СИСТЕМА УСИЛИТЕЛЯ ТОРМОЗОВ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ПОЛЕЗНАЯ МОДЕЛЬ
Настоящая полезная модель относится к системам и способам приведения в действие системы усилителя тормозов в транспортном средстве.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В целом, известно, что системы усилителя тормозов должны содействовать водителю транспортного средства в прикладывании силы к тормозной педали посредством создания перепада давления на диафрагме устройства усиления тормозов, которое присоединено к тормозной педали. При торможении, камеры по каждую сторону от диафрагмы отделены, чтобы рабочая камера, ближайшая к водителю, была под атмосферным давлением наряду с тем, что другая сторона диафрагмы была присоединена к воздушному впускному коллектору двигателя, а потому, могла быть под более низким давлением. Другие конфигурации, кроме того, могут использовать вакуумный насос с электрическим приводом (EVP), чтобы подавать по меньшей мере некоторую часть разрежения в усилителе тормозов. В кроме того другом подходе, описанном в US 2012/0096549 A1, подвергнутый наддуву воздух из воздушного компрессора турбонагнетателя двигателя может направляться в рабочую камеру усилителя тормозов.
СУЩНОСТЬ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Авторы в материалах настоящего описания выявили недостаток этих подходов по той причине, что требуемый перепад давления на диафрагме может не поддерживаться во всех условиях работы двигателя или на всех высотах. Например, в определенных условиях работы двигателя, воздух под давлением из турбонагнетателя может не быть в распоряжении для рабочей камеры, а давление окружающего воздуха может меняться с высотой. Авторы в материалах настоящего описания для принятия меры в ответ на эту проблему предложили прикладывать давление на выпуске из вакуумного насоса к рабочей камере и прикладывать давление разрежения из вакуумного насоса к вакуумной камере.
В одном из вариантов осуществления предложена система усилителя тормозов транспортного средства, соединенная с двигателем, содержащим впускной коллектор, и содержащая:
корпус усилителя тормозов, вмещающий первую камеру и вторую камеру, отделенные диафрагмой;
вакуумный насос, содержащий выпуск вакуумного насоса, присоединенный к первой камере для приложения давления на выпуске; и впуск вакуумного насоса, присоединенный к второй камере для приложения давления разрежения.
В одном из вариантов предложена система, дополнительно содержащая клапан, выполненный с возможностью соединения первой и второй камер в ответ на отпускание указанной тормозной педали.
В одном из вариантов предложена система, дополнительно содержащая воздушный компрессор, присоединенный к указанной первой камере, причем указанный компрессор также присоединен для подачи сжатого воздуха в указанный впускной коллектор.
В одном из вариантов предложена система, в которой указанный впускной коллектор присоединен к указанной второй камере указанного усилителя тормозов для приложения давления в коллекторе, когда давление в коллекторе меньше, чем указанное давление разрежения.
В одном из вариантов предложена система, в которой указанная диафрагма присоединена к тормозной педали транспортного средства.
В одном из вариантов предложена система, в которой указанная диафрагма присоединена к главному цилиндру тормозной системы транспортного средства.
Следует понимать, что сущность полезной модели, приведенная выше, представлена для ознакомления с упрощенной формой подборки концепций, которые дополнительно описаны в подробном описании. Не предполагается идентифицировать ключевые или существенные признаки заявленного предмета полезной модели, объем которой однозначно определен формулой полезной модели, которая сопровождает подробное описание. Более того, заявленный предмет полезной модели не ограничен вариантами осуществления, которые исключают какие-либо недостатки, отмеченные выше или в любой части этого описания.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
фиг.1 показывает схематичное изображение транспортного средства, включающего в себя двигатель и систему усилителя тормозов.
Фиг.2 показывает схематичное изображение примерной системы усилителя тормозов в соответствии с полезной моделью.
Фиг.3 показывает примерный способ управления системой усилителя тормозов в соответствии с полезной моделью.
Фиг.4 показывает еще один примерный способ управления системой усилителя тормозов в соответствии с полезной моделью.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Последующее описание относится к системам и способам приведения в действие двигателя системы усилителя тормозов в транспортном средстве, таком как транспортное средство, показанное на фиг.1, с использованием вакуумного насоса с электрическим приводом. Точнее, настоящее описание относится к работе вакуумного насоса с электрическим приводом для приложения источника как разрежения, так и воздуха под положительным давлением в соответствующие вакуумные камеры и рабочие камеры системы усилителя тормозов, такой как система усилителя тормозов, показанная на фиг.2. В некоторых примерах, контроллер может быть выполнен с возможностью исполнения некоторых или части процедур, как дополнительно проиллюстрировано на фиг.3-4.
Фиг.1 показывает схематичное изображение системы 1 транспортного средства. Система 1 транспортного средства включает в себя двигатель 10 внутреннего сгорания. Двигатель 10 внутреннего сгорания содержит множество цилиндров, один цилиндр из которого показан на фиг.1, и управляется электронным контроллером 12 двигателя. Двигатель 10 включает в себя камеру 30 сгорания и стенки 32 цилиндра с поршнем 36, расположенным в них и присоединенным к коленчатому валу 40.
Система 14 впуска воздуха может быть присоединена к двигателю 10. Система 14 впуска воздуха включает в себя воздухозаборник 42, компрессор 162 турбонагнетателя 163, камеру 46 наддува, впускной коллектор 44 и дроссельный клапан 62. Воздухозаборник 42 может быть расположен выше по потоку от компрессора 162 турбонагнетателя 163. Камера 46 наддува и впускной коллектор 44 могут быть расположены ниже по потоку от компрессора 162 турбонагнетателя 163. Дроссельный клапан 62 может быть расположен во впускном коллекторе 44 ниже по потоку от камеры 46 наддува.
Камера 30 сгорания показана сообщающейся с впускным коллектором 44 и выпускным коллектором 48 через соответствующий впускной клапан 52 и выпускной клапан 54. Каждый впускной клапан и выпускной клапан может приводиться в действие кулачком 51 впускного клапана и кулачком 53 выпускного клапана. В некоторых вариантах осуществления, один или более впускных и выпускных клапанов могут приводиться в действие узлом катушки и якоря клапана с электромеханическим управлением. Положение кулачка 51 впускного клапана может определяться датчиком 55 кулачка впускного клапана. Положение кулачка 53 выпускного клапана может определяться датчиком 57 кулачка выпускного клапана.
Показана топливная форсунка 66, расположенная, чтобы впрыскивать топливо непосредственно в цилиндр 30, что известно специалистам в данной области техники как непосредственный впрыск. В качестве альтернативы, топливо может впрыскиваться во впускное отверстие, что известно специалистам в данной области техники в качестве впрыска во впускной канал. Топливная форсунка 66 выдает жидкое топливо пропорционально продолжительности времени импульса сигнала FPW, который может отправляться из контроллера 12. Топливо подается на топливную форсунку 66 топливной системой (не показана), включающей в себя топливный бак, топливный насос и направляющую-распределитель для топлива (не показана). Топливная форсунка 66 питается рабочим током из электронного формирователя 95, который реагирует на действие контроллера 12. В дополнение, впускной коллектор 44 показан сообщающимся с дроссельным клапаном 62, который регулирует положение дроссельной заслонки 64 для регулирования потока воздуха из впускной камеры 46 наддува.
Компрессор 162 втягивает воздух из воздухозаборника 42 для питания камеры 46 наддува и впускного коллектора 44. Выхлопные газы вращают турбину 164 турбонагнетателя 163, которая присоединена к компрессору 162 через вал 161. Привод регулятора давления наддува (не показан) может предоставлять выхлопным газам возможность обходить турбину 164 так, чтобы давление наддува могло регулироваться в меняющихся условиях работы.
Система 88 зажигания без распределителя выдает искру зажигания в камеру 30 сгорания через свечу 92 зажигания в ответ на действие контроллера 12. Контроллер 12 может быть выполнен с возможностью регулирования установки момента зажигания системы 88 зажигания на основании условий работы. В одном из примеров, контроллер 12 может быть выполнен с возможностью осуществления запаздывания установки момента зажигания системы 88 зажигания, чтобы компенсировать воздух, направляемый ниже по потоку от турбонагнетателя 163 во впускной коллектор 44, относительно установки момента зажигания, когда воздух направляется выше по потоку от турбонагнетателя 163 в воздухозаборник 42. Универсальный датчик 126 кислорода выхлопных газов (UEGO) показан присоединенным к выпускному коллектору 48 выше по потоку от каталитического нейтрализатора 70 выхлопных газов. В качестве альтернативы, двухрежимный датчик кислорода выхлопных газов может использоваться вместо датчика 126 UEGO.
Нейтрализатор 70 выхлопных газов, в одном из примеров, включает в себя многочисленные брикеты катализатора. В еще одном примере, могут использоваться многочисленные устройства снижения токсичности выхлопных газов, каждое с многочисленными брикетами. Нейтрализатор 70 выхлопных газов, в одном из примеров, может быть катализатором трехкомпонентного типа.
Контроллер 12 показан на фиг.1 в качестве традиционного микрокомпьютера, включающего в себя: микропроцессорный блок 102, порты 104 ввода/вывода, постоянное запоминающее устройство 106, оперативное запоминающее устройство 108, энергонезависимую память 110 и традиционную шину данных. Контроллер 12 управляет различными исполнительными механизмами двигателя на основании принятого сигнала датчика, указывающего условия работы транспортного средства. Контроллер 12 показан принимающим различные сигналы с датчиков, присоединенных к двигателю 10, в дополнение к тем сигналам, которые обсуждены ранее, в том числе: температуру хладагента двигателя (ECT) с датчика 112 температуры, присоединенного к патрубку 114 охлаждения; датчика 154 положения, присоединенного к тормозной педали 150, для считывания положения тормозной педали; датчика детонации для определения воспламенения остаточных газов (не показан); измерение давления во впускном коллекторе двигателя (MAP) с датчика 121 давления, присоединенного к впускному коллектору 44; измерение давления наддува с датчика 122 давления, присоединенного к камере 46 наддува; датчика положения двигателя с датчика 118 на эффекте Холла, считывающего положение коленчатого вала 40; измерение массы воздуха, поступающего в двигатель, с датчика 120 (например, измерителя расхода воздуха с термоэлементом); и измерение положения дросселя с датчика 58. Барометрическое давление может считываться датчиком 119 давления, присоединенным к воздухозаборнику 42 для обработки контроллером 12. Кроме того, различные датчики давления могут использоваться в системе 200 усилителя тормозов для измерения давлений в различных компонентах системы усилителя тормозов, как описано ниже.
Постоянное запоминающее устройство 106 запоминающего носителя может быть запрограммировано машиночитаемыми данными, представляющими команды, исполняемые процессором 102 для выполнения способов управления, как описанные на фиг.4-5, а также вариантов, которые предвосхищены, но специально не перечислены.
Транспортное средство 1, показанное на фиг.1, дополнительно включает в себя систему 200 усилителя тормозов, которая выполнена с возможностью усиления силы, приложенной водителем 152 транспортного средства к тормозной педали 150, чтобы содействовать торможению. Например, как подробнее описано ниже со ссылкой на примерную систему усилителя тормозов, показанную на фиг.2, вакуумный насос может использоваться в качестве источника как воздуха под положительным давлением, так и разрежения, которые прикладываются к камерам усилителя тормозов. В одном из примеров, выпуск вакуумного насоса может быть присоединен к рабочей камере усилителя тормозов наряду с тем, что впуск вакуумного насоса присоединен к вакуумной камере указанного усилителя тормозов. Дополнительно, воздух под положительным давлением может подаваться из ниже по потоку от компрессора во впускном коллекторе и направляться в рабочую камеру усилителя тормозов в координации с выпуском вакуумного насоса. Впуск вакуумного насоса также может использоваться с вторым источником разрежения из впускного коллектора. Это может давать работе вакуумного насоса возможность ограничиваться условиями, например, где давление во впускном коллекторе повышается выше требуемого давления разрежения.
Фиг.2 показывает схематичное изображение примерной системы 200 усилителя тормозов. Система 200 усилителя тормозов включает в себя усилитель 140 тормозов, выполненный с возможностью усиливать силу, прикладываемую водителем транспортного средства к тормозной педали. Например, как показано на фиг.1, описанной выше, система 200 усилителя тормозов может быть присоединена к тормозной педали 150.
Корпус усилителя 140 тормозов может охватывать первую камеру и вторую камеру, отделенные диафрагмой. Например, диафрагма 206 в усилителе 140 тормозов разделяет и изолирует усилитель 140 тормозов на первую или рабочую камеру 204 и вторую или вакуумную камеру 202. Диафрагма может быть присоединена к тормозной педали, например, тормозной педали 150, показанной на фиг.1. Например, пружина (не показана) может смещать диафрагму 206 в направлении рабочей камеры 204, когда не присутствует нажатие тормозной педали водителем. Например, управляющий шток главного цилиндра может передавать силу, приложенную к диафрагме 206, на главный цилиндр, который преобразует механическую силу от управляющего штока главного цилиндра в гидравлическое давление для содействия приведению в действие тормозов транспортного средства с использованием разрежения в усилителе тормозов.
Кроме того, выпуск вакуумного насоса может быть присоединен к первой камере (рабочей камере) для приложения давления на выпуске, а впуск вакуумного насоса может быть присоединен к второй камере (вакуумной камере) для приложения давления разрежения. Например, вакуумная камера 202 усилителя 140 тормозов показана пневматически связанной с вакуумным насосом 176 с электрическим приводом. Вакуумный насос 176 с электрическим приводом может избирательно приводиться в действие посредством сигнала управления из контроллера 12, чтобы подавать по меньшей мере некоторое разрежение и/или воздух под положительным давлением в вакуумную камеру 202 усилителя 140 тормозов. Вакуумный насос 176 с электрическим приводом показан расположенным между и связанным по текучей среде с вакуумной камерой 202 усилителя 140 тормозов и системой 14 впуска воздуха двигателя. В некоторых вариантах осуществления, присоединение вакуумного насоса 176 и усилителя 140 тормозов к воздухозаборнику 14 может быть опущено, чтобы вакуумный насос 176 и вакуумная камера 202 усилителя 140 тормозов находились в сообщении по текучей среде с атмосферой. Например, первый трубопровод 190 может соединять впускную сторону вакуумного насоса 176 с вакуумной камерой 202 усилителя 140 тормозов. Как показано на фиг.2, в некоторых примерах, первый трубопровод 190 дополнительно может быть присоединен к впускному коллектору 44 ниже по потоку от дросселя 62 и может включать в себя запорный клапан 174, расположенный в нем между усилителем 140 тормозов и впускным коллектором 44. Это может предоставлять возможность потока воздуха из усилителя 140 тормозов во впускной коллектор 44, когда давление внутри коллектора является относительно низким, и/или вакуумный насос 176 не приведен в действие. Второй запорный клапан 184 также может быть включен в трубопровод 190, чтобы воздух тек из вакуумной камеры 202 усилителя 140 тормозов на впуск вакуумного насоса 176 при работе вакуумного насоса, а не обратно в усилитель 140 тормозов. Например, запорный клапан 184 может быть расположен в трубопроводе 190 между усилителем 140 тормозов и насосом 176.
Трубопровод 211 может присоединять выпускную сторону вакуумного насоса 176 к клапану 180 сброса давления. Например, клапан 180 сброса давления может быть выполнен с возможностью открывания в атмосферу в определенных условиях, чтобы регулировать давление в трубопроводе 211. Трубопровод 213 может присоединять трубопровод 211 между насосом 176 и клапан 180 сброса давления к трубопроводу 215, присоединенному к рабочей камере 204 усилителя 140 тормозов. Трубопровод 215 может включать в себя клапан 186 сброса разрежения (например, вакуумный размыкатель), расположенный в нем выше по потоку от соединения трубопровода 213 с трубопроводом 215, и клапан 260 (клапан A), расположенный в нем ниже по потоку от соединения трубопровода 213 с трубопроводом 215. Клапан A может быть присоединен к контроллеру 12, чтобы избирательно открываться или закрываться на основании условий работы, как описано ниже.
В некоторых примерах, отверстие 261 регулирования потока может быть включено в магистраль 192, так что компрессор 162 может увеличивать давление в резервуаре давления, не сбрасывая все давление наддува, вырабатываемое вне клапана 180 снижения давления. Кроме того, в некоторых примерах, резервуар 253 давления может быть включен в магистраль 192, 215 или 213, чтобы гарантировать, что достаточное давление имеется в распоряжении, чтобы наполнять камеру 204 в определенных условиях. Например, чтобы минимизировать потребление разрежения, может быть требуемым минимизировать объем в камере 204, например, в состоянии тормозной педали без ступни. Во время такого состояния, давление в резервуаре 253 давления может использоваться для наполнения камеры 204, так как она увеличивается по объему.
Клапаны A и B типично являются клапанами, которые приводятся в действие механически-пневматически посредством взаимодействия усилия тормозной педали и давлений в камерах. Например, увеличение усилия/смещения тормозной педали может открывать клапан A, а уменьшение усилия/смещения тормозной педали может открывать клапан B. Однако, в некоторых примерах, клапаны A и B также могут приводиться в действие посредством электронного контроллера исключительно или избыточно.
В некоторых примерах, воздушный компрессор может быть присоединен к первой камере 204, указанный компрессор также может быть присоединен для подачи сжатого воздуха во впускной коллектор двигателя. Кроме того, впускной коллектор может быть присоединен к второй камере 202 усилителя 140 тормозов, чтобы применять давление в коллекторе, когда давление в коллекторе меньше, чем давление разрежения. Например, в некоторых примерах, трубопровод 192 может быть присоединен к трубопроводу 215 между клапаном A и соединением трубопровода 213 с трубопроводом 215 и впуску 46 двигателя между компрессором 162 и дросселем 62. Кроме того, трубопровод 217 может присоединять трубопровод 215 в положении ниже по потоку от клапана A к вакуумной камере 202 усилителя 140 тормозов. Трубопровод 217 может включать в себя второй клапан 270 (клапан B), расположенный в нем. Как описано ниже, клапан B может избирательно открываться или закрываться, например, посредством контроллера 12, чтобы приводить рабочую камеру 204 в сообщение по текучей среде с вакуумной камерой 202 в определенных условиях работы, как описано ниже. Например, клапану B может быть дана возможность соединять первую и вторую камеры в ответ на отпускание тормозной педали.
Таким образом, выпускная сторона вакуумного насоса 176 соединена с рабочей камерой 204 усилителя 140 тормозов, а впускная сторона вакуумного насоса 176 присоединена к вакуумной камере 202 усилителя 140 тормозов. Как описано ниже, клапан A может избирательно регулироваться для изменения величины давления в рабочей камере 204 посредством избирательного приведения рабочей камеры 204 в сообщение по текучей среде с атмосферой и/или с впуском 46 через трубопровод 192. Кроме того, клапан B может избирательно регулироваться, чтобы приводить рабочую камеру 204 и вакуумную камеру 202 усилителя 140 тормозов в сообщение по текучей среде в определенных условиях, как подробнее описано ниже. Например, клапан 180 сброса давления может быть выполнен с возможностью ограничения давления во втором трубопроводе 192, чтобы давление, прикладываемое к рабочей камере 204 усилителя 140 тормозов, не превышало заданное давление. Кроме того, клапан 186 сброса разрежения может быть присоединен по текучей среде к внешнему источнику воздуха, например, атмосфере так, что давления внутри второго трубопровода 192 и, кроме того, прикладываемые к рабочей камере 204 усилителя 140 тормозов, не падали ниже атмосферного давления.
Следует принимать во внимание, что, в некоторых примерах, дополнительные клапаны могут быть включены в систему 200 усилителя тормозов, чтобы регулировать поток воздуха между различными компонентами в системе. Кроме того, вакуумный насос с электрическим приводом может подводить разрежение к одному или более пригодных потребляющих разрежение устройств, не выходя из объема настоящего раскрытия. Например, потребляющее разрежение устройство может включать в себя по меньшей мере одно из системы вентиляции картера и бачка продувки паров топлива.
В системе, показанной на фиг.2, воздух, используемый в тормозной системе, может частично повторно использоваться. Повторное использование воздуха в тормозной системе может уменьшать склонность воды конденсироваться из сжатого воздуха. Однако сжатие воздуха не подразумевается большим. Например, сжатие может иметь значение 15 кПа при BP в 85 кПа, или 30 кПа при BP в 70 кПа. При высокой влажности окружающей среды, можно предпочесть все больше и больше полагаться на вакуумный насос 176 и меньше на компрессор 162 (например, посредством электромагнитных клапанов) в попытке уменьшить конденсацию воды из сжатого воздуха.
Фиг.3 показывает примерный способ 300 для управления системой усилителя тормозов, например, системой 200 усилителя тормозов транспортного средства, содержащей первую и вторую камеры, 204 и 202, отделенные диафрагмой 206, присоединенной к тормозной педали, описанной выше.
На этапе 302, способ 300 включает в себя этап, на котором присоединяют выпуск или выход вакуумного насоса к рабочей камере усилителя тормозов для приложения давление на выпуске из вакуумного насоса к первой камере. Например, как показано на фиг.2, выпуск вакуумного насоса 176 может быть присоединен к рабочей камере 204 усилителя 140 тормозов через трубопроводы 211, 213 и 215. Кроме того, в некоторых примерах, сброс давления может использоваться для предохранения давления на выпуске из вакуумного насоса от превышения предварительного выбранного давления. Например, клапан 180 сброса давления, расположенный в трубопроводе 211, может использоваться для выпускания или сброса давления в трубопроводе 211 в ответ на давление, находящееся выше порогового значения. Клапан 180 сброса давления может быть механическим сбросным клапаном с заранее заданным сбросом давления, или может быть клапаном с электрическим управлением, который приводится в действие, когда измерение давления находится выше заданного давления. Такое измерение давления, например, может получаться с датчика давления, расположенного в трубопроводе 211, 213, 215 или в рабочей камере.
На этапе 304, способ 300 включает в себя этап, на котором присоединяют впуск вакуумного насоса к вакуумной камере усилителя тормозов, чтобы прикладывать давление разрежения из вакуумного насоса к вакуумной камере. Например, как показано на фиг.2, впуск вакуумного насоса 176 может присоединяться к второй камере 202 (вакуумной камере) через трубопровод 190, чтобы выдавать давление разрежения в вакуумную камеру.
На этапе 306, способ 300 включает в себя этап, на котором определяют, является ли давление в коллекторе меньшим, чем давление в вакуумной камере усилителя тормозов. Например, показание давления с датчика 121 давления, присоединенного к впускному коллектору 44, может сравниваться с показанием давления с датчика давления, расположенного в вакуумной камере 202 усилителя 140 тормозов.
Если давление в коллекторе меньше, чем давление в вакуумной камере, на этапе 306, например, если давление в коллекторе меньше, чем давление в вакуумной камере, то способ 300 переходит на этап 308. На этапе 308, способ 300 включает в себя этап, на котором присоединяют коллектор к вакуумной камере для приложения давления в коллекторе из воздушного впускного коллектора к вакуумной камере (второй камере) усилителя тормозов. Например, как показано на фиг.2, впускной коллектор 44 может быть присоединен к вакуумной камере 202 через трубопровод 190.
Кроме того, в некоторых примерах, давления во впускном коллекторе могут подвергаться мониторингу, например, посредством датчика 121 давления, и вакуумный насос 176 может выключаться в ответ на заданное давление в коллекторе. Например, если величина разрежения во впускном коллекторе 44 возрастает выше порогового значения, то вакуумный насос 176 может выключаться, поскольку впускной коллектор может выдавать достаточное разрежение в усилитель тормозов. Однако, если давление в коллекторе больше, чем давление в вакуумной камере, на этапе 306, или после присоединения коллектора к вакуумной камере на этапе 308, способ 300 переходит на этап 310. На этапе 310, способ 300 включает в себя этап, на котором определяют, нажата ли тормозная педаль. Если тормозная педаль не нажата на этапе 310, способ 300 заканчивается. Однако если тормозная педаль нажата на этапе 310, способ 300 переходит на этап 312.
На этапе 312, способ 300 включает в себя этап, на котором открывают клапан A и закрывают клапан B между рабочей и вакуумной камерами усилителя тормозов. Например, клапан 260 управления (клапан A) может открываться, клапан 270 управления (клапан B) может закрываться, чтобы клапан A допускал воздух под положительным давлением в рабочую камеру 204 усилителя 140 тормозов. На этом этапе, закрывание клапана B прерывает сообщение по текучей среде между рабочей камерой 204 и вакуумной камерой 202 усилителя 140 тормозов.
На этапе 314, способ 300 включает в себя этап, на котором определяют, находится ли дельта давления в пределах заданного диапазона. Например, дельта давления может быть перепадом давления между рабочей камерой 204 и вакуумной камерой 202. Например, разность между показанием давления с датчика давления, присоединенного к рабочей камере 204, и показанием давления с датчика давления, присоединенного к вакуумной камере 202, может использоваться для расчета перепада давления, дельта P, между двумя камерами. Эта дельта давления может сравниваться с пороговой дельтой давления. Перепад давления на усилителе тормозов может определяться в качестве значения или диапазона значений и может быть основан на условиях работы транспортного средства, атмосферных условиях, механике усилителя тормозов и т.д. Этот перепад давления на усилителе тормозов может определяться контроллером 12, как показано на фиг.1, или может быть произвольным диапазоном значений, санкционированным техническими условиями работы вакуумного насоса, установкой давления клапана сброса давления и т.д. Подобным образом, диапазон перепадов давления для оптимальных рабочих характеристик усилителя тормозов может включать в себя этап, на котором определяют минимальное и максимальное значения для давлений источников воздуха, как в случае системы усилителя тормозов, присоединяемой к впускному коллектору.
Если дельта давления не находится в заданном диапазоне на этапе 314, то способ 300 переходит на этап 316, чтобы приводить в действие вакуумный насос наряду с продолжением осуществления мониторинга дельты давления между камерами в усилителе тормозов. Приведение в действие вакуумного насоса, например, может включать в себя увеличение относительной продолжительности времени включения насоса, чтобы увеличивать перепад давления на усилителе тормозов (дельту P). Например, увеличение перепада давления тормозов может выполняться посредством направления источника воздуха под положительным давлением в первую камеру 204 усилителя тормозов и направлением источника разрежения во вторую камеру 202. Приведение в действие вакуумного насоса может быть скоординированным, чтобы подача как положительного давления, так и разрежения, испытываемые усилителем тормозов, соразмерно приводились в соответствие для увеличения перепада давления на усилителе тормозов. Кроме того, в некоторых примерах, если дельта давления на диафрагме достигает заданного перепада давления, вакуумный насос может выключаться.
Посредством использования как впуска вакуумного насоса, так и выпуска вакуумного насоса, как описано выше, перепад давления на диафрагме 206 всегда будет находиться в требуемом диапазоне независимо от условий работы двигателя, давления во впускном коллекторе 44, состояния наддува двигателя или высоты.
Если дельта давления находится в пределах заданного диапазона на этапе 314, то способ 300 переходит на этап 318. На этапе 318, способ 300 включает в себя этап, на котором определяют, высвобождена ли тормозная педаль. Если тормозная педаль не высвобождена, то способ 300 продолжает контролировать дельту давления и регулировать вакуумный насос соответствующим образом, как описано выше. Однако если тормозная педаль высвобождена на этапе 318, способ 300 переходит на этап 320.
На этапе 320, способ 300 включает в себя этап, на котором закрывают клапан A и открывают клапан B. Например, клапан 260 управления (клапан A) может закрываться, а клапан 270 управления (клапан B) может открываться, так что клапан A прерывает подачу воздуха под положительным давлением в рабочую камеру 204 усилителя 140 тормозов. На этом этапе, открывание клапана B приводит рабочую камеру 204 и вакуумную камеру 202 усилителя 140 тормозов в сообщение по текучей среде. Таким образом, давление между первой камерой 204 и второй камерой 202 может по существу выравниваться в ответ на отпускание тормозной педали. Кроме того, в некоторых примерах, вакуумный насос 176 может выключаться или выводиться из работы на этом этапе.
Примерная реализация способа, показанного на фиг.3, описана далее. Например, если есть резервуар давления, например, резервуар 253 давления, в трубопроводе 215, этот резервуар давления может быть воздухом кабины транспортного средства, который может быть под давлением в этом случае. Например, если регулятор 180 давления удерживает давление на 215 около 30 кПа, то может требоваться поддержание разрежения в камере 202 на некотором уровне, чтобы давление на 215 минус давление в камере 202 имело значение по меньшей мере 60 кПа. Способность усилителя тормозов может определяться имеющимся в распоряжении перепадом давления. Например, имеющийся в распоряжении перепад давления может быть давлением в трубопроводе 215 минус давление в камере 202. В этом примере, всего лишь 40 кПа может быть необходимым для работы усилителя тормозов в наихудшем случае, но регулирование до 60 кПа сохраняет разрежение/давление так, что по меньшей мере 40 кПа все еще имеются в распоряжении после потребления.
В некоторых примерах, клапаны A и B могут быть существующими клапанами, которые открываются согласно нажатию/отпусканию тормозной педали. Вакуумный насос 176 может работать до тех пор, пока не достигнут целевой перепад давления между вакуумным резервуаром и резервуаром давления. Камера 204 может не использоваться в качестве резервуара давления; однако, камера 202 может использоваться в качестве вакуумного резервуара. В некоторых примерах, точка сброса давления клапана 180 могла бы регулироваться, чтобы она менялась на основании атмосферного давления. Например, точка сброса давления клапана 180 могла бы регулироваться на 0 при 100 кПа, 15 при 85, 30 при 70 и т.д. В качестве еще одного примера, трубопровод 192 может перекрываться клапаном, если влажность окружающей среды высока, и можно полагаться исключительно на вакуумный насос в попытке повторно использовать тормозной воздух вместо втягивания воздуха с высокой влажностью, поскольку повышение давления влажного воздуха вызывает конденсацию, которая может ухудшать работу при температурах ниже замерзания. Кроме того, при применении этого к транспортному средству с электрическим приводом от аккумуляторных батарей (BEV), трубопроводы 174 и 192 могут не присутствовать, а если это применяется к безнаддувному транспортному средству, может не присутствовать трубопровод 192. Однако, даже в этих случаях, система сохраняет многие из своих преимуществ даже без соединений 192 и 174 двигателя.
Фиг.4 показывает еще один примерный способ 400 управления системой усилителя тормозов, например, системой 200 усилителя тормозов транспортного средства, содержащей первую и вторую камеры, 204 и 202, отделенные диафрагмой 206, присоединенной к тормозной педали, описанной выше.
На этапе 402, способ 400 включает в себя этап, на котором присоединяют выпуск или выход вакуумного насоса к рабочей камере усилителя тормозов для приложения давления на выпуске из вакуумного насоса к первой камере. Например, как показано на фиг.2, выпуск вакуумного насоса 176 может быть присоединен к рабочей камере 204 усилителя 140 тормозов через трубопроводы 211, 213 и 215. Кроме того, в некоторых примерах, сброс давления может использоваться для предохранения давления на выпуске из вакуумного насоса от превышения предварительного выбранного давления. Например, клапан 180 сброса давления, расположенный в трубопроводе 211, может использоваться для выпускания или сброса давления в трубопроводе 211 в ответ на измерение давления выше порогового значения. Такое измерение давления, например, может получаться с датчика давления, расположенного в трубопроводе 211, 213, 215 или в рабочей камере.
На этапе 404, способ 400 включает в себя этап, на котором осуществляют взаимодействие подвергнутого наддуву воздуха с впускным клапаном A. Например, трубопровод 192 может использоваться для осуществления взаимодействия воздуха под давлением из ниже по потоку от компрессора 162 или из некоторого другого пригодного воздушного компрессора с рабочей камерой 204. Этот воздух под давлением также может подаваться во впускной коллектор 44 через впуск 46. В некоторых примерах, дроссель, например, дроссель 62, может быть расположен между компрессором 162 и воздушным впускным коллектором, например, впускным коллектором 44, для управления указанным сжатым воздухом, подаваемым в указанный впускной коллектор. Кроме того, в некоторых примерах, вакуумный размыкатель может приводиться в действие при заданном давлении, например, при атмосферном давлении. Например, вакуумный размыкатель 186, расположенный в трубопроводе 215, может приводиться в действие при заданном давлении. Кроме того, в некоторых примерах, давление на выпуске из выпуска вакуумного насоса 176 и воздух под давлением из впуска 46 могут направляться в резервуар давления, который, в свою очередь присоединен к первой камере 204 усилителя 140 тормозов.
На этапе 406, способ 400 включает в себя этап, на котором определяют, является ли давление на впускном клапане A большим, чем давление клапана сброса давления. Например, показание давления с датчика давления, расположенного на клапане A, может сравниваться с показанием давления с датчика давления, расположенного на или смежного с клапаном 180 сброса давления. В качестве еще одного примера, клапан 180 сброса давления может быть выполнен с возможностью открывания в ответ на давление, большее чем заданное давление, например, посредством пружины или другого приводного механизма.
Если давление на клапане сброса давления меньше, чем давление на впускном клапане A, на этапе 406, то способ 400 переходит на этап 408. На этапе 408, способ 400 включает в себя этап, на котором открывают клапан сброса давления и продолжают осуществлять мониторинг давления на впускном клапане A и давления на клапане сброса давления на этапе 406. Если давление на клапане сброса давления не меньше, чем давление на впускном клапане A, на этапе 406, например, если давление на клапане сброса давления больше, чем давление на впускном клапане A, то способ 400 переходит на этап 410.
На этапе 410, способ 400 включает в себя этап, на котором присоединяют впуск вакуумного насоса к вакуумной камере усилителя тормозов, чтобы прикладывать давление разрежения из вакуумного насоса к вакуумной камере. Например, как показано на фиг.2, впуск вакуумного насоса 176 может присоединяться к второй камере 202 (вакуумной камере) через трубопровод 190, чтобы выдавать давление разрежения в вакуумную камеру.
На этапе 412, способ 300 включает в себя этап, на котором определяют, является ли давление в коллекторе меньшим, чем давление в вакуумной камере усилителя тормозов, посредством механического запорного клапана 174, расположенного между вакуумной камерой 202 и впускным коллектором 44. В еще одном подходе, показание давления с датчика 121 давления, присоединенного к впускному коллектору 44, может сравниваться с показанием давления с датчика давления, расположенного в вакуумной камере 202 усилителя 140 тормозов.
Если давление в коллекторе меньше, чем давление в вакуумной камере, на этапе 412, например, если давление в коллекторе меньше, чем давление в вакуумной камере, то способ 400 переходит на этапе 414. На этапе 414, способ 400 включает в себя этап, на котором присоединяют коллектор к вакуумной камере для приложения давления в коллекторе из воздушного впускного коллектора к вакуумной камере (второй камере) усилителя тормозов. Например, как показано на фиг.2, впускной коллектор 44 может быть присоединен к вакуумной камере 202 через трубопровод 190 и запорный клапан 174. В некоторых примерах, давление в коллекторе из впускного коллектора 44 и давление разрежения из насоса 176 могут направляться в вакуумный резервуар, который, в свою очередь, присоединен к вакуумной камере 202.
Кроме того, в некоторых примерах, давления во впускном коллекторе могут контролироваться, например, посредством датчика 121 давления, и вакуумный насос 176 может выключаться в ответ на заданное давление в коллекторе. Например, если величина разрежения во впускном коллекторе 44 возрастает выше порогового значения, то вакуумный насос 176 может выключаться. Однако, если давление в коллекторе больше, чем давление в вакуумной камере, на этапе 412, или после присоединения коллектора к вакуумной камере на этапе 414, способ 400 переходит на этап 416. На этапе 416, способ 400 включает в себя этап, на котором определяют, нажата ли тормозная педаль. Например, водитель транспортного средства может инициировать торможение, прикладывая давление к тормозной педали 150, которое передается на усилитель 200 тормозов, так что усилитель 140 тормозов может уменьшать величину силы, необходимой для прикладывания тормозов. Если тормозная педаль не нажата на этапе 416, способ 400 заканчивается. Однако если тормозная педаль нажата на этапе 416, способ 400 переходит на этап 418.
На этапе 418, способ 400 включает в себя этап, на котором открывают клапан A и закрывают клапан B между рабочей и вакуумной камерами усилителя тормозов. Например, клапан 260 управления (клапан A) может открываться, клапан 270 управления (клапан B) может закрываться, чтобы клапан A допускал воздух под положительным давлением в рабочую камеру 203 усилителя 140 тормозов. На этом этапе, закрывание клапана B прерывает сообщение по текучей среде между рабочей камерой 204 и вакуумной камерой 202 усилителя 140 тормозов.
На этапе 420, способ 400 включает в себя этап, на котором определяют, находится ли дельта давления в пределах заданного диапазона. Например, дельта давления может быть перепадом давления между рабочей камерой 204 и вакуумной камерой 202. Например, разность между показанием давления с датчика давления, расположенного в рабочей камере 204, и показанием давления с датчика давления, расположенного в вакуумной камере 202, может использоваться для расчета перепада давления, дельта P, между двумя камерами. Эта дельта давления может сравниваться с пороговой дельтой давления. Перепад давления на усилителе тормозов может определяться в качестве значения или диапазона значений и может быть основан на условиях работы транспортного средства, атмосферных условиях, механике усилителя тормозов и т.д. Этот перепад давления на усилителе тормозов может определяться контроллером 12, как показано на фиг.1, или может быть произвольным диапазоном значений, санкционированным техническими условиями работы вакуумного насоса, установкой давления клапана сброса давления и т.д. Подобным образом, диапазон перепадов давления для оптимальных рабочих характеристик усилителя тормозов может включать в себя этап, на котором определяют минимального и максимального значений для давлений пневматических источников, как в случае системы усилителя тормозов, присоединяемой к впускному коллектору.
Если дельта давления не находится в заданном диапазоне на этапе 420, то способ 400 переходит на этап 422, чтобы приводить в действие вакуумный насос наряду с продолжением контролировать дельту давления между камерами в усилителе тормозов. Приведение в действие вакуумного насоса, например, может включать в себя увеличение относительной продолжительности времени включения насоса, чтобы увеличивать перепад давления на усилителе тормозов (дельту P). Например, увеличение перепада давления тормозов может выполняться посредством направления источника воздуха под положительным давлением в первую камеру 204 усилителя тормозов и направлением источника разрежения во вторую камеру 202. Приведение в действие вакуумного насоса может быть скоординированным, чтобы подача как положительного давления, так и разрежения, испытываемые усилителем тормозов, соразмерно приводились в соответствие для увеличения перепада давления на усилителе тормозов. Кроме того, в некоторых примерах, если дельта давления на диафрагме достигает заданного перепада давления, вакуумный насос может выключаться.
Если дельта давления находится в пределах заданного диапазона на этапе 420, то способ 400 переходит на этап 424. На этапе 424, способ 400 включает в себя этап, на котором определяют, высвобождена ли тормозная педаль. Если тормозная педаль не высвобождена, то способ 400 продолжает контролировать дельту давления и регулировать вакуумный насос соответствующим образом, как описано выше. Однако если тормозная педаль высвобождена на этапе 424, способ 400 переходит на этап 426.
На этапе 426, способ 400 включает в себя этап, на котором закрывают клапан A и открывают клапан B. Например, клапан 260 управления (клапан A) может закрываться, а клапан 270 управления (клапан B) может открываться так, что клапан A прерывает подачу воздуха под положительным давлением в рабочую камеру 204 усилителя 140 тормозов. На этом этапе, открывание клапана B приводит рабочую камеру 204 и вакуумную камеру 202 усилителя 140 тормозов в сообщение по текучей среде. Таким образом, давление между первой камерой 204 и второй камерой 202 может по существу выравниваться в ответ на отпускание тормозной педали. Кроме того, в некоторых примерах, вакуумный насос 176 может выключаться или выводиться из работы на этом этапе.
Таким образом, воздух под положительным давлением относительно атмосферного давления может направляться на одну сторону диафрагмы усилителя тормозов наряду с тем, что атмосферное давление может прикладываться к другой стороне диафрагмы усилителя тормозов, чтобы приводить в действие тормоза транспортного средства. Тормоза могут отпускаться посредством откачки воздуха под положительным давлением с одной стороны диафрагмы на другую сторону диафрагмы, а затем, в двигатель для использования во время сгорания топливно-воздушной смеси. Настоящий способ использования как впуска вакуумного насоса, так и выпуска вакуумного насоса, как описано выше, поддерживает перепад давления на диафрагме 206 в пределах требуемого диапазона независимо от условий работы двигателя, давления во впускном коллекторе 44, состояния наддува двигателя или высоты.
Следует принимать во внимание, что конфигурации и способы, раскрытые в материалах настоящего описания, являются примерными по сути, и что эти специфичные варианты осуществления не должны рассматриваться в ограничительном смысле, так как возможны многочисленные варианты. Например, вышеприведенная технология может быть применена к типам двигателя V6, I-4, I-6, V-12, оппозитному 4-цилиндровому и другим типам двигателя. Предмет настоящего раскрытия включает в себя все новейшие и неочевидные комбинации и подкомбинации различных систем и конфигураций, и другие признаки, функции и/или свойства, раскрытые в материалах настоящего описания.
Последующая формула полезной модели подробно указывает некоторые комбинации и подкомбинации, рассматриваемые в качестве новейших и неочевидных. Эти пункты формулы полезной модели могут указывать ссылкой на элемент в единственном числе либо «первый» элемент или его эквивалент. Следует понимать, что такие пункты формулы полезной модели включают в себя объединение одного или более таких элементов, не требуя и не исключая двух или более таких элементов. Другие комбинации и подкомбинации раскрытых признаков, функций, элементов и/или свойств могут быть заявлены формулой полезной модели посредством изменения настоящей формулы полезной модели или представления новой формулы полезной модели в этой или родственной заявке. Такая формула полезной модели, более широкая, более узкая, равная или отличная по объему по отношению к исходной формуле полезной модели, также рассматривается в качестве включенной в предмет полезной модели настоящего раскрытия.