CN105652103A - 测试、标定和验证电磁阀控制装置的修正值的方法和系统 - Google Patents

Abstract

测试、标定和验证电磁阀控制装置的修正值的方法和系统。本发明提供了一种测试电磁阀控制装置的修正值的方法，该方法包括：获取第一温度下的第一修正值，该第一修正值使得在第一温度下流过电磁阀中电磁线圈的实际电流值与电磁阀的目标控制电流之间的差异在容许的范围内；获取第二温度下的第二修正值，该第二修正值使得在第二温度下流过电磁阀中电磁线圈的实际电流值与电磁阀的目标控制电流之间的差异在容许的范围内；基于第一温度、第一修正值、第二温度、第二修正值，求出表征修正值随温度变化的关系式中的参数。

Description

测试、标定和验证电磁阀控制装置的修正值的方法和系统

技术领域

本发明涉及一种对具有震颤功能的电磁阀控制装置的修正值进行测试、标定和验证的方法和系统。

背景技术

在传动系统中，当电磁阀的控制电流变化时，电磁阀开度会改变，由于在电磁阀开度相对稳定时，磁点处于静止状态，因此，当电磁阀开度改变时，磁点从静止到移动的响应时间会过长。为此，在电磁阀控制装置当中引入了震颤功能。震颤即为，在电磁阀开度相对稳定时，不让磁点静止，而是让磁点在稳定位置处上下颤抖，这样当电磁阀开度改变时就没有静摩擦的阻碍，从而不会影响响应的及时性。在实际的电磁阀控制中，电磁阀的目标控制电流和流过电磁阀中的电磁线圈的实际电流往往并不一致，因此，需要对电磁阀的控制电路进行修正，以使电磁阀的目标控制电流与流过电磁阀中的电磁线圈的实际电流之间的差异在容许的范围内。但是，在实验室不断测试修正值是一个非常繁琐的工作，会耗费测试人员大量的时间。

发明内容

为了解决以上问题，本发明提供了一种测试电磁阀控制装置的修正值的方法，该方法包括：获取第一温度下的第一修正值，该第一修正值使得在第一温度下流过电磁阀中电磁线圈的实际电流值与电磁阀的目标控制电流之间的差异在容许的范围内；获取第二温度下的第二修正值，该第二修正值使得在第二温度下流过电磁阀中电磁线圈的实际电流值与电磁阀的目标控制电流之间的差异在容许的范围内；基于第一温度、第一修正值、第二温度、第二修正值，求出表征修正值随温度变化的关系式中的参数。

本发明还提供了一种标定电磁阀控制装置的修正值的方法，将根据本发明的测试方法中求出的参数存储在电磁阀控制装置的控制单元的存储器中。

本发明还提供了一种验证电磁阀控制装置的修正值的方法，包括：读取根据本发明的标定方法中存储的参数；测量当前的温度；根据所述参数、以及所测量的温度，求出修正值；在根据所述修正值对电磁阀控制装置进行修正后，测量流过电磁阀中电磁线圈的实际电流值；检验所测量的电流值与电磁阀的目标控制电流之间的差异是否在容许的范围内。

本发明还提供了一种测试电磁阀控制装置的修正值的系统，该系统包括：上位机，用于向电磁阀控制装置提供预定的目标控制电流；电源，用于对电磁阀控制装置提供电力；电磁阀控制装置，包括多个输入/输出接口、控制单元、可调节单元、以及震颤信号发生器，用于通过控制流过电磁阀中的电磁线圈的电流来控制电磁阀的开度，并且借助震颤信号使磁点在稳定位置处上下颤抖，其中，该可调节单元用于在控制单元的控制下，修正电磁阀控制装置来调节流过电磁阀中电磁线圈的电流值，以使该电流值与电磁阀的目标控制电流之间的差异在容许的范围内；缸体；电磁阀，置于缸体中；温度传感器，用于检测缸体中的温度，并将检测值输入到控制单元；电流传感器，用于检测流过电磁阀中的电磁线圈的电流，并将检测值输入到控制单元。

通过本发明可以大大的提高在实验室测试修正值的测试人员工作效率，减少在实验室测试修正值的测试时间，同时自动测试性也大大地保证了数据的准确性和可靠性，并且测试、标定以及验证为一体，从而减少了测试环境的更替，更好的提高了测试效率。

附图说明

图1示出根据本实施例的对电磁阀控制装置的修正值进行测试的系统的示意图。

图2例示了根据本实施例的上位机与电磁阀控制装置之间CAN通讯中CAN标识位的设定。

图3示出根据本实施例的上位机的操作流程的示意图。

图4示出根据本实施例的标定修正值的处理流程的示意图。

图5示出根据本实施例的验证所标定的修正值的示意图。

具体实施方式

下面参照附图描述本发明的实施例。在下面的描述中，阐述了许多具体细节以便使所属技术领域的技术人员更全面地了解和实现本发明。但是，对所属技术领域的技术人员明显的是，本发明的实现可不具有这些具体细节中的一些。此外，应当理解的是，本发明并不局限于所介绍的特定实施例。相反，可以考虑用下面所述的特征和要素的任意组合来实施本发明，而无论它们是否涉及不同的实施例。因此，下面的方面、特征、实施例和优点仅作说明之用，而不应看作是权利要求的要素或限定，除非在权利要求中明确提出。

图1示出了用于对电磁阀控制装置的修正值进行测试的系统的示意图。该系统包括上位机、电源、电磁阀控制装置、缸体、电磁阀、温度传感器、电流传感器。

上位机，例如为PC机，用于向电磁阀控制装置提供预定的目标控制电流，该上位机与电磁阀控制装置之间通过CAN(ControllerAreaNetwork，控制器局域网络)进行通讯。

电源用于对电磁阀控制装置提供电力。

电磁阀控制装置，包括多个输入/输出接口、ECU(ElectronicControlUnit，电子控制单元)、可调节单元、以及震颤信号发生器等，用于通过控制流过电磁阀中的电磁线圈的电流来控制电磁阀的开度，并且借助震颤信号使磁点不处于静止状态，而是在稳定位置处上下颤抖。该可调节单元用于在电子控制单元的控制下，对电磁阀控制装置进行修正来调节流过电磁阀中电磁线圈的电流值，例如可以为电压转换器或可调节电阻电路等。

缸体可以为气缸或液压缸。

电磁阀置于缸体中，通过电磁阀控制装置控制电磁阀的开度来调整气体或液体的方向、流量、速度和/或其他的参数。

温度传感器，设置在缸体中，用于检测缸体中的温度，并将检测值输入到ECU。

电流传感器，例如可以通过示波器检测流过电磁阀中的电磁线圈的电流，并将检测值输入到ECU。

接下来，将结合附图对该系统的处理过程进行说明。

通过在上位机与电磁阀控制装置之间的CAN通讯中设置CAN标识位，来指定不同的操作。例如，如图2所示，可以规定，当上位机将CAN标识位设定为1时，指示电磁阀控制装置进行修正值的测试，当上位机将CAN标识位设定为2时，指示电磁阀控制装置进行修正值的标定，当上位机将CAN标识位设定为3时，指示电磁阀控制装置进行修正值的验证。本领域的技术人员可以理解，此处对CAN标识位的值的设定仅是示意性的，而非限制性的。以下，将针对修正值的测试、标定和验证这三种操作来进行具体描述。

首先初始化CAN设备，当初始化成功时，上位机与电磁阀控制装置中的ECU(下位机)之间建立连接，接下来，上位机通过设定CAN标识位的值来指定操作模式(测试、标定或验证)，与下位机交换数据，以及处理从下位机接收的数据。关于上位机的操作流程如图3所示。

在CAN标识位指定进行修正值的测试时，将来自上位机的包括目标控制电流的控制信号输入到电磁阀控制装置中的寄存器中(未示出，例如内置于Dither芯片)。

然后，可以通过温度控制设备(未示出)将缸体中的温度调节到T1，在温度T1下测试修正值。例如，通过电流传感器测量当前流过电磁阀中的电磁线圈的电流值，ECU将所测量的电流值与对应的目标控制电流进行比较，如果所测量的电流值与目标控制电流之间的差异大于容许的范围，则由ECU例如对可变电阻电路进行控制，从可变电阻电路的初始电阻值开始，细微调节该可变电阻电路的电阻值，此处仅是示例性的，电磁阀的控制电流的调节方式不限于可变电阻电路的电阻值调节，例如也可以通过ECU来控制电压转换器，从而细微调节升压比或降压比，等等，诸如此类。另外，本领域技术人员应该理解，可变电阻电路具有多种实现形式，因此可以有多种方式实现对可变电阻电路的电阻值调节，在此也就不再详细描述。

在调节该可变电阻电路的电阻值后，再次通过电流传感器测量此时流过电磁阀中的电磁线圈的电流值，ECU将所测量的电流值与对应的目标控制电流进行比较，如果所测量的电流值与目标控制电流之间的差异在预先设定的容许范围内，则将电阻值调节量记为温度T1下的修正值，如果所测量的电流值与目标控制电流之间的差异大于容许的范围，则重复以上调节、测量和比较的步骤，直至所测量的电流值与目标控制电流之间的差异在容许的范围内，并将累计的电阻值调节量记为温度T1下的修正值。

接下来，可以通过温度控制设备将缸体中的温度调节到T2，将可变电阻电路的电阻值恢复到初始值，在温度T2下测试修正值，测试过程与上述在温度T1下测试修正值的过程基本相同，在此就不再赘述。

最后，ECU将温度T1、温度T1下的修正值Trim_value_1、温度T2、温度T2下的修正值Trim_value_2传输到上位机中。

这样，上位机根据接收到的温度T1、温度T1下的修正值Trim_value_1、温度T2、温度T2下的修正值Trim_value_2，并且基于以下基本关系式(1)来进行计算，

Trim_value＝a×T+b(1)

计算参数a、b，从而可以获得修正值Trim_value与温度T的函数关系，其中参数a表示修正值(例如可变电阻电路的电阻值调节量)与温度之间的斜率关系，参数b表示硬件造成的固定误差。

以上仅以两个温度及其对应的修正值来计算参数，当然，本领域的技术人员可以理解，可以采用更多个的温度及其对应修正值，基于统计分析的方法来计算参数的统计值，在此也就不再详细描述。

在CAN标识位指定进行修正值的标定时，上位机将包含以上计算出的参数a、b的数据发送到电磁阀控制装置，并存储在该电磁阀控制装置的ECU的缓存中，作为一种校验机制实例，ECU计算接收到的各个参数之和checksum，然后将所计算的checksum回传到上位机，上位机检查已发送的各个参数之和与该checksum是否相等，从而确保了各个参数在传输过程中的正确性和一致性。本领域的技术人员可以理解，也可以采用其它的用于数据传输的校验机制。

当上位机确认已发送的各参数之和与该checksum相等时，向电磁阀控制装置发出写EEPROM(ElectricallyErasableProgrammableRead-OnlyMemory，电可擦只读存储器)命令，当电磁阀控制装置的ECU接收到该写EEPROM命令时，将参数a、b写入ECU的EEPROM中的指定地址。

以上关于修正值的标定的具体过程的示例如图4所示。

在CAN标识位指定进行修正值的验证时，电磁阀控制装置从上位机接收包括目标控制电流的控制信号，并从ECU的EEPROM中读取参数a、b，然后ECU根据参数a、b以及当前温度传感器所检测到的温度值T，计算出此时的修正值Trim_value。在修正值为电阻值调节量的情况下，ECU将可变电阻电路的电阻值恢复到初始值，然后基于修正值Trim_value调节可变电阻电路的电阻值，然后测量流过电磁阀中的电磁线圈的电流值，从而检验所测量的电流值与目标控制电流之间的差异是否在容许的范围内，从而对标定的修正值进行验证。

图5示出了以上验证过程的示意流程图。

虽然以上描述了本发明的示例性实施例，但本发明并不局限于此。所属技术领域的技术人员可以做出各种改变和修改，而不脱离本发明的精神和范围。本发明的范围仅由权利要求限定。

Claims (9)

1.一种测试电磁阀控制装置的修正值的方法，该方法包括：

获取第一温度下的第一修正值，该第一修正值使得在第一温度下流过电磁阀中电磁线圈的实际电流值与电磁阀的目标控制电流之间的差异在容许的范围内；

获取第二温度下的第二修正值，该第二修正值使得在第二温度下流过电磁阀中电磁线圈的实际电流值与电磁阀的目标控制电流之间的差异在容许的范围内；

基于第一温度、第一修正值、第二温度、第二修正值，求出表征修正值随温度变化的关系式中的参数。

2.根据权利要求1的方法，其中，

该修正值用于对电磁阀控制装置中的可变电阻电路的电阻值进行调节，为可变电阻电路修正后的电阻值与初始电阻值之差。

3.根据权利要求1的方法，其中，

通过温度控制设备来改变温度。

4.根据权利要求1的方法，其中，

通过温度传感器来检测温度。

5.根据权利要求1的方法，其中，

通过电流传感器来检测流过电磁阀中电磁线圈的实际电流值。

6.一种标定电磁阀控制装置的修正值的方法，将根据权利要求1的方法中求出的参数存储在电磁阀控制装置的控制单元的存储器中。

7.一种验证电磁阀控制装置的修正值的方法，包括：

读取根据权利要求6的方法中存储的参数；

测量当前的温度；

根据所述参数、以及所测量的温度，求出修正值；

在根据所述修正值对电磁阀控制装置进行修正后，测量流过电磁阀中电磁线圈的实际电流值；

检验所测量的电流值与电磁阀的目标控制电流之间的差异是否在容许的范围内。

8.一种测试电磁阀控制装置的修正值的系统，该系统包括：

上位机，用于向电磁阀控制装置提供预定的目标控制电流；

电源，用于对电磁阀控制装置提供电力；

电磁阀控制装置，包括多个输入/输出接口、控制单元、可调节单元、以及震颤信号发生器，用于通过控制流过电磁阀中的电磁线圈的电流来控制电磁阀的开度，并且借助震颤信号使磁点在稳定位置处上下颤抖，其中，该可调节单元用于在控制单元的控制下，修正电磁阀控制装置来调节流过电磁阀中电磁线圈的电流值，以使该电流值与电磁阀的目标控制电流之间的差异在容许的范围内；

缸体；

电磁阀，置于缸体中；

温度传感器，用于检测缸体中的温度，并将检测值输入到控制单元；

电流传感器，用于检测流过电磁阀中的电磁线圈的电流，并将检测值输入到控制单元。

9.根据权利要求1的系统，其中，

所述可调节单元为电压转换器或可调节电阻电路。