CN108869070A - 用于操控阀的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于操控具有电磁阀驱动器的阀的方法，通过电磁阀驱动器来引导电流(1)，以打开、闭合所述阀并且将所述阀保持在打开位置或闭合位置中，所述方法至少具有下述步骤：a)接收打开信号，b)响应于所接收到的打开信号，按照第一电流信号(2)的式样改变由所述阀驱动器引导的电流(1)，以打开所述阀，c)接收闭合信号，并且d)响应于所接收到的闭合信号，按照第二电流信号(3)的式样改变由所述阀驱动器引导的电流(1)，以闭合所述阀，其中，所述第二电流信号(3)具有所述电流(1)的至少两个相互在时间上分开的变化。

Description

用于操控阀的方法
技术领域
本发明涉及一种用于操控具有电磁阀驱动器的阀的方法，电流引导通过电磁阀驱动器，以打开、闭合阀并且将该阀保持在打开位置或闭合位置中。本发明尤其可以用于例如ABS系统、TCS系统、ESP系统和/或IPB系统的进给阀的电流操控。在这里，缩写ABS代表防抱死制动系统，TCS代表牵引力控制系统，ESP代表电子稳定程序，并且IPB代表集成功率制动器。
背景技术
ABS系统或ESP系统的进给阀通常以所谓的切换模式或以所谓的(压差)调节模式运行。这里，切换模式的特征在于短时的全冲程并且(压差)调节模式的特征在于体积流量相关的部分冲程。
在切换模式下，进给阀完全打开并实现最大可能的流量通过阀，最大可能的流量基本取决于存在于阀处的压差。切换模式被认为在其再现性方面是稳健的，特别是相对于波动的边界条件是稳健的，并且是高度动态的并且通常仅很短时地，特别是在几毫秒内对于所选择的运行模式有效。
在(压差)调节模式下，进给阀根据电流的选择仅在部分冲程中打开，并且由此释放显著更小的流量、即体积流量。在调节模式中，通常出现在实际值和额定值之间的压力差相关的和通常也是阀特定的偏差。在特别的驾驶情况下，这些偏差比在切换模式中可以更大。
因此，已经针对这种特殊驾驶情况而建立用于驾驶安全系统的进给阀的切换模式，而在许多其它应用领域中，尤其是在雪和冰上使用(压差)调节模式。然而，切换模式的缺点是在切换模式下，会出现比较大的阀闭合噪声，这是由于在被加速的流体柱突然减速时的所谓“水冲击”造成的。如果结合驾驶安全系统而使用具有高弹性的流体，则这种(噪音)问题还会进一步增大，这是因为在这种情况下，高流量或大体积流量流过阀并且必须由该阀控制。
在图1中结合(理想化的)阀位置变化曲线示意性地示出了示例性(理想化的)电流变化曲线，利用该电流变化曲线可以在切换模式下操控该阀，由于恰好利用该电流变化曲线操控该阀因此设定了该阀位置变化曲线。电流变化曲线4显示在图1的上部并且阀位置变化曲线5显示在图1的下部。借助于阀位置7的变化曲线可以看出，在切换模式下，仅以全冲程8运行该阀。然而，在阀闭合时，这导致被加速的流体柱突然减速，并且出现所谓的“水冲击”，从该“水冲击”造成噪声增加。阀位置变化曲线5的对此重要的位置在图1中用椭圆框架突出显示。
发明内容
在这里根据权利要求1提出了一种用于操控具有电磁阀驱动器的(电磁)阀的方法，电流引导通过电磁阀驱动器，以打开、闭合阀并且将该阀保持在打开或闭合位置中，所述方法至少具有下述步骤：
a)接收打开信号，
b)响应于所接收到的打开信号，按照第一电流信号的式样改变被引导通过阀驱动器的电流，以打开阀，
c)接收闭合信号，并且
d)响应于所接收到的闭合信号，按照第二电流信号的试样改变被引导通过阀驱动器的电流，以闭合阀，
其中，第二电流信号具有电流的至少两个相互在时间上分开的变化。
在该方法的正常过程中得到了方法步骤a)、b)和c)的所标明的顺序。该方法特别有助于降低阀的闭合噪声或者说在阀闭合时的噪声产生。这尤其这样来实现：即，通过第二电流信号的构造方案短时地中断、必要时甚至多次中断阀闭合运动，直到该阀闭合运动的结束，从而阀的冲程不会突然结束，这表示流体运动的硬中断。其实，通过第二电流信号的构造方案可以使得阀闭合体、特别是挺杆在小的部分冲程中缓慢闭合，这使得流体柱缓慢地减速。
在步骤a)中，在方法开始时，接收和/或识别(阀)打开信号。打开信号可以从例如机动车的驾驶安全系统的上级控制部或调节部发送到电子控制单元，该电子控制单元确定通过电磁阀驱动器传导的电流并且被配属给该阀。被配属给阀的电子控制单元通常具有用于识别和评估打开信号的器件。
在步骤b)中实现按照第一电流信号的式样改变被引导通过阀驱动器的电流，以便响应于所接收到的打开信号来实现尤其完全地打开阀。优选地，第一电流信号(以理想形式)具有矩形信号的形式。此外优选地，第一电流信号(以理想形式)具有脉冲的形式。优选地，第一电流信号(从闭合电流开始)直到达到打开电流，具有连续的电流变化曲线，特别是连续减小的电流强度。
在步骤c)中，接收闭合信号。闭合信号可以从例如机动车的驾驶安全系统的上级控制部或调节部发送到电子控制单元，该电子控制单元确定通过电磁阀驱动器传导的电流并且被配属给该阀。配属给阀的电子控制单元通常具有用于识别和评估闭合信号的器件。
在步骤d)中实现按照第二电流信号的式样改变被引导通过阀驱动器的电流，以便响应于所接收到的闭合信号来实现尤其完全地闭合阀。优选地，第二电流信号(以理想形式)尤其具有上升阶梯的形式。进一步优选地，第二电流信号(从打开电流开始)直到达到闭合电流，具有不连续的电流变化曲线，特别是不连续增大的电流强度。
在这里所提出的方法的意义中，第二电流信号具有电流的至少两个相互在时间上分开的变化。第二电流信号优选地具有电流的至少三个或者甚至至少四个相互在时间上分开的变化。特别优选的是，相互在时间上分开的变化指的是电流的相互在时间上分开的增加或脉冲。
根据有利的构造方案提出的是，当(特定的)电流流过阀驱动器时，阀至少部分闭合，并且当没有电流流过阀驱动器时，阀打开。优选地，当(特定的)闭合电流流过阀驱动器时，阀完全闭合。此外优选地，当没有电流(即，零电流强度)流过阀驱动器时，阀完全打开。换句话说，这尤其意味着，该阀是在无电流时打开的(电磁)阀。
根据有利的构造方案提出的是，阀被通电以便闭合，使得以三个彼此紧接的部分冲程闭合该阀。为此特别优选的是，阀被利用第二电流信号通电以闭合，第二电流信号具有电流的三个相互在时间上分开的变化，特别是三个相互在时间上分开的增加。在这种情况下，部分冲程可以具有相同的冲程或不同的冲程，特别是从部分冲程到部分冲程进行减小的冲程。术语“冲程”被理解为一种行程路段，该行程路段由阀组件、例如能够随着阀驱动器一起移动的阀闭合体走过。
根据有利的构造方案提出的是，第二电流信号(以理想的形式)具有以特别是上升阶梯的彼此相继的台阶形式的电流的至少两个变化。优选地，第二电流信号具有特别是上升的(电流)阶梯的至少两个、至少三个或甚至至少四个彼此相继的台阶。
尤其优选的是，阶梯的台阶分别具有电流水平。特别地，阶梯的台阶分别具有特定的和/或始终相同的电流水平。在这种情况下，术语“电流水平”指代电流本身和/或恒定的电流强度。尤其有利的是，在时间上位于后面的台阶的电流水平高于在时间上位于前面的台阶的电流水平。此外优选地，电流根据第二电流曲线在达到闭合电流之前在位于闭合电流和打开电流之间的两个不同的电流电平上停留，其中，两个电流水平中的稍后的电流水平比其它的(较早施加的)电流水平更高。
根据另外的有利的构造方案提出的是，第二电流信号具有以彼此相继的脉冲形式的电流的至少两个在时间上分开的变化。第二电流信号优选具有至少三个或甚至至少四个彼此相继的脉冲。在这种情况下，术语“脉冲”是指电流强度的短时的增加，紧接着是电流强度的减小。尤其优选的是，在脉冲之间的电流再次下降到零。
根据有利的构造方案提出的是，该阀在步骤b)期间以切换模式运行，切换模式的特征在于，阀(始终)以全冲程运行。备选地或累积地，建议将该阀在步骤b)期间以调节模式运行，该调节模式的特征在于，该阀以体积流量相关的部分冲程运行。优选地，在步骤a)、b)和c)期间以切换模式运行该阀。此外优选地，在步骤d)期间以调节模式运行该阀。优选地，第二电流曲线被设计成使得(为了闭合在不通电时打开的阀)，在切换模式结束时或在切换模式脉冲结束时不是再次(直接)返回到全电流，而是对于短时间附加一个调节模式或至少两个调节模式周期。
优选的是，第二电流曲线被构造成使得与纯粹的切换运行相比，阀的闭合噪声显著减少，特别是减小到1.5分之一至5分之一。这例如可以在液压方面通过以下方面看出，即，在闭合时，局部的压力振荡幅值相对于纯粹的切换运行减小到1.5分之一至5分之一。
当阀是机动车的技术驾驶安全系统的进给阀时，该方法特别有利。技术驾驶安全系统可以是例如ABS系统、TCS系统、ESP系统和/或IPB系统。优选地，技术驾驶安全系统是TCS系统。关于缩写的解释，完全参考开文的实施方案。
在这里也描述的是被设置成执行这里所提出的方法的步骤的计算机程序，以及存储有该计算机程序的计算机可读的存储介质。电子控制单元可以用作用于执行所描述的方法的装置，该电子控制单元优选布置在机动车中或者被设置用于装配在该机动车中。例如，控制单元访问计算机程序以执行该方法。
结合该方法所讨论的细节、特征和有利的构造方案能够相应地也在这里所介绍的计算机程序、存储介质和/或装置中出现，并且反之亦然。在这方面，完全参考那里的用于更详细表征这些特征的实施方案。
附图说明
在下文借助于附图更详细地解释这里所介绍的解决方案以及其技术环境。要指出的是，不应通过所示的实施例限制本发明。特别是，只要没有明确地另外说明，也可能提取在附图中讨论的事实的部分方面，并且与来自其它附图和/或本说明书中的其它组成部分和/或了解相结合。示意性地示出了：
图1：根据现有技术的具有从属的阀位置变化曲线的(额定)电流变化曲线，以及
图2：在根据本发明的方法中产生的具有从属的阀位置变化曲线的(额定)电流变化曲线。
具体实施方式
图1示意性地示出了根据现有技术的具有从属的(理想化的)阀位置变化曲线5的(理想化的)电流变化曲线4。根据按照图1的示意，在上部绘出了电流1关于时间6的变化曲线，并且在下部绘出了阀位置7关于时间6的变化曲线。在阀位置7的变化曲线方面可以看出，阀在横坐标的高度上完全闭合。为了进一步描述图1中的电流变化曲线4和阀位置变化曲线5，参考对于现有技术的上述实施方案。
图2示意示出了在根据本发明的方法中产生的具有从属的(理想化的)阀位置变化曲线5的(理想化的)电流变化曲线4。同样根据按照图2的示意，在上部绘出了电流1关于时间6的变化曲线，并且在下部绘出了阀位置7关于时间6的变化曲线。在阀位置7的变化曲线方面在这里也可以看出，阀在横坐标的高度上完全闭合。
在图2中所示的电流变化曲线4开始时，在这里作为在无电流时打开的电磁阀实例的阀(这里未示出)被以闭合电流14通电，闭合电流的大小被设置成使得该阀完全闭合。在接收到打开信号(这里未示出)之后，被引导通过阀驱动器(这里未示出)的电流1按照第一电流信号2的式样被改变，以打开该阀。在这里，第一电流信号2示例性和理想化地具有矩形信号的形式，其中，电流1突然减小到零，以打开阀。
根据在全冲程8中的从属的阀位置变化曲线5得到电流1的按照第一电流信号2的式样进行的变化，通过该全冲程释放了该阀的最大能够通流的横截面，因此阀完全打开。在接收到打开信号之后的打开时间12期间，还利用第一电流信号2操控或通电该阀，其中，在(总)打开时间12期间，在图2中示例性和理想化展示的情况下，恰好没有电流1引导通过阀驱动器。
以第一电流信号2操控该阀，直到接收到闭合信号(在这里未示出)。在接收到闭合信号之后，按照第二电流信号3的式样改变被引导通过阀驱动器的电流1，以闭合该阀。在这里所介绍的方法中，第二电流信号3具有电流1的至少两个相互在时间上分开的变化15。根据图2中所示的示例，第二电流信号3具有电流1的三个相互在时间上分开的变化15，其中，利用第三变化15再次达到闭合电流14，在该闭合电流下，阀完全闭合。在闭合信号的接收和闭合电流14的达到之间是闭合时间13。
根据第二电流信号3的电流1的在时间上分开的变化15在这里例如以阶梯的彼此相继的台阶的形式形成，其中，阶梯的台阶分别具有特定的电流水平。为了实现阀的闭合运动，在这里，在时间上位于后面的阶梯台阶的电流水平高于在时间上位于前面的阶梯台阶的电流水平。
根据从属的阀位置变化曲线5，通过以下方式使得按照第二电流信号3的式样来改变电流1，即，利用三个相互紧接的部分冲程，即第一部分冲程9、第二部分冲程10和第三部分冲程11来闭合该阀。
根据按照图2的示意，在打开时间12期间，以切换模式运行该阀，该切换模式的特征在于，唯独利用全冲程运行该阀，在这里利用全冲程8打开该阀。在闭合时间13期间，以调节模式运行该阀，该调节模式的特征在于，以与体积流量相关的部分冲程运行该阀，在这里利用部分冲程9、10和11闭合该阀。
该方法特别有助于降低阀的闭合噪声或者说降低在阀闭合时的噪声产生。

Claims (10)

1.一种用于操控具有电磁阀驱动器的阀的方法，通过所述电磁阀驱动器来引导电流(1)，以打开、闭合所述阀并且将所述阀保持在打开位置或闭合位置中，所述方法至少具有下述步骤：
a)接收打开信号，
b)响应于所接收到的所述打开信号，按照第一电流信号(2)的式样改变由所述阀驱动器引导的电流(1)，以打开所述阀，
c)接收闭合信号，并且
d)响应于所接收到的所述闭合信号，按照第二电流信号(3)的式样改变由所述阀驱动器引导的电流(1)，以闭合所述阀，
其中，所述第二电流信号(3)具有所述电流(1)的至少两个相互在时间上分开的变化(15)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，当电流(1)流过所述阀驱动器时，所述阀至少部分闭合，并且当没有电流(1)流过所述阀驱动器时，所述阀打开。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述阀为了实现闭合而被通电，以使得所述阀通过三个彼此紧接的部分冲程(9、10、11)被闭合。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第二电流信号(3)具有电流(1)的以阶梯的彼此相继的台阶形式的至少两个在时间上分开的变化(9、10、11)。
5.根据权利要求5所述的方法，其中，所述阶梯的台阶分别具有一个电流水平。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第二电流信号(3)具有电流(1)的以彼此相继的脉冲形式的至少两个在时间上分开的变化(9、10、11)。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述电流(1)在所述脉冲之间再次下降到零。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述阀在步骤b)期间以切换模式运行，所述切换模式的特征在于，所述阀以全冲程(8)运行，和/或其中，所述阀在步骤d)期间以调节模式运行，所述调节模式的特征在于，所述阀以与体积流量相关的部分冲程(9、10、11)运行。
9.一种计算机程序，所述计算机程序被设置成执行根据前述权利要求中任一项所述的方法或所述方法的所有步骤。
10.一种计算机可读的存储介质，根据权利要求9所述的计算机程序存储在所述存储介质上。
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