[發明專利]用于調節流經電感性的用電器的電流的電流強度的方法以及相應的電路裝置

有效

• 申請號: 201380044608.8
• 申請日: 2013-07-31
• 公開（公告）號: CN104541341B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發明（設計）人: C.拉默斯;B.萊布蘭德;A.赫爾曼;S.萊茵哈特;U.京特;T.維雅;C.克萊因;M.馬蒂尼;D.施瓦茨曼;B.米勒
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: H01F7/18
• 分類號: H01F7/18;H02M3/156
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 盧江,胡莉莉

技術領域

本發明涉及一種用于調節流經電感性的用電器的電流的電流強度的方法，其中用電器與開關設備和電流測量裝置串聯并且并聯于空轉部件，并且在脈沖寬度調制周期期間控制開關設備以便調節電流強度。本發明還涉及一種電路裝置。

背景技術

電感性的用電器例如是執行器或這一類的，所述執行器尤其用在機動車的變速器中、例如用在自動變速器中。為了運行用電器而對其加載電流，其中用電器的行為能夠通過調節電流強度來影響。用電器例如能夠作為磁性閥存在，其中經由電流強度能夠調節用于流體的穿流橫截面并且因此能夠調節流體穿過磁性閥的通過能力。

為了調節電流強度，用電器與開關設備和電流測量裝置串聯。開關設備用于或者給用電器加載電流或者中斷電流輸送。這利用脈沖寬度調制方法來進行，使得開關設備相應地在一個脈沖寬度調制周期或多個依次脈沖寬度調制周期期間被控制以便調節電流強度。控制在此以特定的占空比進行，所述占空比說明，應當通過相應的脈沖寬度調制周期的多長的時間部分給用電器加載電流。

在占空比為零的情況下，例如完全不進行用電器的加載，而在占空比為一的情況下，超過整個脈沖寬度調制周期進行加載。占空比通常單獨地為每個脈沖寬度調制周期確定。自然地，每個任意的占空比能夠從零至1進行選擇，使得脈沖寬度調制周期的下述部分能夠任意地進行調節，在所述部分期間用電器被加載電流。相應地，也能夠任意地影響用電器的行為。

電流測量裝置用于確定實際上流經用電器的電流或者其電流強度，尤其是通過測量來確定。電流測量裝置在此例如包括所謂的分流電阻。由在該分流電阻上下降的電壓能夠推導出流經用電器以及分流電阻的電流的電流強度。通常空轉部件并聯于用電器，所述空轉部件例如被構造為空轉二極管。空轉部件尤其是用于保護用電器以免過電壓，所述過電壓能夠在借助于開關設備中斷電感性的用電器的電源時首先由于自感而出現。在此，空轉部件防止出現過高電壓并且因此防止電感性的用電器的可能的損壞或者破壞。

尤其是由于電感性的用電器的自感，該用電器具有遲滯形式的行為，所述行為引起：由于由遲滯形式的行為所導致的非精確性而不再能夠容易地執行電流強度的精確調節，使得流經電感性的用電器的電流的實際的電流強度僅能夠近似地進行調節。

發明內容

而具有權利要求1的特征的方法具有下述優點：以與從現有技術中已知的方法相比更高的精度執行流經電感性的用電器的電流的電流強度的調節。這根據本發明通過下述方式實現：借助于第一調節器由輸入電流強度來確定要在脈沖寬度調制周期中調節的平均負載電壓，所述負載電壓在脈沖寬度調制周期中借助于開關設備在用電器處進行調節，其中將平均負載電壓或借助于第二調節器由預設的額定電流強度來確定的額定負載電壓輸送給匹配于用電器的模型，并且其中由經過用電器的實際電流強度以及借助于模型確定的模型電流強度之間的差值和預設的額定電流強度之間的差來確定輸入電流強度。因此，整體上規定：借助于所謂的IMC調節器（IMC：internal model control內部模型控制）執行電流強度的調節。以該方式，簡化第一調節器的參數化，因為該參數化直接地根據電感性的用電器的特性來進行，即尤其是根據用電器的電阻和電感來進行。相應地，降低系統的應用花費。

此外規定，借助于第一調節器由輸入電流強度例如不直接地確定要在開關設備上調節的占空比。更確切地說，首先應當確定要調節的平均負載電壓。占空比尤其是依賴于經由開關設備連接到用電器上的電源的供電電壓。此外，存在占空比對空轉部件的空轉電壓的依賴性，所述依賴性在借助于開關設備中斷用電器的電源時是重要的。然而， 例如被構造為電池或蓄電池的電源的供電電壓通常與動態干擾、即例如電壓驟降或電壓階躍疊加。現在，如果第一調節器直接地計算要在脈沖寬度調制周期期間調節的占空比，那么所述干擾將作為干擾變量共同算入所應用的調節算法中。

為了限制干擾對于調節穩定性的影響，必須過濾為第一調節器提供的關于瞬時供電電壓的信息，例如被低通濾波。然而，作為對策這將引起：僅能夠以由濾波引起的延遲來調整供電電壓的改變。這尤其是在過高電壓的電壓階躍的情況下是有問題的，因為由此可能會損壞用電器。相應地，現在規定：僅確定平均負載電壓，由所述平均負載電壓在下一步驟中例如確定占空比或者所述平均負載電壓被考慮用于控制開關設備。平均負載電壓對應于第一調節器想要在（下個）脈沖寬度調制周期期間在用電器處所調節的電壓，以便達到期望的電流強度。