CN105263770A - 用于控制机电式致动器的方法及控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于控制机动车制动系统的机电式致动器(1，2)的方法，其中，受控参量的尤其是被测量的实际值(P_Sys,Ist，F_Ist)应调整到预给定的给定值(P_Sys,Soll，F_Soll)，其中，基于所述给定值(P_Sys,Soll，F_Soll)和所述实际值(P_Sys,Ist，F_Ist)尤其是借助于第一控制器(19，20)求得第一致动器速度给定值(ω_{Akt,Soll,DR,Ctrl})，其中，基于第一致动器速度给定值和第二致动器速度给定值(ω_{Akt,Soll,DR,FFW,1})确定所述机电式致动器(1，2)的调节参量(ω_Akt,Soll，M_Akt,Soll)，其中，所述第二致动器速度给定值(ω_{Akt,Soll,DR,FFW,1})基于所述给定值和受控参量(P_Sys，F)与相应于机电式致动器的位置的参量(X_Akt)之间的预给定的关系(30，40)来求得。本发明还涉及一种用于机动车制动系统的机电式致动器(1，2)的控制装置。

Description

用于控制机电式致动器的方法及控制装置

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1前序部分的方法以及一种根据权利要求11前序部分的控制装置。

背景技术

在机动车技术中，“线控制动”制动系统越来越流行。液压式“线控制动”制动系统除了可由车辆驾驶员操作的制动主缸之外通常还包括可电控制的压力提供装置，借助于所述压力提供装置在“线控制动”运行方式中或者直接地或者经由制动主缸来操作车轮制动器。为了在“线控制动”运行方式中向车辆驾驶员传送适宜的踏板感觉，制动系统通常包括制动踏板感觉模拟装置，所述制动踏板感觉模拟装置例如与制动主缸作用连接。为了控制制动系统，设置有给定值发送器，所述给定值发送器例如分析处理一个或多个用于检测驾驶员制动期望(操作期望)的传感器的电信号，以便确定用于控制压力提供装置的给定值。但在这种制动系统中，压力提供装置也可不在驾驶员主动帮助的情况下基于电子信号来操作。所述电子信号例如可由电子稳定程序(ESC)或距离控制系统(ACC)输出，由此，给定值发送器基于所述信号确定用于控制压力提供装置的给定值。

WO2011/154275A1中描述了一种用于控制用于机动车的具有可电子控制的压力提供装置的电液式制动系统的方法，所述压力提供装置与可液压操作的车轮制动器连接。压力提供装置包括具有液压压力室的缸-活塞装置，所述缸-活塞装置的活塞可通过机电式致动器相对于静止位置移动。为了进行控制，确定作为输入参量输送给控制装置的预压力实际值和预压力给定值。缸-活塞装置由控制装置这样控制，使得预压力给定值在液压压力室中通过活塞的移动来调整。

另外，公知了具有至少一个可机电操作的车轮制动器的“线控制动”制动系统。例如由EP1611365B1获知一种用于机动车的可机电操作的盘式制动器的操作单元，所述盘式制动器设置在制动钳上，在所述制动钳中可受限制移动地设置有两个各与制动盘的侧面共同作用的摩擦衬，其中，摩擦衬之一可借助于操作元件通过操作单元直接地并且另一个摩擦衬通过由制动钳施加的反力的作用与制动盘进入配合，其中，操作单元由电动机、在作用上设置在电动机与操作元件之间的第一减速传动装置以及设置在电动机与第一减速传动装置的一部分之间的第二减速传动装置组成，其中，操作单元配置有电子控制单元，所述电子控制单元用于控制电动机。

DE102012200494A1中描述了一种用于控制制动系统的方法，所述制动系统具有可通过机电式致动器驱动的液压式缸-活塞装置作为压力提供装置。在此，根据所测量的压力实际值和预给定的压力给定值确定用于机电式致动器的调节参量。在存在特定条件的情况下，取代所测量的压力实际值确定计算的模型压力实际值并且基于模型压力实际值和预给定的压力给定值确定用于机电式致动器的调节参量。模型压力实际值在此根据预给定的线性函数由压力提供装置的当前位置来计算。预给定的线性函数因此被考虑用于计算作为替换方案的用于控制的压力实际值来取代所测量的压力实际值。该方法仅仅用于快速克服连接在压力提供装置上的车轮制动器的尤其是大的间隙。因此无法实现调节行为的精度的一般改善。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种用于控制机电式致动器的方法以及一种用于机电式致动器的控制装置，所述方法/所述控制装置可实现更精确地调整受控参量的预给定的给定值或者(时间上的)给定值变化曲线。

根据本发明，所述目的通过根据权利要求1的方法以及根据权利要求11的控制装置来实现。

本发明基于这样的构思：基于受控参量的给定值和实际值求得第一致动器速度给定值，基于受控参量的给定值和受控参量与相应于机电式致动器的位置的参量之间的预给定的关系求得第二致动器速度给定值，基于第一和第二致动器速度给定值确定用于机电式致动器的调节参量。第二致动器速度给定值由此是改善的速度预控制。

本发明提供与状况相匹配并且由此较快速并且更精确地设定给定值的优点。

根据本发明，一般而言，对于致动器位置理解为机电式致动器或者机电式致动器的一部分的位置或姿态或状态或被机电式致动器驱动的部件的位置或姿态或状态。例如致动器位置可以是电动机的转子方位角或旋转-平移传动装置的丝杠位置。在压力提供装置的通过机电式致动器驱动的活塞的情况下，致动器位置例如可以是活塞的位置。

根据本发明，对于相应于机电式致动器的位置的参量理解为与致动器位置单意地相关联的参量。相应于机电式致动器的位置的参量可以是致动器位置本身或与此联系的参量。在通过机电式致动器驱动的缸-活塞装置的情况下，相应的参量例如可以是压力提供装置的压力室的容积，所述容积通过缸的直径与致动器位置(或者说活塞位置)单意地相联系。在所列举的情况中，受控参量与相应于机电式致动器的位置的参量之间的预给定的关系例如可通过压力-活塞位置特性曲线或压力-容积特性曲线或压力-转子方位角特性曲线给出。

第一致动器速度给定值优选借助于第一控制器由给定值和实际值求得。

根据本发明的一个扩展构型，基于第一和第二致动器速度给定值确定第三致动器速度给定值。所述第三致动器速度给定值有利地作为输入参量输送给第二控制器。第二控制器特别优选是速度控制器。第三致动器速度给定值出于简化原因特别优选通过第一和第二致动器速度给定值的相加来形成。

第二控制器作为输出参量优选提供转矩给定值作为用于机电式致动器的调节参量。

根据本发明的方法的一个优选实施形式，由给定值借助于预给定的关系求得致动器位置给定值。

另外优选由致动器位置给定值求得第二致动器速度给定值。由此，于是可执行速度预控制。

为了改善所求得的致动器位置给定值的品质，给定值优选经滤波并且经滤波的给定值被考虑用于求得致动器位置给定值。

优选执行所求得的致动器位置给定值的升高限制。在此特别优选将致动器位置给定值的变化限制到第一控制器的每一采样时间最大的位置变化。

优选基于被限制的致动器位置给定值或基于致动器位置给定值的被限制的变化求得第一致动器速度。第一致动器速度可简单地通过被限制的致动器位置给定值的差分来确定。第一致动器速度也可简单地由致动器位置给定值的被限制的变化来确定，因为控制器回路的采样时刻是已知的。

为了适配控制，优选这样进行速度预控制的加权：第一致动器速度通过与比例因子相乘来加权。

根据本发明的一个优选扩展构型，执行第一致动器速度的速度限制。所述速度限制有利地根据致动器的转动方向来执行，由此，对于压力/力建立的情况可允许用于速度预控制的大的值，例如以便支持快速的间隙克服，而对于压力/力减低而言较小的值就足够。

优选基于被限制的致动器位置给定值或致动器位置给定值的被限制的变化或第一致动器速度求得第二致动器速度给定值。

本发明也涉及一种控制装置。

控制装置优选包括借以执行根据本发明的方法的装置。

根据本发明的控制装置的一个优选实施形式，第一控制器输出第一致动器速度给定值，第三致动器速度给定值和致动器速度实际值作为输入参量输送给第二控制器。

第二控制器优选输出致动器力矩给定值，由所述致动器力矩给定值确定用于控制致动器的第二致动器力矩给定值。第二致动器力矩给定值特别优选在考虑预给定的最小和最大力矩极限值的情况下来确定。

控制装置优选包括用于由给定值借助于预给定的关系计算致动器位置给定值的装置。在此，特别优选在给定值被考虑用于计算致动器位置给定值之前，给定值借助于滤波器滤波。有利地涉及低通滤波器。

也优选，设置有用于由致动器位置给定值确定第二致动器速度给定值的装置。

优选设置有用于所求得的致动器位置给定值的升高限制的装置。特别优选设置有用于将致动器位置给定值的变化限制到每采样步骤或者说采样时间最大的位置变化的装置。

另外优选，设置有用于在根据本发明的控制装置中由被限制的致动器位置给定值或由致动器位置给定值的被限制的变化计算第一致动器速度的装置。

附加地，根据本发明的控制装置的一个扩展构型，设置有用于使第一致动器速度与比例因子相乘的装置和/或用于限制第一致动器速度的装置。

根据本发明的方法或者根据本发明的控制装置优选用于控制可机电操作的车轮制动器的机电式致动器。

作为替换方案优选，根据本发明的方法或者根据本发明的控制装置用于控制具有至少一个可液压操作的车轮制动器的制动系统的机电式致动器。特别优选根据本发明的方法或者根据本发明的控制装置用于控制压力提供装置的机电式致动器。有利地涉及包括具有液压压力室的缸-活塞装置的压力提供装置，所述缸-活塞装置的活塞可通过机电式致动器移动。

在尤其是每一个车轮制动器与所属的压力室之间优选设置有可电控制的进入阀，车轮制动器可借助于所述进入阀与压力室液压分开。

优选尤其是每一个车轮制动器可通过可电控制的排出阀与压力介质储备容器连接。

附图说明

本发明的其它优选实施形式由从属权利要求和借助于附图进行的下述说明中得到。

附图示意性表示：

图1示出用于执行根据本发明的方法的电液式制动系统的原理线路图，

图2示出控制装置的基本结构的线路框图，

图3示出调节参量与机电式致动器的位置之间的示例性关系，以及

图4示出根据例子的控制装置的一个局部。

具体实施方式

图1中示意性示出了根据例子的用于机动车的用于执行根据本发明的方法的液压式制动系统的原理线路图。制动系统包括未示出的制动踏板和可电子控制的压力提供装置50，借助于所述压力提供装置可产生用于操作至少一个可液压操作的车轮制动器9的压力。制动踏板的操作或者驾驶员制动期望例如借助于合适的传感器来检测，并且压力提供装置50按照所检测的操作被电子地控制。根据例子，压力提供装置50通过具有液压压力室4和柱塞3的缸-活塞装置形成。柱塞3可借助于机电式致动器例如具有合适的传动装置2的电动机1移动，由此可调整液压压力室4中的压力。传动装置2有利地构造成旋转-平移传动装置、例如滚珠丝杠传动装置。车轮制动器9优选通过管路8、5与压力提供装置50的压力室4液压地可连接或连接。作为替换方案可考虑，车轮制动器通过管路与制动主缸或分离活塞装置的(输出)压力室液压地可连接或连接，其中，制动主缸或分离活塞装置的活塞可经由(输入)压力室/中间室通过压力提供装置操作(未示出，例如参见WO2008/025797A1或DE102009054985.4)。在所有情况中，压力要求P_Sys,Soll(其例如来自驶员或制动控制功能或驾驶员辅助系统)电子地借助于可电子控制的压力提供装置50转化成用于加载车轮制动器或者说通常车轮制动器9的系统压力P_Sys。为了在所述车轮制动器9上实现快速且精确的压力设定，车轮制动器9可通过管路与压力提供装置50的压力室4液压地连接。

另外，图1的根据例子的制动系统为了在车轮制动器9上进行制动压力调制而包括设置在管路5中的进入阀6以及排出阀7，其中，车轮制动器9在期望车轮制动压力减低的情况中可通过排出阀7与压力介质储备容器11连接。压力提供装置50的压力室4为了将压力介质从压力介质储备容器11补充抽吸到压力室4中而通过具有朝压力介质储备容器11的方向关闭的止回阀13的连接管路12与压力介质储备容器11连接。

在制动时，压力提供装置50的活塞3借助于电动机1从其静止位置15以位移S移动到位置14中，由此，确定体积的压力介质从压力室4通过管路5和最初打开的进入阀6移动到车轮制动回路8中并且由此移动到车轮制动器9中。由此，在车轮制动器9中在克服衬间隙之后产生制动压力。

可通过使活塞3朝静止位置15的方向回移而进行制动压力减低。但例如在防抱死制动控制(ABS：防抱死系统)的情况下所需的快速的制动压力减低也通过阀组合6、7来进行，其方式是在特定的时间内关闭进入阀6并且打开排出阀7。于是，压力介质从车轮制动器9通过管路8经由排出阀7和管路10流动到压力介质储备容器11中。压力减低的这种措施尤其是当压力室4与多个车轮制动器9连接时是有意义的，所述多个车轮制动器的制动压力应针对车轮各自地来控制。

图1中所示的制动系统基本上可通过将另外的管路5通到车轮制动回路8而扩展成包括任意多个车轮制动器9，其中，每个车轮制动器9优选具有进入阀6和排出阀7的各自的阀对。为了出于可靠性原因而提供制动系统的多回路时，压力提供装置也可包括两个或多个活塞3和两个或多个压力室4。对于乘用车，双回路是有意义的，其中，两个车轮制动器9分别与两个压力腔4之一连接。在设计压力调节阀时也可考虑作为替换方案的实施形式。

图1的根据例子的制动系统有利地包括呈压力传感器52形式的测量装置，用于检测压力提供装置50的(系统)压力P_Sys。通过测量装置52检测的压力实际值在下面用P_Sys,Ist标记。

此外，根据例子，设置有测量装置51，借助于所述测量装置检测压力提供装置50或者机电式致动器的位置，所述位置表征致动器1的以及由此压力提供装置50的活塞3的位置或姿态或状态。测量装置51例如可检测电动机1的转子方位角或旋转-平移传动装置的丝杠位置或活塞3离开其静止位置15的位移S。作为替换方案，压力提供装置50的位置也可由其它参量例如借助于模型来确定。机电式致动器(以及由此压力提供装置50)的相应的直接或间接确定的位置在后面用X_Akt来标记。

出于可靠性和快速故障识别的原因，测量参量X_Akt和/或测量参量P_Sys有利地冗余地求得。为此，相应的传感器51、52可构造得固有可靠，或可相应设置两个冗余的传感器。

此外，制动系统优选包括电子控制和调节单元，致动器位置X_Akt、所测量的压力实际值P_Sys,Ist和压力给定值P_Sys,Soll输送给所述电子控制和调节单元，并且在所述电子控制和调节单元中形成用于控制致动器1的调节参量。

每当驾驶员通过操作制动踏板来要求用于机动车的车轮制动器的一般制动压力时，有必要借助于调节行为来设定预给定的系统压力或者(时间上的)系统压力变化曲线P_Sys,Soll。除了驾驶员要求，压力要求也可通过辅助功能(例如ACC(自适应巡航控制)、HSA(坡道起步辅助)、HDC(坡道缓降控制)等)来提出，或者当车轮各自的特定的制动控制功能例如ABS(防抱死系统)、TCS(牵引力控制系统)或ESP(电子稳定程序)工作时提出。

辅助功能通常要求用于全部车轮制动器9的全局制动压力，类似于驾驶员借助于用制动踏板触发的基本制动。在这些情况中，压力在进入阀6打开的情况下在全部车轮制动回路8处同样地通过活塞3的前移来产生。

关于待设定的系统压力或者压力变化曲线的动态性应追求的是：在致动器1、2的可提供的动态性的范围内，所提出的压力要求P_Sys,Soll与压力室4中出现的(系统)压力P_Sys,Ist之间的尽可能小的时间延迟。这尤其是适用于当致动器1、2在压力要求开始时处于其静止位置15中并且因此为了设定所要求的压力首先必须克服车轮制动器9的衬间隙时。在此，致动器首先将与所使用的车轮制动器9的尺寸和所设定的衬间隙相关的压力介质体积从压力室4移动到车轮制动器9中，以便使衬贴靠在制动盘上。但在该过程期间在车轮制动器9中仍不建立制动压力。

以上所述也可应用于用于操作机电式车轮制动器的机电式致动器。在可机电操作的车轮制动器中，机电式致动器根据例子包括电动机、旋转-旋转传动装置以及旋转-平移传动装置。操作元件例如活塞通过机电式致动器被压向摩擦衬之一，由此，在克服衬间隙之后摩擦衬被3待制动元件、例如制动盘并且施加制动作用力F。取代用于电液式制动系统的压力提供装置的上述(系统)压力P_Sys,Soll，对于每个机电式车轮制动器于是预给定一给定力或者给定制动作用力F_Soll或者(时间上的)给定力变化曲线。在此也应追求所提出的(制动作用力)力要求F_Soll与车轮制动器上出现的(制动作用力)力F_Ist之间的尽可能小的时间延迟。车轮制动器的力实际值F_Ist可测量(例如借助于力传感器)，或者也可另外例如借助于模型确定。

因此，本发明涉及一种用于控制机动车制动系统的机电式致动器的方法，其中，受控参量的实际值、例如(系统)压力实际值P_Sys,Ist或(制动作用力)力实际值F_Ist要设定于预给定的给定值、例如(系统)压力给定值P_Sys,Soll或(制动作用力)力给定值F_Soll。

下面示例性以(系统)压力作为受控参量详细描述本发明。所给出的描述可简单地转用于作为受控参量的(制动作用力)力。

图2中示出了控制装置的基本结构的框图，如由DE102012200494A1本身公知的那样，并且适用于设定所要求的系统压力或者压力变化曲线P_Sys,Soll。

涉及压力控制器20，致动器转速控制器(速度控制器)21在中间连接有另外的电路元件23至25的情况下连接在所述压力控制器下游。在此，在减法元件19中执行的减法的结果或者说所要求的压力给定值P_Sys,Soll与当前存在的压力实际值P_Sys,Ist之间的偏差ΔP_Sys输送给压力控制器20。压力控制器20通过预给定一给定转速ω_{Akt,Soll,DR,Ctrl}来控制偏差ΔP_Sys，即压力控制器20的输出参量是用于致动器速度(致动器转速)的第一给定值ω_{Akt,Soll,DR,Ctrl}。用于给定压力P_Sys,Soll的值由上级的控制装置或调节装置预给定(未示出)。压力实际值P_Sys,Ist相应于图1中示出的压力提供装置50的压力室4中产生的压力值。压力实际值P_Sys,Ist例如借助于压力传感器52测量。作为控制器响应特性，比例工作控制器(P控制器)通常足够。

为了提高压力控制器动态性，设置有速度预控制装置。除了(压力)控制器的给定转速ω_{Akt,Soll,DR,Ctrl}(第一致动器速度给定值)，速度预控制计算模块22由压力给定值P_Sys,Soll通过差分例如借助于差分滤波器和用放大因子的加权来确定附加分量ω_{Akt,Soll,DR,FFW}(第二致动器速度给定值)。在加法元件23中形成两个致动器转速给定值分量ω_{Akt,Soll,DR,FFW}和ω_{Akt,Soll,DR,Ctrl}的总和。所述总和被输送给限制函数24以便被限制到最小或者最大允许的给定转速(ω_Min，ω_Max)。例如最大允许的给定转速(ω_Min，ω_Max)可在取值上大小相同。

一般而言，部件19、20、22、23和24也简称为压力控制器或者压力控制装置20。

输出参量是用于致动器速度(例如电机转速)ω_Akt,Soll的第三给定值，所述第三给定值作为输入参量输送给转速控制器21。通常具有比例积分(PI)特性的转速控制器21的其它输入参量是致动器的实际转速ω_Akt,Ist，所述实际转速通常由出于换向目的而在测量技术上可提供的致动器位置X_Akt求得。根据例子，被限制的致动器转速给定值ω_Akt,Soll在另一个减法元件25中与致动器转速实际值ω_Akt相比较以便形成致动器转速给定值差Δω_Soll。致动器转速给定值差Δω_Soll作为输入参量输送给转速控制器21，所述转速控制器的输出参量相应于由致动器施加的转矩的给定值M_{Akt,Soll,Ctrl}。最后，转矩给定值M_{Akt,Soll,Ctrl}在第二限制模块26中被限制到最小或者最大允许的力矩值，并且结果M_Akt,Soll传输给致动器的控制电子装置。

在可机电操作的制动器的机电式致动器的情况下，图2中使用(制动作用力)力F来取代压力P_Sys并且压力控制器20通过相应的力控制器来替代。

图3示意性示出了受控参量与机电式致动器的位置之间的示例性关系。示出了示例性的静态的特性曲线30，用于压力室4中的压力P_Sys与致动器位置X_Akt之间的关系，所述致动器位置也相应于图1中所示的活塞位移S。根据特性曲线30的非线性，图2中所示的压力控制器的调节参量——尤其是在压力或者压力要求小的区域中直到相应于部分制动区域的压力——小于基于特性曲线所需的。图2中所示的速度预控制装置22分析处理给定压力的变化并且将其作为给定转速分量，所述速度预控制装置不考虑：为了在下部的压力区域、即特性曲线的非线性部分中设定所要求的压力变化曲线，需要致动器位置X_Akt的与较高的压力区域相比明显大并且由此快速的变化，在所述较高的压力区域中图3中所示的制动特性曲线明显陡峭且几乎线性地延伸。这种特性当为了在车轮制动器松开时降低残余制动力矩而设定相对大的衬间隙时也是重要的。

在可机电操作的制动器的机电式致动器的情况中，可给出与特性曲线30相应的例如非线性的特性曲线40，该特性曲线例如描述(制动作用力)力F与致动器位置X_Akt之间的关系。

为了消除上述问题，根据例子，提供一种用于控制机电式致动器的方法，其中，由受控参量的给定值、例如压力给定值P_Sys,Soll借助于受控参量与致动器位置(或者与致动器位置相对应的参量、例如压力介质体积)之间的预给定的关系求得用于速度预控制的第二致动器速度给定值。由受控参量的给定值有利地借助于受控参量与致动器位置(或者说与致动器位置相对应的参量)之间的预给定的关系确定致动器位置给定值X_Akt,Soll，所述致动器位置给定值然后被用来确定用于机电式致动器的调节参量。根据例子，由所求得的致动器位置给定值X_Akt,Soll求得第二致动器速度给定值ω_{Akt,Soll,DR,FFW,1}，所述第二致动器速度给定值然后被用于速度预控制。

用于消除上述问题的示例性控制器结构借助于图4来描述，图4示出了示例性的控制装置的一个局部。图4中示出了示例性的功能块220“计算速度预控制”，该功能块替代图2中的已知的功能块22。根据功能块220，被预控制的致动器速度(即第二致动器速度给定值)不再由用因子加权的给定压力变化来确定(如框22中)，而是由用压力给定值P_Sys,Soll求得的致动器位置给定值S_Akt,Soll来确定，在确定所述致动器位置给定值时，表征制动系统的特性曲线30被考虑用于压力室4中的压力P_Sys与致动器位置X_Akt之间的关系。被预控制的致动器速度由此基本上相应于维持给定压力梯度所需的体积流量并且由此相应于由此得到的致动器转速。

该示例性的方法或者示例性的控制装置是基于：在第一控制器(压力控制器)的每个回路k中，对于该采样时刻所要求的给定压力P_Sys,Soll(k)首先借助于压力P_Sys与致动器位置X_Akt之间的预给定的特性曲线30(即通过制动器特性曲线所确定的函数)换算成相应的致动器给定位置X_Akt,Soll(k)(图4中的框46)。致动器给定位置X_Akt,Soll(k)然后被输送给升高限制函数。

为了在计算预控制转速ω_{Akt,Soll,DR,FFW,1}(即第二致动器速度给定值)时使干扰影响最小，根据例子，用于所要求的给定压力P_Sys,Soll的信号首先在框42中低通滤波。

升高限制函数41在考虑每控制器20的采样时刻最大可设定的位置变化ΔX_Max的情况下将所计算的致动器给定位置X_Akt,Soll(k)的变化曲线限制到值X_Akt,Lim(k)。最大可设定的位置变化ΔX_Max例如由可提供的致动器动态得到。

被限制的值X_Akt,Lim(k)可选择性地(图4中虚线所示)输出并且因此另作他用。在图2的其余的控制装置中不需要使用X_Akt,Lim(k)。

根据例子，在升高限制函数41中，致动器位置给定值X_Akt,Soll的在框41a中由当前时间步骤k和先前时间步骤k-1的致动器位置给定值的差形成的变化ΔX(k)在框41b中被限制于最大的位置变化(ΔX_Max，ΔX_Min)。被限制的变化用ΔX_Lim(k)标记。

用于每控制器回路的最大的位置变化ΔX_Max的值有利地由用于最小或者最大允许的致动器给定速度或者说转速ω_Min、ω_Max(参见图2)以及可能情况下在考虑致动器的传动装置2和采样时间T₀的情况下确定，压力控制器20以所述采样时间工作。

用于致动器给定位置的变化ΔX_Lim(k)的在升高限制函数41的范围内求得的值是致动器位置的对于当前采样步骤待要求的变化，因此根据例子被用于计算速度预控制ω_{Akt,Soll,DR,FFW,1}。

在框43中，由用于致动器给定位置的变化ΔX_Lim(k)的所求得的值确定与值ΔX_Lim(k)相应的致动器速度或者说电机转速(所谓的第一致动器速度)ω_Lim。

作为替换方案(图4中未示出)，升高被限制的致动器位置X_Akt,Lim(k)也可被考虑用于计算第一致动器速度(电机转速)ω_Lim，例如其方式是对致动器位置X_Akt,Lim(k)进行差分。

根据例子，借助于例如可取0与1之间的值的比例因子λ_FFW在框44中进行速度预控制的加权。这确定了速度预控制干涉压力控制器20的程度或者速度预控制在压力控制器的调节任务中支持所述压力控制器的程度。在此，比例因子λ_FFW＝1意味着致动器速度接通执行到100％。根据例子，第一致动器速度ω_Lim被乘以比例因子λ_FFW。

有利地在框45中设置有转速限制函数(ω_Min,FFW，ω_Max,FFW)，所述转速限制函数可实现信号的对于每个转动方向不同的限制。这例如意味着ω_Max,FFW的数值可不等于ω_Min,FFW的数值。由此可实现在所要求的压力建立时尤其是为了支持快速的间隙克服而可允许用于速度预控制的非常大的值，而对于压力减低而言较小的最大值就足够。在此，根据例子存在

0<ω_Max,FFW≤ω_Max

并且

ω_Min＝-ω_Max≤ω_Min,FFW<0

原则上，框45的转速限制函数(ω_Min,FFW，ω_Max,FFW)与框24的转速限制函数(ω_Min，ω_Max)无关。

根据例子，与比例因子相乘的致动器速度λ_FFW*ω_Lim(所谓的第二致动器速度)被进行转速限制。

转速限制函数45的——以及由此示例性的功能框“计算速度预控制”的——输出参量是第二致动器速度给定值ω_{Akt,Soll,DR,FFW,1}(k)(用于压力控制器20的预控制分支中的给定转速的值)，所述第二致动器速度给定值作为附加分量(取代图2中所示的信号ω_{Akt,Soll,DR,FFW})叠加在第一致动器速度给定值ω_{Akt,Soll,DR,Ctrl}(控制器20的给定转速)上。

该示例性的方法对于计算所基于的表征制动系统的特性曲线30中的参数波动而言稳定，因为虽然所要求的压力换算成致动器位置，但对于速度预控制的实际确定仅考虑致动器位置的变化。此外，可通过参数变化进行的过强的预控制可通过合适地确定/选择比例因子λ_FFW来避免，其方式是放弃100％加权，取而代之选择较小的因子。

在可机电操作的制动器的机电式致动器的情况下，图4中使用(制动作用力)力F而不是压力P_Sys，并且取代压力-位移特性曲线30在框46中设置有特性曲线40，该特性曲线描述(制动作用力)力F与致动器位置X_Akt之间的关系。

本发明提供了控制方案的以下优点：改善了预给定的系统压力/(制动作用力)力的设定，以及在考虑制动特征的非线性特性的情况下借助于制动系统中的电机驱动的致动器在所要求的制动压力变化曲线/(制动作用力)力变化曲线中提高了曲线精确度。由此，在可提供的致动器动态的范围内，所提出的压力/力要求的变化曲线与出现的压力或出现的(制动作用力)力之间的时间延迟尽可能小。

本发明的另一个优点在于，确保了尽可能快速地克服制动衬间隙，由此，在被加载的车轮制动器中压力/力要求的提出与压力/力建立的开始之间的时间尽可能短。这尤其是当所设定的间隙在车轮制动器松开时为了降低残余制动力矩而相对大时有意义。

Claims (15)

1.一种用于控制机动车制动系统的机电式致动器(1，2)的方法，其中，受控参量的尤其是被测量的实际值(P_Sys,Ist，F_Ist)根据该方法应被调整到预给定的给定值(P_Sys,Soll，F_Soll)，其中，基于所述给定值(P_Sys,Soll，F_Soll)和所述实际值(P_Sys,Ist，F_Ist)尤其是借助于第一控制器(19，20)求得第一致动器速度给定值(ω_{Akt,Soll,DR,Ctrl})，并且基于所述第一致动器速度给定值和第二致动器速度给定值(ω_{Akt,Soll,DR,FFW,1})确定用于所述机电式致动器(1，2)的调节参量(ω_Akt,Soll，M_Akt,Soll)，其特征在于：所述第二致动器速度给定值(ω_{Akt,Soll,DR,FFW,1})基于所述给定值和所述受控参量(P_Sys，F)与相应于所述机电式致动器的位置的参量(X_Akt)之间的预给定的关系(30，40)来求得。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：基于所述第一和第二致动器速度给定值(ω_{Akt,Soll,DR,Ctrl}，ω_{Akt,Soll,DR,FFW,1})尤其是通过相加(23)确定第三致动器速度给定值(ω_Akt,Soll)，所述第三致动器速度给定值尤其是作为输入参量被输送给第二控制器(25，21)、尤其是速度控制器。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：由所述给定值借助于所述预给定的关系(30，40)求得致动器位置给定值(X_Akt,_Soll)(46)。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述给定值被滤波(42)，并且经滤波的给定值被用于求得所述致动器位置给定值(X_Akt,_Soll)。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于：由所述致动器位置给定值(X_Akt,_Soll)求得所述第二致动器速度给定值(ω_{Akt,Soll,DR,FFW,1})(46，41，43，44，45)。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的方法，其特征在于：执行所求得的致动器位置给定值(X_Akt,_Soll)的升高限制(X_Akt,Lim)(41，41a，41b)，尤其是通过将所述致动器位置给定值(X_Akt,_Soll)的变化(ΔX)限制(ΔX_Lim，41b)到所述第一控制器的每一采样时间最大的位置变化(ΔX_Max)来实施所述升高限制。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：基于被限制的致动器位置给定值(X_Akt,Lim)或致动器位置给定值的被限制的变化(ΔX_Lim)求得第一致动器速度(ω_Lim)(43)。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述第一致动器速度(ω_Lim)通过与比例因子(λ_FFW)相乘而被加权(44)。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于：执行尤其是被加权的第一致动器速度(ω_Lim)的速度限制(45)，其中尤其是，所述速度限制根据所述致动器的转动方向来执行。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的方法，其特征在于：基于所述被限制的致动器位置给定值(X_Akt,Lim)或所述致动器位置给定值的被限制的变化(ΔX_Lim)或所求得的第一致动器速度(ω_Lim)来求得所述第二致动器速度给定值(ω_{Akt,Soll,DR,FFW,1})。

11.一种用于机动车制动系统的机电式致动器(1，2)的控制装置，受控参量的尤其是被测量的实际值(P_Sys,Ist，F_Ist)应借助于该控制装置调整到预给定的给定值(P_Sys,Soll，F_Soll)，该控制装置包括第一控制器(19，20)和连接在所述第一控制器下游的第二控制器(25，21)、尤其是速度控制器，所述预给定的给定值和所述实际值作为输入参量被输送给所述第一控制器，其中，由借助于所述第一控制器确定的第一致动器速度给定值(ω_{Akt,Soll,DR,Ctrl})和第二致动器速度给定值(ω_{Akt,Soll,DR,FFW,1})尤其是通过相加(23)确定第三致动器速度给定值(ω_Akt,Soll)，其特征在于：所述第二致动器速度给定值(ω_{Akt,Soll,DR,FFW,1})基于所述给定值(P_Sys,Soll，F_Soll)和所述受控参量(P_Sys，F)与相应于所述机电式致动器的位置的参量(X_Akt)之间的预给定的关系(30，40)来确定(46，41，43，44，45)。

12.根据权利要求11所述的控制装置，其特征在于：设置有用于由所述给定值(P_Sys,Soll，F_Soll)借助于所述预给定的关系(30，40)计算致动器位置给定值(X_Akt,Soll)的装置(42，46)，尤其是，设置有用于由所述致动器位置给定值(X_Akt,Soll)确定所述第二致动器速度给定值(ω_{Akt,Soll,DR,FFW,1})的装置(41，43，44，45)。

13.根据权利要求12所述的控制装置，其特征在于：设置有用于所求得的致动器位置给定值(X_Akt,Soll)的升高限制的装置(41，41a，41b)，尤其是用于将所述致动器位置给定值(X_Akt,_Soll)的变化(ΔX)限制到第一控制器的每一采样时间最大的位置变化(ΔX_Max)的装置(41b)。

14.根据权利要求13所述的控制装置，其特征在于：设置有用于由被限制的致动器位置给定值(X_Akt,Lim)或由所述致动器位置给定值的被限制的变化(ΔX_Lim)计算第一致动器速度(ω_Lim)的装置(43)。

15.根据权利要求14所述的控制装置，其特征在于：设置有用于将所述第一致动器速度(ω_Lim)与比例因子(λ_FFW)相乘的装置(44)和/或用于限制所述第一致动器速度(ω_Lim)的装置(45)。