用於識別真空制動力放大器的控制點的方法

2023-05-22 16:10:26 2

專利名稱：用於識別真空制動力放大器的控制點的方法
用於識別真空制動力放大器的控制點的方法 本發明涉及一種根據權利要求1的前序部分的、用於確定真空制動力放大器的控制點的裝置以及一種根據權利要求3的前序部分的相 應方法。真空制動力放大器用於放大施加在汽車的腳制動踏板上的制動 力。由於它們的簡單而成本低的結構，它們在汽車中是最普遍的放大器類型。

圖1示出如從現有技術已知的傳統的真空制動力放大器(UBKV)的 示意圖。UBKV主要包括工作腔2、具有真空接頭3的真空腔1、和將兩 個腔l、 2互相分隔開的隔膜7。在真空接頭3上連接有(沒有示出的) 真空源，該真空源例如由內燃機驅動並且在真空腔中1產生預先給定 的真空。在UBKV 8的中央區域中布置有執行兩種功能的雙閥門4，即 a )將工作腔2與真空腔1分隔開或將兩個腔1、 2互相連接，和b )給 工作腔2通風或將工作腔2與環境空氣分隔開。在未被制動的狀態下，真空腔1和工作腔2之間的連接是開放的。 因此在兩個腔l、 2中存在著相同的真空。在操作腳制動踏板時將兩個 腔l、 2互相分隔開，並且給工作腔2通風。才艮據通過活塞杆6所施加 的制動力F，在真空腔l中的真空和環境壓力之間出現壓力水平。由壓 差所產生的對工作隔膜7的力在此放大施加在制動踏板上的制動力。 由UBKV 8所產生的輔助力分量主要取決於UBKV 8的設計構造和存在 於真空腔1中的真空。在鬆開制動踏板之後中斷與環境空氣的通風並 且重新打開腔閥門。由此由真空源給兩個腔l、 2施加真空。圖2示出UBKV 8的一種典型的傳輸特性曲線，該傳輸特性曲線通 過在腳制動踏板上所施加的力F來描繪在制動系統中起作用的制動壓 力p (預壓力(Vordruck))。從用於操作機械元件所需要的預先給 定的最小力F。起，UBKV8開始工作，並且然後隨著增加的制動力F而 線性地放大制動壓力p。在此用k表示放大係數。在特性曲線的線性範 圍內，輔助力分量持續不斷 3僅還不加放大地提高制動壓力p。通常，傳統的UBKV8被設計，使得即使在腳制動踏板的最大操作 時也不或不顯著超出控制點11。然而，在尺寸太小的UBKV 8的情況 下或者在真空腔1中真空供應不充足的情況下，控制點11'位於阻塞 壓力水平14之下。在此情況下，制動力F僅僅還被線性地放大到控制 點AP'為止，並且此後僅僅還不加放大地被傳輸(線13)。這導致在超 出控制點AP'之後制動力的繼續提高需要制動踏板上的顯著提高的力 花費。為了消除該問題，已知的是，在達到控制點11時轉換到液壓放大， 並且激活行駛動力調節系統(例如ESP)的液壓動力源，以便附加地建 立制動壓力。為此需要準確地識別控制點，並且在正確的時刻轉換到 液壓》文大。從現有技術中已知，藉助布置在工作腔2中的壓力傳感器和布置 在真空腔1中的壓力傳感器來測量工作腔2和真空腔1之間的壓差， 並且在達到壓差的最大值時轉換到液壓放大。然而為此需要兩個壓力 傳感器。這是相對昂貴的。因此，本發明的任務是以較少的傳感器花費來識別控制點。 根據本發明，該任務通過在權利要求1中以及在權利要求3中所 說明的特徵來解決。本發明的其它的擴展方案是從屬權利要求的主 題。本發明的主要思想在於，只在真空腔中設置壓力傳感器，並且借 助數學函數僅僅根據真空腔壓力來計算控制點。在真空制動力放大器 的工作腔中優選地不設置壓力傳感器。如果存在於制動系統中的制動壓力(該制動壓力例如可以藉助預 壓力傳感器來測量)達到所計算的控制點，則優選地自動轉換到液壓 放大，或者去激活液壓放大。控制點藉助數學函數的計算具有主要優 點可以在僅僅使用唯一的壓力傳感器的情況下確定控制點。因此可 以實現氣動放大和液壓放大之間的對於駕駛員來說不再能覺察到的過 渡。用於計算控制點的數學函數Pap優選地是以下形式的直線方程PaP=m.pv+b其中P"表示控制點中的制動壓力，Pv表示存在於真空腔中的真空，以
及m、 b表示兩個變量。變量m、 b依賴於真空制動力放大器的構造，並且必須首先針對每 種類型單獨地被校準。為此在測試運行中優選地執行以下校準方法首先給工作腔通風，並且建立工作腔和真空腔之間的壓差，直至 可靠地超出控制點為止。此後又消除壓差，其中分析真空腔壓力傳感 器的輸出信號。控制點正好位於真空腔中的壓力曲線具有最小值的地 方。然後存儲存在於控制點中的真空以及制動壓力(例如預壓力)， 其中兩個值(真空腔壓力；制動壓力)形成笫一值對。然後在不同的 真空腔壓力的情況下至少第二次重複所述方法步驟。由此得到至少一 個第二值對(真空腔壓力；制動壓力)。利用兩個值對明確地確定上 述直線方程，並且能夠計算出參數m、 b。在車輛的行駛運行中根據真空腔壓力優選定期地重新計算控制點 pap。如果在制動機動動作時制動壓力達到所計算的控制點，則可以正 好在正確的時刻激活或去激活液壓制動力放大。用於計算控制點的函數優選地被存放在控制設備中，並且由該控 制設備來計算。優選地將控制設備與布置在真空腔中的壓力傳感器和 用於測量制動壓力的預壓力傳感器相連接。以下藉助附圖示例性地更詳細地闡述本發明。圖1示出從現有技術中已知的真空制動力放大器的示意圖；圖2示出真空制動力放大器的典型的放大特性曲線；圖3示出不同的特徵量的曲線；以及圖4示出校準方法的主要的方法步驟。圖1示出從現有技術中已知的真空制動力放大器8 (UBKV)。關於 技術說明，請參閱說明書引言。不同於已知的UBKV，所示出的UBKV8 包括用於確定控制點11的傳感器裝置。該傳感器裝置包括布置在真空 腔1中的壓力傳感器9，該壓力傳感器9的輸出信號由控制設備15來 夯析。控制設備15藉助數學函數來計算控制點11，該數學函數藉助直 線方程來近似UBKV 8的放大特性，其中pap=m. pv+b適用，其中P"表示控制點中的制動壓力，Pv表示存在於真空腔中的真空，以及m、 b表示兩個變量。如果存在於制動系統中的制動壓力P等於所計算的值PAP，則達到 了控制點。在此情況下，例如可以激活或去激活(沒有示出的)液壓 動力源，以便自動接通或關斷制動壓力P的液壓放大，使得制動壓力P分布在直線16上(參見圖2)。例如藉助同樣與控制設備15相連接的 預壓力傳感器17來測量存在於制動系統中的制動壓力p。由此不中斷 連續的制動力放大。圖3示出制動系統中的不同的壓力曲線，其中參考符號20表示真 空腔l中的壓力曲線(壓力傳感器9的輸出信號)，參考符號21表示 工作腔壓力，以及參考符號22表示制動壓力(預壓力)。在此，空氣 壓力20、 21是相對於位於工作腔壓力21的上平穩段的高度上的環境 壓力畫出的。下面還要更詳細地評論壓力曲線。放大器函數的變量m、 b在放大器之間是不同的，並且首先必須被 校準。這可以藉助例如在圖4中所示出的校準方法來執行。在步驟25中首先給工作腔2通風並且提高兩個腔1、 2之間的壓 差，直至可靠地超出控制點11為止。這在圖3中藉助工作腔壓力21 中的平穩段(Plateau)的達到來顯示，在該平穩段中壓力等於環境空 氣壓力。此後在步驟26中又消除壓差，並且同時分析壓力傳感器9的輸出 信號(特性曲線20)。在此在從上向下的反向方向上經過圖2的放大 特性曲線。由於制動力的減小，首先擴大真空腔l的容積，而真空腔l 中的壓力20下降。通過壓力曲線20的最小值23來表徵控制點11的 達到。正好在最小值23打開腔1、 2之間的閥門4，由此實現腔l、 2 之間的壓力平衡。這又導致真空腔l中的壓力20的上升。(由於在該 實例中缺少的真空源，真空腔壓力20保持在該水平上)。在步驟27中通過信號分析來檢測壓力曲線20的最小值23。然後在步驟28中存儲在控制點11中存在的真空腔壓力20以及在 該時刻在制動系統中存在的制動壓力p。此後，重複上述方法步驟至少 一次並且測量新的值對(真空腔壓力；制動壓力)。利用兩個值對， 明確地確定上述函數，使得能夠計算出參數m、 b。因此可以在車輛運行時隨時準確地識別控制點pAP，其中僅僅必須 考慮存在於真空腔1中的真空。可以捨棄UBKV 8的工作腔2中的附加 的壓力傳感器。
參考符號清單
1真空腔
2工作腔
3真空接頭
4雙閥門
5壓力杆
6活塞杆
7工作隔膜
8真空制動力放大器
9壓力傳感器
10制動壓力傳感器
11控制點
12未被放大的區域
13在真空減小的情況下未被放大的區域
14阻塞制動壓力
15控制設備
16放大直線
20真空腔中的壓力
21工作腔中的壓力
22制動壓力曲線
25-28方法步驟
P制動壓力
權利要求
1.用於確定具有通過隔膜(7)而相互分隔開的真空腔(1)和工作腔(2)的真空制動力放大器(8)的控制點(11)的裝置，其特徵在於-布置在所述真空腔(1)中的壓力傳感器(9)，和-與所述壓力傳感器(9)相連接的分析電子裝置(15)，該分析電子裝置(15)藉助數學函數僅僅基於存在於所述真空腔(1)中的壓力來計算所述控制點(11)。
2. 按權利要求1所述的裝置，其特徵在於，在所述真空制動力放 大器(8)的工作腔(2)中不設置壓力傳感器。
3. 用於確定真空制動力放大器(8)的控制點(11)的方法，其特 徵在於以下步驟-藉助壓力傳感器(9)來測量存在於真空腔(1)中的壓力， -藉助數學函數僅僅基於存在於所述真空腔(1)中的壓力來計算 所述控制點(11)。
4. 按權利要求3所述的方法，其特徵在於，所述數學函數具有多 個藉助校準方法來校準的參數(m， b)，在該校準方法中在第一步驟 中提高工作腔(2)和真空腔(1)之間的壓差，直至可靠地超出所述 控制點(11)為止，此後又消除所述壓差，其中分析所述壓力傳感器(9 )的輸出信號並且檢測所述控制點(11)，並且存儲在控制點(11 ) 上存在於真空腔(l)中的真空以及制動壓力，以便校準所述參數(m， b)。
5. 按權利要求4所述的方法，其特徵在於，當所述壓力傳感器(9) 的壓力信號(20)具有最小值(23)時，檢測到所述控制點(11)。
6. 按權利要求3至5之一所述的方法，其特徵在於，所述數學函數如下！pap=m.pv+b
7. 按權利要求4所述的方法，其特徵在於，執行在權利要求4中 所述的方法步驟至少兩次。
全文摘要
本發明涉及一種用於確定具有通過隔膜(7)而相互分隔開的真空腔(1)和工作腔(2)的真空制動力放大器(8)的控制點(11)的裝置。當藉助壓力傳感器(9)來測量存在於真空腔(1)中的真空並且由分析電子裝置(15)來分析壓力傳感器(9)的輸出信號時，可以簡單並且準確地識別控制點(11)的達到，其中該分析電子裝置(15)藉助數學函數僅僅在考慮存在於真空腔(1)中的壓力的情況下來計算控制點(11)。
文檔編號B60T8/44GK101132959SQ200680006629
公開日2008年2月27日 申請日期2006年1月24日 優先權日2005年3月2日
發明者A·格林, F·凱斯特納, O·布斯曼, T·布呂克斯 申請人:羅伯特·博世有限公司