[发明专利]多频率地控制直流电机的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种控制和/或调节汽车中的泵电机的方法和装置。

背景技术

在汽车中，泵电机(Pumpenmotor)通常用在制动设备的运行中，例如防抱死系统、加速防侧滑控制装置、行驶动力性能调整装置或电液制动系统等制动设备中。在DE4232130A1中公开了一种液压泵，用于对具有防抱死调节装置和/或加速防侧滑控制装置的制动设备产生辅助压力，该液压泵借助于脉冲和脉冲间隔的变化的节拍顺序来控制。由DE19818174A1已知了另外一种节拍的泵控制，其中节拍顺序取决于电机电压与电压阈值的对比而发生变化。

发明内容

本发明描述了一种多频率地控制和/或调节直流电机，例如汽车制动设备中的泵电机的方法和装置。其中规定：电机通过固定的或可变的第一脉冲-/脉冲间隔-控制被节拍地驱动。本发明的核心在于：电机附加地通过与所述第一脉冲-/脉冲间隔-控制重叠的、并具有较低的频率的第二脉冲-/脉冲间隔-控制来驱动。

通过应用更高节拍的第二控制，可以使汽车电网的负载最佳化，因为只需较小的最大电流用于驱动或者起动泵电机。除此之外，也可以改善NVH性能(Noise vibrational harshness(噪声、振动、舒适性))，这通过本发明的应用反映在较小的噪声级中和改善的心理声学参数。

通过更高频率的节拍来代替第一脉冲-/脉冲间隔-控制的脉冲间隔，使得在控制泵电机时脉冲的单个电流引入的大小减小。同时阻止了电机的电流消耗处于极限，这是因为与恒定的控制相比，应用了多个各自具有较小的电流强度的脉冲。总之这样实现类似的电流引入到电机里，就好象应用了单个的长脉冲。

此外可以规定：第一脉冲-/脉冲间隔-控制的脉冲间隔明显大于第二脉冲-/脉冲间隔-控制的脉冲间隔。这例如可以通过如下来达到：第一脉冲-/脉冲间隔-控制的频率比第二脉冲-/脉冲间隔-控制的频率高出整数倍。

有利地，泵电机更在第一脉冲-/脉冲间隔-控制里通过高频的控制来驱动。其中例如规定频率在200Hz和2000Hz之间，其中优选规定用1000Hz的控制。

与之相应，对于第二脉冲-/脉冲间隔-控制规定明显更低的在10Hz和100Hz之间的频率，其中优选规定20Hz或50Hz的控制。

在本发明的一种改进方案中，泵在正常情况下通过第一脉冲-/脉冲间隔-控制来驱动，并且只是在要求提高或降低电机转数时，例如在要求制动时在建立压力或者降压时，才应用第二脉冲-/脉冲间隔-控制。

此外还可以规定：第二脉冲-/脉冲间隔-控制匹配于第一脉冲-/脉冲间隔-控制，例如在电机转数达到所要求的额定值之后、实现了所希望的压力建立或者由于较高的压力而要求更高的动力或者更高的转矩之后。这可以通过以下途径来进行：第二脉冲-/脉冲间隔-控制的脉冲长度持续地延长，直至基本上只还有第一脉冲-/脉冲间隔-控制作用于电机上。备选地也可以规定：提高第二脉冲-/脉冲间隔-控制的频率，从而产生一种平滑的过渡。

在本发明的另外一种方案中规定：对位于汽车的汽车电网中的电源的电流进行检测，并根据这样检测到的值借助于第二脉冲-/脉冲间隔比值进行控制。也可以考虑，当所检测到的噪声或振动超过预先规定值时进行所述重叠。

应用第二脉冲-/脉冲间隔-控制的其他优点在于：在第二脉冲-/脉冲间隔-控制的接着的长脉冲间隔中可以更快地检测到剩余电压(Nach-laufspannung)。

其它优点可以见以下对实施例的说明或者从属权利要求。

附图说明

图1示意地示出了按照本发明的用于控制和/或调节发电机或者电动机的装置的方框图。

图2a和2b示出了按照本发明的具有脉冲-/脉冲间隔-控制的两种不同的节拍频率的控制重叠。

图3a和3b示出了使用一个单个长脉冲和多个短脉冲的控制对于通过电机所接收的电机电流的作用的比较。

图4示出了本发明主题的可能的控制算法/调节算法。

具体实施方式

当在ABS/ESP制动系统框架内的电驱动的泵电机运行时，在起动期间由于电机的惯性会有高的电流需求，这可能引起汽车电网电压的扰动。由此在接通时，加在电机上的电流很快升高，直到达到由电池可供给的最大值，并且随着转数的增大才降到较低的数值。与此相关的汽车电网电压的干扰可能造成以下情况：电机不能足够快地起动，液压压力不能足够快地建立或者在闭锁状况下不能够足够快地降低。