制動助力器系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】提供了用于檢測車輛的制動助力器系統(tǒng)內(nèi)的故障的方法和系統(tǒng)。在一個示例中，一種方法包括，測量制動助力器室的壓力和進氣歧管的壓力，對制動助力器室壓力與進氣歧管壓力進行比較，確定故障源，以及在故障的情況下限制電氣系統(tǒng)的使用。以此方式，進氣歧管內(nèi)的壓力可以在故障的情況下被降低或被維持。
【專利說明】制動助力器系統(tǒng)
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2015年2月3日提交的英國專利申請?zhí)?501790.8的優(yōu)先權(quán)，其整個內(nèi)容以引用的方式被并入本文以用于所有目的。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明大體涉及用于控制車輛發(fā)動機的制動助力器以檢測真空源的故障并保護制動助力器真空的方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0004]大多數(shù)現(xiàn)代車輛可以裝備有利用真空室來增加從制動踏板向制動主缸供應的制動力的制動助力器。制動助力器防止制動踏板使駕駛員感覺起來沉重。
[0005]然而，為了運轉(zhuǎn)，制動助力器可能需要真空壓力源，在自然吸氣發(fā)動機中，真空壓力通常通過車輛的進氣歧管來專門地輸送。在一些情況下，通過進氣歧管供應的真空可能不夠。這可能是由于從發(fā)動機要求的大量扭矩用于機械驅(qū)動或為車輛的輔助電氣系統(tǒng)提供電力。在這種情況下，入口節(jié)氣門可以完全打開，并且因此進氣歧管真空可以是低的。
[0006]為了在這些狀況下維持制動助力器真空，額外的真空源必須被使用，諸如超級吸氣器。超級吸氣器通常采取被連接在進氣管道與跨過入口節(jié)氣門的進氣歧管之間的文丘里管道的形式。節(jié)氣門兩端的壓力差驅(qū)動流通過文丘里管，從而允許在文丘里管內(nèi)實現(xiàn)更低的壓力。這反過來可以被用來提供相比于進氣歧管壓力更低的制動助力器真空室壓力。
[0007]在一些情況下，足夠的壓力差可能不可用于文丘里管道以有效地運轉(zhuǎn)，并且然后就需要單獨的栗來提供真空源。無論真空源采取什么形式，通常都會添加僅當在制動助力器和/或進氣歧管內(nèi)檢測到不足的真空壓力時可以被打開的切斷閥。切斷閥通常通過發(fā)動機的動力傳動系統(tǒng)控制模塊來控制，并且通常處于關(guān)閉位置除非被激活。
[0008]然而，本文發(fā)明人已經(jīng)認識到此類系統(tǒng)的潛在問題。作為一個示例，在超級吸氣器本身或電子切斷閥有故障的情況下，足夠的真空壓力會在制動助力器內(nèi)不可用，并且制動踏板會開始感覺沉重。沉重的制動踏板提供了較不舒適的駕駛經(jīng)歷，并且會導致駕駛員認為制動性能可能被損害。因此，期望限制這種故障。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]在一個示例中，上述問題可以通過一種用于檢測車輛的制動助力器系統(tǒng)內(nèi)故障的方法來解決，所述車輛包含用于發(fā)動機的進氣歧管，所述進氣歧管提供用于制動助力器系統(tǒng)的第一真空源，所述車輛進一步包括用于制動助力器系統(tǒng)的第二真空源，其中該方法包含:當?shù)诙婵赵幢幻罴せ顣r，測量制動助力器室的壓力和進氣歧管中的壓力;對測量的制動助力器室壓力與進氣歧管壓力進行比較；以及確定第二真空源是否有故障。該方法可以進一步包含，在故障的情況下限制使用從發(fā)動機汲取功率的第一電氣系統(tǒng)，以便降低和/或維持進氣歧管的壓力。以此方式，可以可能的是本公開的制動助力器系統(tǒng)維持制動系統(tǒng)的壓力，使得使用者(諸如車輛的駕駛員)不會經(jīng)歷不必要的沉重或難以接合制動踏板。
[0010]作為一個示例，提供了一種用于檢測車輛發(fā)動機的制動助力器系統(tǒng)內(nèi)的故障的方法。所述發(fā)動機可以包括進氣歧管，所述進氣歧管包含第一真空源和第二真空源。用于檢測制動助力器系統(tǒng)內(nèi)的故障的方法可以包含，測量制動助力器室的壓力和進氣歧管中的壓力，對測量的制動助力器室壓力與進氣歧管壓力進行比較，確定第二真空源是否有故障，以及在故障的情況下限制可以從發(fā)動機汲取功率的電氣系統(tǒng)的使用。以此方式，可以可能的是降低和/或維持進氣歧管內(nèi)的壓力以降至期望的壓力范圍內(nèi)。這可以進一步允許車輛的制動踏板維持其關(guān)于使用者(諸如駕駛員)作用于制動踏板所需的壓力量的阻力。
[0011]應當理解，提供以上概述是為了以簡化的形式介紹一些概念，這些概念在【具體實施方式】中被進一步描述。這并不意味著識別了所要求保護的主題的關(guān)鍵或基本特征，要求保護的主題的范圍被緊隨【具體實施方式】之后的權(quán)利要求唯一地限定。此外，要求保護的主題不限于解決在上面或在本公開的任何部分中提及的任何缺點的實施方式。
【附圖說明】
[0012]圖1是裝備有制動助力器系統(tǒng)的車輛的發(fā)動機、控制系統(tǒng)和制動系統(tǒng)的示意圖。
[0013]圖2是用于車輛的制動助力器組件的示意圖。
[0014]圖3A示出了用于報告制動助力器故障的方法。
[0015]圖3B詳述了用于報告制動助力器故障的方法。
【具體實施方式】
[0016]以下描述涉及用于檢測和報告制動助力器系統(tǒng)的真空源的故障的系統(tǒng)和方法。還提供了對制動助力器真空作出響應并保護制動助力器真空的方法。在圖1中，提供了發(fā)動機的示意圖。所提供的示例實施例包括裝備有制動助力器系統(tǒng)的車輛的控制系統(tǒng)和制動系統(tǒng)。在圖2中提供了示例制動助力器組件系統(tǒng)。在圖2中提供的示例實施例可以包含自然吸氣內(nèi)燃發(fā)動機、控制系統(tǒng)、制動助力器系統(tǒng)和制動系統(tǒng)。在圖3A和3B中描繪了用于如在圖1和2中圖示的這種示例實施例的運轉(zhuǎn)的一種示例性方法。具體地，圖3A和3B提供了圖示示例方法的運轉(zhuǎn)步驟的流程圖，所述示例方法被提供用于報告制動助力器故障，同時根據(jù)本公開維持關(guān)于踏板重量的制動感覺。
[0017]在本公開的一個示例實施例中，一種用于檢測車輛的制動助力器系統(tǒng)內(nèi)的故障的方法可以包含，測量制動助力器室的壓力和進氣歧管內(nèi)的壓力，對測量的制動助力器室壓力與進氣歧管壓力進行比較，以及確定第二真空源是否有故障。
[0018]在額外的實施例中，該方法可以進一步包括，限制從發(fā)動機汲取功率的第二電氣系統(tǒng)的使用，限制發(fā)動機的功率，在應用限制之后等待預定的時間段，在應用任何額外的限制之前確定制動助力器室壓力是否處于或在某一閾值之下，當限制不再被需要時去除限制，向車輛的駕駛員指示第二真空源的故障或失效，或?qū)⑦M氣歧管的壓力基本上維持在相對于大氣壓力的_30kPa處或之下，和/或其組合。
[0019]為了提供本公開的更好理解，并且為了更清楚地展示示例方法可以如何被執(zhí)行，在上面簡短地描述的示例實施例將會參照圖1-3B的詳細描述在下文被更詳細地描述。
[0020]參照圖1，在下面圖示并描述了包括制動助力器系統(tǒng)的典型內(nèi)燃發(fā)動機10。發(fā)動機10可以進一步包含制動系統(tǒng)50、制動助力器系統(tǒng)56和控制系統(tǒng)100。
[0021]發(fā)動機10可以包含多個汽缸12以及對應于相應汽缸12的活塞28。流入和流出所提供的汽缸12中的每一個的空氣流可以分別通過進氣門14和排氣門16的使用來控制。
[0022]發(fā)動機系統(tǒng)10可以進一步包含進氣管道20，所述進氣管道20可以允許空氣被吸入發(fā)動機10。進氣管道20可以在發(fā)動機系統(tǒng)10內(nèi)被設(shè)置在壓縮機22b和進氣歧管18的上游。發(fā)動機10可以進一步包含渦輪增壓器22，所述渦輪增壓器22可以被設(shè)置在進氣歧管18的兩壁之間，并且可以被布置在入口節(jié)氣門19的上游。渦輪增壓器壓縮機22a可以與進氣歧管18的壁直接共面接觸，并且可以被布置在進氣管道20的下游。在一些示例實施例中，渦輪增壓器可以包含壓縮機22a，所述壓縮機22a可以與排氣驅(qū)動渦輪22b—起布置，所述排氣驅(qū)動渦輪22b可以驅(qū)動在同一軸上的壓縮機22a。以此方式，發(fā)動機10的排氣可以為壓縮機22a提供動力，所述壓縮機22a然后可以將從使渦輪22b旋轉(zhuǎn)的排氣中獲得的能量傳遞給渦輪增壓器22的壓縮機22b。渦輪增壓器22因此可以改善發(fā)動機的功率輸出以及發(fā)動機的排放。
[0023]進氣可以通過進氣管道20進入發(fā)動機10，并且可以隨后經(jīng)過所提供的壓縮機22a。已經(jīng)被渦輪增壓器壓縮機22a壓縮的空氣然后可以在被輸送給進氣歧管18之前通過入口節(jié)氣門19來節(jié)流。發(fā)動機系統(tǒng)10的入口節(jié)氣門可以被設(shè)置在進氣歧管的壁之間，使得從進氣管道20向前進入發(fā)動機10的空氣可以以期望的流速和壓力被供應。例如，如果被渦輪增壓器壓縮機22a壓縮的空氣處于過高的壓力，那么所提供的節(jié)氣門19可以只向燃燒室供應一部分壓縮空氣。
[0024]具體地，由于入口節(jié)氣門19的存在，而且也由于發(fā)動機活塞28將空氣從進氣歧管吸入發(fā)動機汽缸12的行為，進氣歧管18可以表現(xiàn)出比通過入口 20進入發(fā)動機的空氣更低的壓力。例如，進氣歧管18內(nèi)可能有真空存在，由此提供了比通過入口 20進入發(fā)動機的空氣的壓力更低的壓力。當節(jié)氣門打開和/或渦輪增壓器壓縮機22a可以由渦輪增壓器渦輪22b來驅(qū)動以便對進氣的壓力升壓時，進氣歧管真空的水平可以被降低。
[0025]進氣歧管18中的空氣的存在可以通過歧管空氣壓力(MAP)傳感器32來測量。進氣歧管壓力可以是用于控制系統(tǒng)100的輸入?yún)?shù)，并且可以被用來確定被噴射到發(fā)動機汽缸12內(nèi)的燃料量。額外地或替代地，歧管壓力值可以被用來確定可以將進氣歧管用作真空源的任何系統(tǒng)的預期性能。
[0026]在一個實施例中，進氣歧管18可以被設(shè)置與進氣門14相鄰。當相應的進氣門14可以在打開位置時，這種相鄰布置可以允許進氣歧管18內(nèi)的空氣被吸入汽缸12。在汽缸12中，燃料可以與被供應的空氣混合，并且可以隨后被燃燒。
[0027]機械動力可以經(jīng)由曲軸30來產(chǎn)生，并且可以被用來驅(qū)動發(fā)動機并且因此驅(qū)動車輛，以及為交流發(fā)電機(未示出)提供動力。交流發(fā)電機可以給車輛的電池充電，并且可以為附屬電氣系統(tǒng)提供電力。此類系統(tǒng)可以包括空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)、車廂加熱系統(tǒng)、擋風玻璃加熱系統(tǒng)、立體音響系統(tǒng)和/或通?？梢栽谲囕v內(nèi)發(fā)現(xiàn)的任何其他電氣系統(tǒng)。
[0028]燃燒氣體然后可以經(jīng)由排氣門16從汽缸12排出并進入排氣歧管24。排氣歧管24內(nèi)的排氣然后可以經(jīng)過渦輪增壓器渦輪22b，并且在隨后通過排氣管被排出之前通過排放控制裝置26。
[0029]排放控制裝置26在圖1中被示為沿著渦輪增壓器渦輪22b的下游的排氣通道歧管24布置。排放控制裝置26可以三元催化劑(TWC)，其被配置為還原NOx并且氧化CO和未燃燒的碳氫化合物。在一些示例中，排放控制裝置26可以是NOx捕集器、各種其他排放控制裝置、或其任意組合。
[0030]制動系統(tǒng)50可以包含制動踏板54、制動助力器56和制動主缸59。制動助力器系統(tǒng)56可以被配置為放大制動踏板54上由使用者52(在本文中也被稱為駕駛員)提供的力。
[0031]所施加的制動力的放大可以通過負加壓的制動助力器室58的使用來實現(xiàn)，所述制動助力器室58可以包括隔膜(未示出)。當制動踏板54被踩下并且被致動時，隔膜可以在一側(cè)暴露在大氣空氣下，而另一側(cè)可以暴露在制動助力器室58內(nèi)的真空壓力下。該隔膜兩側(cè)的這種壓力差可以被用來向制動主缸59提供額外的制動力。
[0032]以此方式利用制動助力器來放大所供應的制動力可以導致感覺更輕的制動踏板的效果，這可以導致使用者不必用力地推動制動踏板以便實現(xiàn)期望的制動水平。
[0033]制動助力器56可以經(jīng)由空氣管路60被連接到進氣歧管18。制動助力器56可以借助經(jīng)由空氣管路60來自進氣歧管18的真空壓力來增壓。止回閥62可以被包括在空氣管路60中，以便確?？諝獾牧鲃又粡闹苿又ζ?6到進氣歧管18。這可以允許制動助力器室58中的真空壓力通過當進氣歧管18壓力可以高于制動助力器室壓力時的狀況來維持。
[0034]制動助力器壓力傳感器68可以被提供在制動助力器室58內(nèi)，以便確定所述室內(nèi)的真空壓力水平。
[0035]當渦輪增壓器22正在運轉(zhuǎn)時和/或當入口節(jié)氣門19在打開位置時，進氣歧管壓力會太高以至于例如不能提供足夠的真空源。相應地，可以為制動助力器56提供一個或更多個額外的真空源64。額外的真空源可以包含電氣驅(qū)動的真空栗，然而，同樣可以預見到，額外的真空源64可以包含機械驅(qū)動的栗、文丘里管裝置、或任何其他合適的能夠產(chǎn)生真空的栗。另外，額外的真空源可以包含一個或更多個栗和/或文丘里管裝置。
[0036]控制閥66可以被提供以控制真空源64的運轉(zhuǎn)。控制閥可以被電子地或氣動地控制?？刂崎y66可以一般在關(guān)閉位置，并且當來自制動助力器壓力傳感器68的壓力讀數(shù)升高至期望的水平之上時，可以通過控制系統(tǒng)100被打開。
[0037]在圖1中提供的示例實施例中，如果故障隨著真空源64或控制閥66而發(fā)生，那么制動助力器室58中的壓力不會被降至進氣歧管18的壓力之下。如果進氣歧管真空貧乏，例如，如果進氣歧管18壓力不足夠低，那么制動助力器室58內(nèi)的真空會降至期望的水平之下，這會潛在地導致制動踏板54使車輛的駕駛員感覺沉重。
[0038]在制動助力器真空水平低于大氣壓力之下的30kPa時，沉重的制動踏板感覺對車輛的駕駛員來說會變得更顯著。由于沉重的制動踏板感覺，這種類型的缺點對使用者來說會是不舒服的和/或不期望的。
[0039]控制器100在圖1中被示為常規(guī)的微型計算機，包括:微處理器單元102、輸入/輸出端口 104、在這個具體示例中被示為只讀存儲器106的用于可執(zhí)行程序和校準值的電子存儲介質(zhì)、隨機存取存儲器108、不失效存取器110和常規(guī)的數(shù)據(jù)總線。除了之前所討論的那些信號外，所示控制器100還接收來自被耦接至發(fā)動機10的傳感器的各種信號?？刂破?00可以接收來自圖1的各種傳感器的信號，并且可以采用圖1的各種致動器，以便基于接收的信號和存儲在控制器的存儲器上的指令來調(diào)整發(fā)動機運轉(zhuǎn)。
[0040]存儲介質(zhì)只讀存儲器106可以用計算機可讀數(shù)據(jù)編程，該計算機可讀數(shù)據(jù)代表用于執(zhí)行以下所述方法以及可以期望但沒有被具體列出的其他變體而由微處理器單元102可執(zhí)行的非暫時性指令。
[0041]在一些示例中，控制器100可以向燈或顯示面板(未示出)輸出系統(tǒng)退化或故障的指示。指示可以是視覺警告，諸如照亮的燈或信息。信息可以包括可以指示故障狀況的性質(zhì)的診斷代碼。例如，控制器100可以經(jīng)由車輛的儀表組(未示出)的燈或顯示面板指示制動助力器系統(tǒng)中的故障。指示可以是例如表示制動助力器系統(tǒng)中的故障的字母數(shù)字代碼。
[0042]如上所述，圖1僅示出了多缸發(fā)動機中的一個汽缸，并且每個汽缸可以類似地包括其自己的一組進氣門、排氣門、燃料噴射器、火花塞等。
[0043]在圖2中提供的示例實施例中，發(fā)動機10可以包含自然吸氣式汽油內(nèi)燃發(fā)動機。然而，同樣可以預見到，本公開可以應用于例如柴油發(fā)動機。額外地或替代地，發(fā)動機可以包含渦輪增壓器或機械增壓器。在一些實施例中，包括發(fā)動機系統(tǒng)10的車輛可以額外地包含額外的輔助馬達，諸如電動馬達。例如，發(fā)動機10可以是混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的一部分。
[0044]所提供的自然吸氣發(fā)動機10實施例還可以包含如在上面參照圖1描述的入口20、節(jié)氣門19和進氣歧管18。
[0045]在圖2中圖示的示例實施例中，額外的真空源64可以包含超級吸氣器201。超級吸氣器可以包含文丘里管裝置，并且可以進一步包含入口側(cè)201a、出口側(cè)201b和在本文中也被稱為喉部201c的變窄區(qū)域。超級吸氣器201的入口側(cè)201a可以經(jīng)由入口管路206被連接到發(fā)動機10的進氣管道20。出口管路208可以將出口側(cè)201b進一步連接到發(fā)動機10的進氣歧管18。
[0046]如上所述，當發(fā)動機10正在運轉(zhuǎn)時，進氣歧管18內(nèi)可以存在相對于入口20降低的壓力。空氣因此可以通過超級吸氣器201從更高壓力的入口 20被吸到更低壓力的進氣歧管
18。當通過超級吸氣器201的空氣流動可以存在時，超級吸氣器的文丘里管內(nèi)的壓力可以比在入口側(cè)201a或出口側(cè)201b處更低。
[0047]真空管220可以在入口端201a與出口端201b之間被連接到超級吸氣器201。真空管可以包含與通過超級吸氣器文丘里管的流的流體連通。真空管220可以在文丘里管裝置內(nèi)的壓力最低的位置處(例如，在喉部201c處)被進一步連接到超級吸氣器201。
[0048]真空管220也可以被(直接或間接地)連接到制動助力器室58。當超級吸氣器處于運轉(zhuǎn)狀態(tài)時，制動助力器室因此可以表現(xiàn)出相對于進氣歧管18的真空水平更高的真空水平。超級吸氣器止回閥216可以被額外地提供在制動助力器56與超級吸氣器201之間，以便在超級吸氣器201沒有正在運轉(zhuǎn)的情況下允許真空被保留在制動助力器56內(nèi)。
[0049]超級吸氣器201的運轉(zhuǎn)可以經(jīng)由切斷閥202來控制。所提供的切斷閥可以包含球閥、蝶閥、或能夠選擇性地允許流通過超級吸氣器的任何其他閥和/或其組合。額外地，切斷閥可以由控制系統(tǒng)100經(jīng)由信號線路204來控制。切斷閥可以被定位在超級吸氣器的入口側(cè)或出口側(cè)處。替代地，切斷閥可以被定位在超級吸氣器的入口側(cè)與出口側(cè)之間。例如，切斷閥可以被設(shè)置在喉部201c內(nèi)。替代地，在一些實施例中，切斷閥可以被定位在超級吸氣器的上游(諸如在入口管路206上)、或被定位在超級吸氣器的下游(諸如在出口管路208上)。切斷閥202可以關(guān)閉，以便當額外的真空不被需要時，阻止通過超級吸氣器的空氣流。例如，當足夠水平的真空可以從進氣歧管18得到時，超級吸氣器可以不被需要。
[0050]在額外真空源64可以包含如圖2所示的超級吸氣器201的示例實施例中，真空管路60仍然可以被提供，以便當期望時，可以用來自進氣歧管的真空壓力對制動助力器室56增壓。例如，當足夠水平的真空可以從進氣歧管18得到時，制動助力器室56可以借助來自進氣歧管的真空壓力增壓。如果真空管路60被提供，那么止回閥62也可以如上所述被提供。
[0051]如在圖2中描繪的，制動助力器56可以進一步包含壓力傳感器68。壓力傳感器68可以經(jīng)由制動真空信號線纜218被連接到防抱死制動系統(tǒng)(ABS)模塊212ABS模塊可以經(jīng)由數(shù)據(jù)總線214被連接到控制系統(tǒng)100，所述數(shù)據(jù)總線214可以包含控制器區(qū)域網(wǎng)路(CAN)總線。替代地，數(shù)據(jù)總線可以包含任何其他合適的數(shù)據(jù)總線?？刂葡到y(tǒng)100因此可以被配置為監(jiān)測制動助力器真空水平。在替代性實施例中，可以不存在ABS模塊，和/或制動真空信號線纜218可以被直接連接到所提供的控制系統(tǒng)100。
[0052]用于執(zhí)行用于檢測車輛的制動助力器系統(tǒng)內(nèi)的故障的方法和本文中所包括的方法的其余部分的指令可以由控制器基于存儲在控制器的存儲器上的指令并結(jié)合從發(fā)動機系統(tǒng)的傳感器(諸如在上面參照圖1描述的傳感器)接收的信號來執(zhí)行?？刂破骺梢圆捎冒l(fā)動機系統(tǒng)的發(fā)動機致動器以根據(jù)下述的方法來調(diào)整發(fā)動機運轉(zhuǎn)。
[0053]參照圖3A，控制系統(tǒng)100可以執(zhí)行控制和監(jiān)測過程300。過程300可以由單個控制器來執(zhí)行，或替代地，過程300可以由不只一個控制器或模塊來執(zhí)行，每個控制器或模塊可以執(zhí)行過程300的一部分。
[0054]一旦過程300開始，在步驟302，系統(tǒng)就可以確定是否需要超級吸氣器201。例如，系統(tǒng)可以比較制動助力器室58的壓力與為提供制動器的最佳的感覺和壓力而可以被預定的期望壓力。如果系統(tǒng)確定超級吸氣器可以不被需要，該過程然后可以返回到過程順序的開始。過程300因此可以繼續(xù)監(jiān)測超級吸氣器201的需要必要性。
[0055]如果在步驟302中系統(tǒng)確定超級吸氣器被需要，例如，該過程然后可以進入到步驟304，在步驟304超級吸氣器然后可以被命令開始運轉(zhuǎn)。例如，在命令超級吸氣器開始運轉(zhuǎn)時，超級吸氣器201的切斷閥202然后可以被命令打開。例如，調(diào)整切斷閥202可以包括調(diào)整超級吸氣器的致動器，以便調(diào)整并且致動切斷閥202以及將所述閥移動到打開或關(guān)閉位置。
[0056]在當超級吸氣器201可以被命令開啟開始運轉(zhuǎn)的時刻，制動助力器壓力可以與進氣歧管18壓力基本上類似或相同，因為進氣歧管壓力之前已經(jīng)充當用于制動助力器的真空源。一旦超級吸氣器201可以被命令開始運轉(zhuǎn)，就可以預期制動助力器室的壓力相對于進氣歧管壓力降低。在步驟306中，該過程可以等待預定的時間段，以便允許超級吸氣器在進入到步驟308之前開始降低制動助力器壓力。
[0057]在示例方法的步驟308中，該過程可以比較進氣歧管壓力與制動助力器壓力。由于超級吸氣器已經(jīng)在步驟306中被命令運轉(zhuǎn)特定的時間段，因此制動助力器壓力可以與進氣歧管壓力基本上類似或相同，或如果絕對壓力不在某一閾值之下，則可以確定超級吸氣器或超級吸氣器切斷閥有故障。在此情況下，在本文中關(guān)于圖3A-3B描述的過程然后可以進入到步驟310，其中可以向使用者指示超級吸氣器故障。
[0058]如果在所描述的方法的步驟308中制動助力器壓力不與進氣歧管壓力基本上類似或相同，則可以確定超級吸氣器正在沒有故障的情況下運轉(zhuǎn)，并且過程然后可以在步驟312與308之間循環(huán)，以便當超級吸氣器仍然被需要時監(jiān)測超級吸氣器的運轉(zhuǎn)。一旦在步驟312中可以確定超級吸氣器可以不再被需要，該過程然后就可以進入到步驟314，其中超級吸氣器可以被命令關(guān)閉。具體地，切斷閥202可以經(jīng)由控制器100被命令關(guān)閉，并且該過程然后可以返回到開始方框。
[0059]參照圖3B，如果在超級吸氣器的運轉(zhuǎn)內(nèi)已經(jīng)檢測到故障并且在步驟310中已經(jīng)向駕駛員指示故障，那么過程300然后可以開始限制附屬系統(tǒng)(諸如一個或更多個電氣系統(tǒng))的使用，并且由此可以降低發(fā)動機10上的負荷。限制可以是通過調(diào)整致動器(諸如開關(guān))的操作，當使用被限制時，所述致動器使所述系統(tǒng)能停用系統(tǒng)。以此方式，降低發(fā)動機上的負荷可以允許通過節(jié)氣門19增加入口空氣的節(jié)流，這可以降低進氣歧管18內(nèi)的壓力。在步驟316中，該過程可以以限制車輛的第一附屬系統(tǒng)(例如，電池充電器)的方式進行(如果這種系統(tǒng)的限制是可能的)。例如，如果控制器100認為附屬系統(tǒng)對于特定時間點的發(fā)動機10和/或車輛的運行是必要的，諸如如果電池水平在某一閾值之下并且需要充電，那么限制會是不可能的。該過程然后可以在步驟318中等待，以便由于發(fā)動機10上的降低的負荷而允許進氣歧管壓力被降低。
[0060]在步驟318中等待之后，該過程然后可以進入到步驟320，其中制動助力器壓力可以與預定的閾值壓力進行比較。閾值壓力可以被設(shè)定在期望的水平，使得壓力可以維持制動踏板對駕駛員的柔和感覺。如果制動升壓壓力在閾值壓力值之下，諸如當制動助力器室內(nèi)存在足夠的真空時，該過程然后可以進入到步驟322。
[0061]在步驟322中，系統(tǒng)可以考慮是否必須維持額外的真空，具體地，以繼續(xù)為制動助力器提供真空壓力。例如，當車輛正在制動或可以預期到制動時，這會是期望的。如果額外的真空仍然被需要，那么該過程然后可以返回到步驟316，并且系統(tǒng)然后可以繼續(xù)限制附屬系統(tǒng)。如果在步驟322中系統(tǒng)確定額外的真空不再被需要，那么在步驟324中，系統(tǒng)然后可以去除之前已經(jīng)強加的任何限制，并且該方法然后可以進入到步驟326，其中諸如如果車輛已經(jīng)被帶入修理廠并且已經(jīng)被修理，系統(tǒng)可以檢查限制是否已經(jīng)被重新設(shè)定。系統(tǒng)可以繼續(xù)在步驟322與326之間循環(huán)，使得如果從進氣歧管供應額外的真空的需要再一次出現(xiàn)時，該過程可以能夠返回到步驟316，以便限制附屬系統(tǒng)的使用。
[0062]如果在步驟316中系統(tǒng)確定不可能限制電池充電，例如，如果電池當前未正在被充電，那么該過程然后可以進入到步驟328，其中替代性系統(tǒng)(例如，車輛的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng))可以被限制。類似地，如果在步驟320中系統(tǒng)確定對電池充電的限制還未充分地降低制動助力器壓力，那么系統(tǒng)然后可以進入到步驟328，以便限制除已經(jīng)被系統(tǒng)執(zhí)行的限制之外的替代性系統(tǒng)。
[0063]如果在步驟332中系統(tǒng)確定制動壓力現(xiàn)在在閾值壓力之下，那么系統(tǒng)然后可以進入到如上所述的步驟322。替代地，如果制動助力器壓力保持在被確定為過高的壓力，那么系統(tǒng)然后可以進入到限制下一個系統(tǒng)。類似地，如果系統(tǒng)在步驟328中確定第二附屬系統(tǒng)不可以被限制，那么系統(tǒng)然后可以進入到限制下一個附屬系統(tǒng)。
[0064]在圖3B中提供的示例方法實施例中，一旦第二附屬電氣系統(tǒng)被有效地限制，系統(tǒng)然后就可以進入到步驟334，其中發(fā)動機的功率可以被直接限制。然而，同樣可以預見到，額外的附屬系統(tǒng)可以在系統(tǒng)開始限制發(fā)動機功率之前被限制。應認識到，本文中所描述的過程的部分300a可以根據(jù)需要而被重復，并且另一系統(tǒng)可以被限制，例如，車輛的立體音響系統(tǒng)、加熱座椅系統(tǒng)、加熱擋風玻璃系統(tǒng)、和/或后檔板玻璃系統(tǒng)、和/或可以從發(fā)動機直接或間接汲取功率的任何其他系統(tǒng)。系統(tǒng)可以按優(yōu)先的順序被限制，諸如首先限制最不必要的系統(tǒng)，并且接下來限制例如類似優(yōu)先級的系統(tǒng)。
[0065]—旦根據(jù)該方法的一個實施例限制所有期望的附屬系統(tǒng)，該過程然后就可以進入到如在圖3B中描繪的步驟334。在步驟334中，發(fā)動機的功率可以被直接限制。例如，發(fā)動機的節(jié)氣門可以被至少部分地關(guān)閉。這可以導致降低車輛的駕駛性能的效果。類似于上述的限制，在步驟338中比較制動助力器壓力與閾值之前，系統(tǒng)可以在步驟336中等待預定的時間段。如果制動助力器壓力降至閾值之下，系統(tǒng)可以進入到如上所述的步驟322。替代地，如果制動升壓壓力保持在閾值以上，那么在步驟340中，系統(tǒng)可以考慮是否可能和/或期望進一步限制發(fā)動機功率。如果系統(tǒng)確定發(fā)動機功率可以被進一步限制，那么系統(tǒng)然后可以返回到步驟334，以便實施額外的限制。在步驟340中如果發(fā)動機功率的進一步限制被確定為是不可能的和/或如果發(fā)動機功率的限制不是期望的，那么不可能更進一步降低進氣歧管壓力。系統(tǒng)然后可以返回到步驟322，以便繼續(xù)監(jiān)測是否仍然需要額外的真空。
[0066]如上所述，在步驟326中，系統(tǒng)可以等待重新設(shè)定指令。例如，車輛可以被帶到超級吸氣器和/或切斷閥可以被更換或被修理并且系統(tǒng)可以被手動地重新設(shè)定的修理廠。額外地或替代地，在某一具體的發(fā)動機運行時間間隔、和/或發(fā)動機或車輛里程、和/或發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)之后，控制系統(tǒng)可以自動地重新設(shè)定，并且返回到過程300的開始，以便確定故障是否仍然繼續(xù)存在。
[0067]在過程300中，如上所述，通過在限制發(fā)動機的機械動力之前限制電氣系統(tǒng)的使用，車輛的控制系統(tǒng)100不一定會影響車輛的操縱或性能，直至用于防止用力或沉重感覺的制動踏板的其他選項可以被嘗試。換言之，發(fā)動機可以是被限制的最后一個系統(tǒng)。
[0068]除在超級吸氣器的正常運轉(zhuǎn)期間執(zhí)行過程300之外，控制系統(tǒng)100可以作為預防措施測試超級吸氣器，例如以便當被需要時，確保超級吸氣器能夠運轉(zhuǎn)。例如，即使超級吸氣器不被需要，控制系統(tǒng)也可以故意進入到該過程中的步驟304。系統(tǒng)因此可以檢測存在于超級吸氣器內(nèi)的任何故障，或如果不存在被檢測到的故障，那么該過程然后可以正常進行，以便關(guān)閉超級吸氣器，并且返回到過程300的開始。如果在這種預防性測試期間檢測到故障，那么系統(tǒng)然后可以向駕駛員指示故障，然而，然后可以在過程的該特定點處不進行對附屬系統(tǒng)或發(fā)動機功率的限制。
[0069]應認識到，當系統(tǒng)確定超級吸氣器201有故障時；額外地或替代地，系統(tǒng)可以是用于超級吸氣器的有故障的切斷閥202。在本公開的背景下，超級吸氣器或任何真空源內(nèi)的故障可以被認為還包含真空源的控制閥內(nèi)的任何故障。
[0070]盡管過程300可以在本文中被描述為假設(shè)僅超級吸氣器可以被用來向制動助力器室提供真空壓力，但是同樣可以預見到，可以使用機械或電子驅(qū)動的栗，和/或適合于提供真空的可以由電子控制器來控制的任何其他栗。真空源的組合也可以被使用。上述的方法和系統(tǒng)因此可以被應用于這種替代性真空源。
[0071]本領(lǐng)域技術(shù)人員應認識到，盡管本發(fā)明可以在本文中參照一個或更多個示例以示例的方式進行描述，但是本公開不限于所公開的示例實施例，并且替代性和/或額外的示例實施例可以被構(gòu)造而不脫離由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍。
[0072]圖1示出了具有各種部件的相對定位的示例構(gòu)造。至少在一個示例中，如果被示為彼此直接接觸或直接耦接，那么此類元件可以分別被稱為直接接觸或直接耦接。類似地，至少在一個示例中，被示為彼此鄰近或相鄰的元件可以分別是彼此鄰近或相鄰的。作為一示例，彼此共面接觸的部件可以被稱為共面接觸。作為另一示例，在至少一個示例中，彼此間隔開定位的其間僅有空間而無其他部件的元件可以被稱為如此。
[0073]以此方式，通過測量進氣歧管壓力與制動助力器真空之間的差來診斷故障的超級吸氣器和/或故障的切斷閥是可能的。在超級吸氣器組件經(jīng)歷或產(chǎn)生故障的情況下，系統(tǒng)然后能夠進行保護性和預防性措施，以通過降低輔助的發(fā)動機負荷(諸如空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)和/或其他電氣負荷)或通過直接限制發(fā)動機的功率和/或扭矩輸出來確保進氣歧管內(nèi)的足夠真空。
[0074]提供用于檢測制動助力器系統(tǒng)內(nèi)的故障并且提供額外的真空源的系統(tǒng)和方法的示例技術(shù)效果是，在第一真空源或超級吸氣器電子切斷閥故障的情況下，來自第一真空源足夠的真空壓力會在制動助力器室內(nèi)不可用。在這種情況下，在一些實施例中形式為超級吸氣器的第二真空源可以提供足夠的真空壓力，使得車輛的制動踏板不開始感覺起來沉重或難以踩下。以此方式，車輛的制動系統(tǒng)的使用的舒適和容易可以被維持或被改善。
[0075]作為根據(jù)本公開的一方面的一個實施例，一種用于檢測車輛的制動助力器系統(tǒng)內(nèi)的故障的方法，所述車輛包含用于發(fā)動機的進氣歧管，所述進氣歧管提供用于制動助力器系統(tǒng)的第一真空源，所述車輛進一步包括用于制動助力器系統(tǒng)的第二真空源，其中所述方法包含，當?shù)诙婵赵幢幻罴せ顣r，測量制動助力器室的壓力和進氣歧管中的壓力，對測量的制動助力器室壓力與進氣歧管壓力進行比較;確定第二真空源是否有故障，以及在故障的情況下限制從發(fā)動機汲取功率的第一電氣系統(tǒng)的使用，以便降低和/或維持進氣歧管的壓力。在所述方法的第一示例中，確定第二真空源是否有故障包含，確定測量的制動助力器室壓力是否基本上等于測量的進氣歧管壓力。所述方法的第二示例可以可選地包括第一示例，并且進一步包含，限制從發(fā)動機汲取功率的第二電氣系統(tǒng)的使用。所述方法的第三示例可以可選地包括第一和第二示例中的一個或更多個，并且進一步包含，限制發(fā)動機的功率。所述方法的第四示例可以可選地包括第一至第三示例中的一個或更多個，并且進一步包含，在應用限制之后等待預定的時間段，以及在應用更進一步的限制之前確定制動助力器室壓力是否處于閾值或在閾值之下。所述方法的第五示例可以可選地包括第一至第四示例中的一個或更多個，并且進一步包含，當限制不再被需要時去除限制。所述方法的第六示例可以可選地包括第一至第五示例中的一個或更多個，并且進一步包括，第一電氣系統(tǒng)包含用于車輛的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)或用于車輛的電池充電系統(tǒng)。所述方法的第七示例可以可選地包括第一至第六示例中的一個或更多個，并且進一步包括，第二電氣系統(tǒng)包含用于車輛的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)或用于車輛的電池充電系統(tǒng)。所述方法的第八示例可選地包括第一至第七示例中的一個或更多個，并且進一步包含，向車輛的駕駛員指示第二真空源的故障。所述方法的第九示例可選地包括第一至第八示例中的一個或更多個，并且進一步包含，將進氣歧管的壓力基本上維持在相對于大氣壓力的-30kPa處或之下。所述方法的第十示例可選地包括第一至第九示例中的一個或更多個，并且進一步包括，第二真空源包含超級吸氣器。
[0076]作為另一實施例，一種用于檢測車輛的制動助力器系統(tǒng)內(nèi)的故障的系統(tǒng)，所述車輛包含用于發(fā)動機的進氣歧管，所述進氣歧管提供用于制動助力器系統(tǒng)的第一真空源，所述車輛進一步包括用于制動助力器系統(tǒng)的第二真空源，其中所述系統(tǒng)包含一個或更多個控制器，所述一個或更多個控制器被配置為執(zhí)行用于檢測車輛的制動助力器系統(tǒng)內(nèi)的故障的方法，其中所述方法包含，當?shù)诙婵赵幢幻罴せ顣r，測量制動助力器室的壓力和進氣歧管中的壓力，對測量的制動助力器室壓力與進氣歧管壓力進行比較，確定第二真空源是否有故障，以及在故障的情況下限制從發(fā)動機汲取功率的第一電氣系統(tǒng)的使用，以便降低和/或維持進氣歧管的壓力。在所述系統(tǒng)的第一示例中，所述系統(tǒng)被進一步配置為限制從發(fā)動機汲取功率的第二電氣系統(tǒng)的使用。所述系統(tǒng)的第二示例可選地包括第一示例，并且額外地包括，被進一步配置為限制發(fā)動機的功率的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)的第三示例可選地包括第一和第二示例中的一個或更多個，并且包含，被進一步配置為當限制不再被需要時去除限制的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)的第四示例可選地包括第一至第三示例中的一個或更多個，并且包含，被進一步配置為向車輛的駕駛員指示第二真空源的故障的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)的第五示例可選地包括第一至第四示例中的一個或更多個，并且包含，被進一步配置為將進氣歧管的壓力基本上維持在相對于大氣壓力的-30kPa處或之下的系統(tǒng)。
[0077]注意，本文中包括的示例控制和估計程序能夠與各種發(fā)動機和/或車輛系統(tǒng)配置一起使用。在本文中所公開的控制方法和程序可以作為可執(zhí)行指令存儲在非臨時性存儲器中并且可以由包括與各種傳感器、致動器以及其他發(fā)動機硬件結(jié)合的控制器的控制系統(tǒng)執(zhí)行。在本文中所描述的具體程序可以代表任意數(shù)量的處理策略中的一個或多個，諸如事件驅(qū)動、中斷驅(qū)動、多任務、多線程等。因此，所描述的各種動作、操作或功能可以按照所示順序、并行地被執(zhí)行，或者在一些情況下被省略。同樣，處理順序不是為實現(xiàn)在本文中所描述的本發(fā)明的示例實施例的特征和優(yōu)點必需需要的，而是為了便于圖釋和說明而提供。取決于所使用的特定策略，所示出的動作、操作或功能中的一個或多個可以被重復執(zhí)行。另外，所描述的動作、操作或功能可以圖形地表示被編入發(fā)動機控制系統(tǒng)中的計算機可讀存儲介質(zhì)的非臨時性存儲器的代碼，其中通過執(zhí)行包括各種發(fā)動機硬件部件與電子控制器結(jié)合的系統(tǒng)中的指令來實現(xiàn)所描述的動作。
[0078]應認識到，在本文中所公開的配置和程序本質(zhì)上是示范性的，并且這些具體的實施例不被認為是限制性的，因為許多變體是可能的。例如，上述技術(shù)能夠應用于V-6、I_4、1-
6、V_12、對置4缸和其他發(fā)動機類型。本公開的主題包括在本文中所公開的各種系統(tǒng)和構(gòu)造和其他的特征、功能和/或性質(zhì)的所有新穎的和非顯而易見的組合和子組合。
[0079]本申請的權(quán)利要求具體地指出某些被認為是新穎的和非顯而易見的組合和子組合。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。這些權(quán)利要求應當被理解為包括一個或多個這種元件的結(jié)合，既不要求也不排除兩個或多個這種元件。所公開的特征、功能、元件和/或特性的其他組合和子組合可通過修改現(xiàn)有權(quán)利要求或通過在這個或關(guān)聯(lián)申請中提出新的權(quán)利要求而得要求保護。這些權(quán)利要求，無論與原始權(quán)利要求范圍相比更寬、更窄、相同或不相同，都被認為包括在本公開的主題內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種用于檢測車輛的制動助力器系統(tǒng)內(nèi)的故障的方法，所述車輛包含用于發(fā)動機的進氣歧管，所述進氣歧管提供用于所述制動助力器系統(tǒng)的第一真空源，所述車輛進一步包括用于所述制動助力器系統(tǒng)的第二真空源，其中所述方法包含: 當所述第二真空源被命令激活時，測量制動助力器室的壓力和所述進氣歧管中的壓力； 對測量的制動助力器室壓力與進氣歧管壓力進行比較； 確定所述第二真空源是否有故障；以及 在故障的情況下限制從所述發(fā)動機汲取功率的第一電氣系統(tǒng)的使用，以便降低和/或維持所述進氣歧管的壓力。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中確定所述第二真空源是否有故障包含: 確定所述測量的制動助力器室壓力是否基本上等于所述測量的進氣歧管壓力。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述方法進一步包含: 限制從所述發(fā)動機汲取功率的第二電氣系統(tǒng)的使用。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述方法進一步包含: 限制所述發(fā)動機的功率。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述方法進一步包含: 在應用限制之后等待預定的時間段；以及 在應用任何進一步的限制之前確定所述制動助力器室壓力是否處于閾值或在閾值之下。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述方法進一步包含: 當限制不再被需要時去除所述限制。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一電氣系統(tǒng)包含用于所述車輛的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)或用于所述車輛的電池充電系統(tǒng)。8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述第二電氣系統(tǒng)包含用于所述車輛的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)或用于所述車輛的電池充電系統(tǒng)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述方法進一步包含: 向所述車輛的駕駛員指示所述第二真空源的故障。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述進氣歧管的壓力被基本上維持在相對于大氣壓力的_30kPa處或之下。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第二真空源包含超級吸氣器。12.—種用于檢測車輛的制動助力器系統(tǒng)內(nèi)的故障的系統(tǒng)，所述車輛包含用于發(fā)動機的進氣歧管，所述進氣歧管提供用于所述制動助力器系統(tǒng)的第一真空源，所述車輛進一步包括用于所述制動助力器系統(tǒng)的第二真空源，其中所述系統(tǒng)包含一個或多個控制器，所述一個或多個控制器被配置為執(zhí)行用于檢測車輛的制動助力器系統(tǒng)內(nèi)的故障的方法，其中所述方法包含: 當所述第二真空源被命令激活時，測量制動助力器室的壓力和所述進氣歧管中的壓力； 對測量的制動助力器室壓力與進氣歧管壓力進行比較； 確定所述第二真空源是否有故障；以及 在故障的情況下限制從所述發(fā)動機汲取功率的第一電氣系統(tǒng)的使用，以便降低和/或維持所述進氣歧管的壓力。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)被進一步配置為限制從所述發(fā)動機汲取功率的第二電氣系統(tǒng)的使用。14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)被進一步配置為限制所述發(fā)動機的功率。15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)被進一步配置為當限制不再被需要時去除所述限制。16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)被進一步配置為向所述車輛的駕駛員指示所述第二真空源的故障。17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)被進一步配置為將所述進氣歧管的壓力基本上維持在相對于大氣壓力的-30kPa處或之下。18.—種方法，其包含: 通過致動被耦接至第二真空源的致動器而命令所述第二真空源激活，并且當所述致動器被致動時，測量制動助力器室的壓力和進氣歧管中的壓力； 響應于通過對測量的制動助力器室壓力與進氣歧管壓力進行比較而確定的所述第二真空源的退化，限制從發(fā)動機汲取功率的第一電氣系統(tǒng)的使用。19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中限制使用包括經(jīng)由控制器調(diào)整被耦接在所述第一電氣系統(tǒng)中的電開關(guān)的運轉(zhuǎn)。
【文檔編號】B60T17/22GK105835865SQ201610076845
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年2月3日
【發(fā)明人】T·勒羅伊, S·凱爾斯, M·梅特卡夫
【申請人】福特環(huán)球技術(shù)公司