用于温度传输补偿的方法与流程

本申请要求2014年3月21日递交的美国非临时申请序列号14/221,861的权益，其内容通过引用的方式结合于此。

技术领域

本发明涉及确定具有驱动流体控制元件的电枢机构的电磁螺线管致动器的断开温度特性(behavior)。

背景技术：

螺线管流体控制阀通常用于控制各种系统(包括离合器机构和汽车中的其他设备)中的流体压力。在这些致动器必须起作用的环境可具有很宽的温度范围，导致对给定指令电流的螺线管流体控制阀的响应变化。阀响应变化的知识可以用来优化针对给定温度的指令电流。但是针对制造商制造并提供给客户的每个单独螺线管来说这样的知识不容易获得和传达。

技术实现要素：

公开了一种用于确定螺线管流体控制阀的断开温度特性的方法。该方法包括执行电流扫描，其中电流流过螺线管流体控制阀的线圈且产生的控制压力根据该电流来测量。在第一温度执行控制扫描。该方法还包括选择用于表征螺线管流体控制阀的第一和第二特征控制压力。基于电流扫描可以确定对应于第一特征控制压力的第一电流，以及基于第一电流，第一度量可以被分配给螺线管体控制阀。基于电流扫描可以确定对应于第二特征控制压力的第二电流，并且基于第二电流，第二度量可以被分配给螺线管流体控制阀。可以基于第一和第二度量来确定关于在第二温度的螺线管流体控制阀的特性的信息。

附图说明

图1示出了现有技术的传动装置温度补偿方法；

图2示出了电流扫描和得到的传递函数；

图3示出了本发明的温度精度方法的概述；

图4示出用于确定温度码的两个压力栅；

图5示出了750kPa压力栅内的区域如何可被分成三个区域；

图6示出了50kPa压力栅内的区域如何可被分成三个区域；

图7示出了温度码的读取；

图8示出了在各种温度下具有温度码C2的螺线管的相对电流(A)的预期控制压力(kPa)曲线；

图9示出了具有温度码C2的螺线管的压力变化表；

图10示出了使用平均通用校准的64个螺线管的相对电流(A)的控制压力增量(kPa)；以及

图11示出了使用本发明的温度精度方法的64个螺线管的相对电流(A)的控制压力增量(kPa)。

具体实施方式

螺线管流体控制阀制造工艺引入了阀性能和响应变化。这些变化在极端温度可以特别明显。当螺线管流体控制阀用于传动装置中时，针对给定指令电流的输出压力错误可能导致较低换挡质量。因此，给定螺线管流体控制阀针对特定指令电流的响应的知识允许用户选择针对给定温度的合适的指令电流。在现有技术中，该知识可以基于一个单一的传递函数，并且可以提供针对大量螺线管已经被平均的信息。图1中示出这个过程。

参考图1，可以执行针对特定螺线管的指令电流的扫描，且可以记录多个输入点的相应压力(步骤100)。相对指令电流(安倍)的控制压力(kPa)数据示例在图2中示出。典型的螺线管流体控制阀可具有线圈，以及响应于通过线圈的指令电流运动的电枢。电枢的运动可导致阀芯的运动，其调节从供应端口向控制端口的流体流动。在控制端口的流体压力(称为控制压力)可以根据通过螺线管的线圈的电流来测量。

曲线200显示针对增加指令电流的相对指令电流的控制压力。最初，没有流体流过该阀。随着指令电流增加，电枢和阀芯被移动，允许流体流过该阀。这流体产生增加的控制压力。曲线202显示针对降低的指令电流的相对指令电流的控制压力。

图2中的曲线200、202可以用于确定用于螺线管流体控制阀的特征信息(步骤102)。通用温度校准补偿然后可被应用到该特征信息来确定在给定温度所希望的输出压力所需要的预期输入电流(步骤104)。温度校准补偿可以基于众多的零件，并且可以包括显著量的构建和组件变化。因此，补偿可以做一点以校正螺线管流体控制阀的环境中的温度变化，且甚至可以抑制阀的性能。

本发明的温度精度的方法的概述在图3中示出。可以执行电流扫描，并记录传递函数，如在图2中所示的曲线200，202(步骤300)。可以从该传递函数计算温度码(步骤302)。一旦温度码被读出(步骤304)，对应于该温度码的温度补偿表可用于确定在给定温度的用于所希望的压力的指令电流(步骤306)。这种方法在下面被更详细的描述。

该方法开始于指令电流的扫描。扫描可以在接近螺线管流体控制阀的环境的正常工作温度的温度下执行。例如，如果螺线管流体控制阀要用在传动装置中，可以在传动装置的正常工作温度执行该扫描，大约70℃到80℃。图4中示出针对在70℃螺线管流体控制阀中的增加的指令电流的曲线400。多个特征压力可以被选择用于表征传递函数。在一个实施方式中，两个特征压力被选择，一个在曲线的每一端。在图4中示出的示例中，特征压力可以是50kPa和750kPa。50kPa对应于螺线管流体控制阀的剥离区域，当流体刚开始通过阀时。这可被认为是低流区域。750kPa对应于高流区域，其中流体压力已接近最大流体压力。使用传递函数400，对应于特征压力的每一个特征压力的电流可以被识别。图4示出两个“栅”402，404，其定义用于两个特征压力的指令电流的预期范围。点406，408示出了针对特征压力50kPa和750kPa的相应的指令电流分别为0.245安培和0.832安培。这些可被称为特征电流。

参考图5，在750kPa栅500内的区域可以被分成许多较小的区域。在图5所示的示例中，区域A 502，B 504和C 506跨越该栅500。特征电流508位于区域C 506中，并且相应地螺线管被分配字母码C。该字母码用作用于确定在其他温度的螺线管流体控制阀的特性的第一度量。

可以针对特征压力的每一个特征压力执行类似的过程。本实施方式包括两个特征压力，并且因此该过程被第二次执行。参考图6，栅600内的区域被分为三个部分，区域1 602，区域2 604和区域3 606。特征电流608位于区域2中，且螺线管被分配数字码2。该数字码用作用于确定在其他温度的螺线管流体控制阀的特性的第二度量。

参考图7，字母和数字码被组合以创建该螺线管的温度码。因为在该示例中有三个可能的字母码和三个可能的数字码，总共九个字母-数字组合是可能的。如由“真”指示器700所示，本示例的螺线管具有温度码C2。

温度码可以用于识别在特征温度以外的温度的螺线管的特征特性。例如，可以在多个温度对具有温度码C2的多个螺线管执行电流扫描。每个温度的数据可以被平均以创建该温度的预期曲线。图8示出了用于范围从-20℃至130℃的12个温度的曲线。曲线的每个是从具有温度码C2的多个螺线管收集的数据的平均值。

图8中的曲线的每一个曲线包括七个数据点。这些数据点可以被组合至查找表中，例如在图9中所示的表。该表显示了针对具有温度码C2的螺线管在特定温度(℃)针对指令电流(A)的预期压力(kPa)。可以针对其他八个温度码的每一个温度码创建类似的表。

本发明的温度精度方法可显著降低螺线管性能的错误。图10显示了针对130℃的温度的相对指令电流(A)的控制压力增量(kPa)。控制压力增量被定义为针对给定指令电流的预期压力和实际(测量的)压力之间的差。图10采用现有技术的方法，其中，通用温度校正补偿被施加到螺线管的特征信息以确定在130℃的预期控制压力。针对64个随机选择的螺线管，误差范围为约+/-20kPa。图11示出针对相同的64个螺线管的相对电流(A)的控制压力增量(kPa)，其中，本发明的温度精度方法被用于确定在130℃的预期压力。如图11所示，误差范围降至约+/-12kPa，几乎是现有技术方法的一半。

本发明的温度精度方法减少了误差，引起更可靠的产品，并最终引起更高的换档质量。制造设备可以编译针对大量螺线管的数据，并可以平均针对九个温度码的每个温度码中的阀所测量的数据。该数据可以用于创建查找表，例如在图9中示出的表。用于九个温度码的每一个温度码的查找表可以被提供给制造设备的客户。

此外，在产品出厂之前，它可以如图4至6中被表征以确定其温度码。此码可以被添加到该产品的标签或外壳，或者到通过扫描产品的条形码可获得的信息。这允许客户直接地确定温度码并定位对应于该码的查找表。在表中的信息然后可用于优化针对宽范围温度的指令电流。该表可用于确定所期望的控制压力的指令电流。可替代地，该表可以用于识别对应于已知指令电流的控制压力。注意，一旦创建表，螺线管流体控制阀的单次扫描可用于确定其温度特征。不需要代表制造商或客户的进一步测试。

本文提供的示例使用三个字母码和三个数字码，给出了总计有可能的九个温度码。可以使用其他数量的字母和数字码。参照图5，栅500内的区域可以被划分成更多或更少的区域，允许更多或更少的字母码。同样地，栅600内的区域可以被划分成更多或更少的区域，并且可以与栅500不具有相同数量的区域。参考图4，栅404比栅402更宽，表明在高控制压力的指令电流的变换较大。在该情况中，可以期望将栅404内的区域划分成比栅402内的区域更多的区域，以考虑更宽的变化。

另外，在上述的示例，选择了二个特征压力，50kPa和750kPa。其他特征压力可以被选择，且其他数量的特征压力可以被选择。例如，可以加入400kPa的第三压力。与此压力相关联的栅可以被划分成两个或更多个区域，以及小写字母例如可以被分配给区域的每一个。然后每个字母码将具有大写字母、数字和小写字母，例如，C2a。其它指示器可用于特征压力的每一个。

上面描述的方法不仅适用于在传动装置中使用的螺线管，但也可以适用于任何螺线管流体控制阀校准过程。该方法允许在各种温度下精度的显著增加，而不需要考虑该螺线管的另外测试。一旦针对每个温度码创建压力变换表，仅需要螺线管的单次扫描来确定螺线管的温度码。该方法允许在对制造商或客户的没有显著开销的情况下使指令电流被最佳校准。