用于監(jiān)控真空傳感器的信號值的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于監(jiān)控車輛的真空系統(tǒng)中的真空傳感器的信號值的方法，其中：-在真空系統(tǒng)中設(shè)有真空發(fā)生器和制動助力器；-根據(jù)真空發(fā)生器和制動助力器的運行狀態(tài)計算出上錯誤閾值（-p_vac_fehlerschranke）；和-當真空傳感器的信號值超過錯誤閾值的當前值時，識別出錯誤。
【專利說明】用于監(jiān)控真空傳感器的信號值的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于持續(xù)地監(jiān)控真空傳感器的信號值的方法。真空傳感器設(shè)置在車輛的真空系統(tǒng)中。這種真空系統(tǒng)例如可以用于供給制動助力器。在真空系統(tǒng)中的真空借助于一個(或多個)真空發(fā)生器產(chǎn)生。
【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的制動系統(tǒng)應(yīng)用真空制動助力器，也就是說它使用真空作為輔助能量。一般而言，在內(nèi)燃機中在進氣管中產(chǎn)生的真空或者與內(nèi)燃機聯(lián)接的機械的真空泵用作真空發(fā)生器。特別在具有電驅(qū)動裝置的車輛中(電動車輛或混合動力車輛)，也使用了電動
真空泵。
[0003]經(jīng)常地，在現(xiàn)代車輛設(shè)計(小型化)中當真空供給或者真空制動助力器發(fā)生故障時不再達到所需要的最小制動效果，因此在這種情況下必須激活通過ESC系統(tǒng)(電子穩(wěn)定控制系統(tǒng))實現(xiàn)的液壓制動力輔助功能。這種根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的制動力輔助功能為此應(yīng)用了真空傳感器的信號。
[0004]為了確保液壓輔助功能的可用性或者在不可用時產(chǎn)生駕駛員報警，需要監(jiān)控真空傳感器信號。對此已知的方法是:
[0005]a)應(yīng)用冗余的真空傳感器，
[0006]b)處理例如來自于發(fā)動機控制器的另一個真空信號。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是，提出一種開頭所述類型的方法，該方法僅需要盡可能低的結(jié)構(gòu)方面的投入，特別是不使用冗余的真空測量。
[0008]該目的通過獨立權(quán)利要求所述的特征來實現(xiàn)。
[0009]根據(jù)本發(fā)明，監(jiān)控真空發(fā)生器和制動助力器的運行狀態(tài)。為此大多情況下不會產(chǎn)生額外的結(jié)構(gòu)方面的投入，這是因為其對于ESC系統(tǒng)(電子穩(wěn)定控制系統(tǒng))而言總歸必須被監(jiān)控。
[0010]根據(jù)真空發(fā)生器和制動助力器的探測到的運行狀態(tài)計算出上錯誤閾值(-p_vac_fehlerschranke),該上錯誤閾值以信號表示出真空值,該真空值在給定的運行條件下和在考慮到其在給定的運行情況中在結(jié)構(gòu)方面的性質(zhì)的情況下不能被真空系統(tǒng)超過。然而如果真空傳感器的信號以信號表示出與錯誤閾值的當前值相比更高的真空值，則要么必然存在測量錯誤，要么實際上必然存在有錯誤的真空傳感器。因此在這種情況下識別出錯誤。
[0011]在此將相對于周圍環(huán)境空氣壓力的相對壓力稱作真空。在真空系統(tǒng)中的真空(在系統(tǒng)運行時)低于周圍環(huán)境空氣壓力。
[0012]真空發(fā)生器優(yōu)選地是內(nèi)燃機的進氣通道和/或真空泵。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的方法利用了以下事實:在現(xiàn)代的車輛結(jié)構(gòu)中存在這樣的運行狀態(tài)，其中關(guān)斷了真空發(fā)生器。例如在具有發(fā)動機停止-啟動功能的車輛中和在具有電動真空泵的車輛中是這樣的情況。
[0014]該方法基于:根據(jù)真空系統(tǒng)(真空發(fā)生器和制動助力器)的簡化的物理模型計算出上錯誤閾值。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的另一個設(shè)計方案優(yōu)選的是，當真空傳感器信號的真空值超過上錯誤閾值的當前的、計算出的值時，則例如通過對報警燈的控制，發(fā)出駕駛員報警信號。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的另一個設(shè)計方案，在真空發(fā)生器激活和制動助力器未被操縱的情況下，從初值出發(fā)計算出錯誤閾值_p_vac_fehlerschranke的以一被確定的梯度(方法參數(shù)p_grad_evac)升高的值,其中所述初值:
[0017]?在系統(tǒng)啟動時是高的負值，
[0018].除此之外是錯誤閾值的分別上一次計算出的值。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的另一個設(shè)計方案，方法參數(shù)p_grad_eVaC根據(jù)分別被激活的真空發(fā)生器的類型而采用了不同的值(在激活的內(nèi)燃機/激活的真空泵或這兩者疊加時抽真空的不同的梯度)。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的另一個有利的設(shè)計方案，將錯誤閾值的升高限制于可預設(shè)的最大值，其中根據(jù)所使用的真空發(fā)生器的最大可達到的真空、例如在海拔高度上900mbar而選擇該限制值。
[0021]優(yōu)選地根據(jù)本發(fā)明的另一個設(shè)計方案，最大值根據(jù)分別被激活的真空源的類型而采用了不同的值(在借助于內(nèi)燃機/真空泵抽真空時或者這兩者疊加時不同的真空水平)。
[0022]根據(jù)一個有利的設(shè)計方案，在真空源未激活和制動助力器未被操縱的情況下，優(yōu)選地將錯誤閾值的計算出的值保持恒定不變。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的一個有利的設(shè)計方案，在真空源未激活和制動助力器被操縱的情況下，還可以將錯誤閾值降低一可預設(shè)的差值。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的另一個有利的設(shè)計方案，優(yōu)選地根據(jù)基于制動器操縱而發(fā)生的液壓制動壓力來計算可預設(shè)的差值的值。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的另一個有利的設(shè)計方案，可預設(shè)的差值的計算可以根據(jù)液壓制動壓力在考慮到制動系統(tǒng)的體積容量特性的情況下進行。
[0026]優(yōu)選地可以將液壓制動壓力的在制動器操縱期間達到的最大值用于計算可預設(shè)的差值。
[0027]此外優(yōu)選地可以將制動器操縱期間液壓制動壓力的累積值用于計算可預設(shè)的差值。
[0028]優(yōu)選地借助于在ESC系統(tǒng)中的壓力傳感器來檢測液壓制動壓力p_tmc。
[0029]另選地根據(jù)本發(fā)明的另一個有利的設(shè)計方案，也可以將在真空制動助力器中的膜片的行程用于計算可預設(shè)的差值。
[0030]本發(fā)明的另一個有利的設(shè)計方案設(shè)計為，將在制動助力器中的膜片的行程的在制動器操縱期間所達到的最大值用于計算可預設(shè)的差值。
[0031]此外也可以將在制動器操縱期間在制動助力器中的膜片的行程的累積值用于計算可預設(shè)的差值。
[0032]有利地借助于在制動助力器中的膜片位移傳感器或借助于在制動踏板上的變位傳感器(距離或角度)或借助于在制動主缸之中或之上的位移傳感器來檢測真空制動助力器中的膜片的行程。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]下面根據(jù)附圖詳細說明本發(fā)明的一個實施例。圖中示出:
[0034]圖1示出根據(jù)本發(fā)明確定的錯誤閾值的示例性的時間曲線，
[0035]圖2示出根據(jù)液壓制動壓力確定差值(delta_p_vac)的象征視圖,和
[0036]圖3示出相應(yīng)于圖2的視圖，并且額外考慮到制動系統(tǒng)的體積容量特性。
【具體實施方式】
[0037]圖1示范性地示出錯誤閾值的值的時間曲線，該錯誤閾值可按照根據(jù)本發(fā)明的方法確定。
[0038]在根據(jù)圖1的時間圖中在下面表明了，在哪個時間段內(nèi)對車輛的(并且進而也就是說其制動踏板的制動助力器)進行操縱。
[0039]制動助力器自身又通過真空系統(tǒng)由真空源(這兩者未示出)供給，該真空源在時間圖中的激活的時間段在垂直的中部記錄。在圖中未示出的真空源例如可以是內(nèi)燃機的進氣通道或者單獨的泵。
[0040]根據(jù)本發(fā)明，根據(jù)真空發(fā)生器和制動助力器的運行狀態(tài)計算出上錯誤閾值(_p_vac_fehlerschranke)?其在根據(jù)圖1的時間圖中被作為最上方的曲線記錄。
[0041]當真空傳感器的真空信號值超過錯誤閾值的當前值時，也就是說當測得的真空高于由錯誤閾值以信號表示出的理論上可達到的真空時，則識別出錯誤。這表明，設(shè)置在車輛中的真空傳感器以信號表示出真空系統(tǒng)中的真空值，該真空值是不可信的，這是因為該真空值在給出的結(jié)構(gòu)條件和運行狀態(tài)下是不能達到的。
[0042]錯誤閾值的值的時間曲線在圖1中以7個階段示出，在下面詳細說明這些階段。
[0043]在真空發(fā)生器激活和制動助力器未被操縱的情況下(階段1)，可以從初值出發(fā)計算出錯誤閾值_p_vac_fehlerschranke的以一確定的梯度(方法參數(shù)p_grad_evac)升高的值，其中該初值在系統(tǒng)啟動時是高的負值(見圖1中的階段I)。
[0044]如果該值(階段2開始時)達到可預設(shè)的最大值(方法參數(shù)p_vaC_maX)，則錯誤閾值的值不會繼續(xù)升高，如也在圖1中的階段2的其它曲線中可識別地那樣，其中錯誤閾值的值的曲線隨著達到最大值而不再繼續(xù)升高。
[0045]最大值可以有利地根據(jù)所使用的真空源的最大可達到的真空來預設(shè)，例如海拔高度上 900mbar。
[0046]在階段2的其它曲線中，真空發(fā)生器是未激活的。
[0047]在隨后的階段3期間，制動助力器被操縱，并且錯誤閾值的值的曲線在階段3中下降。有利地，在該階段中錯誤閾值的值以一可預設(shè)的差值(delta_p_Vac)持續(xù)減小。
[0048]在階段4中既不激活制動助力器又不激活真空發(fā)生器。錯誤閾值的值因此被保持恒定不變。
[0049]在隨后的階段5中，原則上存在和階段3中一樣的運行情況；制動助力器被操縱并且真空發(fā)生器是未激活的。因此錯誤閾值在階段5中同樣也采用一下降的曲線。
[0050]在一個沒有進一步的事件的短的階段之后(與階段4相似)跟隨的是階段6，其中制動助力器是未激活的，然而真空發(fā)生器被操縱。在該階段中錯誤閾值的值又升高，有利地重新以可預設(shè)的梯度升高。
[0051]在隨后的階段7的下面僅表示出的開始處，錯誤閾值的值被保持恒定不變，這是因為既不激活制動助力器又不激活真空發(fā)生器。
[0052]根據(jù)圖1能明顯看出，借助于根據(jù)本發(fā)明的方法確定的錯誤閾值的時間曲線表現(xiàn)出在車輛的真空系統(tǒng)中可能的真空的一種最大值。如果由真空傳感器以信號表示與錯誤閾值所給定的相比更高的真空，則識別出錯誤，這是因為這個以信號表示的真空是不可信的。
[0053]優(yōu)選地，根據(jù)基于制動器操縱而發(fā)生的液壓制動壓力p_tmc來計算差值delta_p_vac(見圖2)。為此例如在制動助力器中使用了制動系統(tǒng)的模型、特別是容量特性和其變化的模型。 [0054]在圖3中詳細表明這一情況。有利地根據(jù)液壓制動壓力p_tmc和在考慮到制動系統(tǒng)的體積容量特性、制動主缸的大小和在考慮到制動系統(tǒng)的氣動特性的情況下進行對差值delta—p—vac 的計算?
【權(quán)利要求】
1.一種用于監(jiān)控車輛中的真空系統(tǒng)的真空傳感器的信號值的方法，其中: -在真空系統(tǒng)中設(shè)有真空發(fā)生器和制動助力器， -根據(jù)所述真空發(fā)生器和所述制動助力器的運行狀態(tài)計算出上錯誤閾值(-P_vac_fehlerschranke),和其中 -當所述真空傳感器的信號值超過錯誤閾值的當前值時，識別出錯誤。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述真空發(fā)生器是內(nèi)燃機的進氣通道和/或真空泵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，當所述真空傳感器的信號值超過計算出的上錯誤閾值(_p_vac_fehlerschranke)的值時,優(yōu)選地借助于報警燈,發(fā)出駕駛員報警信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的方法，其特征在于，在真空源激活和制動助力器未被操縱的情況下，從初值出發(fā)計算出錯誤閾值(P_vac_fehlerschranke )的以一可預設(shè)的梯度(P_grad_evac)升高的值,其中所述初值: -在系統(tǒng)啟動時是高的負值， -除此之外是錯誤閾值的分別上一次計算出的值。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所 述的方法,其特征在于,所述梯度(p_grad_evac)根據(jù)被激活的真空發(fā)生器的數(shù)量、結(jié)構(gòu)型式和運行能力而具有一可變化的值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的方法，其特征在于，將錯誤閾值的值限制于可預設(shè)的最大值(P_vac_maX)，其中根據(jù)所使用的真空發(fā)生器的最大可達到的真空而選擇該限制值。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于,錯誤閾值的最大值(p_vac_max)根據(jù)被激活的真空發(fā)生器的數(shù)量、結(jié)構(gòu)型式和運行能力而具有一可變化的值。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的方法，其特征在于，在真空發(fā)生器未激活和制動助力器未被操縱的情況下，將錯誤閾值的值保持恒定不變。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的方法，其特征在于，在真空發(fā)生器未激活和制動助力器未被操縱的情況下，將錯誤閾值的值降低一可預設(shè)的差值(delta_p_Vac)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，根據(jù)基于制動器操縱而發(fā)生的液壓制動壓力(p_tmc)來計算所述差值((^]^3_。_￥&(3)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的方法,其特征在于,所述差值(delta_p_vac)的計算根據(jù)液壓制動壓力(p_tmc)在考慮到制動系統(tǒng)的體積容量特性的情況下進行。
12.根據(jù)權(quán)利要求9至11中任一項所述的方法，其特征在于，將液壓制動壓力(p_tmc)的在制動器操縱期間達到的最大值用于計算所述差值(delta_p_Vac)。
13.根據(jù)權(quán)利要求9至11中任一項所述的方法，其特征在于，將制動器操縱期間液壓制動壓力(p_tmc)的累積值用于計算所述值(delta_p_vac)。
14.根據(jù)權(quán)利要求10至13中任一項所述的方法，其特征在于，借助于在ESC(電子穩(wěn)定控制)系統(tǒng)中的壓力傳感器來檢測液壓制動壓力(p_tmc)。
15.根據(jù)權(quán)利要求10至13中任一項所述的方法，其特征在于，將在真空制動助力器中的膜片的行程用于計算所述差值(delta_p_vac )。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，將在制動助力器中的膜片的行程的在制動器操縱期間所達到的最大值用于計算所述差值(delta_p_Vac)。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，將在制動器操縱期間在制動助力器中的膜片的行程的在制動器操縱期間所達到的累積值用于計算所述差值(delta_p_Vac)。
18.根據(jù)權(quán)利要求15至17中任一項所述的方法，其特征在于，借助于在制動助力器中的膜片位移傳感器來檢測真空制動助力器中的膜片的行程。
19.根據(jù)權(quán)利要求15至17中任一項所述的方法，其特征在于，借助于在制動踏板上的變位傳感器(距離或角度)來檢測在真空制動助力器中的膜片的行程。
20.根據(jù)權(quán)利要求15至17中任一項所述的方法，其特征在于，借助于在制動主缸之中或之上的位移傳感器來檢測 在真空制動助力器中的膜片的行程。
【文檔編號】B60T13/68GK103476650SQ201280014545
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2012年1月18日 優(yōu)先權(quán)日:2011年1月24日
【發(fā)明者】S·格魯貝爾, T·烏爾里克, S·羅斯, T·派歇爾 申請人:大陸-特韋斯貿(mào)易合伙股份公司及兩合公司