用于确定电控制阀的状态的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于确定（33）利用随时间变化的控制信号（17）控制的电装置（4）的状态特征值（28）的方法（3）。在使用随时间变化的控制信号（17）的频率和/或随时间变化的控制信号（17）的转换比例的条件下确定至少一个状态特征值（28）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于确定至少暂时和/或至少部分地利用随时间变化的控制信号控制的电装置的至少一个状态特征值的方法。本专利技术还涉及一种用于至少暂时和/或至少部分地确定利用随时间变化的控制信号控制的电装置的至少一个状态特征值的电控制>J-U ρ α装直。
技术介绍
目前，在使用电流的情况下控制最不同种类的电装置。如果电装置例如依据确定的测量值和/或在不同的时间点处于不同的状态，则可以在使用随时间变化的控制信号的条件下进行电装置的控制。于是，电装置通常根据施加的控制信号的类型而处于确定的状态。在此可能的是，在施加对于电装置的确定状态所需的或有意义的控制值和最终处于相应的状态之间存在一定的持续时间(所谓的时间延迟)。时间延迟的大小在此不仅会与电装置的类型和结构有关，而且特别地也与电装置状态的变化大小有关。在电装置的这样的控制中的问题尤其在于，想要知道电装置什么时候(和必要时是否)处于所希望的状态。由此例如可以出现:例如基于技术缺陷或基于作用于电装置的所不希望地大的反作用力，电装置完全不能处于期望的状态。但是即使当电装置在确定的时间点最终处于期望的状态时，时间延迟可以是不同大小的。但是在许多应用中希望具有(或不超过)确定的、限定的延迟时间。由此，仅利用随时 间变化的控制信号控制电装置在许多情况下被证明是不够的。一种获得关于电装置的当前状态的信息的可能性在于，设置特殊的测量传感器，这些测量传感器将电装置的当前状态报告给控制单元。但是该方法在许多情况下是有问题的，因为测量传感器通常意味着一部分极大的成本开销。此外，由于狭窄的安装空间情况，通常不能或仅极其麻烦地安装测量传感器。在许多情况下另一种基本的可能性在于，用于控制电装置的随时间变化的控制信号本身被用于至少近似地采集电装置的状态(并且由此电装置本身在一定程度上作为“本征测量传感器”使用)。在此可以将测量装置(或其部件)在一定程度上从特别不希望的(例如特别狭窄的)区域转移到相对于安装空间不太苛刻的区域。部分地，在这样的方法中也可以使用已经存在的或本来就要设置的部件，这可以降低成本。这样的电装置的多个示例之一是用于阀的电执行器，其例如用于电动机和泵，特别是用于内燃机、液压电动机、压缩机和液压泵，或用于在不同的液压系统或流体传导的系统中的转换任务。在这种技术装置中想要不仅控制借助执行器控制的阀的不同转换状态，而且尤其获得关于转换过程是否实际地进行的反馈以及优选还获得关于转换过程什么时候进行(特别是基本上完成)转换。在获知这样的参数的条件下可以使用更好的控制算法并且在干扰的情况下实施合适的措施。已经提出了如下电执行器，其位置可以通过“本征”传感器来测量。于是，例如由M.F.Rahman、N.C.Cheung 和 K.W.Lim 在出版物“PositionEstimation in Solenoid Actuators，，， IEEE Transactions on Industry Applications,第32卷，N0.3，1996年5/6月中提出了一种用于估计在线圈中的磁电枢的位置的方法。在此作者描述了，线圈的电感依据在其中可移动地布置的磁电枢的位置而改变并且首先增力口。从确定的点起，电感又由于饱和再次下降。基于对所施加的电流的测量，作者由此推断出在线圈内的磁电枢的位置。然而在那里描述的方法中的问题是，根据作者给出的结论所提出的测量方法本身仅提供对于准静止的系统可用的结果。但对于许多技术系统没有给出可用的结果。另一个建议例如在美国专利申请US2008/0143346A1中给出。在此基于在电磁执行器上施加的电流的斜率特性推断出执行器的位置。但在那里描述的方法基于对确定的初始位置的认识。基于这些位置，在一定程度上对位置改变进行“积分”。利用所提出的方法实际上不能获知例如以不再完全打开或闭合的阀为形式的干扰。此外，在那里描述的方法同样仅适用于准静止的系统。由此，和原来一样仍需要用于确定通过随时间变化的控制信号控制的电装置的状态的改进的方法，特别是在电控制的执行器的位置方面改进的方法。以类似的方式，还需要用于执行器的改进的控制装置。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是，提出一种用于确定至少暂时和/或至少部分地利用随时间变化的控制信号控制的电装置的至少一个状态特征值的、相对于现有技术改进的方法。此外，本专利技术的目的在于，提出一种用于至少暂时和/或至少部分地确定利用随时间变化的控制信号控制的电装置的至少一个状态特征值的、相对于现有技术改进的电控制装置。本专利技术达到了这些目的。所提出的是，将用于确定至少暂时和/或至少部分地利用随时间变化的控制信号控制的电装置的至少一个状态特征值的方法实施为，使得至少暂时和/或至少部分地在使用随时间变化的控制信号的频率和/或随时间变化的控制信号的转换比例的条件下确定至少一个状态特征值。待确定的状态特征值可以是任意的状态特征值，更确切地说是尤其是直接状态特征值(即直接涉及电装置的状态特征值)。这样的直接状态特征值例如可以是电装置的电状态(电流强度、电感、温度等)。但也可以是间接的状态(即仅间接涉及电装置的状态特征值)，诸如与电装置相连的例如机械组件(例如阀)的位置、速度、流体通过量等。电装置本身同样可以是基本上任意的电装置。电装置还可以“单独设置”地运行，或者(也构成整体地)与其它组件、例如机械组件相连。这尤其还包括如下情况，在这些情况中电装置与确定的机械构件形成整体功能的单元，例如在电线圈的磁场中可运动地布置的磁电枢。随时间变化的控制信号同样可以是基本上任意的电信号，该信号不是(持续的)直流电压。典型地，随时间变化的控制信号具有如下频率，其是至少暂时和/或至少部分地>0.1Hz,>0.5Hz、>1Ηζ、>2Hz、>5Hz、>10Hz、>20Hz、>50Hz、>100Hz、>200Hz、>500Hz、>lkHz、>2kHz、>3kHz、>4kHZ、>6kHZ和/或>6kHz (其中在所有提到的情况中也可以包括该值本身)。随时间变化的控制信号在此明确地不仅理解为“纯的”交流电压，而且尤其也理解为具有与交流电压分量叠加的(必要时高的)直流电压分量的电压模式。为完整起见应当指出的是，交流电压(或交流电压分量)完全可以从振幅到振幅地关于其高度、其长度、其频率和/或其信号形状进行改变。在此，随时间变化的控制信号可以以任意方式(至少暂时和/或至少部分地)直接和/或(至少暂时和/或至少部分地)间接控制电装置。也就是可以考虑，控制信号是例如在电线圈中流动的电流。然而控制信号也可以是例如作为输入信号用于电路逻辑、作为输入信号用于(功率)晶体管(或用于类似的电子开关构件)的电流。专利技术人现在已经惊奇地确定，可以以特别简单的方式以极高的精确性确定至少一些状态特征值，如果为此至少暂时和/或至少部分地考虑随时间变化的控制信号的频率和/或转换比例的话。随时间变化的控制信号的频率不仅仅理解为基本上周期的信号的整个周期长度。特别地，频率也可以理解为控制信号曲线的两次(或多次)过零或特别标出的点之间的间隔。还可以的是，控制信号例如还具有两个(必要时多个)特别标出的转换状态，并本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.08.11 DE 102010036941.11.一种用于确定(33)至少暂时和/或至少部分地利用随时间变化的控制信号(17)控制的电装置(4)的至少一个状态特征值(28)的方法(3)，其特征在于，在使用所述随时间变化的控制信号(17)的频率和/或所述随时间变化的控制信号(17)的转换比例的条件下至少暂时和/或至少部分地确定所述至少一个状态特征值(28)。2.根据权利要求1所述的方法(3)，其特征在于，所述随时间变化的控制信号(17)至少暂时和/或至少部分地是脉冲式的控制信号(17)和/或是周期的控制信号(17)，特别是脉宽调制式的控制信号(17)和/或是矩形的控制信号(17)。3.根据权利要求1或2所述的方法(3)，其特征在于，所述电装置(4)至少暂时和/或至少部分地是具有感应装置(8)的电装置(4)、特别是电动机装置、是电线圈装置(8)和/或是执行器装置(5 )、优选是用于阀装置(6 )的执行器装置(5 )。4.根据上述权利要求中任一项、特别是根据权利要求3所述的方法(3)，其特征在于，至少暂时和/或至少按区域地非准静止地和/或非静止地运行所述电装置(4)。5.根据上述权利要求中任一项所述的方法(3)，其特征在于，所述至少一个状态特征值(28)至少暂时和/或至少部分地表示对于所述电装置(4)的至少部件的位置(28)的度量、对于所述电装置(4)的至少部件到达确定的、尤其标出的位置(28)的度量、对于所述电装置(4)的至少部件的速度的度量和/或对于发生至少一个错误事件的度量。6.根据上述权利要求中任一项所述的方法(3)，其特征在于，通过最大...

【专利技术属性】
技术研发人员：S芬克，M萨特巴克，
申请(专利权)人：索尔丹佛斯两合公司，
类型：
国别省市：