CN111886164B - 用于调节能够电子操控的马达的驱动功率的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于调节能够电子操控的马达（30）的驱动功率（I）的方法，该马达用于驱动机动车的电子的能够滑转调节的助力制动系统（10）的压力产生器（32）。柱塞单元（32）在助力制动系统（10）中用作压力产生器，以便给所连接的制动回路（A、B）的车轮制动器（12）供应处于压力下的压力介质。在此，在特定情况下出现不期望的压力过高。为了避免这种压力过高而根据本发明提出，根据压力形成阀（42）的操控信号来执行（步骤S3：是）对于用于驱动压力产生器（步骤S4）的马达（30）的驱动功率（I）的调节，该操控信号控制车轮制动器（12）与助力制动系统（10）的制动回路（A、B）之一之间的传导压力介质的连接。

Description

用于调节能够电子操控的马达的驱动功率的方法

技术领域

本发明基于用于调节可电子操控的马达的驱动功率的方法，该马达用于驱动机动车的能够滑转调节的助力制动系统的压力产生器。

背景技术

用于机动车的能够电子滑转调节的助力制动系统由现有技术已知。在图1中示例性地示出了这种已知的助力制动系统10的液压布线图。该助力制动系统包括一个由柱塞缸40组成的柱塞单元作为压力产生器32，柱塞38可运动地或可移动地容纳在该柱塞缸中，并且该助力制动系统包括用于驱动柱塞38的马达。马达是电动马达30，该电动马达可由控制器28电子地操控并且该电动马达的驱动功率可通过由电子控制器28输出给该电动马达的电流强度来确定。该马达具有如下输出轴，输出轴的旋转运动由后置的传动机构36转换成柱塞38的平移运动。

向前的柱塞38将柱塞缸40中存在的压力介质在形成压力介质压力的情况下挤到制动回路A、B中，所述制动回路连接到柱塞单元32上。后者示例性地分别与两个车轮制动器12接触，所述车轮制动器通过被排挤的压力介质来致动。在每个所连接的车轮制动器12前面连接着一个可电子操控的压力形成阀42。压力形成阀42控制车轮制动器12与所配属的制动回路A、B之间的压力介质连接，其方式为，所述压力形成阀中断或调控这种压力介质连接，即部分或完全将其打开，并且通过这种方式来决定在车轮制动器12处存在的压力。通过该压力来调整由车轮制动器12产生的制动力，利用该制动力最终使车辆制动。在此，制动力由电子控制器28适配于当前在机动车的配属于车轮制动器12的车轮与行车道之间存在的滑转率。倾向于抱死的车轮由车轮转速传感器48予以识别，所述车轮转速传感器检测车轮的旋转速度并且为了分析而将其进一步向电子控制器28报告。

为了能够特别快速地在车轮制动器12中形成制动压力并因此实现车辆的尽可能短的制动行程，柱塞单元32的电动马达30由电子控制器28原则上以高的驱动功率运行并因此以较高的电流强度通电。输出轴与之相应地快速旋转，驱动柱塞38快速地向前运动，并且所产生的压力以及每时间单位输送的压力介质的量相应地变高。

然而，当车轮制动器12中的制动压力如此强地上升，使得配属的车轮面临抱死的危险时，在柱塞38的传动系中的高动态性可以证明是不利的。在这种情况下，压力形成阀42闭锁在相关的车轮制动器12和制动回路A、B之间的传导压力介质的连接，从而在车轮制动器12中的制动压力不再能进一步上升。

通过液压地使一个或可能是多个车轮制动器12与制动回路A、B脱耦来提高其刚性，因为由此也必然不再提供车轮制动器12的相应的制动钳的机械弹性。因此，柱塞运动的动能以及在柱塞单元32的驱动装置中的动能在制动回路A、B中产生不期望的压力过高时起作用，这给压力加载的部件加荷并且因此可能对这些部件的机械寿命产生负面影响。

避免制动回路A、B中的压力峰值或压力过高尽管可以通过一般性地降低由电动马达30输出的驱动功率来实现，也就是说通过降低输送给电动马达30的电流强度，但这样做的缺点是，即使不需要担心对于车辆的车轮之一的抱死风险，也会使压力形成动态性以及由此使车辆的制动行程变差。

在该背景下，本发明的任务在于，提出一种方法，该方法能够使得助力制动系统10以良好的压力形成动态性运行，但是仍然防止在该助力制动系统的选定的运行状态中产生不期望的压力过高。

发明内容

与此相对，根据本发明提出一种用于调节柱塞单元的可电子操控的电动马达的驱动功率的方法，该马达用于驱动机动车的能够滑转调节的助力制动系统的压力产生器，其中所述助力制动系统包括至少一条制动回路，所述制动回路包括至少一个能够压力介质加载的车轮制动器，并且其中在所述车轮制动器的前面连接有能够电子操控的压力形成阀，所述压力形成阀根据电子控制器的操控信号来控制所述车轮制动器与制动回路的传导压力介质的连接，其中根据到所述压力形成阀上的操控信号来执行所述马达的驱动功率的调节。该方法具有如下优点，即根据该方法调节的助力制动系统具有高的压力形成动态性，而当制动回路的刚性增加或当制动回路的刚性的增加不久即将来临时，在制动回路中不出现压力过高。

根据本发明，为此根据配属于车轮制动器的压力介质控制阀的操控信号来执行驱动马达的驱动功率的调节。

本发明基于这样的认识，即从所述压力形成阀的操控信号中可以推导出，车轮制动器与制动回路的传导压力介质的连接当前是否是打开的，刚好由所述压力形成阀关闭还是已经关闭。因为此外只有当车辆的配属于相应的车轮制动器的车轮抱死或者至少面临抱死危险时才由电子控制器来操控压力形成阀，所以可以从这些信息中间接地推断出制动回路的刚性。在提高或者预期提高制动回路的刚性时，则可以通过限制由助力制动系统的电子控制器向驱动马达输出的电流强度来降低柱塞机构的电动马达的驱动功率，并且因此及时地抑制出现的压力过高的产生。

关于车轮的即将面临的抱死倾向的信息由车辆制动系统的车轮转速传感器提供。这些车轮转速传感器对于执行电子滑转调节而言是不可缺少的，并且在滑转调节的助力制动系统中本来就存在。因此，本发明所基于的方法在控制技术上可在电子控制器中实现并且不需要附加的制动硬件部件。

此外，根据本发明的方法保护现有的制动硬件部件免受机械过载，由此提高其使用寿命并且起到降低车辆制动系统的运行噪声的作用。此外，本发明允许使用成本更低廉的、更高转动的、结构长度更小的电动马达作为压力产生器的驱动马达。

本发明的其它优点或有利的改进方案由下面的说明中得出。

有利地，只有当在一条制动回路或多条制动回路中存在的压力大于50 巴的阈值时，才执行驱动功率与压力形成阀的操控信号的匹配，因为在该阈值之下在制动回路中通过其刚性的上升可能产生的压力过高对制动硬件部件没有损害性作用并且因此在该压力范围中引入高的压力形成动态性的优点。

驱动马达的驱动功率以有利的方式分阶段或多步骤地从最大值降低到最小值，其中，相应的步骤或阶段与制动回路的当前刚性相关。驱动功率的最大值在制动回路的刚性最小时被输出并且最小值在制动回路的刚性最大时被输出。如果所有连接的车轮制动器都传导压力介质地与制动回路连接，则制动回路的刚性最小，而如果所连接的车轮制动器不再传导压力介质地连接，则存在制动回路的最大刚性。驱动功率的最小值意味着，输送给驱动马达的电流强度刚好足以补偿在制动回路中可能出现的压力介质泄漏或与之相关的压力下降。因为压力介质泄漏本质上极其小，所以必要时驱动马达的通电并且由此其驱动功率也可以为零。

附图说明

在下面的说明中参照附图1和2中的图示详细说明根据本发明的方法。

图1示出了机动车的能够电子滑转调节的助力制动系统的液压布线图。

在图2中借助流程图示出了根据本发明的方法。

具体实施方式

在图1中示出的助力制动系统10被设置用于电子地调节在机动车的装备有车轮制动器12的车轮上的滑转率。该助力制动系统尤其包括可由驾驶员致动的并且通过压力介质容器14来供应液压压力介质的主制动缸16以及两条彼此分开的制动回路A、B，所述制动回路传导压力介质地与该主制动缸16接触。通过致动所述主制动缸16的致动元件18，驾驶员预先给定制动愿望，方法是驾驶员克服活塞弹簧的复位力来移动所述主制动缸16的内部中的制动活塞并且在此将压力介质从至少一个由所述制动活塞之一所限定的压力介质腔中排挤出去。在正常条件下，也就是说在助力制动系统的正常状态下，从主制动缸16中排挤出去的压力介质到达被称为踏板行程模拟器20的缸/活塞组件中并且在被模拟器活塞密封的模拟器腔中得到缓冲。压力介质到踏板行程模拟器20中的流入和流出可以通过可电子操控的模拟器控制阀22来控制，该模拟器控制阀布置在主制动缸16和踏板行程模拟器20之间的管路连接部中。在此涉及具有两个液压接头的换向阀，该换向阀通过电子操控从常闭的基础位置切换到通流位置中。流出到踏板行程模拟器20中的压力介质能够实现主制动缸16的致动元件18的致动行程。

因此，在主制动缸16被致动到连接到该主制动缸16上的制动回路A、B中的情况下没有形成制动压力，设置有如下回路分离阀24，所述回路分离阀在助力制动系统10的无干扰的正常运行状态中中断主制动缸16与制动回路A、B的压力介质连接部。这些回路分离阀24也具有两个液压接头，然而与模拟器控制阀22的区别在于，它们分别可以从正常通流的基础位置切换到闭锁位置中。

主制动缸16的致动元件18的致动行程借助于至少一个行程传感器26来检测并且传递到助力制动系统10的电子控制器28上。该电子控制器28从行程信号中测定用于驱动柱塞单元32的电动马达30的操控信号，该柱塞单元与主制动缸16并联并且在回路分离阀24的下游连接到制动回路A、B上。柱塞单元32与制动回路A、B的液压连接可通过柱塞控制阀34来调节。这些柱塞控制阀34与模拟器控制阀22一样是常闭的并且能够通过电子操控分别切换到通流位置中。它们也具有两个压力介质接头。

在电动马达30与柱塞单元32之间存在传动机构36。该传动机构将电动马达30的旋转运动转换成柱塞38的轴向运动。如此被驱动的柱塞38在柱塞缸40中向前（在图1中向左）运动并且将存储在柱塞缸40中的压力介质穿过打开的柱塞控制阀34排挤到制动回路A、B中。在此，在制动回路A、B进行制动压力的形成，其中，该制动压力的大小与主制动缸16的致动元件18的致动行程相关联。

为了使制动压力与机动车的车轮上的当前的滑转率相匹配，为每个车轮分配有分别由一个压力形成阀42和一个压力下降阀44构成的压力调制机构。压力形成阀42是常开比例阀，其控制压力介质流入到车轮的车轮制动器12中并且因此控制该车轮制动器12中的制动压力形成，而压力下降阀44设计为常闭的切换阀并且控制压力介质从车轮制动器12流出回到制动回路A、B中。从车轮制动器12流出的压力介质通过共同的回流部46流回到主制动缸16的压力介质容器14中。

柱塞缸40通过由止回阀控制的管路连接部41连接到所述回流部46上并且由此与压力介质容器14处于传导压力介质的连接中。如果柱塞38由于对于其驱动装置的相应操控而移入柱塞缸40中、即在图2中向右，则柱塞缸40的容积增大，并且压力介质通过该管路连接部41从压力介质容器14流回到柱塞缸40中。

根据图1的助力制动系统以功能良好的状态和未通电的基础位置（静止状态）示出，也就是说，在装备有该助力制动系统的车辆起动时，所阐释的阀占据其各自的开关位置。在该开关位置中，模拟器控制阀22、柱塞控制阀34和压力下降阀44打开，而回路分离阀24和压力形成阀42闭锁。

如果驾驶员现在通过致动主制动缸16的致动元件18来触发制动过程，那么压力介质从主制动缸16流入到踏板行程模拟器20中，并且致动元件18实施由行程传感器26检测到的致动行程。该致动行程被传递到电子控制器28上并且在那里转换成用于柱塞单元32的电动马达30的操控信号。如此被驱动的柱塞38将压力介质排挤到制动回路A、B中并且该压力介质通过现在打开的压力形成阀42进入到车轮制动器12中。

因为在压力形成阀42打开的同时已经使得压力下降阀44关闭，在车轮制动器12中形成与主制动缸16的致动元件18的致动行程相关联的制动压力，该制动压力使配属的车轮制动。

车轮与行车道之间存在的滑转率在此决定可由车轮制动器12传递的制动功率并且由此决定还可传递的制动压力。如果车轮在低的滑转率或高的制动压力下面临抱死的危险，则压力形成阀42关闭并且压力下降阀44打开，以便将车轮制动器12中存在的制动压力降低到相关车轮仍在滚动的水平。抱死的车轮的状态由车轮转速传感器48来识别并且为了相应地匹配所述压力形成阀42或者所述压力下降阀44的操控而传输给所述电子控制器28。

随着压力形成阀42的关闭，相关的制动回路A、B的机械弹性强制性地减小，因为脱耦的车轮制动器12的构件弹性现在不再可用。这会导致，存在于柱塞单元32的驱动装置中的动能在相关的制动回路A、B中引起压力过高或压力峰值，这导致到压力负荷的部件上的不期望的反作用。根据本发明，当柱塞单元32的驱动功率由电子控制器28来予以降低时，一旦控制器28产生一个操控信号或者说将其发出（absetzen）到其中一个压力形成阀42上，通过该压力形成阀将这些迄今为止打开的压力形成阀42切换到其关闭位置中，也就是说一旦其中一个压力形成阀42在制动过程期间被电子操控，以便抵消在所分配的车轮制动器12中的进一步压力形成，就可以避免这种反作用。直至该时间点，柱塞单元32以如下驱动功率工作，该驱动功率在同时高的制动压力的情况下提供高的压力介质流。所形成的车辆减速与之相应地高或者说车辆的制动行程与之相应地短。

已经阐释的方法在图2中再次以图形的方式示出。

在开始S所述方法之后，在第一方法步骤S1中对由柱塞单元32在制动回路A、B中产生的制动压力借助于回路压力传感器50予以测量并且将测量结果输送给助力制动系统10的电子控制器28。然后，在步骤S2中，控制器10检查所产生的制动压力是否高于或低于在电子控制器10中可应用特定地加以存储的边界值52。该边界值52表明这样的阈值，在该阈值之下即使在车轮制动器12脱耦的情况下，柱塞驱动装置的动能也不引起压力过高，该压力过高可能在制动回路A、B的压力加载的部件上导致损坏。

如果低于边界值52，则该方法结束并且在稍后的时间点予以重复（路径54）。

相反，如果超过边界值（路径56），当制动回路A、B的弹性减小并且电子控制器28因此降低柱塞单元32的电动马达30的驱动功率时，一旦借助于所述车轮转速传感器48的相应的信号识别到了制动回路A、B的车轮面临抱死危险，或者说一旦根据步骤S3的查询已经查明，由所述电子控制器28向所述车辆制动系统10的压力形成阀42之一产生或者说发出了操控信号，则存在有损害性的压力过高的危险。

如果制动回路A、B具有多个连接到其上的车轮制动器12，则柱塞单元32的驱动功率可以由电子控制器28在多个阶段中予以取消，如在步骤S4中所示，并且也就是说，在第一阶段中，如果通过操控所配属的压力形成阀42而使所连接的第一车轮制动器12与控制动回路A、B脱耦并且在至少一个第二阶段或者最后一个阶段中使其脱耦，如果所有连接到制动回路A、B上的车轮制动器12由电子控制器28通过操控其压力形成阀42而脱耦。

一旦制动回路A、B的弹性再次增加，其方式为，通过取消向其压力形成阀42的操控信号来再次打开一个或多个压力形成阀42 （根据步骤S5的查询）并且由此使得车轮制动器12再次液压地与相应的制动回路A、B连接，柱塞单元32的电动马达30的驱动功率可以由电子控制器28再次朝最大功率的方向提升。驱动功率的这种提升也可以根据步骤S6再次分阶段地根据在制动回路A、B上耦合的车轮制动器12的数量来进行，直至最后又准备好最初的最大压力形成动态性并且所述方法在E中结束。在步骤S5中根据所绘出的路径58持续地监控向压力形成阀42的操控信号42，其中当取消来自电子控制器28的操控信号、也就是说制动回路A、B的压力形成阀42不再被操控时，因此返回到其基础位置中并且在车轮制动器12和制动回路A、B之间建立压力介质连接，于是进行反应。

当然，在不偏离本发明的基本思想的情况下，可以考虑本发明的超出本专利申请中的公开内容的变化或补充。

Claims (7)

1.一种用于调节能够电子操控的马达（30）的驱动功率的方法，该马达用于驱动机动车的能够滑转调节的助力制动系统的压力产生器（32），

其中，所述助力制动系统包括至少一条制动回路，所述制动回路包括至少一个能够压力介质加载的车轮制动器（12），并且

其中，在所述车轮制动器（12）的前面连接有能够电子操控的压力形成阀（42），所述压力形成阀根据电子控制器（28）的操控信号来控制所述车轮制动器（12）与制动回路（A、B）的传导压力介质的连接，

其特征在于，

根据到所述压力形成阀（42）上的操控信号来执行所述马达（30）的驱动功率的调节，

其中在至少两个阶段中将所述马达（30）的驱动功率从最大值降低到最小值，其中在驱动功率的最大值处，所有车轮制动器（12）与制动回路（A、B）之一传导压力介质地连接，并且在驱动功率的最小值处，没有车轮制动器（12）与制动回路（A、B）之一传导压力介质地连接。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

当由于到所述压力形成阀（42）上的操控信号而使得在制动回路（A、B）和配属于所述制动回路（A、B）的车轮制动器（12）之间的传导压力介质的连接即将中断时，降低所述马达（30）的驱动功率。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，

当制动回路（A、B）与所配属的车轮制动器（12）之间的传导压力介质的连接由于压力形成阀（42）的操控信号而中断时，降低马达（30）的驱动功率。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，

当制动回路（A、B）的车轮制动器（12）没有与制动回路（A、B）传导压力介质地连接时，将马达（30）的驱动功率降低到最小值。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，

通过电流强度控制马达（30）的驱动功率，并且通过电流强度确定马达（30）的输出轴的转速。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，

只有当制动回路（A、B）中的压力高于能够在电子控制器（28）中确定的边界值时，才执行所述方法。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，

由电子控制器（28）控制所述马达（30）的驱动功率，利用所述电子控制器也控制用制动压力来加载所述助力制动系统的车轮制动器（12）。

Images