[发明专利]气体阀及其致动方法

说明书

一种气体阀及其致动方法。本发明涉及一种控制气体阀的通流截面的方法，气体阀包括设置有流路的阀体、能够在关闭位置和打开位置之间移位的阀元件、衔铁、线圈、弹簧以及控制电路。本发明设置有如下步骤以打开流路：控制电路利用脉宽调制电流激励线圈，脉宽调制电流的脉冲占空因数从初始值开始增加，直到衔铁抵抗弹簧的作用而移出关闭位置为止；在阀元件到达打开位置前，控制电路减小脉冲占空因数；控制电路将脉冲占空因数设定在预定的保持值，利用该保持值使阀元件保持在打开位置。

技术领域

本发明涉及一种气体阀和控制气体阀通流截面的方法。

背景技术

对于移动式气体加热器，例如在露营车或者休闲艇中使用的气体加热器使用气体阀，用气体阀来控制流到气体加热器的气体燃烧器的气体。简单来说，气体阀包括设置有通流截面和阀座的阀体。设置有阀元件，该阀元件能够从抵靠阀座并且关闭通流截面的关闭位置开始移动进入通流截面疏通的打开位置。

阀元件连接到关联有线圈的衔铁。当线圈被激励、即提供电流时，线圈使衔铁移位，使得阀元件被移动进入打开位置。此外，设置有对衔铁或者阀元件以如下方式作用的弹簧：当线圈未通电时，使阀元件处于关闭位置。

从现有技术中得知，被称为牵引绕组和保持绕组的两个绕组被分配给衔铁。

牵引绕组用于给衔铁施加大的力并且使衔铁抵抗弹簧的作用以阀元件移动进入打开位置的方式移位。为了这个目的，需要提供相对高水平的电流。

在衔铁被牵引绕组移位进入打开位置后，保持绕组用于将衔铁保持在打开位置。保持衔铁在打开位置所需要的力小于必须依靠牵引绕组提供的力。因此，提供给保持绕组的电流也必须为相对低的水平，该电流大约为牵引绕组电流的20％。保持绕组不能单独将衔铁移动进入打开位置。

当将要打开气体阀时，向牵引绕组施加一个短的电流脉冲以牵引衔铁进入打开位置。然后，用恒量电流激励保持绕组以长时间地将衔铁保持在打开位置。

上述方式的缺点是：归因于为了打开气体阀而激励牵引绕组用的电流脉冲，衔铁和阀元件以高速移位进入打开位置。这样做，使得衔铁和阀元件撞击止动件，由此整个系统中产生噪音和机械振动。

DE 102 16 484 A1也公开了利用脉宽调制电流激励电磁阀的螺线管。脉冲占空因数在预定的时间减小，使得衔铁的移位速度减小。然而，这不可能可靠地防止衔铁以不期望的高速与止动件接触。

发明内容

本发明的目的是减小在气体阀开启过程中产生的噪音。

为了实现这一目的，根据本发明提供一种控制气体阀的通流截面的方法，所述气体阀包括设置有流路的阀体、能够在关闭位置和打开位置之间移位的阀元件、衔铁、线圈、弹簧以及控制电路，其中，设置有如下步骤以打开所述通流截面：

-所述控制电路利用脉宽调制的电流激励所述线圈，所述脉宽调制的电流的脉冲占空因数从初始值开始增大，直到所述衔铁抵抗所述弹簧的作用而开始移出所述关闭位置为止；

-在所述阀元件到达所述打开位置前，所述控制电路减小所述脉冲占空因数；

-所述控制电路将所述脉冲占空因数设定在预定的保持值，利用所述保持值使所述阀元件保持在所述打开位置。

本发明基于仅使用单个线圈来移位阀元件的基本思想，其中线圈被供给可变电流。在打开过程开始时，提供较高水平的电流，阀元件一开始移动该电流便减小。为了将阀元件保持在打开位置，使用恒定的保持电流。实际有效的电流通过施加到线圈的电压的脉宽调制来设置。脉宽调制可以以相对少的费用和高的有效性电子实现。

优选地设置为，以电流传感器评价流过线圈的电流，以便检测衔铁的移动。这使得可以实现闭环控制，用该闭环控制可以根据情况减小打开电流。此外，能够在费用少并且没有外部位置传感器的情况下监测衔铁何时开始移动。