WO2020078806A1 - Verfahren zum bestimmen eines schaltzustands eines ventils und elektromagnetventilanordnung - Google Patents

Verfahren zum bestimmen eines schaltzustands eines ventils und elektromagnetventilanordnung Download PDF

Info

Publication number
WO2020078806A1
WO2020078806A1 PCT/EP2019/077400 EP2019077400W WO2020078806A1 WO 2020078806 A1 WO2020078806 A1 WO 2020078806A1 EP 2019077400 W EP2019077400 W EP 2019077400W WO 2020078806 A1 WO2020078806 A1 WO 2020078806A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
coil
inductance
valve
current
time
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/077400
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Alexander Michel
Dirk Morschel
Eduard Wiens
Original Assignee
Continental Teves Ag & Co. Ohg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Teves Ag & Co. Ohg filed Critical Continental Teves Ag & Co. Ohg
Priority to KR1020217007624A priority Critical patent/KR102499228B1/ko
Priority to US17/284,920 priority patent/US11940059B2/en
Priority to CN201980067490.8A priority patent/CN112840218A/zh
Priority to EP19786939.9A priority patent/EP3867655A1/de
Publication of WO2020078806A1 publication Critical patent/WO2020078806A1/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K37/00—Special means in or on valves or other cut-off apparatus for indicating or recording operation thereof, or for enabling an alarm to be given
    • F16K37/0075—For recording or indicating the functioning of a valve in combination with test equipment
    • F16K37/0083—For recording or indicating the functioning of a valve in combination with test equipment by measuring valve parameters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
    • F16K31/0675—Electromagnet aspects, e.g. electric supply therefor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/72—Testing of electric windings
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/0023—Electronic aspects, e.g. circuits for stimulation, evaluation, control; Treating the measured signals; calibration
    • G01R33/0035—Calibration of single magnetic sensors, e.g. integrated calibration
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R35/00—Testing or calibrating of apparatus covered by the other groups of this subclass
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R35/00—Testing or calibrating of apparatus covered by the other groups of this subclass
    • G01R35/005—Calibrating; Standards or reference devices, e.g. voltage or resistance standards, "golden" references
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/18—Circuit arrangements for obtaining desired operating characteristics, e.g. for slow operation, for sequential energisation of windings, for high-speed energisation of windings
    • H01F7/1844—Monitoring or fail-safe circuits
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/282—Testing of electronic circuits specially adapted for particular applications not provided for elsewhere
    • G01R31/2829—Testing of circuits in sensor or actuator systems
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V13/00—Manufacturing, calibrating, cleaning, or repairing instruments or devices covered by groups G01V1/00 – G01V11/00
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/08—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/08—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices
    • G01V3/081—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices the magnetic field is produced by the objects or geological structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/18—Circuit arrangements for obtaining desired operating characteristics, e.g. for slow operation, for sequential energisation of windings, for high-speed energisation of windings
    • H01F7/1844—Monitoring or fail-safe circuits
    • H01F2007/185—Monitoring or fail-safe circuits with armature position measurement
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/18—Circuit arrangements for obtaining desired operating characteristics, e.g. for slow operation, for sequential energisation of windings, for high-speed energisation of windings
    • H01F7/1844—Monitoring or fail-safe circuits
    • H01F2007/1861—Monitoring or fail-safe circuits using derivative of measured variable
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/18—Circuit arrangements for obtaining desired operating characteristics, e.g. for slow operation, for sequential energisation of windings, for high-speed energisation of windings
    • H01F2007/1888—Circuit arrangements for obtaining desired operating characteristics, e.g. for slow operation, for sequential energisation of windings, for high-speed energisation of windings using pulse width modulation

Definitions

  • the invention relates to a method for determining a switching state of a valve, which is actuated by means of a coil.
  • the invention further relates to an electromagnetic valve arrangement which is designed to carry out such a method.
  • Valves can be actuated in particular by means of electromagnets.
  • corresponding electromagnetic valve arrangements can be constructed, which typically have a valve and a coil for actuating the valve.
  • the invention relates to a method for determining a switching state of a valve, which is actuated by means of a coil.
  • the method has the following steps: at a plurality of times which follow one another at a predetermined time interval, in each case determining a current flowing through the coil and a voltage applied to the coil,
  • the invention is based on the knowledge that an inductance quantity can be determined by measuring the currents and voltages at the times mentioned, a switching state of the valve being able to be determined on the basis thereof. This allows the switching status to be monitored, for example whether the valve is open or closed.
  • Current and / or voltage can be determined, for example, by measuring. Suitable measuring devices can be used for this. However, they can also be determined by specifying values. This can be the case in particular if a value is specified and set by a device suitable for this. For example, a regulated current source can be used to set a defined current. The same applies to the voltage. In this case, it is no longer absolutely necessary to measure an actually set value, although it should be mentioned that such a value can still be measured.
  • An inductance in the physical sense can be used as the inductance variable. However, a size can also be used which is indicative of the inductance, for example proportional to the actual inductance, but which is easier to calculate or easier to handle. There is typically a relationship, for example a linear relationship, between the inductance variable and the actual inductance.
  • the inductance quantity can be calculated in particular using the least squares method. This has proven to be an efficient approach.
  • the least squares method can preferably be used recursively with a forgetting factor. This can optimize the computing time required.
  • the inductance variable can be determined using a linear equation.
  • a first column vector is equated to a matrix multiplied by a second column vector.
  • the times can in particular be numbered with index k.
  • the first column vector can contain a difference between the current at time k + 1 minus the current at time k.
  • the matrix can in particular have two columns.
  • the first column of the matrix can contain a sum of the voltage at time k + 1 and the voltage at time k.
  • the second column of the matrix can contain a sum of the current at time k + 1 and the current at time k.
  • the second column vector can contain a first parameter in its first row and a second parameter in its second row.
  • the inductance variable or also the inductance can be calculated as a quotient from the time interval divided by the number 2 and divided by the first parameter. This enables easy calculation of the inductance quantity or inductance based on the above-mentioned equation.
  • the inductance quantity may be easier to determine than the inductance in the strictly physical sense, and the inductance quantity or another quantity that is easier to calculate than the inductance and is based on the inductance can also be used for determining the switching state.
  • a resistance of the coil can also be calculated based on the currents, the voltages and the time interval. Such a resistor can be used for further evaluations. It should be understood that instead of the resistance, a resistance variable can also be specified here which has a relationship, for example a linear relationship to the actual resistance. This is considered equivalent here.
  • a resistance of the coil can in particular be calculated as a quotient from the second parameter divided by the first parameter become. This enables easy calculation of the resistance.
  • the method can in particular be carried out repeatedly continuously or continuously. This means that the status of a valve can be monitored continuously.
  • the inductance variable is compared with a first end value and a second end value. If the inductance variable has a maximum of a predetermined distance from the first end value, a first switching state can be determined. If the inductance variable has a maximum of a predetermined distance from the second end value, a second switching state can be determined. This has proven to be a practical and reliable way of determining a switching state. It is based in particular on the knowledge that, depending on the switching state, the inductance takes on different values that can be compared.
  • the switching states can in particular be final states of the valve. However, the determination of intermediate states is also possible.
  • the switching status of a valve can also be recognized from a test signal. This can be stamped on the coil so that the switching status can be recognized.
  • calculations can be carried out entirely or partially using fixed point arithmetic.
  • a fixed point arithmetic has proven to be particularly efficient for the present purposes.
  • the coil can be controlled by means of pulse width modulation.
  • Current and voltage can then in particular be averaged over a pulse width modulation period. It has been shown that in this case an application of the method is advantageously possible even with a coil controlled by means of pulse width modulation.
  • a first memory matrix is formed as the product of the transpose of the matrix and the first column vector.
  • a second storage matrix can be formed as an inverse of a product from the transpose of the matrix and the matrix.
  • the first memory matrix and the second memory matrix can then be stored.
  • the first column vector and the matrix, particularly in this case, are preferably not stored as such. It has been shown that this leads to a simplified calculation.
  • the invention further relates to an electromagnetic valve arrangement.
  • This electromagnetic valve arrangement has a valve and a coil for actuating the valve. It also has a control device for applying a current and / or a voltage to the coil. This enables the valve or the coil to be actuated.
  • the electromagnetic valve arrangement furthermore has a state determination device which is configured to carry out a method according to the invention. Doing so can all versions and variants described here can be used.
  • the invention further relates to a non-volatile computer-readable storage medium on which program code is stored, the execution of which carries out a method according to the invention.
  • program code is stored, the execution of which carries out a method according to the invention.
  • all the designs and variants described herein can be used.
  • Fig. 2 shows an equivalent circuit diagram of a coil
  • Fig. 3 an inductance depending on one
  • Fig. 6 shows a course of an inductance
  • FIG. 1 shows an electromagnetic valve arrangement 5 according to an embodiment of the invention. This is configured to carry out a method according to an embodiment of the invention.
  • the electromagnetic valve arrangement 5 is only shown schematically here.
  • the electromagnetic valve arrangement 5 has a valve 10. It also has an armature 20 which is connected to the valve 10 via an armature rod 25. Furthermore, it has a coil 30 which surrounds the armature 20. The coil 30 can be supplied with electrical current, whereby the armature 20 can be moved. This enables a movement or actuation of the valve 10.
  • the valve 10 can be switched between two end positions, namely an open end position and a closed end position.
  • the solenoid valve arrangement 5 also has a control device 40 which is designed to apply a current and / or a voltage to the coil 30. This is for driving as just mentioned.
  • the electromagnetic valve arrangement 5 has a state determination device 50, which is configured to carry out a method according to the invention. The functionality will be discussed in more detail below.
  • valve 10 is to be subjected to a switching state determination.
  • a mathematical model of the electrical subsystem of the coil 30 is first discussed before further details are described.
  • a mathematical model of the coil 30 can be used for the coil voltage u and the coil current i and the inductance L. and the resistance R of the coil 30 are reproduced in a good approximation via the following relationship:
  • the time t is given as a parameter.
  • Fig. 2 shows an electrical equivalent circuit diagram, inductance L, resistance R, voltage u and current i are shown.
  • equation (1) above can be simplified to a good approximation to the following equation:
  • v denotes the tappet speed of a tappet of the valve 10, which is not shown separately.
  • the tappet and the armature 20 already mentioned can be involved.
  • This mathematical model can be used to determine valve condition. This is explained below.
  • FIG. 3 shows a course of the inductance at constant current over the plunger position of a typical solenoid valve, for example valve 10.
  • the switching state is plotted in percent on the horizontal axis in FIG. 3, while the inductance is plotted on the vertical axis in arbitrary units.
  • the current relative to the maximum current is plotted on the horizontal axis of FIG. 4, while the inductance is plotted relative to the maximum inductance on the vertical axis of FIG. 4. It is easy to see that knowledge of the inductance and the current can be used to infer the switching state.
  • the inductance L can be estimated and thus also by pure size comparisons of the estimated inductance L with LQ and Li and preferably also the knowledge of the current can be concluded directly from the switching state.
  • valve state estimation is now to solve the least squares problem recursively with a forgetting factor. This enables the inductance to be estimated when there are changes in current, from which the switching state can be determined by comparing the sizes. It should be noted that a change in current does not only occur due to a change in the coil voltage, but also due to the dependence of the inductance on the position even when the plunger moves, as is represented, for example, by equation (2) above. This also makes it possible to detect unwanted valve switching, for example by externally acting forces or flow forces.
  • a recursive least squares method can also be implemented in fixed point arithmetic by suitable implementation. Furthermore, such a method for two estimation parameters has a very low computing effort, which also enables direct implementation in hardware through simple logic gates.
  • the calculation just described is carried out by the state determination device 50.
  • the corresponding voltages and currents are measured at the respective times.
  • valve switching status has been taken into account depending on the control, i.e. it was assumed that a valve is switched when the controller requests it. It could not be determined whether a valve changes its switching state due to flow forces or other externally acting forces or whether, for example, an SG valve opens at all. There are already approaches for determining the switching state, but the resulting measurement signals are very small and prone to failure.
  • a recursive least squares method can be used here, but other methods can also be used.
  • the use of the coil current averaged over a pulse width modulation period and the averaged coil voltage is advantageous for systems operated with pulse width modulation. If the supply voltage is known, the duty cycle of a pulse width modulation period can be used as an alternative to the averaged coil voltage.
  • steps of the method according to the invention can be carried out in the order given. However, they can also be run in a different order.
  • the method according to the invention can be carried out in one of its embodiments, for example with a specific combination of steps, in such a way that no further steps are carried out. In principle, however, further steps can also be carried out, even those that are not mentioned.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen eines Schaltzustands eines Ventils, wobei eine Induktivitätsgröße basierend auf Strom-und Spannungsmessungen ermittelt wird und der Schaltzustand basierend auf der Induktivitätsgröße ermittelt wird. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Elektromagnetventilanordnung zur Ausführung eines solchen Verfahrens.

Description

Verfahren zum Bestimmen eines Schaltzustands eines Ventils und E1ektromagnetventi1anordnung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen eines Schaltzustands eines Ventils, welches mittels einer Spule betätigt wird. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Elektromagnetventilanordnung, welche dazu ausgebildet ist, ein solches Verfahren auszuführen.
Ventile können insbesondere mittels Elektromagneten betätigt werden. Hierzu können entsprechende Elektromagnetventilanordnungen aufgebaut werden, welche typischerweise ein Ventil und eine Spule zur Betätigung des Ventils aufweisen.
Gemäß dem Stand der Technik ist es bekannt, Ventile dadurch zu schalten, dass die jeweilige Spule mit einem zum Schalten geeigneten Strom beaufschlagt wird. Ein dadurch erzeugtes Magnetfeld sorgt typischerweise für ein Schalten des Ventils oder hält das Ventil in einem bestimmten Zustand. Allerdings wird bei Ausführungen gemäß dem Stand der Technik typischerweise davon ausgegangen, dass ein eingestellter bzw. gewünschter Schaltzustand auch tatsächlich eingenommen wird. Eine Überprüfung ist nicht vorgesehen.
Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Bestimmen eines Schaltzustands eines Ventils vorzusehen. Es ist des Weiteren eine Aufgabe der Erfindung, eine zugehörige Elektromagnetventilanordnung vorzusehen .
Dies wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren und eine Elektromagnetventilanordnung gemäß den jeweiligen Hauptansprüchen erreicht. Vorteilhafte Ausgestaltungen können beispielsweise den jeweiligen Unteransprüchen entnommen werden. Der Inhalt der Ansprüche wird durch ausdrückliche Inbezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen eines Schaltzustands eines Ventils, welches mittels einer Spule betätigt wird. Das Verfahren weist folgende Schritte auf: zu einer Mehrzahl von Zeitpunkten, welche mit einem vorgegebenen Zeitabstand aufeinanderfolgen, jeweiliges Ermitteln eines durch die Spule fließenden Stroms und einer an der Spule anliegenden Spannung,
Berechnen einer Induktivitätsgröße der Spule basierend auf den Strömen, der Spannung und dem Zeitabstand und
Bestimmen des Schaltzustands basierend auf der Induktivitätsgröße .
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass durch das Messen der Ströme und Spannungen zu den erwähnten Zeitpunkten eine Induktivitätsgröße ermittelt werden kann, wobei basierend auf dieser ein Schaltzustand des Ventils ermittelt werden kann. Dies erlaubt eine Überwachung des Schaltzustands , also beispielsweise ob das Ventil offen oder geschlossen ist.
Strom und/oder Spannung können beispielsweise durch Messen ermittelt werden. Hierzu können geeignete Messgeräte verwendet werden. Sie können jedoch jeweils auch durch Wertvorgabe ermittelt werden. Dies kann insbesondere dann der Fall sein, wenn ein Wert vorgegeben und durch ein hierfür geeignetes Gerät eingestellt wird. Beispielsweise kann hierfür eine geregelte Stromquelle verwendet werden, um einen definierten Strom einzustellen. Gleiches gilt für die Spannung. In diesem Fall ist es nicht mehr zwingend notwendig, einen tatsächlich eingestellten Wert zu messen, wobei erwähnt sei, dass trotzdem ein solcher Wert gemessen werden kann. Als Induktivitätsgröße kann eine Induktivität im physikalischen Sinne verwendet werden. Es kann jedoch auch eine Größe verwendet werden, welche anzeigend ist für die Induktivität, beispielsweise zur tatsächlichen Induktivität proportional ist, jedoch einfacher zu berechnen oder einfacher zu handhaben ist. Typischerweise besteht ein Zusammenhang, beispielsweise ein linearer Zusammenhang, zwischen der Induktivitätsgröße und der tatsächlichen Induktivität.
Die Induktivitätsgröße kann insbesondere nach der Methode der kleinsten Quadrate berechnet werden. Dies hat sich als effiziente Vorgehensweise herausgestellt.
Die Methode der kleinsten Quadrate kann vorzugsweise rekursiv mit Vergessensfaktor angewendet werden. Dies kann die benötigte Rechenzeit optimieren.
Die Induktivitätsgröße kann gemäß einer bevorzugten Ausführung mittels einer linearen Gleichung ermittelt werden. In der linearen Gleichung wird ein erster Spaltenvektor gleichgesetzt einer Matrix multipliziert mit einem zweiten Spaltenvektor.
Die Zeitpunkte können dabei insbesondere mit Index k nummeriert sein .
Der erste Spaltenvektor kann in Zeile k eine Differenz des Stroms zum Zeitpunkt k+1 minus des Stroms zum Zeitpunkt k enthalten.
Die Matrix kann insbesondere zwei Spalten haben. Die erste Spalte der Matrix kann in Zeile k eine Summe der Spannung zum Zeitpunkt k+1 und der Spannung zum Zeitpunkt k enthalten. Die zweite Spalte der Matrix kann in Zeile k eine Summe des Stroms zum Zeitpunkt k+1 und des Stroms zum Zeitpunkt k enthalten. Der zweite Spaltenvektor kann in seiner ersten Zeile einen ersten Parameter und in seiner zweiten Zeile einen zweiten Parameter enthalten .
Das Lösen einer solchen Gleichung hat sich als effiziente und praktikable Art zur Ermittlung der Induktivitätsgröße herausgestellt. Auf die Herleitung wird weiter unten näher eingegangen werden.
Die Induktivitätsgröße oder auch die Induktivität kann als Quotient aus dem Zeitabstand geteilt durch die Zahl 2 und geteilt durch den ersten Parameter berechnet werden. Dies ermöglicht ein einfaches Berechnen der Induktivitätsgröße oder der Induktivität basierend auf der oben erwähnten Gleichung.
Es sei angemerkt, dass die Induktivitätsgröße eventuell einfacher zu bestimmen ist als die Induktivität im streng physikalischen Sinn, wobei auch die Induktivitätsgröße oder eine andere einfacher als die Induktivität zu berechnende Größe, welche auf der Induktivität basiert, zur Schaltzustandsbestimmung herangezogen werden kann.
Gemäß einer Weiterbildung kann ferner ein Widerstand der Spule basierend auf den Strömen, den Spannungen und dem Zeitabstand berechnet werden. Ein solcher Widerstand kann für weitere Auswertungen verwendet werden. Es sei verstanden, dass anstelle des Widerstands auch hier eine Widerstandsgröße angegeben werden kann, welche einen Zusammenhang, beispielsweise einen linearen Zusammenhang zum tatsächlichen Widerstand aufweist. Dies wird hier als äquivalent angesehen.
Ein Widerstand der Spule kann insbesondere als Quotient aus dem zweiten Parameter geteilt durch den ersten Parameter berechnet werden. Dies ermöglicht eine einfache Berechnung des Widerstands .
Das Verfahren kann insbesondere kontinuierlich oder laufend wiederholt ausgeführt werden. Damit kann der Zustand eines Ventils kontinuierlich überwacht werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung wird die Induktivitätsgröße mit einem ersten Endwert und einem zweiten Endwert verglichen. Wenn die Induktivitätsgröße maximal einen vorbestimmten Abstand vom ersten Endwert hat, kann ein erster Schaltzustand bestimmt werden. Wenn die Induktivitätsgröße maximal einen vorbestimmten Abstand vom zweiten Endwert hat, kann ein zweiter Schaltzustand bestimmt werden. Dies hat sich als praktikable und zuverlässige Möglichkeit zur Bestimmung eines Schaltzustands herausgestellt. Es basiert insbesondere auf der Erkenntnis, dass die Induktivität je nach Schaltzustand unterschiedliche Werte einnimmt, welche verglichen werden können.
Die Schaltzustände können insbesondere Endzustände des Ventils sein. Jedoch ist auch die Ermittlung von Zwischenzuständen möglich .
Der Schaltzustand eines Ventils kann auch aus einem Testsignal erkannt werden. Dieses kann der Spule aufgeprägt werden, so dass der Schaltzustand erkannt werden kann.
Berechnungen können insbesondere ganz oder teilweise mittels Fixpunktarithmetik durchgeführt werden. Eine derartige Fixpunktarithmetik hat sich für die vorliegenden Zwecke als besonders effizient erwiesen.
Die Spule kann gemäß einer Ausführung mittels Pulsweitenmodulation angesteuert werden. Strom und Spannung können dann insbesondere jeweils über eine Pulsweitenmodulationsperiode gemittelt werden. Es hat sich gezeigt, dass in diesem Fall auch bei einer mittels Pulsweitenmodulation angesteuerten Spule eine Anwendung des Verfahrens in vorteilhafter Weise möglich ist.
Gemäß einer Ausführung wird eine erste Speichermatrix als Produkt aus der Transponierten der Matrix und dem ersten Spaltenvektor gebildet. Eine zweite Speichermatrix kann als Inverse eines Produkts aus der Transponierten der Matrix und der Matrix gebildet werden. Die erste Speichermatrix und die zweite Speichermatrix können dann abgespeichert werden. Der erste Spaltenvektor und die Matrix werden, insbesondere in diesem Fall, bevorzugt nicht als solche abgespeichert. Es hat sich gezeigt, dass dies zu einer vereinfachten Berechnung führt.
Das Gleichungssystem kann insbesondere derart gelöst werden, dass der zweite Spaltenvektor dem Produkt aus der zweiten Speichermatrix und der ersten Speichermatrix gleichgesetzt wird. Dies hat sich als effiziente Berechnungsvorschrift herausgestellt .
Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Elektromagnetventilanordnung . Diese Elektromagnetventilanordnung weist ein Ventil und eine Spule zur Betätigung des Ventils auf. Sie weist ferner eine Steuerungseinrichtung zum Beaufschlagen der Spule mit einem Strom und/oder einer Spannung auf. Dadurch kann das Ventil bzw. die Spule betätigt werden.
Die Elektromagnetventilanordnung weist des Weiteren eine Zustandsbestimmungseinrichtung auf, welche dazu konfiguriert ist, ein erfindungsgemäßes Verfahren auszuführen. Dabei kann auf alle hierin beschriebenen Ausführungen und Varianten zurückgegriffen werden.
Mittels der erfindungsgemäßen Elektromagnetventilanordnung können die weiter oben erwähnten Vorteile für eine Elektromagnetventilanordnung nutzbar gemacht werden.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein nichtflüchtiges computerlesbares Speichermedium, auf welchem Programmcode gespeichert ist, bei dessen Ausführung ein erfindungsgemäßes Verfahren ausgeführt wird. Bezüglich des erfindungsgemäßen Verfahrens kann auf alle hierin beschriebenen Ausführungen und Varianten zurückgegriffen werden.
Weitere Merkmale und Vorteile wird der Fachmann dem nachfolgend mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispiel entnehmen. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine Elektromagnetventilanordnung,
Fig . 2 ein Ersatzschaltbild einer Spule,
Fig . 3 eine Induktivität in Abhängigkeit einer
Ventilstellung,
Fig. 4 eine Induktivität in Abhängigkeit eines Stroms, Fig . 5 einen Verlauf eines Widerstands und
Fig . 6 einen Verlauf einer Induktivität.
Fig. 1 zeigt eine Elektromagnetventilanordnung 5 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Diese ist dazu konfiguriert, ein Verfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung auszuführen .
Es sei verstanden, dass die Elektromagnetventilanordnung 5 hier lediglich schematisch dargestellt ist. Die Elektromagnetventilanordnung 5 weist ein Ventil 10 auf. Sie weist ferner einen Anker 20 auf, welcher über eine Ankerstange 25 mit dem Ventil 10 verbunden ist. Des Weiteren weist sie eine Spule 30 auf, welche den Anker 20 umgibt. Die Spule 30 kann mit elektrischem Strom beaufschlagt werden, wodurch der Anker 20 bewegt werden kann. Dies ermöglicht eine Bewegung bzw. Betätigung des Ventils 10. Insbesondere kann das Ventil 10 zwischen zwei Endstellungen, nämlich einer offenen Endstellung und einer geschlossenen Endstellung, geschaltet werden.
Die Elektromagnetventilanordnung 5 weist ferner eine Steuerungseinrichtung 40 auf, welche dazu ausgebildet ist, die Spule 30 mit einem Strom und/oder einer Spannung zu beaufschlagen. Dies dient zum Antreiben wie eben erwähnt. Außerdem weist die Elektromagnetventilanordnung 5 eine Zustandsbestimmungseinrichtung 50 auf, welche zur Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens konfiguriert ist. Auf die Funktionalität wird nachfolgend genauer eingegangen werden.
Das Ventil 10 soll wie bereits erwähnt einer Schaltzustandsbestimmung unterzogen werden. Hierzu wird nun zunächst auf ein mathematisches Modell des elektrischen Teilsystems der Spule 30 eingegangen, bevor weitere Details beschrieben werden.
Es sei verstanden, dass die nachfolgend angegebenen mathematischen Details und Formeln auch wesentliche Aspekte darstellen können, welche auch zur Einschränkung der Ansprüche verwendet werden können.
Ein mathematisches Modell der Spule 30 kann für die Spulenspannung u und den Spulenstrom i sowie die Induktivität L und den Widerstand R der Spule 30 in guter Näherung über folgenden Zusammenhang wiedergegeben werden:
Figure imgf000011_0001
Dabei ist die Zeit t als Parameter angeführt.
Es sei angemerkt, dass diese Gleichung auch im Falle einer pulsweitenmodulationsbetriebenen Stromregelung gilt. In diesem Fall ist aber mit u die mittlere Spannung einer Pulsweitenmodulationsperiode und mit i der mittlere Strom einer Pulsweitenmodulationsperiode gemeint .
Fig. 2 zeigt ein elektrisches Ersatzschaltbild, wobei Induktivität L, Widerstand R, Spannung u und Strom i dargestellt sind .
In den typischen Systemen und Spannungsbereichen spielen dynamische Sättigungseffekte eine untergeordnete Rolle. Deshalb kann die obige Gleichung (1) in guter Näherung zur folgenden Gleichung vereinfacht werden:
d d
L(x,i)—i = u-Ri-vi—L(x,i) (2)
dt d
Dabei bezeichnet v die Stößelgeschwindigkeit eines nicht separat dargestellten Stößels des Ventils 10. Beispielsweise kann es sich bei dem Stößel und den bereits erwähnten Anker 20 handeln.
Dieses mathematische Modell kann verwendet werden, um den Ventilzustand zu ermitteln. Dies wird nachfolgend erläutert.
Fig. 3 zeigt einen Verlauf der Induktivität bei konstantem Strom über Stößelposition eines typischen Magnetventils, beispielsweise des Ventils 10. Des Weiteren zeigt Fig. 4 einen typischen Verlauf der Induktivität über Strom eines ungeschalteten (x=0; Bezugszeichen Sl) und eines geschalteten (x=l; Bezugszeichen S2) Magnetventils, beispielsweise des Ventils 10. Auf der horizontalen Achse der Fig. 3 ist dabei der Schaltzustand in Prozent angetragen, während auf der vertikalen Achse die Induktivität in willkürlichen Einheiten angetragen ist. Auf der horizontalen Achse der Fig. 4 ist der Strom relativ zum maximalen Strom angetragen, während auf der vertikalen Achse der Fig. 4 die Induktivität relativ zur maximalen Induktivität angetragen ist. Es ist leicht ersichtlich, dass durch die Kenntnis der Induktivität und des Stroms auf den Schaltzustand geschlossen werden kann.
Da weder die Stößelgeschwindigkeit v noch die genaue Ortsabhängigkeit der Induktivität L(x,i) bekannt ist, ist die Schätzung allerdings nur dann einfach möglich, wenn sich der Ventilstößel nicht bewegt, d.h. wenn v=0 und L(x,i)=L(i) gilt. Dies ist zumindest immer dann erfüllt, wenn sich der Ventilstößel an einem der Endanschläge befindet.
Bezeichnet Lo=L(0,iO) die Induktivität im ungeschalteten Zustand und Li=L (100, ilOO) die Induktivität im geschalteten Zustand, gilt im Fall, dass sich der Stößel an einem der Endanschläge befindet, entweder die Differenzialgleichung
d 1 R
— i =—u -— i o:
dt LQ LQ
oder die Differenzialgleichung
Figure imgf000012_0001
Liegt eine zeitliche Änderung des Stroms vor, so kann die Induktivität L geschätzt werden und somit auch durch reine Größenvergleiche der geschätzten Induktivität L mit LQ und Li sowie vorzugsweise auch der Kenntnis des Stroms direkt auf den Schalt zustand geschlossen werden.
Im Folgenden wird eine Methode zur Induktivitätsschätzung dargestellt .
Approximiert man den Spannungs- und Stromverlauf zwischen zwei Messpunkten mit der Abtastzeit Ts über eine Gerade, dann ergibt sich für den Stromverlauf zwischen den Abtastpunkten tk=kTs und Tk+i=(k+l)Ts folgender Zusammenhang:
Figure imgf000013_0001
Der Spannungsverlauf ergibt sich analog. Integriert man nun die Differenzialgleichung (3) für Lo=L über [h, tk+i], dann ergibt sich zusammen mit der Gleichung (5) :
i uk+i + uk T R h+i + h
(ik+1 _4: ) (6)
L s 2 SL 2 bzw. nach kurzer Umformung
Figure imgf000013_0002
Somit reduziert sich die Bestimmung der Parameter R,
Figure imgf000013_0003
auf das Lösen des linearen Least-Squares-Problems (7), und R, L lassen sich aus den Ersatzparametern p=[pi,P2]T in der Form
T
L 1s
2pi
R P2
Figure imgf000013_0004
pl
bestimmen . Die Idee der Ventilzustandsschätzung besteht nun darin, das Least-Squares-Problem rekursiv mit Vergessensfaktor zu lösen. Dies ermöglicht bei Stromänderungen die Induktivität zu schätzen, woraus durch Größenvergleich der Schaltzustand bestimmt werden kann. Es sei angemerkt, dass eine Stromänderung nicht nur durch eine Änderung der Spulenspannung auftritt, sondern wegen der Abhängigkeit der Induktivität von der Position auch bei einer Bewegung des Stößels, wie dies beispielsweise durch die obige Gleichung (2) wiedergegeben wird. Dies ermöglicht auch ungewolltes Ventilschalten, beispielsweise durch extern angreifende Kräfte oder Strömungskräfte, zu detektieren.
Es sei angemerkt, dass ein rekursives Least-Squares-Verfahren durch geeignete Implementierung auch in Fixpunktarithmetik implementiert werden kann. Des Weiteren weist ein solches Verfahren für zwei Schätzparameter einen sehr geringen Rechenaufwand auf, was durch einfache Logikgatter auch eine direkte Implementierung in Hardware ermöglicht.
Die eben beschriebene Berechnung wird von der Zustandsbestimmungseinrichtung 50 ausgeführt. Hierzu werden die entsprechenden Spannungen und Ströme zu jeweiligen Zeitpunkten gemessen .
Zur Validierung des Verfahrens wurden für ein PWM-betriebenes Magnetventil die Duty-Cycles von 20 % bis 80 % in 10 %-Schritten eingestellt und gleichzeitig der über die Pulsweitenmodulationsperiode gemittelte Spulenstrom und die gemittelte Spulenspannung gemessen. Auf diese Spannungs- und Stromverläufe wurde dann der oben beschriebene Algorithmus angewendet. Die resultierenden Widerstands- und Induktivitätsverläufe sind in Fig. 5 (horizontale Achse: Zeit in willkürlichen Einheiten; vertikale Achse: Widerstand in willkürlichen Einheiten) und Fig. 6 (horizontale Achse: Zeit in willkürlichen Einheiten; vertikale Achse: Induktivität in willkürlichen Einheiten) dargestellt. Es ist gut zu erkennen, dass nach einer kurzen Einschwingphase der Algorithmus für R und L konvergiert. Man erkennt am Verlauf der Induktivität auch, ob sich das Ventil schließt oder nicht. Bei 20 % und 30 % Duty-Cycle reicht der Strom nicht aus, um das Ventil zu schließen und die Induktivitätswerte konvergieren gegen L0. Bei höheren Duty-Cycles genügt der Strom zum Schließen des Ventils, wodurch sich die Induktivität erhöht, was durch die Schätzung sehr gut detektiert wird.
Bisher wurde der Ventilschaltzustand abhängig von der Ansteuerung berücksichtigt, d.h. es wurde angenommen, dass ein Ventil geschalten ist, wenn dies der Regler anfordert. Ob ein Ventil durch Strömungskräfte oder sonstige extern angreifende Kräfte seinen Schaltzustand ändert oder ob sich beispielsweise ein SG-Ventil überhaupt öffnet, konnte nicht ermittelt werden. Zwar gibt es bereits Ansätze zur Schaltzustandsbestimmung, die resultierenden Messsignale sind aber sehr klein und störungsanfällig .
Die oben beschriebene Schätzung ermöglicht es nun erstmals, eine präzise und robuste Aussage über den Schaltzustand eines digitalen Ventils zu tätigen. Dadurch können Anforderungen bezüglich Funktional Safety besser oder auch erstmals erfüllt werden. Außerdem können durch die Tatsache, dass der Ventilzustand bekannt ist, hydraulische Sicherheitsmaßnahmen wie Rückschlagventile entfallen. Im Gegensatz zu schon etablierten Methoden sind die resultierenden Signale eher groß und durch die Filterung des rekursiven Least-Squares-Algorithmus wenig rauschempfindlich. Neben der Induktivität bestimmt der Algorithmus quasi als Abfallprodukt auch noch den aktuellen elektrischen Widerstand. Dieser kann direkt für Verfügbarkeitsthemen genutzt werden. Vorteilhaft ist insbesondere die Ventilzustandsschätzung basierend auf der Induktivitätsänderung. Dabei ist die Verwendung des Spulenstroms und der Spulenspannung im Zusammenhang mit dem mathematischen Modell (3) bzw. (4) sowie einem geeigneten Schätzverfahren entscheidend. Beispielsweise kann hier ein rekursives Least-Squares-Verfahren angewendet werden, jedoch können auch andere Verfahren angewendet werden. Des Weiteren ist für pulsweitenmodulationsbetriebene Systeme die Verwendung des über einer Pulsweitenmodulationsperiode gemittelten Spulenstroms und der gemittelten Spulenspannung vorteilhaft. Ist die Versorgungsspannung bekannt, kann alternativ zur gemittelten Spulenspannung auch mit dem Duty-Cycle einer Pulsweitenmodulationsperiode gearbeitet werden .
Erwähnte Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens können in der angegebenen Reihenfolge ausgeführt werden. Sie können jedoch auch in einer anderen Reihenfolge ausgeführt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren kann in einer seiner Ausführungen, beispielsweise mit einer bestimmten Zusammenstellung von Schritten, in der Weise ausgeführt werden, dass keine weiteren Schritte ausgeführt werden. Es können jedoch grundsätzlich auch weitere Schritte ausgeführt werden, auch solche welche nicht erwähnt sind.
Die zur Anmeldung gehörigen Ansprüche stellen keinen Verzicht auf die Erzielung weitergehenden Schutzes dar.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Bestimmen eines Schaltzustands eines Ventils (10) , welches mittels einer Spule (30) betätigt wird, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
zu einer Mehrzahl von Zeitpunkten, welche mit einem vorgegebenen Zeitabstand aufeinander folgen, jeweiliges Ermitteln eines durch die Spule (30) fließenden Stroms und einer an der Spule (30) anliegenden Spannung,
Berechnen einer Induktivitätsgröße der Spule (30) basierend auf den Strömen, der Spannung und dem Zeitabstand, und Bestimmen des Schaltzustands basierend auf der
Induktivitätsgröße .
2. Verfahren nach Anspruch 1,
wobei die Induktivitätsgröße nach der Methode der kleinsten Quadrate berechnet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
wobei die Methode der kleinsten Quadrate rekursiv mit Vergessensfaktor angewendet wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Induktivitätsgröße mittels einer linearen Gleichung ermittelt wird, bei welcher ein erster Spaltenvektor gleichgesetzt wird einer Matrix multipliziert mit einem zweiten Spaltenvektor,
wobei die Zeitpunkte mit Index k nummeriert sind, wobei der erste Spaltenvektor in Zeile k eine Differenz des Stroms zum Zeitpunkt k+1 minus des Stroms zum Zeitpunkt k enthält,
wobei die Matrix zwei Spalten hat, wobei die erste Spalte der Matrix in Zeile k eine Summe der Spannung zum Zeitpunkt k+1 und der Spannung zum Zeitpunkt k enthält,
wobei die zweite Spalte der Matrix in Zeile k eine Summe des Stroms zum Zeitpunkt k+1 und des Stroms zum Zeitpunkt k enthält, und
wobei der zweite Spaltenvektor in seiner ersten Zeile einen ersten Parameter und in seiner zweiten Zeile einen zweiten Parameter enthält.
5. Verfahren nach Anspruch 4,
wobei die Induktivitätsgröße als Quotient aus dem Zeitabstand geteilt durch die Zahl zwei und geteilt durch den ersten Parameter berechnet wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei ferner ein Widerstand der Spule (30) basierend auf den Strömen, den Spannungen und dem Zeitabstand berechnet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 4 oder einem davon abhängigen Anspruch,
wobei ein Widerstand der Spule (30) als Quotient aus dem zweiten Parameter geteilt durch den ersten Parameter berechnet wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
welches kontinuierlich oder laufend wiederholt ausgeführt wird .
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Induktivitätsgröße mit einem ersten Endwert und einem zweiten Endwert verglichen wird, wobei, wenn die Induktivitätsgröße maximal einen vorbestimmten Abstand vom ersten Endwert hat, ein erster Schaltzustand bestimmt wird, und
wobei, wenn die Induktivitätsgröße maximal einen vorbestimmten Abstand vom zweiten Endwert hat, ein zweiter Schaltzustand bestimmt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9,
wobei die Schaltzustände Endzustände des Ventils (10) sind.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei aus einem Testsignal der Schaltzustand des Ventils (10) erkannt wird.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei Berechnungen ganz oder teilweise mittels
Fixpunktarithmetik durchgeführt werden.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Spule (30) mittels Pulsweitenmodulation angesteuert wird,
wobei Strom und Spannung jeweils über eine Pulsweitenmodulationsperiode gemittelt werden.
14. Elektromagnetventilanordnung, aufweisend
ein Ventil (10),
eine Spule (30) zur Betätigung des Ventils (10),
eine Steuerungseinrichtung (40) zum Beaufschlagen der Spule (30) mit einem Strom und/oder einer Spannung, und einer Zustandsbestimmungseinrichtung (50), welche dazu konfiguriert ist, ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche auszuführen.
PCT/EP2019/077400 2018-10-15 2019-10-09 Verfahren zum bestimmen eines schaltzustands eines ventils und elektromagnetventilanordnung WO2020078806A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020217007624A KR102499228B1 (ko) 2018-10-15 2019-10-09 밸브의 전환 상태를 결정하기 위한 방법, 및 솔레노이드 밸브 조립체
US17/284,920 US11940059B2 (en) 2018-10-15 2019-10-09 Method for determining a switching state of a valve, and solenoid valve assembly
CN201980067490.8A CN112840218A (zh) 2018-10-15 2019-10-09 确定阀的切换状态的方法以及电磁阀组件
EP19786939.9A EP3867655A1 (de) 2018-10-15 2019-10-09 Verfahren zum bestimmen eines schaltzustands eines ventils und elektromagnetventilanordnung

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018217661.2A DE102018217661A1 (de) 2018-10-15 2018-10-15 Verfahren zum Bestimmen eines Schaltzustands eines Ventils und Elektromagnetventilanordnung
DE102018217661.2 2018-10-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020078806A1 true WO2020078806A1 (de) 2020-04-23

Family

ID=68240727

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2019/077400 WO2020078806A1 (de) 2018-10-15 2019-10-09 Verfahren zum bestimmen eines schaltzustands eines ventils und elektromagnetventilanordnung

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11940059B2 (de)
EP (1) EP3867655A1 (de)
KR (1) KR102499228B1 (de)
CN (1) CN112840218A (de)
DE (1) DE102018217661A1 (de)
WO (1) WO2020078806A1 (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018217663A1 (de) * 2018-10-15 2020-04-16 Continental Teves Ag & Co. Ohg Verfahren zum Bestimmen eines Schaltzustands eines Ventils und Elektromagnetventilanordnung
DE102022207061A1 (de) 2022-07-11 2024-01-11 Continental Automotive Technologies GmbH Verfahren zum Bestimmen eines Schaltstroms eines elektromagnetischen Ventils und Steuerungsvorrichtung
DE102022207059A1 (de) 2022-07-11 2024-01-11 Continental Automotive Technologies GmbH Verfahren zum Erkennen eines Schaltvorgangs und Steuerungsvorrichtung

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19836769C1 (de) * 1998-08-13 2000-04-13 Siemens Ag Verfahren zum Bestimmen der Position eines Ankers
EP1384976A1 (de) * 2002-07-03 2004-01-28 DaimlerChrysler AG Positionsermittlungsverfahren für einen induktiven Positionssensor
DE102014216610A1 (de) * 2014-08-21 2016-02-25 Zf Friedrichshafen Ag Überwachung einer Spule
US20180231143A1 (en) * 2013-12-18 2018-08-16 Rain Bird Corporation Detection of a plunger position in an irrigation control device

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19910497A1 (de) * 1999-03-10 2000-09-14 Bosch Gmbh Robert Lagemessung eines in einer Magnetspule betätigten Magnetankers
SE520176C2 (sv) 1999-05-24 2003-06-03 Volvo Lastvagnar Ab Förfarande och anordning för lägesdetektering med hjälp av en induktiv lägesgivare
DE10034830C2 (de) * 2000-07-18 2003-02-27 Isermann Rolf Verfahren zur Rekonstruktion der Ankerbewegung eines elektromagnetischen Aktors
US8055460B2 (en) * 2009-02-20 2011-11-08 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for monitoring solenoid health
EP2998977B1 (de) * 2014-09-19 2018-07-04 ABB Schweiz AG Verfahren zur Bestimmung des Betriebszustands einer elektromagnetischen Mittelspannungsschaltvorrichtung
CN108352242B (zh) * 2015-09-21 2020-11-06 舍弗勒技术股份两合公司 用于监测电磁执行器的运行情况的控制单元和方法
IT201700096969A1 (it) * 2017-08-29 2019-03-01 Camozzi Automation S P A Dispositivo e metodo di diagnostica per elettrovalvole
US11243269B2 (en) * 2018-08-31 2022-02-08 Danfoss Power Solutions Ii Technology A/S System and method for spool fault detection of solenoid valves using electrical signature
EP3628902B1 (de) * 2018-09-28 2022-06-22 Tecan Trading Ag Verfahren zur steuerung eines magnetventils und verfahren zum dispensieren oder aspierieren eines flussigkeitsvolumens sowie entsprechende dispensier-/pipettier-vorrichtung
DE102018217663A1 (de) * 2018-10-15 2020-04-16 Continental Teves Ag & Co. Ohg Verfahren zum Bestimmen eines Schaltzustands eines Ventils und Elektromagnetventilanordnung

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19836769C1 (de) * 1998-08-13 2000-04-13 Siemens Ag Verfahren zum Bestimmen der Position eines Ankers
EP1384976A1 (de) * 2002-07-03 2004-01-28 DaimlerChrysler AG Positionsermittlungsverfahren für einen induktiven Positionssensor
US20180231143A1 (en) * 2013-12-18 2018-08-16 Rain Bird Corporation Detection of a plunger position in an irrigation control device
DE102014216610A1 (de) * 2014-08-21 2016-02-25 Zf Friedrichshafen Ag Überwachung einer Spule

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210041615A (ko) 2021-04-15
US20210381620A1 (en) 2021-12-09
US11940059B2 (en) 2024-03-26
DE102018217661A1 (de) 2020-04-16
EP3867655A1 (de) 2021-08-25
CN112840218A (zh) 2021-05-25
KR102499228B1 (ko) 2023-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3867655A1 (de) Verfahren zum bestimmen eines schaltzustands eines ventils und elektromagnetventilanordnung
EP3111454B1 (de) Anordnung mit einem elektrischen schalter und einem elektromagnetischen aktuator
DE19842207A1 (de) Steuerschema für eine Druckbegrenzung
DE19606480C2 (de) Verfahren und Anordnung zur Adaption eines Fuzzy-Reglers
DE102008024086A1 (de) Ventiltriebvorrichtung
EP3867659A1 (de) Verfahren zum bestimmen eines schaltzustands eines ventils und elektromagnetventilanordnung
DE102007058314A1 (de) Vorrichtung zum Messen eines Laststroms
EP3701433A1 (de) Verfahren, vorrichtung und computerprogramm zur erstellung eines tiefen neuronalen netzes
DE10034830A1 (de) Verfahren zur Rekonstruktion der Ankerbewegung eines elektromagnetischen Aktors
WO2015113918A1 (de) Auswerteverfahren für sensorsignale
DE102010025916A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung von Modellparametern zur Regelung eines Dampfkraftwerksblocks, Regeleinrichtung für einen Dampferzeuger und Computerprogrammprodukt
DE102015222991B4 (de) Stromüberwachung an einem Verbraucher, Verfahren zum Bestimmen eines Stroms, Ansteuervorrichtung und Vorrichtung zur Bestimmung eines Stroms
DE3504222A1 (de) Elektro-hydraulisches servoventil
EP2470769B1 (de) Verfahren und steuergerät zum betreiben eines elektromagnetischen aktors
EP3881216A1 (de) Computerimplementiertes verfahren zur simulation einer elektrischen schaltung
DE102022202224B3 (de) Verfahren zum Bestimmen der Position eines Ankers eines Elektromagneten und Fluidsystem
DE102018207417A1 (de) Bestimmung einer Kenngröße eines magnetischen Schaltventils
DE102017212777A1 (de) Steuergerät und Verfahren zur simultanen Echtzeit-Schätzung eines Ohm'schen Widerstands und des Spannungsmessfehlers
DE102011085171B3 (de) Regelvorrichtung mit Differenzialsteuerung bei einem magnetisch koppelnden Spulensystem für einen stromgeregelten, die Feldspulen eines Magnetresonanztomographen versorgenden Verstärker
DE60201327T2 (de) Verfahren zum Abschätzen der Position und Geschwindigkeit eines Ankers in einem elektromagnetischen Aktor zur Steuerung eines Motorventils
WO2017118541A1 (de) Verfahren zur bestimmung des öffnungsstromes eines analog angesteuerten ventils und druckregelvorrichtung
DE102009016445A1 (de) Betätigungsvorrichtung
DE102009021856B4 (de) Verfahren zur Ermittlung eines Induktivitätswertes zur Bestimmung eines Ankerweges
EP2517128B1 (de) Verfahren zur echtzeitberechnung der zustandsgrössen eines hybriden differential-algebraischen prozessmodells
DE19850687B4 (de) Verfahren zur Bewegungssteuerung für einen Anker eines elektromagnetischen Aktuators

Legal Events

Date Code Title Description
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019786939

Country of ref document: EP

Effective date: 20210517

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19786939

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1