E141— HDS 2 混合压力控制

HDS 2 是 IPGATE 在线控制制动压力技术逐步研发的成果，每一代产品都在不断拓展其设计自由度。

第一代 · 2005 — MUX压力控制（专利家族 E87 · 8项专利 · 624次引用）：通过采用Id/Iq矢量控制的无刷EC电机、自适应映射控制以及闭环制动回路中的顺序MUX阀控制，实现活塞压力控制（PPC方法）。局限性：当一个车轮减压时，无法同时对其他车轮增压。

第2代 · 2009年 — HDS 1 — 柱塞流量控制（专利家族 E102 · 10项专利 · 25项核心发明）：具有同时/部分同时运行功能的级联柱塞流量控制。 内环：活塞位置/速度。外环：通过pV特性曲线设定目标压力。新增车轮选择性PWM阀控制，以及基于模型的每轮无传感器压力计算。

第3代 · 2015 — HDS 2 — 混合压力控制（专利家族 E141 · 4项申请 · 12项发明）：流量控制 + 时间/PWM出口阀控制。所有自由度：同时建立和减压。 三种供油方式（柱塞泵、DAP、旋转泵）。双传感器策略、中央出口阀、再生制动混合控制，通过PWM旁路实现无振动供油。

1. 采用出口阀作为附加自由度的混合控制——通过集成在受控通道中的出口阀（AV）实现减压：可采用单个车轮阀或中央出口阀（ZAV）。供料装置充当双重控制元件：在减压过程中，柱塞通过容积控制主动调节压差，从而将非线性的出口阀压力曲线线性化。

2. 三种输送装置类型——柱塞泵（HDS 2.1）：采用双重控制，实现精确计量减压。DAP（HDS 2.2）：正向和回程输送不间断，从结构上解决了流量问题。旋转泵（HDS 2.3）：性价比高，需配备出口减压阀。

3. 带偏移补偿的双传感器策略——角度传感器通过输送速率实现主要压力控制；压力传感器用于出口阀减压后的偏移校准。该设计具有固有的冗余性，适用于第3至第5级自动驾驶系统的容错运行。

4. 容积问题解决方案（HDS 2.1）——在单冲程活塞系统中，ABS 的工作会导致容积持续减少。HDS 2 通过在控制过程中将优先容积回流至工作腔来解决这一问题，从而避免了传统系统中为活塞回位和储液罐补液所需的 150 毫秒中断。

5. 通过中央出口阀（ZAV）进行流量调节——非对称拓扑结构：ZAV连接多个终端设备；至少有一个终端设备保留独立的出口阀，以便快速进行选择性流量调节。这种可扩展架构可减少电磁阀的数量、降低成本、节省安装空间并减轻重量。

6. 动能回收制动与先进驾驶动态——精密协调：根据发电机扭矩的变化精确调节发电机轴上的液压压力，同时控制常规车轴。支持针对各车轮的协调控制，以实现全轮能量回收，并在动能回收制动和转向过程中产生偏航力矩。

7. 压力降梯度的最大化——适用于柱塞和DAP系统：通过输送装置和出口阀同时降低压力。对于低摩擦系数表面，仅靠出口阀产生的压力降在物理上存在局限，因此这一点至关重要。

8. 通过出口阀旁路实现减振——在供油的同时开启PWM控制的出口阀，以分流并平滑活塞泵产生的压力峰值和谐波。这使得压力建立过程低噪音、无振动，并能实现精确计量减压——这对高端纯电动汽车（BEV）和自动驾驶汽车至关重要，因为在这些车辆中，制动噪音不再被发动机声掩盖。

E141专利家族推出了HDS 2——这是IPGATE第三代IBS压力控制技术。该技术将通过输送装置实现的精确流量控制与对出口阀门的时序控制或PWM控制相结合，首次实现了在一个终端设备中增压的同时，在另一个终端设备中减压。