляющие характеристики расхода в зависимости от разрежения могут обновляться или калиброваться, когда эксплуатационные свойства насоса изменяются (например, вследствие ухудшения работы компонентов). Таким образом, адаптивное обучение может использоваться для улучшения точности оценки массового расхода воздуха усилителя тормозов, которая, в свою очередь, улучшает точность системы по диагностированию, присутствует ли состояние неисправности в усилителе тормозов. Следует принимать во внимание, что характеристики приводимого в действие разрежением насоса, показанные на графике 600, являются примерными по сути; следует принимать во внимание, что разные насосы могут иметь разные характеристики, которые могут использоваться, не выходя из объема полезной модели.

Следует принимать во внимание, что конфигурации и способы, раскрытые в материалах настоящего описания, являются примерными по сути, и что эти специфичные варианты осуществления не должны рассматриваться в ограничительном смысле, так как возможны многочисленные варианты. Например, вышеприведенная технология может быть применена к типам двигателя V6, I-4, I-6, V-12, оппозитному 4-цилиндровому и другим типам двигателя. Предмет настоящего раскрытия включает в себя все новейшие и неочевидные комбинации и подкомбинации различных систем и конфигураций, и другие признаки, функции и/или свойства, раскрытые в материалах настоящего описания.

Последующая формула полезной модели подробно указывает некоторые комбинации и подкомбинации, рассматриваемые в качестве новейших и неочевидных. Эти пункты формулы полезной модели могут указывать ссылкой на элемент в единственном числе либо «первый» элемент или его эквивалент. Следует понимать, что такие пункты формулы полезной модели включают в себя объединение одного или более таких элементов, не требуя и не исключая двух или более таких элементов. Другие комбинации и подкомбинации раскрытых признаков, функций, элементов и/или свойств могут быть заявлены формулой полезной модели посредством изменения настоящей формулы полезной модели или представления новой формулы полезной модели в этой или родственной заявке. Такая формула полезной модели, более широкая, более узкая, равная или отличная по объему по отношению к исходной формуле полезной модели, также рассматривается в качестве включенной в предмет полезной модели настоящего раскрытия.

Claims

1. Система для диагностирования неисправностей усилителя тормозов в системе двигателя, содержащая:

усилитель тормозов, откачиваемый впускным коллектором и одним или более приводимых в действие разрежением насосов; и

вычисления ожидаемого разрежения в усилителе тормозов на основании объема усилителя тормозов, измеренного разрежения в усилителе тормозов и ожидаемого массового расхода воздуха из усилителя тормозов во впускной коллектор или ожидаемого массового расхода воздуха из усилителя тормозов в один или более приводимых в действие разрежением насосов; и

указания ухудшения работы, если разность между измеренным разрежением в усилителе тормозов и ожидаемым разрежением в усилителе тормозов превышает пороговое значение.

2. Система по п.1, в которой вычисление ожидаемого разрежения в усилителе тормозов не выполняется при торможении.

3. Система по п.2, в которой система управления хранит функциональные зависимости между массовым расходом воздуха и разрежением для каждого насоса.

4. Система по п.3, в которой вычисление ожидаемого разрежения в усилителе тормозов основано на объеме усилителя тормозов, измеренном разрежении в усилителе тормозов и ожидаемом массовом расходе воздуха из усилителя тормозов во впускной коллектор при первом состоянии, в котором измеренное разрежение в усилителе тормозов меньше, чем разрежение во впускном коллекторе, при этом вычисление ожидаемого разрежения в усилителе тормозов основано на измеренном разрежении в усилителе тормозов и ожидаемом массовом расходе воздуха из усилителя тормозов в насос(ы) при втором состоянии, в котором измеренное разрежение в усилителе тормозов не меньше, чем разрежение во впускном коллекторе.

5. Система по п.4, в которой вычисление ожидаемого разрежения в усилителе тормозов является независимым от ожидаемого массового расхода воздуха из усилителя тормозов в насос(ы) при первом состоянии, при этом вычисление ожидаемого разрежения в усилителе тормозов является независимым от ожидаемого массового расхода воздуха из усилителя тормозов во впускной коллектор при втором состоянии.

6. Система по п.5, в которой, при втором состоянии, ожидаемый массовый расход воздуха из усилителя тормозов в каждый насос вычисляется на основании измеренного разрежения в усилителе тормозов, и дополнительно на основании давлений на движущем впуске и выпуске насоса, если насос является эжектором, давления на выпуске насоса и скорости вращения двигателя, если насос является насосом с приводом от двигателя, и давления на выпуске насоса, если насос является насосом с электрическим приводом.