用于控制液压制动系统的方法转让专利
申请号 : CN201910450393.9
文献号 : CN110550009B
文献日 : 2021-11-05
发明人 : C·埃姆德 , H·德鲁肯米勒 , H·库尔茨 , P·谢林杰 , Y·纳夫鲁兹 , A·施密特莱因
申请人 : 罗伯特·博世有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种用于控制液压制动系统(1)的方法,其中所述液压制动系统(1)包括由电动机(14)驱动的液压泵(13),以用于产生所述液压制动系统(1)的流体体积流量,其特征在于,驱控所述电动机(14),使得通过由驱控产生的对所述电动机(14)的转速以正弦方式的调制来抵消所述液压制动系统(1)中的流体脉动。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述电动机(14)的转速在旋转一周期间被调制。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,根据转子位置来调制所述电动机(14)的转速。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,周期性地调制所述电动机(14)的转速。
5.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,通过考虑关于傅立叶模式的公式来调制所述电动机(14)的转速。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,通过考虑以下公式来调制所述电动机(14)的转速:
其中
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,系数ai和 通过模拟确定,和/或系数ai和通过实验确定。
8.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述驱控被实现为对无刷直流电动机的驱控。
9.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤中的至少一个:‑确定所述电动机(14)的转子位置;
‑确定排出阀(11)的状态;
‑定义所述电动机(14)的预期转速,以用于抵消所述液压制动系统(1)中的流体脉动;
‑驱控所述电动机(14)以调节所述预期转速。
10.一种控制装置(20),被配置为执行根据权利要求1至9中任一项所述的方法。
11.一种液压制动系统(1),被配置为执行根据权利要求1至9中任一项所述的方法,其中所述液压制动系统(1)没有用于抵消所述液压制动系统(1)中的流体脉动的液压阻尼部件。
12.根据权利要求11所述的液压制动系统(1),其中所述液压制动系统(1)不包括用于抵消所述液压制动系统(1)中的流体脉动的液压低通滤波器。
说明书 :
用于控制液压制动系统的方法
技术领域
得通过由驱控产生的对电动机转速的调制来抵消液压制动系统中的流体脉动。此外,本发
明涉及一种设备,其被构造并配置用于执行上述方法。
背景技术
泵的吸入冲程和输送冲程周期性地交替,其中体积流量在理想情况下相应地半正弦地脉
动。然而,在实际运行中,这些过程仍受吸入阀和排出阀的响应的影响。此外,直流电动机的
转速也会受到负载转矩波动的影响,这会影响体积流量。除了由于半正弦过程引起的脉动
之外,在吸入侧由于空气释放效应产生压力峰值,然而在泵的出口阀的压力侧产生高频脉
动(“泵送冲击”)。该脉动通过液压管路的结构振动传递进车辆内部,并且被驾驶员感知为
干扰噪音。因此存在NVH问题(噪声振动粗糙度)。为了减少高频脉动,可以安装低通滤波器
部件(容量器和节流阀的串联连接),但这会产生成本。
发明内容
使得通过由驱控产生的对电动机转速的调制来抵消液压制动系统中的流体脉动。
应该理解为随时间(或者随转子位置等)改变转速。因此,这对应于特定转速曲线的定义。这
可以通过角转速的变化来实现。例如,控制ESP系统或其他驾驶员辅助系统可以例如被理解
为控制液压制动系统。这种系统通常具有至少一个电磁阀,以用于控制从液压泵到车轮制
动器的流体体积流量。
少脉动而实现优化。替代地或附加地,优化是减小压力峰值,该压力峰值由于空气释放效应
产生在吸入侧上。替代地或附加地,通过减小高频脉动来实现优化,该高频脉动通过泵排出
阀而在压力侧上产生,即减小压力振动宽度(也称为压力振动幅度)。特别地,提供了对无刷
直流电动机(BLDC)的优化驱控。
面,实现减少或避免脉动。因此,这是一种非常有效和高效的抑制。此外,由于可以在液压制
动系统中省去其他的物理阻尼措施,因此可以通过新型的驱控来降低成本。
规定,在旋转多周期间或在旋转一周的一部分期间改变转速。例如,在旋转半周(半正弦)期
间改变转速。
与第一转速不同,原则上可以为每个转子位置设定适当的转速。这种实施方式相当于定义
关于转子角位置的转速曲线,或者相当于定义关于旋转一周时间的转速曲线。有利地,为此
目的使用并评估转子位置传感器。基于所确定的转子位置,可以定义和采用用于电动机的
合适的驱控电流。
为半正弦曲线。这意味着转速曲线理想地与现有泵结构匹配。由于泵结构具有2个相同的活
塞,两个泵的吸入冲程和输送冲程的转速曲线是相同的,因此可以针对两个活塞统一地设
定。由于泵结构具有2个相对的活塞,理想的转速曲线在转子的每180°转角继续重复。
行指标),ω0=(基频),t=(时间)。
征。定义预期转速应理解为确定合适的转速以抵消流体脉动。该确定可以例如通过傅立叶
公式实现。在这种情况下,可以动用存储在数据库中的值,该值例如是在模拟和/或测试的
基础上确定的。
快速有效地解决本发明的根本问题。
硬件形式的实施例中,接口可以是所谓的系统ASIC的一部分,其例如包含设备的各种功能。
然而,接口也可以是单独的集成电路或者至少部分地由分立元件组组成。在软件形式的实
施例中,接口可以是与其他软件模块并行存在于例如微控制器上的软件模块。
用于执行、实现和/或控制根据上述实施例中任一项所述的方法的步骤。特别是当程序产品
或程序在计算机或设备上执行时。
器。特别地,液压低通滤波器可以理解为液压容量和液压阻力(节流阀)的串联回路。
附图说明
途。
具体实施方式
辆的驾驶员进行操作。车轮制动器2由LR、RF、LF和RR表示,可以通过它们在机动车辆上的位
置或分配进行解释,LR为左后方,RF为右前方,LF为左前方,RR为右后方。在制动踏板装置3
和车轮制动器2之间构成两个制动回路4和5,其中车轮制动器LF和RR被分配给制动回路4,
以及车轮制动器LR和RF被分配给制动回路5。两个制动回路4和5构造相同,因此下面将参考
制动回路4更详细地说明两个制动回路4、5的结构。
制动回路4具有开关阀9'和高压开关阀9,他们彼此并联连接,并且连接到主制动缸6。开关
阀9'被构造为常开的,并允许制动回路的液压介质(即制动液)在两个方向上流动。高压开
关阀9被构造为常闭的,在通电状态下,制动液仅朝车轮制动器2的方向流动。开关阀9'还通
过插入进入阀10与两个车轮制动器2连接,进入阀10被构造成在两个方向上是常开的。排出
阀11相应地分配给制动回路4的车轮制动器2,该排出阀被构造为常闭的。排气阀11连接在
液压蓄压器12的下游。在出口侧,出口阀11与泵13的吸入侧连接,泵13在开关阀9'和进入阀
10之间的压力侧与制动回路4连接。泵13与电动机14机械地连接。电动机14被分配给两个制
动回路4和5的泵13。替代地,也可以每个制动回路4、5具有其自己的电动机14。控制单元20
控制电动机14和阀9、9'、10、11。
示了泵前面的压力p_up(上游压力)。第二峰的较高的压力峰值是清晰可见的。
在这种情况下,在本实施例中定义的转速曲线的周期性模式已经可识别,该周期性模式大
约每0.02秒重复一次,0.02秒的时间对应于电动机轴旋转半周。基于此,建立略微改变的体
积流量V,如中图所示。在下图中可以再次清楚地看到压力p_up的压力峰值减小。
下图示出了泵出口处的压力振动宽度p_swing_amp(也称为压力振动幅度)。
振动宽度p_swing_amp的减小和均匀分布可以在下图中清楚地看到。