CN101445100B - 确定调节设备的致动电流的方法 - Google Patents

Abstract

用于校准或机械调整或计算电磁可控制的调节设备的控制电流的方法，该调节设备用于调节流体的、取决于压差的流量，在该方法中通过调节设备的电控制强度在不应用压力传感器的情况下也可以事先确定通过调节设备引起的压力影响的大小，在该方法中考虑调节设备的一个或多个调节设备特殊的特征曲线或参量KG_ind，如此借助于这些参量可以适当地根据电流强度I调节额定流量G，其中在不对调节设备加载压力的情况下自动确定与调节设备相关的参量。

Description

确定调节设备的致动电流的方法

本申请是申请号为No.200480022308.0的中国专利申请的分案申请，原申请的申请日为2004年7月28日，发明创造名称为“确定调节设备的致动电流的方法”。 

技术领域

本发明主要涉及一种用于计算至少一个可电致动的调节设备、例如电磁阀的致动/控制电流的方法，以调节流体的与压差相关的流量G(ΔP、I、KG)，该方法用于校准或机械调整或计算至少一个可电磁致动的调节设备的致动电流、特别是开启电流，该调节设备用于调节流体的与压差相关的流量G(ΔP、I、KG)，在该方法中通过调节设备的电控制强度在不应用压力传感器的情况下也可以事先确定由调节设备引起的压力影响的量，在该方法中使用调节设备的一个或多个与调节设备相关的特征曲线、特征域或参量KG_ind，从而借助于这些参量可根据电流强度I有目的地调节额定流量G。本发明此外还涉及一种用于校准或机械调整所述调节设备的方法以及一种调节设备、特别是液压制动控制设备，其具有至少一个可电磁致动的液压阀，所述液压阀包含一个电磁线圈和一个通过衔铁移动的挺杆，其中通过电流的控制移动衔铁，以打开和/或闭合调节设备。 

本发明还附加地说明了一种用于测量流体压力的方法，该方法用于特别是在一个液压的制动调节装置中借助于一个可电磁致动的调节设备在不采用附加压力传感器的情况下测量流体压力。 

背景技术

已知在汽车制动系统的ABS控制设备中、可是也在具有附加功能-例 如ESP等-的所谓行驶动力调节器中，使用可电磁致动的模拟阀用于改善调节或者用于降低噪声。 

在新一代液压调节装置中使用所谓的模拟开关阀。模拟开关阀是一种电流致动的电磁阀，其本身设计成用于完全打开或关闭，但却是通过适当的电流调节如此驱动该电磁阀，即使其具有模拟的调节特性。 

由EP 0 813 481 B1(P 7565)已知一种用于识别可模拟使用的开关阀门的开关点、特别是用于由阀的控制电流的电流变化曲线确定压力状态的方法。 

因此原则上能够通过改变流经阀的电磁线圈的电流根据压差调节相应的模拟开关阀的压力梯度或流量G。可是在调节的范围内很难调节体积流量Q，并且该体积流量主要取决于压差ΔP和流经阀的电磁线圈的电流I。可是这种相关性不能顺利地存放在一次性确定的特征域内。因为阀部件的、由生产引起的较低的公差就已经对在流量和致动电流之间的函数关系式有较大的影响。因此在生产阀时要求为每个阀单独确定特征域，并且所述特征域存放在控制设备的电子设备的存储器内。可是为了建立单独的特征域，在供应商或在汽车制造商生产线的生产线终点需要以对控制设备确定的压力加载进行复杂的测量方法。比如在WO 01/98124 A1(P 9896)中描述的那样，通过复杂的测量方法确定的特征域然后可用于调整希望的压力梯度。 

未公开的DE 103 21 783.5(P 10697)描述了一个用于模拟阀或者模拟开关阀的阀特征曲线的学习方法。按照该方法在ABS制动装置运行期间进行液压阀的校准，在运行中通过学习方法获得控制特征曲线或相应的用于校正现存的致动特征曲线的校正量。所述学习方法的特征是，该方法持续多个循环的闭锁保护调节(Blockierschutzregelung)。在每个合适的循环内收集需要的压力建立/升高时间并且借助于由当前循环获得的参数按照一个递推公式提高特征曲线。该方法用于改善现存的致动特征曲线，因此其前提是已存在特征曲线。 

前面描述的、用于获得特征域或特征曲线的方法因此或者不够准确或者仅可通过复杂的测量方法获得，所述测量方法必须在供应商处或者在生 产线终点实施。只有通过这种方式才可以测得影响压力曲线的、与制造相关的单个阀参量KG_ind，例如可从已测量的特征域或特征曲线中获得该参量。 

发明内容

本发明的目的是，提供一种用于测定参量、阀特征曲线或阀特征域的方法，该方法使得可精确地致动上面所述的电磁阀，不必在制造时或在生产线终点实施复杂的、单独的阀校准。 

根据本发明通过这样的方法来实现所述目的，该方法用于校准或机械调整或计算至少一个可电磁致动的调节设备的致动电流、特别是开启电流，该调节设备用于调节流体的与压差相关的流量G(ΔP、I、KG)，在该方法中通过调节设备的电控制强度在不应用压力传感器的情况下也可以事先确定由调节设备引起的压力影响的量，在该方法中使用调节设备的一个或多个与调节设备相关的特征曲线、特征域或参量KG_ind，从而借助于这些参量可根据电流强度I有目的地调节额定流量G，其特征在于，在不对调节设备加载压力(压差ΔP＝0)的情况下自动确定所述与调节设备相关的参量。 

术语调节设备理解为用于调整流体流量的阀门和滑阀。所使用的调节设备优选是阀。除了空气以外可考虑采用适当的压力液体作为优选的流体，所述压力液体在使用制动器的情况下特别是一种常用的制动液体。 

该调节设备主要具有一个完全打开的位置和一个完全闭合的位置。按调节设备的种类-常开(SO-V)或常闭(SG-V)-阀通过一个复位元件引起而占据上述位置之一。适当的复位元件优选是具有确定的力/位移曲线的弹簧，特别是可通过一个直线方程近似该曲线。 

按照本发明的方法优选应用在用于汽车制动调节的电动液压装置中。 

按照本发明的方法优选也涉及一种用于调整或调节一调节设备的压力梯度的方法。 

根据本发明的方法不必对调节设备加载压力即可确定校准所需的特征 曲线或参数或者说特征量。因此可以取消在借助于用于确定特征曲线的气动或液压测量装置确定特征曲线或参数时单独的压力加载。本发明特别还涉及一种用于在汽车运行中确定调节设备特别精确的特征曲线或参数的方法，该汽车装备有特别是具有用于调节制动压力的调节阀门的制动设备。 

按照本发明的方法主要有这样的优点，不必如目前为止必需的那样，在施加确定的压力的情况下在检验台上分别地测定所制造的调节设备或者完整的液压单元。按照本发明的方法，用连接在调节设备上或者连接在液压单元上的电子控制的设备就测定调节设备的机电特性和磁特性就足够了。所述特性特别是基本上就是调节设备的各磁参量和机械参量KG_ind，这些参量主要导致由生产引起的特征曲线中的偏差(Streuung)。通过另外的、通用的参量KG_all可一次性确定产品系列较低的、由生产引起的偏差参量并且将其长期存储在电子的控制设备中。由这些参量然后可以计算出调节设备特征曲线并由此计算出调节设备所需的、与压差相关的致动电流。 

此外，按照本发明的方法可提供这样的优点，即任意多次地、特别是以均匀的间隔在装入汽车之后自动实施优选按照本发明实施的方法。由此能够以均匀的间隔重新校准该系统。通过这种方式因此第一次能够考虑由于调节设备制造之后较长时间才出现的外部影响-比如磨损-而可能出现的装置的改变。不用测量仪器，即使在装入汽车之后的时刻也可通过调节器自动确定特征曲线。由此可以有利地取消为了确定特征曲线通常需要的测量装置的附加的数据传输步骤。 

通常是这样的情况，为了以确定的特征曲线调整确定的流量G，对于电调节器附加地已知阀上的压力差ΔP。按照该方法优选通过本身已知的方法基于模型地、近似计算或感应测量该压差。例如如果在级联主缸的范围内仅存在一个压力传感器，则从影响压力的量的时间曲线中-如压力建立时间等-确定压差。特别是在用于确定压力梯度的积分方法中流量的精确度特别重要。 

正如已经总体上说明的，已经证明，造成特性曲线的或者特别是其梯度的剩余偏差的原因主要是调节设备的机械公差、比如波动的弹力F_Feder、 磁力线回路的公差(比如空气间隙的磁阻等)。 

按照该方法的一个优选实施形式，测量磁路的总磁阻。通常的情况是，代替磁阻也可以使用相应磁路的电感L、涉及线圈的圈数N、作为等效的物理量以相应的方式实施根据本发明的方法。 

本发明此外涉及一种阀，其具有一个或多个附加的测量元件、特别是测量线圈，该阀包括在调节设备、特别是液压制动控制设备中，该阀包含一个电磁线圈和一个通过衔铁移动的挺杆，其中通过电流的控制移动衔铁，以打开和/或闭合调节设备，所述调节设备具有一个或多个用于确定磁通量的附加测量元件。 

测量线圈可以电独立于致动线圈。可是按照一个优选的实施形式，测量线圈可与致动线圈串联电连接。由此得出这样的优点，即仅需要向外引出三个致动线。 

此外本发明还附加地涉及一种用于调节一个调节设备、特别是阀的开启位置和/或流量的方法。 

原则上，除了压差和几何形状上的流特性之外，还可通过作用在相关调节设备的挺杆上的力(挺杆力)来确定调节设备或者阀的流量G。本发明因此优选也涉及一种用于调整或调节一个调节设备的挺杆力的方法。 

借助于按照本发明的另外一种实施形式，布置在调节设备的范围内的测量元件可确定调节设备的内部物理参数并且在计算特征曲线时考虑所述参数。通过这种方式可以以特别精确的方式通过前述的调节来调整或调节调节设备的挺杆位置、挺杆力或流量。 

除了线圈之外，原则上所有与磁场相关的传感器(比如霍耳传感器、MR传感器)都可以用作测量元件，只要其适合于检测有效的磁通量。但由于可低成本制造的原因，使用线圈是特别适宜的。 

根据本发明的方法，优选在一个校准程序中确定弹力，必要时还确定最大的挺杆冲程。然后将所述量用于力的计算。 

按照本发明的方法的一个特征主要在于，优选实施磁通量的测量并且根据该磁通量进行调节。这是合理的，因为磁力直接取决于磁通量。与目 前已知的方法的主要区别在于，在目前的方法中流经线圈的电流是确定量。 

通过所述方法优选测定在调节设备内部的最大挺杆冲程并且特别是测定弹力。通过附加考虑已知的压力梯度，则可以非常准确地确定调节设备的力-位移特征曲线，从而可以以非常高的精度调节或控制阀的流量。 

除了上述的方法之外，本发明还涉及根据本发明的方法用于控制或改善调节设备、特别是阀的生产质量，其中在生产调节设备或阀或者生产液压阀组件期间或直接在此之后测量挺杆冲程和/或弹力。 

在前面一段所述的方法的另一个优选的实施形式中，除了在上面附加描述的电校准外，在制造期间进行调节设备的附加机械调整。 

这里，特别在组装调节设备时，仅通过考虑调节设备的一个电参量调节剩余空气间隙和挺杆冲程。这完全特别优选地由此实现，即测量闭合调节设备时的磁阻和打开调节设备时的磁阻。 

在稍后的时刻，紧接着这个校准方法可以优选附加进行上述电的、无压力的校准方法。在以预先已微调的调节设备实施无压力的校准方法时，通过该方法基本上仅需要补偿复位弹簧的特征中的公差。 

本发明不仅涉及一种校准方法，而且也涉及一种压力测量的方法，该方法用于特别是在一个液压的制动调节装置中借助于一个可电磁致动的调节设备在不采用附加压力传感器的情况下测量流体压力，其特征在于，利用一个电的调节回路调节挺杆位置，并由作用在挺杆上、可电测量的力中计算出在流体管线中的压力和/或调节设备中的压差，在该压力测量方法中由作用在阀门挺杆上的力测量在液压流体中的压力。在该压力测量方法中使用基于本发明的、挺杆力调节的通用原理。 

优选这样来得到根据本发明方法的另一个改进，即根据按照本发明的校准附加实施上述学习方法，比如从DE 103 21 783.5中已知的那样。 

根据本发明方法的另一个独立的实施形式，借助于结构特别简单的所谓电子矩形脉冲形成电路实施在线圈抽头上或者在测量线圈的抽头上的积分测量。这是一种用于在至少一个可通过驱动级电致动的感应式的调节设备或非常普通的执行器构件中通过借助于一个电子测量设备对调节设备或 执行器构件的感应电压U_ind进行的分析或调整来确定磁通量的方法，其中在感应式的调节设备或执行器构件上存在的电压有效地通过感应调节设备或执行器构件的测量设备或电子致动设备保持在一个基本恒定的值，并且确定时间t₁，在该时间内流进感应部件和测量设备的电流在接通或断开时感应生成一个电压。 

在这个独立的方法中主要确定断开时间t_c，该时间表示接通t₀和时间t₁之间的时间、或确定执行器部件的接通时间。 

结合前面描述的方法，本发明还涉及一种用于确定感应式的调节设备或执行器部件的磁通量或者电感的电路布置，包含一个具有信号输入端和信号输出端的测量设备，其中信号输入端与感应部件电连接，而输出端提供一个电信号，该信号包含关于时间的信息，所述时间是必需的，以在恒定电压的情况下完全输出感应式调节设备或执行器部件中存储的能量或使感应式调节设备或执行器部件中的电流完全达到希望的最大电流。 

在前面描述的电路布置中，优选将测量设备的信号输出作为实际值供给一个调节电路，其调节量是通过感应部件的电流。 

前面描述的测量方法和电路布置适宜地用于在开始描述的校准方法中代替测量设备测量调节设备的线圈抽头上的积分的电压信号。 

附图说明

由从属权利要求和下面根据附图的实施例描述中得出另外优选的实施形式。 

图示： 

图1用于调节磁通量的、没有附加测量线圈的调节电路的示意图， 

图2具有测量线圈的磁通量调节(装置)的实施例， 

图3常开的模拟/数字阀(SO-AD阀)的剖视图， 

图4类似于图2的具有测量线圈的结构，区别在于，磁阻用作调节量， 

图5在阀闭合时确定磁阻的示例， 

图6在EBS控制设备中确定磁阻的方法的示例， 

图7用于确定电磁阀弹力的方法的实例， 

图8用于确定阀开启电流特征曲线的方法的示意图， 

图9具有矩形脉冲形成器、用于阀校准的调节电路的布置， 

具体实施方式

图10a)示出线圈中的磁通量感应生成电压U_L的电压变化曲线，图10b)示出通过PWM阀致动设备引起的电流变化曲线， 

图11示出一矩形脉冲发生器。 

下面描述的示例用于乘用车制动器的电动液压调节装置中。相应的调节装置(EBS控制设备)通常包含一个具有一个微控制系统18的调节器外壳(ECU)，如在图1、2和4中示意性示出的那样，还包括一个与调节器连接的、具有用于控制液体流量的电磁驱动的阀1的阀组件(HCU)。此外该调节器还包含一个致动电路(电流源3)，利用电路可对于每个阀单独地脉宽调制地调整并测量阀电流I。在没有详细示出的汽车控制设备中为每个阀设置一个相应的阀驱动器，所述驱动器借助于可单独致动的PWM驱动级来实现。在线圈的端子上设置一测量设备4，利用该测量设备可以测量感应电压U_ind。在测量设备4的输出端上提供一个与U_ind(t)的积分成比例的信号Φ_ist。 

为了进一步说明本发明，给出下面的数学关系式是合理的：由下式得出磁力 

$F_{\mathrm{magn}}=\frac{1}{2*{\mathrm{\μ}}_0*A_{\mathrm{Anker}}}*{\mathrm{\Φ}}^2,$

其中μ₀是磁导率参数(空气)、A_Anker是衔铁面积，Φ是磁通量。按照公式计算磁通量 

$\mathrm{\Φ}=\frac{\mathrm{\Θ}}{{\mathrm{RM}}_{\mathrm{gesamt}}}$ 其中Θ＝I*N， 

其中I是线圈电流，N是阀线圈的圈数，RM_gesamt是在阀门中磁路的总磁阻。 

此外适用： 

$U_{\mathrm{ind}}=-N*\frac{\mathrm{d\Φ}}{\mathrm{dt}}$ 以及 $\mathrm{\Φ}=-\frac{1}{N}\underset{0}{\overset{t}{\∫}}{U}_{\mathrm{ind}}\mathrm{dt}$

在断开图1中阀门电流I时得出在阀门1中磁通量的变化，通过与阀门1连接的测量设备4通过感应电压U_ind可以测量该变化。测量设备4形成感应电压U_ind曲线的时间积分并且积分信号被供给微控制器18。该信号与由阀线圈引起的磁通量Φ成比例。此外结合图9说明了一种用于确定该积分的可选测量设备。 

因此通过将测量设备的信号反馈给微控制器，可实现磁通量控制或磁通量调节。流经阀1的阀电流在阀内部形成该调节的真正的调整量。 

通过控制或者调节磁通量可补偿所存在的单独的阀制造公差(弹性系数和磁路中的空气间隙)。通过在计算单元μC(EBS控制设备)内部的ABS/EPS调节规定应调整的压力梯度G。对于计算单元压差是已知的。根据制动调节装置的配置不同，按本身已知的方式，完全利用传感器或部分通过压力模型确定该压差。根据下面说明的测量程序一次性地或在不同时刻(再校准)确定弹力、最大挺杆冲程和磁通量与阀电流的相关性。因此已知所有作用力和计算出的阀挺杆力/位移函数；可计算出要求的压力梯度所需的阀电流。 

图2示出用于实现本发明的、具有附加的线圈调节电路的另一个可能性。同样在计算单元(μC)内部存在要求的压力梯度G。对于计算单元压差是已知的。通过下面所述的测量程序确定弹力和最大挺杆冲程。利用测量线圈2测得磁通量。该测量线圈布置使其测量通过轭铁和衔铁的有效磁通量。在接通和断开阀线圈时，在测量线圈中感应生成电压U_ind，其积分与所存在的磁通量成比例。从由级4产生的积分值中推导出的信号Φ_ist与信号Φ_soll在求差级5中合并，并形成阀驱动级的额定量。 

正如已经提到的，能够随时，也可以在汽车运行中，重复(再校准)用于确定阀相关的参量的测量程序，例如以补偿由运行引起的、机械部件或者电部件的变化或者磨损。电致动装置通过驱动器3提高线圈电流，直到磁路中的磁通量与计算出的磁通量一致。在图2中示出的实例也是一种 挺杆力调节装置，其中挺杆位置取决于阀上压力状态。 

图3示出根据本发明可用在ABS/EPS阀组件中的电磁阀的结构。根据本发明实例的阀是常开阀，通过本身已知的方式借助于一个PWM调节的电流调节地驱动该阀。相应的阀是已知的，称为模拟的数字阀“AD阀”。下面详细说明这种SO-AD阀的结构，特别是磁路的主要分量的磁力线。有电流流过的阀线圈6用于移动在阀门外壳13内轴向被引导的衔铁7，衔铁通过挺杆8密封地作用在阀座9中。液压流体经过阀入口10流向阀座9并且经过出口12流出。只要没有电流流经线圈6，则弹簧11把挺杆或衔铁压入打开位置。在电流流过线圈6时，磁力线穿过轭铁14并且进入外壳13。轭铁14和外壳13之间的过渡部位形成磁阻RM^LR2。在另一个分布路线上磁力线穿过衔铁7和外壳13之间的空气间隙15，其中以RM^A表示该位置的磁阻。在衔铁7和轭铁14之间还形成另一个空气间隙，该间隙的磁阻表示为RM^LR1。 

基本上还可以通过和RM_ges＝RM^LR2+RM^A+RM^LR1确定磁路的磁阻。这里可以看出，磁阻主要取决于由制造引起的空气间隙的量和挺杆位置。磁阻也能够表示为在闭合的状态下测量出的磁阻RM_Ventil和空气间隙的磁阻RMLuft的和： 

RM_gesamt＝RM_Ventil+RM_Luft

量RM_Ventil可以在闭合的状态下测量，而量RM_Luft从公式RM_Luft＝l/μ₀＊A_Anker中得出，其中A_Anker是与阀产品系列相关的衔铁7的磁有效面积(产品系列相关的参量K_Gall)，而l是挺杆冲程。真正的测量方法不是直接确定RM_Luft的值，而是通过在阀完全打开时测量的磁阻并减去关闭的阀的磁阻来确定的。通过这种方式也能够确定挺杆冲程。 

此外在图3中还示出实施在图2中说明的实施例所必需的测量线圈2，所述线圈定位在轭铁14的区域内。 

图4示意性示出调节电路的另一个示例，在该电路中直接调整挺杆位置l。如上所述，磁阻RM_gesamt由闭合的阀的磁阻和空气间隙的磁阻组成。可通过一次性的测量程序确定闭合的阀的磁阻。RM_gesamt是由Θ(＝I＊N) 和磁通量Φ得到的商。由挺杆冲程除以μ₀＊A中得出量RM_Luft(μ₀＝磁导率参数、A＝截面面积)。此外适用：RM_ist ^gesamt＝Θ_ist/Φ_ist。通过除法器17计算该量。除法器17的输出端与差分电路5连接。通过在测量线圈上确定的并且借助于积分级4进行时间积分的电压曲线确定量Φ_ist。该量与压差成比例。因为RM_gesamt与挺杆冲程成比例，从而所述对RM_gesamt的调节导致直接调节挺杆冲程l。这里计算单元μC把要求的压力梯度转换为确定的流动横截面或者挺杆冲程，并由此转换成额定磁阻RM_soll。该计算的前提是本身已知的流体动力学的特征值KG_all以及阀相关的参量KG_ind，所述特征值KG_all适用于整个阀产品系列并因此可以永久存储在计算单元μC中，所述参量KG_ind通过同样在这里描述的方法单独地确定。所述阀相关的参量例如是闭合阀的总磁阻和弹力(参见方框16)。如上所述，此外对于该调节还需要当前的压差。同时确定当前的阀电流并与励磁线圈的圈数相乘。该乘积是磁势Θ(磁动势)。当前的磁动势除以当前的磁通量。结果是当前的磁阻。为了调节，进行额定值/实际值比较，并且由此产生调节量I(线圈电流)。 

此外根据图4中的示例的方法提供了这样的可能性，即不必附加压力传感器，在各个压力传感器中确定连接在阀的流体管线中的压力。在必须通过调节器保持恒定的挺杆位置恒定时，可以由在该挺杆位置实际测量的挺杆力结合已知的阀的通用参量KG_all按类似于上述的方法计算出压力。 

在汽车制动系统中，例如通过制动踏板操作确定输入压力。已知例如在ABS调节过程中输入压力与在各个通向制动缸的液压管线中的压力不同。因为原则上按照前面的测量法仅可以确定在阀上存在的压差，所以需要利用传感器确定预压力(例如在级联主缸上的压力传感器)。但也可以通过考虑模型来计算确定预压力。此外可通过考察制动系统确定的运行状态不必准确了解预压力而确定压力。通过这种方式可以完全无压力传感器地实现压力确定。由此在ABS/EPS自动控制设备中大大节省了附加压力传感器的费用。 

图5中的图线示出在断开电流之后在闭合的阀中阀线圈中的电流变化 曲线。在线圈圈数N已知的情况下，由电流曲线下方的积分可确定磁阻RM_ges。由图5的方框中给出的公式中得出物理关系，其中W_L是磁路的磁能，R是电线圈回路的欧姆电阻。 

在图6中以草图示出根据图5的原理实施用于确定磁阻的测量方法的实例。在第一步骤中通过EBS控制设备(经调节)设定电流值I₀，在该步骤中阀可靠闭合。然后如此设定PWM调整的占空比，即不再有电流馈入线圈驱动器。由于输出级的再循环可能性通过电感存储的电流逐渐衰减。接下来在t₁至t₂的时间间隔以同样的间隔在规定的时刻测量电流变化曲线(I₁、I₂、I₃、…)。通过在控制设备中运行的软件存储测量的值。在图6的方框中给出的公式示出通过求和形成积分W_L的可能性。 

根据在图7中概略示出的方法首先渐进地从例如I≈0的、适当的较小电流开始逐步提高电流。在分图a)中电流首先保持在一个刚好打开阀门的值I₁，即在更高电流下阀会闭合。在时刻t₁断开电流并且测量时间τ₁，直到实际电流值下降到阈值S以下(时刻t₂)。根据阀门的打开位置得到较低的电感，并由此在电流指数下降曲线时得出短的时间常数τ₁。 

当以使阀闭合的电流I₂致动相应的阀时，在分图b)中示出电流变化曲线。从在恒定电流范围内的电流的短暂升高部71可以看出所述闭合过程。在时刻t₁电流如上所述断开，电流再一次逐渐衰减到阈值S以下。但与打开的阀不同，在分图b)中由于较低的磁阻(较高的电感)首先闭合的阀的时间常数τ₂比分图a)中的相应时间常数高。此外同样可以从电流变化曲线的上升中看出的阀的打开同样导致时间常数延长。 

在图8中示意性示出在电动液压的控制装置82中用于借助于按照在图5至7中的实例确定阀相关的参量KG_ind(测量方法81)计算出阀开启电流特征曲线的算法82实例。阀相关的各参量KG_ind通常是阀的特征曲线或参数。在具有ABS功能和必要时其它功能比如ASR、ESP等的电子制动控制设备中，为了以较高准确度调节阀门，需要一条示出在预定压差ΔP下打开阀所需电流(与压差相关的阀开启电流特征曲线f(ΔP))的曲线。对于算法82，在输入侧规定在调节器中存储的表征阀产品系列的通用参量 KG_all。所述参量可以更详细地由产品系列相关的衔铁面积A_Anker和阀门密封面积A_Abdicht表示。此外将相关阀输入端上的实际压差ΔP规定为变量(Var)，该变量由传感器确定或通过EBS系统由其它量近似计算。 

相应的算法82按照在调节器中确定的密封横截面A_Abdicht(普遍适用的阀门参量)首先通过F_Hydraulik＝ΔP＊A_Abdicht计算液压力F_Hydraulik。利用规定的衔铁面积A_Anker和磁阻RM可计算出取决于电流的磁力F_magn(I)。在平衡状态下阀刚好还是闭合的。为此所需的磁力F_magn表示保持电流： 

F_Feder+F_Hydraulik＝F_magn

因此利用该公式可在考虑阀密封面积和密封横截面的情况下较准确地为离散的压差(在阀中没有体积流量)计算出与压力相关的保持电流。 

此外对于在EBS系统中的应用为了，附加地执行下述的校正措施A)至C)以进一步提高所确定的保持电流的精确度是合理的： 

A)开启电流/保持电流校正 

根据平衡方程F_Feder+F_Hydraulik＝F_magn在确定的压差下得出的所谓保持电流还与打开阀所需的实际开启电流不一致，因为该实际电流由于流体效应总是比计算出的保持电流低一些。已经证明，优选可这样来获得较准确的开启电流特征曲线 

即在必要的压力差范围内给保持电流特征曲线I_Halte(ΔP)加上一个恒定的负电流补偿I_korr ^const。可通过适当的实验毫无困难地确定该电流补偿： 

$I_{\stackrel{\·\·}{O}\mathrm{ffnung}}\left(\mathrm{\ΔP}\right)=I_{\mathrm{Halte}}\left(\mathrm{\ΔP}\right)-{I_{\mathrm{korr}}}^{\mathrm{const}}$

B)磁校正 

上述保持电流特征曲线的计算由这样的简化假设为出发点，即在阀闭合时磁阻不取决于电流。但由于阀的磁路中存在的铁磁材料的影响，为了进一步提高精度，一个这样的校正项是合理的，利用该校正项可以校正“铁回路”的上述这种影响。为了校正这种影响，对于闭合的阀采用用于磁阻的磁阻变化曲线的直线方程RM(I)＝m＊I+b，特别是在按一次近似。可通过在不同的电流I₁、I₂、I_n下测量RM来确定该曲线，其中所有I_n都大于相应阀的闭合电流。在本实例中得出在10⁶＊Vs/I范围内的斜率m。这样 通过在用于计算F_magn的公式中使用所述校正项可以得出经校正的保持电流特征曲线，该保持电流特征曲线已尽可能清除了铁磁材料的影响。 

C)热校正 

如从图5的方框中给出的公式中表明的那样，如果为了简化以此为出发点，即仅通过线圈电阻确定电路的电阻，磁阻RM_ges与l/R_L成比例，其中R_L是线圈电阻。在上面描述的方法中迄今始终以此为出发点，即R_L是与产品系列相关的、不需要考虑的参量。但现在线圈的温度变化经过线圈电阻也不希望地对已测量的磁阻产生影响。一消除这种影响的校正项因此导致还应进一步改善的计算方法。最好可这样进行对已测量的磁阻的这种热校正，即通过脉宽调制的阀门致动(设备)的占空比确定线圈电阻。在WO 03/074338 A1中描述了一个适合于此的、用于确定线圈电阻的方法。 

上面所述内容涉及一种常开阀。以类似的方式所述方法也可用于常闭阀。 

图9a中所示的实施例涉及一种比如图1中所述的电路布置，区别在于，为了简化感应电压的测量，设置一个在图11中示出的矩形脉冲发生器19。同样可使用该矩形脉冲发生器19有利地代替图2中的测量设备4。如上所述，EBS调节器包含一个驱动电路3(电流源)，利用该电路可单独地为每个阀脉宽调制地调整并还可以测量阀电流I。结合矩形脉冲发生器19，以简单的方式通过在分图b)中概略示出的时间测量可以测量感应电压U_ind。在时刻t₀，在断开电流时，调节设备的线圈1中的磁通量感应生成电压U_L (端子电压)，如此在断开期间在时间t_c内电流下降到大约为0。在图10a)中详细示出U_L的电压变化曲线。在此期间通过PWM阀致动设备引起的电流变化曲线在图10b)中示出。 

对于计算单元18量R_L(线圈电阻)、U_L(已调整的换向电压)以及I₀(阀门电流)是已知的。借助于矩形脉冲发生器19测得与电感L成比例的时间t_c。在矩形脉冲发生器19的输出端上存在一个与t_c成比例的电信号。该信号作为进行调节的实际量经过传输线20供给计算单元18。 

从图11的电路布置中得出矩形脉冲发生器19的工作原理。电流源3 包括一个电流驱动器21和一个再循环电路22，所述再循环电路在时刻t₀ 断开电流之后利用一个可控制的电阻调节再循环电流，其中由计算单元18致动再循环电路22。从专利申请DE 102004017239.0中已知用于致动液压阀的相应电路。由电阻R₁和9R₁形成的第一分压器51与端子U₀连接，该分压器使较高的电压值U₀在比较电路53的信号输入端S+上降低大约10倍。第二分压器52在比较电路53的输入端S-上形成一个等于逻辑供电电压一半的基准电压。因此比较电路53评估信号S+和S-的差值，由此产生适当的矩形信号。 

借助于再循环电路22可以在断开之后在较短的时间(低于1ms)内换向电流，如图10b)中所示的那样。此时可将端子电压U_L调整到一个恒定的值U_const(图10a)。在对阀电流进行本身已知的脉宽调制的调节(PWM)期间，U₀上的电压上升到最大约18V，从而输入端S+从不会大于2.5V。比较电路的输出(端)因此保持在“逻辑0”。在换向开始时电压U₀上升到例如35V，由此3.5V的S+明显高于S-。其结果是比较电路转换到“逻辑1”，直到电压U₀随换向的结束再度下降到0V。然后比较电路也再度转换到“逻辑0”。因此“逻辑1”在比较电路输出端上的持续时间刚好与换向的持续时间t_c一致。 

按照该公式 

$u_L=L\·\frac{\mathrm{di}}{\mathrm{dt}}$

在时刻t₀和时刻t₁之间的换向期间从电流变化曲线计算出线圈的电感。 

通过专门的致动，在致动过程中U_L在时间t₀和t₁之间保持恒定，为了确定线圈的电感而必须计算的对电流的时间积分是特别简单的。然后可以特别简单地通过 

$L=\frac{-t_c\·R_L}{\ln \left(\frac{u_L}{I_0\·R_L+u_L}\right)}$

确定阀线圈的电感。 

Claims (7)

1.一种液压制动控制设备，具有至少一个可电磁致动的液压阀，所述液压阀包含一个电磁线圈(6)和一个通过衔铁(7)移动的挺杆(8)，其中通过电流的控制移动衔铁，以打开和/或闭合液压制动控制设备，其特征在于，所述液压制动控制设备具有一个或多个用于确定磁通量的附加测量元件(2)，其中，在电流流过所述电磁线圈(6)时，磁力线在一个分布路线上穿过轭铁(14)并且进入外壳(13)，所述轭铁(14)和所述外壳(13)之间的过渡部位形成磁阻RM^LR2；在另一个分布路线上磁力线穿过所述衔铁(7)和所述外壳(13)之间的空气间隙(15)，其中以RM^A表示该空气间隙的磁阻；在所述衔铁(7)和所述轭铁(14)之间还形成另一个空气间隙，该另一个空气间隙的磁阻表示为RM^LR1；基本上通过和RM_ges＝RM^LR2+RM^A+RM^LR1确定磁路的磁阻；所述附加测量元件是测量线圈(2)，该测量线圈布置成包覆所述轭铁(14)的一部分，以测量通过所述轭铁(14)和所述衔铁(7)的有效磁通量。

2.一种用于调节根据权利要求1的液压制动控制设备的开启位置和/或流量的方法，其特征在于，在所述液压制动控制设备的范围内布置至少一个测量线圈(2)，所述测量线圈的测量信号用于调节致动电流。

3.按照权利要求2的方法，其特征在于，所述测量线圈的测量信号是电压，该电压被进行积分计算。

4.按照权利要求3的方法，其特征在于，从已积分的电压中确定磁通量，并且从结果中确定磁力和/或挺杆冲程。

5.按照权利要求2至4中的任一项的方法，其特征在于，通过一校正项校正阀开启电流，该校正项同时考虑了铁磁体的磁路的取决于电流的影响。

6.按照权利要求5的方法，其特征在于，首先计算阀保持电流，并从结果中借助于另外的校正项或偏差确定阀开启电流。

7.按照权利要求2至4中的任一项的方法，其特征在于，借助于脉宽调制的电流致动液压制动控制设备，其中通过脉宽调制致动的占空比确定线圈电阻，并且在计算与液压制动控制设备相关的参数(KG_ind)时考虑到线圈电阻。

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