[发明专利]用于驱控电磁执行器的方法和驱控设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于驱控电磁执行器的方法以及一种用于驱控电磁执行器的驱控设备。

背景技术

电磁执行器具有至少一个衔铁和例如两个线圈。此外，衔铁可以具有两个永磁体。衔铁的位置在线圈中构造出不同的电感。对于用于驱控执行器的方法，例如可以在跳跃式提高的馈电期间测量在两个线圈上的电压分布。从这些测量数据中可以例如在减法器中计算出第三电压分布或者说传感器信号，由此逻辑单元可以确定衔铁的位置。因此，可以通过评估在线圈上存在的电感来进行位置确定。

对于铁磁材料，在磁场强度H与磁通密度B之间的联系是非线性的并且依赖于过去状态。对此负责的是磁通密度，其影响电感并且因此影响传感器信号。在铁磁构件中的磁通密度依赖于存在磁场的强度。如果存在的磁场减小，那么有剩磁保留在铁磁构件中。依赖于之前出现的磁场的方向和强度地，余留的铁磁体的磁通密度可以发生变化。因为应该对磁通密度进行评估，所以可能得到由于不同的过去状态而有误差的位置信号。但是对于测量仪和传感器而言这种效果是不期望的，但尤其是当磁系统是测量值接收器的组成部分时却经常出现。此外，温度波动影响余留的剩磁，并且因此又影响位置检测。

WO 2010/049200A1涉及一种用于对电磁执行器的可移动地布置在两个线圈之间的磁衔铁进行位置检测的方法。

发明内容

在此背景下，本发明提出根据独立权利要求的用于驱控电磁执行器的改进的方法以及用于驱控电磁执行器的改进的驱控设备。有利的设计方案从下面的说明和从属权利要求中得出。

本发明提出一种用于驱控电磁执行器的方法，该电磁执行器具有至少一个线圈和可运动的衔铁，其中，该方法具有以下步骤：

-通过导引一系列电流脉冲经过至少一个线圈对电磁执行器进行消磁，以便减小或去除在电磁执行器中的剩余磁通密度，该一系列电流脉冲具有从电流脉冲到电流脉冲交替的电流方向和从电流脉冲到电流脉冲不断降低的电流强度；

-通过在消磁步骤之后导引测量电流脉冲经过至少一个线圈对可运动的衔铁进行位置确定。

电磁执行器可以理解为致动器或变换器，其可以借助电磁将电信号或电流转换为机械运动。这种转换可以借助至少一个线圈来实现。至少一个线圈的绕组可以至少部分包围可运动的衔铁的运动空间。可运动的衔铁可以是磁衔铁或类似物。可运动的衔铁可以机械地与要被运动的元件连接。可运动的衔铁也可以通过与其机械连接的元件的运动而运动。可运动的衔铁可以由铁磁材料制成。电磁执行器的其他组件也可以由铁磁材料制成。当在至少一个线圈上施加电流时，可运动的衔铁可以通过电磁方式运动。也可以在电磁执行器中设置多个可运动的衔铁。消磁导致剩余磁通密度减小或消除或者说去除。剩余磁通密度也可以被称为顽磁或剩余的或者说余留的磁、剩磁、剩余磁化量、或磁滞。剩余磁通密度是如下磁通密度，该磁通密度在除去磁场之后余留在铁磁材料的先前通过例如借助至少一个线圈产生的磁场磁化的部分中。在消磁时施加交变磁场，该交变磁场首先具有矫顽强度，并且于是其场强度逐渐衰减。通过消磁可以导致变为永磁的铁磁材料失去其磁极化。这样的交变磁场可以通过一系列的电流脉冲产生。在此，电磁执行器的至少一个线圈以交替的电流方向的方式被馈电。在一系列电流脉冲中的电流脉冲具有不断降低的电流强度或幅度。因此，电流脉冲相对紧随其后的电流脉冲具有相反的电流方向以及更大的电流强度。因此，电流脉冲相对紧接在前的电流脉冲具有相反的电流方向以及更小的电流强度。因此，在消磁时由于一系列的电流脉冲有一簇磁滞回线经过，直至剩余磁通密度变为零或近似为零。可运动的衔铁相对线圈的位置可以借助测量电流脉冲来确定。为了确定位置，也可以导引多个测量电路脉冲经过至少一个线圈。

此外，本发明提出了一种用于驱控电磁执行器的驱控设备，该电磁执行器具有至少一个线圈和可运动的衔铁，其特征在于，驱控设备具有构造用于实施上述方法步骤的装置。

驱控设备可以借助通信接口与电磁执行器连接。驱控设备可以安设在电磁执行器上或与其分开布置。结合前面的驱控设备，上述根据本发明实施方式的方法可以有利地实施。

本发明基于如下认知，即，在借助电磁执行器进行位置确定前先执行对电磁执行器的铁磁组成部分的消磁，以便尽可能地去除在电磁执行器的铁磁组成部分中的剩余磁通密度，从而可以有利地实现位置确定。在磁通密度很小的情况下出现用于位置确定的理想工作点并因此出现与过去状态的温度最小偏差。为了最小化磁通密度，力求在执行器中消磁。为了消磁，例如从饱和磁场强度起以不断下降的磁场强度值进行交变磁化。