CN102947150A - 对电控的液压式机动车制动系统中的压力进行控制的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于对液压系统，尤其是电控的机动车制动系统中的压力进行控制的方法，在所述方法中，借助于至少一个模拟式的电磁阀（10）来控制和/或调节所述压力或压力变化历程，为了将所述电磁阀（10）控制和/或调节到部分打开的状态，而通过在至少一个第一电流值（I1）与至少一个第二电流值（I2）之间交替来对所述电磁阀的线圈电流（I）进行调制，以及借助于与所述第一电流值（I1）对应的线圈电流（I）使所述电磁阀（10）保持在关闭状态下，其中，规定用于所述线圈电流（I）的第三电流值（I3），其中所述第三电流值（I3）介于所述第一电流值（I1）与第二电流值（I2）之间，以及在为了以所述第二电流值（I2）通电而规定的所述电磁阀（10）的通电阶段（Tp1,Tp1,Tp1）期间，通过在所述第二电流值（I2）与所述第三电流值（I3）之间交替而以通过所述第三电流值（I3）规定的振幅（A）和规定的频率对所述线圈电流（I）进行调制。
Description
技术领域
本发明涉及根据权利要求1的前序部分的、对液压系统——尤其是电控（电子控制）的液压式机动车制动系统中的压力进行控制的方法，在所述方法中，借助于至少一个模拟式的电磁阀来控制和/或调节压力或压力变化历程。
背景技术
已知的是，模拟式电磁阀、即所谓的AD阀越来越多地在机动车的ABS和/或ESP系统中用于液压流体的调节。AD阀打开的线圈电流取决于在电磁阀（两侧）上存在的压力差。
为了能够调节AD阀，需要与当前车轮压力和串联主缸（THZ）的THZ压力有关的精确信息。借助于传感器来检测THZ压力。
从同类的WO03/0537353获知一种用于以模拟模式来调节常开（断电打开的）电磁阀的方法，其中，为了减少在制动压力调节期间的阀噪音，使电磁阀切换到具有节流作用的部分打开位置。为了控制电磁线圈使得其移动到所述节流位置，提出以固定地设定的电流值来给电磁线圈通电。在为零的第一电流值下，电磁阀处于断电状态，也就是说完全打开；在第二电流值下，电磁阀处于部分通电状态且出于节流目的而部分打开，而在第三电流值下，电磁阀处于完全通电状态并因此完全关闭。此外，电磁阀的阀弹簧的弹簧特性曲线应该配置成使得当电磁线圈处于部分通电状态下时使阀块保持处于部分打开的位置。
在磁力、弹性力和液压力之间平衡的状态下，用于制动系统中的这种入口阀以模拟模式操作，也就是说处于部分打开的状态下。
所述状况涉及一在图5中局部示出的常开电磁阀10，该电磁阀布置在阀块11中。所述电磁阀10包括带有电磁线圈1的阀壳3，所述电磁线圈在通电时使与阀杆2作用连接的衔铁（未示出）移动，使得所述阀杆朝向由阀座体部7形成的阀座5的方向移动，其中，当电磁线圈完全通电时，阀块5封闭阀座7的开口以使得液压流体不能经由一与串联高压缸相连接的压力介质输入管路8流入。当电磁阀10打开或部分打开时，液压流体出于提高压力的目的而流入与压力介质输出管路9相连接的车轮制动器中。阀杆2的复位力通过一阀弹簧6产生。
PWM控制的电磁线圈1产生作用在阀杆2上的磁力，该磁力在部分打开的状态下补偿弹性力和基本上与THZ压力同车轮上存在的制动压力之差相当的液压力，结果建立了非常灵敏的平衡。用于取得所述平衡状态的PWM控制在图6中的时间电流图表中示出，据此在PWM信号的脉冲时间Tp期间使电磁阀10保持在关闭状态下的关闭电流的电流值I1减小至工作电流I的电流值I2。
所述平衡状态的稳定性仅在一定的范围内呈现。所述稳定的范围的大小取决于许多操作参数。在极限条件下，来自制动系统的液压压力振荡可能导致系统开始振荡。由此还会激发电流调节的控制变量的高频变化，结果由于阀杆的振荡而产生阀噪音。这种状况在图7中通过测量图表示出，图7关于时间示出了所连接的车轮制动器中的压力变化历程（图7a）、衔铁或阀杆的振荡（图7b）以及线圈电流的变化历程（图7c）。在图7c的图表中可以清楚地辨认出各个通电阶段，尤其是具有电流值I2的工作电流的部分通电阶段Tp1、Tp2和Tp3。在所述部分通电阶段Tp1、Tp2和Tp3期间出现根据图7b振荡的衔铁运动或阀杆运动，其引起高频的控制变量变化，使得压力变化历程根据图7a在所述部分通电阶段Tp1、Tp2和Tp3中也振荡。
接在部分通电阶段Tp1、Tp2和Tp3后面的是具有使电磁阀关闭的电流值的完全通电阶段；所述电流值随后减小至关闭电流的电流值I1，结果电磁阀被保持在关闭状态下。
对于模拟阀人们试图借助于在液压力与电磁力之间的平衡来实现稳定的阀杆中间位置。
但对于这种情况存在以下技术问题：由于模拟阀的受公差制约的控制链而需要一准确的压力模型来确保模拟阀的可再现的控制。
这里，在建立这种压力模型时必须考虑以下影响：
-车轮压力，
-THZ压力，
-THZ压力梯度，
-温度，
-脉冲长度，
-所设定的电流的精度，
-电流调节器的动态，
-制动管路长度，
-系统刚度，
-控制链标定的质量。
制动系统中尤其在具有小于30巴的低抱死压力水平的低车轮压力水平下并且与高THZ压力和所要求的高模拟式体积流量相结合，发生阀振荡的趋势上升。
但是，在压力模型错误的情况下或者在打开电流特性曲线移位（磨损）的情况下，存在计算出过高的工作电流的风险，其会导致过低的推测体积流量。其结果是，电磁阀呈现过高的梯度并趋于形成阀杆的振荡。在这些极限条件下，来自制动系统的液压压力振荡会导致（阀）系统开始振荡。结果，电流调节也被激发出高频的控制变量变化，结果引发阀杆的产生噪音的振荡。所述噪音在车辆中被认为是非常令人不快和烦人的，并且引起舒适性下降。
发明内容
本发明的目的是提出一种上述类型的方法，借助于所述方法防止或至少显著地减少阀振荡的发生，从而由此同样使由振荡的阀杆产生的噪音最小化。
借助于具有权利要求1的特征的方法来实现所述目的。
在根据本发明的用于对液压系统——尤其是电控的机动车制动系统——中的压力进行控制的方法，在所述方法中
-借助于至少一个模拟式的电磁阀来控制和/或调节所述压力或压力变化历程，
-为了将所述电磁阀控制和/或调节到部分打开的状态而通过在至少一个第一电流值与至少一个第二电流值之间交替来对所述电磁阀的线圈电流进行调制，以及
借助于与所述第一电流值对应的线圈电流使所述电磁阀保持在关闭状态下，
根据本发明提出：
-规定用于所述线圈电流的第三电流值，其中所述第三电流值介于所述第一电流值与第二电流值之间，以及
-在为了以所述第二电流值通电而规定的所述电磁阀的通电阶段期间，通过在所述第二电流值与所述第三电流值之间交替而以通过所述第三电流值规定的振幅和规定的频率对所述线圈电流进行调制。
因此，根据本发明的方法的特征在于，借助于一通过对电磁线圈的电流调制产生的力调制来实现阀杆的稳定和振荡趋势的下降。这里，力调制的频率取决于所使用的电磁阀的固有频率。
在本发明的一个有利的改良方案中，根据所要求的电磁阀体积流量来设定调制电流振幅、即所述第三电流值。
根据本发明的方法既可以有利地用于在断电状态下完全打开的常开电磁阀，也可以用于在断电状态下完全关闭的常闭电磁阀。
附图说明
以下将参考附图更详细地说明和描述根据本发明的方法，在附图中：
图1示出了根据本发明的一个示例性实施例的、经调制的工作电流的时间-线圈电流图表，
图2示出了一测量图表用于说明以根据图1的工作电流通电的电磁阀的反应，
图3示出了一图表用于说明经调制的工作电流的振幅与所要求的体积流量的关系，
图4示出了一车轮压力-体积流量图表用于说明以根据图1的工作电流通电的电磁阀的可用工作范围，
图5示出了一布置在液压单元的阀块（Ventilblock）中的根据现有技术的常开电磁阀的详细图示，
图6示出了说明根据图5的电磁阀的从现有技术获知的通电阶段的时间-电流图表，以及
图7示出了一测量图表用于说明当以根据图6的工作电流通电时根据图5的电磁阀的反应。
具体实施方式
以下描述涉及已在说明书的背景技术部分中描述的、根据图5的常开电磁阀。
图1示出一根据本发明的通电阶段Tp，借助于该通电阶段控制电磁阀以使得其移动到部分打开的位置。在该通电阶段Tp前，电磁阀位于其关闭位置，并且在该位置通过一具有第一电流值I1的、下文称为关闭电流的线圈电流而被通电。
在通电阶段中，线圈电流下降至下文称为工作电流的第一电流值I2，并且以引向第三电流值I3的振幅A在一规定的频率下被调制。这样，在电磁阀中产生力调制，该力调制引起对阀杆运动的调制，但不会引起产生噪音的振荡，这一点在图2的图表a）和c）中示出。
在图2中，图表a）示出了三个通电阶段Tp1、Tp2和Tp3，每一者都具有与图1所示对应的经调制的工作电流。邻接的通电阶段对应于图7c）的图表的通电阶段。
图2的图表b）示出了在通电阶段Tp1、Tp2和Tp3期间通过经调制的工作电流产生的调制运动，但未发生如图7b）中出现的振荡。图2的图表a）示出了车轮制动器中相关的压力变化历程。
工作电流的电流调制的振幅A和频率借助于台架实验来优化，其中，根据图3的振幅A相当于根据图1的第三电流值I3与第二电流值I2之差。
根据图4的车轮压力-体积流量图表示出了根据本发明对常开电磁阀的控制的有利效果。根据所述图表，存在由于过低的体积流量而不可用的工作范围A1，而且还存在位于上部体积流量范围中且同样仅在有限的程度上可用的范围A2。
实际可用的起作用的工作范围位于它们之间并且包括范围B1、范围B2和范围B3。
范围B1形成一在功能和舒适性方面稳定的工作范围，该工作范围在根据图6的以已知方式被控制的常开电磁阀的情形中也存在并且其中不发生产生噪音的振荡。
如果电磁阀被以根据图1的方式通电，则另外获得了范围B2，其扩大了在功能和舒适性方面（稳定的）、即不产生噪音的范围。范围B3仅在功能上稳健，也就是说其中可能发生产生噪音的振荡。因此可以施行具有特定的分散范围/宽度范围的最优化的特性曲线K，其既在功能方面又在最低噪音产生方面都是最优化的。
Claims (4)
1.一种用于对液压系统——尤其是电控的机动车制动系统——中的压力进行控制的方法，在所述方法中
-借助于至少一个模拟式的电磁阀（10）来控制和/或调节所述压力或压力变化历程，
-为了将所述电磁阀（10）控制和/或调节到部分打开的状态，通过在至少一个第一电流值（I1）与至少一个第二电流值（I2）之间交替来对所述电磁阀的线圈电流（I）进行调制，以及
借助于与所述第一电流值（I1）对应的线圈电流（I）使所述电磁阀（10）保持在关闭状态下，
其特征在于：
-规定用于所述线圈电流（I）的第三电流值（I3），其中所述第三电流值（I3）介于所述第一电流值（I1）与第二电流值（I2）之间，以及
-在为了以所述第二电流值（I2）通电而规定的、所述电磁阀（10）的通电阶段（Tp1,Tp1,Tp1）期间，通过在所述第二电流值（I2）与所述第三电流值（I3）之间交替而以通过所述第三电流值（I3）规定的振幅（A）和规定的频率对所述线圈电流（I）进行调制。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
根据所要求的电磁阀（10）体积流量来设定所述第三电流值（I3）。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：
提供在断电状态下完全打开的电磁阀（10）。
4.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于：
提供在断电状态下完全关闭的电磁阀（10）。
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