CN101952149A - 控制阀的调节方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电液压力控制单元内的控制阀调节方法，所述电液压力控制单元包括至少一个电致动的、以模拟方式进行控制的电磁阀，在压力控制期间，该控制阀根据阀电流与差压特性曲线之间的函数关系或特性曲线族在特定的工作电流下工作，所述函数关系或特性图被存储在所述压力控制单元内，所述方法包括如下步骤：a)向电磁阀暂时地施加至少一个抗迟滞脉冲，在该抗迟滞脉冲期间，在阀内将电流设定成远低于工作电流或者远高于工作电流；b)在控制操作之前或在控制操作期间，特别是在每次压力增大或压力降低之前，以期望的工作电流进行抗迟滞脉冲；其中c)使抗迟滞脉冲短得使得制动压力保持基本上不受所述抗迟滞脉冲影响。

Description

控制阀的调节方法
技术领域
本发明涉及一种电液压力控制单元内的控制阀调节方法，所述电液压力控制单元具有至少一个电致动的、以模拟方式控制的电磁阀，在压力控制操作期间，该电磁阀在特定的工作电流下运行，所述特定的工作电流位于该阀的应用的压力控制范围内。
背景技术
DE 103 41 027 A1公开了一种用于机动车辆的车辆间距离控制(ACC)的方法，可在具有泵的、通常使用的双路ABS/ESP制动控制设备内或者与该制动控制设备一起实施所述方法。为了计量液压制动压力，使用以模拟方式进行控制的可电致动的液压分隔阀，其中与利用以模拟方式致动的进入阀所进行的控制相比，所述分隔阀允许对整个制动回路进行压力控制。用于压力控制的液压阀一般称为模拟/数字阀(A/D阀)，所述模拟/数字阀基本上相当于传统的电磁(螺线管)切换阀，但是所述模拟/数字阀借助被脉宽调制(PWM)的电流以这样的方式致动，使得阀挺杆设定在浮动位置。以此种方式，只要以足够精确和可重复的方式触发电流，就可以实现压力控制。如果待调节的压力能够通过与控制环路相结合的压力传感器进行调节，则这一般不存在大的问题。较困难的是，要在待控制的压力回路内没有压力传感器的情况下执行相应的模拟控制方法。在此情况下，通常使用存储的阀特性曲线，其与本身已知的控制方法相结合允许在车轮内设定压力而不需要额外的车轮压力传感器。
因此，上面提到的阀特性曲线允许根据压力需求通过阀来进行压力设定，所述压力需求提供给控制器作为输入变量。关于这一点，DE 103 41 027A1提到了下述问题，即液压系统的死区(例如制动衬片和制动盘之间的气隙)会导致在车距控制操作中不轻松的控制。作为对此问题的解决方案，所述申请提出了向校准特性曲线施加一偏移量。
DE 10 2004 008 796 A1公开了一种用于控制液压系统的液压阀的方法和装置，在该方法中，通过以适当的频率对阀线圈进行电激励，在由制动控制系统致动的电磁阀上产生反作用力以便降噪。该方法涉及借助与脉冲序列相应地进行切换的阀来增大或降低压力的压力控制方法。
发明内容
本发明的目的是改进压力控制单元的轻松性和控制精度。
根据本发明，此目的通过如权利要求1所述的方法来实现。
本发明涉及一种在电液压力控制单元内的控制阀调节方法。所述电液压力控制单元具有至少一个电致动的、以模拟方式进行控制的电磁阀。在压力控制期间，所述控制阀根据阀电流与差压特性曲线之间的函数关系或特性曲线族/特性场以特定的工作电流工作，所述函数关系或特性图被存储在所述压力控制单元内。该方法包括如下步骤：
a)向电磁阀短暂施加至少一个抗迟滞脉冲，在该抗迟滞脉冲期间，在所述阀内将电流设定成远低于工作电流或者远高于工作电流，
b)在控制操作之前或在控制操作期间，特别是在每次压力增大和/或压力降低之前，用期望的工作电流进行所述抗迟滞脉冲，其中
c)使抗迟滞脉冲短得使得制动压力保持基本上不受所述抗迟滞脉冲影响。
抗迟滞脉冲的长度优选最长为100ms，特别是最长为50ms。
在此情况下，在抗迟滞脉冲期间，电流比工作电流高或低至少50％，尤其比工作电流高或低至少80％。
如下面所进一步详细说明的，已发现当通过施加在控制阀上的线圈电流来设置期望的压力时，存在迟滞效应。如果例如在适合的条件下在实验室内评估阀的特性曲线，则得到由上部和下部电流/压力边界曲线所限定的迟滞范围。所确定的迟滞范围的上部电流/压力边界曲线和/或迟滞范围的下部边界曲线有利地存储于压力控制单元的电子系统内。
以模拟方式致动的电磁阀优选是电液制动压力控制装置中的制动压力控制阀，尤其是无电流打开阀，该无电流打开阀特别优选用作分隔阀。这样致动该电磁阀，使得可以进行控制操作。电磁控制阀优选通过被脉宽调制的电流控制器来致动。所谓的模拟的切换阀优选用作电子制动系统领域内的模拟阀。
由压力控制单元执行的制动压力控制优选为机动车辆车距控制。
用于控制目的的压力控制单元优选不具有任何用于测量受控制的液压压力的压力传感器。
至少恰好在待调节的差压改变和/或待调节的电流改变之前施加抗迟滞脉冲，从而能够在存储的阀特性曲线上选择所限定的位置。
附图说明
从从属权利要求和下面参照附图对一种示例性实施例的描述可以获得其它优选的实施方式，其中：
图1示出了压力控制装置的压力交接口的原理图；
图2示出了用于ABS、ASR、ESP和其它控制过程诸如ACC等的制动装置的示意图；以及
图3示出了分隔阀的线圈电流随压力需求变化的曲线图。
具体实施方式
在图1的示意图中，用于车距控制的外部ACC控制器15通过压力交接口(用线路14表示)连接至ABS/ESP控制器16。或者，如果所述控制器16经由单独的输入来得到ACC所需的传感器信号以使所述传感器信号为可得到的，则ACC功能也可在控制器16内实现。车辆间距离控制器15经由线路14向控制器16传递压力需求信号。包含在控制器16内的控制程序21将压力需求转化为阀致动信号，从而以适当的方式对车轮制动执行元件17至20内的压力进行设定。在ACC控制运行期间，压力增大一般主动进行，也就是说，泵(图2中的附图标记1、1’)朝向分隔阀2或2’的面对进入阀的那一侧输送压力介质。在此情况下，通过电流控制器(PWM)向分隔阀提供合适的电流。这样，能向车轮制动回路I.和II.用计量的方式填充压力，其中，分隔阀2用于控制回路I.内的压力，而分隔阀2’用于控制回路II.内的压力。
下面参照图2对示例性的、用于电子制动系统的压力控制单元的结构进行描述。驾驶员经由串联主缸5建立制动压力。串联主缸5连接至机动车辆电子制动系统的液压单元6(HCU)。电子单元7(ECU)包括微处理器系统，利用该微处理器系统，包含在阀组内的执行元件和传感器能够被电子控制和测量。液压单元6包括两个制动回路I.和II.。此外，每个制动回路各包括两个车轮压力回路(A、B和C、D)，所述压力回路分别具有进入阀3或3’以及排出阀4或4’。ECU 7的电子系统包括多通道电流控制器，该多通道电流控制器允许对通过无电流打开的分隔阀2、2’线圈的电流和通过无电流打开的进入阀3、3’线圈的电流进行独立的控制。附图标记8和8’表示无电流闭合的电子转换阀。通向主缸5的液压线路8包含输入压力传感器9。所示的制动系统在车轮压力回路内不包括任何其它的压力传感器。但是，理论上也可以在那里设置附加的车轮压力传感器，但由于成本的原因通常不存在这样的情况。泵1或1’可用于不仅在车辆间距离(ACC)控制期间和在车辆动态控制(ESP)中，而且在ASR控制中和在压力降低过程中的压力介质的正常回送时自动地增大压力。如果泵1被开启，所述泵在线路13的方向上朝向分隔阀2和进入阀3输送压力体积。当进入阀3开启时，在控制操作中，可例如在车辆间距离控制期间通过分隔阀2对轮制动器内的压力进行计量。在所述过程中，电子转换阀8在这里所描述的情况下被完全开启。
图3中的曲线22(上部电流/压力边界曲线)和曲线23(下部电流/压力边界曲线)表示在实验室中所测得的当电流从0开始上升或者从最大电流开始下降全部经历完该曲线时分隔阀2或2’的线圈电流I与所述阀上的差压P之间的关系。在本专利申请的范围内，最大电流理解为曲线22和23在上升电流的方向上基本上完全重合时的电流(饱和电流)。至少将曲线23存储在压力控制单元的电子系统的只读存储器内。由于阀的物理特性，例如机械迟滞和磁滞，曲线变化过程P(I)取决于之前的发展情况。类似于永磁体的磁化曲线，曲线22表示当压力从最大可能的阀电流降至0A的电流时的压力变化过程。在分隔阀的情况下，曲线22或23也可被称为所谓的开电流特性曲线。从0A的电流开始，在上升电流的情况下，得到位于稍下方的、处于略低的压力下的曲线23。曲线22和23限定了迟滞范围25的边界。在低于约700mA的电流范围内，曲线22和23相重合。在图3中，在低于700mA的电流范围内还示出曲线变化过程22’和23’。取决于所存在的阀类型，所述曲线的重合也可以在低于700mA时发生。曲线变化过程22’和23’符合迟滞曲线的数学连续性，其中由于不存在负压力值，这些曲线不具有任何技术意义。由于在阀的压力/电流特性曲线的曲线变化过程中的迟滞，在没有压力传感器的、由压力控制单元执行的压力控制——该压力控制通过阀电流根据特性曲线(例如开电流特性曲线)来设定一确定的差压——中，不能建立压力和电流之间的明确关系。这样，例如，当之前的发展情况不明确时，例如当电流在点26处反向时，压力/电流关系的曲线变化过程可以位于曲线22和23之间的未被进一步限定的区域中。由于不明确的特性曲线，所以实际上设定的差压不能够被明确地预测，由此在控制操作中或当压力被设定时会产生误差，这些误差可以使用根据本发明的方法来避免。
根据执行本发明的方法的一个示例，在设定期望的差压(例如曲线23上的点28)之前，使通过阀线圈的电流大约在0.2ms到100ms的时间段内、尤其在1ms到10ms的时间段内降为零(抗迟滞脉冲)。同样可设想负的用于抗迟滞脉冲的电流值，但其一般不能由所使用的电流控制器实现。然后，电流立即增加至用于真实的控制操作的、与点28相关联的电流值。理论上，曲线22上的点26也可通过以2000mA的最大电流产生相应持续时间的短电流脉冲来实现。通过对阀施加迟滞脉冲，确保使特性曲线符合对控制单元而言已知的、例如存储在存储器内的曲线23。在实际工作中，这显著改进了控制精度。根据所述第一实施例，曲线23存储在制动单元内。附加地或者替代地，曲线22也可存储在控制器内。

Claims (9)

1.一种电液压力控制单元内的控制阀调节方法，所述电液压力控制单元具有至少一个电致动的、以模拟方式进行控制的电磁阀，在压力控制期间，所述控制阀根据阀电流与差压特性曲线之间的函数关系或特性曲线族在特定的工作电流下工作，所述函数关系或特性图被存储在所述压力控制单元内，该方法包括如下步骤：
a)向所述电磁阀短暂施加至少一个抗迟滞脉冲，在该抗迟滞脉冲期间，在所述阀内将电流设定成远低于所述工作电流或者远高于所述工作电流，
b)在所述控制操作之前或在所述控制操作期间，特别是在每次压力增大和/或压力降低之前，以所述期望的工作电流进行所述抗迟滞脉冲，其中
c)使所述抗迟滞脉冲短得使得所述制动压力保持基本上不受所述抗迟滞脉冲的影响。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述抗迟滞脉冲的长度最长为100ms，尤其最长为50ms。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述抗迟滞脉冲期间，所述电流比所述工作电流高或低至少50％，尤其比所述工作电流高或低至少80％。
4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述电磁阀为电液制动压力控制装置(16)内的制动压力控制阀。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述电磁阀为无电流打开阀，该无电流打开阀尤其用作分隔阀。
6.如权利要求1至5中的至少一项所述的方法，其特征在于，所述电磁控制阀由被脉宽调制的电流控制器致动。
7.如权利要求1至6中的至少一项所述的方法，其特征在于，所述制动压力控制为机动车辆车距控制。
8.如权利要求1至7中的至少一项所述的方法，其特征在于，用于控制目的的所述压力控制单元不具有任何用于测量所述受控制的液压压力的压力传感器。
9.如权利要求1至8中的至少一项所述的方法，其特征在于，至少恰好在待调节的差压改变之前和/或待调节的电流改变之前，施加所述抗迟滞脉冲。
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