用于對(duì)液壓的閥裝置進(jìn)行觸發(fā)的方法以及液壓的閥裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于對(duì)液壓的閥裝置（100）進(jìn)行觸發(fā)的方法，用于通過所述閥裝置（100）來提供可變的通流橫截面，其中所述液壓的閥裝置（100）具有至少兩個(gè)并聯(lián)地連接的開關(guān)閥（110、120），其中所述至少兩個(gè)開關(guān)閥中的第一開關(guān)閥（110）如此利用第一脈沖信號(hào)（301）來觸發(fā)并且所述至少兩個(gè)開關(guān)閥中的第二開關(guān)閥（120）如此利用第二脈沖信號(hào)（302）來觸發(fā)，使得相應(yīng)的開關(guān)閥（110、120）的閉鎖體完成從第一位置到第二位置中以及返回到所述第一位置中的彈道運(yùn)動(dòng)（501、502），其中所述第一脈沖信號(hào)和所述第二脈沖信號(hào)在時(shí)間上如此偏移，使得所述閉鎖體不是同時(shí)處于其第二位置中。
【專利說明】用于對(duì)液壓的閥裝置進(jìn)行觸發(fā)的方法以及液壓的閥裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于對(duì)液壓的閥裝置進(jìn)行觸發(fā)的方法以及一種液壓的閥裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在液壓系統(tǒng)中使用連續(xù)閥，比如比例閥，所述連續(xù)閥的通流橫截面(比如通過接通模擬的觸發(fā)信號(hào)或者相應(yīng)的PWM觸發(fā)信號(hào))能夠基本上連續(xù)地調(diào)節(jié)。連續(xù)閥比如用于控制或者調(diào)整液壓活塞的位置、速度和/或流體壓力。但是，連續(xù)閥具有這樣的缺點(diǎn)，即只能以較大的開銷來精確地調(diào)節(jié)較小的(比如小于10%的)通流橫截面或者說體積流量(僅僅為完整起見而指出，體積流量直接從通流橫截面和輸送壓力中產(chǎn)生)，因?yàn)橛|發(fā)信號(hào)與通流橫截面之間的關(guān)聯(lián)在這個(gè)范圍內(nèi)明顯是非線性的關(guān)系。比如，因此較小的并且/或者較慢的活塞運(yùn)動(dòng)的精確的預(yù)先規(guī)定比較麻煩。
[0003]從EP 2 431 640 A2中公開了一種用于閥的彈道的觸發(fā)方法，該專利文件的公開內(nèi)容應(yīng)該成為本申請(qǐng)的主題。這種觸發(fā)方法用于如此運(yùn)行僅僅具有分立的開關(guān)位置的開關(guān)閥，使得其履行具有連續(xù)的開關(guān)曲線的連續(xù)閥的功能。在進(jìn)行彈道的觸發(fā)時(shí)，加載脈沖激發(fā)的觸發(fā)信號(hào)(比如PWM信號(hào))。在時(shí)間上將觸發(fā)信號(hào)的脈寬設(shè)計(jì)得如此之短，使得所述閉鎖體在達(dá)到穩(wěn)定的第二開關(guān)位置(“打開”)之前通過反作用力返回運(yùn)動(dòng)到穩(wěn)定的第一開關(guān)位置中(“關(guān)閉”)。在此所述閉鎖體在彈道運(yùn)動(dòng)的過程中至少部分地釋放所述閥的通流橫截面。脈沖的寬度和幅度在此確定每彈道的打開升程所計(jì)量的流體量。
[0004]但是，在這種運(yùn)行模式中會(huì)出現(xiàn)不受歡迎的壓力波動(dòng)，所述壓力波動(dòng)應(yīng)該加以避免。較高的壓力梯度會(huì)導(dǎo)致較高的噪聲污染和用如此被觸發(fā)的開關(guān)閥來觸發(fā)的負(fù)載的不平穩(wěn)的特性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]按照本發(fā)明，提出具有獨(dú)立權(quán)利要求所述特征的一種用于觸發(fā)閥裝置的方法和一種閥裝置。有利的設(shè)計(jì)方案是從屬權(quán)利要求及以下說明的主題。
[0006]本發(fā)明提供一種解決方案，用于通過由開關(guān)閥構(gòu)成的閥裝置來仿制連續(xù)閥，其中不受歡迎的壓力波動(dòng)可以明顯地得到降低或者完全可以得到避免。通過至少兩個(gè)以彈道的方式相位移地(也就是說在時(shí)間上錯(cuò)開地)觸發(fā)的開關(guān)閥的并聯(lián)連接，可以產(chǎn)生僅僅很少波動(dòng)或者根本沒有波動(dòng)的有效的通流橫截面。由此降低壓力波動(dòng)。通過本發(fā)明，通過兩個(gè)簡單的開關(guān)閥已經(jīng)基本上可以完全取代連續(xù)閥的控制邊緣(比如連接P-A或者P-B或者A-T或者B-T )。
[0007]對(duì)于各個(gè)開關(guān)閥的觸發(fā)相應(yīng)地以彈道的方式進(jìn)行，也就是說所述閥的閉鎖體完成從第一位置(“O”或者說“閥關(guān)閉”)到第二位置(在“O”和“I”之間，其中“I”意味著“閥完全打開”)中并且返回到所述第一位置中的彈道運(yùn)動(dòng)。用于對(duì)所述閥進(jìn)行觸發(fā)的脈沖信號(hào)根據(jù)用于有效的通流橫截面的額定值通過所述閥裝置來產(chǎn)生。在此有利地如此構(gòu)成所述脈沖信號(hào)，從而通過所述閉鎖體的運(yùn)動(dòng)以時(shí)間的手段通過所述閥裝置來提供與額定值相對(duì)應(yīng)的有效的通流橫截面。
[0008]優(yōu)選的相位移相當(dāng)于周期長度除以所使用的開關(guān)閥的數(shù)目得到的結(jié)果。如果比如剛好使用兩個(gè)開關(guān)閥，那么所述相位移優(yōu)選為一半的周期長度，也就是說所述一個(gè)閥的閉鎖體在處于相應(yīng)的時(shí)刻之間的中心處達(dá)到第二位置，在所述相應(yīng)的時(shí)刻所述另一個(gè)閥的閉鎖體達(dá)到所述第二位置。
[0009]至少兩條彈道的升程曲線的疊加已經(jīng)引起有效的通流橫截面的變化的顯著的降低。在進(jìn)行足夠長時(shí)間的操縱時(shí)，所述閥的打開時(shí)間重疊，從而產(chǎn)生非常均勻的體積流量。但是對(duì)于較短的打開時(shí)間來說，通過閥打開頻率的有效的加倍在所述控制邊緣上在體積流量中產(chǎn)生更小的脈動(dòng)。
[0010]優(yōu)選將僅僅具有兩個(gè)開關(guān)閥的閥裝置用于仿制連續(xù)閥的控制邊緣。在此優(yōu)選如此對(duì)所述兩個(gè)閥進(jìn)行觸發(fā)，使得所述閥閉鎖體執(zhí)行相互相反的運(yùn)動(dòng)，也就是說在其中一個(gè)閥關(guān)閉時(shí)，另一個(gè)閥處于其上面的轉(zhuǎn)向點(diǎn)上并且反之亦然。由此已經(jīng)可以明顯地降低所述有效的通流橫截面的變化并且由此明顯地降低所述壓力波動(dòng)。
[0011]按照一種有利的實(shí)施方式來加載觸發(fā)信號(hào)，該觸發(fā)信號(hào)引起所述閉鎖體運(yùn)動(dòng)的互補(bǔ)的曲線，從而在總體上產(chǎn)生恒定的有效的通流橫截面。在這方面可能有必要的是，將交流電信號(hào)用作觸發(fā)信號(hào)。
[0012]所述閥裝置有利地?fù)碛杏|發(fā)線路，該觸發(fā)線路根據(jù)輸入信號(hào)(用于比如預(yù)先給定0%到100%的通流橫截面)作為用于所使用的閥的觸發(fā)信號(hào)來產(chǎn)生合適的輸出信號(hào)，也就是說也作為交流電信號(hào)(比如具有正的和負(fù)的幅度)產(chǎn)生尤其脈沖激發(fā)的觸發(fā)信號(hào)(比如PWM，鋸齒，正弦)。所述觸發(fā)線路可以從所述輸入信號(hào)中比如借助于所保存的關(guān)聯(lián)比如特性曲線來產(chǎn)生所述輸出信號(hào)。
[0013]按本發(fā)明的計(jì)算單元，比如閥裝置的控制儀尤其在程序技術(shù)方面設(shè)置用于實(shí)施按本發(fā)明的方法。
[0014]以軟件的形式來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方式也是有利的，因?yàn)檫@尤其能夠降低成本，尤其如果實(shí)施所述方法的計(jì)算單元還用于其它任務(wù)并且因此本來就存在。合適的用于提供計(jì)算機(jī)程序的數(shù)據(jù)載體尤其是光盤、硬盤、R#a、EEPR0MSXD-R0MS、DVDS以及類似的更多數(shù)據(jù)載體。也可以通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(互聯(lián)網(wǎng)、內(nèi)聯(lián)網(wǎng)等等)來下載程序。
[0015]本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)和設(shè)計(jì)方案從說明書和附圖中獲得。
[0016]不言而喻，前面提到的和下面還要解釋的特征不僅能夠在相應(yīng)所說明的組合中使用，而且也能夠在其它的組合中或者單獨(dú)地使用，而不離開本發(fā)明的范圍。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]借助于實(shí)施例在附圖中示意性地示出了本發(fā)明并且下面參照附圖對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)說明。其中:
圖1是按本發(fā)明的液壓的機(jī)器的一種優(yōu)選的實(shí)施方式的示意圖；
圖2是按本發(fā)明的閥裝置的一種優(yōu)選的實(shí)施方式的示意圖；并且圖3是在按照本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式進(jìn)行觸發(fā)時(shí)觸發(fā)信號(hào)、電流、升程和有效的體積流量的曲線。【具體實(shí)施方式】
[0018]在圖1中示意性地示出了液壓的機(jī)器10，該液壓的機(jī)器具有按本發(fā)明的閥裝置100的一種優(yōu)選的實(shí)施方式。所述液壓的機(jī)器10具有壓力源20、比如液壓泵，該壓力源、比如液壓泵從儲(chǔ)槽21中抽出液壓液并且將其輸送到液壓壓力管路22中。所述液壓壓力管路22與所述閥裝置100的壓力源接頭P相連接。如常見的一樣，此外所述閥裝置100具有工作管路接頭A。
[0019]此外，所述液壓的機(jī)器10具有控制儀或者說計(jì)算單元30，該計(jì)算單元優(yōu)選通過電的觸發(fā)信號(hào)31來觸發(fā)所述閥裝置100。由于所述觸發(fā)，所述工作管路接頭A以相應(yīng)的方式與所述接頭P相連接，從而可以向液壓裝置40比如液壓缸相應(yīng)地加載液壓液，用于控制其運(yùn)動(dòng)和/或速度。
[0020]在圖2中更為詳細(xì)地示出了所述閥裝置100。按照本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述閥裝置100具有兩個(gè)開關(guān)閥110、120，所述開關(guān)閥按照這里所示出的實(shí)施方式并聯(lián)地連接。這意味著，所述供給接頭P以及所述工作管路接頭A分別并聯(lián)地連接。比如合適的構(gòu)造為中心閥的開關(guān)閥作為致動(dòng)器擁有電磁線圈a，該電磁線圈作用于復(fù)位機(jī)構(gòu)b比如彈簧，用于使作為閉鎖體的閥活塞(這里用111或者說121來表示)運(yùn)動(dòng)。
[0021]此外，所述閥裝置100具有計(jì)算單元130，該計(jì)算單元接收向其輸送的觸發(fā)信號(hào)31并且將其換算為合適的用于所述閥Iio和120的觸發(fā)信號(hào)。這些用于閥110和120的觸發(fā)信號(hào)是相位移的脈沖激發(fā)的觸發(fā)信號(hào)(比較一下圖3)，使得所述閥的閉鎖體相應(yīng)地執(zhí)行如在圖3中示出的一樣的彈道運(yùn)動(dòng)，并且在此部分地釋放通流橫截面。所述觸發(fā)信號(hào)31尤其可以是模擬的電壓信號(hào)，該電壓信號(hào)是用于從P到A的體積流量Q的額定值。如果向所述閥裝置供給恒定的液壓壓力，那么對(duì)于體積流量的調(diào)節(jié)就相當(dāng)于對(duì)于通流橫截面的調(diào)節(jié)。所述觸發(fā)信號(hào)尤其可以是可變的比如OV到+IOV的電壓信號(hào)。相應(yīng)地，所述體積流量Q可以從0% (也就是關(guān)閉)到+100% (也就是從P到A的完全的體積流量)。
[0022]在圖3中，在圖表300中關(guān)于時(shí)間t繪出了在按照本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式進(jìn)行觸發(fā)時(shí)出現(xiàn)的不同的參量的曲線。
[0023]用于所述閥110的觸發(fā)信號(hào)U用301來表示，用于所述閥120的觸發(fā)信號(hào)U用302
來表示。
[0024]從所述觸發(fā)信號(hào)U中產(chǎn)生的線圈電流I對(duì)于所述閥110來說用401來表示，對(duì)于所述閥120用402來表示。
[0025]所產(chǎn)生的活塞升程或者說閉鎖體升程s對(duì)于所述閥110來說用501來表示，對(duì)于所述閥120來說用502來表示。如可以看出的一樣，在曲線501與502之間存在著具有一半的周期長度的相位移。如此選擇所述觸發(fā)信號(hào)，從而產(chǎn)生互相相反的彈道的閉鎖體升程特性。由此由所述閥110和120分別提供的通流橫截面以理想化的方式在總和上是恒定的，從而在時(shí)間范圍內(nèi)也產(chǎn)生在理想情況下恒定的體積流量Q。通過所述觸發(fā)信號(hào)的幅度大小和/或脈沖長度能夠預(yù)先給定有效的體積流量Q。
【權(quán)利要求】
1.用于觸發(fā)液壓的閥裝置(100)的方法，所述方法用于通過所述閥裝置(100)來提供可變的通流橫截面，其中所述液壓的閥裝置(100)具有至少兩個(gè)并聯(lián)地連接的開關(guān)閥(110、120)，其中所述至少兩個(gè)開關(guān)閥中的第一開關(guān)閥(110)如此利用第一脈沖信號(hào)(301)來觸發(fā)并且所述至少兩個(gè)開關(guān)閥中的第二開關(guān)閥(120)如此利用第二脈沖信號(hào)(302)來觸發(fā)，使得相應(yīng)的開關(guān)閥(110、120)的閉鎖體完成從第一位置到第二位置中以及返回到所述第一位置中的彈道運(yùn)動(dòng)(501、502)，其中所述第一脈沖信號(hào)和所述第二脈沖信號(hào)在時(shí)間上如此偏移，從而所述閉鎖體不會(huì)同時(shí)處于其第二位置中。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一脈沖信號(hào)和所述第二脈沖信號(hào)(301、302)在時(shí)間上如此偏移，從而所述閉鎖體不會(huì)同時(shí)處于其第一位置中。
3.按權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述第一脈沖信號(hào)和所述第二脈沖信號(hào)(301、302)在時(shí)間上根據(jù)周期長度除以至少兩個(gè)并聯(lián)地連接的液壓的開關(guān)閥(110、120)的數(shù)目得到的結(jié)果來偏移。
4.按前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述第一脈沖信號(hào)和所述第二脈沖信號(hào)(301,302)在時(shí)間上如此偏移，從而使得所述閉鎖體相互相反地運(yùn)動(dòng)。
5.按前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述第一脈沖信號(hào)和所述第二脈沖信號(hào)(301、302)分別是PWM信號(hào)。
6.按前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，所述第一位置定義了所述開關(guān)閥的關(guān)閉的狀態(tài)并且/或者其中所述第二位置定義了所述開關(guān)閥的部分打開的狀態(tài)。
7.按前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，所述第一位置定義了所述開關(guān)閥的完全打開的狀態(tài)并且/或者其中所述第二位置定義了所述開關(guān)閥的部分打開的狀態(tài)。
8.計(jì)算單元(130)，設(shè)置所述計(jì)算單元以便實(shí)施按前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法。
9.液壓的閥裝置(100)，設(shè)置所述液壓的閥裝置以便通過所述閥裝置(100)來提供可變的通流橫截面，該液壓的閥裝置(100)具有至少兩個(gè)并聯(lián)地連接的開關(guān)閥(110、120)以及按權(quán)利要求8所述的計(jì)算單元(130)。
10.按權(quán)利要求8所述的液壓的閥裝置(100)，其中設(shè)置所述計(jì)算單元(130)以便從用于所述液壓的閥裝置(100)的觸發(fā)信號(hào)(31)中產(chǎn)生所述第一和第二脈沖信號(hào)(301、302)。
11.按權(quán)利要求9所述的液壓的閥裝置(100)，其中所述用于液壓的閥裝置(100)的觸發(fā)信號(hào)包括預(yù)先給定額定通流橫截面或者額定體積流量的模擬的電流值或電壓值。
12.液壓的機(jī)器(10)，其具有用于液壓液的壓力源(20)、按權(quán)利要求9到11中任一項(xiàng)所述的液壓的閥裝置(100)并且具有液壓裝置(40)，通過所述閥裝置(100)來控制利用液壓液對(duì)所述液壓裝置(40)進(jìn)行的加載。
13.具有程序代碼段的計(jì)算機(jī)程序，當(dāng)在尤其按權(quán)利要求8所述的計(jì)算單元上執(zhí)行所述程序代碼段時(shí)，所述程序代碼段促使計(jì)算單元實(shí)施按權(quán)利要求1到7中任一項(xiàng)所述的方法。
14.機(jī)器可讀的存儲(chǔ)介質(zhì)，其具有保存在其上面的按權(quán)利要求13所述的計(jì)算機(jī)程序。
【文檔編號(hào)】G05D16/20GK103713663SQ201310455510
【公開日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月1日
【發(fā)明者】R.舍費(fèi)爾 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司