执行器设备以及用于在执行器设备情况下补偿杂散磁场的方法

文档序号:639262 发布日期:2021-05-11 浏览:16次 >En<

阅读说明:本技术 执行器设备以及用于在执行器设备情况下补偿杂散磁场的方法 (Actuator device and method for compensating stray magnetic fields in the case of an actuator device ) 是由 A·雷贝莱因 J·福姆多尔普 于 2019-09-11 设计创作,主要内容包括:说明一种电磁执行器设备(2)、尤其是线性执行器,其具有:-执行器(4),所述执行器具有至少一个执行器线圈(6)用于产生至少一个电磁场以及具有挺杆(8),所述挺杆能够根据所产生的至少一个电磁场在纵向(L)上和与纵向(L)相反地移动;-传感器装置(10),所述传感器装置具有发射器元件(12)和传感器元件(14),其中发射器元件(12)布置在挺杆(8)处,并且传感器元件(14)被构造用于根据由发射器元件(12)产生的磁场(18)产生测量信号(S-M),所述测量信号包含关于挺杆(8)沿着纵向(L)的当前实际位置的信息;以及-调节单元(20),所述调节单元具有调节器(22),所述调节器被设立用于在运行中根据基于测量信号(S-M)的位置信号(S-P)给至少一个执行器线圈(6)施加操控电压(U-A)用以产生至少一个电磁场,使得挺杆(8)从当前实际位置移动到额定位置,其中在运行中由至少一个执行器线圈(6)产生杂散磁场(26),对测量信号(S-M)进行适配,使得对测量信号(S-M)的由杂散场引起的影响得以补偿。(An electromagnetic actuator device (2), in particular a linear actuator, is specified, comprising: an actuator (4) having at least one actuator coil (6) for generating at least one electromagnetic field and having a tappet (8) which can be displaced in the longitudinal direction as a function of the generated at least one electromagnetic field(L) moving up and opposite to the longitudinal direction (L); a sensor device (10) having an emitter element (12) and a sensor element (14), wherein the emitter element (12) is arranged at the tappet (8) and the sensor element (14) is designed to generate a measurement signal (S) as a function of a magnetic field (18) generated by the emitter element (12) M ) -said measurement signal containing information about the current actual position of the tappet (8) in the longitudinal direction (L); and a control unit (20) having a controller (22) which is set up to determine the measurement signal (S) during operation M ) Position signal (S) of P ) Applying a control voltage (U) to at least one actuator coil (6) A ) For generating at least one electromagnetic field in order to move the tappet (8) from a current actual position into a target position, wherein a stray magnetic field (26) is generated during operation by the at least one actuator coil (6) for the measurement signal (S) M ) Adapting so that the measurement signal (S) is measured M ) The effects caused by stray fields are compensated for.)

具体实施方式

在下文中为简单起见也简称为执行器设备2的电磁执行器设备2具有执行器4。执行器4具有至少一个执行器线圈6用于产生至少一个电磁场。此外,执行器4具有挺杆8,所述挺杆8可以根据所产生的至少一个电磁场在纵向L上和与纵向L相反地移动。在该实施例中,挺杆8被构造成销状的。

此外,执行器设备2具有传感器装置10。传感器装置10具有发射器元件12以及传感器元件14。在该实施例中,发射器元件12布置在挺杆8处。特别地,在该实施例中,发射器元件12布置在挺杆8的上端部16处。传感器元件14被构造用于根据由发射器元件12产生的磁场18产生测量信号SM。测量信号SM包含关于挺杆8沿着纵向L的当前实际位置的信息。在该实施例中,发射器元件12被构造为永磁体。此外,在该实施例中,传感器元件14被构造为霍尔传感器。

此外,执行器设备2具有调节单元20。调节单元20具有调节器22。调节器22被设立用于在运行中根据基于测量信号SM的位置信号SP给至少一个执行器线圈6施加操控电压UA用以产生至少一个电磁场。为此,调节器22例如借助于功率驱动器24(在该实施例中电压源)连接,使得可以提供操控电压UA。通过调节单元20使得能够将挺杆8从瞬时实际位置移动到例如以信号Ssoll的形式预先给定的额定位置。在此情况下,额定位置例如作为输入参量被传送给调节器22。

在执行器设备2的运行中,由执行器线圈6产生杂散磁场26。该杂散磁场如下影响测量信号SM:实际位置到额定位置的位置精确调节是有误差的。

为了补偿该有误差性(Fehlerbehaftung),调节单元20在该实施例中具有补偿装置28。补偿装置28被设立用于确定与杂散磁场26相关的参量G,并且根据该参量来适配测量信号SM并且传送给调节器22。在该实施例中,由于操控电压在至少一个执行器线圈6中流动的执行器电流IA被考虑为与杂散磁场26相关的参量G。对测量信号SM进行适配,使得对测量信号SM的由杂散场引起的影响被补偿。也就是说,由于通过补偿装置28的补偿,调节器22获得基于不受杂散磁场26影响的测量信号SM的位置信号SP。换句话说,存在基于测量信号SM的位置信号SP,好像不存在干扰性杂散磁场26。

在电枢电流IA的实施例中与杂散磁场26相关的参量G的测量在该实施例中例如借助于电流测量单元30进行,所述电流测量单元附加地与补偿单元28连接用以传送电枢电流IA

只要不能检测或暂时不能检测与杂散磁场26相关的参量G的直接确定,调节单元20就具有估计单元32。估计单元32被设立用于根据执行器4的其他状态参量Z来确定与杂散磁场26相关的参量G。在该实施例中,这些其他状态参量Z合乎目的地同样与电枢电流IA相关并且因此同样与杂散磁场26相关。其他状态参量因此例如是最后测量的电枢电流IA、操控电压UA、执行器温度、至少一个执行器线圈6的所测量的或所估计的电阻和/或所测量的或所估计的电感以及例如是挺杆8的大致位置和/或速度。

本发明不限于上述实施例。相反地,也可以由本领域技术人员从中导出本发明的其他变型方案,而不脱离本发明的主题。尤其是,此外结合该实施例描述的所有单特征也可以以其他方式彼此组合,而不脱离本发明的主题。

附图标记列表

2 电磁执行器设备

4 执行器

6 执行器线圈

8 挺杆

10 传感器装置

12 发射器元件

14 传感器元件

16 上端部

18 磁场

20 调节单元

22 调节器

24 功率驱动器

26 杂散磁场

28 补偿装置

30 电流测量单元

32 估计单元

L 纵向

SM 测量信号

Ssoll额定位置信号

SP 位置信号

IA 电枢电流

G 参量

UA 操控电压

Z 状态参量。

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