[发明专利]用于对带有机械式闭合元件的阀门进行电控的方法和装置

说明书

本发明涉及用于对带有机械式闭合元件的阀门进行电控的方法和装置。在此方法中，闭合元件通过线圈中流动的电流来驱动，电流通过一个脉宽调制PWM信号产生，这个信号具有预定的PWM周期和占空比。所述装置包括一个用于产生具有预定的PWM周期和占空比的脉宽调制PWM信号的PWM发生器，并以此信号为基础向与闭合元件共同作用的线圈中输入电流。

这种方法和装置可以应用在例如汽车技术中。这种阀门可以是控制液压系统的液压阀门。闭合元件的机械调节通过PWM信号来实现。闭合元件具有一个与滑动摩擦相比更强的静摩擦，可能产生所谓的粘滑效应。为了防止这种效应，在负责控制闭合元件的基本位置的基础信号上以PWM信号的占空比添加一个迭加分量，它使闭合元件围绕基本位置进行循环运动。但是可能发生这样的运行状态，即负责控制闭合元件连续运动的迭加分量不具有避免粘滑效应所要求的振幅。

因此本发明的任务在于，提出一种本文开头所述类型的方法，保证闭合元件进行足够的运动来避免粘滑效应。

依照本发明，这个任务通过权利要求1中所述的特征来完成。

以最初设定的迭加分量为基础，当假定的占空比值位于0-1的容许范围之外时，依照本发明占空比信号以及特别是迭加分量将被修正。众所周知，正负振幅相同的对称迭加分量的偏移，尽管进行了修正，也可以使闭合元件获得基本不变的机械运动。此外，为了基本上保证修正的平均值呈中性，迭加转换时间点，即在最大和最小占空比值之间转换的时间，将从迭加周期的中间(＝对称状态)向其他时间点推移。其中发现特别有效的是，修正后的迭加转换时间点的选择应保证它与通过PWM周期构成的网格上的格点重迭。这样，特别是本方法中的其他参数，例如PWM周期，可保持不变。通过常见的取整精度或计算精度可能造成与所希望得到的精确的理想平均值的中性之间的微小偏差。

按照本发明方法的具有优点的实施例从属于权利要求1的权利要求得到。

按照权利要求2的变体提供了监控阀门的控制和与变化的设定数据相匹配的可能性。特别是例如当上一级的控制或调整单元预先设定的额定值发生波动时，基础分量可以随时间变化。

按照权利要求3附加给出的低通滤波器对PWM频率进行滤波，并且还至少部分地对测量值中的迭加频率进行滤波。这样可以简化调节过程，在其他情况下，这些调整是用于处理测量值中从控制的角度来说作为干扰信号的迭加分量。

按照权利要求4所述的措施可以产生一个修正后的迭加转换时间点，它尽可能接近迭加周期的中点，从而形成一个其两个占空比值都具有几乎相同的时间间隔的、优选的对称迭加。

按照权利要求5的变体可以简单地设定高低占空比值，而且也特别呈现为平均值中性。这意味着，通过迭加周期计算出的占空比信号的算数平均值，除了常见的取整精度和计算精度外，基本上不会发生变化。

按照权利要求6的措施所能提供的优点基本上与权利要求4中提到的相同。

本发明的另一个任务是，提出一种开头所述类型的装置，保证闭合元件进行足够的运动来避免粘滑效应。

依照本发明，这个任务通过权利要求7中所述的特征来完成。按照本发明方法的具有优点的实施例由从属于权利要求7的权利要求得出。按照本发明的装置及其实施例基本上提供了与已结合本发明所述的方法及其变体进行了描述的优点相同的优点。

借助附图通过下面对实施例的描述详细说明了本发明的其它特征、优点和细节。附图为：

图1电控阀门装置的实施例的框图，

图2图1所示装置中出现的PWM信号和占空比信号，以及

图3和4修正后的占空比信号。

图1所示是用于控制液压阀门2的控制装置1的实施例，其中描述了汽车变速箱的离合器控制中一个未详细绘出的液压环路的组成部分。液压阀门2包括线圈3和可机械运动的闭合元件4，它们按照电动力学的活动线圈原理共同作用。

控制装置1的调节电路中包括调节器5、加法器6、PWM发生器7、设计为MOSFET末级的驱动器8、电流计9和低通10。此外，设置在调节器5和PWM发生器7之间的加法器6与迭加单元11相连。调节器5有一个输入端12。迭加单元11有两个输入端13和14。输入端12至14用来输入额定值，它们来自于未详细绘出的上一级控制或调节单元。此外，迭加单元11还和调节器5的输出端15相连。除了输入端12，调节器5还包括另外一个输入端16，它与调节电路的反馈支路相连。

代替另外一个输入端16，也可以在调节器5前面连接加法器/减法器，在其中形成额定值与由反馈支路反馈回来的信号之间的差值。然后这个差值的结果从输入端12被传送给调节器5。