制動助力器輔助設備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及制動助力器輔助設備。提供了用于車輛制動助力器的系統(tǒng)和方法，該制動助力器具有由連接到制動踏板的隔板分隔的第一室和第二室。在一個示例方法中，方法包括從真空泵向制動助力器的第一室施加排氣壓力，以及從真空泵向制動助力器的第二室施加真空壓力。
【專利說明】制動助力器輔助設備【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于操作車輛中制動助力器系統(tǒng)的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]一般已知制動助力器系統(tǒng)用于通過在連接到制動踏板的制動助力器裝置的隔板兩端建立壓力差而輔助車輛操作者向制動踏板施加力。在制動期間，隔板每側(cè)的室被分隔，以便最靠近驅(qū)動器的工作室處于大氣壓力下而隔板的另一側(cè)被連接到發(fā)動機進氣歧管并且因此可以處于較低的壓力下。其它配置可以進一步使用電動真空泵(EVP)以供應至少一些制動助力器真空。在US2012/0096549A1中所描述的另一個方法中，來自發(fā)動機渦輪增壓器的空氣壓縮機的增壓空氣可以被施加到制動助力器的工作室中。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本文的發(fā)明人已經(jīng)認識到這些方法的缺點，即可能無法在所有發(fā)動機工況或所有海拔下保持隔板兩端的期望壓力差值。例如，在一些發(fā)動機工況下來自渦輪增壓器的增壓空氣可能無法用于工作室，并且環(huán)境空氣壓力可能隨著海拔而改變。本文的發(fā)明人已經(jīng)通過從真空泵向工作室施加排氣壓力并且從真空泵向真空室施加真空壓力而解決這個問題。
[0004]在另一個實施例中，該方法進一步包括當歧管壓力小于所述真空壓力時從進氣歧管向所述第二室施加歧管壓力。
[0005]在另一個實施例中，該方法進一步包括響應于預定的歧管壓力關(guān)掉所述真空泵。
[0006]在另一個實施例中，該方法進一步包括響應于所述隔板兩端的預定壓力差值而關(guān)閉所述真空泵。
[0007]在另一個實施例中，該方法進一步包括響應于制動踏板的釋放而使第一室和第二室之間的壓力均衡。
[0008]在另一個實施例中，用于控制具有通過連接到制動踏板的隔板分隔的第一室和第二室的車輛制動助力器的方法包括:將排氣壓力從真空泵連接到所述第一室；將真空壓力從所述真空泵連接到所述第二室；并且將增壓空氣從空氣壓縮機連接到所述第一室，所述壓縮機也向所述進氣歧管供應壓縮空氣。
[0009]在另一個實施例中，該方法進一步包括在所述壓縮機和進氣歧管之間設置節(jié)氣門以控制供應到所述進氣歧管的壓縮空氣。
[0010]在另一個實施例中，該方法進一步包括當所述歧管壓力小于來自所述真空泵的所述真空壓力時，將來自所述節(jié)氣門下游的所述進氣歧管中的歧管壓力連接到所述第二室。
[0011]在另一個實施例中，該方法進一步包括以預定壓力致動真空抑制器。
[0012]在另一個實施例中，所述預定壓力是大氣壓力。
[0013]在另一個實施例中，該方法進一步包括壓力釋放閥，用以保持所述排氣壓力不超過預定壓力。
[0014]在另一個實施例中，該方法進一步包括響應于所述隔板兩端的預定壓力差值關(guān)掉所述真空泵。
[0015]在另一個實施例中，該方法進一步包括響應于所述制動踏板的釋放通過連接在所述室之間的閥使所述第一室和第二室之間的壓力均衡。
[0016]在另一個實施例中，該方法進一步包括響應于所述隔板兩端的預定壓力差值關(guān)掉所述真空泵。
[0017]應當理解的是，提供以上
【發(fā)明內(nèi)容】
以便以簡化的形式介紹在【具體實施方式】中進一步描述的一系列概念。這并不意味著識別所要求保護的主題的關(guān)鍵或必要特征，要求保護的主題的范圍由所附權(quán)利要求唯一地限定。進一步地，所要求保護的主題不限于解決以上缺點或在本公開的任何部分提及的缺點的實施方式。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1示出包括發(fā)動機和制動助力器系統(tǒng)的車輛的示意性示圖。
[0019]圖2示出根據(jù)本公開的示例制動助力器系統(tǒng)的示意性示圖。
[0020]圖3示出根據(jù)本公開用于控制制動助力器系統(tǒng)的示例方法。
[0021]圖4示出根據(jù)本公開用于控制制動助力器系統(tǒng)的另一個示例方法。
【具體實施方式】
[0022]本發(fā)明涉及用于通過使用電力驅(qū)動的真空泵來操作車輛(諸如圖1中所示的車輛)中制動助力器系統(tǒng)的系統(tǒng)和方法。更具體的，本發(fā)明涉及操作電力驅(qū)動的真空泵分別向制動助力器系統(tǒng)(諸如圖2中所示的制動助力器系統(tǒng))的真空室和工作室施加真空和正壓空氣源。在一些示例中，控制器可以被配置以執(zhí)行這些程序中的一些或一部分，如圖3-4中進一步說明的。
[0023]圖1示出車輛系統(tǒng)I的示意性示圖。車輛系統(tǒng)I包括內(nèi)燃發(fā)動機10。內(nèi)燃發(fā)動機10包括多個汽缸，其中一個汽缸在圖1中示出，并且內(nèi)燃發(fā)動機10由電子發(fā)動機控制器12控制。發(fā)動機10包括燃燒室30和汽缸壁32，活塞36設置在汽缸壁32中并與曲軸40連接。
[0024]進氣系統(tǒng)14可以連接到發(fā)動機10。進氣系統(tǒng)14包括進氣管42、渦輪增壓器163的壓縮機162、增壓室46、進氣歧管44和節(jié)氣門62。進氣管42可以設置在渦輪增壓器163的壓縮機162的上游。增壓室46和進氣歧管44可以設置在渦輪增壓器163的壓縮機162的下游。節(jié)氣門62可以設置在增壓室46下游的進氣歧管44中。
[0025]燃燒室30被示出分別經(jīng)由進氣門52和排氣門54與進氣歧管44和排氣歧管48連通。每個進氣門和排氣門可以通過進氣凸輪51和排氣凸輪53操作。在一些示例中，一個或更多個進氣門和排氣門可以通過電磁控制閥線圈和電樞總成操作。進氣凸輪51的位置可以通過進氣凸輪傳感器55確定。排氣凸輪53的位置可以通過排氣凸輪傳感器57確定。
[0026]燃料噴射器66被不出設置為將燃料直接噴射到汽缸30中，這被本領(lǐng)域中的技術(shù)人員稱為直接噴射。可替換地，燃料可以被噴射到進氣道中，這被本領(lǐng)域的技術(shù)人員稱為進氣道噴射。燃料噴射器66輸送與信號FPW的脈沖寬度成比例的液體燃料，該信號FPW可以從控制器12發(fā)送。燃料通過燃料系統(tǒng)(未示出)被輸送到燃料噴射器66，該燃料系統(tǒng)包括燃料箱、燃料泵和燃料導軌(未示出)。燃料噴射器66由響應于控制器12的電子驅(qū)動器95提供工作電流。此外，進氣歧管44被示出與節(jié)氣門62連通，節(jié)氣門62調(diào)整節(jié)流板64的位置以控制來自進氣增壓室46的氣流。
[0027]壓縮機162從進氣管42吸入空氣以供應給增壓室46和進氣歧管44。排氣使渦輪增壓器163的渦輪164旋轉(zhuǎn)，渦輪164經(jīng)由軸161連接到壓縮機162。廢氣門執(zhí)行機構(gòu)(未示出)可以允許排氣繞過渦輪164以便增壓壓力可以在各種工況下被控制。
[0028]無分電器點火系統(tǒng)88響應于控制器12，經(jīng)由火花塞92向燃燒室30提供點火火花?？刂破?2可以被配置為基于工況調(diào)整點火系統(tǒng)88的火花正時。在一個示例中，控制器12可以被配置為相對于當空氣在渦輪增壓器163的上游被傳送進入進氣管42時的火花正時延遲點火系統(tǒng)88的火花正時，從而補償在渦輪增壓器163的下游被傳送進入進氣歧管44的空氣。通用或?qū)捰蚺艢庋?UEGO)傳感器126被示出連接到催化轉(zhuǎn)化器70上游的排氣歧管48。可替換地，雙態(tài)排氣氧傳感器可以替換UEGO傳感器126。
[0029]在一個示例中，轉(zhuǎn)化器70可以包括多個催化劑磚。在另一個示例中，可以使用多個排放控制裝置，每個排放控制裝置都有多個催化劑磚。在一個示例中，轉(zhuǎn)化器70可以是三元催化劑。
[0030]控制器12在圖1中被示出為常規(guī)微型計算機，其包括:微處理器單元(CPU) 102、輸入/輸出端口(I/O) 104、只讀存儲器(ROM) 106、隨機存取存儲器108 (RAM)、?；畲鎯ζ?10 (KAM)和常規(guī)數(shù)據(jù)總線?？刂破?2基于所接收的指示車輛工況的傳感器信號，命令各種發(fā)動機執(zhí)行器?？刂破?2被示出從連接到發(fā)動機10的傳感器接收各種信號，除了之前所討論的信號，還包括:來自連接到冷卻套筒114的溫度傳感器112的發(fā)動機冷卻劑溫度(ECT);連接到制動踏板150用于感測制動踏板位置的位置傳感器154的測量；用于確定尾氣點火的爆震傳感器(未示出)的測量；來自連接到進氣歧管44的壓力傳感器121的發(fā)動機歧管壓力(MAP)的測量；來自連接到增壓室46的壓力傳感器122的增壓壓力測量；來自感測曲軸40位置的霍爾效應傳感器118的發(fā)動機位置傳感器信號；來自傳感器120(例如，熱線式空氣流量計)對進入發(fā)動機的空氣質(zhì)量的測量；以及來自傳感器58對節(jié)氣門位置的測量。大氣壓可以通過連接到進氣管42的壓力傳感器119感測，以用于通過控制器12進行處理。而且，各種壓力傳感器可以在制動助力器系統(tǒng)200中使用，用于測量以下所述的制動助力器系統(tǒng)的各種組件的壓力。
[0031]存儲介質(zhì)只讀存儲器106可以通過計算機可讀數(shù)據(jù)編程，該數(shù)據(jù)表示可由處理器102執(zhí)行的指令，該指令用于實現(xiàn)圖4-5中所描述的控制方法以及可預期但沒有具體列舉的其它變體。
[0032]圖1示出的車輛I進一步包括制動助力器系統(tǒng)200，其配置為放大由車輛操作者152施加到制動踏板150的力以輔助制動。例如，諸如以下參考圖2所示的示例制動助力器系統(tǒng)而進行的詳細描述，真空泵可以同時被用作正壓空氣和施加到制動增壓室的真空的來源。在一個示例中，真空泵排氣可以被連接到制動助力器的工作室，而真空泵的進口被連接到所述制動助力器的真空室。此外，正壓空氣可以來自壓縮機下游的進氣歧管并與真空泵排氣相配合施加到制動助力器的工作室。真空泵進口也可以和來自進氣歧管的第二真空源一起使用。這可以使真空泵操作被限制在例如進氣歧管壓力升高到高于期望的真空壓力的狀況。[0033]圖2示出示例制動助力器系統(tǒng)200的示意性示圖。制動助力器系統(tǒng)200包括制動助力器140，其配置為放大車輛操作者施加到制動踏板的力。例如，如上述的圖1所示，制動助力器系統(tǒng)200可以連接到制動踏板150。
[0034]制動助力器140的殼體可以包圍由隔板分隔的第一室和第二室。例如，制動助力器140中的隔板206將制動助力器140分割并隔離為第一或工作室204以及第二或真空室202。隔板206可以連接到制動踏板，例如圖1中所示的制動踏板150。例如，當不存在操作者制動踏板施加時，彈簧(未示出)可以將隔板206朝著工作室204偏壓。例如，主缸控制桿可以將施加到隔板206的力轉(zhuǎn)移到主缸，主缸將來自主缸控制桿的機械力轉(zhuǎn)化為液壓壓力，用以通過使用制動助力器中的真空輔助執(zhí)行車輛制動。
[0035]而且，真空泵出口可以連接到第一室(工作室)以施加排氣壓力，并且真空泵進口可以連接到第二室(真空室)以施加真空壓力。例如，制動助力器140的真空室202被示出氣動地連接到電力驅(qū)動的真空泵176。電力驅(qū)動的真空泵176可以經(jīng)由來自控制器12的控制信號選擇性地操作，以向制動助力器140的真空室202提供至少一些真空和/或正壓空氣。電力驅(qū)動的真空泵176被示出設置在和流體地連接在制動助力器140的真空室202和發(fā)動機進氣系統(tǒng)14之間。在一些實施例中，將真空泵176和制動助力器140連接到進氣管14可以被省略，以便制動助力器140的真空泵176和真空室202與大氣流體連通。例如，第一導管190可以將真空泵176的進氣側(cè)與制動助力器140的真空室202連接。如圖2所示，在某些示例中，第一導管190可以進一步被連接到節(jié)氣門62下游的進氣歧管44并且可以包括設置在其中的在制動助力器140和進氣歧管44之間的止回閥174。當歧管中的壓力相對較低和/或真空泵176沒有被致動時，該止回閥可以允許空氣從制動助力器140流入進氣歧管44。第二止回閥184也可以被包括在導管190中，以便在真空泵操作期間空氣從制動助力器140的真空室202流入真空泵176的進口并且不回到制動助力器140中。例如,止回閥184可以設置在制動助力器140和泵176之間的導管190中。
[0036]導管211可以將真空泵176的排氣側(cè)連接到壓力釋放閥180。例如，壓力釋放閥180可以被配置為在某些狀況下打開至大氣以便調(diào)整導管211中的壓力。導管213可以將泵176和壓力釋放閥180之間的導管211連接到導管215，導管215連接到制動助力器140的工作室204。導管215可以包括真空釋放閥186(例如真空抑制器)，其設置在導管213和導管215的連接點的上游，并且導管215可以包括閥260 (閥A)，其設置在導管213和導管215的連接點的下游。閥A可以連接到控制器，例如控制器12，以基于以下所描述的工況可選擇地打開或關(guān)閉。
[0037]在某些示例中，流體控制孔261可以被包括在管路192中，以便壓縮機162可以增加蓄壓器壓力，而不釋放所有從減壓閥180生成的增壓壓力。而且，在某些示例中，蓄壓器253可以包括在管路192、215或者213中，以便在某些狀況下確保足夠的壓力可以用于填充室204。例如，為了最小化真空消耗，例如在腳離開制動踏板狀況期間可能期望最小化室204內(nèi)的體積。在這種狀況期間，蓄壓器253中的壓力可以被用于填充室204以增加其體積。
[0038]閥A和B通常為通過制動踏板力和室壓相互作用的機械-氣動操作的閥。例如，增加制動踏板力/位移可以打開閥A，而減少制動踏板力/位移可以打開閥B。然而，在某些示例中，閥A和閥B也可以專門地或冗余地經(jīng)由電子控制器操作。[0039]在某些示例中，空氣壓縮機可以被連接到第一室204，所述壓縮機也可以被連接以向發(fā)動機進氣歧管供應壓縮空氣。而且，進氣歧管可以被連接到制動助力器140的第二室202，以便當歧管壓力小于真空壓力時施加歧管壓力。例如，在某些示例中，導管192可以在閥A和導管213與導管215的連接點之間被連接到導管215，以及在壓縮機162和節(jié)氣門62之間被連接到發(fā)動機進氣管46。而且，導管217可以在閥A的下游位置將導管215連接到制動助力器140的真空室202。導管217可以包括設置在其中的第二閥270 (閥B)。如以下所述，閥B可以例如經(jīng)由控制器12可選擇地打開或關(guān)閉，從而在以下所描述的某些工況下使工作室204與真空室202流體連通。例如，閥B可以響應于制動踏板的釋放而將第一室和第二室連接。
[0040]以這種方式真空泵176的排氣側(cè)被連接到制動助力器140的工作室204，并且真空泵176的進氣側(cè)被連接到制動助力器140的真空室202。如以下所述，可以通過經(jīng)由導管192選擇性地將工作室204與大氣和/或進氣管46相連通，而可選擇地調(diào)整閥A以改變工作室204中壓力的大小。在以下更多細節(jié)的描述中，可以在某些狀況下可選擇地調(diào)整閥B，以將制動助力器140的工作室204和真空室202流體連接。例如，壓力釋放閥180可以被配置為限制第二導管192中的壓力，以便施加到制動助力器140的工作室204的壓力不超過預定壓力。而且，真空釋放閥186可以流體地連接到外部空氣源，例如大氣，以便第二導管192中的壓力和進一步施加到制動助力器140的工作室204的壓力不低于大氣壓力。
[0041]可以領(lǐng)會到的是在一些示例中，額外的閥可以被包括在制動助力器系統(tǒng)200中，以調(diào)整系統(tǒng)中各個組件之間的氣流。而且，電力驅(qū)動的真空泵可以向一個或更多個適合的真空消耗設備提供真空，而不偏離本公開的范圍。例如，真空消耗設備可以包括至少一個曲軸箱通風系統(tǒng)和燃料蒸汽吹掃罐。
[0042]在圖2所不的系統(tǒng)中，在制動系統(tǒng)中使用的空氣可以被部分循環(huán)。在制動系統(tǒng)中循環(huán)空氣可以減少從壓縮空氣冷凝水的可能。但是，空氣加壓不需要很大。例如，在85kPa的大氣壓下加壓可以是15kPa，或者在70kPa的大氣壓下加壓可以是30kPa。在高環(huán)境濕度下，可以(例如，經(jīng)由電磁閥)選擇越來越依賴于真空泵176而更少地依賴于壓縮機162，以試圖減少從壓縮空氣中冷凝的水。
[0043]圖3示出用于控制制動助力器系統(tǒng)的示例方法300，該制動助力器系統(tǒng)，例如車輛制動助力器系統(tǒng)200，具有由上述連接到制動踏板的隔板206分隔的第一室204和第二室202。
[0044]在302處，方法300包括將真空泵排氣或出口連接到制動助力器的工作室，以從真空泵向第一室施加排氣壓力。例如，如圖2所示，真空泵176的出口可以經(jīng)由導管211、213和215連接到制動助力器140的工作室204。而且，在某些示例中，壓力釋放可以被用于防止真空泵的排氣壓力超過預定壓力。例如，設置在導管211中的壓力釋放閥180可以被用于響應于壓力超過閾值而排放或釋放導管211中的壓力。壓力釋放閥180可以是具有預設壓力釋放的機械釋放閥或者當壓力測量高于預定壓力時被啟動的電氣控制閥。例如，這種壓力測量可以從設置在導管211、213、215或工作室204中的壓力傳感器獲得。
[0045]在304處，方法300包括將真空泵進口連接到制動助力器的真空室，以從真空泵向真空室施加真空壓力。例如，如圖2所示，真空泵176的進口可以經(jīng)由導管190連接到第二室(真空室)202，以向真空室提供真空壓力。[0046]在306處，方法300包括確定歧管壓力是否小于制動助力器的真空室中的壓力。例如，從連接到進氣歧管44的壓力傳感器121讀取的壓力可以與從設置在制動助力器140的真空室202中的壓力傳感器讀取的壓力進行比較。
[0047]在306處，如果歧管壓力小于真空室中的壓力，例如，如果歧管壓力小于真空室中的壓力，則方法300進行到308。在308，方法300包括將歧管連接到真空室，以從空氣進氣歧管向制動助力器的真空室(第二室)施加歧管壓力。例如，如圖2所示，進氣歧管44可以經(jīng)由導管190連接到真空室202。
[0048]而且，在某些示例中，進氣歧管中的壓力可以例如經(jīng)由壓力傳感器121監(jiān)控，而且真空泵176可以響應于預定的歧管壓力被關(guān)掉。例如，如果進氣歧管44中的真空量增加到超過閾值，則真空泵176可以被關(guān)掉，因為進氣歧管可以向制動助力器提供足夠的真空。然而，如果在306處歧管壓力大于真空室中的壓力，或者在308處將歧管連接到真空室后，方法300進行到310。在310處，方法300包括確定制動踏板是否被施加。如果在310處制動踏板未被施加，則方法300結(jié)束。然而，如果在310處制動踏板被施加，則方法300進行到312。
[0049]在312處，方法300包括打開閥A并關(guān)閉在制動助力器的工作室和真空室之間的閥B。例如，控制閥260 (閥A)可以被打開，并且控制閥270 (閥B)可以被關(guān)閉，以便閥A允許正壓空氣進入制動助力器140的工作室204。在該步驟中，關(guān)閉閥B中斷了制動助力器140的工作室204和真空室202之間的流體連通。
[0050]在314處，方法300包括確定壓力差是否在特定的范圍內(nèi)。例如，壓力差可以是工作室204和真空室202之間的壓力差值。例如，從連接到工作室204的壓力傳感器讀取的壓力和從連接到真空室202的壓力傳感器讀取的壓力之間的差值可以用來計算兩室之間的壓力差值(delta P)。該壓力差可以與閾值壓力差比較。制動助力器的壓力差值可以被確定為一個值或值的范圍，并且可以基于車輛工況、大氣狀況、制動助力器力學等。該制動助力器壓力差值可以通過圖1中所示的控制器12被確定或者可以是真空泵操作規(guī)定、壓力釋放閥的壓力設定點等所允許的任意范圍的值。類似的，用于最優(yōu)的制動助力器性能的壓力差范圍可以包括在制動助力器系統(tǒng)被連接到進氣歧管的情況下確定的空氣源壓力的最小值和最大值。
[0051]如果在314處壓力差不在特定范圍內(nèi)，則方法300進行到316以致動真空泵，同時繼續(xù)監(jiān)控制動助力器的室間的壓力差。致動真空泵可以包括例如增加泵的占空比，以便增加制動助力器壓力差值(delta P)。例如，可以通過向制動助力器的第一室204應用正壓空氣源以及向第二室202應用真空源而實現(xiàn)增加制動壓力差值。真空泵的致動可以被調(diào)整以便制動助力器所經(jīng)受的正壓和真空兩者的供給可以充分匹配，以增加制動助力器的壓力差值。而且，在一些示例中，如果隔板兩端的壓力差達到預定的壓力差，真空泵可以被關(guān)掉。
[0052]通過使用以上所述的真空泵進口和真空泵出口，無論發(fā)動機的工況、進氣歧管44壓力、發(fā)動機增壓狀態(tài)或海拔，隔板206兩端的壓力差值將一直處于期望的范圍內(nèi)。
[0053]如果在314處壓力差處于特定范圍內(nèi)，方法300進行到318。在318處，方法300包括確定制動踏板是否被釋放。如果制動踏板沒有被釋放，則方法300如上所述繼續(xù)監(jiān)控壓力差并調(diào)整真空泵。然而，如果在318處制動踏板被釋放，方法300進行到320。
[0054]在320處，方法300包括關(guān)閉閥A并打開閥B。例如，控制閥260 (閥A)可以被關(guān)閉，而控制閥270 (閥B)可以被打開，以便閥A中斷向制動助力器140的工作室204中的正壓空氣供應。在該步驟中，打開閥B使制動助力器140的工作室204和真空室202流體連通。以這種方式，第一室204和第二室202之間的壓力可以響應于制動踏板的釋放而基本均衡。而且，在一些示例中，在該步驟中，真空泵176可以被關(guān)掉或停用。
[0055]圖3中所示方法的示例實施方式在下文被描述。例如，如果在導管215中有蓄壓器(例如蓄壓器253)，在此情況下該蓄壓器可以是被增壓的車輛的艙內(nèi)空氣。例如，如果調(diào)壓器180將在215處的壓力保持到30kPa，則可能期望將室202中的真空保持為使在215處的壓力減去室202中的壓力至少為60kPa的水平。制動助力器的性能可以由可用的壓力差值調(diào)節(jié)。例如，可用的壓力差值可以是導管215中的壓力減去室202中的壓力。在這個示例中，在最壞的情況下只需要40kPa用于制動助力器操作，但是控制到60kPa存儲真空/壓力以便在消耗后仍然有至少40kPa可用。
[0056]在一些示例中，閥A和閥B可以是根據(jù)制動踏板的施加/釋放而打開的現(xiàn)有的閥。真空泵176可以在達到真空罐和蓄壓器之間的目標壓力差值之前一直運行。室204可以不被用作蓄壓器；然而，室202可以被用作真空罐；在一些示例中，閥180的壓力釋放點可以被控制，以便基于大氣壓力變化。例如閥180的壓力釋放點可以被控制成IOOkPa處為O、85kPa處為15、70kPa處為30等等。如另Iv不例，如果環(huán)境濕度聞，則導管192可以關(guān)閉閥，并且真空泵可以僅依賴于嘗試再循環(huán)制動空氣來取代吸入高濕度的空氣，因為加壓濕空氣導致冷凝，當溫度低于冷凝點時這將降低操作性。而且，當將本發(fā)明應用到電池電動車輛(BEV)時，可以不存在導管174和192，如果將本發(fā)明應用到自然送氣車輛，則可以不存在導管192。然而，即使在這些情況下，本系統(tǒng)仍保持其很多優(yōu)勢，即使沒有發(fā)動機連接192和174。
[0057]圖4示出用于控制制動助力器系統(tǒng)的另一個示例方法400，例如車輛制動助力器系統(tǒng)200，其具有通過連接到上述制動踏板的隔板206分隔的第一室204和第二室202。
[0058]在402處，方法400包括將真空泵排氣或出口連接到制動助力器的工作室以從真空泵向第一室施加排氣壓力。例如，如圖2所示，真空泵176的出口可以經(jīng)由導管211、213和215連接到制動助力器140的工作室204。而且，在一些示例中，壓力釋放可以用于將來自真空泵的排氣壓力保持在不超過預定壓力。例如，設置在導管211中的壓力釋放閥180可以被用于響應于壓力測量超過閾值而排放或釋放導管211中的壓力。這種壓力測量可以從例如設置在導管211、213、215或者工作室204中的壓力傳感器獲得。
[0059]在404處，方法400包括將增壓空氣連接到進口閥A。例如導管192可以被用于將增壓空氣從壓縮機162的下游或者從一些其它適合的空氣壓縮機連接到工作室204。該增壓空氣也可以經(jīng)由進氣管46被提供給進氣歧管44。在一些示例中，節(jié)氣門例如節(jié)氣門62可以被設置在壓縮機162和進氣歧管例如進氣歧管44之間，以控制提供給所述進氣歧管的所述壓縮空氣。而且，在一些示例中，真空抑制器(vacuum break)可以在預定的壓力處例如大氣壓力下被致動。例如設置在導管215中的真空抑制器186可以在預定壓力下被致動。而且，在一些示例中，來自真空泵176出口的排氣壓力和來自進氣管46的增壓空氣可以被導向到蓄壓器，然后蓄壓器又連接到制動助力器140的第一室204。
[0060]在406處，方法400包括確定進口閥A的壓力是否大于壓力釋放閥的壓力。例如，從設置在閥A的壓力傳感器讀取的壓力可以與從設置在壓力釋放閥180或鄰近其設置的壓力傳感器讀取的壓力進行比較。如另一個示例，壓力釋放閥180可以被配置為響應于壓力大于預定壓力而經(jīng)由例如彈簧或其它執(zhí)行機構(gòu)被打開。
[0061]如果在406處壓力釋放閥的壓力小于進口閥A的壓力，則方法400進行到408。在408處，方法400包括打開壓力釋放閥，并且在406中繼續(xù)監(jiān)控進口閥A的壓力和壓力釋放閥的壓力。如果在406處壓力釋放閥處的壓力不比進口閥A處的壓力小，例如，如果壓力釋放閥處的壓力比進口閥A處的壓力大，則方法400進行到410。
[0062]在410處，方法400包括將真空泵進口連接到制動助力器的真空室以從真空泵向真空室施加真空壓力。例如，如圖2所示，真空泵176的進口可以經(jīng)由導管190被連接到第二室(真空室)202以向真空室提供真空壓力。
[0063]在412處，方法300包括經(jīng)由設置在真空室202和進氣歧管44之間的機械止回閥174確定歧管壓力是否小于制動助力器的真空室中的壓力。在另一種方法中，從連接到進氣歧管44的壓力傳感器121讀取的壓力可以與從設置在制動助力器140的真空室202中的壓力傳感器讀取的壓力進行比較。
[0064]如果在412處歧管壓力比真空室中的壓力更小，例如，如果歧管壓力小于真空室中的壓力，則方法400進行到414。在414處，方法400包括將歧管連接到真空室以從進氣歧管向制動助力器的真空室(第二室)施加歧管壓力。例如，如圖2所示，進氣歧管44可以經(jīng)由導管190和止回閥174連接到真空室202。在一些示例中，來自進氣歧管44的歧管壓力和來自泵176的真空壓力可以被導向到真空罐，真空罐又被連接到真空室202。
[0065]而且，在某些示例中，進氣歧管中的壓力可以經(jīng)由例如壓力傳感器121被監(jiān)控，而且真空176可以響應于預定的歧管壓力被關(guān)掉。例如，如果進氣歧管44中的真空量增加到超過閾值，則真空泵176可以被關(guān)掉。然而，如果在412處歧管壓力大于真空室中的壓力或者在414處將歧管連接到真空室后，方法400進行到416。在416處，方法400包括確定制動踏板是否被施加。例如，車輛操作者可以通過向制動踏板150施加壓力而開始制動，該壓力被傳送到制動助力系統(tǒng)200以便制動助力器140可以減小用于應用制動所需的力的大小。如果在416處制動踏板沒有被施加，則方法400結(jié)束。然而，如果在416處制動踏板被施加，則方法400進行到418。
[0066]在418處，方法400包括打開閥A并關(guān)閉在制動助力器的工作室和真空室之間的閥B。例如，控制閥260 (閥A)可以被打開并且控制閥270 (閥B)可以被關(guān)閉，以便閥A允許正壓空氣進入制動助力器140的工作室204。在該步驟中，關(guān)閉閥B中斷了制動助力器140的工作室204和真空室202之間的流體連通。
[0067]在420處，方法400包括確定壓力差是否在特定的范圍內(nèi)。例如，壓力差可以是工作室204和真空室202之間的壓力差值。例如，從設置在工作室204中的壓力傳感器讀取的壓力和從設置在真空室202中的壓力傳感器讀取的壓力之間的差值可以用來計算兩室之間的壓力差值(delta P)。該壓力差可以與閾值壓力差比較。制動助力器的壓力差值可以被確定為一個值或值的范圍，并且可以是基于車輛工況、大氣狀況、制動助力器力學等。該制動助力器壓力差值可以通過圖1中所示的控制器12確定或者可以是真空泵操作規(guī)定、壓力釋放閥的壓力設定點等所允許的任意范圍的值。類似的，用于最優(yōu)的制動助力器性能的壓力差的范圍可以包括在制動助力器系統(tǒng)被連接到進氣歧管的情況下確定空氣源壓力的最小值和最大值。[0068]如果在420處壓力差不在特定范圍內(nèi)，則方法400進行到422以致動真空泵，同時繼續(xù)監(jiān)控制動助力器的室間的壓力差。致動真空泵可以包括例如增加泵的占空比，以便增加制動助力器壓力差值(delta P)。例如，可以通過向制動助力器的第一室204施加正壓空氣源以及向第二室202施加真空源而實現(xiàn)增加制動壓力差值。真空泵的致動可以被調(diào)整以便制動助力器所經(jīng)受的正壓和真空兩者的供給可以充分匹配，從而增加制動助力器的壓力差值。而且，在一些示例中，如果隔板兩端的壓力差達到預定的壓力差，則真空泵可以被關(guān)掉。
[0069]如果在420處壓力差處于特定范圍內(nèi)，則方法400進行到424。在424處，方法400包括確定制動踏板是否被釋放。如果制動踏板沒有被釋放，則方法400如上所述繼續(xù)監(jiān)控壓力差并據(jù)此調(diào)整真空泵。然而，如果在424處制動踏板被釋放，則方法400進行到426。
[0070]在426處，方法400包括關(guān)閉閥A并打開閥B。例如，控制閥260 (閥A)可以被關(guān)閉，而控制閥270 (閥B)可以被打開以便閥A中斷向制動助力器140的工作室204中的正壓空氣供應。在該步驟中，打開閥B使制動助力器140的工作室204和真空室202流體連通。以這種方式，第一室204和第二室202之間的壓力可以響應于制動踏板的釋放而基本均衡。而且，在一些示例中，在該步驟中真空泵176可以被關(guān)掉或停用。
[0071]以這種方式，相對于大氣壓的正壓空氣可以被施加到制動助力器隔板的一側(cè)，而相對于大氣壓力的真空可以被施加到制動助力器隔板的另一側(cè)以致動車輛制動。制動器可以通過以下方式釋放，即將正壓空氣從隔板的一側(cè)排出至隔板的另一側(cè)并進入發(fā)動機以在燃燒空氣燃料混合物期間使用。如上所述，本方法使用真空泵的進口和真空泵的出口，無論發(fā)動機的工況、進氣歧管44壓力、發(fā)動機增壓狀態(tài)或海拔如何，隔板206兩端的壓力差值將保持在期望的范圍內(nèi)。
[0072]可以領(lǐng)會到的是在此公開的配置和方法本質(zhì)上是示例性的，并且這些具體的實施例并不視為是為了限制的目的，因為多種變化是可能的。例如，以上技術(shù)可以被應用到V-6、L_4、L_6、V-12、對置4缸和其它發(fā)動機類型中。本公開的主題包括在此公開的各種系統(tǒng)和配置以及其它特征、功能和/或特性的所有新穎性和非顯而易見性的組合和子組合。
[0073]權(quán)利要求具體指出某些被視為具有新穎性和非顯而易見性的組合和子組合。這些權(quán)利要求可能涉及“一個”元件或“第一”元件或其等同物。這種權(quán)利要求應當被理解為包括一個或更多個這種元件的結(jié)合，既不要求也不排除兩個或更多個這種元件。所公開的其它組合和子組合的特征、功能、元件和/或性能可以通過修改當前的權(quán)利要求或者通過在本申請或相關(guān)申請中提出新的權(quán)利要求而被要求。不管這種權(quán)利要求的范圍與原權(quán)利要求相比是否更寬、更窄、相同或不同，均被認為包括在本發(fā)明的主題中。
【權(quán)利要求】
1.車輛制動助力器系統(tǒng)，其包括: 具有進氣歧管的發(fā)動機； 制動助力器殼體，其包圍由隔板分隔的第一室和第二室； 真空泵，其具有連接到所述第一室的真空泵出口以施加排氣壓力；和連接到所述第二室的真空泵進口以施加真空壓力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛制動助力器系統(tǒng)，其進一步包括能響應于制動踏板的釋放而連接所述第一室和第二室的閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛制動助力器系統(tǒng)，其進一步包括連接到所述第一室的空氣壓縮機，所述壓縮機也被連接以向所述進氣歧管供應壓縮空氣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛制動助力器系統(tǒng)，其中當歧管壓力小于所述真空壓力時，所述進氣歧管被連接到所述制動助力器的所述第二室以供應所述歧管壓力。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛制動助力器系統(tǒng)，其中所述隔板被連接到車輛制動踏板。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛制動助力器系統(tǒng)，其中所述隔板被連接到車輛制動系統(tǒng)的主缸。
7.用于控制車輛制動助力器的方法，其中所述車輛制動助力器具有第一室和第二室，所述第一室和第二室通過連接到制動踏板的隔板分隔，所述方法包括: 從真空泵向所述第一室施加排氣壓力；并且從所述真空泵向所述第二室施加真空壓力。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其進一步包括當歧管壓力小于所述真空壓力時，從進氣歧管向所述第二室施加所述歧管壓力。
9.用于控制車輛制動助力器的方法，其中所述車輛制動助力器具有第一室和第二室，所述第一室和第二室通過連接到制動踏板的隔板分隔，所述方法包括: 將排氣壓力從真空泵連接到所述第一室； 將真空壓力從所述真空泵連接到所述第二室；以及 將增壓空氣從空氣壓縮機連接到所述第一室，所述壓縮機也向所述進氣歧管供應壓縮空氣。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其進一步包括在所述壓縮機和進氣歧管之間設置節(jié)氣門以控制供應給所述進氣歧管的所述壓縮空氣。
【文檔編號】B60T7/06GK103832421SQ201310597067
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年11月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月26日
【發(fā)明者】R·D·普斯夫 申請人:福特環(huán)球技術(shù)公司