具有傳感器的螺線管裝置制造方法
【專利摘要】一種螺線管裝置，包括用于更改螺線管裝置的輸出壓力的壓力更改工具；和用于向所述壓力更改工具提供致動信號的致動器；其中螺線管裝置進(jìn)一步包括經(jīng)布置感測螺線管裝置控制值的傳感器；和控制器，其接收請求并且經(jīng)布置利用來自傳感器的反饋來控制到致動器的電力輸送直到控制值符合請求。
【專利說明】具有傳感器的螺線管裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及螺線管裝置，并且更具體涉及但不僅僅涉及具有集成壓力傳感器的螺線管滑閥(solenoid spool valve)，當(dāng)螺線管滑閥用在交通工具或系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)中時，提供改進(jìn)的性能特性。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代交通工具通常具有用于各種子系統(tǒng)的大量電子控制單元(EOT)。最大處理器通常是發(fā)動機(jī)控制單元，然而其他ECU用于控制交通工具中其他裝置，諸如變速器、氣囊、防鎖制動系統(tǒng)、巡航控制、電動助力轉(zhuǎn)向、首頻系統(tǒng)、窗口、門、后視鏡調(diào)整、電池和用于混合動力/電動車的再充電系統(tǒng)等。這些中的一些形成獨立子系統(tǒng)，但是其他之間的通信是必需的。子系統(tǒng)可需要控制致動器或從傳感器接收反饋?？刂破饔蚓W(wǎng)絡(luò)(CAN)是標(biāo)準(zhǔn)交通工具總線或經(jīng)設(shè)計以符合該需要的通信網(wǎng)絡(luò)。
[0003] 申請人:意識到現(xiàn)有系統(tǒng)在液壓回路上的別處具有用于感測由螺線管閥傳輸?shù)膲毫Φ膫鞲衅鳌? 申請人:已確定至少在涉及性能和維護(hù)的范圍內(nèi)此類系統(tǒng)可以被改進(jìn)。
[0004] 申請人:還確認(rèn)當(dāng)前設(shè)計的高流量螺線管具有相等面積的線軸(spool),意味著線軸的臺面(即land，或稱為刀棱面)具有相同外部尺寸，通常是外直徑，從而導(dǎo)致用于響應(yīng)抵靠臺面的流體壓力而驅(qū)動線軸的具有相同表面積的臺面。增加從當(dāng)前設(shè)計的螺線管滑閥獲得的壓力需要增大線軸直徑。隨著線軸上每個臺面的直徑增大，抵靠螺線管滑閥的隔膜的力就增大，從而需要增大電磁致動器的磁(線圈)大小。 申請人:確定期望消除隨著螺線管滑閥的加壓能力而增大磁(線圈)大小的必要性。
[0005]此外， 申請人:還確認(rèn)根據(jù)當(dāng)前實際增大線軸上所有臺面的直徑通常增大螺線管滑閥的排放口的漏泄，從而需要較大的泵來補(bǔ)償漏泄。
[0006]本發(fā)明的示例尋求解決或至少改善先前螺線管滑閥的一個或多個缺點。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]根據(jù)本發(fā)明，提供一種螺線管裝置，其包括用于更改螺線管裝置的輸出壓力的壓力更改工具；和用于向所述壓力更改工具提供致動信號的致動器；其中螺線管裝置進(jìn)一步包括經(jīng)布置感測螺線管裝置的控制值的傳感器；和控制器，其接收請求并且經(jīng)布置以利用來自傳感器的反饋來控制到致動器的電力輸送直到控制值符合請求。
[0008]優(yōu)選地，螺線管裝置是包括具有套筒的滑閥的螺線管滑閥，該套筒提供有供應(yīng)口、控制口和支撐在套筒中用于套筒內(nèi)軸向位移的線軸；和用于在第一軸向上向所述線軸提供軸向驅(qū)動力的電磁致動器；其中螺線管滑閥進(jìn)一步包括經(jīng)布置感測滑閥的控制值的傳感器；和控制器，其接收請求并且經(jīng)布置以利用來自傳感器的反饋來控制到電磁致動器的電力輸送直到控制值符合請求。
[0009]更優(yōu)選地，傳感器是壓力傳感器，供應(yīng)口是供壓口，控制口是控壓口，控制值是控制壓力，請求是以壓力請求的形式，并且控制器利用來自壓力傳感器的反饋來控制到電磁致動器的電力輸送，直到控制壓力符合壓力請求。
[0010]優(yōu)選地，控制器是以控制電路的形式。更優(yōu)選地，控制電路經(jīng)布置從通信網(wǎng)絡(luò)接收壓力請求。甚至更優(yōu)選地，通信網(wǎng)絡(luò)是控制器域網(wǎng)絡(luò)。
[0011]優(yōu)選地，壓力傳感器經(jīng)布置在套筒內(nèi)的位置處感測滑閥的控制壓力。
[0012]以優(yōu)選的形式，控制器經(jīng)布置自適應(yīng)地獲知關(guān)于所感測的壓力向電磁致動器提供的電流，使得螺線管滑閥自補(bǔ)償。
[0013]優(yōu)選地，控制器相對于套筒被安裝。
[0014]優(yōu)選的是包括壓力傳感器和控制器的螺線管滑閥作為單一模塊而提供。
[0015]優(yōu)選地，螺線管滑閥進(jìn)一步包括排放口，線軸具有用于打開/關(guān)閉供壓口的第一活塞和用于打開/關(guān)閉排放口的第二活塞，該第一活塞具有第一臺肩，該第二活塞具有第二臺肩，其中第一活塞具有比第二活塞更大的與控壓口流體連通的活塞面表面積。
[0016]優(yōu)選地，第一活塞具有與控壓口流體連通的一個活塞面(b)和與反饋孔口流體連通的相對活塞面(a)，該活塞面(b)經(jīng)布置使得抵靠所述一個活塞面的流體的力在離開電磁致動器的軸向上作用在線軸上，并且該相對活塞面(a)經(jīng)布置使得抵靠所述相對活塞面的流體的力在朝向電磁致動器的軸向上作用在線軸上。
[0017]更優(yōu)選地，反饋孔口在與控壓口相同的控制壓力下供應(yīng)流體。甚至更優(yōu)選地，反饋孔口與控壓口流體連通。在一個示例中，孔口形成為延伸通過第一活塞從而與控壓口連通的管道。
[0018]優(yōu)選地，與控壓口流體連通的第二活塞的面(C)經(jīng)布置使得抵靠所述面的流體的力在朝向電磁致動器的軸向上作用在線軸上。
[0019]優(yōu)選地，由于第一活塞的相等且相對的面表面積，因此線軸經(jīng)布置使得來自抵靠線軸的活塞面的流體在線軸上的合力獨立于第一活塞的橫向范圍。更優(yōu)選地，第一活塞是圓柱形的，并且來自抵靠線軸的活塞面的流體在線軸上的合力獨立于第一活塞的外直徑。
[0020]優(yōu)選地，線軸經(jīng)布置使得來自抵靠線軸的活塞面的流體在線軸上的合力由以下等式給出:
[0021]合力=A+C-B，其中A、B和C分別是作用在面a、b和c上的流體力。
[0022]以優(yōu)選的形式，第一活塞具有比第二活塞更大的直徑。更優(yōu)選地，由于第一活塞的較大直徑，因此閥具有從供壓口到控壓口的相對高的流量，以及從控壓口到排放口的相對低的流量。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一系列螺線管滑閥，其中每個如上描述，其中螺線管滑閥的每個都具有不同的第一活塞直徑對第二活塞直徑的比率，從而提供不同的加壓能力，并且其中螺線管滑閥的每個都具有一個相同的電磁致動器。
[0024]在一個具體的示例中，螺線管滑閥的每個都具有不同的第一活塞直徑和相同的第二活塞直徑。
[0025]然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠認(rèn)識到在此描述的技術(shù)不需要受限于具有滑閥的螺線管，并且能夠結(jié)合到其他螺線管類型，該其他螺線管類型能夠通過其他控制手段(例如通過從控制室控制油排放、由受控源即孔口以受控方式饋送)更改壓力，因此實現(xiàn)壓力控制。在此情況下，壓力傳感器和控制的整合是從該目前非自調(diào)節(jié)系統(tǒng)/螺線管輸出的可重復(fù)壓力的關(guān)鍵。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]僅通過非限制示例的方式，參考附圖描述本發(fā)明，其中:
[0027]圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例的具有壓力傳感器的螺線管滑閥；
[0028]圖2(a)是根據(jù)第一示例的螺線管滑閥的圖示剖面圖；
[0029]圖2(b)是根據(jù)第二示例的螺線管滑閥的圖示剖面圖；
[0030]圖2(c)是根據(jù)第三示例的螺線管滑閥的圖示剖面圖；
[0031]圖2(d)是根據(jù)第四示例的螺線管滑閥的圖示剖面圖；
[0032]圖3示出與圖2(a)至圖2(d)所示相同或相似的螺線管滑閥的線軸的細(xì)節(jié)；
[0033]圖4是根據(jù)本發(fā)明的結(jié)合螺線管滑閥的示例系統(tǒng)的圖示視圖；
[0034]圖5是根據(jù)本發(fā)明的結(jié)合多個螺線管滑閥的另一示例系統(tǒng)的圖示視圖；以及
[0035]圖6是示出具有一系列可能的CAN節(jié)點的機(jī)載控制器的圖示。

【具體實施方式】
[0036]參考附圖的圖1，提供一種用于從系統(tǒng)供壓向目標(biāo)(例如摩擦離合器)供應(yīng)變化的壓力的螺線管滑閥10。螺線管滑閥10有利地提供有壓力傳感器46和控制器48，以在通信網(wǎng)絡(luò)(諸如控制器域網(wǎng)絡(luò)(CAN))中使用時實現(xiàn)改善的性能/方便性。
[0037]更具體地， 申請人:已經(jīng)確定現(xiàn)有系統(tǒng)通常在液壓回路上的別處使用與螺線管滑閥分離的傳感器。 申請人:已經(jīng)確定此類布置是不利的，特別是在其涉及重建和維護(hù)時。具體地，當(dāng)現(xiàn)有系統(tǒng)向螺線管滑閥供應(yīng)電流并使用外部壓力傳感器感測由螺線管滑閥獲得的壓力時，由于螺線管滑閥的磨損可隨時間惡化并改變其特性，因此與螺線管滑閥分離的系統(tǒng)部件可必須適應(yīng)該磨損。然后，當(dāng)用新的螺線管滑閥替換螺線管滑閥時，系統(tǒng)的剩余部分必須重新獲知以調(diào)節(jié)具有與被替換的螺線管滑閥不同的特性的新的螺線管滑閥。 申請人:已經(jīng)確定提供具有其自己的壓力傳感器和控制器的螺線管滑閥，使得螺線管滑閥被發(fā)送壓力請求而不是如現(xiàn)有系統(tǒng)中典型的電流，這一點是有利的。這樣，螺線管滑閥外部的系統(tǒng)部件不需要補(bǔ)償依靠螺線管滑閥自補(bǔ)償?shù)哪芰Χ鴥?nèi)部處理的螺線管滑閥的特性的變化。壓力傳感器46在螺線管滑閥10的控制壓力電路中，并且存在源自CAN的饋送，使得可以在信號源(即，在螺線管內(nèi))處請求并控制輸入壓力。壓力信號從壓力傳感器46反饋到螺線管控制器48。
[0038]更具體地，螺線管滑閥10包括具有套筒14的滑閥12，該套筒14提供有供壓口 16、控壓口 18以及在套筒14中支撐用于套筒14內(nèi)軸向位移的線軸22。螺線管滑閥10也包括用于在離開電磁致動器24的第一軸向上向線軸22提供軸向驅(qū)動力，以便操作滑閥12的電磁致動器24。螺線管滑閥10進(jìn)一步包括經(jīng)布置感測滑閥12的控制壓力的壓力傳感器46 ；以及控制器48，其接收壓力請求并且經(jīng)布置以利用來自壓力傳感器46的反饋來控制到電磁致動器24的電力輸送，以符合壓力請求。
[0039]控制器48可經(jīng)由通信工具(例如通信線50)從通信網(wǎng)絡(luò)接收壓力請求。相似地，壓力傳感器46可經(jīng)由通信線52與控制器48通信地耦合。圖1所示的控制器48經(jīng)由電力線54向電磁致動器24供電。然而，因為CAN信號在電力線的頂部上被“注入”，所以該布置的替代方案能夠是電力線和CAN線的組合，因此僅需要兩條線連接到螺線管組件。
[0040]在所示的示例中，壓力傳感器46位于接近滑閥12的鏜孔的套筒14的腔中，以便在與控壓口 18連通的控制壓力電路中感測流體(氣體或液體)的壓力。控制器48相對于套筒14被安裝，并可經(jīng)布置自適應(yīng)地獲知與由壓力傳感器46感測的壓力有關(guān)的向電磁致動器24提供的電流，使得螺線管滑閥10自補(bǔ)償。
[0041]有利地，當(dāng)包括壓力傳感器46和控制器48的螺線管滑閥10作為單一模塊而被提供時，由于其執(zhí)行其自己的將所期望壓力轉(zhuǎn)換成電磁致動器24的電力需求時，因此整個模塊能夠在其壽命結(jié)束被更換，而沒有對外部控制器來適應(yīng)新單元的任何需要。
[0042]在圖1所示的示例中，螺線管滑閥12是兩臺面高流量螺線管滑閥，其使得能夠使用較高的控制壓力而不需要對應(yīng)地較大的電磁致動器。相似的螺線管滑閥在圖2(a)中示出并且在下面描述。在隨后的附圖中，存在可替換螺線管滑閥12的示出示例，螺線管滑閥12也可以經(jīng)適配以圖1所示的方式包括壓力傳感器46和控制器48以便體現(xiàn)本發(fā)明的可替換配置。
[0043]參考圖2(a)，示出用于從系統(tǒng)供壓向目標(biāo)(例如摩擦離合器)供應(yīng)變化的壓力的螺線管滑閥10。所示的螺線管滑閥10具有線軸的增大的供壓直徑，而使得線軸的受調(diào)節(jié)壓力端處在原直徑。依靠該配置，在閥10的隔膜上的合力獨立于增大的供壓直徑。
[0044]更具體地，螺線管滑閥10包括具有套筒14的滑閥12，該套筒14提供有供壓口 16、控壓口 18、排放口 20以及在套筒14中支撐用于套筒14內(nèi)軸向位移的線軸22。螺線管滑閥10也包括用于在離開電磁致動器24的第一軸向上向線軸22提供軸向驅(qū)動力，以便操作滑閥12的電磁致動器24。線軸22具有用于打開/關(guān)閉供壓口 16的第一活塞26和用于打開/關(guān)閉排放口 20的第二活塞30,該第一活塞26具有第一臺面28,該第二活塞30具有第二臺面32。第一活塞26具有比第二活塞30更大的與控壓口 18流體連通的活塞面表面積34。
[0045]第一活塞26具有與控壓口 18流體連通的一個活塞面(b)，該活塞面(b)經(jīng)布置使得抵靠面(b)的流體的力在離開電磁致動器24的軸向上作用在線軸22上。第一活塞26還具有與反饋孔口 36流體連通的相對活塞面(a)，該活塞面(a)經(jīng)布置使得抵靠相對活塞面(a)的流體的力在朝向電磁致動器24的軸向上作用在線軸22上。反饋孔口 36在與控壓口 18相同的控制壓力下供應(yīng)流體。在圖2(a)所示的示例中，反饋孔口 36在套筒14中形成以便在控制壓力下向第一活塞26的活塞面(a)提供流體。
[0046]圖2(b)至圖2(d)示出根據(jù)本發(fā)明的另一些示例的螺線管滑閥10的可替換配置。更具體地，參考圖2(b)，在該示例中所示的螺線管滑閥10相似于圖2(a)所示的示例，除了反饋孔口 36位于滑閥12的末端中而不是位于套筒14的側(cè)壁中之外。參考圖2(c)所示的示例，反饋孔口 36在套筒14的側(cè)壁中(以相似于圖2(a)中的方式)提供，然而該示例區(qū)別在于套筒14是非圓形的，與圖2(a)、圖2(b)和圖2(d)中的示例相反。通過圖2(c)中套筒14的剖面描繪，這是明顯的，其中套筒14在線軸22下面比其在線軸22上面延伸到更大的程度。
[0047]圖2(d)所示的螺線管滑閥10具有反饋孔口 36，其形成為延伸通過第一活塞26從而與控壓口 18連通的管道38。同樣，圖2(d)所示的示例將阻尼器40結(jié)合為螺線管滑閥10的一部分。正如可見，由于圖2(a)至圖2(d)所示的螺線管滑閥10的全部四個版本使用一個相同的電磁致動器24，因此磁體42的尺寸對于該四個版本是相同的或通用的。
[0048]在圖2(a)至圖2(d)所示的螺線管滑閥10的每個中，與控壓口 18流體連通的第二活塞30的面(c)經(jīng)布置使得抵靠該面(c)的流體的力在朝向電磁致動器24的軸向上作用在線軸22上。
[0049]參考圖3，線軸22經(jīng)布置使得對于滑閥的任何靜止位置(包括如所示的當(dāng)螺線管滑閥10的供壓口 16關(guān)閉時)，來自抵靠線軸22的活塞面的流體在線軸22上的合力獨立于第一活塞26的橫向范圍。該獨立由第一活塞26的使彼此有效抵消的相等且相對的面表面積而引起。在第一活塞26是圓柱形的情況下，來自抵靠線軸22的活塞面的流體在線軸22上的合力獨立于第一活塞26的外直徑。關(guān)于圖3所示的注記，來自抵靠線軸22的活塞面的流體在線軸22上的合力由以下等式給出:
[0050]合力=A+C-B，其中A、B和C分別是作用在面(a)、面(b)和面(C)上的流體力。
[0051]這樣，由六個最外面的箭頭表示的表面(a)的環(huán)狀部分上的力A抵消了由六個箭頭表示的在表面(b)上的力B，使得合力確實地獨立于第一活塞26的外直徑。
[0052]在線軸是圓柱形的情況下，第一活塞26具有比第二活塞30更大的直徑，使得第一活塞26具有比第二活塞30更大的與控壓口 18流體連通的活塞面表面積。由于第一活塞26的較大直徑，因此閥10具有從供壓口 16到控壓口 18的相對高的流量，以及從控壓口 18到排放口 20的相對低的流量。由于從控壓口 18到排放口 20的相對低的流量將最小化漏泄，使得可以使用較小的泵，因此這是期望的。
[0053]有利地，增大第一活塞26的直徑的能力使得能夠使用較高的控制壓力，從而幫助調(diào)節(jié)較高的壓力并且促進(jìn)螺線管滑閥10的快速動作。同樣，由于磁體42的大小獨立于流動面積設(shè)計，因此能夠通過使第一活塞26的直徑變化，并且在壓力/流量變化之間維持相同的線圈/磁芯大小，來調(diào)整壓力。這可以在與其他高流量螺線管比較時幫助維持總體的短長度，并且使用相同的或通用的磁體線圈/磁芯以及主體促進(jìn)螺線管設(shè)計族的提供。
[0054]通過與線軸22的最大面積協(xié)作地定位，可調(diào)諧的反饋孔口 36可以具有最大化的效果。
[0055]螺線管滑閥10可具有填充罐，進(jìn)而可在電磁致動器內(nèi)提供油以改變螺線管滑閥10的固有頻率。同樣，可以安裝修整螺釘44，如圖2(a)至圖2(d)所示。
[0056]參考圖4，示出根據(jù)本發(fā)明的結(jié)合螺線管滑閥10的示例系統(tǒng)的圖示視圖。在所示的示例中，螺線管滑閥10與座椅底座/座墊56組合使用以控制座椅底座/座墊的操作。具體地，螺線管滑閥10經(jīng)由機(jī)載控制器(OBC) 48從傳感器46接收信息。OBC通過布線被連接到主控制器58。
[0057]圖5示出結(jié)合多個螺線管滑閥10的示例系統(tǒng)，該多個螺線管滑閥10的每個都提供有分離的OBC 48和單獨的標(biāo)識符，使得單獨的螺線管滑閥10能夠單獨操作。螺線管滑閥10由通信線50連接。通信線50能夠是電力線和CAN線的組合，使得CAN信號在電力線的頂部上被“注入”，因此僅需要兩條線連接到每個螺線管組件。由于通信線50在連續(xù)的回路中連接到主控制器58，因此這允許從任一方向的連續(xù)電力和CAN通信，即使在線路或連接故障的情況下，因此使得系統(tǒng)更魯棒并且是故障安全的。
[0058]圖6示出具有能夠由OBC 48用來測量響應(yīng)的一系列可能的CAN節(jié)點的螺線管滑閥10的OBC 48。更具體地，該圖示出能夠由OBC 48用來根據(jù)由OBC 48接收的請求量類型的性質(zhì)以測量響應(yīng)的一些不同的傳感器46。在每種情況下，傳感器46經(jīng)布置感測滑閥的控制值，并且OBC 48接收請求且經(jīng)布置以利用來自傳感器46的反饋來控制到螺線管滑閥10的電磁致動器的電力輸送，直到控制值符合請求。
[0059]盡管已在上面描述本發(fā)明的各種實施例，但應(yīng)理解，它們僅作為示例并且不作為限制而呈現(xiàn)。相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員將明白的是，其中在形式和細(xì)節(jié)上做出各種改變而不背離本發(fā)明的精神和范圍。因此，不應(yīng)由上述示例性實施例中的任何來限制本發(fā)明。
[0060]本發(fā)明示例的CAN螺線管滑閥(CS)是將若干種技術(shù)組合成一種裝置，使得該裝置能夠:
[0061]-基于來自主控制器的CAN信號自控制其自身的壓力輸出；
[0062]-針對磨損的自補(bǔ)償；
[0063]-針對環(huán)境狀況(即溫度、壓力、流體粘度、漏泄等)改變的自補(bǔ)償；以及
[0064]-能夠通過簡單編程根據(jù)客戶需求來普通化和校準(zhǔn)。
[0065]在設(shè)計的一個變體中，CS包括具有產(chǎn)生變化的壓力輸出的能力的螺線管滑閥，其中壓力傳感器集成到控制口 ；和小型機(jī)載控制器，其被供應(yīng)電力和來自主控制器的CAN信號，并能夠驅(qū)動螺線管滑閥以獨立于磨損、漏泄、溫度和入口壓力來實現(xiàn)期望的壓力輸出以實現(xiàn)期望的結(jié)果。
[0066]在設(shè)計的另一變體中，CS包括具有產(chǎn)生變化的流量輸出的能力的螺線管滑閥，其中流量傳感器集成到控制口 ；和小型機(jī)載控制器，其被供應(yīng)電力和來自主控制器的CAN信號，并能夠驅(qū)動螺線管滑閥以獨立于磨損、漏泄、溫度和入口壓力來實現(xiàn)期望的流量輸出或速度以實現(xiàn)期望的結(jié)果。
[0067]在設(shè)計的另一變體中，CS包括具有產(chǎn)生變化的流量輸出的能力的螺線管滑閥，其中溫度傳感器集成到控制口 ；和小型機(jī)載控制器，其被供應(yīng)電力和來自主控制器的CAN信號，并能夠驅(qū)動螺線管滑閥以獨立于磨損、漏泄、溫度和入口壓力來實現(xiàn)期望的溫度以實現(xiàn)期望的結(jié)果(即，冷卻劑控制閥)。
[0068]在設(shè)計的又一變體中，CS包括具有產(chǎn)生變化的流量輸出的能力的螺線管滑閥，其中集成測量發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的速度傳感器；和小型機(jī)載控制器，其被供應(yīng)電力和來自主控制器的CAN信號，并能夠驅(qū)動螺線管滑閥以獨立于磨損、漏泄、溫度和入口壓力來實現(xiàn)期望的轉(zhuǎn)速輸出以實現(xiàn)期望的結(jié)果。
[0069]在設(shè)計的再一變體中，CS包括具有產(chǎn)生位置控制的能力的致動器馬達(dá)，位置傳感器集成到輸出端上；和小型機(jī)載控制器，其被供應(yīng)電力和來自主控制器的CAN信號，并能夠驅(qū)動致動器以獨立于磨損、漏泄、溫度和電壓供電來實現(xiàn)期望的位置。
[0070]CS控制器被連接到電源并可經(jīng)由作為分離線的CAN互連到主控制器，或也可經(jīng)由例如電力線上的CAN、無線電鏈路、藍(lán)牙或以其他方式被鏈接。CS也可使用已經(jīng)在CAN上存在的其他傳感器以實現(xiàn)期望的結(jié)果并監(jiān)控其性能。
[0071 ] CS在其壽命期針對磨損自動調(diào)整其自身并且調(diào)整其自身以適應(yīng)其環(huán)境。
[0072]CS能夠被“標(biāo)記”以具有區(qū)分?jǐn)?shù)字或標(biāo)識符，使得許多相同類型的螺線管能夠用于相同的CAN線，其中僅標(biāo)識符不同，使得每個螺線管具有其唯一的標(biāo)識(ID)地址，使得當(dāng)CAN請求壓力改變時，其能夠單獨詢問每個螺線管以根據(jù)請求以及當(dāng)被請求時執(zhí)行改變。
[0073]使用CS控制壓力的示例，提供以下步驟:
[0074](i)在交通工具中接通點火并且起動發(fā)動機(jī)
[0075](ii)驅(qū)動器嚙合驅(qū)動齒輪
[0076](iii)主控制器經(jīng)由CAN發(fā)送信號至螺線管，該信號請求隨時間推移的壓力坡升(ramp up)，以實現(xiàn)在變速器中平滑的接合驅(qū)動齒輪
[0077](iv)螺線管自身根據(jù)指示以期望的增大速率調(diào)節(jié)壓力，從而針對磨損、漏泄和溫度補(bǔ)償以實現(xiàn)期望的壓力變化速率
[0078](V) —旦完成功能，則螺線管在CAN上發(fā)送信號至主控制器，以確認(rèn)所請求的功能已執(zhí)行，或螺線管未能完成任務(wù)和原因，例如壓力過低、壓力過高等(錯誤消息，進(jìn)而主控制器采取故障安全模式)
[0079]本發(fā)明的變體包括但不限于:
[0080](a)具有集成的速度傳感器和控制器的用于內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的怠速空氣控制螺線管，其將調(diào)整到怠速下的發(fā)動機(jī)的放氣旁路，以在CAN上的發(fā)動機(jī)ECU的請求下控制怠速。怠速空氣控制螺線管將自動調(diào)整空氣流以基于其自身集成的速度傳感器實現(xiàn)期望的發(fā)動機(jī)怠速。
[0081](b)中心中性邏輯控制螺線管，其在工業(yè)/采礦機(jī)器中控制液壓油，在工業(yè)/采礦機(jī)器中集成的傳感器和控制器將執(zhí)行雙重目的，該雙重目的是向經(jīng)由CAN引導(dǎo)的(在左邊或在右邊)的正確的壓力口提供控制壓力，并且如果已實現(xiàn)不正確的壓力，或如果存在螺線管控制器沒有請求的由進(jìn)入控制電路的漏泄導(dǎo)致的壓力，則將信息反饋到主機(jī)器控制單元，因此能夠?qū)崿F(xiàn)由意外的/未命令的動作引起的機(jī)器的安全關(guān)閉。
[0082](C)任何裝置，其需要經(jīng)由向裝置供應(yīng)電流或電壓來正?？刂频牧髁靠刂啤⑺俣瓤刂苹蛭恢每刂?，以實現(xiàn)控制，進(jìn)而通過使用集成的傳感器和本地控制，所導(dǎo)致的反饋不在裝置自身處被監(jiān)控和修正。
[0083]在本說明書中，對任何先前公開(或從先前公開所得的信息)或已知的任何事物的參考不是并且不應(yīng)被認(rèn)為是先前公開(或從先前公開所得的信息)或已知事物形成本說明書努力所涉及的領(lǐng)域中普遍的公知常識的一部分的認(rèn)可或承認(rèn)或任何形式的建議。
[0084]貫穿本說明書和附隨權(quán)利要求，除上下文以其他方式需要之外，否則詞語“包括”和變體諸如“包含”應(yīng)理解成意味著包括所陳述的整體或步驟，或整體或步驟的集合，但不排除任何其他整體或步驟，或整體或步驟的集合。
【權(quán)利要求】
1.一種螺線管裝置，其包括用于更改所述螺線管裝置的輸出壓力的壓力更改工具；和用于向所述壓力更改工具提供致動信號的致動器，其中所述螺線管裝置進(jìn)一步包括經(jīng)布置感測所述螺線管裝置的控制值的傳感器；和控制器，其接收請求并且經(jīng)布置利用來自所述傳感器的反饋來控制到所述致動器的電力輸送，直到所述控制值符合所述請求。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺線管裝置，其中所述螺線管裝置是包括具有套筒的滑閥的螺線管滑閥，所述套筒提供有供應(yīng)口、控制口和支撐在所述套筒中用于所述套筒內(nèi)軸向位移的線軸；和用于在第一軸向上向所述線軸提供軸向驅(qū)動力的電磁致動器；其中所述螺線管滑閥進(jìn)一步包括經(jīng)布置感測所述滑閥的控制值的傳感器；和控制器，其接收請求并且經(jīng)布置利用來自所述傳感器的反饋來控制到所述電磁致動器的電力輸送，直到所述控制值符合所述請求。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的螺線管滑閥，其中所述傳感器是壓力傳感器，所述供應(yīng)口是供壓口，所述控制口是控壓口，所述控制值是控制壓力，所述請求是以壓力請求的形式，并且所述控制器利用來自所述壓力傳感器的反饋來控制到所述電磁致動器的電力輸送，直到所述控制壓力符合所述壓力請求。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的螺線管滑閥，其中所述控制器是以控制電路的形式。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的螺線管滑閥，其中所述控制電路經(jīng)布置從通信網(wǎng)絡(luò)接收所述壓力請求。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的螺線管滑閥，其中所述通信網(wǎng)絡(luò)是控制器域網(wǎng)絡(luò)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3至權(quán)利要求6中任一項所述的螺線管滑閥，其中所述壓力傳感器經(jīng)布置在所述套筒內(nèi)的位置處感測所述滑閥的所述控制壓力。
8.根據(jù)權(quán)利要求3至權(quán)利要求7中任一項所述的螺線管滑閥，其中所述控制器經(jīng)布置自適應(yīng)地獲知與所感測的壓力有關(guān)的提供至所述電磁致動器的電流，使得所述螺線管滑閥自補(bǔ)償。
9.根據(jù)權(quán)利要求3至權(quán)利要求8中任一項所述的螺線管滑閥，其中所述控制器相對于所述套管被安裝。
10.根據(jù)權(quán)利要求3至權(quán)利要求9中任一項所述的螺線管滑閥，其中包括所述壓力傳感器和控制器的所述螺線管滑閥作為單一模塊而被提供。
11.根據(jù)權(quán)利要求3至權(quán)利要求10中任一項所述的螺線管滑閥，其中所述螺線管滑閥進(jìn)一步包括排放口，所述線軸具有用于打開/關(guān)閉所述供壓口的第一活塞和用于打開/關(guān)閉所述排放口的第二活塞，所述第一活塞具有第一臺面，所述第二活塞具有第二臺面，其中所述第一活塞具有比所述第二活塞更大的與所述控壓口流體連通的活塞面表面積。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的螺線管滑閥，其中所述第一活塞具有與所述控壓口流體連通的一個活塞面(b)和與反饋孔口流體連通的相對活塞面(a)，所述活塞面(b)經(jīng)布置使得抵靠所述一個活塞面的流體的力在離開所述電磁致動器的軸向上作用在所述線軸上，并且所述相對活塞面(a)經(jīng)布置使得抵靠所述相對活塞面的流體的力在朝向所述電磁致動器的軸向上作用在所述線軸上。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的螺線管滑閥，其中所述反饋孔口在與所述控壓口相同的控制壓力下供應(yīng)流體。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的螺線管滑閥，其中所述反饋孔口與所述控壓口流體連通。
15.根據(jù)權(quán)利要求11至權(quán)利要求14中任一項所述的螺線管滑閥，其中與所述控壓口流體連通的所述第二活塞的面(c)經(jīng)布置使得抵靠所述面的流體的力在朝向所述電磁致動器的軸向上作用在所述線軸上。
16.根據(jù)權(quán)利要求11至權(quán)利要求14中任一項所述的螺線管滑閥，其中由于所述第一活塞的相等且相對的面表面積，因此所述線軸經(jīng)布置使得來自抵靠所述線軸的活塞面的流體在所述線軸上的合力獨立于所述第一活塞的橫向范圍。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的螺線管滑閥，其中所述第一活塞是圓柱形的，并且來自抵靠所述線軸的活塞面的流體在所述線軸上的所述合力獨立于所述第一活塞的外直徑。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或權(quán)利要求17所述的螺線管滑閥，其中所述線軸經(jīng)布置使得來自抵靠所述線軸的活塞面的流體在所述線軸上的所述合力由以下等式給出: 合力=A+C-B, 其中A、B和C分別是作用在面a、b和c上的所述流體力。
19.根據(jù)權(quán)利要求11至權(quán)利要求18中任一項所述的螺線管滑閥，其中所述第一活塞具有比所述第二活塞較大的直徑。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的螺線管滑閥，其中由于所述第一活塞的所述較大的直徑，因此所述閥具有從所述供壓口到所述控壓口的相對高的流量和從所述控壓口到所述排放口的相對低的流量。
21.根據(jù)權(quán)利要求14所述的螺線管滑閥，或當(dāng)權(quán)利要求15至權(quán)利要求20中的任一項從屬于權(quán)利要求14時，根據(jù)權(quán)利要求15至權(quán)利要求20中任一項所述的螺線管滑閥，其中所述孔口形成為延伸通過所述第一活塞從而與所述控壓口連通的管道。
22.—系列螺線管滑閥，其中的每個均是根據(jù)權(quán)利要求11至權(quán)利要求21中任一項所述的螺線管滑閥，其中所述螺線管滑閥的每個均具有不同的第一活塞直徑對第二活塞直徑的比率，從而提供不同的加壓能力，并且其中所述螺線管滑閥的每個均具有一個相同的電磁致動器。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的一系列螺線管滑閥，其中所述螺線管滑閥的每個均具有不同的第一活塞直徑和所述相同的第二活塞直徑。
24.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺線管裝置，其中所述傳感器包括以下傳感器類型中的一個或多個: 流量傳感器，其具有以控制流量值形式的所述控制值和以流量請求形式的所述請求； 溫度傳感器，其具有以控制溫度值形式的所述控制值和以溫度請求形式的所述請求； 速度傳感器，其具有以控制速度值形式的所述控制值和以速度請求形式的所述請求； 和位置傳感器，其具有以控制位置值形式的所述控制值和以位置請求形式的所述請求。
25.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺線管裝置，其中所述控制器經(jīng)布置從以下通信類型中的一個或多個接收所述壓力請求:CAN、電力線上的CAN、無線電鏈路或藍(lán)牙。
26.根據(jù)權(quán)利要求6所述的螺線管滑閥，其中所述螺線管滑閥經(jīng)布置使用已經(jīng)存在于所述通信網(wǎng)絡(luò)上的其他傳感器。
27.根據(jù)權(quán)利要求6所述的螺線管滑閥，其中在所述通信網(wǎng)絡(luò)中存在若干類似的螺線管滑閥，并且每個螺線管滑閥具有唯一標(biāo)識符以使得所述螺線管滑閥能夠單獨操作。
28.—種參考附圖基本上如上文描述的螺線管滑閥。
【文檔編號】F16K31/66GK104428569SQ201380027687
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月27日
【發(fā)明者】R·T·塔姆巴 申請人:Brt控股有限公司