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Ausführungsformen betreffen Systeme und Verfahren zum Bereitstellen einer begrenzten Steuerung für eine elektromechanische Bremse, wenn ein Regelsystem ausfällt.
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HINTERGRUND
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In modernen Bremsanlagen werden Unterdruck-Bremsen durch elektromechanische und unterdruckfreie Bremsen (z.B. die von der Robert Bosch GmbH entwickelte iBooster-Bremse) ersetzt. Elektromechanische und unterdruckfreie Bremsen verbrauchen nur beim Betätigen der Bremsen elektrische Energie, wodurch Kraftstoff eingespart wird und die CO2-Emissionen des Fahrzeugs reduziert werden, da keine Energie von dem Verbrennungsmotor benötigt wird, um mehr Druck auf die Bremsen aufzubringen.
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Elektromechanische Bremsen werden in Abhängigkeit von Sensoreingaben gesteuert (beispielsweise von einem Bremspedalwegsensor, einem Rotorpositionssensor einer Permanentmagnet-Synchronmaschine, einem Stromsensor einer Permanentmagnet-Synchronmaschine und dergleichen). Eine elektronische Steuerung, welche die elektromechanische Bremse steuert, empfängt Rückmeldungen von den Sensoren, um die elektromechanische Bremse korrekt zu betreiben. Falls die elektronische Steuerung keine Rückmeldungen empfängt oder wenn sie fehlerhafte Signale von den Sensoren empfängt, wird die elektromechanische Bremse möglicherweise falsch gesteuert oder überhaupt nicht aktiviert.
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KURZDARSTELLUNG
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Daher wird ein System zur Bereitstellung einer begrenzten Steuerung der elektromechanischen Bremse bei Ausfall eines Sensors in einem Regelsystem benötigt.
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Eine Ausführungsform stellt ein System bereit, das eine Motorsteuerung für eine elektromechanische Bremse implementiert, wenn eine Motorregelung ausfällt. Das System weist einen elektromechanischen Bremsmechanismus auf, der eine Permanentmagnet-Synchronmaschine aufweist, einen Rotorpositionssensor, der dazu eingerichtet ist, eine Position eines Rotors der Permanentmagnet-Synchronmaschine zu erfassen, einen Motorstromsensor und eine elektronische Steuerung, die dazu ausgebildet ist, zu bestimmen, ob mindestens einer von dem Rotorpositionssensor und dem Motorstromsensor nicht korrekt funktioniert, ein Steuersignal zum Steuern der Permanentmagnet-Synchronmaschine zu erzeugen und die Permanentmagnet-Synchronmaschine unter Verwendung des erzeugten Steuersignals zum Erzeugen eines Statormagnetfeldes zum Betreiben des Rotors der Permanentmagnet-Synchronmaschine zu aktivieren.
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Eine Ausführungsform stellt ein Verfahren bereit zum Bereitstellen einer Motorsteuerung für eine elektromechanische Bremse, falls eine Motorregelung ausfällt. Das Verfahren umfasst das Bestimmen mittels einer elektronischen Steuerung, ob ein Rotorpositionssensor oder ein Stromsensor nicht korrekt funktioniert, das Erzeugen - mittels der elektronischen Steuerung - eines erzeugten Steuersignals zum Steuern einer Permanentmagnet-Synchronmaschine, und das Aktivieren - mittels der elektronischen Steuerung - der Permanentmagnet-Synchronmaschine unter Verwendung des erzeugten Steuersignals zum Erzeugen eines Statormagnetfeldes zum Betreiben des Rotors der Permanentmagnet-Synchronmaschine der elektromechanischen Bremse.
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Weitere Aspekte, Merkmale und Ausführungsformen ergeben sich aus der Betrachtung der ausführlichen Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen.
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Figurenliste
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- Die 1 zeigt ein Fahrzeug, das ein Bremssystem gemäß einer Ausführungsform aufweist.
- Die 2 zeigt einen elektromechanischen Bremsmechanismus gemäß einer Ausführungsform.
- Die 3 zeigt eine elektronische Steuerung gemäß einer Ausführungsform.
- Die 4 zeigt ein Verfahren zum Regeln eines elektromechanischen Bremsmechanismus gemäß einer Ausführungsform.
- Die 5 zeigt ein Verfahren zum Steuern eines elektromechanischen Bremsmechanismus gemäß einer Ausführungsform.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Bevor Ausführungsformen ausführlich erläutert werden, ist anzumerken, dass diese Offenbarung bei ihrer Anwendung nicht auf die in der nachfolgenden Beschreibung dargelegten oder in den nachfolgenden Zeichnungen dargestellten Konstruktionsdetails und die Anordnung von Komponenten beschränkt sein soll. Ausführungsformen können anders ausgestaltet sein und unterschiedlich in die Praxis umgesetzt oder auf unterschiedliche Weise ausgeführt werden.
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Zum Implementieren verschiedener Ausführungsformen können eine Vielzahl von hardware- und softwarebasierten Geräten, sowie eine Vielzahl von unterschiedlichen Bauelementen verwendet werden. Darüber hinaus können Ausführungsformen Hardware, Software und elektronische Komponenten oder Module umfassen, die zur Erörterung eventuell so dargestellt und beschrieben sind, als wäre der Großteil der Komponenten ausschließlich in Hardware umgesetzt. Ein Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet erkennt jedoch anhand der Lektüre dieser ausführlichen Beschreibung, dass in mindestens einer Ausführungsform die auf Elektronik basierenden Aspekte der Erfindung in von einem oder mehreren Prozessoren ausführbarer Software (die z.B. auf einem nichtflüchtigen, computerlesbaren Medium gespeichert ist) implementiert sein können. Beispielsweise können in der Beschreibung beschriebene „Steuereinheiten“ und „Steuerungen“ einen oder mehrere elektronische Prozessoren, ein oder mehrere Speichermodule mit einem nicht-flüchtigen computerlesbaren Medium, eine oder mehrere Eingabe/Ausgabe-Schnittstellen, eine oder mehrere anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs) und verschiedene Verbindungen (beispielsweise einen Systembus), welche die verschiedenen Komponenten verbinden, aufweisen.
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Die 1 zeigt ein Fahrzeug 100, das ein Bremssystem 105 aufweist. Das Bremssystem 105 weist einen elektromechanischen Bremsmechanismus 110 und eine elektronische Steuerung 115 auf. Der elektromechanische Bremsmechanismus 110 ist mit der elektronischen Steuerung 115 kommunizierend verbunden und hydraulisch mit den Bremsen 120 bis 123 verbunden, die dazu ausgebildet sind, an die Räder 125 bis 128 angelegt zu werden.
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In der in der 1 dargestellten Ausführungsform ist das Fahrzeug 100 ein Vierradfahrzeug, wie beispielsweise ein Automobil, ein Bus und dergleichen. Es versteht sich jedoch, dass das Bremssystem 105 in anderen Fahrzeugen mit mehr oder weniger Rädern (beispielsweise in einem Motorrad) implementiert sein kann.
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Ein Beispiel für den elektromechanischen Bremsmechanismus 110 ist in der 2 dargestellt.
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Der elektromechanische Bremsmechanismus 110 weist eine Eingangsstange 205, einen Wegsensor 210, eine Permanentmagnet-Synchronmaschine 215, ein Zahnradsystem 220, ein Verstärkungselement 225 und einen Hauptbremszylinder 230 auf.
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Die Eingangsstange 205 empfängt Eingaben von einem Fahrzeugführer 100, um den übrigen elektromechanischen Bremsmechanismus 110 zu betätigen. Beispielsweise kann die Eingangsstange 205 mit einem Bremspedal verbunden sein, das von dem Führer des Fahrzeugs 100 niedergedrückt wird, um das Fahrzeug 100 abzubremsen. Die Eingangsstange 205 bewegt sich als Reaktion auf Benutzereingaben. In selbstfahrenden Fahrzeugen kann die Eingangsstange 205 ohne Eingabe von einem Benutzer bewegt werden (beispielsweise durch Empfangen einer Bremsanforderung von einer separaten elektronischen Steuerung). Stattdessen kann die Eingangsstange 205 durch einen Motor oder überhaupt nicht bewegt werden. Wenn die Eingangsstange 205 überhaupt nicht bewegt wird, kann die elektronische Steuerung 115 die Bremsanforderung von der separaten elektronischen Steuerung empfangen, um den elektromechanischen Bremsmechanismus 110 zu betätigen.
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Der Wegsensor 210 erfasst die Bewegung der Eingangsstange 205. Beispielsweise erfasst der Wegsensor 210, wie weit sich die Eingangsstange 205 von einer Ausgangsstellung aus bewegt. Der Wegsensor 210 ist kommunizierend mit der elektronischen Steuerung 115 verbunden und sendet den von der Eingangsstange 205 zurückgelegten Weg an die elektronische Steuerung 115.
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Die elektronische Steuerung 115 bestimmt Steuersignale für die Permanentmagnet-Synchronmaschine 215 (und bestimmt beispielsweise auf der Grundlage des durch die Eingangsstange 205 zurückgelegten Weges, der von dem Wegsensor 210 empfangen wird, ein Drehmoment der Permanentmagnet-Synchronmaschine 215). Die Permanentmagnet-Synchronmaschine 215 ist dazu ausgebildet, das Zahnradsystem 220 zu bewegen. Das Zahnradsystem 220 wandelt ein Drehmoment der Permanentmagnet-Synchronmaschine 215 in Verstärkungskraft für das Verstärkungselement 225 um. Das Verstärkungselement 225 bringt dann eine auf der Verstärkungskraft basierende Kraft auf den Hauptzylinder 230 auf, wo die angelegte Kraft in Hydraulikdruck zum Betätigen der Bremsen 120 bis 123 umgewandelt wird.
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In einem Regelsystem für den elektromechanischen Bremsmechanismus 110 kann der elektromechanische Bremsmechanismus 110 Sensoren aufweisen, die eine Position eines Rotors der Permanentmagnet-Synchronmaschine 215 erfassen (ein Rotorpositionssensor) und einen Sensor, der einen Strom der Permanentmagnet-Synchronmaschine erfasst (ein Motorstromsensor). Diese Sensoren werden, wie weiter unten beschrieben, als Rückmeldungsmechanismen für die elektronische Steuerung 115 verwendet.
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In einigen Ausführungsformen weist der Hauptzylinder 230 außerdem einen Hauptbremszylinder-Drucksensor auf. Der Hauptbremszylinder-Drucksensor erfasst einen hydraulischen Druck im Hauptbremszylinder. Der Hauptbremszylinder-Drucksensor kann mit der elektronischen Steuerung 115 kommunizierend verbunden sein und kann außerdem dazu ausgebildet sein, den Hydraulikdruck des Hauptbremszylinders 230 an die elektronische Steuerung 115 zu senden.
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Die 3 zeigt die elektronische Steuerung 115 gemäß einer Ausführungsform. Die elektronische Steuerung 115 weist eine Eingabe-Ausgabe-Schnittstelle 310, einen elektronischen Prozessor 320 (wie etwa einen programmierbaren elektronischen Mikroprozessor, einen Mikrocontroller und ähnliche Vorrichtungen) und einen Speicher 330 auf (beispielsweise einen nichtflüchtigen, maschinenlesbaren Speicher). Der elektronische Prozessor 320 ist kommunizierend mit dem Speicher 330 und der Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle 310 verbunden. Der elektronische Prozessor 320 ist in Koordination mit dem Speicher 330 und der Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle 310 dazu eingerichtet, unter anderem die hierin beschriebenen Verfahren zu implementieren.
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Es versteht sich, dass die elektronische Steuerung 115 eine Vielzahl von - hier nicht beschriebenen - elektrischen und elektronischen Komponenten aufweisen kann, die den Komponenten und Modulen innerhalb der elektronischen Steuerung 115 Leistung, Betriebssteuerung und Schutz bereitstellen.
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Die elektronische Steuerung 115 kann in mehreren unabhängigen Steuerungen (zum Beispiel programmierbaren elektronischen Steuereinheiten) implementiert sein, die jeweils dazu eingerichtet sind, bestimmte Funktionen oder Teilfunktionen auszuführen. Zusätzlich kann die elektronische Steuerung 115 Submodule enthalten, die zusätzliche elektronische Prozessoren, Speicher oder anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs) zum Behandeln von Eingabe/Ausgabe-Funktionen, zum Verarbeiten von Signalen und zur Anwendung der nachfolgend aufgeführten Verfahren aufweisen. In weiteren Ausführungsformen weist die elektronische Steuerung 115 zusätzliche, weniger oder unterschiedliche Komponenten auf.
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Die 4 zeigt ein Regelsystem 400 für den elektromechanischen Bremsmechanismus 110. Das Regelsystem 400 ist unter Verwendung der elektronischen Steuerung 115 implementiert. Beispielsweise kann ein übergeordneter Regler 405 als ein Unterregler oder ein Mikroprozessor innerhalb der elektronischen Steuerung 115 oder als ein Satz von Softwareanweisungen, die in dem Speicher 330 gespeichert sind, implementiert sein. Der übergeordnete Regler 405 empfängt ein Signal von dem Wegsensor 210, das angibt, wie weit die Eingangsstange 205 bewegt wurde. Abhängig von dem zurückgelegten Weg bestimmt der übergeordnete Regler 405 eine Soll-Motordrehzahl („Soll-Motordrehzahl“) für die Permanentmagnet-Synchronmaschine 215.
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Der übergeordnete Regler 405 sendet die Soll-Motordrehzahl an einen Motordrehzahlregler 410. Wie der übergeordnete Regler 405, kann der Motordrehzahlregler 410 als ein Unterregler oder Mikroprozessor in der elektronischen Steuerung 115, oder als SoftwareAnweisungen, die in dem Speicher 330 gespeichert sind, implementiert sein. Die Motordrehzahlsteuerung 410 empfängt die Soll-Motordrehzahl und bestimmt basierend auf der Soll-Motordrehzahl ein Soll-Motordrehmoment.
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Der Motordrehzahlregler 410 sendet das Soll-Motordrehmoment („Soll-Motordrehmoment“) an einen feldorientierten Regler 415 (der ähnlich implementiert ist wie der übergeordnete Regler 405). Der feldorientierte Regler 415 stützt sich auf eine Spannungsmessung 416 von einer Stromversorgung, eine Motorstrommessung 417 von dem Motorstromsensor und eine Rotorpositionsmessung 418 von dem Rotorpositionssensor. Der feldorientierte Regler 415 gibt ein Tastverhältnis aus, das in Abhängigkeit von dem Soll-Motordrehmoment, der Spannungsmessung 416, der Motorstrommessung 417 und der Rotorpositionsmessung 418 eine Sollspannung für jede der drei Phasen der Permanentmagnet-Synchronmaschine 215 angibt. Das Tastverhältnis jeder der drei Phasen erzeugen einen Statorspannungsraumzeiger, der das Motordrehmoment und die Drehung des Rotors bestimmt.
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Der Statorspannungsraumzeiger wird an die Permanentmagnet-Synchronmaschine 215 gesendet, die das Motordrehmoment auf das Zahnradsystem 220 aufbringt, das wiederum eine Ausgangskraft und einen Ausgangshub 420 an dem Verstärkungselement 225 erzeugt. Diese Ausgangskraft und der Ausgangshub 420 werden an den Hauptbremszylinder 230 angelegt, wodurch der Hydraulikdruck in dem Hauptbremszylinder 230 erhöht wird und der Hydraulikdruck an die Bremsen 120 bis 123 angelegt wird (bei Block 425) .
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In einigen Ausführungsformen wird der erzeugte Hydraulikdruck durch einen Hauptbremszylinder-Drucksensor als eine Hauptbremszylinder-Hydraulikdruckmessung (430) gemessen, die dann von dem übergeordneten Regler 405 als Rückmeldung verwendet wird. Beispielsweise kann der übergeordnete Regler 405 in Abhängigkeit von der Soll-Motordrehzahl einen erwarteten Hydraulikdruck bestimmen. Der übergeordnete Regler 405 vergleicht dann die empfangene Hauptbremszylinder-Hydraulikdruckmessung 430 mit dem erwarteten Hydraulikdruck um zu bestimmen, ob die Komponenten des elektromechanischen Bremsmechanismus 110 korrekt funktionieren.
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Der Motordrehzahlregler 410 empfängt auch die Rotorpositionsmessung 418. Dies ermöglicht eine genauere Berechnung des Soll-Motordrehmoments.
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Der feldorientierte Regler 415 stützt sich auf genaue Messungen, wie etwa die Rotorpositionsmessung 418, von den verschiedenen Sensoren, von denen er Signale empfängt, um den korrekten Bremskraftbetrag anzulegen, der von einer Bremsanforderung (über die Eingangsstange 205 oder eine andere Bremsanforderung) empfangen wird. Falls beispielsweise der Motorstromsensor nicht ordnungsgemäß funktioniert, oder falls der Rotorpositionssensor nicht ordnungsgemäß funktioniert, kann der feldorientierte Regler 415 der Permanentmagnet-Synchronmaschine 215 nicht die korrekten Tastverhältnisse liefern. Dies führt dazu, dass ein falscher Bremskraftbetrag an die Bremsen 120 bis 123 angelegt wird.
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Um Redundanz und ein ausfallsicheres System für den Fall bereitzustellen, dass ein oder mehrere Sensoren ausfallen, ist ein Steuersystem 500 erforderlich. Ein solches Steuersystem 500 ist in der 5 dargestellt.
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Die elektronische Steuerung 115 ist dazu ausgebildet, zu bestimmen, ob ein oder mehrere Sensoren (insbesondere der Motorstromsensor und der Rotorpositionssensor) nicht korrekt funktionieren. Beispielsweise ist die elektronische Steuerung 115 dazu ausgebildet, zu bestimmen, wann ein oder mehrere Sensoren kein Signal an die elektronische Steuerung 115 senden. In einem weiteren Beispiel empfängt die elektronische Steuerung 115 möglicherweise Rückmeldungen von dem einen oder den mehreren Sensoren, jedoch senden der eine oder die mehreren Sensoren Daten an die elektronische Steuerung 115 zurück, die, wenn sie mit einem erwarteten Wert (wie etwa einem Wert des Drucks im Hauptbremszylinder 230) verglichen werden, als falsche Werte bestimmt werden.
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Das Steuersystem 500 verwendet weiterhin den übergeordneten Regler 405, um, wie oben beschrieben, eine Soll-Motordrehzahl für die Permanentmagnet-Synchronmaschine 215 zu bestimmen. Da jedoch ein oder mehrere Sensoren (wie der Motorstromsensor oder der Rotorpositionssensor) nicht richtig funktionieren, können der Motordrehzahlregler 410 und der feldorientierte Regler 415 möglicherweise nicht korrekt funktionieren.
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In dem Fall, dass die Motordrehzahlsteuerung 410 und/oder der feldorientierte Regler 415 nicht korrekt funktionieren, bestimmt die elektronische Steuerung 115 (unter Verwendung des übergeordneten Reglers 405) eine Soll-Motordrehzahl („Soll-Motordrehzahl“) und bestimmt eine Begrenzung des Soll-Motordrehzahlgradienten (Block 505). Da die elektronische Steuerung 115 keine Rückmeldung von dem Motorstromsensor oder dem Rotorpositionssensor empfängt, bestimmt die elektronische Steuerung 115 eine Maximalbegrenzung der Drehzahl und einen Maximalbetrag der zulässigen Drehzahländerung für die Permanentmagnet-Synchronmaschine 215. Wie weiter unten beschrieben, kann sich bei einer zu hohen Soll-Motordrehzahl (beispielsweise außerhalb eines Betriebsbereichs eines Statormagnetfeldes der Permanentmagnet-Synchronmaschine 215) der Rotor der Permanentmagnet-Synchronmaschine 215 asynchron zu dem Statormagnetfeld der Permanentmagnet-Synchronmaschine 215 drehen, was zu einem falschen Bremsverhalten führt.
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Um die Permanentmagnet-Synchronmaschine 215 zu betreiben, wenn der Motorstromsensor und/oder der Rotorpositionssensor nicht funktionieren, erzeugt die elektronische Steuerung 115 ein Steuersignal, um die Permanentmagnet-Synchronmaschine 215 zum Erzeugen eines Statormagnetfeldes zu steuern. Das Statormagnetfeld wird mit einer vorgegebenen Winkelgeschwindigkeit (einer durch die elektronische Steuerung 115 vorgegebenen Winkelgeschwindigkeit) erzeugt.
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Wenn das Statormagnetfeld von der Permanentmagnet-Synchronmaschine 215 erzeugt wird, bewirkt dies, dass der Rotor der Permanentmagnet-Synchronmaschine 215 sich dreht. Das Statormagnetfeld dreht sich mit der vorgegebenen Winkelgeschwindigkeit und der Rotor der Permanentmagnet-Synchronmaschine 215 dreht sich synchron mit dem Statormagnetfeld. Wenn die Permanentmagnet-Synchronmaschine 215 das Statormagnetfeld erzeugt, betreibt die elektronische Steuerung 115 den Rotor der Permanentmagnet-Synchronmaschine 215 als Schrittmotor. Bei jeder schrittweisen Änderung einer Drehfeldachse des Statormagnetfeldes ändert der Rotor der Permanentmagnet-Synchronmaschine 215 seine Position zu einer Position der Drehfeldachse.
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Aufgrund von Trägheits- und Reibungskräften folgt der Rotor der Permanentmagnet-Synchronmaschine 215 der Position der Drehfeldachse möglicherweise verzögert. Um diese Verzögerung zu verhindern oder zu minimieren, muss eine Änderungsrate der Winkelgeschwindigkeit des Statormagnetfeldes (eine Frequenz des Statormagnetfeldes) durch die Begrenzung des Soll-Motordrehzahlgradienten 505 begrenzt werden.
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Wenn die Permanentmagnet-Synchronmaschine 215 (unter Verwendung des Zahnradsystems 220 und des Verstärkungselements 225) Hydraulikdruck an den Hauptbremszylinder 230 anlegt, ist sie einem Lastmoment ausgesetzt. Wenn das Lastmoment zunimmt, bleibt der Rotor der Permanentmagnet-Synchronmaschine 215 möglicherweise hinter der Drehfeldachse zurück und folgt der Drehfeldachse unter einem Winkel. Während sich der Rotor der Permanentmagnet-Synchronmaschine 215 beispielsweise immer noch synchron mit der Drehfeldachse dreht, folgt die Position des Rotors der Position der Drehfeldachse unter einem Winkel (wie beispielsweise 10 Grad hinter der Position der Drehfeldachse) mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit wie das Statormagnetfeld. Solange ein inneres Drehmoment der Permanentmagnet-Synchronmaschine 215 größer als das Lastmoment ist, folgt der Rotor der Drehfeldachse synchron, jedoch unter einem Winkel.
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Um sicherzustellen, dass das innere Drehmoment der Permanentmagnet-Synchronmaschine 215 stets höher ist als ein Lastmoment (und um damit sicherzustellen, dass der Rotor der Permanentmagnet-Synchronmaschine 215 nicht asynchron zur Drehfeldachse des Statormagnetfeldes ist), werden die Frequenz des Statormagnetfeldes und eine Statormagnetflussstärke des Statormagnetfeldes so gewählt, dass genügend inneres Drehmoment vorhanden ist, um die Bremsanforderung zu bewältigen. Die elektronische Steuerung 115 bestimmt daher die Frequenz des Statormagnetfeldes und einen Statorspannungsraumzeigers (bei Block 510) in Abhängigkeit von der bestimmten Statormagnetflussstärke, die verwendet wird, um die Permanentmagnet-Synchronmaschine 215 zu betreiben und daher das innere Drehmoment der Permanentmagnet-Synchronmaschine 215 zu steuern.
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Zwei unterschiedliche Ausführungsvarianten ermöglichen es der elektronischen Steuerung 115, das innere Drehmoment der Permanentmagnet-Synchronmaschine 215 zu steuern. Die erste Ausführungsvariante ermöglicht es der elektronischen Steuerung 115 (bei Block 515), von einem Hauptbremszylinder-Drucksensor einen Hydraulikdruck des Hauptbremszylinders 230 zu empfangen. Der Hydraulikdruck ist ein Maß für einen Druck im Hauptbremszylinder 230, das angibt, wie stark die Permanentmagnet-Synchronmaschine 215 belastet wird, wenn (über das Zahnradsystem 220 und das Verstärkungselement 225) Druck an den Hauptbremszylinder 230 angelegt wird. Auf der Grundlage des Hydraulikdrucks bestimmt die elektronische Steuerung 115 die Frequenz des Statormagnetfeldes und die Statormagnetflussstärke des Statormagnetfeldes, das dann von der Permanentmagnet-Synchronmaschine 215 erzeugt wird.
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Die Statormagnetflussstärke wird basierend auf einem Statorstromraumzeiger bestimmt, der wiederum auf einer Länge eines Statorspannungsraumzeigers basiert.
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Die zweite Ausführungsvariante beinhaltet, dass die elektronische Steuerung 115 einen Statorspannungsraumzeiger mit fester Länge erzeugt, was wiederum bewirkt, dass die Statormagnetflussstärke festgelegt wird. Beispielsweise kann die Länge des Statorspannungsraumzeigers so festgelegt werden, dass das innere Drehmoment der Permanentmagnet-Synchronmaschine 215 stets größer ist, als dies ein Druck (Lastmoment) des Hauptbremszylinders 230 erfordern würde.
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Wenn der Grenzwert des Soll-Motordrehzahlgradienten erreicht ist, setzt in einigen Ausführungsformen die elektronische Steuerung 115 ein Flag (Block 520), dass keine höhere Motordrehzahl angefordert werden soll. Sobald beispielsweise der Soll-Motordrehzahlgradient bestimmt ist, kann die elektronische Steuerung 115 einen Betrag der Motordrehzahl anfordern, der unter dem Grenzwert liegt (beispielsweise für eine Bremsanforderung, die keine hohe Motordrehzahl erfordert). Wenn von der elektronischen Steuerung 115 eine neue Bremsanforderung empfangen wird (beispielsweise wenn die Eingangsstange 205 von einem Fahrzeugführer 100 weiter niedergedrückt wird), kann die elektronische Steuerung 115 dann eine höhere Motordrehzahl anfordern. Wenn der Soll-Motordrehzahlgradient erreicht ist, setzt die elektronische Steuerung 115 das Flag bei Block 520. Wenn nach dem Setzen des Flags eine neue Bremsanforderung empfangen wird, fordert die elektronische Steuerung 115 keine höhere Motordrehzahl an. Eine Anforderung einer Drehzahl, die höher ist als die Grenze des Soll-Motordrehzahlgradienten, kann dazu führen, dass der Rotor der Permanentmagnet-Synchronmaschine 215 asynchron zur Drehfeldachse des von der Permanentmagnet-Synchronmaschine 215 erzeugten Statormagnetfeldes wird.
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In einigen Ausführungsformen bestimmt die elektronische Steuerung 115 die Begrenzung des Soll-Motordrehzahlgradienten teilweise basierend auf einer Versorgungsspannung von einem Stromversorgungsmotor (bei Block 525). Wenn für die Permanentmagnet-Synchronmaschine 215 beispielsweise weniger Leistung verfügbar ist, kann die Begrenzung des Soll-Motordrehzahlgradienten niedriger sein, um zu kompensieren, dass weniger Leistung zum Aufbringen eines Drehmoments auf die Permanentmagnet-Synchronmaschine 215 verfügbar ist.
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Somit stellen hierin beschriebene Ausführungsformen allgemein Systeme und Verfahren zum Implementieren einer Motorsteuerung für eine elektromechanische Bremse bereit, wenn eine Motorregelung ausfällt.
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Verschiedene Merkmale, Vorteile und Ausführungsformen sind in den nachstehenden Ansprüchen dargelegt.
