用于调压阀的控制装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于机动车内部的调压阀的、优选用于调节油压的调压阀的控制装置，其中与待调节的压力(P理论)相对应的信号可被输送给控制装置(S)，控制装置(S)在输出侧与用于待调节的流体的调压阀(DRV)信号连接，其中调压阀(DRV)的电流加载经由通过控制装置(S)产生的PWM信号来进行并且控制装置(S)构成为在以从属于待调节的压力(P理论)的电流加载调压阀(DRV)之前，在一个时间段内借助于更高的电流执行对调压阀(DRV)的线圈的过激励。
【专利说明】用于调压阀的控制装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种根据权利要求1的类型的用于调压阀的控制装置。
【背景技术】
[0002]调压阀用于将在压力下运送的流体调节到所设置的压力上，所述压力能够以机械的方式通过调节弹簧预紧力或以电的方式通过对电磁体进行电压加载来预设。由泵所提供的流体通过在压力过高的情况下将流体从运送路径中排出并且例如又绕回泵的方式经由可控阀体降低、减压到预设的压力上。
[0003]在马达或传动装置领域中的汽车应用中，可电控制的调压阀在大的温度区间之内总是显示相同的控制性能。恰好对小的压力的调节在具有低的磁力特征曲线的、小尺寸的调压阀中能够是成问题的。在低温(例如-20°C)下由于高的油粘度产生长的开关时间。在低温下尤其完全不能设置低的压力，因为阀体不经由磁体被吸引进而使阀保持打开。
[0004]DE 10 2010 024 585 Al描述了一种具有线圈、与阀元件连接的衔铁和以油来填充的阀腔的磁性阀，其中衔铁设置在所述阀腔中。为了确保高的调节动力，衔铁以在系统的油中可运动的方式安装，其中为了降低油粘度，通过电流产生的线圈加热引起阀腔中的油加热。
[0005]从EP O 006 843 B2中已知一种用于磁性阀的控制装置。为了提高吸引力，短暂地弓I导提高的电流经过线圈，这通过专用的电子线路来进行。
[0006]DE 601 08 998 T2描述了一种用于控制电磁阀的控制系统，所述电磁阀具有线圈对、以可在线圈之间的空间中运动的方式设置的元件、阀体以及弹簧机构，所述弹簧机构在线圈无电流的状态下使可移动的元件处于中间位置。在初始阶段期间，经由对振动性能的分析在该专用的阀中确定粘度的影响并且确定所需要的用于阀控制的电流强度。附加地，进行油温度检测。
[0007]DE 38 43 138 C2示出一种用于控制和检测阀的电磁开关部件的衔铁的运动的方法。检测电压或电流的时间变化以识别衔铁运动的结束。
[0008]从DE 10 2006 061 105 Al中已知一种专门构造的用于凸轮轴调节器的阀。电磁体的电压加载通过在预设的时间区间之内接通和断开电压来进行。
[0009]DE 20 2005 018 018 Ul描述了一种具有活塞气缸单元的制动系统。活塞气缸单元用于建立和消除制动压力、实现ABS功能以及防滑调节。检测制动踏板的运动并且在能够以电磁方式控制的阀的电控制装置中考虑所述制动踏板的运动。同样，考虑轮的旋转加速度用于降低压力、用于降低制动效果。
[0010]在根据DE 40 24 496 Al所述的用于运行磁性阀的开关装置中设有用于施加激活电压的第一调节元件和用于施加较低的运行电压的第二调节元件。在运行电流回路中存在电流传感元件，所述电流传感元件根据所确定的运行电流调节运行电压的大小。
[0011]DE 195 33 131 Al描述了一种用于操控电磁用电器——柴油喷射泵的磁性阀的方法。末级的控制电压在接通阶段期间直到达到接通峰值电流时被调节到预设的数值上。随后，在重复步骤中将保持电流降低到预设值。该数值在一定时间间期内保持恒定一随后为了切断再次提高电流。
[0012]在DE 10 2010 020 757 Al中所描述的用于确定机油的粘度特征变量的方法使用阀开关时间作为用于待进行开关的介质的粘度的度量。
【发明内容】
[0013]本发明的目的在于，相对于已知的控制装置改进用于调压阀的控制装置。
[0014]该目的通过权利要求1的特征来实现。从从属权利要求中得出改进形式。
[0015]本发明提出一种控制装置，其中与控制装置信号连接的调压阀经由PWM(脉冲宽度调制)信号来开关。在此提出:通过PWM信号在调压阀的线圈中产生电流过激励，由此阀体以加速的方式运动到预设的工作区域中。
[0016]在低温下高的油粘度引起阀体的强烈的减振进而引起相对于线圈待进行运动的衔铁的强烈的减振。通过线圈的电流过激励能够在温度低并且油相应粘稠的情况下显著地最小化接通时间、反应时间、即调压阀的阀体所需要的用于达到对应于待调节的压力值的位置的时间段。当设置压力位于整个压力范围的末端压力的小的范围之内时这尤其是有利的。
[0017]本发明的一个实施方式提出:控制装置以编程的方式包含时间区间，所述时间区间根据待调节的压力值来选择，并且所述时间区间预设调压阀的线圈的电流过激励的时间段。因此，能够提出:在压力值较小的情况下对于电流过激励而言设有与在压力值更高的情况下相比不同的时间段。该实施方式以改进的方式或者替选于此能够提出:不同的电流过激励值与待进行调节的不同的压力值相关联。因此可行的是:对于电流过激励而言在压力值较小的情况下与在压力值较高的情况下相比预设不同的预设值。相应地，相对于设置到较高的压力值上，以不同的PWM信号来加载调压阀以设置到低的压力值上。
[0018]根据本发明的一个改进形式优选地提出:控制装置与检测待调节的流体(油)的温度的温度传感器信号连接。根据流体的温度，控制装置随后执行对调压阀的操控，使得在温度低进而粘度较高的情况下进行更强的电流过激励。替选地，待调节的流体的温度也能够以模型的方式进行评估，为此尤其使用在另一个位置上检测到的温度值。最后也可行的是，使用调压阀的线圈的随温度变化的电阻值用于确定温度，由此控制装置确定电阻值并且从中确定温度。与温度确定无关地能够提出:也根据如之前所描述的那样来确定的温度值选择用于所设置的过激励的时间段。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]此外根据附图来阐明本发明的实施方式。
【具体实施方式】
[0020]图1示出根据本发明的控制装置S，所述控制装置经由第一信号线路与调压阀DRV信号连接。控制装置S经由第二信号线路与温度传感器TS信号连接。温度传感器TS检测未示出的马达或传动装置的油的温度。经由另一条信号线路，与压力值Paife相对应的信号被输送给控制装置S，由泵所运送的油应经由调压阀调节到所述压力值上。该压力信号PaI由未示出的马达控制装置或传动装置的控制装置生成。
[0021]在控制装置S中存储有用于待设置的压力的电流值，所述电流值以PWM信号(PWM=脉冲宽度调制)的形式输出并且所述电流值经由线圈相应地调节调压阀DRV的阀体。该电流值称作为保持电流，因为通过所述保持电流将阀体定位到设置用于压力调节的数值上，即以下述力来加载，所述力与相应于调节的压力相对应。由于线圈内部的衔铁的惯性，在此通过PWM信号的脉冲长度确定PWM信号的时间平均值、即激励线圈的电流的平均值。电流如在PWM信号中那样通常在两个固定值之间变换——有效的电流加载通过脉冲宽度、即电流脉冲的时间间期产生。
[0022]如果应当经由控制装置S将调压阀DRV设置到新的压力值上，那么在第一时间区间中进行调压阀DRV的线圈的过激励一以电流值来加载线圈，所述电流值大于随后的保持电流。该时间区间称作为过激励区间并且由控制装置根据以传感的方式所检测到的温度来预设。控制装置S同样根据所检测到的油温预设引起过激励的电流的大小——在该情况下也经由加载线圈的PWM信号来预设——此时以更大的脉冲长度来预设，这有效地对应于更高的电流。
[0023]图2在压力或电流-时间图中示出在常规地操控调压阀时的性能。横坐标t说明时间——纵坐标说明压力P或待施加在调压阀(其线圈)上的用以调控压力的电流值I，在时间点tl上，以电流Il来加载调压阀的线圈，并且在预设的时间段内保持该电流值II。点线在此示出所施加的电流I (t)的变化曲线。
[0024]可以看出，调压阀、衔铁以及与其耦联的阀体在温度低的情况下仅以时间延迟的方式响应，使得压力值P(t)仅在时间点t2上才达到所设置压力的大约90%。在此，实线描述压力P(t)的时间变化曲线。由于待调节的油的由低温所引起的高的粘度，压力调节延迟时间值tA = t2_tl。
[0025]图3示出根据本发明提出的对具有过激励的调压阀的的控制。在时间点tl上，在短的时间段内以电流值12来加载调压阀的线圈，所述电流值高于与待调节的压力值相对应的电流值II。随后，电流值下降到I1、即保持电流上一此时，阀调节预设的压力值。通过借助于更高的电流值12>11的过激励，调压阀明显更快地响应一用于对预设的压力值的响应的时间值tA = t2-tl与在没有过激励的情况下相比是明显更短的。
[0026]通过根据本发明的过激励，与在没有过激励的常规的操控的情况下相比，调压阀明显更快地跟随电预设的压力值。通过过激励也得到持续的调节性能，这在待调节的油的温度低的情况下在小的迟滞中可察觉到。这简短地借助图4和5阐述。
[0027]图4示出常规操控的调压阀的压力-电流特征曲线。在横坐标上绘制电流值I，在纵坐标上绘制分别可通过以电流I加载调压阀来调节的压力P。以常规的方式确定迟滞，在所述迟滞中检测在电流值I上升、随后下降时得到的压力值P并且相对于彼此以特征曲线的形式绘制。由于所描述的(通过油在低温下高的粘度引起的)惯性得到非持续的调节性能——大的迟滞。与此不同，图5示出小的迟滞——借助过激励控制的调压阀的控制特性是持续的。在图4和5中，迟滞分别通过双箭头突出强调。
[0028]附图标记列表
[0029]S 控制装置
[0030]DRV 调压阀
[0031]TS温度传感器
[0032]P理论压力理论值
[0033]P压力
[0034]I电流
[0035]t时间
[0036]p(t)压力相对于时间的变化曲线
[0037]I(t)电流相对于时间的变化曲线
【权利要求】
1.一种用于机动车内部的调压阀的、优选用于调节油压的调压阀的控制装置，其中与待调节的压力(Paife)相对应的信号能够被输送给所述控制装置(S)，所述控制装置(S)在输出侧与用于待调节的流体的所述调压阀(DRV)信号连接，其中所述调压阀(DRV)的电流加载经由通过所述控制装置(S)产生的PWM信号来进行并且所述控制装置(S)构成为:在以从属于待调节的所述压力(Paife)的电流加载所述调压阀(DRV)之前，在一个时间段内借助于更高的电流执行对所述调压阀(DRV)的线圈的过激励。
2.根据权利要求1所述的控制装置， 其中所述控制装置(S)与检测待调节的所述流体的温度的温度传感器(TS)信号连接。
3.根据权利要求1所述的控制装置， 其中通过所述控制装置(S)以模型的方式确定待调节的所述流体的温度，为此尤其使用在另一个位置上检测到的温度值。
4.根据权利要求1所述的控制装置， 其中通过所述控制装置(S)从所述调压阀(DRV)的线圈的电阻值中确定待调节的所述流体的温度。
5.根据权利要求2至4中的任一项所述的控制装置， 其中通过所述控制装置(S)根据待调节的所述流体的温度选择设置用于所述过激励的电流值。
6.根据权利要求2至4中的任一项所述的控制装置， 其中通过所述控制装置(S)根据待调节的所述流体的温度选择用于所述过激励的时间段。
7.根据权利要求1所述的控制装置， 其中通过所述控制装置(S)根据用于待调节的所述流体的预设的压力值选择设置用于所述过激励的电流值。
8.根据权利要求1所述的控制装置， 其中通过所述控制装置(S)根据用于待调节的所述流体的预设的压力值选择用于所述过激励的所述时间段。
【文档编号】H01F7/18GK104246924SQ201380020942
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2013年4月19日 优先权日:2012年4月19日
【发明者】斯特凡·布兰特魏纳, 弗朗茨·法斯兴格尔 申请人:麦格纳动力系有限两合公司