[发明专利]用于监测电磁执行器的运行情况的控制单元和方法

说明书

本发明涉及用于监测诸如开关阀之类的可能被阻塞的电磁执行器的运行情况的方法和控制单元。在电磁执行器中，磁芯可通过向电线圈供应电流而移动。在该方法的一个步骤中，测量随时间变化的、流过线圈的电流。在又一步骤中，选择所测量电流的分布曲线的时间的评估区段，在该时间的评估区段中，电流由区段起始电流值变化为区段结束电流值。时间的评估区段持续区段持续时间。构成由因数形成的评估乘积，这些因数至少包括一方面的区段起始电流值和区段结束电流值以及另一方面的区段持续时间。根据本发明，通过将评估乘积与评估乘积极值进行比较来检测执行器的故障。

技术领域

本发明首先涉及一种用于监测电磁执行器的运行情况的方法。电磁执行器可以是例如开关阀。电磁执行器的运行情况尤其可能由于电磁执行器被阻塞而受到干扰。本发明还涉及一种用于控制和监测电磁执行器的控制单元。

背景技术

US 2011/0163769 A1示出了一种用于检测活性材料元件致动的负载的至少一个中间行程位置的方法。在该中间行程位置处，材料元件经受负载变化。

从US 2005/0146408 A1中已知一种用于检测到达电磁开关阀的终点位置的方法，其中对开关阀失效之后的电流进行评估。

DE 10 2013 213 329 A1教导了一种用于检测开关阀的操作情况的方法，该开关阀包括在线圈中运行的磁芯和籍由磁芯和通电线圈在轴向上移动的阀体。在该方法中，获取在未通电线圈中由磁芯感应的电流曲线。根据感应电流的波形或高度来对感应电流曲线是进行评估。

发明内容

从现有技术出发，本发明所要解决的技术问题是能够更精确地监测电磁执行器的运行情况，以便能够更可靠地检测到尤其是电磁执行器的阻塞。

上述技术问题通过本申请提出的电磁执行器和控制单元来实现。

根据本发明的方法用于监测电磁执行器的运行情况。电磁执行器优选为例如用于汽车、化工设备、能源技术设备、机器或医疗技术设备中的开关阀。开关阀可以特别设计用于机动车的内燃机。然而，电磁执行器也可以是例如起重磁铁。利用根据本发明的方法，监测电磁执行器的准确运行情况，从而可以检测执行器的可能的错误和/或缺陷以及由该执行器致动的元件的可能的错误和/或缺陷。具体而言，利用根据本发明的方法可以检测到执行器的机械阻塞。

电磁执行器包括磁芯和电线圈，磁芯优选布置在电线圈内。通过向电线圈通电可使磁芯移动，从而将电能转换成机械能，并且电磁执行器驱动可被其移动的元件。磁芯在电线圈中优选在电线圈的轴向方向上移动。在磁芯处安装执行器元件，其由磁芯来移位。当执行器由开关阀形成时，执行器元件优选为阀体。

在根据本发明的方法的一个步骤中测量流经电线圈的随时间变化的电流。该测量尤其在电线圈通电期间和/或在电线圈通电之后进行。

在根据本发明的方法的另一步骤中进行所测量电流的函数曲线的时间上的评估区段的选择。在评估区段中，电流由区段起始电流值I_a变化为区段结束电流值I_b，该变化是单调的。单调变化可以由单调递增或单调递减构成。单调变化可以被能被忽略的电流波动中断。时间的评估区段持续区段持续时间t_ab。优选地，评估区段中的电流单调地从区段起始电流值I_a经由区段中间电流值I_d变化为区段结束电流值I_b。直至区段中间电流值I_d出现，持续了中间区段持续时间t_ad。