专利名称：发动机停机制动助力器泄漏诊断系统和方法
技术领域：
本发明涉及混合动力汽车的制动助力器系统。
技术背景本节的陈述只是为了提供与本发明相关的背景信息并且不构成现 有技术。作为内燃机的替代物，汽车制造商已经开发了混合动力系，其既具 有电力牵引机又具有内燃机。在运行过程中，具有混合动力系的汽车使 用这两种动力源中的一个或两个以提高效率。混合动力汽车具有并联式传动系结构或串联式传动系结构。在并联 式混合动力汽车中，电机与发动机并联工作以将发动机的动力和范围优 势与电机的效率和电力再生能力相结合。在串联式混合动力汽车中，发 动机驱动发电机为电机发电，电机驱动变速驱动桥。这就使电机能承担 一些发动机的动力负担，由此就能使用更小型、更高效的发动机。此外， 对任何一种所述混合动力结构，发动机都可以在停车并且驾驶员的脚保 持在制动踏板上时关闭发动机。这样做是为了保存燃料，在停车时发动 机停机的持续时间的增加会提高混合动力的燃料经济利益。一些混合动力汽车具有真空驱动的制动助力器，以降低获得预期汽 车制动力所需的制动踏板力。当发动机关闭进行混合运行时，这些混合 动力汽车将发动机进气歧管用作真空源，在系统中保持有限水平真空， 随着制动踏板的操作消耗真空。在发动机停机运行过程中，混合动力汽 车需要足够的制动助力器真空水平以保持制动助力。如果在发动机停机 混合运行过程中，制动助力器真空下降至低于阀值，发动机将起动，这 样就能补充制动助力器真空。通常，通过制动调节来消耗制动助力器真 空，但是，泄漏的制动助力器系统也能引起制动真空下降至低于发动机 起动阀值，妨碍或缩短了混合动力发动机停机运行。因为这些故障模式 引起对排放和燃料经济性的影响，所以制动助力器系统应当诊断泄漏。发明内容因此，提供一种用于评估真空助力的制动助力器系统的控制系统。 该控制系统包括发动机评估模块，用于检测发动机停机状态。压力评估模块，在发动机停机状态期间监控液压制动管路压力以及检测制动助力 器压力的变化。故障报告模块，根据制动管路压力和制动助力器压力的 变化选择性地检测制动助力器故障。在其它特征中，提供一种监控制动助力器系统泄漏的方法。该方法包括检测发动机停机状态；在发动机停机状态期间，监控制动管路压 力并且确定制动助力器压力的变化；和根据监控制动管路压力和确定制 动助力器压力的变化选择性地检测制动助力器故障。在另一些特征中，提供一种具有发动机的混合动力汽车。该混合动 力汽车包括与汽车制动系统液体连通且与发动机真空压力连通的制动 助力器真空系统，其给混合动力汽车的制动系统提供制动助力。第一压 力传感器根据制动系统的制动管路压力产生制动管路压力信号。第二压 力传感器根据制动助力器真空系统中的制动助力器压力产生制动助力 器压力信号。控制模块根据制动管路压力信号和制动助力器压力信号检 测制动助力器真空系统中的泄漏。从本文提供的描述可以明显看出适用的更多领域。应当明白，描述 和特定例子只起举例说明的作用而不是限制本发明的范围。
本文描述的附图只起举例说明的作用而不是限制本发明的范围。 图l是结构图，示出具有根据本发明的各方面的制动助力器泄漏检测系统的混合动力汽车。图2是数据流程图，示出根据本发明的各方面的制动助力器泄漏检测系统。图3是流程图，示出根据本发明的各方面的制动助力器泄漏检测方法。
具体实施方式
下列描述实际上只是示例性的并且决不意图限制本发明、其应用或 用途。为了清楚起见，所有附图中用相同的附图标记表示类似或相同的 部件和特征。本文所用的术语模块是指专用集成电路(ASIC)、电子电 路、执行一种或多种软件或固件程序的处理器(共享的、专用的或成组 的)和存储器、组合逻辑电路、或其它的提供所述功能的适当部件。现在参照图1,示出了一种典型的混合动力汽车10。应当明白，本 发明的制动助力器泄漏碎全测方法和系统可用于各种串联式和并联式混合动力汽车中。为了示例的目的，将在并联式混合动力汽车的情况下讨论本发明的制动助力器泄漏检测方法和系统。图1所示的汽车10包括 用于驱动变速器14的发动机12。变速器14可以是自动或手动变速器， 通过对应的变矩器或离合器16被发动机12驱动。发动机12具有N个 气缸18。尽管图1示出四个气缸(N = 4)， ^旦应当明白发动机12可以 包括更多或更少的气缸18。例如，可以考虑具有4、 5、 6、 8、 10、 12 和16个气缸的发动机。空气经由节气门20流入发动机12并且在气缸 18中与燃料一起燃烧。汽车10还包括电机22和电池24。电机22以电动机模式和发电机 模式中的一种进^亍运行。当在电动机模式中运行时，电机22由电池24 供电。当处于电动机模式时，电机22提供正转矩以辅助发动机12或驱 动变速器14。当在发电机模式中运行时，电机22产生电能以给电池24 充电。电机22可由发动机12或变速器14驱动。应当明白，电池24可 以给除电机22之外的其它汽车附件供电。汽车司机操作制动踏板32以调节汽车制动。更具体地，制动系统 36根据施加给制动踏板32的力来调节汽车制动从而调节车速。真空助 力制动助力器38接收由发动机12的歧管(未示出)提供的真空。真空 助力制动助力器38使用作为真空的负压以提供附加力辅助司机制动。第 一压力传感器40根据提供给真空助力制动助力器38的压力产生 制动助力器压力信号42。第二压力传感器44根据制动系统36中的管路 压力产生制动管路压力信号46。控制模块26接收压力信号42和46并 且检测制动助力器真空的泄漏，下文将作进一步的讨论。现在参照图2，数据流程图示出可以嵌入控制模块26中的制动助力 器泄漏检测系统的不同实施例。本发明的制动助力器泄漏检测系统的不 同实施例可包括嵌入控制模块26中的任意数目的子模块。应当明白， 示出的子模块可以组合和/或进一步划分以类似地检测真空助力制动助 力器38中的泄漏。对系统的输入可以由汽车10 (图1)检测，从汽车 10 (图1 )中的其它控制模块(未示出)接收，和/或由控制模块26中 的其它子模块(未示出)确定。在不同的实施例中，图2的控制模块26 包括发动机评估模块50、压力评估模块52和故障报告模块54。发动机评估模块50监控发动机评估参数56以确定何时发动机12 (图1 )停机或汽车10 (图1 )停车，但控制模块26 (图1 )仍然供电(例如，扩展发动机停机动力模式)。如果满足了一个或多个发动机停机状态，发动机评估模块50就将诊断启动标记58设为TRUE (真)。否 则，诊断启动标记58保持设为FALSE (假)。 一旦诊断启动标记58为 TRUE，压力评估模块52就开始评估压力信号42和46。更具体地，压 力评估模块52监控制动管路压力46达预定时间。如果制动管路压力46 保持大致恒定达该预定时间，压力评估才莫块就确定在该预定时间内制动 助力器真空压力60的变化。故障报告模块54评估制动助力器真空压力60的变化以确定是否存 在泄漏。如果制动助力器真空压力60的变化表明发生了真空衰减，就 设置报告状态62,其表明存在泄漏或检测失败。否则，如果制动助力器 真空压力60的变化表明没有发生衰减或足够衰减(例如，根据预定衰 减岡值)，就将报告状态62设置成表明不存在泄漏或检测通过。在不同 的实施例中，故障报告模块54对制动助力器真空压力60的变化应用统 计滤波，例如指数加权移动平均(EWMA)。然后，故障报告模块54评 估统计滤波的结果以确定是否存在泄漏。现在参照图3，流程图示出根据本发明的不同方面，可以由图2的 控制模块26执行的制动助力器泄漏检测方法。应当明白，制动助力器行^化。该方法可以在控制模块运，行期间周期性地执行或根据特定事件 安排运行。该方法在100处开始。在110和120处监控发动机评估参数。 如果在IIO处发动机停机或者在120处发动机处于扩展发动机停机动力 模式，就在130处获取初始制动助力器真空压力(BBV。)。在140处获 取初始制动管路压力(BLPo)并且在150处将时间参数(T)初始化为式下运行，就继续在110和120处监控发动机评估参数。一旦在130和140处获取了初始制动管路压力(BLP。)和初始制动 助力器真空压力(BBVo)并且在150处初始化了时间(T),就在160 处评估当前制动管路压力(BLP)。如果当前制动管路压力(BLP)小于 或等于初始制动管路压力(BLPq)加上预定偏差，就在170处递增时间 (T)。否则，如果当前制动管路压力(BLP)大于初始制动管路压力 (BLP。)加上预定偏差，方法就在220处结束。在180处，如果时间(T)大于或等于预定时间阀值，就在190处变化。制动助力器真空压力的变化可以计算为基于初始制动助力器真空压力(BBVo)与当前制动助力器真空压力 (BBV)的比值(R),并且根据下列公式R = (BBVo - BBV) / BBV0. (1)然后在200处处理制动助力器真空比(R)以确定是否存在泄漏。 例如，统计滤波如EWMA应用到比值(R)。如果统计滤波的结果为零 或低于预定阀值，就不存在泄漏并且检测通过。如果统计滤波的结果大 于预定阀值，就存在泄漏并且检测失败。在210处报告泄漏的状态。如 果检测到泄漏，报告状态62 (图2)就表明检测失败。如果没有^r测到 泄漏，报告状态62 (图2)表明检测通过。方法在220处结束。应当明白， 一旦报告状态62 (图2 )设为检测失败，可以执行附加 步骤以通知其它系统和用户该失败。在不同的实施例中，根据报告状态 62 (图2)设置诊断代码。诊断代码可由维修工具取回或者通过远程信 息系统传递给远距离位置。在其它不同的实施例中，根据报告状态62(图2)照亮指示灯。在其它不同的实施例中，根据报告状态62(图2) 产生声音警告信号。应当明白，上面讨论的所有比较都可以根据用于比较的选定数值以 不同形式执行。例如，"大于或等于"的比较在不同实施例中可实现为"大于"。同样，"小于或等于，，的比较在不同实施例中可实现为"小 于"。现在本领域:技术人员能够从上文的描述知道，可以以多种形式实施 本发明的宽泛教导。因此，尽管本文用特殊例子来描述本发明，但是， 本发明的实际范围不会因此受到限制，因为对本领域技术人员来说通过 研究附图、说明书和权利要求可以很明显地得到其它变型。
权利要求
1.一种用于评估制动助力器系统的控制系统，包括发动机评估模块，用于检测发动机停机状态；压力评估模块，在发动机停机状态期间监控液压制动管路压力并且检测制动助力器压力的变化；和故障报告模块，根据该制动管路压力和制动助力器压力的变化选择性地检测制动助力器故障。
2. 如权利要求1所述的系统，其中，在发动机停机状态期间以及 当制动管路压力保持基本恒定时，压力评估模块确定该制动助力器压力 的变化。
3. 如权利要求2所述的系统，其中，在制动助力器压力的变化超 过预定阀值时，故障报告模块检测到制动助力器故障。
4. 如权利要求2所述的系统，其中，在制动助力器压力的变化低 于预定阀值时故障报告模块产生指示检测通过的报告状态。
5. 如权利要求1所述的系统，其中，故障报告模块对制动助力器 真空压力的变化采用统计滤波并且根据统计滤波的结果选择性地检测 制动助力器故障。
6. 如权利要求5所述的系统，其中，统计滤波基于指数加权移动平均。
7. 如权利要求1所述的系统，其中，在发动机停机参数表明发动 机自动停止模式时，发动机评估模块检测到发动机停机状态。
8. 如权利要求1所述的系统，其中，在发动机停机参数表明扩展 发动机停机动力才莫式时，发动机评估才莫块纟全测到发动机停机状态。
9. 一种监控制动助力器系统泄漏的方法，包括 冲全测发动一几停一几状态；在发动机停机状态期间，监控制动管路压力并且确定制动助力器压 力的变化；和根据监控制动管路压力和确定制动助力器压力的变化来选择性地 检测制动助力器故障。
10. 如i又利要求9所述的方法，其中，在发动机停机状态期间以及 制动管路压力保持基本恒定时发生该选择性地检测制动助力器压力的变化。
11. 如权利要求10所述的方法，其中，选择性检测制动助力器故 力器故障。— '、 召 、' ' 一
12. 如权利要求11所述的方法，还包括在制动助力器压力的变化 超过预定阀值时产生表明检测失败的报告状态。
13. 如权利要求11所述的方法，还包括在制动助力器压力的变化 低于预定阀值时产生表明检测通过的报告状态。
14. 如权利要求9所述的方法，还包括对制动助力器真空压力的变 化应用统计滤波并且根据统计滤波的结果选择性地检测制动助力器故 障。
15. 如权利要求9所述的方法，其中，检测发动机停机状态包括根 据表明发动机自动停止模式的发动机参数检测发动机停机状态。
16. 如权利要求9所述的方法，其中，检测发动机停机状态包括根 据表明扩展发动机停机动力模式的发动机参数检测发动机停机状态。
17. —种具有发动机的混合动力汽车，包括与汽车制动系统液体连通且与发动机真空压力连通的制动助力器 真空系统，其向混合动力汽车的制动系统提供制动助力；第一压力传感器，根据制动系统的制动管路压力产生制动管路压力信号；第二压力传感器，根据制动助力器真空系统中的制动助力器压力产 生制动助力器压力信号；和控制模块，根据制动管路压力信号和制动助力器压力信号检测制动 助力器真空系统中的泄漏。
18. 如权利要求17所述的混合动力汽车，其中，在制动管路压力 信号表明基本恒定的制动管路压力并且制动助力器压力信号表明制动 助力器压力的变化时控制模块检测到制动助力器真空系统中的泄漏。
19. 如权利要求18所述的混合动力汽车，其中，控制模块检测发 动机停机状态，并且其中在发动机停机状态期间，控制模块检测制动助 力器真空系统的泄漏。
20. 如权利要求17所述的混合动力汽车，其中，控制模块对制动 助力器压力的变化应用统计滤波，并且其中根据统计滤波的结果检测泄 漏。
全文摘要
提供发动机停机制动助力器泄漏诊断系统和方法，并具体地提供一种用于评估制动助力器系统的控制系统。该控制系统包括发动机评估模块，用于检测发动机停机状态；压力评估模块，在发动机停机状态期间监控液压制动管路压力以及检测制动助力器压力的变化；故障报告模块，根据制动管路压力和制动助力器压力的变化选择性地检测制动助力器故障。
文档编号B60T17/22GK101219661SQ20071016009
公开日2008年7月16日 申请日期2007年12月24日 优先权日2006年12月22日
发明者C·W·勒纳, W·L·阿尔德里奇三世 申请人:通用汽车环球科技运作公司