DE102014117988A1 - Method for calibrating a control valve - Google Patents

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Abstract

Es sind Verfahren zur Kalibrierung eines Regelventils (16) mit einem Permanentmagneten (20), der mit einem Regelkörper (24) des Regelventils (16) bewegt wird, und einem fest in einem Gehäuse des Regelventils (16) angeordneten berührungslosen Stellungssensor (14), in dem eine Spannung erzeugt wird, welche vom auf ihn wirkenden Magnetfeld des Permanentmagneten (20) abhängig ist, bekannt. Um einen Gasstrom über das Regelventil mit höherer Genauigkeit und Geschwindigkeit regeln zu können, wird vorgeschlagen, dass bei der Kalibrierung jeder am Stellungssensor (14) durch Verstellung des Regelkörpers (24) des Regelventils (16) erzeugten Spannung ein Durchsatz des Regelventils (16) zugeordnet wird.Methods include calibrating a control valve (16) having a permanent magnet (20) moved by a control body (24) of the control valve (16) and a non-contact position sensor (14) fixedly mounted in a housing of the control valve (16). in which a voltage is generated, which is dependent on the magnetic field of the permanent magnet (20) acting on it, known. In order to control a gas flow through the control valve with higher accuracy and speed, it is proposed that in the calibration of each of the position sensor (14) by adjusting the control body (24) of the control valve (16) generated a throughput of the control valve (16) becomes.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kalibrierung eines Regelventils mit einem Permanentmagneten, der mit einem Regelkörper des Regelventils bewegt wird, und einem fest in einem Gehäuse des Regelventils angeordneten berührungslosen Stellungssensor, in dem eine Spannung erzeugt wird, welche vom auf ihn wirkenden Magnetfeld des Permanentmagneten abhängig ist.The invention relates to a method for calibrating a control valve with a permanent magnet, which is moved with a control body of the control valve, and a fixedly arranged in a housing of the control valve non-contact position sensor in which a voltage is generated, which depends on the magnetic field acting on it of the permanent magnet is.

Eine Kalibrierung von Regelventilen mit berührungslosen Sensoren werden durchgeführt, um den Ausgabewerten der Sensoren gewünschte Parameter des zu regelnden Prozesses zuordnen zu können.A calibration of control valves with contactless sensors are carried out in order to be able to assign desired parameters of the process to be controlled to the output values of the sensors.

Bei Regelventilen in Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere bei Hubventilen, wie beispielsweise Abgasrückführventilen wird üblicherweise bei der Kalibrierung den beiden Endpositionen des Ventils jeweils der bei dieser Position vorhandene Spannungswert des Stellungssensors zugeordnet. Diese beiden Punkte werden linear miteinander verbunden, wobei die entstehende Linie als Stellungs-/Spannungs-Kennlinie dient.In the case of control valves in internal combustion engines, in particular in the case of globe valves, for example exhaust gas recirculation valves, the voltage value of the position sensor which is present at this position is usually assigned to the two end positions of the valve during the calibration. These two points are linearly connected to each other, with the resulting line serves as a position / voltage characteristic.

Es ist ebenfalls bekannt, eine Spannungs-/Stellungskennlinie zu erzeugen, bei der eine beliebige Anzahl an gemessenen Stützstellen zur Erzeugung dieser Kennlinie dienen.It is also known to generate a voltage / position characteristic in which any number of measured support points serve to generate this characteristic.

Im Betrieb ergibt sich jedoch das Problem, dass der Durchsatz nicht vollständig direkt proportional zur Stellung des Ventils wächst. Aus diesem Grund werden häufig zusätzlich im Abgasstrang angeordnete Druckdifferenzsensoren oder Massenstromsensoren verwendet, die den tatsächlichen Durchsatz messen, so dass das Regelventil gegebenenfalls nachgeregelt werden kann.In operation, however, there is the problem that the throughput does not grow completely in direct proportion to the position of the valve. For this reason, pressure difference sensors or mass flow sensors, which measure the actual throughput, are often used in addition in the exhaust line, so that the control valve can be readjusted if necessary.

Daraus folgt, dass entweder die eingestellten Werte ungenau sind oder zumindest einer Verzögerung bei der Einstellung gewünschter Durchsätze unterliegen.It follows that either the set values are inaccurate or at least subject to a delay in setting desired throughputs.

Es stellt sich daher die Aufgabe, ein Verfahren zur Kalibrierung eines Regelventils zur Verfügung zu stellen, mit dem im Betrieb des Regelventils die Genauigkeit der gewünschten Durchsätze auch ohne zusätzliche Massenstromsensoren verbessert werden können, wobei eine möglichst schnelle Regelung erreicht werden soll. Des Weiteren ist es wünschenswert, Fehler bei der Regelung zu vermeiden.It is therefore an object to provide a method for calibrating a control valve available, with the accuracy of the desired flow rates can be improved without additional mass flow sensors during operation of the control valve, with the fastest possible control is to be achieved. Furthermore, it is desirable to avoid errors in the control.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Kalibrierung eines Regelventils mit den Merkmalen des Hauptanspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a method for calibrating a control valve having the features of the main claim 1.

Dadurch, dass jeder am Stellungssensor durch Verstellung des Regelkörpers des Regelventils erzeugten Spannung ein Durchsatz des Regelventils zugeordnet wird, entsteht eine direkte Abhängigkeit zwischen dem Ausgabewert des Sensors und dem tatsächlich zu regelnden Wert eines Regelventils. Dies erhöht die Regelgenauigkeit und verkürzt die notwendigen Regelzeiten im Betrieb.The fact that each voltage generated at the position sensor by adjusting the control element of the control valve is associated with a flow rate of the control valve, creates a direct relationship between the output value of the sensor and the actual value to be controlled of a control valve. This increases the control accuracy and shortens the necessary control times during operation.

Vorzugsweise werden verschiedene Spannungen am Stellungssensor durch Verstellung des Regelkörpers des Regelventils erzeugt, der bei den jeweiligen Spannungen vorhandene Durchsatz wird daraufhin gemessen und die so erzeugten Wertepaare dienen als Stützstellen zur Erzeugung einer Durchsatz-/Spannungs-Kennlinie durch Verbinden der Stützstellen. Auf diese Weise kann eine derartige Kennlinie einfach mit einer beliebigen Anzahl an Stützstellen hergestellt werden. Dabei können die Abstände zwischen den verschiedenen angefahrenen Spannungen beliebig klein gewählt werden, wobei mit sich verringerndem Abstand die Genauigkeit steigt. So ergeben sich bei vielen Ventilen gerade im Bereich kurz nach der Öffnung aus der den Kanal verschließenden Position deutlich größere Durchsatzänderungen als im Bereich der anderen Endposition. Auf einen zusätzlichen Massenstromsensor im Kanal des Regelventils kann so verzichtet werden, da ein Nachregeln nicht erforderlich ist.Preferably, different voltages are generated at the position sensor by adjusting the control body of the control valve, the existing at the respective voltages throughput is then measured and the pairs of values thus generated serve as support points for generating a throughput / voltage characteristic by connecting the support points. In this way, such a characteristic can be easily produced with any number of supporting points. The distances between the different starting voltages can be chosen arbitrarily small, with increasing distance with the accuracy increases. Thus, in the case of many valves, especially in the region shortly after opening, the position closing off the channel results in significantly greater throughput changes than in the region of the other end position. On an additional mass flow sensor in the channel of the control valve can be dispensed with, since readjustment is not required.

In einer weiterführenden Ausbildung der Erfindung werden zur zusätzlichen Verbesserung der Regelung mehrere Durchsatz-/Spannungs-Kennlinien für verschiedene Druckdifferenzen erzeugt. Auf diese Weise kann bei Messung der anliegenden im Betrieb jeweils die entsprechende Kennlinie zur Bestimmung des Durchsatzes ausgewählt werden, wodurch die Genauigkeit zusätzlich erhöht wird.In a further development of the invention, a plurality of throughput / voltage characteristics for different pressure differences are generated for additional improvement of the control. In this way, when measuring the adjacent in operation in each case the corresponding characteristic curve for determining the throughput can be selected, whereby the accuracy is further increased.

In einer weiterführenden Ausführung wird die Durchsatz-/Spannungs-Kennlinie in einer Steuereinheit des Regelventils hinterlegt, so dass die Kennlinie nicht gesondert von einer außenliegenden Steuerung gelernt werden muss, sondern das fertig kalibrierte Ventil ausgeliefert werden kann.In a further embodiment, the throughput / voltage characteristic is stored in a control unit of the control valve, so that the characteristic curve does not have to be learned separately from an external control, but the finished calibrated valve can be delivered.

Vorteilhafterweise wird bei der Kalibrierung zu einer vorhandenen Spannung des Stellungssensors der zugehörige Durchsatz zur Bestimmung der Kennlinie mittels eines anemometrischen Luftmassenmessers gemessen. Mit diesen Luftmassensensoren können Durchsätze mit einer sehr hohen Genauigkeit und Reproduzierbarkeit gemessen werden, so dass auch die erzeugte Kennlinie eine hohe Genauigkeit aufweist. Des Weiteren kann für die Kalibrierung ein solcher Sensor für eine Vielzahl von Regelventilen genutzt werden, da er bei Verwendung in sauberem Gas praktisch keinem Verschleiß unterliegt.Advantageously, during calibration to an existing voltage of the position sensor, the associated throughput for determining the characteristic curve is measured by means of an anemometric air mass meter. With these air mass sensors, throughputs can be measured with a very high accuracy and reproducibility, so that the generated characteristic also has a high accuracy. Furthermore, such a sensor can be used for the calibration of a variety of control valves, since it is virtually no wear when used in clean gas.

Des Weiteren wird vorzugsweise der Gasfluss zur Kalibrierung mittels einer Vakuumpumpe erzeugt. Dies kann beispielsweise eine Drehschieberpumpe oder dergleichen sein. Diese erzeugt einen gleichmäßigen Volumenstrom, so dass erneut die Genauigkeit der Kalibrierung verbessert wird. Furthermore, the gas flow for calibration is preferably generated by means of a vacuum pump. This may be, for example, a rotary vane pump or the like. This generates a uniform volume flow, so that again the accuracy of the calibration is improved.

In einer weiterfahrenden vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens wird im Betrieb des Regelventils eine Verifizierung der Durchsatz-Spannungs-Kennlinie durchgeführt, indem die im Betrieb auftretenden Durchsätze mittels eines Massenstromsensors gemessen werden, der in dem vom Regelventil beherrschten Kanal angeordnet ist und dessen gemessene Durchsatzmesswerte mit den zu den gemessenen Spannungen des Stellungssensors korrespondierenden Durchsätzen entsprechend der Durchsatz-Spannungs-Kennlinie verglichen werden. Dieser Vergleich kann zur Fehlerdetektierung oder zur Nachregelung beispielsweise bei alternden Magneten genutzt werden.In a further advantageous embodiment of the method, a verification of the throughput voltage characteristic is carried out during operation of the control valve by measuring the flow rates occurring during operation by means of a mass flow sensor, which is arranged in the control valve mastered channel and its measured flow rate measured with the the measured voltages of the position sensor corresponding throughputs are compared according to the throughput voltage characteristic. This comparison can be used for fault detection or for readjustment, for example in the case of aging magnets.

In einer hierzu weiterführenden Ausführung wird bei Abweichungen zwischen den mittels des Massenstromsensors gemessenen Durchsätzen und den entsprechend zur gemessenen Spannung am Stellungssensor über die Durchsatz-Spannungs-Kennlinie ermittelten Durchsätzen, die einen festgelegten Schwellenwert übersteigen, auf einen Fehler des Massenstromsensors oder des Stellungssensors geschlossen. Entsprechend können fehlerhafte Bauteile detektiert und rechtzeitig ausgetauscht werden.In a further embodiment, in case of deviations between the throughputs measured by means of the mass flow sensor and the throughputs determined in accordance with the measured voltage at the position sensor via the throughput voltage characteristic, which exceed a defined threshold value, an error of the mass flow sensor or of the position sensor is inferred. Accordingly, faulty components can be detected and replaced in a timely manner.

Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, bei Abweichungen zwischen den mittels des Massenstromsensors gemessenen Durchsätzen und den entsprechend zur gemessenen Spannung am Stellungssensor über die Durchsatz-Spannungs-Kennlinie ermittelten Durchsätzen, die einen festgelegten Schwellenwert unterschreiten, die Werte des Massenstromsensors zur Nachkalibrierung der Durchsatz-/Spannungs-Kennlinie zu nutzen. So können Abweichungen, die beispielsweise durch Alterung oder Verschleiß entstehen können, ausgeglichen werden, so dass die schnelle und genaue Regelung über eine lange Dauer aufrecht erhalten werden kann.Alternatively or additionally, it is possible, in the case of deviations between the throughputs measured by the mass flow sensor and the throughputs determined in accordance with the measured voltage at the position sensor via the throughput voltage characteristic curve, which fall below a defined threshold value, for the mass flow sensor to recalibrate the throughput / To use voltage characteristic. Thus, deviations that may arise, for example due to aging or wear, can be compensated, so that the fast and accurate control over a long period can be maintained.

Es wird somit ein Verfahren zur Kalibrierung eines Regelventils geschaffen, mit dem die Genauigkeit und Regelgeschwindigkeit eines Regelventils im Betrieb erhöht wird. Dabei kann entweder auf zusätzliche Bauteile zur Überprüfung des gewünschten Durchsatzes vollständig verzichtet werden oder diese Bauteile zur Nachkalibrierung genutzt werden, um über die gesamte Lebensdauer eine besonders schnelle Regelung durchführen zu können.Thus, a method is provided for calibrating a control valve that increases the accuracy and control speed of a control valve during operation. It can either be completely dispensed with additional components to check the desired throughput or these components can be used for recalibration to perform over the entire life of a particularly fast control can.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird im Folgenden anhand eines als Abgasrückführventil verwendeten Regelventils eines Verbrennungsmotors beschrieben.An embodiment of the method according to the invention is described below with reference to a control valve used as an exhaust gas recirculation valve of an internal combustion engine.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Prüfstandes zur Kalibrierung. 1 shows a schematic representation of a test bench for calibration.

2 zeigt eine schematische Darstellung einer Anordnung eines Abgasrückführventils in einem Abgasrückführkanal. 2 shows a schematic representation of an arrangement of an exhaust gas recirculation valve in an exhaust gas recirculation passage.

3 zeigt eine Kennlinie, die nach dem Stand der Technik ermittelt wurde. 3 shows a characteristic curve which has been determined according to the prior art.

4 zeigt gemessene Durchsatzkurven im Vergleich zur ermittelten Kennlinie gemäß 3. 4 shows measured flow rate curves in comparison to the determined characteristic according to FIG 3 ,

5 zeigt eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugte Kennlinie. 5 shows a characteristic curve generated by the method according to the invention.

6 zeigt gemessene Durchsatzkurven im Vergleich zur ermittelten Kennlinie gemäß 5. 6 shows measured flow rate curves in comparison to the determined characteristic according to FIG 5 ,

Die in der 1 dargestellte Kalibriereinrichtung besteht aus einem Computer 10, an den ein Kalibriergerät 12 angeschlossen ist. Dieses ist elektrisch mit einem berührungslosen magnetoresistiven Stellungssensor 14 verbunden, der in bekannter Weise in einem nicht dargestellten Gehäuse eines Abgasrückführventils 16 angeordnet ist. Am Ende einer Ventilstange 18 des Abgasrückführventils 16 ist ein Permanentmagnet 20 befestigt, dessen Magnetfeld auf den Stellungssensor 14 wirkt, in dem durch das Magnetfeld eine Spannung erzeugt wird, die von der relativen Stellung des Permanentmagneten 20 zum Stellungssensor 14 abhängig ist.The in the 1 Calibration device shown consists of a computer 10 to which a calibration device 12 connected. This is electrical with a non-contact magnetoresistive position sensor 14 connected in a known manner in a housing, not shown, of an exhaust gas recirculation valve 16 is arranged. At the end of a valve rod 18 the exhaust gas recirculation valve 16 is a permanent magnet 20 attached, whose magnetic field on the position sensor 14 acts, in which by the magnetic field, a voltage is generated, which depends on the relative position of the permanent magnet 20 to the position sensor 14 is dependent.

Das Abgasrückführventil 16 ist derart in einem Kanal 22 angeordnet, dass durch Änderung der Stellung eines an der Ventilstange 18 befestigten Regelkörpers 24 der freie zu Verfügung stehende Durchströmungsquerschnitt im Kanal 22 und mit dieser Bewegung auch die im Stellungssensor 14 erzeugte Spannung geändert wird. Dies bedeutet, dass zu jeder Stellung des Regelkörpers 24 eine zugehörige Spannung am Stellungssensor 14 messbar ist, die im Computer 10 gespeichert wird.The exhaust gas recirculation valve 16 is so in a channel 22 arranged that by changing the position of one on the valve stem 18 fixed rule body 24 the free available flow cross-section in the channel 22 and with this movement also in the position sensor 14 generated voltage is changed. This means that to every position of the rule body 24 an associated voltage on the position sensor 14 that is measurable in the computer 10 is stored.

Die Kalibriereinrichtung weist zusätzlich eine Vakuumpumpe 26 auf, welche ein treibendes Druckgefälle zur Erzeugung einer Strömung im Kanal 22 erzeugt. Der durch die Vakuumpumpe 26 erzeugte Differenzdruck wird mittels eines stromaufwärts des Abgasrückführventils 16 angeordneten Drucksensors 28 und eines stromabwärts des Abgasrückführventils 16 angeordneten Drucksensors 30 gemessen, deren Werte dem Kalibriergerät 12 zugeführt werden. Des Weiteren ist im Kanal 22 ein Luftmassensensor 32 angeordnet, der nach dem anemometrischen Prinzip arbeitet und über den die durch den Kanal 22 geförderte Luftmasse bestimmt und ebenfalls dem Kalibriergerät 12 zugeführt wird.The calibration device additionally has a vacuum pump 26 on which a driving pressure gradient for generating a flow in the channel 22 generated. The through the vacuum pump 26 generated differential pressure is by means of an upstream of the exhaust gas recirculation valve 16 arranged pressure sensor 28 and one downstream of the exhaust gas recirculation valve 16 arranged pressure sensor 30 their values are measured by the calibrator 12 be supplied. Furthermore, in the channel 22 an air mass sensor 32 arranged, which works on the anemometric principle and over which the through the channel 22 conveyed air mass determined and also the calibration device 12 is supplied.

Zur Kalibrierung wird die Vakuumpumpe 26 auf einen festen Wert eingestellt und die Stellung des Regelkörpers 24 des Abgasrückführventils 16 in definierten Schritten verändert, wobei in jeder Stellung des Regelkörpers 24 die am Stellungssensor 14 erzeugte Spannung sowie der am Luftmassensensor 32 gemessene Durchsatz gemessen und am Kalibriergerät 12 gespeichert werden. Somit kann jedem gemessenen Spannungswert ein bestimmter Durchsatz zugeordnet werden. Diese Stützstellen 50 werden zur Erzeugung einer Durchsatz-/Spannungs-Kennlinie 40 über den Gesamthub miteinander verbunden. Die entstehende Durchsatz-/Spannungs-Kennlinie 40 wird anschließend in einer Steuereinheit 33 des Abgasrückführventils 16 oder in einer Motorsteuerung eines Verbrennungsmotors 34 hinterlegt. Diese Messung kann gegebenenfalls für mehrere verschiedene durch die Vakuumpumpe 26 erzeugte Differenzdrücke durchgeführt werden, so dass eine Kennlinienschar erzeugt wird.For calibration, the vacuum pump 26 set to a fixed value and the position of the control body 24 the exhaust gas recirculation valve 16 changed in defined steps, wherein in each position of the control body 24 the at the position sensor 14 generated voltage as well as the air mass sensor 32 measured flow rate measured on the calibrator 12 get saved. Thus, each measured voltage value can be assigned a specific throughput. These interpolation points 50 are used to generate a throughput / voltage characteristic 40 connected to each other over the total stroke. The resulting throughput / voltage characteristic 40 is subsequently in a control unit 33 the exhaust gas recirculation valve 16 or in an engine control of an internal combustion engine 34 deposited. This measurement may optionally be for several different by the vacuum pump 26 generated differential pressures are performed so that a family of characteristics is generated.

In der 2 ist ein Verbrennungsmotor 34 mit Abgasrückführung dargestellt. Das im Abgasrückführkanal 36 angeordnete Abgasrückführventil 16 wurde entsprechend des Vorbeschriebenen kalibriert. Wird nun im Betrieb des Verbrennungsmotors 34 ein gewisser zurückzuführender Abgasmassenstrom von einer ECU 33 angefordert, wird der Regelkörper 24 des Abgasrückführventils 16 über einen elektromotorischen Aktor 38 entsprechend der durch den Kalibriervorgang erzeugten Kennlinie 40 so lange bewegt bis der vom Stellungssensor 14 ausgegebene Wert der Spannung dem angeforderten Durchsatz entspricht. Gegebenenfalls kann hier auch eine Druckdifferenz über das Abgasrückführventil 16 gemessen werden, die dem im Abgasrückführkanal 36 anliegenden Druckgefälle entspricht, so dass jeweils die aus der Kennlinienschar zum entsprechenden Druckgefälle gehörende Kennlinie 40 zur Einstellung genutzt wird. Auf einen Massenstromsensor im Abgasrückführkanal 36 kann bei dieser Ausführung verzichtet werden.In the 2 is an internal combustion engine 34 shown with exhaust gas recirculation. The in the exhaust gas recirculation channel 36 arranged exhaust gas recirculation valve 16 was calibrated according to the above. Will now in the operation of the internal combustion engine 34 a certain attributable exhaust gas mass flow from an ECU 33 requested, becomes the rule body 24 the exhaust gas recirculation valve 16 via an electromotive actuator 38 according to the characteristic curve generated by the calibration process 40 so long moved to the position sensor 14 output value of the voltage corresponds to the requested throughput. Optionally, here also a pressure difference across the exhaust gas recirculation valve 16 be measured in the exhaust gas recirculation channel 36 adjacent pressure gradient corresponds, so that in each case from the family of characteristics belonging to the corresponding pressure gradient characteristic 40 is used for adjustment. On a mass flow sensor in the exhaust gas recirculation channel 36 can be omitted in this embodiment.

Zusätzlich ist es jedoch auch möglich, dieses System mit einem zusätzlichen Abgasmassenstromsensor 42 auszurüsten. Über diesen kann dann der entstehende Abgasmassenstrom gemessen werden, so dass ein redundantes System entsteht, bei dem der erwartete Durchsatz mit dem gemessenen Durchsatz verglichen wird. Stimmt der am Abgasmassenstromsensor 42 gemessene Durchsatz in diesem Fall nicht mit dem entsprechend des Spannungssignals ermittelten Abgasdurchsatz der Kennlinie 40 überein, kann auf einen Fehler am Abgasrückführventil 16 beziehungsweise am Stellungssensor 14 oder am Abgasmassenstromsensor 42 geschlossen werden, falls die Abweichung einen definierten Schwellenwert überschreitet.In addition, however, it is also possible to use this system with an additional exhaust gas mass flow sensor 42 equip. The resulting exhaust gas mass flow can then be measured via this, so that a redundant system is produced in which the expected throughput is compared with the measured throughput. Is this true at the exhaust gas mass flow sensor 42 measured throughput in this case not with the determined according to the voltage signal exhaust gas flow of the curve 40 match, may be due to a fault on the exhaust gas recirculation valve 16 or at the position sensor 14 or at the exhaust gas mass flow sensor 42 closed if the deviation exceeds a defined threshold.

Zusätzlich ist es möglich, den Stellungssensor 14 nachzukalibrieren. Permanentmagneten 20 unterliegen üblicherweise einer Alterung, durch die das Magnetfeld geschwächt wird. Dies führt zu veränderten erzeugten Spannungen am Stellungssensor 14. Ist eine Abweichung zwischen dem am Abgasmassenstromsensor 42 gemessenen Durchsatz und dem aufgrund des Spannungswertes des Sensors 14 zu erwartenden Durchsatzes innerhalb eines definierten Bereiches, kann diese Differenz auch zur Rekalibrierung des Stellungssensors 14 genutzt werde, indem die Kennlinie 40 des Stellungssensors 14 entsprechend dieser Abweichung verschoben wird. Hierzu kann der Vergleich der Werte des Abgasmassenstromsensors 42 mit den Werten des Sensors 14 entweder in definierten Zeitabständen oder kontinuierlich durchgeführt werden.In addition, it is possible to use the position sensor 14 recalibrate. permanent magnets 20 are usually subject to aging, by which the magnetic field is weakened. This leads to altered voltages generated at the position sensor 14 , Is a deviation between the exhaust gas mass flow sensor 42 measured throughput and due to the voltage value of the sensor 14 expected throughput within a defined range, this difference can also be used to recalibrate the position sensor 14 used by the characteristic curve 40 the position sensor 14 is shifted according to this deviation. For this purpose, the comparison of the values of the exhaust gas mass flow sensor 42 with the values of the sensor 14 either at defined time intervals or continuously.

In den 3 bis 6 wird noch einmal verdeutlicht, welche Verbesserung durch diese Art der Kalibrierung erreicht wird. In der 3 ist eine Kennlinie 44 dargestellt, wie sie nach dem bislang bekannten Stand der Technik erzeugt wird. Hierfür werden den Grenzspannungen des Sensors 14, hier 1 V und 4 V die entsprechenden Ventilhübe zugeordnet. Die beiden entstehenden Wertepaare werden linear miteinander verbunden. Die entstehende Kennlinie 44 wird in der Steuerung des Ventils 16 hinterlegt.In the 3 to 6 will be clarified once again, which improvement is achieved by this type of calibration. In the 3 is a characteristic 44 represented as produced according to the prior art. For this purpose, the limit voltages of the sensor 14 , here 1 V and 4 V associated with the corresponding valve lifts. The two resulting pairs of values are connected to each other linearly. The resulting characteristic 44 is in the control of the valve 16 deposited.

Dabei wird davon ausgegangen, dass der Durchsatz bei 1 V 0 kg/h beträgt und bei 4 V der Maximaldurchsatz besteht.It is assumed that the throughput at 1 V is 0 kg / h and at 4 V the maximum throughput exists.

In der 4 ist die entsprechende gemessene Durchsatz-Spannungs- Kennlinie 46 dargestellt. Im Betrieb können über diese Kennlinie 46 einzelne Ventilhübe angefahren werden, durch die sich der dargestellte toleranzbehaftete Durchsatz ergibt. Durch die vorhandene indirekte Verknüpfung ergeben sich Abweichungen von bis zu 20%, was insbesondere bei der Abgasrückführung in Ottomotoren nicht akzeptabel ist.In the 4 is the corresponding measured throughput voltage characteristic 46 shown. In operation, this characteristic curve can be used 46 individual valve strokes are approached through which results in the illustrated tolerance-related throughput. Due to the existing indirect connection, deviations of up to 20% result, which is unacceptable especially in the exhaust gas recirculation in gasoline engines.

In 5 ist die entsprechend des erfindungsgemäßen Verfahrens ermittelte Durchsatz-Spannungs-kennlinie 40 dargestellt, bei der im vorliegenden Ausführungsbeispiel lediglich drei Stützstellen 50 bei 1 V, 2 V und 4 V ermittelt wurden. Durch die direkte Verknüpfung ergeben sich im Betrieb Toleranzbreiten von lediglich etwa 1%, wie in 6 dargestellt ist.In 5 is the determined according to the method of the invention throughput voltage characteristic 40 shown in the present embodiment, only three interpolation points 50 at 1 V, 2 V and 4 V. The direct linkage results in tolerance widths of only about 1% during operation, as in 6 is shown.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es somit möglich, sehr schnell und genau Abgas zum Verbrennungsmotor zurückzuführen, ohne den Abgasstrom direkt messen zu müssen, wenn entsprechende Spannungs-Durchsatz-Kennlinien hinterlegt werden. Auch ist es möglich, im Betrieb diese Kennlinien zur schnelleren Ansteuerung nachzukalibrieren, so dass Fehler durch alternde Magnete ausgeschlossen werden können.The method according to the invention thus makes it possible to recirculate exhaust gas to the internal combustion engine very quickly and accurately without having to measure the exhaust gas flow directly, if corresponding voltage-throughput characteristic curves are stored. It is also possible, during operation, to recalibrate these characteristic curves for faster activation, so that errors due to aging magnets can be ruled out.

Es sollte deutlich sein, dass verschiedene Modifikationen des Verfahrens innerhalb des Schutzbereiches des Hauptanspruchs möglich sind. Insbesondere ist die Kalibrierung auch nicht auf die beschriebene Kalbriereinrichtung beschränkt. Auch kann das Verfahren neben den beschriebenen Abgasrückführventilen auch erfolgreich bei anderen Hubventilen oder auch Klappenventilen angewendet werden.It should be clear that various modifications of the method are possible within the scope of the main claim. In particular, the calibration is not limited to the calving device described. The method can also be used successfully in other lift valves or flap valves in addition to the EGR valves described.

Claims (9)

Verfahren zur Kalibrierung eines Regelventils (16) mit einem Permanentmagneten (20), der mit einem Regelkörper (24) des Regelventils (16) bewegt wird, und einem fest in einem Gehäuse des Regelventils (16) angeordneten berührungslosen Stellungssensor (14), in dem eine Spannung erzeugt wird, welche vom auf ihn wirkenden Magnetfeld des Permanentmagneten (20) abhängig ist, dadurch gekennzeichnet, dass jeder am Stellungssensor (14) durch Verstellung des Regelkörpers (24) des Regelventils (16) erzeugten Spannung ein Durchsatz des Regelventils (16) zugeordnet wird.Method for calibrating a control valve ( 16 ) with a permanent magnet ( 20 ), which is connected to a control body ( 24 ) of the control valve ( 16 ) is moved, and a fixed in a housing of the control valve ( 16 ) arranged non-contact position sensor ( 14 ), in which a voltage is generated which depends on the magnetic field of the permanent magnet acting on it ( 20 ), characterized in that each at the position sensor ( 14 ) by adjusting the control body ( 24 ) of the control valve ( 16 ) generated a throughput of the control valve ( 16 ). Verfahren zur Kalibrierung eines Regelventils nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass verschiedene Spannungen am Stellungssensor (14) durch Verstellung des Regelkörpers (24) des Regelventils (16) erzeugt werden, der bei den jeweiligen Spannungen vorhandene Durchsatz gemessen wird, die so erzeugten Wertepaare als Stützstellen (50) zur Erzeugung einer Durchsatz-/Spannungs-Kennlinie (40) dienen.Method for calibrating a control valve according to claim 1, characterized in that different voltages at the position sensor ( 14 ) by adjusting the control body ( 24 ) of the control valve ( 16 ), the throughput measured at the respective voltages is measured, the pairs of values thus generated are used as reference points ( 50 ) for generating a throughput / voltage characteristic ( 40 ) serve. Verfahren zur Kalibrierung eines Regelventils nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Durchsatz-/Spannungs-Kennlinien (40) für verschiedene Druckdifferenzen erzeugt werden.Method for calibrating a control valve according to claim 1 or 2, characterized in that a plurality of throughput / voltage characteristics ( 40 ) are generated for different pressure differences. Verfahren zur Kalibrierung eines Regelventils nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchsatz-/Spannungs-Kennlinie (40) in einer Steuereinheit (33) des Regelventils (16) hinterlegt wird.Method for calibrating a control valve according to one of the preceding claims, characterized in that the throughput / voltage characteristic ( 40 ) in a control unit ( 33 ) of the control valve ( 16 ) is deposited. Verfahren zur Kalibrierung eines Regelventils nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Kalibrierung zu einer vorhandenen Spannung des Stellungssensors (14) der zugehörige Durchsatz zur Bestimmung der Durchsatz-Spannungs-Kennlinie (40) mittels eines anemometrischen Luftmassensensors (32) gemessen wird.Method for calibrating a control valve according to one of the preceding claims, characterized in that during the calibration to an existing voltage of the position sensor ( 14 ) the associated throughput for determining the throughput voltage characteristic ( 40 ) by means of an anemometric air mass sensor ( 32 ) is measured. Verfahren zur Kalibrierung eines Regelventils nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasfluss zur Kalibrierung mittels einer Vakuumpumpe (26) erzeugt wird.Method for calibrating a control valve according to one of the preceding claims, characterized in that the gas flow for calibration by means of a vacuum pump ( 26 ) is produced. Verfahren zur Kalibrierung eines Regelventils nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Betrieb des Regelventils (16) eine Verifizierung der Durchsatz-Spannungs-Kennlinie (40) durchgeführt wird, indem die im Betrieb auftretenden Durchsätze mittels eines Massenstromsensors (42) gemessen werden, der in dem vom Regelventil (16) beherrschten Kanal (36) angeordnet ist und dessen gemessene Durchsatzmesswerte mit den zu den gemessenen Spannungen des Stellungssensors (14) korrespondierenden Durchsätzen entsprechend der Durchsatz-Spannungs-Kennlinie (40) verglichen werden.Method for calibrating a control valve according to one of the preceding claims, characterized in that during operation of the control valve ( 16 ) a verification of the throughput voltage characteristic ( 40 ) is carried out by the throughputs occurring during operation by means of a mass flow sensor ( 42 ), which is in the from the control valve ( 16 ) dominated channel ( 36 ) and the measured throughput measured values with the measured voltages of the position sensor ( 14 ) corresponding throughputs according to the throughput voltage characteristic ( 40 ). Verfahren zur Kalibrierung eines Regelventils nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei Abweichungen zwischen den mittels des Massenstromsensors (42) gemessenen Durchsätzen und den entsprechend zur gemessenen Spannung am Stellungssensor (14) über die Durchsatz-Spannungs-Kennlinie (40) ermittelten Durchsätzen, die einen festgelegten Schwellenwert übersteigen, auf einen Fehler des Massenstromsensors (42) oder des Stellungssensors (14) geschlossen wird.Method for calibrating a control valve according to claim 7, characterized in that in case of deviations between the means of the mass flow sensor ( 42 ) measured throughputs and according to the measured voltage at the position sensor ( 14 ) via the throughput voltage characteristic ( 40 ), which exceed a fixed threshold, to an error of the mass flow sensor ( 42 ) or the position sensor ( 14 ) is closed. Verfahren zur Kalibrierung eines Regelventils nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei Abweichungen zwischen den mittels des Massenstromsensors (42) gemessenen Durchsätzen und den entsprechend zur gemessenen Spannung am Stellungssensor (14) über die Durchsatz-Spannungs-Kennlinie (40) ermittelten Durchsätzen, die einen festgelegten Schwellenwert unterschreiten, die Messwerte des Massenstromsensors (42) zur Nachkalibrierung der Durchsatz-/Spannungs-Kennlinie (40) genutzt werden.Method for calibrating a control valve according to one of claims 7 or 8, characterized in that in the event of deviations between the means of the mass flow sensor ( 42 ) measured throughputs and according to the measured voltage at the position sensor ( 14 ) via the throughput voltage characteristic ( 40 ), which fall below a fixed threshold value, the measured values of the mass flow sensor ( 42 ) for the recalibration of the throughput / voltage characteristic ( 40 ) be used.
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