具有传感器的螺线管装置.pdf

摘要
申请专利号：	CN201380027687.1	申请日：	2013.02.28
公开号：	CN104428569A	公开日：	2015.03.18
当前法律状态：	授权	有效性：	有权
法律详情：	授权\|\|\|实质审查的生效IPC(主分类):F16K31/06申请日:20130228\|\|\|公开
IPC分类号：	F16K31/06; F16K31/66; H01F7/08; H01F7/18	主分类号：	F16K31/06
申请人：	BRT控股有限公司
发明人：	R·T·塔姆巴
地址：	澳大利亚新南威尔士州
优先权：	2012901235 2012.03.27 AU
专利代理机构：	北京纪凯知识产权代理有限公司11245	代理人：	赵蓉民
PDF下载：	PDF下载

内容摘要

一种螺线管装置，包括用于更改螺线管装置的输出压力的压力更改工具；和用于向所述压力更改工具提供致动信号的致动器；其中螺线管装置进一步包括经布置感测螺线管装置控制值的传感器；和控制器，其接收请求并且经布置利用来自传感器的反馈来控制到致动器的电力输送直到控制值符合请求。

权利要求书

权利要求书
1.  一种螺线管装置，其包括用于更改所述螺线管装置的输出压力的压力更改工具；和用于向所述压力更改工具提供致动信号的致动器，其中所述螺线管装置进一步包括经布置感测所述螺线管装置的控制值的传感器；和控制器，其接收请求并且经布置利用来自所述传感器的反馈来控制到所述致动器的电力输送，直到所述控制值符合所述请求。

2.  根据权利要求1所述的螺线管装置，其中所述螺线管装置是包括具有套筒的滑阀的螺线管滑阀，所述套筒提供有供应口、控制口和支撑在所述套筒中用于所述套筒内轴向位移的线轴；和用于在第一轴向上向所述线轴提供轴向驱动力的电磁致动器；其中所述螺线管滑阀进一步包括经布置感测所述滑阀的控制值的传感器；和控制器，其接收请求并且经布置利用来自所述传感器的反馈来控制到所述电磁致动器的电力输送，直到所述控制值符合所述请求。

3.  根据权利要求2所述的螺线管滑阀，其中所述传感器是压力传感器，所述供应口是供压口，所述控制口是控压口，所述控制值是控制压力，所述请求是以压力请求的形式，并且所述控制器利用来自所述压力传感器的反馈来控制到所述电磁致动器的电力输送，直到所述控制压力符合所述压力请求。

4.  根据权利要求3所述的螺线管滑阀，其中所述控制器是以控制电路的形式。

5.  根据权利要求4所述的螺线管滑阀，其中所述控制电路经布置从通信网络接收所述压力请求。

6.  根据权利要求5所述的螺线管滑阀，其中所述通信网络是控制器域网络。

7.  根据权利要求3至权利要求6中任一项所述的螺线管滑阀，其中所述压力传感器经布置在所述套筒内的位置处感测所述滑阀的所述控制压力。

8.  根据权利要求3至权利要求7中任一项所述的螺线管滑阀，其中所述控制器经布置自适应地获知与所感测的压力有关的提供至所述电磁致动器的电流，使得所述螺线管滑阀自补偿。

9.  根据权利要求3至权利要求8中任一项所述的螺线管滑阀，其中所述控制器相对于所述套管被安装。

10.  根据权利要求3至权利要求9中任一项所述的螺线管滑阀，其中包括所述压力传感器和控制器的所述螺线管滑阀作为单一模块而被提供。

11.  根据权利要求3至权利要求10中任一项所述的螺线管滑阀，其中所述螺线管滑阀进一步包括排放口，所述线轴具有用于打开/关闭所述供压口的第一活塞和用于打开/关闭所述排放口的第二活塞，所述第一活塞具有第一台面，所述第二活塞具有第二台面，其中所述第一活塞具有比所述第二活塞更大的与所述控压口流体连通的活塞面表面积。

12.  根据权利要求11所述的螺线管滑阀，其中所述第一活塞具有与所述控压口流体连通的一个活塞面(b)和与反馈孔口流体连通的相对活塞面(a)，所述活塞面(b)经布置使得抵靠所述一个活塞面的流体的力在离开所述电磁致动器的轴向上作用在所述线轴上，并且所述相对活塞面(a)经布置使得抵靠所述相对活塞面的流体的力在朝向所述电磁致动器的轴向上作用在所述线轴上。

13.  根据权利要求12所述的螺线管滑阀，其中所述反馈孔口在与所述控压口相同的控制压力下供应流体。

14.  根据权利要求13所述的螺线管滑阀，其中所述反馈孔口与所述控压口流体连通。

15.  根据权利要求11至权利要求14中任一项所述的螺线管滑阀，其中与所述控压口流体连通的所述第二活塞的面(c)经布置使得抵靠所述面的流体的力在朝向所述电磁致动器的轴向上作用在所述线轴上。

16.  根据权利要求11至权利要求14中任一项所述的螺线管滑阀，其中由于所述第一活塞的相等且相对的面表面积，因此所述线轴经布置使得来自抵靠所述线轴的活塞面的流体在所述线轴上的合力独立于所述第一活塞的横向范围。

17.  根据权利要求14所述的螺线管滑阀，其中所述第一活塞是圆柱形的，并且来自抵靠所述线轴的活塞面的流体在所述线轴上的所述合力独立于所述第一活塞的外直径。

18.  根据权利要求16或权利要求17所述的螺线管滑阀，其中所述线轴经布置使得来自抵靠所述线轴的活塞面的流体在所述线轴上的所述合力由以下等式给出：
合力＝A+C-B，
其中A、B和C分别是作用在面a、b和c上的所述流体力。

19.  根据权利要求11至权利要求18中任一项所述的螺线管滑阀，其中所述第一活塞具有比所述第二活塞较大的直径。

20.  根据权利要求19所述的螺线管滑阀，其中由于所述第一活塞的所述较大的直径，因此所述阀具有从所述供压口到所述控压口的相对高的流量和从所述控压口到所述排放口的相对低的流量。

21.  根据权利要求14所述的螺线管滑阀，或当权利要求15至权利要求20中的任一项从属于权利要求14时，根据权利要求15至权利要求20中任一项所述的螺线管滑阀，其中所述孔口形成为延伸通过所述第一活塞从而与所述控压口连通的管道。

22.  一系列螺线管滑阀，其中的每个均是根据权利要求11至权利要求21中任一项所述的螺线管滑阀，其中所述螺线管滑阀的每个均具有不同的第一活塞直径对第二活塞直径的比率，从而提供不同的加压能力，并且其中所述螺线管滑阀的每个均具有一个相同的电磁致动器。

23.  根据权利要求22所述的一系列螺线管滑阀，其中所述螺线管滑阀的每个均具有不同的第一活塞直径和所述相同的第二活塞直径。

24.  根据权利要求1所述的螺线管装置，其中所述传感器包括以下传感器类型中的一个或多个：
流量传感器，其具有以控制流量值形式的所述控制值和以流量请求形式的所述请求；
温度传感器，其具有以控制温度值形式的所述控制值和以温度请求形式的所述请求；
速度传感器，其具有以控制速度值形式的所述控制值和以速度请求形式的所述请求；
和位置传感器，其具有以控制位置值形式的所述控制值和以位置请求形式的所述请求。

25.  根据权利要求1所述的螺线管装置，其中所述控制器经布置从以下通信类型中的一个或多个接收所述压力请求：CAN、电力线上的CAN、无线电链路或蓝牙。

26.  根据权利要求6所述的螺线管滑阀，其中所述螺线管滑阀经布置使用已经存在于所述通信网络上的其他传感器。

27.  根据权利要求6所述的螺线管滑阀，其中在所述通信网络中存在若干类似的螺线管滑阀，并且每个螺线管滑阀具有唯一标识符以使得所述螺线管滑阀能够单独操作。

28.  一种参考附图基本上如上文描述的螺线管滑阀。

说明书

说明书具有传感器的螺线管装置
技术领域
本发明涉及螺线管装置，并且更具体涉及但不仅仅涉及具有集成压力传感器的螺线管滑阀(solenoid spool valve)，当螺线管滑阀用在交通工具或系统的通信网络中时，提供改进的性能特性。
背景技术
现代交通工具通常具有用于各种子系统的大量电子控制单元(ECU)。最大处理器通常是发动机控制单元，然而其他ECU用于控制交通工具中其他装置，诸如变速器、气囊、防锁制动系统、巡航控制、电动助力转向、音频系统、窗口、门、后视镜调整、电池和用于混合动力/电动车的再充电系统等。这些中的一些形成独立子系统，但是其他之间的通信是必需的。子系统可需要控制致动器或从传感器接收反馈。控制器域网络(CAN)是标准交通工具总线或经设计以符合该需要的通信网络。
申请人意识到现有系统在液压回路上的别处具有用于感测由螺线管阀传输的压力的传感器。申请人已确定至少在涉及性能和维护的范围内此类系统可以被改进。
申请人还确认当前设计的高流量螺线管具有相等面积的线轴(spool)，意味着线轴的台面(即land，或称为刀棱面)具有相同外部尺寸，通常是外直径，从而导致用于响应抵靠台面的流体压力而驱动线轴的具有相同表面积的台面。增加从当前设计的螺线管滑阀获得的压力需要增大线轴直径。随着线轴上每个台面的直径增大，抵靠螺线管滑阀的隔膜的力就增大，从而需要增大电磁致动器的磁(线圈)大小。申请人确定期望消除随着螺线管滑阀的加压能力而增大磁(线圈)大小的必要性。
此外，申请人还确认根据当前实际增大线轴上所有台面的直径通常增大螺线管滑阀的排放口的漏泄，从而需要较大的泵来补偿漏泄。
本发明的示例寻求解决或至少改善先前螺线管滑阀的一个或多个缺点。
发明内容
根据本发明，提供一种螺线管装置，其包括用于更改螺线管装置的输出压力的压力更改工具；和用于向所述压力更改工具提供致动信号的致动器；其中螺线管装置进一步包括经布置感测螺线管装置的控制值的传感器；和控制器，其接收请求并且经布置以利用来自传感器的反馈来控制到致动器的电力输送直到控制值符合请求。
优选地，螺线管装置是包括具有套筒的滑阀的螺线管滑阀，该套筒提供有供应口、控制口和支撑在套筒中用于套筒内轴向位移的线轴；和用于在第一轴向上向所述线轴提供轴向驱动力的电磁致动器；其中螺线管滑阀进一步包括经布置感测滑阀的控制值的传感器；和控制器，其接收请求并且经布置以利用来自传感器的反馈来控制到电磁致动器的电力输送直到控制值符合请求。
更优选地，传感器是压力传感器，供应口是供压口，控制口是控压口，控制值是控制压力，请求是以压力请求的形式，并且控制器利用来自压力传感器的反馈来控制到电磁致动器的电力输送，直到控制压力符合压力请求。
优选地，控制器是以控制电路的形式。更优选地，控制电路经布置从通信网络接收压力请求。甚至更优选地，通信网络是控制器域网络。
优选地，压力传感器经布置在套筒内的位置处感测滑阀的控制压力。
以优选的形式，控制器经布置自适应地获知关于所感测的压力向电磁致动器提供的电流，使得螺线管滑阀自补偿。
优选地，控制器相对于套筒被安装。
优选的是包括压力传感器和控制器的螺线管滑阀作为单一模块而提供。
优选地，螺线管滑阀进一步包括排放口，线轴具有用于打开/关闭供压口的第一活塞和用于打开/关闭排放口的第二活塞，该第一活塞具有第一台肩，该第二活塞具有第二台肩，其中第一活塞具有比第二活塞更大的与控压口流体连通的活塞面表面积。
优选地，第一活塞具有与控压口流体连通的一个活塞面(b)和与反馈孔口流体连通的相对活塞面(a)，该活塞面(b)经布置使得抵靠所述一个活塞面的流体的力在离开电磁致动器的轴向上作用在线轴上，并且该相对活塞面(a)经布置使得抵靠所述相对活塞面的流体的力在朝向电磁致动器的轴向上作用在线轴上。
更优选地，反馈孔口在与控压口相同的控制压力下供应流体。甚至更优选地，反馈孔口与控压口流体连通。在一个示例中，孔口形成为延伸通过第一活塞从而与控压口连通的管道。
优选地，与控压口流体连通的第二活塞的面(c)经布置使得抵靠所述面的流体的力在朝向电磁致动器的轴向上作用在线轴上。
优选地，由于第一活塞的相等且相对的面表面积，因此线轴经布置使得来自抵靠线轴的活塞面的流体在线轴上的合力独立于第一活塞的横向范围。更优选地，第一活塞是圆柱形的，并且来自抵靠线轴的活塞面的流体在线轴上的合力独立于第一活塞的外直径。
优选地，线轴经布置使得来自抵靠线轴的活塞面的流体在线轴上的合力由以下等式给出：
合力＝A+C-B，其中A、B和C分别是作用在面a、b和c上的流体力。
以优选的形式，第一活塞具有比第二活塞更大的直径。更优选地，由于第一活塞的较大直径，因此阀具有从供压口到控压口的相对高的流量，以及从控压口到排放口的相对低的流量。
根据本发明的另一方面，提供一系列螺线管滑阀，其中每个如上描述，其中螺线管滑阀的每个都具有不同的第一活塞直径对第二活塞直径的比率，从而提供不同的加压能力，并且其中螺线管滑阀的每个都具有一个相同的电磁致动器。
在一个具体的示例中，螺线管滑阀的每个都具有不同的第一活塞直径和相同的第二活塞直径。
然而，本领域的技术人员能够认识到在此描述的技术不需要受限于具有滑阀的螺线管，并且能够结合到其他螺线管类型，该其他螺线管类型能够通过其他控制手段(例如通过从控制室控制油排放、由受控源即孔口以受控方式馈送)更改压力，因此实现压力控制。在此情况下，压力传感器和控制的整合是从该目前非自调节系统/螺线管输出的可重复压力的关键。
附图说明
仅通过非限制示例的方式，参考附图描述本发明，其中：
图1是根据本发明的示例的具有压力传感器的螺线管滑阀；
图2(a)是根据第一示例的螺线管滑阀的图示剖面图；
图2(b)是根据第二示例的螺线管滑阀的图示剖面图；
图2(c)是根据第三示例的螺线管滑阀的图示剖面图；
图2(d)是根据第四示例的螺线管滑阀的图示剖面图；
图3示出与图2(a)至图2(d)所示相同或相似的螺线管滑阀的线轴的细节；
图4是根据本发明的结合螺线管滑阀的示例系统的图示视图；
图5是根据本发明的结合多个螺线管滑阀的另一示例系统的图示视图；以及
图6是示出具有一系列可能的CAN节点的机载控制器的图示。
具体实施方式
参考附图的图1，提供一种用于从系统供压向目标(例如摩擦离合器)供应变化的压力的螺线管滑阀10。螺线管滑阀10有利地提供有压力传感器46和控制器48，以在通信网络(诸如控制器域网络(CAN))中使用时实现改善的性能/方便性。
更具体地，申请人已经确定现有系统通常在液压回路上的别处使用与螺线管滑阀分离的传感器。申请人已经确定此类布置是不利的，特别是在其涉及重建和维护时。具体地，当现有系统向螺线管滑阀供应电流并使用外部压力传感器感测由螺线管滑阀获得的压力时，由于螺线管滑阀的磨损可随时间恶化并改变其特性，因此与螺线管滑阀分离的系统部件可必须适应该磨损。然后，当用新的螺线管滑阀替换螺线管滑阀时，系统的剩余部分必须重新获知以调节具有与被替换的螺线管滑阀不同的特性的新的螺线管滑阀。申请人已经确定提供具有其自己的压力传感器和控制器的螺线管滑阀，使得螺线管滑阀被发送压力请求而不是如现有系统中典型的电流，这一点是有利的。这样，螺线管滑阀外部的系统部件不需要补偿依靠螺线管滑阀自补偿的能力而内部处理的螺线管滑阀的特性的变化。压力传感器46在螺线管滑阀10的控制压力电路中，并且存在源自CAN的馈送，使得可以在信号源(即，在螺线管内)处请求并控制输入压力。压力信号从压力传感器46反馈到螺线管控制器48。
更具体地，螺线管滑阀10包括具有套筒14的滑阀12，该套筒14提供有供压口16、控压口18以及在套筒14中支撑用于套筒14内轴向位移的线轴22。螺线管滑阀10也包括用于在离开电磁致动器24的第一轴向上向线轴22提供轴向驱动力，以便操作滑阀12的电磁致动器24。螺线管滑阀10进一步包括经布置感测滑阀12的控制压力的压力传感器46；以及控制器48，其接收压力请求并且经布置以利用来自压力传感器46的反馈来控制到电磁致动器24的电力输送，以符合压力请求。
控制器48可经由通信工具(例如通信线50)从通信网络接收压力请求。相似地，压力传感器46可经由通信线52与控制器48通信地耦合。图1所示的控制器48经由电力线54向电磁致动器24供电。然而，因为CAN信号在电力线的顶部上被“注入”，所以该布置的替代方案能够是电力线和CAN线的组合，因此仅需要两条线连接到螺线管组件。
在所示的示例中，压力传感器46位于接近滑阀12的镗孔的套筒14的腔中，以便在与控压口18连通的控制压力电路中感测流体(气体或液体)的压力。控制器48相对于套筒14被安装，并可经布置自适应地获知与由压力传感器46感测的压力有关的向电磁致动器24提供的电流，使得螺线管滑阀10自补偿。
有利地，当包括压力传感器46和控制器48的螺线管滑阀10作为单一模块而被提供时，由于其执行其自己的将所期望压力转换成电磁致动器24的电力需求时，因此整个模块能够在其寿命结束被更换，而没有对外部控制器来适应新单元的任何需要。
在图1所示的示例中，螺线管滑阀12是两台面高流量螺线管滑阀，其使得能够使用较高的控制压力而不需要对应地较大的电磁致动器。相似的螺线管滑阀在图2(a)中示出并且在下面描述。在随后的附图中，存在可替换螺线管滑阀12的示出示例，螺线管滑阀12也可以经适配以图1所示的方式包括压力传感器46和控制器48以便体现本发明的可替换配置。
参考图2(a)，示出用于从系统供压向目标(例如摩擦离合器)供应变化的压力的螺线管滑阀10。所示的螺线管滑阀10具有线轴的增大的供压直径，而使得线轴的受调节压力端处在原直径。依靠该配置，在阀10的隔膜上的合力独立于增大的供压直径。
更具体地，螺线管滑阀10包括具有套筒14的滑阀12，该套筒14提供有供压口16、控压口18、排放口20以及在套筒14中支撑用于套筒14内轴向位移的线轴22。螺线管滑阀10也包括用于在离开电磁致动器24的第一轴向上向线轴22提供轴向驱动力，以便操作滑阀12的电磁致动器24。线轴22具有用于打开/关闭供压口16的第一活塞26和用于打开/关闭排放口20的第二活塞30，该第一活塞26具有第一台面28，该第二活塞30具有第二台面32。第一活塞26具有比第二活塞30更大的与控压口18流体连通的活塞面表面积34。
第一活塞26具有与控压口18流体连通的一个活塞面(b)，该活塞面(b)经布置使得抵靠面(b)的流体的力在离开电磁致动器24的轴向上作用在线轴22上。第一活塞26还具有与反馈孔口36流体连通的相对活塞面(a)，该活塞面(a)经布置使得抵靠相对活塞面(a)的流体的力在朝向电磁致动器24的轴向上作用在线轴22上。反馈孔口36在与控压口18相同的控制压力下供应流体。在图2(a)所示的示例中，反馈孔口36在套筒14中形成以便在控制压力下向第一活塞26的活塞面(a)提供流体。
图2(b)至图2(d)示出根据本发明的另一些示例的螺线管滑阀10的可替换配置。更具体地，参考图2(b)，在该示例中所示的螺线管滑阀10相似于图2(a)所示的示例，除了反馈孔口36位于滑阀12的末端中而不是位于套筒14的侧壁中之外。参考图2(c)所示的示例，反馈孔口36在套筒14的侧壁中(以相似于图2(a)中的方式)提供，然而该示例区别在于套筒14是非圆形的，与图2(a)、图2(b)和图2(d)中的示例相反。通过图2(c)中套筒14的剖面描绘，这是明显的，其中套筒14在线轴22下面比其在线轴22上面延伸到更大的程度。
图2(d)所示的螺线管滑阀10具有反馈孔口36，其形成为延伸通过第一活塞26从而与控压口18连通的管道38。同样，图2(d)所示的示例将阻尼器40结合为螺线管滑阀10的一部分。正如可见，由于图2(a)至图2(d)所示的螺线管滑阀10的全部四个版本使用一个相同的电磁致动器24，因此磁体42的尺寸对于该四个版本是相同的或通用的。
在图2(a)至图2(d)所示的螺线管滑阀10的每个中，与控压口18流体连通的第二活塞30的面(c)经布置使得抵靠该面(c)的流体的力在朝向电磁致动器24的轴向上作用在线轴22上。
参考图3，线轴22经布置使得对于滑阀的任何静止位置(包括如所示的当螺线管滑阀10的供压口16关闭时)，来自抵靠线轴22的活塞面的流体在线轴22上的合力独立于第一活塞26的横向范围。该独立由第一活塞26的使彼此有效抵消的相等且相对的面表面积而引起。在第一活塞26是圆柱形的情况下，来自抵靠线轴22的活塞面的流体在线轴22上的合力独立于第一活塞26的外直径。关于图3所示的注记，来自抵靠线轴22的活塞面的流体在线轴22上的合力由以下等式给出：
合力＝A+C-B，其中A、B和C分别是作用在面(a)、面(b)和面(c)上的流体力。
这样，由六个最外面的箭头表示的表面(a)的环状部分上的力A抵消了由六个箭头表示的在表面(b)上的力B，使得合力确实地独立于第一活塞26的外直径。
在线轴是圆柱形的情况下，第一活塞26具有比第二活塞30更大的直径，使得第一活塞26具有比第二活塞30更大的与控压口18流体连通的活塞面表面积。由于第一活塞26的较大直径，因此阀10具有从供压口16到控压口18的相对高的流量，以及从控压口18到排放口20的相对低的流量。由于从控压口18到排放口20的相对低的流量将最小化漏泄，使得可以使用较小的泵，因此这是期望的。
有利地，增大第一活塞26的直径的能力使得能够使用较高的控制压力，从而帮助调节较高的压力并且促进螺线管滑阀10的快速动作。同样，由于磁体42的大小独立于流动面积设计，因此能够通过使第一活塞26的直径变化，并且在压力/流量变化之间维持相同的线圈/磁芯大小，来调整压力。这可以在与其他高流量螺线管比较时帮助维持总体的短长度，并且使用相同的或通用的磁体线圈/磁芯以及主体促进螺线管设计族的提供。
通过与线轴22的最大面积协作地定位，可调谐的反馈孔口36可以具有最大化的效果。
螺线管滑阀10可具有填充罐，进而可在电磁致动器内提供油以改变螺线管滑阀10的固有频率。同样，可以安装修整螺钉44，如图2(a)至图2(d)所示。
参考图4，示出根据本发明的结合螺线管滑阀10的示例系统的图示视图。在所示的示例中，螺线管滑阀10与座椅底座/座垫56组合使用以控制座椅底座/座垫的操作。具体地，螺线管滑阀10经由机载控制器(OBC)48从传感器46接收信息。OBC通过布线被连接到主控制器58。
图5示出结合多个螺线管滑阀10的示例系统，该多个螺线管滑阀10的每个都提供有分离的OBC 48和单独的标识符，使得单独的螺线管滑阀10能够单独操作。螺线管滑阀10由通信线50连接。通信线50能够是电力线和CAN线的组合，使得CAN信号在电力线的顶部上被“注入”，因此仅需要两条线连接到每个螺线管组件。由于通信线50在连续的回路中连接到主控制器58，因此这允许从任一方向的连续电力和CAN通信，即使在线路或连接故障的情况下，因此使得系统更鲁棒并且是故障安全的。
图6示出具有能够由OBC 48用来测量响应的一系列可能的CAN节点的螺线管滑阀10的OBC 48。更具体地，该图示出能够由OBC 48用来根据由OBC 48接收的请求量类型的性质以测量响应的一些不同的传感器46。在每种情况下，传感器46经布置感测滑阀的控制值，并且OBC 48接收请求且经布置以利用来自传感器46的反馈来控制到螺线管滑阀10的电磁致动器的电力输送，直到控制值符合请求。
尽管已在上面描述本发明的各种实施例，但应理解，它们仅作为示例并且不作为限制而呈现。相关领域技术人员将明白的是，其中在形式和细节上做出各种改变而不背离本发明的精神和范围。因此，不应由上述示例性实施例中的任何来限制本发明。
本发明示例的CAN螺线管滑阀(CS)是将若干种技术组合成一种装置，使得该装置能够：
-基于来自主控制器的CAN信号自控制其自身的压力输出；
-针对磨损的自补偿；
-针对环境状况(即温度、压力、流体粘度、漏泄等)改变的自补偿；以及
-能够通过简单编程根据客户需求来普通化和校准。
在设计的一个变体中，CS包括具有产生变化的压力输出的能力的螺线管滑阀，其中压力传感器集成到控制口；和小型机载控制器，其被供应电力和来自主控制器的CAN信号，并能够驱动螺线管滑阀以独立于磨损、漏泄、温度和入口压力来实现期望的压力输出以实现期望的结果。
在设计的另一变体中，CS包括具有产生变化的流量输出的能力的螺线管滑阀，其中流量传感器集成到控制口；和小型机载控制器，其被供应电力和来自主控制器的CAN信号，并能够驱动螺线管滑阀以独立于磨损、漏泄、温度和入口压力来实现期望的流量输出或速度以实现期望的结果。
在设计的另一变体中，CS包括具有产生变化的流量输出的能力的螺线管滑阀，其中温度传感器集成到控制口；和小型机载控制器，其被供应电力和来自主控制器的CAN信号，并能够驱动螺线管滑阀以独立于磨损、漏泄、温度和入口压力来实现期望的温度以实现期望的结果(即，冷却剂控制阀)。
在设计的又一变体中，CS包括具有产生变化的流量输出的能力的螺线管滑阀，其中集成测量发动机转速的速度传感器；和小型机载控制器，其被供应电力和来自主控制器的CAN信号，并能够驱动螺线管滑阀以独立于磨损、漏泄、温度和入口压力来实现期望的转速输出以实现期望的结果。
在设计的再一变体中，CS包括具有产生位置控制的能力的致动器马达，位置传感器集成到输出端上；和小型机载控制器，其被供应电力和来自主控制器的CAN信号，并能够驱动致动器以独立于磨损、漏泄、温度和电压供电来实现期望的位置。
CS控制器被连接到电源并可经由作为分离线的CAN互连到主控制器，或也可经由例如电力线上的CAN、无线电链路、蓝牙或以其他方式被链接。CS也可使用已经在CAN上存在的其他传感器以实现期望的结果并监控其性能。
CS在其寿命期针对磨损自动调整其自身并且调整其自身以适应其环境。
CS能够被“标记”以具有区分数字或标识符，使得许多相同类型的螺线管能够用于相同的CAN线，其中仅标识符不同，使得每个螺线管具有其唯一的标识(ID)地址，使得当CAN请求压力改变时，其能够单独询问每个螺线管以根据请求以及当被请求时执行改变。
使用CS控制压力的示例，提供以下步骤：
(i)在交通工具中接通点火并且起动发动机
(ii)驱动器啮合驱动齿轮
(iii)主控制器经由CAN发送信号至螺线管，该信号请求随时间推移的压力坡升(ramp up)，以实现在变速器中平滑的接合驱动齿轮
(iv)螺线管自身根据指示以期望的增大速率调节压力，从而针对磨损、漏泄和温度补偿以实现期望的压力变化速率
(v)一旦完成功能，则螺线管在CAN上发送信号至主控制器，以确认所请求的功能已执行，或螺线管未能完成任务和原因，例如压力过低、压力过高等(错误消息，进而主控制器采取故障安全模式)
本发明的变体包括但不限于：
(a)具有集成的速度传感器和控制器的用于内燃发动机的怠速空气控制螺线管，其将调整到怠速下的发动机的放气旁路，以在CAN上的发动机ECU的请求下控制怠速。怠速空气控制螺线管将自动调整空气流以基于其自身集成的速度传感器实现期望的发动机怠速。
(b)中心中性逻辑控制螺线管，其在工业/采矿机器中控制液压油，在工业/采矿机器中集成的传感器和控制器将执行双重目的，该双重目的是向经由CAN引导的(在左边或在右边)的正确的压力口提供控制压力，并且如果已实现不正确的压力，或如果存在螺线管控制器没有请求的由进入控制电路的漏泄导致的压力，则将信息反馈到主机器控制单元，因此能够实现由意外的/未命令的动作引起的机器的安全关闭。
(c)任何装置，其需要经由向装置供应电流或电压来正常控制的流量控制、速度控制或位置控制，以实现控制，进而通过使用集成的传感器和本地控制，所导致的反馈不在装置自身处被监控和修正。
在本说明书中，对任何先前公开(或从先前公开所得的信息)或已知的任何事物的参考不是并且不应被认为是先前公开(或从先前公开所得的信息)或已知事物形成本说明书努力所涉及的领域中普遍的公知常识的一部分的认可或承认或任何形式的建议。
贯穿本说明书和附随权利要求，除上下文以其他方式需要之外，否则词语“包括”和变体诸如“包含”应理解成意味着包括所陈述的整体或步骤，或整体或步骤的集合，但不排除任何其他整体或步骤，或整体或步骤的集合。

资源描述

《具有传感器的螺线管装置.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《具有传感器的螺线管装置.pdf（16页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。

1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201380027687.1(22)申请日 2013.02.282012901235 2012.03.27 AUF16K 31/06(2006.01)F16K 31/66(2006.01)H01F 7/08(2006.01)H01F 7/18(2006.01)(71)申请人 BRT控股有限公司地址澳大利亚新南威尔士州(72)发明人 RT塔姆巴(74)专利代理机构北京纪凯知识产权代理有限公司 11245代理人赵蓉民(54) 发明名称具有传感器的螺线管装置(57) 摘要一种螺线管装置，包括用于更改螺线管装置的输出压力的压力更改工具；和用于向所。

2、述压力更改工具提供致动信号的致动器；其中螺线管装置进一步包括经布置感测螺线管装置控制值的传感器；和控制器，其接收请求并且经布置利用来自传感器的反馈来控制到致动器的电力输送直到控制值符合请求。(30)优先权数据(85)PCT国际申请进入国家阶段日2014.11.26(86)PCT国际申请的申请数据PCT/AU2013/000189 2013.02.28(87)PCT国际申请的公布数据WO2013/142893 EN 2013.10.03(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书3页说明书7页附图5页(10)申请公布号 CN 104428569 A。

3、(43)申请公布日 2015.03.18CN 104428569 A1/3页21.一种螺线管装置，其包括用于更改所述螺线管装置的输出压力的压力更改工具；和用于向所述压力更改工具提供致动信号的致动器，其中所述螺线管装置进一步包括经布置感测所述螺线管装置的控制值的传感器；和控制器，其接收请求并且经布置利用来自所述传感器的反馈来控制到所述致动器的电力输送，直到所述控制值符合所述请求。2.根据权利要求1所述的螺线管装置，其中所述螺线管装置是包括具有套筒的滑阀的螺线管滑阀，所述套筒提供有供应口、控制口和支撑在所述套筒中用于所述套筒内轴向位移的线轴；和用于在第一轴向上向所述线轴提供轴向驱动力的电磁致动器；。

4、其中所述螺线管滑阀进一步包括经布置感测所述滑阀的控制值的传感器；和控制器，其接收请求并且经布置利用来自所述传感器的反馈来控制到所述电磁致动器的电力输送，直到所述控制值符合所述请求。3.根据权利要求2所述的螺线管滑阀，其中所述传感器是压力传感器，所述供应口是供压口，所述控制口是控压口，所述控制值是控制压力，所述请求是以压力请求的形式，并且所述控制器利用来自所述压力传感器的反馈来控制到所述电磁致动器的电力输送，直到所述控制压力符合所述压力请求。4.根据权利要求3所述的螺线管滑阀，其中所述控制器是以控制电路的形式。5.根据权利要求4所述的螺线管滑阀，其中所述控制电路经布置从通信网络接收所述压力请求。。

5、6.根据权利要求5所述的螺线管滑阀，其中所述通信网络是控制器域网络。7.根据权利要求3至权利要求6中任一项所述的螺线管滑阀，其中所述压力传感器经布置在所述套筒内的位置处感测所述滑阀的所述控制压力。8.根据权利要求3至权利要求7中任一项所述的螺线管滑阀，其中所述控制器经布置自适应地获知与所感测的压力有关的提供至所述电磁致动器的电流，使得所述螺线管滑阀自补偿。9.根据权利要求3至权利要求8中任一项所述的螺线管滑阀，其中所述控制器相对于所述套管被安装。10.根据权利要求3至权利要求9中任一项所述的螺线管滑阀，其中包括所述压力传感器和控制器的所述螺线管滑阀作为单一模块而被提供。11.根据权利要求3至权。

6、利要求10中任一项所述的螺线管滑阀，其中所述螺线管滑阀进一步包括排放口，所述线轴具有用于打开/关闭所述供压口的第一活塞和用于打开/关闭所述排放口的第二活塞，所述第一活塞具有第一台面，所述第二活塞具有第二台面，其中所述第一活塞具有比所述第二活塞更大的与所述控压口流体连通的活塞面表面积。12.根据权利要求11所述的螺线管滑阀，其中所述第一活塞具有与所述控压口流体连通的一个活塞面(b)和与反馈孔口流体连通的相对活塞面(a)，所述活塞面(b)经布置使得抵靠所述一个活塞面的流体的力在离开所述电磁致动器的轴向上作用在所述线轴上，并且所述相对活塞面(a)经布置使得抵靠所述相对活塞面的流体的力在朝向所述电磁致。

7、动器的轴向上作用在所述线轴上。13.根据权利要求12所述的螺线管滑阀，其中所述反馈孔口在与所述控压口相同的控制压力下供应流体。14.根据权利要求13所述的螺线管滑阀，其中所述反馈孔口与所述控压口流体连通。权利要求书CN 104428569 A2/3页315.根据权利要求11至权利要求14中任一项所述的螺线管滑阀，其中与所述控压口流体连通的所述第二活塞的面(c)经布置使得抵靠所述面的流体的力在朝向所述电磁致动器的轴向上作用在所述线轴上。16.根据权利要求11至权利要求14中任一项所述的螺线管滑阀，其中由于所述第一活塞的相等且相对的面表面积，因此所述线轴经布置使得来自抵靠所述线轴的活塞面的。

8、流体在所述线轴上的合力独立于所述第一活塞的横向范围。17.根据权利要求14所述的螺线管滑阀，其中所述第一活塞是圆柱形的，并且来自抵靠所述线轴的活塞面的流体在所述线轴上的所述合力独立于所述第一活塞的外直径。18.根据权利要求16或权利要求17所述的螺线管滑阀，其中所述线轴经布置使得来自抵靠所述线轴的活塞面的流体在所述线轴上的所述合力由以下等式给出：合力A+C-B，其中A、B和C分别是作用在面a、b和c上的所述流体力。19.根据权利要求11至权利要求18中任一项所述的螺线管滑阀，其中所述第一活塞具有比所述第二活塞较大的直径。20.根据权利要求19所述的螺线管滑阀，其中由于所述第一活塞的所述较大的直。

9、径，因此所述阀具有从所述供压口到所述控压口的相对高的流量和从所述控压口到所述排放口的相对低的流量。21.根据权利要求14所述的螺线管滑阀，或当权利要求15至权利要求20中的任一项从属于权利要求14时，根据权利要求15至权利要求20中任一项所述的螺线管滑阀，其中所述孔口形成为延伸通过所述第一活塞从而与所述控压口连通的管道。22.一系列螺线管滑阀，其中的每个均是根据权利要求11至权利要求21中任一项所述的螺线管滑阀，其中所述螺线管滑阀的每个均具有不同的第一活塞直径对第二活塞直径的比率，从而提供不同的加压能力，并且其中所述螺线管滑阀的每个均具有一个相同的电磁致动器。23.根据权利要求22所述的一系列。

10、螺线管滑阀，其中所述螺线管滑阀的每个均具有不同的第一活塞直径和所述相同的第二活塞直径。24.根据权利要求1所述的螺线管装置，其中所述传感器包括以下传感器类型中的一个或多个：流量传感器，其具有以控制流量值形式的所述控制值和以流量请求形式的所述请求；温度传感器，其具有以控制温度值形式的所述控制值和以温度请求形式的所述请求；速度传感器，其具有以控制速度值形式的所述控制值和以速度请求形式的所述请求；和位置传感器，其具有以控制位置值形式的所述控制值和以位置请求形式的所述请求。25.根据权利要求1所述的螺线管装置，其中所述控制器经布置从以下通信类型中的一个或多个接收所述压力请求：CAN、电力线上的CAN、。

11、无线电链路或蓝牙。26.根据权利要求6所述的螺线管滑阀，其中所述螺线管滑阀经布置使用已经存在于所述通信网络上的其他传感器。27.根据权利要求6所述的螺线管滑阀，其中在所述通信网络中存在若干类似的螺线管滑阀，并且每个螺线管滑阀具有唯一标识符以使得所述螺线管滑阀能够单独操作。权利要求书CN 104428569 A3/3页428.一种参考附图基本上如上文描述的螺线管滑阀。权利要求书CN 104428569 A1/7页5具有传感器的螺线管装置技术领域0001 本发明涉及螺线管装置，并且更具体涉及但不仅仅涉及具有集成压力传感器的螺线管滑阀(solenoid spool valve)，当螺。

12、线管滑阀用在交通工具或系统的通信网络中时，提供改进的性能特性。背景技术0002 现代交通工具通常具有用于各种子系统的大量电子控制单元(ECU)。最大处理器通常是发动机控制单元，然而其他ECU用于控制交通工具中其他装置，诸如变速器、气囊、防锁制动系统、巡航控制、电动助力转向、音频系统、窗口、门、后视镜调整、电池和用于混合动力/电动车的再充电系统等。这些中的一些形成独立子系统，但是其他之间的通信是必需的。子系统可需要控制致动器或从传感器接收反馈。控制器域网络(CAN)是标准交通工具总线或经设计以符合该需要的通信网络。0003 申请人意识到现有系统在液压回路上的别处具有用于感测由螺线管阀传输的压力的。

13、传感器。申请人已确定至少在涉及性能和维护的范围内此类系统可以被改进。0004 申请人还确认当前设计的高流量螺线管具有相等面积的线轴(spool)，意味着线轴的台面(即land，或称为刀棱面)具有相同外部尺寸，通常是外直径，从而导致用于响应抵靠台面的流体压力而驱动线轴的具有相同表面积的台面。增加从当前设计的螺线管滑阀获得的压力需要增大线轴直径。随着线轴上每个台面的直径增大，抵靠螺线管滑阀的隔膜的力就增大，从而需要增大电磁致动器的磁(线圈)大小。申请人确定期望消除随着螺线管滑阀的加压能力而增大磁(线圈)大小的必要性。0005 此外，申请人还确认根据当前实际增大线轴上所有台面的直径通常增大螺线管滑阀。

14、的排放口的漏泄，从而需要较大的泵来补偿漏泄。0006 本发明的示例寻求解决或至少改善先前螺线管滑阀的一个或多个缺点。发明内容0007 根据本发明，提供一种螺线管装置，其包括用于更改螺线管装置的输出压力的压力更改工具；和用于向所述压力更改工具提供致动信号的致动器；其中螺线管装置进一步包括经布置感测螺线管装置的控制值的传感器；和控制器，其接收请求并且经布置以利用来自传感器的反馈来控制到致动器的电力输送直到控制值符合请求。0008 优选地，螺线管装置是包括具有套筒的滑阀的螺线管滑阀，该套筒提供有供应口、控制口和支撑在套筒中用于套筒内轴向位移的线轴；和用于在第一轴向上向所述线轴提供轴向驱动力的电磁致动。

15、器；其中螺线管滑阀进一步包括经布置感测滑阀的控制值的传感器；和控制器，其接收请求并且经布置以利用来自传感器的反馈来控制到电磁致动器的电力输送直到控制值符合请求。0009 更优选地，传感器是压力传感器，供应口是供压口，控制口是控压口，控制值是控制压力，请求是以压力请求的形式，并且控制器利用来自压力传感器的反馈来控制到电磁说明书CN 104428569 A2/7页6致动器的电力输送，直到控制压力符合压力请求。0010 优选地，控制器是以控制电路的形式。更优选地，控制电路经布置从通信网络接收压力请求。甚至更优选地，通信网络是控制器域网络。0011 优选地，压力传感器经布置在套筒内的位置处感测滑阀。

16、的控制压力。0012 以优选的形式，控制器经布置自适应地获知关于所感测的压力向电磁致动器提供的电流，使得螺线管滑阀自补偿。0013 优选地，控制器相对于套筒被安装。0014 优选的是包括压力传感器和控制器的螺线管滑阀作为单一模块而提供。0015 优选地，螺线管滑阀进一步包括排放口，线轴具有用于打开/关闭供压口的第一活塞和用于打开/关闭排放口的第二活塞，该第一活塞具有第一台肩，该第二活塞具有第二台肩，其中第一活塞具有比第二活塞更大的与控压口流体连通的活塞面表面积。0016 优选地，第一活塞具有与控压口流体连通的一个活塞面(b)和与反馈孔口流体连通的相对活塞面(a)，该活塞面(b)经布置使得抵靠所。

17、述一个活塞面的流体的力在离开电磁致动器的轴向上作用在线轴上，并且该相对活塞面(a)经布置使得抵靠所述相对活塞面的流体的力在朝向电磁致动器的轴向上作用在线轴上。0017 更优选地，反馈孔口在与控压口相同的控制压力下供应流体。甚至更优选地，反馈孔口与控压口流体连通。在一个示例中，孔口形成为延伸通过第一活塞从而与控压口连通的管道。0018 优选地，与控压口流体连通的第二活塞的面(c)经布置使得抵靠所述面的流体的力在朝向电磁致动器的轴向上作用在线轴上。0019 优选地，由于第一活塞的相等且相对的面表面积，因此线轴经布置使得来自抵靠线轴的活塞面的流体在线轴上的合力独立于第一活塞的横向范围。更优选地，第一。

18、活塞是圆柱形的，并且来自抵靠线轴的活塞面的流体在线轴上的合力独立于第一活塞的外直径。0020 优选地，线轴经布置使得来自抵靠线轴的活塞面的流体在线轴上的合力由以下等式给出：0021 合力A+C-B，其中A、B和C分别是作用在面a、b和c上的流体力。0022 以优选的形式，第一活塞具有比第二活塞更大的直径。更优选地，由于第一活塞的较大直径，因此阀具有从供压口到控压口的相对高的流量，以及从控压口到排放口的相对低的流量。0023 根据本发明的另一方面，提供一系列螺线管滑阀，其中每个如上描述，其中螺线管滑阀的每个都具有不同的第一活塞直径对第二活塞直径的比率，从而提供不同的加压能力，并且其中螺线管滑阀的。

19、每个都具有一个相同的电磁致动器。0024 在一个具体的示例中，螺线管滑阀的每个都具有不同的第一活塞直径和相同的第二活塞直径。0025 然而，本领域的技术人员能够认识到在此描述的技术不需要受限于具有滑阀的螺线管，并且能够结合到其他螺线管类型，该其他螺线管类型能够通过其他控制手段(例如通过从控制室控制油排放、由受控源即孔口以受控方式馈送)更改压力，因此实现压力控制。在此情况下，压力传感器和控制的整合是从该目前非自调节系统/螺线管输出的可重复压力的关键。说明书CN 104428569 A3/7页7附图说明0026 仅通过非限制示例的方式，参考附图描述本发明，其中：0027 图1是根据本发明的示例。

20、的具有压力传感器的螺线管滑阀；0028 图2(a)是根据第一示例的螺线管滑阀的图示剖面图；0029 图2(b)是根据第二示例的螺线管滑阀的图示剖面图；0030 图2(c)是根据第三示例的螺线管滑阀的图示剖面图；0031 图2(d)是根据第四示例的螺线管滑阀的图示剖面图；0032 图3示出与图2(a)至图2(d)所示相同或相似的螺线管滑阀的线轴的细节；0033 图4是根据本发明的结合螺线管滑阀的示例系统的图示视图；0034 图5是根据本发明的结合多个螺线管滑阀的另一示例系统的图示视图；以及0035 图6是示出具有一系列可能的CAN节点的机载控制器的图示。具体实施方式0036 参考附图的图1，提供。

21、一种用于从系统供压向目标(例如摩擦离合器)供应变化的压力的螺线管滑阀10。螺线管滑阀10有利地提供有压力传感器46和控制器48，以在通信网络(诸如控制器域网络(CAN)中使用时实现改善的性能/方便性。0037 更具体地，申请人已经确定现有系统通常在液压回路上的别处使用与螺线管滑阀分离的传感器。申请人已经确定此类布置是不利的，特别是在其涉及重建和维护时。具体地，当现有系统向螺线管滑阀供应电流并使用外部压力传感器感测由螺线管滑阀获得的压力时，由于螺线管滑阀的磨损可随时间恶化并改变其特性，因此与螺线管滑阀分离的系统部件可必须适应该磨损。然后，当用新的螺线管滑阀替换螺线管滑阀时，系统的剩余部分必须重新。

22、获知以调节具有与被替换的螺线管滑阀不同的特性的新的螺线管滑阀。申请人已经确定提供具有其自己的压力传感器和控制器的螺线管滑阀，使得螺线管滑阀被发送压力请求而不是如现有系统中典型的电流，这一点是有利的。这样，螺线管滑阀外部的系统部件不需要补偿依靠螺线管滑阀自补偿的能力而内部处理的螺线管滑阀的特性的变化。压力传感器46在螺线管滑阀10的控制压力电路中，并且存在源自CAN的馈送，使得可以在信号源(即，在螺线管内)处请求并控制输入压力。压力信号从压力传感器46反馈到螺线管控制器48。0038 更具体地，螺线管滑阀10包括具有套筒14的滑阀12，该套筒14提供有供压口16、控压口18以及在套筒14中支撑用。

23、于套筒14内轴向位移的线轴22。螺线管滑阀10也包括用于在离开电磁致动器24的第一轴向上向线轴22提供轴向驱动力，以便操作滑阀12的电磁致动器24。螺线管滑阀10进一步包括经布置感测滑阀12的控制压力的压力传感器46；以及控制器48，其接收压力请求并且经布置以利用来自压力传感器46的反馈来控制到电磁致动器24的电力输送，以符合压力请求。0039 控制器48可经由通信工具(例如通信线50)从通信网络接收压力请求。相似地，压力传感器46可经由通信线52与控制器48通信地耦合。图1所示的控制器48经由电力线54向电磁致动器24供电。然而，因为CAN信号在电力线的顶部上被“注入”，所以该布置的替代方案。

24、能够是电力线和CAN线的组合，因此仅需要两条线连接到螺线管组件。说明书CN 104428569 A4/7页80040 在所示的示例中，压力传感器46位于接近滑阀12的镗孔的套筒14的腔中，以便在与控压口18连通的控制压力电路中感测流体(气体或液体)的压力。控制器48相对于套筒14被安装，并可经布置自适应地获知与由压力传感器46感测的压力有关的向电磁致动器24提供的电流，使得螺线管滑阀10自补偿。0041 有利地，当包括压力传感器46和控制器48的螺线管滑阀10作为单一模块而被提供时，由于其执行其自己的将所期望压力转换成电磁致动器24的电力需求时，因此整个模块能够在其寿命结束被更换，而没有对。

25、外部控制器来适应新单元的任何需要。0042 在图1所示的示例中，螺线管滑阀12是两台面高流量螺线管滑阀，其使得能够使用较高的控制压力而不需要对应地较大的电磁致动器。相似的螺线管滑阀在图2(a)中示出并且在下面描述。在随后的附图中，存在可替换螺线管滑阀12的示出示例，螺线管滑阀12也可以经适配以图1所示的方式包括压力传感器46和控制器48以便体现本发明的可替换配置。0043 参考图2(a)，示出用于从系统供压向目标(例如摩擦离合器)供应变化的压力的螺线管滑阀10。所示的螺线管滑阀10具有线轴的增大的供压直径，而使得线轴的受调节压力端处在原直径。依靠该配置，在阀10的隔膜上的合力独立于增大的供压直。

26、径。0044 更具体地，螺线管滑阀10包括具有套筒14的滑阀12，该套筒14提供有供压口16、控压口18、排放口20以及在套筒14中支撑用于套筒14内轴向位移的线轴22。螺线管滑阀10也包括用于在离开电磁致动器24的第一轴向上向线轴22提供轴向驱动力，以便操作滑阀12的电磁致动器24。线轴22具有用于打开/关闭供压口16的第一活塞26和用于打开/关闭排放口20的第二活塞30，该第一活塞26具有第一台面28，该第二活塞30具有第二台面32。第一活塞26具有比第二活塞30更大的与控压口18流体连通的活塞面表面积34。0045 第一活塞26具有与控压口18流体连通的一个活塞面(b)，该活塞面(b)经。

27、布置使得抵靠面(b)的流体的力在离开电磁致动器24的轴向上作用在线轴22上。第一活塞26还具有与反馈孔口36流体连通的相对活塞面(a)，该活塞面(a)经布置使得抵靠相对活塞面(a)的流体的力在朝向电磁致动器24的轴向上作用在线轴22上。反馈孔口36在与控压口18相同的控制压力下供应流体。在图2(a)所示的示例中，反馈孔口36在套筒14中形成以便在控制压力下向第一活塞26的活塞面(a)提供流体。0046 图2(b)至图2(d)示出根据本发明的另一些示例的螺线管滑阀10的可替换配置。更具体地，参考图2(b)，在该示例中所示的螺线管滑阀10相似于图2(a)所示的示例，除了反馈孔口36位于滑阀12的末。

28、端中而不是位于套筒14的侧壁中之外。参考图2(c)所示的示例，反馈孔口36在套筒14的侧壁中(以相似于图2(a)中的方式)提供，然而该示例区别在于套筒14是非圆形的，与图2(a)、图2(b)和图2(d)中的示例相反。通过图2(c)中套筒14的剖面描绘，这是明显的，其中套筒14在线轴22下面比其在线轴22上面延伸到更大的程度。0047 图2(d)所示的螺线管滑阀10具有反馈孔口36，其形成为延伸通过第一活塞26从而与控压口18连通的管道38。同样，图2(d)所示的示例将阻尼器40结合为螺线管滑阀10的一部分。正如可见，由于图2(a)至图2(d)所示的螺线管滑阀10的全部四个版本使用一个相同的电磁。

29、致动器24，因此磁体42的尺寸对于该四个版本是相同的或通用的。说明书CN 104428569 A5/7页90048 在图2(a)至图2(d)所示的螺线管滑阀10的每个中，与控压口18流体连通的第二活塞30的面(c)经布置使得抵靠该面(c)的流体的力在朝向电磁致动器24的轴向上作用在线轴22上。0049 参考图3，线轴22经布置使得对于滑阀的任何静止位置(包括如所示的当螺线管滑阀10的供压口16关闭时)，来自抵靠线轴22的活塞面的流体在线轴22上的合力独立于第一活塞26的横向范围。该独立由第一活塞26的使彼此有效抵消的相等且相对的面表面积而引起。在第一活塞26是圆柱形的情况下，来自抵靠线轴2。

30、2的活塞面的流体在线轴22上的合力独立于第一活塞26的外直径。关于图3所示的注记，来自抵靠线轴22的活塞面的流体在线轴22上的合力由以下等式给出：0050 合力A+C-B，其中A、B和C分别是作用在面(a)、面(b)和面(c)上的流体力。0051 这样，由六个最外面的箭头表示的表面(a)的环状部分上的力A抵消了由六个箭头表示的在表面(b)上的力B，使得合力确实地独立于第一活塞26的外直径。0052 在线轴是圆柱形的情况下，第一活塞26具有比第二活塞30更大的直径，使得第一活塞26具有比第二活塞30更大的与控压口18流体连通的活塞面表面积。由于第一活塞26的较大直径，因此阀10具有从供压口16到。

31、控压口18的相对高的流量，以及从控压口18到排放口20的相对低的流量。由于从控压口18到排放口20的相对低的流量将最小化漏泄，使得可以使用较小的泵，因此这是期望的。0053 有利地，增大第一活塞26的直径的能力使得能够使用较高的控制压力，从而帮助调节较高的压力并且促进螺线管滑阀10的快速动作。同样，由于磁体42的大小独立于流动面积设计，因此能够通过使第一活塞26的直径变化，并且在压力/流量变化之间维持相同的线圈/磁芯大小，来调整压力。这可以在与其他高流量螺线管比较时帮助维持总体的短长度，并且使用相同的或通用的磁体线圈/磁芯以及主体促进螺线管设计族的提供。0054 通过与线轴22的最大面积协作地。

32、定位，可调谐的反馈孔口36可以具有最大化的效果。0055 螺线管滑阀10可具有填充罐，进而可在电磁致动器内提供油以改变螺线管滑阀10的固有频率。同样，可以安装修整螺钉44，如图2(a)至图2(d)所示。0056 参考图4，示出根据本发明的结合螺线管滑阀10的示例系统的图示视图。在所示的示例中，螺线管滑阀10与座椅底座/座垫56组合使用以控制座椅底座/座垫的操作。具体地，螺线管滑阀10经由机载控制器(OBC)48从传感器46接收信息。OBC通过布线被连接到主控制器58。0057 图5示出结合多个螺线管滑阀10的示例系统，该多个螺线管滑阀10的每个都提供有分离的OBC 48和单独的标识符，使得单独。

33、的螺线管滑阀10能够单独操作。螺线管滑阀10由通信线50连接。通信线50能够是电力线和CAN线的组合，使得CAN信号在电力线的顶部上被“注入”，因此仅需要两条线连接到每个螺线管组件。由于通信线50在连续的回路中连接到主控制器58，因此这允许从任一方向的连续电力和CAN通信，即使在线路或连接故障的情况下，因此使得系统更鲁棒并且是故障安全的。0058 图6示出具有能够由OBC 48用来测量响应的一系列可能的CAN节点的螺线管滑阀10的OBC 48。更具体地，该图示出能够由OBC 48用来根据由OBC 48接收的请求量类型的性质以测量响应的一些不同的传感器46。在每种情况下，传感器46经布置感测滑阀。

34、的控说明书CN 104428569 A6/7页10制值，并且OBC 48接收请求且经布置以利用来自传感器46的反馈来控制到螺线管滑阀10的电磁致动器的电力输送，直到控制值符合请求。0059 尽管已在上面描述本发明的各种实施例，但应理解，它们仅作为示例并且不作为限制而呈现。相关领域技术人员将明白的是，其中在形式和细节上做出各种改变而不背离本发明的精神和范围。因此，不应由上述示例性实施例中的任何来限制本发明。0060 本发明示例的CAN螺线管滑阀(CS)是将若干种技术组合成一种装置，使得该装置能够：0061 -基于来自主控制器的CAN信号自控制其自身的压力输出；0062 -针对磨损的自补偿；0。

35、063 -针对环境状况(即温度、压力、流体粘度、漏泄等)改变的自补偿；以及0064 -能够通过简单编程根据客户需求来普通化和校准。0065 在设计的一个变体中，CS包括具有产生变化的压力输出的能力的螺线管滑阀，其中压力传感器集成到控制口；和小型机载控制器，其被供应电力和来自主控制器的CAN信号，并能够驱动螺线管滑阀以独立于磨损、漏泄、温度和入口压力来实现期望的压力输出以实现期望的结果。0066 在设计的另一变体中，CS包括具有产生变化的流量输出的能力的螺线管滑阀，其中流量传感器集成到控制口；和小型机载控制器，其被供应电力和来自主控制器的CAN信号，并能够驱动螺线管滑阀以独立于磨损、漏泄、温度和。

36、入口压力来实现期望的流量输出或速度以实现期望的结果。0067 在设计的另一变体中，CS包括具有产生变化的流量输出的能力的螺线管滑阀，其中温度传感器集成到控制口；和小型机载控制器，其被供应电力和来自主控制器的CAN信号，并能够驱动螺线管滑阀以独立于磨损、漏泄、温度和入口压力来实现期望的温度以实现期望的结果(即，冷却剂控制阀)。0068 在设计的又一变体中，CS包括具有产生变化的流量输出的能力的螺线管滑阀，其中集成测量发动机转速的速度传感器；和小型机载控制器，其被供应电力和来自主控制器的CAN信号，并能够驱动螺线管滑阀以独立于磨损、漏泄、温度和入口压力来实现期望的转速输出以实现期望的结果。0069。

37、在设计的再一变体中，CS包括具有产生位置控制的能力的致动器马达，位置传感器集成到输出端上；和小型机载控制器，其被供应电力和来自主控制器的CAN信号，并能够驱动致动器以独立于磨损、漏泄、温度和电压供电来实现期望的位置。0070 CS控制器被连接到电源并可经由作为分离线的CAN互连到主控制器，或也可经由例如电力线上的CAN、无线电链路、蓝牙或以其他方式被链接。CS也可使用已经在CAN上存在的其他传感器以实现期望的结果并监控其性能。0071 CS在其寿命期针对磨损自动调整其自身并且调整其自身以适应其环境。0072 CS能够被“标记”以具有区分数字或标识符，使得许多相同类型的螺线管能够用于相同的CAN线，其中仅标识符不同，使得每个螺线管具有其唯一的标识(ID)地址，使得当CAN请求压力改变时，其能够单独询问每个螺线管以根据请求以及当被请求时执行改变。0073 使用CS控制压力的示例，提供以下步骤：0074 (i)在交通工具中接通点火并且起动发动机说明书CN 104428569 A10。

展开阅读全文