用于在不同的運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）。由此實現(xiàn)了，將所述閥選擇性地在PWM運行中或在開關(guān)運行中運行。
【專利說明】 用于在不同的運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可電操作的閥的制動設(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)生磁場的閥線圈，借助于該磁場打開或關(guān)閉所述閥。這種閥例如在現(xiàn)代的機動車制動設(shè)備中作為進氣閥、排氣閥或切換閥來裝配。需要這些閥例如用于能夠?qū)嵤┮恍旭倓討B(tài)調(diào)節(jié)或其它功能，例如ABS (防抱死制動系統(tǒng))或HHC (坡道駐車控制)。在此情況下需要將在車輪制動器上產(chǎn)生的制動壓力自動地構(gòu)建或消退。在此情況下，所述排氣閥具有如下任務(wù)，即，將液壓壓力從單個的車輪制動器導(dǎo)出到一存儲室中。所述進氣閥具有如下任務(wù)，即，將由主制動缸所施加的制動壓力導(dǎo)向單個的車輪制動器。
[0003]在制動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)計用于一開關(guān)運行或者設(shè)計用于一 PWM運行。這樣，所述閥可以僅在開關(guān)運行中或者僅在PWM運行中被操控。
[0004]在開關(guān)運行中將所述閥針對一預(yù)設(shè)的持續(xù)時間通常利用最大的強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的電流可快速地消退。
[0005]前面描述的開關(guān)運行主要具有如下優(yōu)點，即可以特別準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)所述閥打開的持續(xù)時間并且斷開持續(xù)時間比較短。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)運行的一個缺點在于，所述閥在該運行方式中產(chǎn)生了比較強的且尤其對于駕駛員而言可感受到的噪音。
[0006]在PWM運行中借助于一 PWM信號(PWM:脈沖寬度調(diào)制)來調(diào)節(jié)通過所述閥線圈流動的電流。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，即所述閥可以比在開關(guān)運行中更平緩地被操控。因此該運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)時間或斷開持續(xù)時間方面的公差。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)運行或在PWM運行中進行操控。
[0008]該任務(wù)根據(jù)本發(fā)明通過在獨立權(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，所述閥可以在開關(guān)運行中運行；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運行中運行；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)運行或在PWM運行中運行。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器上的制動壓力的特別準(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，混合動力車輛被發(fā)電機式地制動并且在液壓制動系統(tǒng)中產(chǎn)生的制動壓力應(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)運行方式“開關(guān)運行”或“PWM運行”進行操控。在PWM運行中所述主開關(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)運行中例如完全接通并且在一預(yù)設(shè)的持續(xù)時間之后再次斷開。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多個閥設(shè)計時，可以針對多個閥線圈設(shè)置一個唯一的、共同的空轉(zhuǎn)開關(guān)?？蛇x地，當(dāng)然也可以針對每個閥線圈設(shè)置一個自身的空轉(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動車制動設(shè)備中，用以例如在實施不同的制動功能的情況下將所述排氣閥要么在開關(guān)運行中要么在PWM運行中操控。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]下面參照附圖舉例詳細說明本發(fā)明。其中:圖1示出了一種用操控多個可電操作的閥的操控電路的實施方式。
【具體實施方式】
[0019]圖1示出了一用于兩個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)運行中或在PWM運行中進行操控。
[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)在該實施例中作為MOS晶體管實現(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)運行方式“開關(guān)運行”或“PWM運行”來操控。
[0021]在PWM運行中將所述主開關(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，因為在所述空轉(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,所述閥線圈la、lb在節(jié)點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，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運行中是閉合的，從而電流可以流動。所述空轉(zhuǎn)開關(guān)2在此作為MOS晶體管實現(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)時間之后再次斷開。所述閥線圈Ia或Ib在斷開狀態(tài)中嘗試繼續(xù)驅(qū)動通過所述閥線圈流動的電流并且在此情況下在節(jié)點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流動的電流可經(jīng)由所述主開關(guān)5a或5b朝接地端(GND)流動。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流動的電流一直被平息，直到在節(jié)點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)該同時地在所述開關(guān)運行中或在PWM運行中被操控時。替選于此的也可以應(yīng)用多個空轉(zhuǎn)開關(guān)。在此情況下每個閥可以獨立于其它的閥被操控。這樣可以例如僅一第一制動回路或一第一制動器的開關(guān)閥在PWM運行中被操控，相反，一第二制動回路或一第二制動器的開關(guān)閥在開關(guān)運行中被操控。
【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運行中或在一開關(guān)運行中操控，其中，在所述PWM運行中所述主開關(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)利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，在針對多個閥的設(shè)計中，針對多個閥的線圈(la、lb)設(shè)置唯一一個空轉(zhuǎn)開關(guān)(2)。
9.按照前述權(quán)利要求中任一項所述的裝置，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.具有多個能電操作的閥的制動設(shè)備，其特征在于按照前述權(quán)利要求中任一項所述的用于操控至少一個閥的裝置。
【文檔編號】H01F7/18GK103999172SQ201280063421
【公開日】2014年8月20日 申請日期: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 申請人:羅伯特·博世有限公司