专利名称：控制工业机动车内电磁阀的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种控制工业机动车如铲车后轴旋转的机构。更确切地说，本发明涉及用来控制旋转控制机构液压回路内电磁阀的方法及装置。
在典型的工业机动车如铲车内，支持后轮的轴相对于骨架旋转以使骨架稳定。但如果操纵机动车使其改变方向，则后轴的旋转可使骨架倾斜并可由此使机动车不稳定。因而机动车需具有一个当机动车欲改变方向时锁定后轴的机构。
轴锁定机构包括具有一液压缸的液压回路。液压缸设置在骨架和后轴之间且具有两个油腔。油腔通过一油路相互连接。油路内设置一电磁阀。后轴旋转使液压缸伸出再缩进。为了控制后轴的旋转，可控制液压缸的伸出及缩进。当后轴旋转时，电磁阀打开，使油腔互相连通，并由此使液压缸往复运动。另一方面，当锁定后轴时，电磁阀便使油腔互不连通。
电磁阀是具有一阀体的二通阀，其中阀体在使油腔互相连通的连通位置和使油腔互不连通的切断位置之间移动。阀体的位置由将阀体推向切断位置的弹簧力和将阀体推向连通位置的螺线管力之间的平衡来确定。当螺线管不受激励时，弹簧力使阀体位于切断位置。当螺线管受到激励时，螺线管力超过弹簧力，可将阀体置于连通位置。电磁阀由一控制器进行控制，该控制器同时控制后轴的旋转。
当铲车在一相对较高的位置处搬运相对较重的负载时，控制器不激励螺线管。因此，电磁阀处于切断位置且后轴被锁定。当铲车在相对较低的位置处搬运相对较轻的负载时，控制器激励螺线管。使阀体处于连通位置并使后轴旋转。
如上所述，螺线管不受激励便不能使阀体处于连通位置。因此，当螺线管出现故障时，后轴不能旋转。
电磁阀受机动车发动机所释放的热量的影响。当后轴旋转时，液压回路中的油流动。后轴的频繁旋转可使油温升高，并进而使回路的温度升高。后轴连续旋转超过一段持续时间，也就是说，长时间地激励螺线管，可使螺线管温度升高。结果，电磁阀过热，并由此使螺线管出现故障。
本发明的一个目的在于提供一种用于控制由螺线管驱动的电磁阀的方法及装置，可避免螺线管过热。
为了实现上述目的，本发明提供了一种控制电磁阀的方法，所述电磁阀包括一电源，一受电源激励的螺线管以及一阀体，阀体在第一位置和第二位置之间转换。阀体被推向第二位置。所述方法包括以下步骤(a)向螺线管提供一可调电流，以使阀体从第二位置移到第一位置，和(b)在步骤(a)之后，向螺线管提供一其值小于可调电流的稳定电流，以将阀体保持在第一位置。
本发明还提供一用于控制电磁阀的控制器。该控制器包括一驱动器和一处理器。驱动器向螺线管施加一电压。处理器向驱动器发出一个表示施加到螺线管上的电压值的命令。当将阀体从第二位置移到第一位置时，处理器向驱动器发出一个可调命令信号，以将一可调电压施加到螺线管上一预定时间。当将阀体保持在第一位置处时，处理器计算出一个稳定电流，该电流稍大于将阀体保持在第一位置处的最小电流，并向驱动器发出一个稳定命令信号，以在预定时间之后施加一稳定电压。在螺线管中稳定电压可产生稳定电流。
本发明的其他方面及优点，通过结合借助示例给出了本发明原理的相关附图而进行的描述，将变得非常清楚。
本发明、连同其目的和优点，通过参考所给出的优选实施例的描述及相关附图，可得到更好的理解。
图1为根据本发明第一实施例的、用于控制电磁阀的控制器的示意电路图；图2为具有图1阀控制器的旋转控制机构的示意图；图3为表示图2旋转控制机构的液压回路的示意图；图4为来自图1控制器的电压脉冲输出波形的时间图；图5为来自根据本发明第二实施例的阀控制器的电压脉冲输出波形的时间图；和图6为根据本发明第三实施例的、用于控制电磁阀的控制器的示意电路图。
下面将参考图1-4对控制电磁阀的控制器26的第一实施例进行描述。图1-4所示的阀控制器26用于控制铲车后轴11的旋转控制机构中。但很容易理解，控制器26也可用于其他旋转控制机构，特别是易于受过热影响的旋转控制机构中。
如图3所示，铲车的骨架10可旋转地支持在后轴11上。后轮9连接于轴11的两侧。液压缸12设置在骨架10和后轴11之间。液压缸12包括壳体13和活塞杆14。壳体13连接到骨架10上而活塞杆14连接到后轴11上。活塞杆14包括一活塞头(未示出)，活塞头装在壳体13中。活塞头沿壳体13的纵向滑动。
液压缸12的内部由活塞头分为第一油腔R1和第二油腔R2。第一油腔R1位于靠近骨架10的一侧，第二油腔R2位于靠近后轴11的另一侧。第一和第二油腔R1、R2经由油路15互相连接在一起形成流体连通。油路15包括一电磁阀16，它能够使油腔R1、R2互相连通和切断。即阀16或者使油腔R1、R2之间能够连通或者使油腔R1、R2之间不能连通。
电磁阀16最好是二通开关阀并具有阀体160。阀体160在切断位置16e和连通位置16f之间进行转换。阀16具有4个出口16a、16b、16c和16d。出口16a通过油路15连接到油腔R2上。出口16b通过油路15连接到油腔R1上。出口16c、16d连接到储存液压油的蓄油器19上。
当阀体160处于切断位置16e时，如图3中所示，出口16a和出口16b被堵住。在这种状态下，液压油不能在油腔R1、R2之间流动。结果，活塞杆14相对于壳体13被锁定，后轴11无法旋转。当阀体160处于连通位置16f时，出口16a和出口16b通过出口16c、16d和蓄油器19互相连接。由此使得液压油得以在油腔R1和R2之间流动。结果，活塞杆14相对于壳体13是可移动的，且后轴11相对于骨架10是可旋转的。
电磁阀16包括螺旋弹簧17和螺线管18。螺旋弹簧17将阀体160推向切断位置16e。当受到激励时，螺线管18克服弹簧17的作用力来移动阀体160，将阀体160移向连通位置16f。
将阀体160从切断位置16e移至连通位置16f所需的电流、或第一激励电流PD1大于将阀体160保持在连通位置16f处所需的电流、或第二激励电流PD2。
如图2所示，控制器26装配在骨架10上。控制器26与电池27相连并控制阀16。电池27向螺线管18和控制器26提供电源电压VB。
如图2所示，叉子21被固定在内支柱22上。内支柱22由支柱20所支持。支柱20包括一个叉子位置传感器23。叉子位置传感器23最好是一限位开关，用于检测叉子21的垂直位置。叉子21由两个提升油缸24来升高和降低。每一提升油缸24具有一压力传感器25。压力传感器25用来检测相应提升油缸24的油压。所检测的压力与叉子21上的重量相对应。螺线管18、叉子位置传感器23和压力传感器25都经电气连接到控制器26上。
下面描述阀控制器26的电路。
如图2所示，叉子位置传感器23连接到控制器26上。当叉子21上升到预定高度H0或更高时，叉子位置传感器23关闭，而当叉子21位于低于高度H0的位置处时，叉子位置传感器23接通。叉子位置传感器23向控制器26发出一高度信号SH。高度信号SH的数值代表叉子21相对于高度H0的垂直位置。压力传感器25检测出叉子21上的负载重量W。压力传感器25向控制器26传送一模拟信号SW。模拟信号SW与重量W相对应。控制器26根据高度信号SH、重量信号SW和电源电压VB向螺线管18施加一激励电压VP。所施加的激励电压VP在螺线管18中产生激励电流PD。
如图1所示，控制器26包括一电压探测器30，一微机31以及一智能高位驱动器32。电压探测器30包括电阻33,34。电压探测器30检测出电池27的电压VB并向微机31发送一代表所检测的电压VB的信号Vb。
微机31包括中央处理单元(CPU)31a，模数转换器(A/D)35、36，输入接口37、38和脉宽调制(PWM)电路39。电压信号Vb通过A/D转换器35输入到CPU31a中。高度信号SH经由输入接口37输入到CPU31a中。重量信号SW经由A/D转换器36输入到CPU31a中。
CPU31a根据重量信号SW、高度信号SH和电压信号Vb，按预定的时间间隔如3KHZ的频率产生命令信号SD。PWM电路39根据命令信号SD产生脉宽调制(PWM)信号PS并将此PWM信号PS传送给高位驱动器32。PWM信号PS是一个脉冲信号，该脉冲信号在一高电压和一低电压之间转换。脉冲信号PS的占空比为D％。
高位驱动器32可禁止螺线管18接收来自电池27的过电压。高位驱动器32最好是常规的半导体芯片(如由SGS Thomson生产的VN06)。高位驱动器32具有一输入端子IN，一电源端子VCC，一输出端子OUT以及一诊断端子DIAG。电源端子VCC接收电源电压VB(例如12V)，最后将此电压施加到螺线管18上。输入端子IN接收PWM信号PS。输出端子OUT连接到螺线管18和续流二极管40上。
高位驱动器32、螺线管18和续流二极管40最好连接到公共接地端上。高位驱动器32根据PWM信号PS对直流电压VB进行脉宽调制，从而将电压VB调制为激励电压VP，其占空比为D％。此激励电压VP由输出端子OUT输出并以激励电流PD的形式提供给螺线管18。
在此调制过程中，电源电压VB并非真正地下降以得到激励电压VP。严格地说，激励电压VP的每一脉冲电压都等于电源电压VB。但激励电压VP的每一脉冲都极短(几毫秒)。因此，激励电压VP的视在值等于电压VB乘以占空比D。例如，当PWM信号PS的占空比D为0％时，激励电压VP的值为0V(=VE×0)。当占空比D为100％时，激励电压VP等于电源电压VB。如果占空比D为60％，则激励电压VP也等于电源电压VB。而激励电压VP的视在值等于0.6VB，为电压VB乘以60％。
高位驱动器32具有自诊断功能。每当脉冲信号输入到输入端子IN时，端子DIAG便输出一诊断信号VD。也就是说，诊断信号VD是一个与PWM信号PS具有相同占空比的脉冲信号。
当输入端子IN的电压较低且输出端子OUT的电压为0V，或者当输入端子IN的电压较高且输出端子OUT的电压为电源电压VB，且高位驱动器32无故障时，高位驱动器32通过诊断端子DIAG输出一具有高电压的诊断信号VD。换句话说，即具有高电压的诊断信号VD表明高位驱动器32无故障。
当输入端子IN处的信号电平与输出端子OUT输出的信号电平不一致时，也就是说，当输入端子IN处的电压较低而输出端子OUT处的电压为电源电压VB或者当输入端子IN处的电压较高而输出端子OUT处的电压为0V时，螺线管18由于线圈损坏而电动打开或者螺线管18出现短路。例如，如果螺线管18短路，则输出端子OUT持续地输出电源电压VB。这样便会使螺线管过热并因此而损坏螺线管18。在这种状态下，高位驱动器32输出具有低电压的诊断信号，其表示出现了故障。
续流二极管40可防止控制器26受到由螺线管18的电感引起的反电动势的破坏。
当接通触发开关(未示出)时，微机31开始运行。微机31以预定的时间间隔执行一预定的控制程序。该控制程序包括一用于控制后轴11旋转的子程序。
微机31根据高度信号SH和重量信号SW来判定负载重量W是等于还是大于参考值W0以及叉子的位置H是等于还是大于参考值H0。如果重量W等于或大于数值W0且垂直位置H等于或大于数值H0，则微机31判定出叉子21的位置相对较高且叉子21上的负载相对较重。在此情形下，控制器26禁止电流流向螺线管18，从而使后轴11不旋转。当控制器26不向螺线管18提供电流时，微机31便不输出命令信号PS。在此情形下，施加到输入端子IN上的电压较低，且高位驱动器32自诊断端子DIAG连续地输出占空比为100％的诊断信号VD。微机31根据诊断信号VD来判断螺线管18内是否存在故障。例如如果螺线管18短路，微机31可利用一报警器(未示出)来通知操作人员旋转控制机构出现故障。
另一方面，如果重量W小于参考值W0或者如果叉子位置H小于参考值H0，则微机31判断出叉子21的位置相对较高，且叉子21上的负载相对较重。在这种情况下，控制器26使液压缸12伸出或缩进以使后轴11旋转。
此时，如图4所示，控制器26持续地将激励电压VP施加到螺线管18上。激励电压VP具有两个值VP1和VP2。第一激励电压VP1施加预定时间T1(如1秒)。接着，第二激励电压VP2施加到螺线管18上。第一电压VP1在螺线管18中产生第一激励电流PD1。第一激励电流PD1使阀体160移向连通位置16f。第二电压VP2在螺线管18中产生第二激励电流PD2。第二电流PD2将阀体160保持在连通位置16f处。如前所述，将阀体160保持在连通位置16f所需的电压值低于将阀体160移到连通位置16f所需的电压值。
当CPU31a在时间T1内向PWM电路39输出占空比为100％的第一命令信号SD1时，控制器26将第一电流PD1输入到螺线管18中。即在时间T1内，PWM电路39一接收到信号SD1，便输出占空比为100％的第一PWM信号PS1。接着在T1时间内，高位驱动器32向螺线管18施加用作第一激励电压VP1的电源电压VB。因此，第一激励电流PD1输入螺线管18内T1时间长。
第一激励电流PD1最好等于电磁阀16的额定操作电流。电流PD1输入到螺线管18内的时间T1需足够长以将阀体160从切断位置16e移到连通位置16f。
另一方面，为了给出第二激励电流PD2,CPU31a向PWM电路39输出第二命令信号SD2。第二命令信号SD2的占空比为DH％(DH＜100)。PWM电路39根据第二命令信号SD2向高位驱动器32输出第二PWM信号PS2。高位驱动器32根据占空比DH将直流电源电压VB调制成第二激励电压VP2，并将此第二激励电压VP2施加到螺线管18上。电压VP2在螺线管18内产生第二激励电流PD2。第二激励电流PD2产生一个抗线圈弹簧17作用力的作用力。确切地说，电流PD2的数值应足够大，以克服线圈弹簧17的作用力而将阀体160保持在连通位置16f处。第二激励电流PD2的值小于第一激励电流PD1的值。
在此所给出的优选实施例中，可由CPU31a利用下面的公式(1)来计算出占空比Dh。
Dh(％)＞Ih/(VB/Rsol)×100(1)在公式(1)中，Ih是将阀体160保持在连通位置16f处的最小电流。Rsol是电磁阀16在尽可能最大温度T(max)时螺线管18的内部电阻。也就是说，当计算占空比Dh时，需利用阀16在最大温度(Tmax)时螺线管18的内部电阻。
数值VB/Rsol表示当电压VB施加到电阻Rsol上时的电流值。一般地，材料电阻随着温度的升高而增大。也就是说，数值Rsol大于正常温度条件下螺线管18的电阻。如此设置占空比Dh可使第二激励电流PD2大于最小电流值Ih并小于当电压VB施加到螺线管18上时的电流值。即CPU31a将占空比Dh设置为能够满足(Ih＜PD2＜PD1)。进而，由于CPU31a可监测电源电压VB的数值，所以可始终将第二激励电流PD2设置得高于最小电流Ih。第二激励电流PD2最好稍高于最小电流Ih。
下面描述阀控制器26的工作情况。
当接通触发开关时，微机31每隔一段预定的时间执行一次旋转控制程序。如果叉子高度H等于或大于参考值H0且重量W等于或大于参考值W0，则微机31不向高位驱动器32输出PWM信号PS。在此情形下，高位驱动器32便不向螺线管18输出激励电流PD。因此，可将阀体160保持在禁止液压缸12移动的切断位置16e处。结果后轴11被锁定无法旋转。
当叉子高度H低于参考值H0或者当负载重量小于参考值W0时，微机31从PWM电路39向高位驱动器32输出PWM信号PS。接下来，如上所述，高位驱动器32从输出端子OUT将第一激励电压VP1和第二激励电压VP2施加到螺线管18上。这样便产生了第一和第二激励电流PD1和PD2。
当接收到第一激励电流PD1时，螺线管18将阀体160从切断位置16e移到连通位置16f。由此使得液压缸12伸出及缩进并使后轴11旋转。当第二激励电流PD2输入到螺线管18上时，螺线管18将阀体160保持在连通位置16f处。只要第二激励电流PD2被馈送入螺线管18，后轴11便能旋转。由于第二激励电流PD2的数值相对较小，电流PD2的施加时间相对较长也不会使螺线管18过热。
当高位驱动器32输出第一激励电流VP1时，或者在时间T1期间，微机31利用诊断信号VD来监测螺线管18。由于第一激励电压VP1的占空比为100％，相应的诊断信号VD的占空比也为100％。在T1时间内，高位驱动器32输出诊断信号VD。当诊断信号VD的电压值较低时，表明螺线管18的线圈被损坏或者是螺线管18中存在短路。在这种情形下，微机31判断出存在故障并不再向螺线管18施加电压，从而使阀体160由弹簧17移至切断位置16e并且锁定后轴11使其不能旋转。
高位驱动器32也属温度敏感型。当高位驱动器32的温度达到大约150摄氏度时，高位驱动器32便自动降低激励电压VP的数值，这样也可锁定后轴11使其不能旋转。
图1-4的实施例具有以下优点。
控制器26利用第一激励电流PD1激励螺线管18从而将阀体160从切断位置16e移至连通位置16f。接下来，控制器26向螺线管18传送其值小于第一激励电流PD1的第二激励电流PD2，将阀体160保持在连通位置16f。与已有技术相比较，阀体160由一数值相对较小的电流即可保持在连通位置16f处。由于保持阀体160位置的电流数值较小，因此可抑制螺线管18的温度过度升高。
控制器26在一必要长时间内向螺线管18输入第一激励电流PD1以将阀体160从切断位置16e移至连通位置16f。因此，当阀体160从位置16e移至位置16f时，控制器26不必检测时间来确定何时切换激励电流。如此可简化控制器26的结构。
PWM电路39根据CPU31a所计算出的第一和第二命令信号SD1、SD2产生第一和第二激励电压VP1、VP2。高位驱动32将第一和第二激励电压VP1、VP2施加到螺线管18上。这样便于输入具有不同数值的第一和第二激励电流PD1、PD2。
在时间T1内，PWM电路39输出占空比D为100％的第一PWM信号PS。同时，微机31判定螺线管18内是否存在短路以及螺线管18是否电动打开。因此，可利用控制器26来检测螺线管18是否存在故障。
当微机31不输出命令信号PS，也就是当后轴11被锁定时，高位驱动器32自诊断端子DIAG连续地输出低电平的诊断信号VD。此时，诊断信号VD的占空比为100％。诊断信号VD的值可使微机31判定出螺线管18内是否存在故障。
CPU31根据电压探测器30所检测出的电源电压VB、最小电流Ih以及螺线管18在最高可能温度时的内部电阻Rsol计算出将阀体160保持在连通位置16f处的第二激励电流PD2的数值。因此，可根据电源电压VB的变化来控制第二激励电流PD2的数值。此结构进一步抑制了螺线管18的热量并节省了电池27的电源。
采用智能高位驱动器32代替已有技术中包括一晶体管、一运算放大器及一电阻的电流检测电路。因此，控制器26减少了部件数目。进而高位驱动器32可不需插入模-数转换器而直接连接到CPU31a上。这样也简化了控制器26的结构。
下面描述根据本发明第二实施例的电磁阀控制装置。第二实施例的装置与第一实施例的不同在于它向螺线管施加的激励电压不同。
如图5所示，激励电流PD包括两个电流PD1和PD2并具有一预定周期。在预定时间T1(如1秒)内，第一激励电流PD1输入到螺线管18。之后，在预定时间T2(如3秒)内，第二激励电流PD2输入到螺线管18。第一激励电流PD1输入到螺线管18至少预定时间间隔T的部分时间长，预定时间间隔T为时间T1和T2之和。因此，可将阀体160稳固地保持在连通位置16f处。
在第二实施例中，第二激励电压VP2的占空比为Dh％且诊断信号VD的占空比也为Dh％。即，诊断信号VD的每一脉冲自高位驱动器输出的时间相对较短。因此，当高位驱动器32将第二激励电压VP2施加到螺线管18上时，或者在时间T2期间，微机31无法根据诊断信号VD判断出是否存在故障。
在图5的实施例中，占空比为100％的第一PWM信号PS1周期性地输出。如此每当第一激励电流PD1输出时，CPU31a即能判断出螺线管18内是否存在故障。
下面参考图6来描述本发明的第三实施例。
在第三实施例中，高位驱动器32由一电流检测电路42所取代，该电流检测电路42包括一比较器和电阻，一晶体管41以及一用于限制过电流的限流电路44。电流检测电路42检测出输入到螺线管18的电流值。电路42所产生的检测信号通过模-数转换器43输入到微机31中。当未输出PWM信号PS时，如果电路42检测出的电流值大于预定值，则微机31可判断出在螺线管18和电池27之间存在短路。另一方面，当输出PWM信号时，如果电路42未检测到大于预定值的电流，则微机31可判断出电路已电动打开(如螺线管损坏)。
限流电路44包括一对晶体管和三个电阻。当螺线管18内存在短路时，电路44可使螺线管18避免接收过电流。
对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明实质和范围的情况下，本发明显而易见能以许多其他特定的形式来实现。尤其应当理解的是，本发明能以下述形式来实现。
在图示实施例中，控制器26用于根据重量W和叉子高度H来控制后轴11旋转的铲车中。而本发明也可在只根据叉子高度或只根据负载重量及根据叉子高度和支柱升降来控制后轴旋转的铲车内得以实施。在任何一种情况下，控制器26都可以使由于激励线圈18、液压油的流动以及发动机的热量而致热的螺线管18避免过热。
第二激励电流PD2的数值可以是常数，只要它大于最小电流Ih即可。在这种情况下，控制器26可在减少所产生的热量的同时使阀体160保持在连通位置16f处。
电磁阀16可含有一位置传感器，以用于检测阀体160是否移至连通位置16f处。当根据来自位置传感器的信号检测出阀体160移至连通位置16f处时，控制器26停止向螺线管18输入第一激励电流PD1而开始向螺线管18输入第二激励电流PD2。
第一激励电流PD1的占空比D不是必须为100％，可小于100％。如果占空比D小于100％，则难以检测出螺线管18是否短路和损坏。但仍然可以抑制螺线管18产生热量。
根据本发明的阀控制器26可用于轴锁定机构以外的机构。例如，控制器26可用于控制叉子和支柱升降的机构中。升降控制机构包括具有一液压缸的液压回路，升降油缸，手动流量控制阀以及电磁流量控制阀。油泵通过手动及电磁阀将液压油输入到升降油缸中。操作人员通过操纵升降杆来控制手动阀的开启量。电磁阀控制自手动阀流入升降油缸的油的流速。确切地说，电磁阀将流速在两个固定值之间进行切换。
升降控制机构的电磁阀包括阀体和螺线管。当阀体在推动装置的作用下位于切断位置时，电磁阀可增大自手动阀流入升降油缸的油的流速。当螺线管受到激励时，阀体移到连通位置。在这种情形下，电磁阀可减少自手动阀流入升降油缸的油的流速。
如果叉子上的负载相对较轻且叉子位于相对较低的位置，则升降控制机构可将阀体保持在切断位置，以使支柱能够根据升降杆的操纵而迅速升降。当叉子上的负载相对较重且叉子位于相对较高的位置时，升降控制机构将阀体移至连通位置以使支柱在升降杆的操纵下而缓慢地升降。升降控制机构可包括根据本发明的电磁阀控制器26。
根据本发明的阀控制器26适合于抑制螺线管内产生热量。因此，阀控制器26也可用于除铲车以外的工业机动车内。
因此，本实例及实施例只是用作示例性的而非限制性的，且本发明也不限于本说明书所给出的详细内容，可以在附加权利要求书的范围及等效方案中进行改变。
权利要求
1.一种控制电磁阀(16)的方法，所述电磁阀(16)包括电源，受电源激励的螺线管(18)以及在第一位置和第二位置之间转换的阀体(160)，其中阀体(160)被推向第二位置，该方法的特征在于具有以下步骤(a)将一可调电流(PD1)输入到螺线管(18)，以将阀体(160)从第二位置移至第一位置；以及(b)在步骤(a)之后，将一小于可调电流(PD1)的稳定电流(PD2)输入到螺线管(18)，以将阀体(160)保持在第一位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括一个计算稳定电流(PD2)的步骤，其中该计算步骤包括以下步骤检测电源的电流电压(VB)；预先存储一用于将阀体(160)保持在第一位置处的参考电流(Ih)以及一螺线管(18)在预定温度下的的参考电阻(Rsol)；根据电源的电流电压(VB)、参考电流Ih以及参考电阻(Rsol)，利用下面的公式计算出系数Dh，Dh＞参考电流(Ih)/(电流电压(VB)/参考电阻(Rsol))，Dh＜100％；及将可调电流(PD1)乘以所计算出的系数Dh可获得稳定电流(PD2)，因此稳定电流(PD2)的值稍大于参考电流(Ih)的值并小于可调电流(PD1)的数值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，可调电流(PD1)及稳定电流(PD2)是具有不同占空比的脉冲波，且其中系数Dh为稳定电流(PD2)的占空比。
4.用于控制电磁阀(16)的控制器(26)，所述电磁阀包括受电源激励的螺线管(18)以及在第一位置和第二位置之间转换的阀体(160)，其中阀体(160)被推向第二位置，控制器(26)的特征在于包括用于将电压施加到螺线管(18)上的驱动器(32)；及向驱动器(32)发送命令的处理器(31)，该命令表示施加到螺线管(18)上的电压值，其中当将阀体(160)从第二位置移到第一位置时，处理器(31)向驱动器(32)发送可调命令信号(PS1)，以在预定时间(T1)内将可调电压(VP1)施加到螺线管(18)上，当将阀体(160)保持在第一位置处时，处理器(31)计算出其值稍大于将阀体(160)保持在第一位置处的最小电流的稳定电流(PD2)，并向驱动器(32)发送该稳定命令信号(PS2)，以在预定时间(T1)之后施加稳定电压(VP2)，且其中稳定电压(VP2)在螺线管(18)中产生稳定电流(PD2)。
5.根据权利要求4所述的控制器(26)，其特征在于，还包括用于检测电源电压的电压传感器(30)；用于存储将阀体(160)保持在第一位置处的参考电流(Ih)和螺线管(18)在预定温度时的参考电阻(Rsol)的存储器；且其中处理器(31)根据电源的电流电压(VB)、参考电流(Ih)和参考电阻(Rsol)计算出系数Dh，其中系数Dh用于设定稳定电流(PD2)的数值。
6.根据权利要求5所述的控制器(26)，其特征在于，预定时间(T1)等于或稍长于将阀体(160)从第二位置移至第一位置所需的时间。
7.根据权利要求6所述的控制器(26)，其特征在于，可调命令信号(PS1)和稳定命令信号(PS2)为具有不同占空比的脉冲信号。
8.根据权利要求7所述的控制器(26)，其特征在于，驱动器(32)根据可调命令信号(PS1)的占空比来对电源电压进行脉宽调制，且其中经调制的可调电压(VP1)施加到螺线管(18)上而产生一个与螺线管(18)中可调电压(VP1)相对应的电流。
9.根据权利要求7所述的控制器(26)，其特征在于，驱动器(32)根据稳定命令信号(PS2)的占空比来对电源电压进行脉宽调制，且其中经调制的稳定电压(VP2)施加到螺线管(18)上而产生一个与螺线管(18)中稳定电压(VP2)相对应的电流。
10.根据权利要求9所述的控制器(26)，其特征在于，可调命令信号(PS1)、可调电压(VP1)以及可调电流(PD1)的占空比都为100％。
11.根据权利要求9所述的控制器(26)，其特征在于，稳定命令信号(PS2)、稳定电压(VP2)及稳定电流(PD2)的占空比都小于100％。
12.根据权利要求7所述的控制器(26)，其特征在于，还包括用于检测螺线管(18)内电流的电流传感器(32；42)，其中处理器(31)根据电流传感器(32；42)所检测出的螺线管电流以及稳定命令信号(PS2)的电平来监测螺线管(18)是否存在故障。
13.根据权利要求12所述的控制器(26)，其特征在于，螺线管(18)的故障或者是在电源和螺线管(18)之间存在短路，或者是螺线管(18)损坏。
14.根据权利要求12所述的控制器(26)，其特征在于，当将阀体(160)保持在第一位置处时，处理器(31)周期性地输出可调命令信号(PS1)。
15.根据权利要求14所述的控制器(26)，其特征在于，电流传感器(32；42)与驱动器(32)为一整体。
16.根据权利要求7所述的控制器(26)，其特征在于，控制阀(16)用于工业机动车轴旋转控制机构的液压回路中，且其中控制器(26)用于控制控制阀(16)的开启量。
全文摘要
用于防止螺线管(18)被激励电流加热的方法及装置。当液压缸(12)伸出及缩进时,控制器(26)指示高位驱动器(32)向螺线管(18)输入一可调电流,使电磁阀(16)的阀体移至连通位置。随后,控制器(26)指示高位驱动器(32)向螺线管(18)输入一稳定电流,将阀体(160)保持在连通位置。可调电流及稳定电流都是脉冲波。稳定电流的占空比小于可调电流的占空比。
文档编号B66F9/22GK1225334SQ99102728
公开日1999年8月11日 申请日期1999年2月5日 优先权日1998年2月6日
发明者山田忠, 伊藤広雄 申请人:株式会社丰田自动织机制作所