[发明专利]确定电磁执行器的可运动电枢的位置的方法和电路装置

说明书

本发明涉及一种用于确定电磁执行器（101）的可运动电枢（103）的位置的方法，其中所述电枢能够借助电磁执行器（101）的线圈（102）的通电而运动，其中半导体开关（M1）、电流测量电阻电路（RS）和所述线圈（102）串联，其中所述电枢（103）的位置（x）在考虑在有振荡能力的电系统中的振荡信号的频率的情况下确定，其中所述线圈（102）用作有振荡能力的电系统的影响频率的元件，其中在所述线圈（102）和所述电流测量电阻电路（RS）之间的电路点上的电位借助所述半导体开关（M1）调节到额定值上。

技术领域

本发明涉及用于确定电磁执行器的电枢的位置的方法以及电路装置，该电枢能够借助电磁执行器的线圈的控制来运动。

背景技术

已知具有电枢和线圈的电磁执行器，其中电枢能够通过给线圈通电的方式来运动。这样的电磁执行器经常用在电磁阀中，例如用于液压应用。在此，这样的电磁阀可以用作比例阀，其方式是，例如脉宽调制地控制线圈。在此，由于电感，在线圈中出现平均电流。作为对磁力的反作用力，在此可以设置弹簧，然而例如也可以设想另外的线圈。

然而，电枢的并且因此例如连接到电枢上的控制滑阀的实际位置在此经常不与基于控制理论上预先确定的位置相一致。其原因例如可能是液压线路中的反作用于电枢的污物或不同压力。

在未公开的DE10 2015 213 206.4中提出用于确定电磁执行器的可运动电枢的位置的方法以及电路装置，其中从电磁体的充电和放电电流曲线的频率测量来确定的电枢的位置。例如线圈电流借助分流电阻来测量。已经证明，在使用典型的具有运算放大器的放大器电路中的测量不仅是带有噪声的而且不是特别温度稳定的。在非反相的运算放大器电路中，例如（温度相关的）偏移电压倍增地进入到结果中。在反相的放大器中，至少还相加。两个放大器类型具有固有噪声。附加地，测量参量的噪声被吸收并且被放大。偏移电压的所描述的相关性在振荡电路中产生频率的温度相关性。噪声产生输出信号的抖动，该抖动对动力学的负载例如可以借助频率测量的平均化来补偿。

发明内容

根据本发明提出用于确定电磁执行器的可运动电枢的位置的方法以及电路装置。

根据本发明的方法用于确定电磁执行器的电枢的位置，该电枢能够借助电磁执行器的线圈的通电而运动。对此，电枢的位置在考虑有振荡能力的电系统中的振荡信号的频率的情况下来确定，其中线圈用作有振荡能力的电系统的影响频率的元件。

电磁执行器中的电枢位置的仅仅小的位移产生线圈中的电流或其曲线的也仅仅小的变化。这样的小的变化尽管理论上是可测量的，但是这在实践中几乎不能实施，因为合适的扫描设备的分辨率通常对此不足够。本发明现在利用：却能够在电流曲线的频率中并且因此在有振荡能力的系统的频率中识别电流的这样的小的变化，因为每个周期的变化相加并且因此能够更容易测量。特别是通过该方式，电磁执行器的线圈本身也可以用于确定电枢的位置并且不需要附加的测量设备。由此节省成本。

本发明现在如下地深化DE10 2015 213 206.4的所述主题，即线圈上的电压的高度借助与线圈串联的半导体开关、特别是晶体管来调节到额定电压上。如果现在电流测量电阻电路、诸如简单的分流电阻前置于线圈，则在其线圈侧的极上的（相对于地的）电压是已知的、即额定电压。在其半导体开关侧的极上的（相对于地的）电压对应于额定电压与在电流测量电阻电路上下降的电压的和，该电压又通过电流测量电阻电路的电阻和流经该电流测量电阻电路的电流来表征。该电流又对应于经过线圈的电流。

因此经过线圈的电流可以简单地通过将线圈和电流测量电阻电路之间的电路点上的电位调节到额定值上并且检测电流测量电阻电路的半导体开关侧的极上的电压或电位来确定并且被确定用于确定频率和由此确定电枢位置。因为电流测量电阻电路的电阻由于调节而不再影响经过线圈的电流强度，所以电阻值可以最佳地针对测量来进行选择。针对测量不必使用电流电压转换器或诸如此类的。