用于在不同的運(yùn)行方式下操控可電操作的閥的裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于操控一能電操作的閥的裝置，所述閥具有一閥線圈（1a、1b），所述裝置包括：一布置在所述閥線圈（1a、1b）的電路中的用于調(diào)節(jié)通過所述閥線圈（1a、1b）流動(dòng)的電流的主開關(guān)（5a、5b），以及一與所述閥線圈（1a、1b）并聯(lián)的具有一空轉(zhuǎn)二極管（3a、3b）的空轉(zhuǎn)路徑（6a、6b）。根據(jù)本發(fā)明設(shè)置一空轉(zhuǎn)開關(guān)（2a、2b），借助于所述空轉(zhuǎn)開關(guān)能夠中斷或閉合所述空轉(zhuǎn)路徑（6a、6b）。由此實(shí)現(xiàn)了，將所述閥選擇性地在PWM運(yùn)行中或在開關(guān)運(yùn)行中運(yùn)行。
【專利說明】 用于在不同的運(yùn)行方式下操控可電操作的閥的裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的用于操控可電操作的閥的裝置以及一種具有多個(gè)可電操作的閥的制動(dòng)設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]這里所涉及的可電操作的閥包括一用于產(chǎn)生磁場(chǎng)的閥線圈，借助于該磁場(chǎng)打開或關(guān)閉所述閥。這種閥例如在現(xiàn)代的機(jī)動(dòng)車制動(dòng)設(shè)備中作為進(jìn)氣閥、排氣閥或切換閥來裝配。需要這些閥例如用于能夠?qū)嵤┮恍旭倓?dòng)態(tài)調(diào)節(jié)或其它功能，例如ABS (防抱死制動(dòng)系統(tǒng))或HHC (坡道駐車控制)。在此情況下需要將在車輪制動(dòng)器上產(chǎn)生的制動(dòng)壓力自動(dòng)地構(gòu)建或消退。在此情況下，所述排氣閥具有如下任務(wù)，即，將液壓壓力從單個(gè)的車輪制動(dòng)器導(dǎo)出到一存儲(chǔ)室中。所述進(jìn)氣閥具有如下任務(wù)，即，將由主制動(dòng)缸所施加的制動(dòng)壓力導(dǎo)向單個(gè)的車輪制動(dòng)器。
[0003]在制動(dòng)回路中包含的閥通常借助于一配屬的控制電子裝置來操控。該控制電子裝置通常設(shè)計(jì)用于一開關(guān)運(yùn)行或者設(shè)計(jì)用于一 PWM運(yùn)行。這樣，所述閥可以僅在開關(guān)運(yùn)行中或者僅在PWM運(yùn)行中被操控。
[0004]在開關(guān)運(yùn)行中將所述閥針對(duì)一預(yù)設(shè)的持續(xù)時(shí)間通常利用最大的強(qiáng)度來操控且之后再次完全關(guān)閉。在操控所述閥期間，將閥線圈例如經(jīng)由一接地側(cè)的主開關(guān)(低邊開關(guān))來接地。為了確保在斷開電流之后該電流盡可能快速地消退，不使用空轉(zhuǎn)。由此所述閥線圈當(dāng)然產(chǎn)生一比較高的誘導(dǎo)電壓，其會(huì)影響所述電子裝置的功能。為了限制該誘導(dǎo)電壓，通常設(shè)置一所謂的箝位二極管，其與所述低邊開關(guān)的控制接口連接并且如此地操控該控制接口，使得在所述閥線圈中流動(dòng)的電流可快速地消退。
[0005]前面描述的開關(guān)運(yùn)行主要具有如下優(yōu)點(diǎn)，即可以特別準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)所述閥打開的持續(xù)時(shí)間并且斷開持續(xù)時(shí)間比較短。由此獲得了特別高的壓力調(diào)節(jié)準(zhǔn)確度。但所述開關(guān)運(yùn)行的一個(gè)缺點(diǎn)在于，所述閥在該運(yùn)行方式中產(chǎn)生了比較強(qiáng)的且尤其對(duì)于駕駛員而言可感受到的噪音。
[0006]在PWM運(yùn)行中借助于一 PWM信號(hào)(PWM:脈沖寬度調(diào)制)來調(diào)節(jié)通過所述閥線圈流動(dòng)的電流。在此情況下，處于所述閥線圈的電流路徑中的主開關(guān)利用一確定的占空比來接通和斷開。在接通階段，所述閥線圈中的電流升高，在斷開階段所述電流經(jīng)由一空轉(zhuǎn)來消退。為此，從現(xiàn)有技術(shù)中已知的在PWM運(yùn)行中被操控的閥包括一空轉(zhuǎn)路徑，其具有一空轉(zhuǎn)二極管，該空轉(zhuǎn)二極管與所述閥線圈并聯(lián)。PWM操控具有如下優(yōu)點(diǎn)，即所述閥可以比在開關(guān)運(yùn)行中更平緩地被操控。因此該運(yùn)行方式引起了明顯更少的噪音。當(dāng)然所述操控不像在開關(guān)運(yùn)行中那樣準(zhǔn)確并且具有明顯更高的關(guān)于接通持續(xù)時(shí)間或斷開持續(xù)時(shí)間方面的公差。因此所述壓力調(diào)節(jié)準(zhǔn)確度也不如在開關(guān)運(yùn)行中那么好。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的任務(wù)是，提出一種用于可電操作的閥的控制電子裝置，利用其可將所述閥選擇性地在開關(guān)運(yùn)行或在PWM運(yùn)行中進(jìn)行操控。
[0008]該任務(wù)根據(jù)本發(fā)明通過在獨(dú)立權(quán)利要求中記載的特征來解決。本發(fā)明的其它設(shè)計(jì)方案從從屬權(quán)利要求中給出。
[0009]根據(jù)本發(fā)明，建議一種用于操控一可電操作的閥的控制電子裝置，其具有一布置在所述閥線圈的電流回路中的用于調(diào)節(jié)通過所述閥線圈流動(dòng)的電流的主開關(guān)以及一與所述閥線圈并聯(lián)的具有一空轉(zhuǎn)二極管的空轉(zhuǎn)路徑。此外，根據(jù)本發(fā)明的控制電子裝置包括一空轉(zhuǎn)開關(guān)，借助于其可中斷或閉合所述空轉(zhuǎn)路徑。當(dāng)所述空轉(zhuǎn)開關(guān)打開時(shí)，所述閥可以在開關(guān)運(yùn)行中運(yùn)行；所述空轉(zhuǎn)路徑在該情況下是中斷的。相反，如果所述空轉(zhuǎn)開關(guān)是閉合的，則所述閥可以在PWM運(yùn)行中運(yùn)行；所述空轉(zhuǎn)路徑在該情況下是關(guān)閉的。因此，根據(jù)本發(fā)明的控制電子裝置能夠?qū)崿F(xiàn)，將閥選擇性地在開關(guān)運(yùn)行或在PWM運(yùn)行中運(yùn)行。所述空轉(zhuǎn)開關(guān)優(yōu)選布置在所述閥線圈的空轉(zhuǎn)路徑中。
[0010]所述開關(guān)運(yùn)行可以例如在如下情形中被選擇，在這些情形中，取決于作用在車輪制動(dòng)器上的制動(dòng)壓力的特別準(zhǔn)確的壓力調(diào)節(jié)準(zhǔn)確度，例如在行駛動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)的情況下。與此相反，在其它情形中所述壓力調(diào)節(jié)準(zhǔn)確度的重要性較小并且處于重要地位的是盡可能小的噪音產(chǎn)生，可以選擇PWM運(yùn)行。這些行駛情形可以例如是如下狀態(tài)，在這些狀態(tài)中，混合動(dòng)力車輛被發(fā)電機(jī)式地制動(dòng)并且在液壓制動(dòng)系統(tǒng)中產(chǎn)生的制動(dòng)壓力應(yīng)該以盡可能小的噪音產(chǎn)生來消退。
[0011]所述主開關(guān)和/或空轉(zhuǎn)開關(guān)優(yōu)選作為晶體管開關(guān)、例如作為MOS晶體管實(shí)現(xiàn)。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的控制電子裝置優(yōu)選包括一電壓限制裝置，其限制由所述閥線圈在開關(guān)運(yùn)行中所誘導(dǎo)的電壓。所述電壓限制裝置優(yōu)選與所述閥線圈的接地側(cè)的接口連接。
[0013]所述電壓限制裝置可以例如包括一齊納二極管或一另外的適合的結(jié)構(gòu)元件。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一種特殊的實(shí)施方式，所述電壓限制裝置布置在所述閥線圈的一接地側(cè)的接口和所述主開關(guān)的一控制接口之間。所述主開關(guān)可以例如是一接地側(cè)地布置的晶體管(低邊開關(guān))。
[0015]所述主開關(guān)和/或所述空轉(zhuǎn)開關(guān)優(yōu)選與一控制單元、例如一控制器連接并且由其來根據(jù)運(yùn)行方式“開關(guān)運(yùn)行”或“PWM運(yùn)行”進(jìn)行操控。在PWM運(yùn)行中所述主開關(guān)優(yōu)選利用一確定的占空比來接通和斷開，其中，所述空轉(zhuǎn)開關(guān)是接通的，從而使得通過所述閥線圈流動(dòng)的電流在所述主開關(guān)的斷開狀態(tài)下可以經(jīng)由所述空轉(zhuǎn)路徑來消退。相反，在開關(guān)運(yùn)行中所述空轉(zhuǎn)開關(guān)是斷開的且因此所述空轉(zhuǎn)路徑中斷。所述主開關(guān)可以在開關(guān)運(yùn)行中例如完全接通并且在一預(yù)設(shè)的持續(xù)時(shí)間之后再次斷開。之后，由所述閥線圈誘導(dǎo)的電壓優(yōu)選經(jīng)由一電壓限制裝置、例如一晶體管再次消退，所述晶體管經(jīng)由一齊納二極管來操控。
[0016]當(dāng)所述操控電子裝置針對(duì)多個(gè)閥設(shè)計(jì)時(shí)，可以針對(duì)多個(gè)閥線圈設(shè)置一個(gè)唯一的、共同的空轉(zhuǎn)開關(guān)?？蛇x地，當(dāng)然也可以針對(duì)每個(gè)閥線圈設(shè)置一個(gè)自身的空轉(zhuǎn)開關(guān)。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的用于可電操作的閥的操控電路可以用在機(jī)動(dòng)車制動(dòng)設(shè)備中，用以例如在實(shí)施不同的制動(dòng)功能的情況下將所述排氣閥要么在開關(guān)運(yùn)行中要么在PWM運(yùn)行中操控。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]下面參照附圖舉例詳細(xì)說明本發(fā)明。其中:圖1示出了一種用操控多個(gè)可電操作的閥的操控電路的實(shí)施方式。
【具體實(shí)施方式】
[0019]圖1示出了一用于兩個(gè)可電操作的閥的操控電路，所述閥分別具有一閥線圈la、lb。借助于所述操控電路可以將所述閥選擇性地在開關(guān)運(yùn)行中或在PWM運(yùn)行中進(jìn)行操控。
[0020]在所述閥的主電流路徑8a或Sb中分別聯(lián)接一主開關(guān)5a或5b，利用所述主開關(guān)來調(diào)節(jié)通過所述閥線圈Ia或Ib流動(dòng)的電流。所述主開關(guān)5a、5b在此接地側(cè)地關(guān)于所述閥線圈la、Ib布置且因此也稱作低邊開關(guān)。所述主開關(guān)在該實(shí)施例中作為MOS晶體管實(shí)現(xiàn)。漏極接口(D)分別與所述閥線圈Ia或Ib的接地側(cè)的接口連接，并且源極接口(S)與接地端(GND)連接。所述主開關(guān)5a、5b的控制入口(G)分別與一控制器7連接并且由其根據(jù)運(yùn)行方式“開關(guān)運(yùn)行”或“PWM運(yùn)行”來操控。
[0021]在PWM運(yùn)行中將所述主開關(guān)5a、5b利用一確定的占空比來接通和斷開。如果所述主開關(guān)5a、5b是接通的，則通過所述閥線圈la、lb的電流升高。在此情況下，沒有電流通過一與所述閥線圈Ia或Ib并聯(lián)的空轉(zhuǎn)二極管3a或3b流動(dòng)，因?yàn)樵谒隹辙D(zhuǎn)二極管3a或3b上施加一沿著閉塞方向的電壓。當(dāng)所述主開關(guān)5a、5b被斷開時(shí),所述閥線圈la、lb在節(jié)點(diǎn)Qx誘導(dǎo)一電壓，該電壓一直升高，直到超過所述二極管電壓。之后一空轉(zhuǎn)電流經(jīng)過所述空轉(zhuǎn)路徑3a或3b流動(dòng)，由此所述電流被消退。
[0022]在所述空轉(zhuǎn)路徑3a或3b中設(shè)置一空轉(zhuǎn)開關(guān)2，其在PWM運(yùn)行中是閉合的，從而電流可以流動(dòng)。所述空轉(zhuǎn)開關(guān)2在此作為MOS晶體管實(shí)現(xiàn)，其控制接口(G)與所述控制器7連接。 [0023]相反，在開關(guān)運(yùn)行中所述空轉(zhuǎn)開關(guān)2是斷開的且因此所述空轉(zhuǎn)路徑3a或3b中斷。為了操作一閥，操控所配屬的主開關(guān)5a或5b并且在一預(yù)設(shè)的持續(xù)時(shí)間之后再次斷開。所述閥線圈Ia或Ib在斷開狀態(tài)中嘗試?yán)^續(xù)驅(qū)動(dòng)通過所述閥線圈流動(dòng)的電流并且在此情況下在節(jié)點(diǎn)Qx產(chǎn)生一誘導(dǎo)電壓。為了避免過大的電壓峰值，這里設(shè)置一電壓限制元件4a或4b，其從一預(yù)設(shè)的電壓閾值開始被導(dǎo)入閉塞方向。在此情況下，該電壓閾值明顯大于在所述空轉(zhuǎn)運(yùn)行中在Qx上施加的電壓。一旦所述電壓限制元件4a、4b，例如一齊納二極管開始導(dǎo)通，則所述主開關(guān)5a或5b閉合，由此使得通過所述閥線圈Ia或Ib流動(dòng)的電流可經(jīng)由所述主開關(guān)5a或5b朝接地端(GND)流動(dòng)。所述主開關(guān)5a或5b —直保持接通，直到通過所述閥線圈la、lb流動(dòng)的電流一直被平息，直到在節(jié)點(diǎn)Qx上的誘導(dǎo)電壓不再足以將所述齊納二極管4a、4b搭橋。之后，所述主開關(guān)5a或5b再次斷開。
[0024]在圖1中所有的空轉(zhuǎn)路徑3a、3b聯(lián)接在一起并且經(jīng)由一共同的空轉(zhuǎn)開關(guān)2激活或去激活。但該實(shí)施方式僅可以在如下情況下應(yīng)用，即當(dāng)所有的開關(guān)閥應(yīng)該同時(shí)地在所述開關(guān)運(yùn)行中或在PWM運(yùn)行中被操控時(shí)。替選于此的也可以應(yīng)用多個(gè)空轉(zhuǎn)開關(guān)。在此情況下每個(gè)閥可以獨(dú)立于其它的閥被操控。這樣可以例如僅一第一制動(dòng)回路或一第一制動(dòng)器的開關(guān)閥在PWM運(yùn)行中被操控，相反，一第二制動(dòng)回路或一第二制動(dòng)器的開關(guān)閥在開關(guān)運(yùn)行中被操控。
【權(quán)利要求】
1.用于操控一能電操作的閥的裝置，所述閥具有一閥線圈(la、lb)，所述裝置包括:一布置在所述閥線圈(la、lb)的電路中的用于調(diào)節(jié)通過所述閥線圈(la、lb)流動(dòng)的電流的主開關(guān)(5a、5b)，以及一與所述閥線圈(la、lb)并聯(lián)的具有一空轉(zhuǎn)二極管(3a、3b)的空轉(zhuǎn)路徑(6a、6b)，其特征在于一空轉(zhuǎn)開關(guān)(2)，借助于所述空轉(zhuǎn)開關(guān)能夠中斷或閉合所述空轉(zhuǎn)路徑(6a、6b)。
2.按照權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述空轉(zhuǎn)開關(guān)(2a、2b)布置在所述空轉(zhuǎn)路徑(6a、6b)中 ο
3.按照權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，設(shè)置一與所述閥線圈(la、lb)的接地側(cè)的接口連接的電壓限制裝置(4a、4b)。
4.按照權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述電壓限制裝置(4a、4b)包括一齊納二極管。
5.按照權(quán)利要求3或4所述的裝置，其特征在于，在所述閥線圈(la、lb)的接地側(cè)的接口和所述主開關(guān)(5a、5b)的控制接口(G)之間布置一電壓限制元件(4a、4b)。
6.按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于一控制單元(7)，其將所述主開關(guān)(5a、5b)和所述空轉(zhuǎn)開關(guān)(2a、2b)選擇性地在一 PWM運(yùn)行中或在一開關(guān)運(yùn)行中操控，其中，在所述PWM運(yùn)行中所述主開關(guān)(5a、5b)利用一確定的占空比被接通和斷開，其中，所述空轉(zhuǎn)開關(guān)(2a、2b)是接通的，在所述開關(guān)運(yùn)行中所述空轉(zhuǎn)開關(guān)(2a、2b)是斷開的并且所述空轉(zhuǎn)路徑(6a、6b)中斷。
7.按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述主開關(guān)(5a、5b)和/或所述空轉(zhuǎn)開關(guān)(2a、2b)是晶體管開關(guān)。
8.按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，在針對(duì)多個(gè)閥的設(shè)計(jì)中，針對(duì)多個(gè)閥的線圈(la、lb)設(shè)置唯一一個(gè)空轉(zhuǎn)開關(guān)(2)。
9.按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述主開關(guān)(5a、5b)接地側(cè)地關(guān)于所述閥線圈(la、lb)布置。
10.具有多個(gè)能電操作的閥的制動(dòng)設(shè)備，其特征在于按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的用于操控至少一個(gè)閥的裝置。
【文檔編號(hào)】H01F7/18GK103999172SQ201280063421
【公開日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2012年11月30日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月20日
【發(fā)明者】J-L.帕加-卡海羅, D.博登沙茨, K.格里梅 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司