用于调节借助机电致动器可提供的力的方法与流程

本发明涉及一种用于调节借助机电致动器可提供的力的方法。

背景技术：

1、机电致动器用于许多技术领域，例如用作车辆制动系统中的致动器。在此，借助机电致动器产生使制动衬片挤压制动鼓或制动盘的力。

2、用于求取操纵力的适当的传感器系统或方法的问题对于机电制动器还是开放的。现有的（有条件地合适的）方案此外包含基于路径的方法，其中，使用夹紧/膨胀力与调节电机、例如无刷式直流电机的转子方位之间的关系。该方案的缺点此外是，衬片刚度、磨损状态和另外的影响、如在制动鼓中的热膨胀会显著影响力（夹紧/膨胀力）与转子方位（即路径）之间的关系。此外，这些影响无法足够精确地被建模或测量，或只能以更高的费用足够精确地被建模或测量。用于直接测量力的传感器的安装通过制动器中的负载的环境影响（例如污染、温度、振动等）与非常高的费用相关联，并且因此不是优选的。

3、为了基于调节电机的被调节的电流，基于模型来估计力，需要精确了解模型结构和模型参数，其例如描述传动级中或轴承处的摩擦损失。模型制定和参数值的求取是复杂的，并且可能需要附加的传感器系统。此外，运行中的参数可以（例如根据温度）变化，这可能对基于模型的估计的准确性和可靠性产生负面影响。

技术实现思路

1、本发明的任务是，说明用于前述问题的解决方案。

2、在第一方面，该任务通过用于调节借助具有电动机的机电致动器可提供的力的方法解决，其中，该方法具有：

3、- 产生第一操控信号，其对应于目标力与实际力之间的借助力调节回路的第一加法器求取的偏差，

4、- 将第一操控信号输入力调节回路的锁相环，其具有：

5、- 第二加法器，

6、- 机电致动器，

7、- 相位比较器，

8、- 相位调节器，和

9、- 振荡器，

10、其中，该方法还具有：

11、- 通过借助第二加法器将由振荡器输出的随时间可变的第二操控信号与第一操控信号相加而产生致动器操控信号，

12、- 借助致动器操控信号操控机电致动器，

13、- 借助相位比较器求取致动器操控信号与电动机的转子方位之间的相位差，

14、- 将由相位比较器输出的并且与相位差对应的相位差信号输送到相位调节器，该相位调节器设计用于基于相位差信号产生振荡器操控信号，

15、- 将振荡器操控信号输送到振荡器，该振荡器设计用于基于振荡器操控信号产生随时间可变的第二操控信号，并且

16、- 基于振荡器操控信号产生与实际力对应的信号，并且将该信号输送到第一加法器。

17、常规方法的前面讨论的问题可以利用根据本发明的方法来解决，因为：

18、- 不需要力传感器，所述力传感器通常只能以更高的费用安装，

19、- 不需要机电致动器的详细的模型，并且

20、- 方法不会被力路径关系的例如取决于温度的或通过磨损引起的变化所影响。

21、与实际力对应的信号例如可以基于查找表、即值表来产生，在查找表中存储有振荡器操控信号与力之间的明确的关系。该关系可以事先被求取（例如直接测量）并且被存储，并且因此也与机电致动器的模型无关。

22、为了使转子方位与致动器操控信号之间存在明确定义的相位差，还可以规定第二操控信号是周期性信号、例如正弦信号。

23、相位调节器设计用于，将相位差调节为与特定振荡器操控信号对应的预设相位差。振荡器操控信号又对应于具有借助振荡器产生的信号的特定频率。为了可以确保相对于致动器或具有致动器的致动器系统的参数变化的高程度的鲁棒性而可以规定，振荡器操控信号对应于机电致动器或致动器系统的固有频率。

24、如果第二操控信号的频率、即激励频率对应于致动器系统的未衰减的固有频率，那么转子方位与致动器操控信号之间的相位差是周期持续时间的四分之一（即90°或π/2）。相位调节器可以设计用于将相位差调节为周期持续时间的四分之一。由此，激励频率可以被调节为未衰减的固有频率。

25、根据本发明的方法可以用于需要精确的电机位置信号的应用中，例如转向系统中。此外，该方法可以用于在机电制动系统中调节制动力，其中，机电致动器是机电车辆制动器的一部分。

26、在本发明的第二方面，提供一种计算机程序，该计算机程序包括指令，所述指令在通过计算机执行计算机程序时促使计算机执行前述的方法。

27、在本发明的第三方面，提供一种计算机可读的存储介质，根据第二方面的计算机程序存储在该存储介质上。

28、在本发明的第四个方面，提供一种车辆制动系统，该车辆制动系统具有一个或多个机电制动器以及一个或多个控制装置/调节装置，其设计用于根据上述方法执行调节。

29、车辆制动系统可以具有中央控制装置/调节装置，其设计用于控制/调节机电制动器中的多个或所有机电制动器。

30、在本发明的第五方面，提供一种车辆，其具有根据第四方面的车辆制动系统。

1.一种用于调节借助具有电动机的机电致动器（320）可提供的力的方法（400），其中，所述方法（400）具有：

2.根据权利要求1所述的方法（400），其中，与实际力对应的所述信号（fist）基于查找表（230）被产生。

3.根据权利要求1或2所述的方法（400），其中，所述第二操控信号（τe）是周期性信号。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法（400），其中，所述振荡器操控信号（fe）对应于所述机电致动器（320）或具有所述机电致动器（320）的致动器系统的固有频率。

5.根据权利要求4所述的方法（400），其中，所述相位差信号对应于90°的相位差。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法（400），其中，所述机电致动器（320）是机电车辆制动器的一部分，并且所述力是制动力。

7.一种计算机程序，包括指令，所述指令在通过计算机（160）执行计算机程序时促使所述计算机执行根据权利要求1至6中任一项所述的方法（400）。

8.一种计算机可读的存储介质（160-11），根据权利要求7所述的计算机程序存储在所述存储介质上。

9.一种车辆制动系统（100），具有一个或多个机电制动器（120-1、120-2、140-1、140-2）以及一个或多个控制装置（160），所述控制装置设计用于按照根据权利要求6所述的方法执行调节。

10.根据权利要求9所述的车辆制动系统（100），所述车辆制动系统具有中央控制装置（160），所述中央控制装置设计用于调节所述机电制动器（120-1、120-2、140-1、140-2）中的多个或所有机电制动器（120-1、120-2、140-1、140-2）。

11.一种车辆（10），具有根据权利要求9或10所述的车辆制动系统（100）。