SE531289C2 - Sätt, anordning och system för manövrering av en ventil - Google Patents

Description

25 30 151 DJ .ä h) III: ut Åtminstone vissa av ovanstående syfien samt andra fördelar uppnås genom ett sätt, en anordning och ett system såsom framgår av efterföljande, självständiga patentkrav.

Ytterligare fördelaktiga egenskaper framgår av de icke självständiga patentkraven.

KORT FIGURBESKRIVNING Föreliggande uppfinning skall beskrivas mer i detalj i det följ ande med hänvisning till de bifogade ritningsfigurerna, i vilka: Fig. l ett schematiskt blockdiagram, som illustrerar en regleranordning ansluten till en ventil, vilken anordning arbetar i enlighet med uppfinningen, Fig. 2 (a), (b) och (c) är schematiska blockdiagrarn, som illustrerar tre lägen hos en ventil som har ett transient, tredje ventilelementläge, vilken ventil är särskilt lämplig att användas i en fóredragen utfóringsforin av uppfinningen, Fig. 3 är ett schematiskt tidsinställriings(tirning)-diagrarn och illustrerar karakteristika hos den ventil som visas i fig. 2, Fig. 4 är ett schematiskt tidsinställnings(timing)-diagram, illustrerande ytterligare karakteristika hos den i fig. 2 visade ventilen, Fig. 5 är ett schematiskt bloekdiagram, som illustrerar en föredragen utfóríngsforin av en regleranordning enligt uppfinningen, och Fig. 6 är ett schematiskt flödessehema, som illustrerar ett förfarande enligt uppfinningen.

DETALJERAD BESKRIVNING AV UPPFINN INGEN Fig. 1 är ett schematiskt blockdiagram, som illustrerar en regleranordning ansluten till en ventil och fungerande i enlighet med uppfinningen. 10 15 20 25 30 53% 239 Ventilen 1 10 är allmänt anordnad för att öppna eller stänga ett fluidumflöde från fluiduminputen 122 till fluidumoutputen 124 som funktion av en tidsvarierande manöversignal 104 matad till ventilen 110.

Mer bestämt bestäms det resulterande flödet genom ventilen av en mynningsarea a hos den flödesbegränsare som representeras av ventilen. Mynningsarean a är variabel och bestäms av läget hos ett ventilelement som är inkluderat i ventilen. Ventilelementet är rörligt mellan tre lägen, vart och ett representerande en viss mynningsarea: ett första, stabilt läge motsvarande ett stängt ventilläge (mynningsarean a = A1 som normalt är lika med noll) ett andra, övergångsläge (transient läge), motsvarande ett halvöppet ventilläge (mynningsarean a = A 2), och ett tredje, stabilt läge motsvarande ett öppet ventilläge (mynningsarean a = A 3). Generellt gäller, A1 Ventilelementets läge påverkas av ett manöverelement, mer bestämt en solenoid, som bringa: ventilelementet att röra sig mellan ventilens första och tredje lägen som funktion av manöversignalen 104.

Manöversignalen utgörs typiskt av en pulsad, digital (on/offi-signal. Under normal drift kommer ventilelementet sålunda att slå om mellan sitt första, stängda läge och sitt tredje, öppna läge, medan det andra, halvöppna läget blir ett icke-stabilt, övergångs- eller transiellt läge hos ventilen.

Regleranordningen 100 är anordnad att ta emot en insignal 102 motsvarande en önskad ventilverkan. Mer bestämt representerar insignalen 102 ett värde representativt för ventilens resulterande flödeskaralcteristika, såsom ett önskat medelflödesvärde. Normalt är värdet på flödet genom ventilen i hög grad beroende av trycktörhållanden och fluídurnlmrakteristika. Därför representerar insignalen 102 vid en töredragen utföringsfonn en önskad medelmynningsarea ad hos den av ventilen representerade flödesbegränsaren.

Fig. 2 (a), (b) och (c) utgör schematiska bloclcdiagram, vilka illustrerar, som exempel, en ventil l 10 som kan användas i samband med uppfinningen, visad i tre olika lägen. 10 15 20 25 30 53¶ EâZ-S Ventilen 110 är en bistabil on/off-solenoidventil anordnad för att öppna eller stänga ' fluidumflödet från en fluidurninput 122 till en fluidumoutput 124. De konstruktiva egenskaperna hos ventilen 110 är desamma i varje visat tillstånd (a)-(c).

Ventilen 110 innefattar ett rörligt ventilelement 112, mer bestämt en väsentligen cylindrisk kolv 112, tillverkad åtminstone delvis av ett ferrornagnetiskt material.

Ventilelementet 112 är glidbart rörligt i en ihålig, cylindrisk hylsa, som är öppen i en nedre ände och stängd genom en ansluten järnkärna 118 i den rnotstående, övre änden.

Mer bestämt är ventilelementet 112 rörligt mellan ett första, stabilt läge, ett andra, transient läge och ett tredje, stabilt läge, beroende på tillslaget av manöverelementet 114, som typiskt utgörs av en elektromagnetisk spole utformad som den cylindriska hylsan och koncentriskt anordnad relativt ventilelementet 1 12.

Det första, normala läget hos ventilelementet 112, som visas i tig. 2 (a), motsvarar ett stängt ventilläge, där inflödet 122 och sålunda utflödet 124 är noll. I detta läge är manöverelementet 1 14 icke tillslaget. En fjäder 120 är anordnad mellan ventilelementet 112 och järnkäxnan 118, vilket får ventilelementet 112 att tryckas mot ventilsätet 1 16 så att ventilen hålls stängd.

Vid tillslag av manöverelernentet 114 med hjälp av manöversignalen 104 dras ventilelementet 112 tillbaka mot järnkärnan 118 till sitt tredje, öppna läge, såsom visas i fig. 2 (c). Ventilelementet 112 är sålunda anpassat att röra sig mellan det forsta, stänga läget i fig. 2 (a) och det tredje, öppna läget i tig. 2 (c) som en funktion av manöversignalen 104.

Fig. 2 (b) visar det andra, transienta läget hos ventilen 110, motsvarande ett halvöppet ventilläge. Den nedre änden på ventilelementet 112 är försedd med en styrkammare 111 i sin nedre ände. Styrkammaren 111 innefattar en övre inloppsmynning och en vertikalt rörlig skiva 113 med en nedre mynning. Anordnandet av styrkammaren lll ansluten till den nedre änden på ventilelementet 112 medför att ventilen 110 kommer att inta sitt 10 15 20 25 30 531 289 andra transienta läge, i vilket flödet genom ventilen är delvis begränsat genom styrkamrnaren 11 och mynningen i skivan 113.

Manöverelementet 114 slås till genom manöversignalen 104. Då manöverelementet 114 består av en elektromagnetisk spole kan manöversignalen 104 representeras av den spänníngssignal som tillförs spolen.

Fackmannen inser att ett flertal andra ventiltyper än den ventil som visas som exempel i fig. 2 kan användas i samband med den föreliggande uppfinningen. Lämpliga ventiler har ett ventilelement som är rörligt mellan ett första, stabilt läge, motsvarande ett stängt ventilläge, ett andra, transient läge motsvarande ett halvöppet ventilläge, och ett tredje, stabilt läge, motsvarande ett öppet ventilläge. De har även ett manöverelement för att få ventilelementet att röra sig mellan närnnda första och tredje lägen som funktion av en pulsad manöversignal.

F ig. 3 är ett schematiskt timing-(tidsinställnings-)diagram, som visar vissa timing- och area-karakteristika hos ventiler som kan utnyttjas med uppfinningen, såsom den i fi g. 2 (a)-(c) visade ventilen 110.

Diagrammen innefattar två kurvor med gemensam tidsbas längs horisontalaxeln.

Den övre kurvan i fig. 3 visar ett belysande exempel på en manöversignal 104 matad till ventilen 110. Den nedre kurvan i fig. 3 illustrerar genomströmningsarean på ventilens 110 mynning när manöversignalen 104 appliceras.

Arean A1 motsvarar mynningsarean vid det första, stängda läget, som visas i fig. 2 (a).

Normalt är A1 lika med noll.

IA g-mynningen motsvarande det andra, mellanläget, som visas i fig. 2 (b) är, flödet 122, 124 genom ventilen 110 delvis strypt av styrkammaren 111 med skivan 113.

A 3 är mynningsarean motsvarande det tredje, helt öppna läget, som visas i fig. 2 (c). 10 15 20 25 30 53% E85 Den föredragna manöversignalen 104 gör ett enhetssteg från passivt till aktivt läge vid tiden T 0. Därefter hålls manöversignalen 104 konstant till tidpunkten T; då aktiveringssignalen återgår till sitt passiva tillstånd.

Det resulterande flödet genom mynningsarean startar vid A ;, som normalt är O. Efter T 0 ändras arean och når sitt andra värde A 2 vid tiden T ;. l intervallet mellan T 0 och T; definieras arean inte klart.

Sålunda utgör T; ventilens 110 halvöppna tid. Det skall inses att T; liksom andra karakteristika visade i fig. 3 lätt kan bestämmas genom mätningar och/eller mycket enkla experiment. Sådana karakteristika kan alternativt förmedlas av en tillverkare som i förväg givna märkdata för ventilen.

Ventilmynningen hålls vid A 2 så länge den vertikalt rörliga skivan 113 anligger mot I ventilsätet 116. Då ventilelementet 112 börjar lyfta den rörliga skivan 113, vid tidpunkten T 2, ändras åter den effektiva mynningsarean. I intervallet mellan T 2 och T3 blir arean inte klart definierad.

Vid tidpunkten T 3 är ventilen helt öppen och mynningsarean är lika med A 2.

Vid T4 återgår manöversignalen till passivt tillstånd. Fjädern 120 kommer härvid att dra tillbaka ventilelementet 112 så att den resulterade mynningsarean kommer att återgå till sitt stängda värde A; (normalt noll) vid tidpunkten T 5.

För enkelhets skull antas att stängningstiden för ventilen är lika med T 5-T 4 oberoende av sitt läge (dvs. dess andra, transienta läge eller dess tredje, stabila läge) vid tidpunkten T 4, då manöversignalen 104 deaktiveras.

Fig. 4 är ett schematiskt timing-diagram som visar ytterligare karakteristika hos den i fig. 2 visade ventilen. I motsats till diagrammen i fig. 3 bryts manöversignalen tillbaka till sitt passiva läge innan ventilen har uppnått sitt tredje, helt öppna läge. 10 15 20 25 30 531 E39 Diagramrnet i fi g. 4 innehåller två kurvor med en gemensam tidsbas utmed horisontalaxeln.

Den övre kurvan i fig. 4 illustrerar ett belysande exempel på en manöversignal 104 som matas till ventilen 110. Den nedre kurvan i fig. 4 illustrerar den resulterande genomströmningsarean i ventilens 110 mynning, då manöversignalen 104 påläggs.

Arean A1 motsvarar det första, stängda läget, som visas i fig. 2 (a). Normalt är A 1 lika med noll.

A2 är den myrmíng som motsvarar det andra, mellanläget, som visas i fig. 2 (b), varvid flödet 122, 124 genom ventilen 110 är delvis strypt av styrkammaren 111 med skivan 113.

Den föredragna manöversignalen 104 gör ett enhetssteg från passivt till aktivt tillstånd vid tidpunkten To. Därefter hålls manöversignalen 104 konstant i aktivt tillstånd till tidpunkten T 6, då aktiveringssignalen återgår till sitt passiva tillstånd. i Den resulterande genomströmningsarean inleds vid A 1 som typiskt år noll. Efter T 0 ändras arean och når sitt andra värde A2 vid tidpunkten T 1. I intervallet mellan T 0 och T 1 definieras arean inte klart. Sålunda utgör Tl-TÛ den halvöppna tiden för ventilen 1 10.

Detta liknar det exempel som visas i fig. 3.

Ventilmynningen bibehålls vid A2 så länge som den vertikalt rörliga skivan 1 13 anligger mot ventilsätet 1 16.

I detta fall återgår manöversignalen 104 till sitt passiva tillstånd vid T 6, vilket är tidigare än punkten T 2 (jämför även fig. 3) då ventilelementet 112 .skulle börja höja den rörliga skivan 113 om manöversignalen fortfarande hade varit aktiv. Fjädern 120 kommer att dra tillbaka ventilelementet 112, medan den resulterande mynningsarean återgår till sitt stängda värde A 1 (typiskt noll) vid tidpunkten T 7. ' 10 15 20 25 30 531 E89 För enkelhets skull antas att ventilens stängningstid Ty-Tó är lika lång som T 5-T 4 (som i fig. 3) oberoende av ventilens läge vid den tidpunkt (T 6) då manöversignalen 104 deaktiverades.

Fi g. 5 är ett schematiskt blockdiagram, som illustrerar den konstruktiva utformningen av hårdvaran för en töredragen utföringsforrn av en regleranordning i enlighet med uppfinningen.

Regleranordningen 100 är lämpligen ímplementerad som en. ñmktionell del av en känd anordning inom fordonsindustrin som en elektronisk reglerenhet, i det följ ande benämnd Electronic Control Unit (ECU).

En Electronic Control Unit (ECU) är en centraliserad digital reglerenhet, anordnad i ett fordon, vilken enhet kan användas för att reglera olika funktioner i fordonet. T.ex. kan ECU:n reglera sådana motorfunktioner som bränsleinsprutning eller bromsfilriktioner, såsom regleringen av låsningsfiia bromsar. Altemativt eller dessutom kan ECU:n reglera transmissionsfunktioner i fordonet. Vid exempelvis automatväxlar kan ECU:n ställa in parainetrar associerade till automatiska växlingsförfaranden.

Vid föreliggande uppfinning kan en speciell ECU anordnas och konfigureras i enlighet med uppfinningen för reglering av en ventil i fordonet. Ventilen kan t.ex. utgöras av en manöverventil för en koppling.

Regleranordningen 100 innefattar en inre ledning (bus) 510, som är operativt ansluten till en datorenhet 550, i synnerhet en mikrodator. Ett minne 520 är operativt anslutet till ledningen 510. Minnet 520 innefattar en RAM-del 530 för lagring av temporära data under bearbetning och en beständig minnesdel 540, t.ex. en Flash rninnesdel för lagring av programinstruktioner och fasta data.

Insignalen 102 matas till I/O-adaptern 560, som är operativt förbunden med ledningen 510. Detta gör det möjligt för datorenheten 550 att läsa insignalen 102. l0 15 20 25 30 53% EBS Utsignalen 104 som åstadkommes av I/O-adaptern 560 är operativt förbunden med ventilens 110 manöverelementsinput. l detta exempel antas att I/O-adaptern 560 även - innehåller nödvändiga drivkretsar för att driva ventilens 1 10 solenoidspole. Alternativt förmedlas sådana drivkretsar externt till regleranordningenl 00.

Ehuru signalerna 102, 104 visas som separata signallinj er för att förenkla illustrationen inser fackrnannen att speciell digital ”bus-teknik” av det slag som allmänt brukas inom fordonsindustrin, såsom CAN bus, lämpligen kan användas för kommunikationen mellan ECUrn och de externa komponenterna, såsom ventilen. l enlighet med föreliggande uppfinning innehåller minnet 520, och i synnerhet den beständiga minnesdelen 540, instruktioner för datorn som förmår datorenheten 550 att utföra sättet enligt den föreliggande uppfinningen såsom beskrivs i detalj i det följande med speciell hänvisning till fig. 6.

Lämpligen används en delad ECU. I detta fall kan hårdvarukonsmilttionen i fig. 5 representera den hela ECU:n. Ett operativsystem som är inkluderat i minnet 520 åstadkommes för lågnivåreglering av hårdvaran och för att möjliggöra datorprogrammoduler på högre nivå eller delar som hålls i minnet 520 för att I implementera olika re glerfunktioner relaterade till fordonets manövrering. Föreliggande uppfinning kan i detta fall sättas i funktion genom den beskrivna, delade hårdvarukonstruktionen och en datorprogramdel som utför sättet i enlighet med uppfinningen, arbetande i samverkan med operativsystemet.

Alternativt kan regleranordningen 100 implementeras som en separat enhet, Lex. som en separat enhet liknande den ECU som visas i fig. 5.

Fig. 6 är ett schematiskt flödesschema, som illustrerar ett sätt enligt uppfinningen.

Syftet med sättet är att manövrera en trelägesfluidumventil, såsom en ventil som beskrivits med hänvisning till figur 2 (a)~(c) samt fig. 3 ovan, i enlighet med referens- 10 15 20 25 30 531 285 l0 inputsignalen ad. Mer bestämt bör ventilen manövreras för att utnyttja potentialen hos en sådan ventil, speciellt ventilelementets andra, transienta läge.

Sättet har den önskade effektiva (resulterande) ventilmynningsarean ad som input.

Sättets output utgörs av manöversignalen 104, som är en digital pulssignal, som lämpligen kännetecknas av en pulsfrekvens f [Hz] och en relativ pulslängdnivå på dc [%]- För enkelhets skull antas att den effektiva ventilmynningsarean är A ;=0 vid tidpunkten T 0 och under tidsintervallet T Û-T 1, dvs. vid övergången från ventilens första till dess andra läge. I själva verket är arean inte klart definierad i detta tidsintervall, såsom indikeras genom en streckad, lutande linje i figurerna 3 och 4.

Vidare antas, även detta för enkelhets skull, att den effektiva ventilmynningsarean är lika med A 2 under tidsintervallet T g-T 3. I själva verket är arean inte klart definierad i , detta tidsintervall, såsom indikeras genom den streckade, lutande linjen i fig. 3.

Vidare antas, även detta för enkelhets skull, att den effektiva ventilmynningsarean är lika med A 3 under tidsintervallet T 4~T 5. l själva verket är arean inte klart definierad i detta tidsintervall, såsom indikeras genom den streckade, lutande linjen i fig. 3.

Vidare antas, även detta för enkelhets skull, att den effektiva ventilmynningsarean är lika med A 3 under tidsintervallet T á-T 7. I själva verket är arean inte klart definierad i detta tidsintervall, såsom indikeras genom den streckade, lutande linjen i fig. 4.

Vidare antas att tryckfallet över ventilen är konstant och därför inte påverkar ventilens ti dsfördröjning.

Följ ande konstanter definieras i sättet: ATläge 1_ 2 är den tid som krävs för att föra ventilen från det första, öppna läget till det andra, halvöppna läget, dvs. AT Mg, 1.2= T ;- TO 10 15 20 25 30 535 2853 ll Aßäng, är den tid som krävs för ventilen att återgå till stängt läge, dvs. AT s,ä,,g,= T 5-1' 4 (eller på motsvarande sätt, AT S,,-,-,,g,= T 7-T6) AT pigg 1-3 = Tg - T 0 [ms] är tidsintervallet från ventilens stängda läge (T 0) till dess helt öppna läge (T 3).

T lim, är periodlängden för PWM-pulssignalen 104, då ventilen manövreras i halvöppet läge, dvs. med hjälp av den lilla ventihnynningen A 2. Lämpligen används detta värde för signalperioden: Yjüen = AT läge 1-3 = T 3- T 0. fifzen = 1 /T men [Hz] är PWM-frekvensen hos pulssignalen 104, då ventilen manövreras i halvöppet läge, dvs. med hjälp av den lilla ventilöppningen A 2.

T m, [ms] är periodlängden för pulssignalen 104 i de fall ventilen manövreras i helt öppet läge, dvs. med hjälp av den stora ventilmynningen A 3. Lämpligen väljs värdet på T m, som huvudsakligen två gånger värdet på T men, dvs. T 5,0, = 2 T ma, 12,0, = 1/T,,.,,[Hz] är PWM-frekvensen hos pulssignalen 104 i de fall ventilen manövreras i helt öppet läge, dvs. med hjälp av den stora ventilmynningen A 3.

A 2 [mmz] är ventilens lilla mynningsarea, dvs. en på förhand bestämd ventilparameter.

A 3 [mmz] är ventilens stora mynningsarea, dvs. en på förhand bestämd ventilpararneter.

Fackmannen inser att alla de parametrar, karakteristika eller konstanter som diskuteras ovan lätt kan bestämmas genom mätningar och/eller mycket enkla experiment med ledning av den föreliggande beskrivningen och den aktuella ventil som skall användas vid uppfinningen. Vissa av dessa karakteristika kan alternativt tillhandahållas av tillverkaren såsom i förväg givna märkdata. 10 15 20 25 30 531 285 12 Vid en lämplig ventil for användning vid uppfinningen är värdet på A 3 4-8 gånger värdet på A 2. Mest lämpligt värde på A 3 kan bestämmas som en kompromiss mellan reell tidsfördröjning och precisionskrav. Som exempel kan A 3 sättas som 6'A2.

Sättet inleds med startsteget 600.

I steg 610 erhålls referensinputsignalen ad som önskad medelventilmynningsarea [mm2].

Referensinputsignalen ad kan endera utgöra input som en existerande, fysisk signal eller skapad som en outputvariabel i en annan process som utförs av regleranordningen.

I jämförelsesteget 620 bestämmer processen om referensinputsignalen ad är mindre än ett förut bestämt forsta gränsvärde amg. Lärnpligen är detta gränsvärde förut bestämt baserat på ventilens karakteristika, innefattande area-, och timing-karakteristika. Mer bestämt bestäms gränsvärdet lämpligen som alåg = A gATflâng/Th-æn.

Om detta test är positivt upprepas processen i steg 610. Alternativt fortsätter processen i järnfórelsesteget 630. Lämpligen sätts den relativa pulslängden hos den pulsade manöversignalen 104 till huvudsakligen noll, eller sätts signalen 104 till noll på något annat lämpligt sätt, om testet är positivt.

I jänifórelsesteget 630 stämmer processen om iriputsignalen ad är större än ett andra, på förhand bestämt gränsvärde ahøgr. Det andra gränsvärdet är lämpligen bestämt på íörhand baserat på ventilens karakteristika, innefattande area- och timing-karakteristika.

Mer specifikt är det andra gränsvärdet lämpligen bestämt som ahög, = (Af (Aflâge 1-3- ATzage 14)/ ATlagez-s) Om detta test är negativt fortsätter processen med det lilla mynningskontrollsteget 640.

Om testet är positivt fortsätter processen med det stora mynningskontrollsteget 650.

I steget 640 bildas manöversignalen 104 för att åstadkomma liten mynningsreglering.

Manöversignalen 104 bildas därefter som en pulssignal med relativ pulslängd beräknad 10 15 20 25 531 285 13 som en funktion av referensinputen ad. Lämpligen beräknas pulslängden som en första linjär funktion av referensinputen ad. Funktionen har lämpligen konstanta parametrar, baserade på kalkyl (calce), innefattande area- och timing-karakteristika. I synnerhet är det lämpligt att den relativa pulslängden bestäms huvudsakligen som följer: dc z [läge I-TATs-tânga/ T liten + Ûd/AZ] I detta fall, i steg 640, förutsätts att manöversignalens frekvens inställs påf=f1,-,,,,,, vilket är ett fördelaktigt kännetecken på uppfinningen.

Manöversignalen bestäms och genereras direkt av regleranordningen 100 eller att frekvensvärdet och värdet på den relativa pulslängden förmedlas till en PWM controller.

Regleringen av den lilla mynningen möjliggör finreglering av det resulterande fluidumflödet, i synnerhet inom ett nedre felområde av det totala ventilflödesområdet.

Den resulterande manöversignalen förmedlas till ventilen. Därefter repeteras processen i steg 610.

I steg 650 bildas manöversignalen 104 för att erhålla reglering av den stora mynningen.

Manöversignalen 104 skapas därefter som en pulssignal med relativ pulslängd beräknad som en funktion av referensinputen an. Lämpligen beräknas den relativa pulslängden som en andra, linjär funktion av referensinputen ad. Funktionen har lämpligen konstanta parametrar som är baserade på ventilkarakteristika, innefattande area- och timing- karakteristika. I synnerhet är det lämpligt om den relativa pulslängden beräknas huvudsakligen som följ er: tsna- Antara i la; ha á uanfluuann- afianawnnwøwn fi das-__- ëïi”t”“-'?~ATW§:.+ i ., _ i rn i ~ a: 5-10094: 10 15 20 25 30 531 289 14 Den relativa pulslängden givetvis också begränsad till max 100%.

I detta fall, i steg 650, förutsätts att manöversignalens frekvens sätts till f=j},o,, vilket är ett fördelaktigt kännetecken på uppfinningen.

Såsom inses från ovanstående diskussion blir fm, (frekvensen som används för kontroll av stor mynning) normalt mindre än flm (frekvensen som används för reglering av liten mynning). Normalt gäller att fw, = men/Z.

Manöversignalen bestäms och genereras direkt av regleranordningen 100 eller att frekvensvärdet och värdet på den relativa pulslängden förmedlas till en PWM controller.

Regleringen av den stora mynningen möjliggör grovkontroll av det resulterande fluidumflödet, i synnerhet inom ett övre område av det totala ventilflödesområdet.

Manöversignalen förmedlas till ventilen. Därefier upprepas processen i steg 610.

Ehuru icke explicit visat i fig. 6 kan processen givetvis avslutas medelst lämpliga manöverförhållanden eller manöverorgan.

Ehuru uppfinningen har beskrivits speciellt med hänvisning till en trestegsfluidumventil inser fackmarmen att uppfinningens principer även kan tillämpas för ventiler där ett ventilelement har mer än ett transient läge mellan sina ytterlägen (stängda och helt öppnade).

I enlighet med det utföringsexempel som vi förklarat i detalj, ändras frekvensen hos manöversignalen mellan två distinkta värden vid två arbetssätt hos ventilen (liten mynnig - stor mynnig). Fackmarmen inser emellertid att alternativa utföringsfonner på uppfinningen finns, där frekvensen kan varieras mer än med avseende på de tvâ föreslagna värdena. 531 289 15 Den föreliggande uppfinningen är speciellt tillämpbar för ventiler för kopplings- manövrering. Faekmannen inser emellertid att uppfinningen kan användas för vitt skilda hydrauliska och pneumatiska applikationer.

Claims (21)

10 15 20 25 30 531 E39 PATENTKRAV

1. l. Sätt att manövrera en fluidumventil, k änn et e c k n at av att ventilen innefattar - ett ventilelement som är rörligt mellan o ett första, stabilt läge motsvarande ett stängt ventilläge, o ett andra, transient läge motsvarande ett halvöppet ventilläge och o ett tredje, stabilt läge motsvarande ett öppet ventilläge, och - ett manöverelement för att bringa ventilelementet att röra sig mellan nämnda första och tredje lägen som funktion av en pulsad manöversignal (actuating signal), varvid sättet innefattar steget att variera den relativa pulslängden (duty cycle) hos nämnda pulsade manöversignal i enlighet med en referensinput i syfte att utnyttja det andra, transienta läget hos ventilelementet vid manövreringen av fluidumventilen.

2. Sätt enligt krav 1, varvid nämnda referensinput utgörs av en önskad effektiv mynningsarea( ad) hos ventilen, och varvid den pulsade manöversignalen huvudsakligen sätts till noll om den önskade effektiva mynningsarean (ad) är mindre än ett första gränsvärde ( ajfåg, ).

3. Sätt enligt krav 1 eller 2, varvid den relativa pulslängden (dc) hos den pulsade manöversignal en beräknas som en första funktion av referensinputen, om den önskade effektiva rnynningsarean (ad) är mindre än ett andra gränsvärde (ahäg)

4. Sätt enligt krav 3, varvid nämnda första fimktion av referensinputen är en linjär fimktion av referensinputen, där funktionen har konstanta parametrar, vilka bestäms i förväg, baserade på ventilens karakteristika, innefattande area- och timing-karakteristika.

5. Sätt enligt något av kraven 3 eller 4, varvid den relativa pulslängden (dc) hos den pulsade manöversignalen beräknas som en andra funktion av lO 15 20 25 30 53'l 289 f? referensinputen, om den önskade effektiva mynningsarean (ad) är större än nämnda andra gränsvärde (ahög)

6. Sätt enligt krav 5, varvid nämnda andra funktion av referensinputen är en linjär funktion av referensinputen, där fimktionen har konstanta parametrar som bestäms i förväg på basis av ventilens karakteristika, innefattande area- och timing-karakteristika.

7. Sätt enligt något av kraven 1-6, vilket dessutom innefattar variering av frekvensen hos nämnda pulsade manöversignal i enlighet med referensinputen för manövrering av ventilen.

8. Sätt enligt krav 7, varvid en första fiekvens (flüen) används för den pulsade manöversignalen om den önskade effektiva mynningsarean (ad) är mindre än nämnda andra gränsvärde (ahögbt

9. Sätt enligt något av kraven 7 eller 8, varvid en andra frekvens (fiu-jg) används för den pulsade manöversignalen, om den önskade effektiva mynningsarean (ad) är större än nämnda andra gränsvärde (ahögg.

10. Sätt enligt något av föregående krav, varvid nämnda gränsvärden (amg, ahögg. är törhandsbestärnda, baserade på ventilens karakteristika, innefattande area- och timing-karakterí stika.

11. l 1 . Regleranordning för manövrering av en fluidumventil, k ä n n e t e c k n a d av att ventilen innefattar - ett ventilelement som är rörligt mellan o ett forsta, stabilt läge motsvarande ett stängt ventilläge, o ett andra, transient läge motsvarande ett halvöppet ventilläge och o ett tredje, stabilt läge motsvarande ett öppet ventilläge, och - ett manöverelement för att bringa ventilelementet att röra sig mellan nämnda första och tredje lägen som funktion av en pulsad manöversignal (actuating 10 15 20 25 30 531 235 18 signal), varvid manöverelementet innefattar en generator för nämnda pulsade manöversignal, konfigurerad för variering av den relativa pulslängden hos nämnda pulsade manöversignal i enlighet med en referensinput i syfte att använda det andra, transienta läget hos ventilelementet vid manövreringen av fluidumventilen.

12. Regleranordning enligt krav 11, varvid nämnda referensinput utgörs av en önskad effektiv mynningsarea (ad) hos ventilen, och varvid regleranordningen är konfigurerad för inställning av den pulsade manöversignalen till väsentligen noll, om den önskade effektiva mynningsarean (ad) är mindre än ett första gränsvärde (amg).

13. Regleranordning enligt krav ll eller 12, varvid regleranordriingen är konfigurerad för beräkning av den relativa pulslängden (dc) hos den pulsade manöversignalen som en första funktion av referensinputen, om den önskade effektiva mynningsarean (ad) är mindre än ett andra gränsvärde (ahög).

14. Regleranordning enligt krav 13, varvid nämnda första funktion av referensinputen är en linjär funktion av referensinputen, där fimktionen har konstanta parametrar, vilka är bestämda i förväg, baserade på ventilens karakteristika, innefattande area- och timing-karakteristika.

15. Regleranordning enligt något av kraven 11-14, varvid regleranordningen är konfigurerad för beräkning av den relativa pulslängden (dc) hos den pulsade manöversignalen som en andra funktion av referensinputen, om den önskade effektiva mynningsarean (ad) är större än ett andra gränsvärde (ahög, >_

16. Regleranordning enligt krav 15, varvid nämnda andra funktion av referensinputen är en linjär funktion av referensinputen, vilken funktion har konstanta parametrar som är på förhand bestämda och baserade på ventilkarakteristika, innefattande area- och timing-karakteristika. 10 15 20 25 53"? 285 lci

17. Regleranordning enligt något av kraven 11-16, varvid regleranordningen _ dessutom är konfigurerad för att variera frekvensen hos nämnda pulsade manöversignal i enlighet med referensinputen för manövrering av ventilen.

18. Regleranordning enligt krav 17, varvid en första frekvens (fiåg) används för den pulsade manöversignalen, om den önskade effektiva mynningsarean (ad) är mindre än ett nämnt andra gränsvärde (ahög).

19. Regleranordning enligt något av kraven 17 eller 18, varvid en andra frekvens (fimg) används för den pulsade manöversignalen, om den önskade effektiva mynningsarean (ad) är större än nämnda andra gränsvärde (ahögu

20. Reglerandordning enligt något av kraven 1 1-19, varvid nämnda gränsvärden (ahögf, amg) är bestämda i förväg och baserade på karakteristika hos ventilen, innefattande area- och timing-karakteristika.

21. System för manövrering av en fluidumventil, k än n e t e c k n at av att systemet innefattar - en fluidumventil, som innefattar ett ventilelement som är rörligt mellan ett första, stabilt läge motsvarande ett stängt ventilläge, ett andra, transient läge motsvarande ett halvöppet ventilläge och ett tredje, stabilt läge motsvarande ett öppet ventilläge, och - ett manöverelement för att bringa ventilelementet att röra sig mellan nämnda första och tredje lägen som funktion av en pulsad manöversígnal (actuating signal), och - en regleranordning så som anges i något av kraven 11-20 för manövrering av ventilen.