控制元件的电气操纵装置以及用于操纵控制元件的方法 【技术领域】
本发明涉及一种控制元件的电气操纵装置，尤其是在汽车里，其中在操纵方给多个控制元件施加电气操纵，本发明还涉及用于操纵控制元件的方法。
背景技术
已知一种这样的电气操纵装置。譬如在汽车的制动装置处采用该电气操纵装置。操纵构造为调节阀和分配阀的控制元件实现与譬如4kHz的脉宽调制(PWM)频率同步。通过阀门线圈的电流随着这个频率变化。这导致运动的、由磁场力施加的分配阀部件的相应的接通电流和噪声发生。
【发明内容】
基于本发明的结构存在的优点是，至少控制元件之一到一个另外的控制元件或一组另外的控制元件按时间的异步操纵得出接通电流峰值和/或噪声发生的减少，因为通过操纵过程的时间偏移不进行全部参数相加的叠加，而是存在一个时间的偏移，这个时间偏移总共导致参与地量的减小直到部分相互抵消。因此削减接通电流峰值，由此也导致电磁协调性(EMV)的改善。噪声振幅全部叠加因此不再在相同的时刻相加。这也适用于磁阀接通时的电流峰值。辅助线路布置，如用于电流峰值的EMV抗干扰的分配阀的电容，能基于本发明为较小的损耗功率确定尺寸，以致减小总部件。由于控制元件中的至少一个异步连接到至少一个另外的控制元件，得出如下的可能性：一个控制元件异步连接到一个另外的控制元件，或者一个控制元件异步连接到一组另外的控制元件，或者一组控制元件异步连接到一个另外的控制元件，或者一组控制元件异步连接到一组另外的控制元件。当不仅存在两个控制元件和/或两组控制元件，而是多于两个和/或两组时，显而易见这属于本发明的范围内。
根据本发明的一个扩展方案规定，所述控制元件是一个电磁阀，这个电磁阀能优选地在汽车的制动电路中采用。
有利地借助至少一个脉宽调制的操纵实现控制元件的操纵。这个脉宽确定相应电磁阀或相应电磁阀组的接通或关断的各自的操纵时刻。脉宽调制操纵的频率依赖于所应用的控制元件来选择并(正如上面提到的)譬如在4kHz左右。
根据本发明的一个扩展方案规定，借助操纵信号的固定地预先规定的相位差实现异步操纵。替代地也可能，这个相位差不是固定地预先规定的，而是通过随机发生器来选择。
此外还有优点，操纵时的相位差依赖于本发明装置和/或汽车的某些参数。这样能考虑譬如汽车的类型和/或汽车的状态参数作为参数。在高的行驶速度时能比在低的行驶速度时实施譬如一个另外的相位差，以致这个相位差因此是依赖于行驶速度的参数。
【附图说明】
附图根据一个实施例具体说明本发明并进而示出：
图1一个具有两个控制元件及其操纵信号的电气操纵装置，
图2已知的两信号的同相叠加，
图3两个具有约75°相位差的信号及其叠加，
图4两个具有约180°相位差的信号及其叠加，以及
图5没有相位差和相位差为180°的损耗功率的比较。
【具体实施方式】
图1示出了根据本发明理论的电气结构及其操纵。V1是所示装置的电压源，该电压源能实施为譬如蓄电池或燃料电池。这个电气网络借助电感L1、电阻R1和R2，电容C1和二极管D6像等效电路图那样描述出，借助该网络将电源电压以必需的方式转递给用电器。接着由这个网络产生的电源电压加在端子1和2之间。在这个实施例中控制元件9，此处作为第一电磁阀3和第二电磁阀4被实施，平行地在端子1和2上连接。每个电磁阀具有一个阻抗5或6，这个阻抗用符号描述为电阻R3或R6和电感L2或L3。此外，电磁阀3或4具有保护二极管D7或D8。借助一个电子开关S1或S2，譬如，半导体开关，接通或关断电磁阀3或4，其中开关S1或S2的开关特性由控制电压V11或V12控制。因此明显的是，电磁阀3和4取决于共同的工作电压，但是借助控制电压V11和V12能相互独立地影响电磁阀的工作状态。
本发明的异步操纵电磁阀3和4示例性地借助V11信号变化曲线7和V12信号变化曲线8来说明。在此，这些信号由一个(未示出的)电子操纵装置产生并借助电气连接引导至各自的开关S1或S2。信号变化曲线7示出了在时刻t＝0电平从VOFF上升到VON。在该信号在时刻t＝T重新上升到电平VON并接着重复这个所描述的变化过程之前，信号直至时刻t＝2/3T停留在电平VON并在此后恢复到电平VOFF。借助这个信号电磁阀3保持在被控制的局部的打开状态，这个状态引起确定的压力或所期望的液体量的流量的转递。
V12信号变化曲线8具有如V11信号变化曲线7同样的信号顺序，其中但是选择一个时间偏移，通过相位差显示。V11信号变化曲线7与V12信号变化曲线8之间的比较揭示了，存在开关时刻异步。这意味着，电磁阀3和4的活动部分从现在起在不同时刻被操作，并且因此有效地避免了电流峰值和/或噪声发生的直接叠加。
图2、3和4示例性地示出了，由具有不同的相位差的两个具有相同振幅的同频正弦信号的叠加出现那些结果。这具有重要意义，因为方波信号，譬如V11信号变化曲线7或V12信号变化曲线8，众所周知能完全被分解为各个正弦信号。
图2示出了同频信号S1和S2，这两个信号具有与同样的值为1的振幅并相互不具有相位差。信号S1和S2的相加得到总和信号SUM，这个信号在相同频率和相同相位时具有加倍的值为2的振幅。这个同相位的叠加示出了现有技术并根据本发明被避免。
图3示出了同样的信号S1和S2，但是此处这两个信号在他们的相位上相互偏移了约75°。与图2的总信号相比较图3的总信号SUM在相同的频率时具有一降低的振幅。在声波的情况中这意味着，虽然相对单个信号S1或S2发生了加强，但是这个加强明显小于图2中示出的同相位的相加。
图4最后示出了在相位差为180°时总信号完全抵消的理想情况。借助已知的方法(譬如借助傅立叶变换的频率分析)能确定这些频率，其振幅降低和/或抵消是期望的，由此借助V11信号变化曲线7和V12信号变化曲线8的合适的相位差能引起尽可能很大程度地抵消。
图5示出了依赖于电流I的在这个电路中形成的损耗功率P，这个电流在从端子1到端子2的路径上流过电磁阀。在示出上升电流缺少相位差时损耗功率的已知的上升P0的期间，这样上升电流的相位差为180°时损耗功率的曲线P180远远保持在缺少相位差的损耗功率之下。这个例子中甚至示出，通过最优的抵消效应损耗功率在电流值为9时具有最小值。
可理解的是，也能应用其它的控制元件，并且多个，特别是成组联接的控制元件也能异步工作，而不偏离本发明的范围。