車輛制動系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明介紹了用于在制動助力器真空已經(jīng)被耗盡之后增加制動管路壓力的系統(tǒng)和方法。在一個示例中，在制動助力器真空被耗盡之后，以與在制動助力器真空被耗盡之前相同的速率增加制動管路壓力。
【專利說明】車輛制動系統(tǒng)及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請涉及一種車輛制動系統(tǒng)及方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 真空可以被用來輔助駕駛員應(yīng)用車輛制動器。真空作用在這樣的膈膜上，所述膈 膜有助于移動被連接至制動踏板的桿，并且所述膈膜增加制動管路中的作用于車輛制動器 的液壓壓力。真空充當(dāng)膈膜的面積上的力，以輔助駕駛員應(yīng)用制動器。因此，如果真空是更 深的真空(例如，更低的壓力)，額外的力則會作用于膈膜，并輔助駕駛員。因此，制動力會隨 著真空量增加而增加。
[0003] 然而，降低發(fā)動機(jī)排量以降低燃料消耗。更小排量的發(fā)動機(jī)會具有更低的摩擦損 失，并且它們會更頻繁地運轉(zhuǎn)在部分節(jié)氣門狀況下比更大排量的發(fā)動機(jī)具有更少的泵氣損 失的情況下。然而，對于更小排量的發(fā)動機(jī)而言，難以提供更低的真空水平和更大量的真 空。因此，更小排量的發(fā)動機(jī)的車輛的駕駛員可以應(yīng)用制動器并接收真空輔助，以便在車輛 制動期間制動輔助可用于提供僅一部分的期望的或要求的制動力。如果駕駛員嘗試通過進(jìn) 一步壓低制動踏板來增加制動力，駕駛員會注意到，隨著制動踏板力增加，更少的制動力被 應(yīng)用。因此，駕駛員可以注意到，不再以與當(dāng)真空可用時相同的速率增加制動力，并且制動 踏板感覺已經(jīng)變得更生硬。這些情況會使個人的駕駛體驗以及車輛的印象退化。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 發(fā)明人在此已經(jīng)認(rèn)識到上述缺點，并且已經(jīng)開發(fā)了一種用于應(yīng)用車輛制動器的方 法，其包含：當(dāng)制動助力器工作室真空是遠(yuǎn)離大氣壓力的閾值壓力時，響應(yīng)于制動踏板力以 第一速率增加制動管路流體壓力，以及當(dāng)制動助力器工作室真空在大氣壓力的閾值壓力內(nèi) 時，以第一速率增加制動管路流體壓力。
[0005] 不論真空是否可用于制動助力器工作室，通過與制動踏板力成比例地增加制動管 路流體壓力，改善車輛制動作用的駕駛員感受是可能的。例如，當(dāng)真空可用于制動助力器 時，制動管路流體壓力可以相對于制動踏板力以第一速率增加。如果隨著制動踏板力繼續(xù) 增加，額外的真空不可用，則可以激活液壓泵，并且可以調(diào)整其輸出，以便以第一速率增加 制動管路流體壓力，使得對于駕駛員而言不存在額外的真空不那么顯而易見。以此方式，即 使不存在額外的制動助力器真空，也可以維持制動力與制動踏板力成比例的增加。
[0006] 在另一實施例中，一種用于應(yīng)用車輛制動器的方法包含：利用真空輔助將制動管 路流體壓力增加至第一壓力，以與制動踏板作用的力成比例的第一速率將制動管路流體壓 力增加至第一壓力；以及在沒有額外的真空輔助的情況下，通過液壓泵輔助以第一速率將 制動管路流體壓力增加至大于第一壓力的第二壓力，響應(yīng)于制動助力器工作室真空水平基 本等于或大于大氣壓力，通過液壓泵輔助將制動管路流體壓力增加至第二壓力。
[0007] 在另一實施例中，該方法還包含，響應(yīng)于真空容器真空的增加而降低液壓泵輔助。
[0008] 在另一實施例中，當(dāng)制動管路流體壓力小于第一壓力時，不提供液壓泵輔助。
[0009] 在另一實施例中，該方法還包含，響應(yīng)于制動助力器工作室真空水平在第一高壓 氣動源的閾值壓力內(nèi)，通過第二高壓氣動源將制動助力器工作室中的壓力增加至大于大氣 壓力。
[0010] 在另一實施例中，該方法還包含，響應(yīng)于制動踏板作用的力增加并且制動助力器 工作室壓力在第二高壓氣動源的閾值壓力內(nèi)，增加制動管路流體壓力。
[0011] 在另一實施例中，提供了一種用于應(yīng)用車輛制動器的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包含：車輛制 動器；制動踏板；真空制動助力器，其被耦接至制動踏板，并且與車輛制動器流體連通；液 壓制動助力器，其與車輛制動器流體連通；以及控制器，其包括可執(zhí)行指令，指令被存儲在 非臨時性存儲器中，以基于真空制動助力器響應(yīng)于作用于制動踏板而輔助增加制動管路流 體壓力的速率增加液壓制動泵的輸出。
[0012] 在另一實施例中，響應(yīng)于制動助力器工作室真空在大氣壓力的閾值壓力內(nèi)而增加 液壓制動泵的輸出。
[0013] 在另一實施例中，該系統(tǒng)還包含另外的指令，以響應(yīng)于增加真空容器中的真空而 降低真空制動助力器的輸出。
[0014] 在另一實施例中，該系統(tǒng)還包含另外的指令，以根據(jù)液壓力、氣動力和彈簧力估計 制動踏板力。
[0015] 在另一實施例中，該系統(tǒng)還包含另外的指令，以估計真空制動助力器輔助增加制 動管路流體壓力的速率。
[0016] 在另一實施例中，該系統(tǒng)還包含制動踏板力傳感器，并且其中響應(yīng)于制動踏板力 傳感器的輸出而調(diào)整液壓制動泵的輸出。
[0017] 本發(fā)明可以提供若干優(yōu)勢。具體地，即使存在有限量的制動助力器真空，該方法也 能夠通過維持期望速率的制動作用提供改善的駕駛體驗。另外，由于發(fā)動機(jī)可以在制動系 統(tǒng)真空低時不必轉(zhuǎn)變?yōu)檎婵债a(chǎn)生模式，因此該方法可以允許發(fā)動機(jī)更有效地運轉(zhuǎn)。此外，該 方法可以使駕駛員更不注意生硬的制動踏板感覺的存在。
[0018] 當(dāng)單獨或結(jié)合附圖參照以下【具體實施方式】時，本發(fā)明的上述優(yōu)點和其它優(yōu)點以及 特征將是顯而易見的。
[0019] 應(yīng)當(dāng)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(jìn)一步描述。這并不意味著確定所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵或基本特征，要求保 護(hù)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。另外，要求保護(hù)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。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 圖1示出了發(fā)動機(jī)和一部分制動系統(tǒng)的示意圖；
[0021] 圖2和3示出了可以應(yīng)用圖6的方法以車輛制動器運轉(zhuǎn)的示例車輛制動系統(tǒng)；
[0022] 圖4示出了用于作用于車輛制動器的現(xiàn)有技術(shù)方法的運轉(zhuǎn)特性的示例曲線；
[0023] 圖5示出了用于通過圖6的方法作用于車輛制動器的運轉(zhuǎn)特性的示例曲線；以及
[0024] 圖6示出了一種用于使車輛制動器運轉(zhuǎn)的示例方法。

【具體實施方式】
[0025] 本發(fā)明涉及改善車輛制動器運轉(zhuǎn)。圖1示出了一種用于為車輛提供真空的示例系 統(tǒng)。圖2和3示出了示例車輛制動系統(tǒng)的更詳細(xì)的視圖。圖4示出了用于作用于車輛制動 器的現(xiàn)有技術(shù)方法的運轉(zhuǎn)特性的曲線。圖5示出了用于作用于車輛制動器的本方法的運轉(zhuǎn) 特性的曲線。最后，在圖6中示出了一種用于作用于車輛制動器的方法。
[0026] 參照圖1，內(nèi)燃發(fā)動機(jī)10由電子發(fā)動機(jī)控制器12控制，其中發(fā)動機(jī)10包含多個汽 缸，在圖1中示出了多個汽缸中的一個汽缸。發(fā)動機(jī)10包括燃燒室30和汽缸壁32,活塞 36被設(shè)置在其中，并且被耦接至曲軸40。燃燒室30被顯示為經(jīng)由各自的進(jìn)氣門52和排氣 門54與進(jìn)氣歧管44和排氣歧管48連通。每個進(jìn)氣和排氣門可以通過進(jìn)氣凸輪51和排氣 凸輪53運轉(zhuǎn)。進(jìn)氣凸輪51的位置可以由進(jìn)氣凸輪傳感器55確定。進(jìn)氣凸輪53的位置可 以由排氣凸輪傳感器57確定。
[0027] 示出了燃料噴射器66,其被設(shè)置為將燃料直接噴射到汽缸30內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員 稱之為直接噴射?？商娲兀剂峡梢员粐娚渲吝M(jìn)氣道，本領(lǐng)域技術(shù)人員稱之為進(jìn)氣道噴 射。燃料噴射器66與來自控制器12的信號FPW的脈沖寬度成比例地輸送液體燃料。燃料 通過包括燃料箱、燃料泵和燃料軌道(未示出）的燃料系統(tǒng)(未示出）輸送至燃料噴射器66。 自響應(yīng)于控制器12的驅(qū)動器68向燃料噴射器66供應(yīng)運轉(zhuǎn)電流。此外，進(jìn)氣歧管44被顯 示為與可選電子節(jié)氣門62連通，電子節(jié)氣門62調(diào)整節(jié)流板64的位置，以控制來自進(jìn)氣升 壓室46的氣流。
[0028] 壓縮機(jī)162從進(jìn)氣通道42吸入空氣，供應(yīng)給升壓室46。排氣使經(jīng)由軸161耦接至 壓縮機(jī)162的渦輪164旋轉(zhuǎn)?？梢酝ㄟ^來自控制器12的信號使壓縮機(jī)旁通閥158電動地 運轉(zhuǎn)。壓縮機(jī)旁通閥158允許加壓的空氣循環(huán)回到壓縮機(jī)入口，以限制升壓壓力。類似地， 廢氣門致動器72允許排氣繞過渦輪164,因此能夠在變化的工況下控制升壓壓力。
[0029] 經(jīng)由真空提供裝置24向車輛系統(tǒng)供應(yīng)真空。壓縮機(jī)162經(jīng)由收縮段管道31向真 空提供裝置24 (例如，排出器）的收縮段35提供作為原動流體的壓縮空氣。原動流體經(jīng)由 真空端口管道37和止回閥60與來自真空容器138的空氣混合。當(dāng)真空端口管道37內(nèi)的 經(jīng)由排出器產(chǎn)生的壓力低于容器138內(nèi)的壓力時，止回閥60允許流動?；旌峡諝庠跐u擴(kuò) 段33處離開。在一些示例中，由于真空容器138能夠供應(yīng)遍及整個真空系統(tǒng)的真空，以及 由于制動助力器140同樣可以包含真空容器，因此真空容器138可以被稱為真空系統(tǒng)容器。 可以經(jīng)由真空容器壓力傳感器193監(jiān)測容器138中的壓力。真空系統(tǒng)容器138經(jīng)由止回閥 65向制動助力器140提供真空。止回閥65允許空氣從制動助力器140進(jìn)入真空系統(tǒng)容器 138,并充分阻止空氣從真空系統(tǒng)容器138進(jìn)入制動助力器140。真空系統(tǒng)容器138還可以 向其他真空消耗裝置(諸如渦輪增壓器的廢氣門致動器、加熱與通風(fēng)致動器、傳動系致動器 (例如，四輪驅(qū)動致動器)、燃料蒸汽抽取系統(tǒng)、發(fā)動機(jī)曲軸箱通風(fēng)裝置以及燃料系統(tǒng)泄漏檢 測系統(tǒng))提供真空。止回閥61限制了從次真空消耗裝置(例如，除車輛制動系統(tǒng)之外的真空 消耗裝置)到真空系統(tǒng)容器138的氣流。制動助力器140可以包括內(nèi)部真空容器，并且它可 以放大足部152經(jīng)由制動踏板150提供給制動缸148的用于作用于車輛制動器(未示出）的 力。制動助力器140和制動踏板150是車輛制動系統(tǒng)101的一部分。
[0030] 響應(yīng)于控制器12,無分電器式電子點火系統(tǒng)88經(jīng)由火花塞92向燃燒室30提供點 火火花。通用排氣氧（UEG0)傳感器126被顯示為耦接至催化轉(zhuǎn)換器70 (例如，排氣后處理 裝置）上游的排氣歧管48?？商娲?，雙態(tài)排氣氧傳感器可以替代UEG0傳感器126。
[0031] 在一個示例中，轉(zhuǎn)換器70可以包括多塊催化劑磚。在另一示例中，可以使用每個 均具有多塊磚的多個排放控制裝置。在一個示例中，轉(zhuǎn)換器70可以是三元型催化劑。
[0032] 在圖1中示出了作為常規(guī)微型計算機(jī)的控制器12,其包括：微處理器單元（CPU) 102、輸入/輸出端口 104、只讀存儲器（ROM) 106、隨機(jī)存儲器（RAM) 108、保活存儲器（KAM) 110和常規(guī)數(shù)據(jù)總線。控制器12被示為接收來自耦接至發(fā)動機(jī)10的傳感器的各種信號，除 之前討論的那些信號之外，包括：來自耦接至冷卻套筒114的溫度傳感器112的發(fā)動機(jī)冷卻 液溫度（ECT);耦接至加速器踏板130用于感測足部132調(diào)整的加速器位置的位置傳感器 134 ;耦接至制動踏板150用于感測制動踏板位置的位置傳感器154 ;用于確定尾氣點火的 爆震傳感器(未示出）；來自耦接至進(jìn)氣歧管44的壓力傳感器121的發(fā)動機(jī)歧管壓力（MAP) 的測量結(jié)果；來自耦接至升壓室46的壓力傳感器122的升壓壓力的測量結(jié)果；來自感測曲 軸40位置的霍爾傳感器118的發(fā)動機(jī)位置傳感器；來自傳感器120 (例如，熱線空氣流量 計）的進(jìn)入發(fā)動機(jī)的空氣質(zhì)量的測量結(jié)果；以及來自傳感器58的節(jié)氣門位置的測量結(jié)果。 大氣壓力也可以被感測(傳感器未示出），由控制器12進(jìn)行處理。發(fā)動機(jī)位置傳感器118在 凸輪軸的每個旋轉(zhuǎn)均產(chǎn)生預(yù)定數(shù)量的等間距的脈沖，根據(jù)其能夠確定發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速（RPM)。
[0033] 在一些示例中，發(fā)動機(jī)可以被耦接至混合動力車輛中的電動馬達(dá)/電池系統(tǒng)?；?合動力車輛可以具有并聯(lián)配置、串聯(lián)配置或者其變體或其組合。另外，在一些示例中，可以 采用其他發(fā)動機(jī)配置，例如柴油發(fā)動機(jī)。
[0034] 在運轉(zhuǎn)期間，發(fā)動機(jī)10內(nèi)的每個汽缸通常經(jīng)歷四個行程循環(huán)：循環(huán)包括進(jìn)氣行 程、壓縮行程、膨脹行程和排氣行程。一般來說，在進(jìn)氣行程期間，排氣門54關(guān)閉，而進(jìn)氣門 52打開?？諝饨?jīng)由進(jìn)氣歧管44引入燃燒室30,并且活塞36移動至汽缸的底部，以便增加 燃燒室30內(nèi)的容積。活塞36靠近汽缸的底部并在其行程結(jié)束的位置(例如，當(dāng)燃燒室30 處于其最大容積時)通常被本領(lǐng)域技術(shù)人員稱為下止點（BDC)。在壓縮行程期間，進(jìn)氣門52 和排氣門54關(guān)閉?；钊?6朝向汽缸蓋移動，以便壓縮燃燒室30內(nèi)空氣。活塞36在其行 程結(jié)束并最靠近汽缸蓋的位置(例如，當(dāng)燃燒室30處于其最小容積時)通常被本領(lǐng)域技術(shù)人 員稱為上止點（TDC)。在下文中被稱為噴射的過程中，燃料被引入燃燒室。在下文中被稱為 點火的過程中，被噴射的燃料通過已知的點火手段如火花塞92點燃，從而導(dǎo)致燃燒。在膨 脹行程期間，膨脹的氣體將活塞36推回至BDC。曲軸40將活塞運動轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)扭 矩。曲軸40可以被用來驅(qū)動交流發(fā)電機(jī)168。最后，在排氣行程期間，排氣門54打開，以便 將已燃燒的空氣-燃料混合氣釋放至排氣歧管48,并且活塞返回至TDC。注意，上述內(nèi)容僅 作為示例進(jìn)行描述，并且進(jìn)氣和排氣門打開和/或關(guān)閉正時可以改變，諸如以提供正或負(fù) 氣門重疊、進(jìn)氣延遲關(guān)閉或各種其他示例。
[0035] 現(xiàn)在參照圖2,示出了可以應(yīng)用圖6的方法的第一示例制動系統(tǒng)。圖2的制動系統(tǒng) 101可以被包括在圖1所示的發(fā)動機(jī)內(nèi)。液壓管路被示為實線，電氣連接被示為虛線，而氣 動連接被示為點劃線。
[0036] 制動系統(tǒng)101包括制動踏板150和制動器位置傳感器154。在一些不例中，制動系 統(tǒng)101還可以包括制動踏板力傳感器251?？梢酝ㄟ^足部152使制動踏板150運轉(zhuǎn)，從而 移動桿213。制動助力器140可以輔助足部152推動桿213,從而給制動缸148中的流體加 壓，因此當(dāng)制動踏板150被壓低時，第一制動管路231和第二制動管路232中的壓力增加。 制動助力器140包括膈膜245,膈膜245被耦接至桿213,并且真空將力作用在膈膜245上， 從而給制動缸148中的油加壓。制動助力器140包括工作室247、真空腔248和復(fù)位彈簧 270。在這個示例中，工作室247選擇性地接收來自為大氣壓力的高壓源的空氣。當(dāng)制動踏 板被壓低時，由于真空被環(huán)境空氣取代，工作室247中的壓力增加。壓力傳感器258感測工 作室247中的壓力。壓力傳感器257感測真空腔248中的壓力。
[0037] 真空容器138經(jīng)由止回閥65向制動助力器140供應(yīng)真空。通過壓力傳感器193 來感測真空容器138中的壓力。在一些示例中，真空容器138可以被合并到制動助力器140 內(nèi)。經(jīng)由止回閥60向真空容器138供應(yīng)真空。經(jīng)由發(fā)動機(jī)進(jìn)氣歧管或諸如排出器的裝置 向止回閥60供應(yīng)真空。
[0038] 圖2所示的多個液壓閥提供制動系統(tǒng)的許多目的。當(dāng)閥處于其缺省位置時，該系 統(tǒng)會像沒有電子控制裝置一樣工作。當(dāng)閥和馬達(dá)被致動時，該系統(tǒng)提供對車輪或幾組車輪 施加以及釋放液壓壓力的能力，以完成包括最佳的制動以及牽引控制的許多目的。制動缸 148可以向制動器290供應(yīng)加壓的油，用于停止車輪291的旋轉(zhuǎn)。常開閥210和常閉閥212 控制來自制動缸148和/或液壓泵204和206的加壓流體的流量。具體地，當(dāng)液壓泵204 和206運轉(zhuǎn)時，常開閥210和常閉閥212能夠隔離從液壓制動泵204和206到制動缸148 的輸出。通過馬達(dá)202使液壓泵204和206運轉(zhuǎn)，而馬達(dá)202由控制器12控制?？梢酝ㄟ^ 可選壓力傳感器287和288來監(jiān)測泵204和206的輸出壓力?？?55限制系統(tǒng)中的壓力變 化，而蓄積器220允許制動器中的壓力在蓄積器上游的常閉閥關(guān)閉時被釋放。止回閥230 限制制動缸148與液壓泵204和206之間的流動?？梢酝ㄟ^壓力傳感器281和282來監(jiān)測 制動缸148的輸出壓力。止回閥241防止流體從液壓泵204和206流至制動缸148。當(dāng)制 動助力器140的工作室247中的真空被耗盡并且制動踏板作用力正在增加時，常閉流量控 制閥243可以打開，使得液壓泵204和206可以增加供應(yīng)給制動器290的流體的壓力。左 前車輪被命名為FL,右前輪被命名為FR,右后輪被命名為RR,并且左后輪被命名為RL。
[0039] 現(xiàn)在參照圖3,示出了第二示例車輛制動系統(tǒng)。除了圖3的系統(tǒng)包括真空泵302和 控制閥304外，第二車輛制動系統(tǒng)與圖2所示的車輛制動系統(tǒng)完全相同。與圖2所示的部 件相同的圖3的部件標(biāo)有相同的數(shù)字標(biāo)識。
[0040] 圖3的車輛制動系統(tǒng)包括真空泵或壓縮機(jī)302,其將空氣排入到制動助力器140的 工作側(cè)247內(nèi)。通過將工作側(cè)247中的壓力增加至大于大氣壓力的壓力，附加力可以作用 于桿213,以輔助足部152應(yīng)用制動器290。因此，在這個示例中，工作室247選擇性地接收 來自從泵或壓縮機(jī)輸出的高壓源的空氣。取決于制動踏板150是否已經(jīng)被作用，閥304允 許空氣從泵302流入制動助力器140或流至大氣。以此方式，圖3的制動系統(tǒng)可以應(yīng)用比 圖2的系統(tǒng)更多的對足部152的輔助。閥304的功能是選擇性將壓力施加于工作室247。 空氣壓力可以被存儲在泵302與閥304之間的體積中。閥304可以由電子控制模塊控制， 或基于制動踏板力而被機(jī)械地控制。
[0041] 因此，圖1-3的系統(tǒng)提供了一種用于作用于車輛制動器的系統(tǒng)，其包含：車輛制動 器；制動踏板；真空制動助力器，其被耦接至制動踏板，并且與車輛制動器流體連通；液壓 制動助力器，其與車輛制動器流體連通；以及控制器，其包括可執(zhí)行指令，所述指令被存儲 在非臨時性存儲器中，以基于真空制動助力器響應(yīng)于作用于制動踏板而輔助增加制動管路 流體壓力的速率增加液壓制動泵的輸出。真空制動助力器輔助增加制動管路流體壓力的速 率的速率基于制動管路流體壓力相對制動踏板作用力的斜率。
[0042] 在一些示例中，該系統(tǒng)包括響應(yīng)于制動助力器工作室真空水平在大氣壓力的閾值 壓力內(nèi)而增加液壓制動泵的輸出。該系統(tǒng)還包含另外的指令，以響應(yīng)于增加真空容器中的 真空而降低真空制動助力器的輸出。該系統(tǒng)還包含另外的指令，以根據(jù)液壓力、氣動力和彈 簧力估計制動踏板力。該系統(tǒng)還包含另外的指令，以估計真空制動助力器輔助增加制動管 路流體壓力的速率。該系統(tǒng)還包含制動踏板力傳感器，并且其中響應(yīng)于制動踏板力傳感器 的輸出而調(diào)整液壓制動泵的輸出。
[0043] 現(xiàn)在參照圖4,示出了用于作用于車輛制動器的現(xiàn)有技術(shù)方法的運轉(zhuǎn)特性的示例 曲線。X軸表示制動踏板作用力，并且制動踏板作用力沿X軸箭頭的方向增加。Y軸表示制 動管路壓力，并且制動管路壓力沿Y軸箭頭的方向增加。堅直標(biāo)記H)-F2示出了感興趣的 制動踏板作用力。另外，可用于制動助力器的真空是恒定的水平，并且不局限于某一量(例 如，0· 6巴）。
[0044] 線段402示出，在初始的制動踏板作用力F1之后，制動管路壓力隨著制動踏板作 用力增加而成比例地增加，直至到達(dá)力F2 (仿射關(guān)系)。制動踏板作用力F1與制動踏板作 用力F2之間，制動助力器工作室壓力低于大氣壓力，并且制動助力器真空腔處在可用的真 空水平(例如，〇· 6巴)。在力F2處，由于可用真空作用于制動助力器，并且由于制動助力器 工作室壓力已經(jīng)到達(dá)大氣壓力，因此制動助力器輔助作用于車輛制動器的能力飽和。由于 沒有額外的真空可用，并且由于大氣壓力是制動助力器工作室壓力極限，因此并非增加真 空輔助而僅是增加制動踏板作用力會導(dǎo)致制動管路流體壓力的進(jìn)一步增加。
[0045] 在制動踏板作用力F2與F3之間，制動管路流體壓力相對于制動踏板作用力以比 在到達(dá)制動踏板作用力F2之前相對于制動踏板作用力增加的制動管路流體壓力更低的速 率增加。線段404示出，與線段402處的制動管路流體壓力相比，制動管路流體壓力增加的 速率降低。制動助力器工作室真空小于或等于零(例如，大氣壓力)，并且制動助力器真空腔 壓力處在可用的真空水平。當(dāng)制動管路流體壓力的增加數(shù)率相對于由線段404表示的制動 踏板作用力增加的速率降低時，駕駛員可能會注意到制動力正以與制動踏板作用力相同的 速率降低。因此，駕駛員可能會注意并且反感車輛制動器被作用的方式。另外，制動踏板不 會行進(jìn)直到制動踏板作用力的給定增加，因為真空沒有輔助制動踏板作用力增加制動管路 流體壓力。因此，制動性能會在制動踏板作用力F2與制動踏板作用力F3之間的情況下退 化。
[0046] 在制動踏板作用力F3處，液壓泵被激活，并且制動管路流體壓力以逐步的方式增 力口。在制動踏板作用力到達(dá)力F3之前，液壓泵和液壓制動輔助不起作用。通過在制動管路 流體壓力增加的速率已經(jīng)降低之后以逐步的方式增加制動管路流體壓力，增加車輛停止力 是可能的。然而，駕駛員可能反感制動力的逐步改變。因此，圖4所示的運轉(zhuǎn)特性可能是更 不期望的。
[0047] 現(xiàn)在參照圖5,示出了圖6的車輛制動方法的運轉(zhuǎn)特性。圖5中的曲線參照與圖4 的曲線相同的坐標(biāo)。因此，為了簡便起見，省略了曲線軸的描述。圖5的情況與圖4的情況 基本相同。
[0048] 在這個示例中，制動管路流體壓力在制動踏板作用力F1處開始增加，并且制動管 路流體壓力在制動踏板作用力F1與制動踏板作用力F2之間增加的速率是與圖4所示的速 率相同的速率。即，通過圖4所示的相同線段402示出了制動管路流體壓力增加的速率。
[0049] 在制動踏板作用力F2處，液壓泵的輸出作用于車輛制動器，并且在制動踏板作用 力F2之后，維持制動管路流體壓力增加的速率。虛線段502表示液壓泵的輸出輔助駕駛員 以與在到達(dá)制動踏板作用力F2之前相同的每單位制動踏板作用力增加的速率作用于車輛 制動器的制動踏板作用力。因此，制動管路流體壓力與制動踏板作用力是具有基本恒定斜 率的(例如，在制動管路流體壓力的原始變化率的±10%以內(nèi)）線性關(guān)系。通過使液壓泵運 轉(zhuǎn)以輔助駕駛員作用于車輛制動器，在制動助力器工作室真空到達(dá)大氣壓力之后降低或消 除制動管路流體壓力的降低是可能的。另外，盡管制動踏板感覺會由于進(jìn)一步制動助力器 輔助不可用而變得生硬，但利用制動踏板作用力的制動增加的速率可以被維持，因此對于 駕駛員而言，車輛制動性能似乎相同。
[0050] 現(xiàn)在參照圖6,示出了一種用于使車輛制動器運轉(zhuǎn)的方法。圖6的方法可以作為可 執(zhí)行指令存儲在圖1-3所示的制動系統(tǒng)的非臨時性存儲器中。另外，圖6的方法可以提供 圖5所示的運轉(zhuǎn)特性。
[0051] 在602處，方法600判斷車輛制動器是否被應(yīng)用。在一個示例中，方法600響應(yīng)于 感測的制動器位置確定車輛制動器被應(yīng)用。在其他示例中，方法600響應(yīng)于制動應(yīng)用力判 斷制動器被應(yīng)用。如果方法600判斷制動器被用作，回答是是，并且方法600進(jìn)入到606。 否則，回答是否，并且方法600進(jìn)入到退出。
[0052] 在606處，方法600確定制動助力器真空水平。如果制動助力器包括處在真空容 器中的壓力的真空腔，方法600可以將在604處測得的真空用于制動助力器。在一些示例 中，根據(jù)暴露在制動助力器真空腔中的壓力傳感器，可以確定制動助力器真空水平。方法 600還確定制動助力器的工作室中的真空水平。通過采樣工作室中的壓力來確定制動助力 器工作室中的真空水平。如果壓力小于大氣壓力，制動助力器工作室為真空。在制動助力 器真空水平被確定之后，方法600進(jìn)入到608。
[0053] 在608處，方法600確定制動管路流體壓力。為了計算制動踏板力，使用了制動缸 壓力（以及氣動力）。在采用液壓泵的情況下，(例如，來自傳感器的)其他液壓壓力測量被用 來建立目標(biāo)制動管路或車輛制動分泵缸壓力。在制動管路流體壓力被確定之后，方法600 進(jìn)入到610。
[0054] 在610處，方法600確定通過制動缸應(yīng)用的液壓力。通過加上在608處確定的自 制動缸輸出的油壓并將結(jié)果乘以制動缸活塞面積，確定液來自制動缸的壓力。在來自制動 缸的液壓力被確定之后，方法600進(jìn)入到612。
[0055] 在612處，方法600確定通過制動助力器應(yīng)用于制動缸的氣動力。在一個不例中， 方法600從真空腔真空水平減去制動助力器工作室真空水平，并將結(jié)構(gòu)乘以制動助力器膈 膜面積，從而確定通過制動助力器應(yīng)用于制動缸的氣動力。在氣動力被確定之后，方法600 進(jìn)入到614。
[0056] 在614處，方法600確定制動踏板對桿力的倍增系數(shù)。制動踏板對桿力的倍增系 數(shù)是由制動踏板與穿行至制動助力器和制動缸的致動桿之間的機(jī)械聯(lián)動裝置確定的常數(shù)。 例如，在一個示例中，桿力倍增系數(shù)是2,由此使應(yīng)用于制動踏板的力加倍，成為桿力。另外， 制動助力器復(fù)位彈簧可以被確定為通過彈簧被壓縮的距離而倍增的常力。在制動踏板對桿 力的倍增系數(shù)被確定之后，方法600進(jìn)入到616。
[0057] 在616處，方法600確定制動踏板力。在制動踏板力傳感器可用的示例中，制動踏 板力傳感器輸出被轉(zhuǎn)換為制動踏板力。在其他示例中，通過求和液壓力、氣動力與制動助力 器復(fù)位彈簧力并將結(jié)果除以制動踏板對桿力的倍增系數(shù)，確定制動踏板力。在制動踏板力 被確定之后，方法600進(jìn)入到618。
[0058] 在618處，方法600確定制動踏板力與制動管路流體壓力的關(guān)系。在一個示例中， 通過存儲在616和608處確定的幾對制動管路流體壓力和制動踏板應(yīng)用力，產(chǎn)生線條或函 數(shù)。根據(jù)所述幾對力來確定線條的方程。例如，如果制動管路流體壓力與制動踏板應(yīng)用力 的關(guān)系是圖5所示的直線，它可以被表示為y=mx+b，其中m是斜率，y是制動管路流體壓力， 而X是制動踏板應(yīng)用力。m的值可以被求解為y2-yl/ X2-Xl，其中y2和x2是第二情況下的 制動管路流體壓力和制動踏板應(yīng)用力，并且其中yl和xl是第一情況下的制動管路流體壓 力和制動踏板應(yīng)用力。通過將χ-y對插入到直線的方程（y=mx+b)來求解b的值。在制動 管路流體壓力與制動踏板應(yīng)用力的關(guān)系被確定之后，方法600進(jìn)入到620。
[0059] 基于踏板力，計算目標(biāo)斷開管路(或車輛制動分泵缸壓力）。該目標(biāo)壓力是液壓控 制系統(tǒng)（由閥、泵和電子控制裝置組成）請求的。
[0060] 在620處，方法600判斷制動助力器工作室中的真空是否在大氣壓力的閾值壓力 內(nèi)。當(dāng)駕駛員壓低制動踏板時，制動助力器工作室中的真空降低，而真空腔中的真空維持在 可用真空水平(例如，真空容器中的真空水平)。制動助力器工作室中的真空降低允許制動 助力器膈膜朝向制動助力器真空腔移動，由此移動桿并增加制動缸中的油壓。如果制動助 力器工作室中的真空在大氣壓力的閾值壓力內(nèi)，回答是是，并且方法600進(jìn)入到622。否則， 回答是否，并且方法600進(jìn)入到退出。
[0061] 如果方法600進(jìn)入到退出，僅通過制動踏板應(yīng)用力和真空或氣動阻力應(yīng)用于車輛 制動器。如果制動助力器工作室壓力不在大氣壓力的閾值范圍內(nèi)，液壓制動阻力或給制動 助力器工作室加壓則不被應(yīng)用。
[0062] 在622處，方法600調(diào)整液壓泵輸出的流體壓力，以延續(xù)制動管路流體壓力與制動 踏板應(yīng)用力的關(guān)系。在一個示例中，其中制動助力器工作室可以暴露于第一高壓氣源(例 如，大氣壓力）以及來自第二高壓氣源(例如，泵或壓縮機(jī)的輸出）的空氣壓力，調(diào)節(jié)來自第 二高壓氣源的氣流的閥響應(yīng)于制動踏板應(yīng)用力的增加而被打開，從而以與當(dāng)制動踏板被應(yīng) 用并且僅第一高壓氣源與制動助力器工作室氣動聯(lián)通時相同的速率增加制動管路流體壓 力。以此方式，制動管路流體壓力與制動踏板應(yīng)用力的關(guān)系可以被維持在相同的速率。如 果制動系統(tǒng)僅包括單個高壓氣動源并且制動助力器工作室壓力在單個高壓氣動源的閾值 壓力內(nèi)，或如果制動系統(tǒng)包括第二高壓氣動源并且制動助力器工作室壓力在第二高壓氣動 源的閾值壓力內(nèi)，則維持制動管路流體壓力與制動管路應(yīng)用力的關(guān)系，以便響應(yīng)于制動踏 板通過液壓泵應(yīng)用的壓力而增加制動管路流體壓力。
[0063] 剛好在制動助力器工作室真空被耗至大氣壓力或制動助力器工作室在最高氣動 源壓力的閾值范圍內(nèi)之前，液壓泵輸出的流體壓力增加至制動缸輸出的流體的壓力。在一 些示例中，常閉閥(例如，圖2的243)打開，以隔離制動缸輸出與液壓泵輸出。來自制動缸 的流體被供給至液壓泵，并且隨著制動踏板應(yīng)用力增加，液壓泵增加供應(yīng)給車輛制動器的 制動管路流體壓力。具體地，基于在618處確定的制動管路流體壓力與制動踏板應(yīng)用力的 關(guān)系，增加制動管路流體壓力。對于制動踏板應(yīng)用力的每次增加，僅通過液壓泵增加制動管 路流體壓力?；谥苿犹ぐ鍛?yīng)用力以及制動管路流體壓力與制動踏板應(yīng)用力的關(guān)系(例如， 被表示為y=mx+b)，液壓泵增加其輸出壓力。制動踏板和制動助力器不再直接供應(yīng)給制動管 路流體壓力加壓的力。而是，根據(jù)制動踏板應(yīng)用力正在增加并且制動助力器工作室真空被 降低至大氣壓力的閾值壓力的情況，液壓泵的輸出提供增加的制動管路流體壓力。如果制 動踏板應(yīng)用力降低但制動助力器工作室真空仍在大氣壓力的閾值壓力內(nèi)，則降低液壓泵輸 出的油壓，以便遵循在618處確定的制動管路流體壓力與制動踏板應(yīng)用力的關(guān)系。在一個 示例中，制動管路流體壓力與制動踏板應(yīng)用力的關(guān)系是圖5的線條402和502的方程，并且 如由線條502所表示的那樣延續(xù)制動管路流體壓力。
[0064] 此外，通過打開壓縮機(jī)與制動助力器工作室之間的閥，方法600可以向制動助力 器工作室供應(yīng)加壓的空氣。壓縮空氣朝向制動助力器真空腔推動制動助力器膈膜，以增加 制動助力器輸出。在這樣的情況下，可以增加液壓泵的輸出，直至制動助力器工作室到達(dá)預(yù) 定的壓力。
[0065] 在624處，方法600判斷制動助力器真空是否正在增加或制動助力器工作室真空 是否正在增加。當(dāng)制動踏板應(yīng)用力被降低至小于閾值水平時，制動助力器工作室真空增加。 如果發(fā)動機(jī)進(jìn)氣歧管真空增加，或如果排出器提供更低水平的真空，制動助力器真空可以 增加。通過真空容器中的傳感器或通過測量制動助力器真空腔中的真空，可以確定制動助 力器供應(yīng)的真空。通過感測制動助力器工作室中的真空，可以確定制動助力器工作室真空。 如果方法600判斷制動助力器的可用真空或制動助力器工作室真空正在增加，回答是是， 并且方法600進(jìn)入到626。否則，回答是否，并且方法600退出。
[0066] 在626處，方法600隨著可用真空或制動助力器工作室真空增加而降低液壓泵壓 力輸出。在一個示例中，如果沒有通過閥隔離制動缸流體輸出壓力與液壓泵輸出，隨著可用 真空量的增加而成比例地降低液壓泵輸出壓力。通過隨著可用真空增加而降低液壓泵輸 出，降低不期望的制動管路流體壓力的變化是可能的。此外，如果制動助力器工作室真空正 在增加(例如，響應(yīng)于部分地釋放制動踏板)，則可以降低液壓泵輸出壓力，以便可以確定制 動管路流體壓力與制動踏板應(yīng)用力的關(guān)系。方法600響應(yīng)于制動助力器真空的增加或可用 真空的增加而降低液壓泵輸出壓力，并且退出。
[0067] 因此，圖6的方法提供了一種用于應(yīng)用車輛制動器的方法，其包含：當(dāng)制動助力器 真空小于容器真空時，響應(yīng)于制動踏板力以第一速率增加制動管路流體壓力；以及當(dāng)制動 助力器工作室真空在大氣壓力的閾值壓力內(nèi)時，以第一速率增加制動管路流體壓力。該方 法包括，當(dāng)制動助力器工作室真空在大氣壓力的閾值壓力內(nèi)時，通過液壓泵增加制動管路 流體壓力。該方法包括，當(dāng)制動助力器工作室真空處在大氣壓力時，不再通過真空進(jìn)一步增 加制動管路流體壓力。
[0068] 在一些示例中，該方法還包含，響應(yīng)于容器真空的增加而降低液壓泵輸出壓力增 加的速率。該方法包括，當(dāng)制動助力器真空不等于大氣壓力時，通過真空增加制動管路流體 壓力。該方法包括，根據(jù)液壓力、氣動力和彈簧力估計制動踏板力。該方法還包括，所述容 器在制動助力器內(nèi)。該方法包括，制動助力器真空是制動助力器真空腔中的真空。該方法 還包含，響應(yīng)于制動助力器工作室真空在大氣壓力的閾值壓力內(nèi)，將制動助力器工作室中 的壓力增加至大于大氣壓力的壓力。
[0069] 圖6的方法還提供了一種用于應(yīng)用車輛制動器的方法，其包含：利用真空輔助將 制動管路流體壓力增加至第一壓力，以與制動踏板作用的力成比例的第一速率將制動管路 流體壓力增加至第一壓力；以及在第一壓力(例如，圖5的制動踏板作用力F2處的制動管路 流體壓力）處開始，在沒有額外的真空輔助的情況下，通過液壓泵輔助以第一速率將制動管 路流體壓力增加至大于第一壓力的第二壓力，響應(yīng)于制動助力器工作室真空水平基本等于 (例如，在大氣壓力的±10%以內(nèi))或大于大氣壓力，通過液壓泵輔助將制動管路流體壓力增 加至第二壓力。
[0070] 圖6的方法還提供了響應(yīng)于真空容器真空的增加而降低液壓泵輔助。該方法包 括，當(dāng)制動管路流體壓力小于第一壓力時，不提供液壓泵輔助。該方法還包含，響應(yīng)于制動 助力器工作室真空水平在大氣壓力的閾值壓力內(nèi)，將制動助力器工作室中的壓力增加至大 于大氣壓力。該方法包括，根據(jù)液壓力、氣動力和彈簧力估計制動踏板力。
[0071] 本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識到，圖6中描述的程序可以表示任何數(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(wù)、多線程等。因此，所描述的各種步驟或功能 可以以所示順序、并行地被執(zhí)行，或者在一些情況下被省略。同樣，實現(xiàn)本文中所描述的本 發(fā)明的示例實施例的目的、特征和優(yōu)點不一定需要所述處理順序，但是為了便于圖示和說 明而提供了所述處理順序。盡管沒有明確地示出，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識到，一個或多個 所示的步驟或功能可以根據(jù)所用的特定策略而重復(fù)地執(zhí)行。另外，可以用術(shù)語吸氣器或文 氏管代替排出器，因為這些裝置可以以類似的方式運行。
[0072] 在此結(jié)束本說明書。本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀本說明書將會想到不違背本發(fā)明的精神 實質(zhì)和范圍的許多變化和修改。例如，以天然氣、汽油、柴油或可替代的燃料配置運行的單 汽缸、12、13、14、15、V6、V8、V10、V12和V16發(fā)動機(jī)可以利用本說明書以受益。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于應(yīng)用車輛制動器的方法，其包含： 當(dāng)制動助力器工作室真空是遠(yuǎn)離大氣壓力的閾值壓力時，響應(yīng)于制動踏板力以第一速 率增加制動管路流體壓力；以及 當(dāng)制動助力器工作室真空在所述大氣壓力的閾值壓力內(nèi)時，以所述第一速率增加所述 制動管路流體壓力。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中當(dāng)制動助力器真空大于或等于容器真空時，通過 液壓泵增加所述制動管路流體壓力。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中當(dāng)制動助力器工作室真空處在大氣壓力時，不再 通過真空進(jìn)一步增加制動管路流體壓力。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其還包含，響應(yīng)于增加容器真空而降低所述液壓泵輸 出壓力增加的速率。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中當(dāng)制動助力器真空不等于大氣壓力時，通過真空 增加所述制動管路流體壓力。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中根據(jù)液壓力、氣動力和彈簧力估計所述制動踏板 力。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述容器在所述制動助力器內(nèi)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中制動助力器真空是制動助力器真空室中的真空。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其還包含，響應(yīng)于制動助力器工作室真空在大氣壓力 的閾值壓力內(nèi)，將制動助力器工作室中的壓力增加至大于大氣壓力的壓力。
10. -種用于應(yīng)用車輛制動器的方法，其包含： 利用真空輔助將制動管路流體壓力增加至第一壓力，以與制動踏板施加的力成比例的 第一速率將所述制動管路流體壓力增加至所述第一壓力；以及 在沒有額外的真空輔助的情況下，通過液壓泵輔助以所述第一速率將所述制動管路流 體壓力增加至大于所述第一壓力的第二壓力，響應(yīng)于制動助力器工作室真空水平等于或大 于大氣壓力，通過液壓泵輔助將所述制動管路流體壓力增加至所述第二壓力。
【文檔編號】B60T13/60GK104097622SQ201410148948
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年4月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月12日
【發(fā)明者】R·W·坎寧哈姆, R·D·珀西富爾 申請人:福特環(huán)球技術(shù)公司