ES2245923T3 - Un metodo para controlar accionadores electromagneticos para poner en funcionamiento valvulas de induccion y escape de motores de combustion interna. - Google Patents
Un metodo para controlar accionadores electromagneticos para poner en funcionamiento valvulas de induccion y escape de motores de combustion interna.Info
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Abstract
Un método para controlar accionadores electromagnéticos para las válvulas de inducción y descarga de motores de combustión interna en el que un accionador (1, 40), conectado a una unidad de control (10) está acoplado a una válvula respectiva (2, 41) que tiene una posición real (Z) e incluyendo un elemento móvil (3, 42) operado magnéticamente por medio de una fuerza resultante (F) para controlar el movimiento de dicha válvula (2, 41) entre una posición de cierre (ZSUP) y una posición totalmente abierta (ZINF); estando conectada dicha unidad de control a medios de pilotaje (15) e incluyendo medios de supervisión (11), medios de control en bucle abierto (12), medios de control en bucle cerrado (13) y primeros medios selectores (14) controlados por una primera señal de conmutación (SW1) generada por dichos medios de supervisión (11); siendo operable dicho medio selector para conectar dichos medios de pilotaje (15) selectivamente a dichos medios de control en bucle abierto (12) y a dichos mediosde control en bucle cerrado (13); caracterizándose el método porque incluye los pasos de: a) operar en un modo de control en bucle abierto (12) para controlar la posición real (Z); b) operar en al menos un modo de control en bucle cerrado (13) para controlar la posición real (Z); y c) seleccionar alternativamente dicho modo de control en bucle abierto (12) y dicho modo de control en bucle cerrado (13).
Description
Un método para controlar accionadores
electromagnéticos para poner en funcionamiento válvulas de
inducción y escape de motores de combustión interna.
La presente invención se refiere a un método para
controlar accionadores electromagnéticos para poner en
funcionamiento válvulas de inducción y escape de motores de
combustión interna.
Como es sabido, se están desarrollando
actualmente unidades de propulsión en las que la operación de las
válvulas de inducción y escape es administrada por medio del uso de
accionadores electromagnéticos que sustituyen a los sistemas de
distribución puramente mecánicos (ejes de levas). Aunque, de hecho,
los sistemas de distribución convencionales requieren la definición
de un perfil de elevación de válvulas que representa un compromiso
aceptable para todas las condiciones operativas posibles del motor,
el uso de un sistema de distribución controlado
electromagnéticamente hace posible variar la fase en función del
punto operativo del motor de modo que se obtenga una eficiencia
óptima en todas las condiciones operativas.
Por lo tanto, se han desarrollado varios métodos
de control que permiten operar las válvulas por medio de los
accionadores electromagnéticos dependiendo de los perfiles deseados
de tiempo, posición y velocidad. Además, deben evitar la
posibilidad de que, durante los intervalos de tiempo en que la
válvula está fija, en los que las válvulas se mantienen cerradas en
la posición de cierre o en la posición totalmente abierta, posibles
fuerzas perturbadoras puedan producir desplazamientos indeseados de
las válvulas propiamente dichas. De hecho, puede considerablemente
que incluso la apertura o el cierre parcial indeseados, si no se
contrarrestan rápidamente, alteran el flujo previsto del aire desde
el colector de inducción hacia los cilindros, degradando por lo
tanto el rendimiento y la eficiencia del motor.
Además, los métodos conocidos tienen varios
inconvenientes. Según dichos métodos, de hecho, para contrarrestar
las fuerzas perturbadoras que actúan en las válvulas y retener o
hacer volver rápidamente las válvulas a las respectivas posiciones
deseadas, durante los períodos de tiempo en que las válvulas están
estacionarias, se debe suministrar a los electroimanes corrientes
eléctricas que son considerablemente mayores que las corrientes
mínimas requeridas en condiciones nominales. Además, la duración
general del período de tiempo durante el que cada válvula está fija
es, en un ciclo del motor, considerablemente mayor que el período de
tiempo durante el que está en movimiento. Por lo tanto, hay un alto
consumo de energía eléctrica producido por el hecho de que, durante
casi toda la duración de cada ciclo del motor, la corriente
consumida por los electroimanes debe ser suficiente no sólo para
mantener las válvulas en las condiciones nominales deseadas, sino
también para garantizar un margen de seguridad con respecto a
posibles desplazamientos no deseados. Este alto consumo afecta
perjudicialmente a la eficiencia general del motor, reduciéndola
desventajosamente.
El objeto de la presente invención es
proporcionar un método para el control de accionadores
electromagnéticos que carecerá de las desventajas descritas y, en
particular, que permitirá reducir el consumo general de energía
eléctrica.
Según la presente invención se facilita un método
para controlar accionadores electromagnéticos para poner en
funcionamiento válvulas de inducción y escape en motores de
combustión interna, donde un accionador conectado a una unidad de
control está acoplado a una válvula respectiva que tiene una
posición real e incluyendo un elemento accionado magnéticamente,
móvil por medio de una fuerza resultante para controlar el
movimiento de dicha válvula entre una posición de cierre y una
posición totalmente abierta; estando conectada dicha unidad de
control a medios de pilotaje e incluyendo medios de supervisión,
medios de control en bucle abierto, medios de control en bucle
cerrado y medios selectores controlados por una señal de
conmutación generada por dichos medios de supervisión; pudiendo
operar dichos primeros medios selectores para conectar dichos
medios de pilotaje selectivamente a dichos medios de control en
bucle abierto y dichos medios de control en bucle cerrado;
caracterizándose el método por el hecho de que incluye los pasos
de:
a) operar en un modo de control de posición real
en bucle abierto;
b) operar en un modo de control de posición real
en bucle cerrado; y
c) seleccionar alternativamente dicho modo de
control en bucle abierto y dicho modo de control en bucle
cerrado.
Para una mejor comprensión de la invención, ahora
se describirá una realización preferida puramente a modo de ejemplo
no limitativo con referencia a los dibujos anexos, en los que:
La figura 1 es una vista lateral parcialmente
cortada de una válvula de inducción o escape y el accionador
electromagnético correspondiente.
La figura 2 es un diagrama de bloques
simplificado referente al método de control según la presente
invención en una primera realización.
La figura 3 es un diagrama detallado de bloques
del diagrama de bloques de la figura 2.
La figura 4 es una tabla referente a la primera
realización del método presente.
La figura 5 es un gráfico que muestra cantidades
utilizadas en el método presente.
La figura 6 es un diagrama detallado de bloques
de un segundo detalle de un diagrama de bloques de la figura 2.
La figura 7 es una representación gráfica de las
características de
distancia-fuerza-corriente de los
accionadores electromagnéticos.
La figura 8 es un diagrama de bloques
simplificado referente al método de control según la presente
invención en una segunda realización.
La figura 9 es un diagrama detallado de bloques
de un primer detalle del diagrama de bloques de la figura 8.
La figura 10 es una tabla referente a la segunda
realización de la presente invención.
La figura 11 es un diagrama detallado de bloques
de un segundo detalle del diagrama de bloques de la figura 8.
Y la figura 12 es una vista lateral parcialmente
cortada de un segundo tipo de válvula de inducción o escape y el
accionador electromagnético correspondiente.
Con referencia a la figura 1, un accionador
electromagnético 1, controlado por el sistema de control según la
presente invención, está acoplado a una válvula de inducción o
escape 2 de un motor de combustión interna e incluye: un brazo
oscilante 3 de material ferromagnético que tiene un primer extremo
pivotado a un soporte fijo 4 de tal forma que sea capaz de alternar
alrededor de un eje horizontal A de rotación perpendicular a un eje
longitudinal B de la válvula 2, y un segundo extremo conectado por
medio de un pivote 5 a un extremo superior de la válvula 2; un
electroimán de apertura de válvula 6a y un electroimán de cierre de
válvula 6b dispuestos en lados opuestos del cuerpo del brazo
oscilante 3 de tal forma que sean capaces de actuar cuando sean
controlados alternativa o simultáneamente, ejerciendo una fuerza
neta F en el brazo oscilante 3 para efectuar una vuelta alrededor
del eje de rotación; y finalmente un elemento elástico 7 operable
para mantener el brazo oscilante 3 en una posición de reposo en la
que está equidistante entre las piezas de polo de los dos
electroimanes 6 de tal modo que mantenga la válvula 2 en una
posición intermedia entre una posición de cierre Z_{SUP}
(contacto superior) y una posición totalmente abierta Z_{INF}
(contacto inferior), posiciones que la válvula 23 asume cuando el
brazo oscilante 3 está dispuesto en contacto con el polo superior
del electroimán 6 y el polo inferior del electroimán 6,
respectivamente.
Por razones de sencillez, a continuación se hará
referencia en esta explicación a una sola unidad de accionamiento
de válvula y, además, el electroimán de apertura de válvula 6a y
los electroimanes de cierre de válvula 6b se indicarán como el
electroimán superior y el electroimán inferior respectivamente.
Naturalmente, se pretende que el método explicado se utilice para
control simultáneo del movimiento de todas las válvulas de
inducción y escape presentes en un motor.
Ahora se hará referencia a la posición de la
válvula 2 en una dirección paralela al eje longitudinal B con
respecto a la posición de reposo asumida originalmente; además, con
"fase de movimiento" se pretende identificar los intervalos de
tiempo en los que la válvula 2 se está moviendo entre la posición
de cierre y la posición totalmente abierta, mientras que el término
"fase estacionaria" indicará los intervalos de tiempo durante
los que la válvula 2 se debe mantener estacionaria en la posición
de cierre o la posición totalmente abierta.
En la figura 2 se muestra una unidad de control
10 incluyendo un bloque de supervisión 11, un bloque de control en
bucle abierto 12, un bloque de control en bucle cerrado 13 y un
primer selector 14. La unidad de control 10 está en interface con
un dispositivo de medición y pilotaje 15 que suministra una
corriente superior I_{SUP} y una corriente inferior I_{INF} a
los electroimanes superiores 6a y, respectivamente, a los
electroimanes inferiores 6b para ejercer en el brazo oscilante 3 una
fuerza resultante F de valor predeterminado. Además, el dispositivo
de medición y pilotaje 15 proporciona en su salida, de manera
conocida, una medición de la posición real Z de la válvula 2 y una
medición I_{MSUP} e I_{MINF} de la corriente superior I_{SUP}
y las corrientes inferiores I_{INF}.
El bloque de supervisión 11 recibe en su entrada,
de la unidad de control 10, una señal de control COM generada según
una estrategia conocida, una estimación o equivalentemente una
medición, de la velocidad real V y, además, la medición de la
posición real Z proporcionada por la unidad de medición y pilotaje
15. En particular, la señal de control COM puede asumir
alternativamente un primer valor de control ("ARRIBA") y un
segundo valor de control ("ABAJO") para determinar el cierre
y, respectivamente, la apertura de la válvula 2.
Como se explicará a continuación, el bloque de
supervisión 11 actualiza un estado de control ("ESTADO") del
accionador 1 y proporciona al menos cinco señales a su salida,
entre las que están: una primera señal de conmutación SW1 que tiene
un primer valor de conmutación ("ABIERTO") y un segundo valor
de conmutación ("CERRADO"); una señal de estado ST,
representativa del estado de control ("ESTADO"); una señal de
posición deseada Z_{T} indicativa de la posición que la válvula T
debe asumir y correspondiente alternativamente a la posición de
cierre Z_{SUP} y la posición totalmente abierta Z_{INF}; una
señal de escape superior F_{DSUP} y una señal de escape inferior
F_{DINF}, que tiene un primer valor de escape ("LENTO") y un
segundo valor de escape ("RÁPIDO") para la selección entre dos
modos diferentes de operación de los electroimanes superiores 6a y
los electroimanes inferiores 6b, respectivamente.
El bloque de control en bucle abierto 12 recibe
en su entrada la primera señal de estado ST1 del bloque de
supervisión 11 y proporciona en su salida un primer y segundo valor
de corriente deseado en bucle abierto I_{OLSUP} e I_{OLNF}
(indicados simplemente a continuación como "valores de corriente
en bucle abierto objetivos"), que se deben suministrar a los
electroimanes superiores 6a y los electroimanes inferiores 6b para
retener la válvula 2 en las posiciones totalmente abierta y cerrada,
respectivamente, durante las fases estacionarias.
Durante las fases de movimiento el bloque de
control en bucle cerrado 13 actúa en un primer modo de control en
bucle cerrado, o modo de control de movimiento, para controlar el
movimiento de la válvula 2 como se ilustra con detalle más
adelante. Para ello recibe en su entrada las mediciones de la
corriente superior e inferior I_{SUP} e I_{INF} y la posición
real Z, la estimación de la velocidad real V, la señal de posición
deseada Z_{T} y una pluralidad de parámetros indicativos de las
condiciones operativas del motor tal como, por ejemplo, la carga L
y la velocidad de rotación RPM. El bloque de control en bucle
cerrado 13 genera en su salida valores de corriente deseados en
bucle cerrado primero y segundo I_{CLSUP} e I_{CLINF}
(indicados simplemente a continuación simplemente como "valores
de corriente deseados en bucle cerrado") que se deben
suministrar a los electroimanes superior e inferior 6a y 6b durante
las fases de movimiento de la válvula 2.
El primer selector 14 es controlado por la
primera señal de conmutación SW1 de tal forma que conecte
selectivamente el bloque de control en bucle abierto 12 o el bloque
de control en bucle cerrado 13 al bloque de pilotaje y medición 15.
En particular, cuando la primera señal de conmutación SW1 asume el
primer valor de conmutación ("ABIERTO"), el primer selector 14
conecta la salida del bloque de control en bucle cerrado 12 a la
entrada del bloque de medición y pilotaje 15, que, por lo tanto
recibe los valores de corriente deseados en bucle abierto
I_{OLSUP} e I_{OLINF}. Cuando, por otra parte, las primeras
señales de conmutación SW1 tienen el segundo valor de conmutación
("CERRADO"), el bloque de medición y pilotaje 15 recibe,
mediante el primer selector 14, los valores de corriente deseados
en bucle cerrado I_{CLSUP} e I_{CLINF} del bloque de control en
bucle cerrado 13, el bloque de medición y pilotaje 15 suministra una
corriente superior I_{SUP} y, respectivamente, una corriente
inferior I_{INF} a los electroimanes superior e inferior 6a y 6b,
que tienen valores iguales a los valores de corriente deseados
recibidos en su entrada.
Además, el bloque de medición y pilotaje 15
recibe en su entrada las señales de escape superior F_{DSUP} y la
señal de escape inferior F_{DINF} y determina el modo de
operación de los electroimanes 6a, 6b. Con detalle, si las señales
de escape superior e inferior F_{DSUP} y F_{DINF} se ponen al
primer valor de escape ("LENTO"), se selecciona un modo de
escape lento, que se obtiene alimentando los electroimanes superior
e inferior 6a y 6b entre una fuente de alimentación que proporciona
un voltaje igual a aproximadamente 15 voltios, por ejemplo, y
tierra. Cuando la señal de escape superior e inferior F_{DSUP} y
F_{DINF} asume el segundo valor de escape ("RÁPIDO"), se
selecciona un modo de escape rápido conectando los electroimanes
superior e inferior 6a, 6b, respectivamente, entre fuentes de
alimentación de, por ejemplo, más 15v y menos 15v.
La figura 3 ilustra la operación del bloque de
supervisión 11 que implementa una máquina de estado finito 20
incluyendo cuatro estados cuyo estado de control ("ESTADO") se
puede seleccionar, definido por conjuntos de valores de la señal de
orden COM, la posición real Z y la velocidad real V.
Con detalle, en un primer estado 21
("PERMANECER ARRIBA") la señal de orden se pone al primer valor
de orden ("ARRIBA"), la posición real Z no es inferior a una
posición umbral superior Z_{UP} y la estimación de la velocidad
real es menos, en valor absoluto, que un valor umbral superior
V_{UP}. En el primer estado 20, además, a la primera señal de
estado ST1 se le ha asignado un primer valor de estado ("S1"),
la posición deseada Z_{T} se iguala a la posición de cierre
Z_{SUP}, la primera señal de conmutación SW1 está al primer valor
de conmutación ("ABIERTO"), mientras que las señales de escape
superior e inferior F_{DSUP} y F_{DINF} asumen el primer valor
de escape ("LENTO").
De el primer estado 20 pasa a un segundo estado
22 ("SUBIR"), si la posición real Z, por ejemplo a causa de
una perturbación, cae por debajo de la posición umbral superior
Z_{UP} o si la velocidad real V está en valor absoluto, mayor que
la velocidad umbral superior V_{UP}; por otra parte, pasa a un
tercer estado 23 ("BAJAR") si la señal de orden COM asume el
segundo valor de orden ("ABAJO").
Cuando la máquina de estado finito 20 está en el
segundo estado 22, la señal de orden COM está al primer valor de
orden ("ARRIBA"), mientras la posición real Z está entre la
posición umbral superior Z_{UP} y una posición umbral inferior
Z_{DOWN}. Además, la primera señal de estado ST1 asume un segundo
valor de estado ("S2"), la posición deseada se iguala a la
posición de cierre Z_{SUP}, la primera señal de conmutación SW1
se iguala al segundo valor de conmutación ("CERRADO") y la
señal de escape superior e inferior F_{DSUP} y F_{DINF} asumen
el segundo valor de escape ("RÁPIDO").
De el segundo estado 22 la máquina de estado
finito 20 pasa al primer estado 21 si la posición real Z sube por
encima de la posición umbral superior Z_{UP} y, simultáneamente
la velocidad real V es menos, en valor absoluto, que la velocidad
umbral superior V_{UP}; si la señal de orden COM asume el segundo
valor de orden ("ABAJO") pasa al tercer estado 23.
En el tercer estado 23 la señal de orden COM está
al segundo valor de orden ("ABAJO") y la posición real Z está
entre la posición umbral superior Z_{UP} y una posición umbral
inferior Z_{DOWN}. En el tercer estado 23 la primera señal de
estado ST1 asume un tercer valor de estado ("S3"), la posición
deseada Z_{T} es igual a la posición totalmente abierta
Z_{INF}, la señal de conmutación SW se establece al segundo valor
de conmutación ("CERRADO"), mientras la señal de escape
superior e inferior F_{DSUP} y F_{DINF} asumen el segundo valor
de escape ("RÁPIDO").
De el tercer estado 23 pasa a un cuarto estado 24
("PERMANECER ABAJO") si la posición real Z cae por debajo de la
posición umbral inferior Z_{DOWN} y simultáneamente la velocidad
real V cae en valor absoluto por debajo de una velocidad umbral
inferior V_{DOWN}; si la señal de orden COM asume el primer valor
de orden ("ARRIBA") la máquina de estado 20 pasa al segundo
estado 22.
El cuarto estado 24 se define por el segundo
valor de orden ("ABAJO") para la señal de orden COM y por
valores de posición real Z y velocidad real V inferior a la
posición umbral inferior Z_{DOWN} y respectivamente (en valor
absoluto) la velocidad umbral inferior V_{DOWN}. En el cuarto
estado 24 la primera señal de estado ST1 asume un cuarto valor de
estado ("S4"), la posición deseada Z_{T} se iguala a la
posición totalmente abierta Z_{INF}, la señal de conmutación SW
está al primer valor de conmutación ("ABIERTO") y a las señales
de escape superior e inferior F_{DSUP} y F_{DINF} se les asigna
el primer valor de escape ("LENTO").
De el cuarto estado 24 la máquina de estado
finito 20 pasa al tercer estado 23 si la posición real Z pasa por
encima de la posición umbral inferior Z_{DOWN} o si la velocidad
real V excede de en valor absoluto de la velocidad umbral inferior
V_{DOWN}; de otro modo, pasa al segundo estado 22 si la señal de
orden COM asume el primer valor de orden ("ARRIBA").
Para mayor claridad, en la figura 4 se muestra
una tabla que ilustra los valores asumidos por la señal de orden
COM, la primera señal de conmutación SW1 y las señales de escape
F_{DSUP}, F_{DINF} para cada valor posible de la señal de
estado ST.
Además, la figura 5 muestra la posición de cierre
Z_{SUP}, posición totalmente abierta Z_{INF} y la posición
umbral superior e inferior Z_{UP}, Z_{DOWN}, con respecto a un
eje de la posición real Z paralelo al eje longitudinal B de la
válvula 2 y orientado a lo largo de la dirección de cierre de la
válvula 2 propiamente dicha. En la figura 5 se muestra también un
umbral de apertura Z_{OPEN} y un umbral de cierre Z_{CLOSE},
cuyo significado se explicará a continuación.
Por lo tanto, en el método propuesto es posible
alternar el modo de control en bucle abierto y el primer modo de
control de movimiento o en bucle cerrado. En particular, el modo de
control en bucle abierto se lleva a cabo durante las fases
estacionarias de la válvula 2 cuando el estado de control
("ESTADO") seleccionado es el primer estado 21 o el cuarto
estado 24 y la primera señal de conmutación SW1 tiene el primer
valor de conmutación ("ABIERTO"); el primer modo de control en
bucle cerrado se lleva a cabo, por otra parte, durante las fases de
movimiento, en las que el estado de control es el segundo estado 22
o el tercer estado 23 y a la primera señal de conmutación SW1 se le
asigna el segundo valor de conmutación ("CERRADO").
Como se ha indicado anteriormente, durante las
fases estacionarias en las que el modo de control en bucle abierto
se selecciona y corresponde al primer estado 21 o el cuarto estado
24 de la máquina de estado finito 20, el primer selector 14 conecta
el bloque de medición y pilotaje 15 al bloque de control en bucle
abierto 12 que proporciona los valores de corriente deseados en
bucle abierto I_{OLSUP} e I_{OLINF}. En particular, si la
válvula 2 está en la posición de cierre Z_{SUP}, la máquina de
estado finito 20 está en el primer estado 21 y, en consecuencia, la
primera señal de estado ST1 asume el primer valor de estado
("S1"). En este caso, el bloque de control en bucle abierto 12
establece los valores de corriente deseados en bucle abierto
I_{OLSUP} e I_{OLINF} iguales a un valor de mantenimiento
superior Z_{UP} y cero respectivamente. Por otra parte, si la
válvula 2 está dispuesta en la posición totalmente abierta
Z_{INF} y así la máquina de estado finito 20 está en el cuarto
estado 24, la señal de estado se pone al cuarto valor de estado
("S4") y el bloque de control en bucle abierto 12 iguala a
cero los valores de corriente deseados en bucle abierto I_{OLSUP}
e I_{OLINF} y, respectivamente, un valor de mantenimiento
inferior I_{HDOWN}.
Los valores de mantenimiento superior e inferior
I_{HUP} e I_{HDOWN} representan los valores de corriente mínima
a suministrar al accionador 1 para mantener la válvula 2 en la
posición deseada.
Durante la fase de movimiento, correspondiente al
segundo y tercer estado (22, 23) de la máquina de estado finito 20,
se selecciona el primer modo de control en bucle cerrado. En
particular, la primera señal de conmutación SW1 está al segundo
valor de conmutación ("CERRADO") y el primer selector 14
conecta el bloque de medición y pilotaje 15 al bloque de control en
bucle cerrado 13 que opera por ejemplo como se muestra en la
solicitud de patente italiana número B099A 000594 presentada por el
solicitante el 05.11.99.
Como se ilustra con detalle en la figura 6, el
bloque de control en bucle abierto 13 incluye un bloque de
generación de referencia 13 que recibe en su entrada la señal de
posición deseada Z_{T} y los parámetros del motor (es decir la
carga L y la velocidad de rotación RPM) y proporciona en su salida
un perfil de referencia de posición Z_{T} y un perfil de
referencia de velocidad V_{R} que representa la posición y la
velocidad que, instante a instante, se desea imponer a la válvula 2
durante las fases de movimiento; un cuarto bloque de control 31
recibe en su entrada las mediciones de la corriente superior
I_{SUP}, la corriente inferior I_{INF} y la posición real Z, la
estimación de la velocidad real V, los perfiles de referencia de
posición Z_{R} y perfiles de referencia de velocidad V_{R} y
proporciona en su salida un valor de fuerza deseado F_{O}
indicativo de la fuerza resultante F a aplicar al brazo oscilante 3
al objeto de minimizar las perturbaciones en la posición real Z y
la velocidad real V con respecto al perfil de referencia de posición
Z_{R} y, respectivamente, el perfil de referencia de velocidad
V_{R}; y un bloque de conversión 32 recibe en su entrada el valor
de fuerza deseado F_{O} y proporciona en su salida el par de
valores de corriente deseados en bucle cerrado I_{CLSUP} e
I_{CLINF} que se deben aplicar a los electroimanes superior e
inferior 6 para generar el valor de fuerza deseado F_{O}.
Durante el funcionamiento del motor el bloque de
generación de referencia 31 determina el perfil de referencia de
posición Z_{R} y el perfil de referencia de velocidad V_{R} en
base a los valores de la señal de posición deseada Z_{T}, la
carga L y la velocidad de rotación RPM. Estos perfiles se pueden
calcular, por ejemplo, a partir de la señal de posición deseada
Z_{T} por medio de un filtro no lineal de dos estados
implementado de manera conocida generado por el bloque de
generación de referencia 30, o extraído de tablas definidas en una
fase de calibración.
El bloque de control de fuerza 31 utiliza después
el perfil de referencia de posición ZR y el perfil de referencia de
velocidad VR, junto con valores de la posición real Z y la
velocidad real V para determinar el valor de fuerza deseado F_{O}
de la fuerza resultante F que se debe aplicar al brazo oscilante 3
según la ecuación siguiente:
(1)f_{o} =
(N_{1} \ Z_{R} + N_{2} \ V_{R})-(K_{1} \ Z + K_{2} \
V)
En la ecuación (1) N_{1}, N_{2}, K_{1} y
K_{2} son ganancias que se pueden calcular aplicando técnicas de
control consolidadas conocidas a un sistema dinámico que representa
el movimiento de la válvula 2 y se describe por la matriz
ecuación:
donde \dot{Z} y \dot{V} son las
derivadas temporales de la posición real Z y la velocidad real V
respectivamente, K es una constante elástica, B es una constante de
viscosidad y M es una masa equivalente total. En particular, la
fuerza resultante F y la posición real Z representan una entrada y
salida respectivamente del sistema
dinámico.
El valor de la fuerza deseada F_{O} calculado
por el bloque de control de fuerza 31 según la ecuación (1) es
utilizado por el bloque de conversión 32 para determinar los
valores de corriente deseados en bucle cerrado I_{CLSUP} e
I_{CLINF}. Estos valores de corriente se pueden derivar de manera
conocida por inversión de un modelo matemático o en base a tablas
representativas de características de
distancia-fuerza-corriente.
Un ejemplo de tales características se ilustra en
el gráfico de la figura 7 con referencia a la unidad de
electroimán-válvula como se describe.
Con detalle, a lo largo de la abscisa se traza la
posición real Z de la válvula 2, indicativa de la posición del
brazo oscilante 3 con respecto a los electroimanes superior e
inferior 6a, 6b; el origen es el punto de reposo en el que el brazo
oscilante 3 está a igual distancia de las piezas de polo de los dos
electroimanes, mientras los puntos Z_{UP} y Z_{INF} representan
las posiciones totalmente cerrada y abierta, respectivamente. A la
variación de la corriente I_{SUP} e I_{INF} consumida por los
electroimanes superior e inferior 6a, 6b las fuerzas generadas por
estos en el brazo oscilante 3 se ilustran por la primera familia de
curvas representada por líneas continuas e indicada F_{SUP} y,
respectivamente, una segunda familia de curvas representada por la
línea discontinua indicada F_{INF}.
Es importante subrayar que, según la solicitud de
patente antes mencionada, ambos electroimanes 6 se pueden alimentar
repetidas veces, simultáneamente o en secuencia durante la fase de
movimiento de la válvula 2, para permitir que la fuerza resultante
F ejercida en el brazo oscilante 3 tenga un valor igual al valor de
la fuerza deseada F_{O}.
Una segunda realización del método presente se
describirá ahora a continuación con referencia a las figuras 7 a
10, en las que las partes idénticas a las ya ilustradas en las
figuras 2 a 5 se indican con los mismos números de referencia.
Con detalle, en la figura 8 se muestra una unidad
de control 10' parecida a la unidad de control 10 de la figura 2 y
diferente en el hecho de que el bloque de control en bucle cerrado
13 recibe en su entrada la señal de estado ST y una segunda señal
de conmutación SW2 generada por el bloque de supervisión 11.
En la variante, además, el bloque de supervisión
11 implementa la segunda máquina de estado finito 36 (figura 9)
incluyendo seis estados entre los que se puede seleccionar el
estado de control ("ESTADO") definido por conjuntos de valores
de la señal de orden COM para la posición real Z y la velocidad real
V. En particular, la máquina de estado finito 36 incluye los
estados primero, segundo, tercero y cuarto 21, 22, 23 y 24 de la
máquina de estado finito 30 y, además un quinto estado 37
("AMARRE ARRIBA") y un sexto estado 38 ("AMARRE
ABAJO").
Además, la señal de estado ST tiene un valor
separado para cada uno de los estados de la máquina de estado
finito 36.
En el primer estado 21 la orden COM se pone al
primer valor de orden ("ARRIBA") y la posición real Z es igual
a la posición de cierre Z_{SUP}; además, a la señal de estado ST
se le ha asignado el primer valor de estado (S1), la posición
deseada Z_{T} se iguala a la posición de cierre Z_{SUP}, la
primera señal de conmutación SW1 está al primer valor de
conmutación ("ABIERTO"), mientras que la señal de escape
superior e inferior F_{DSUP} y F_{DINF} asumen el primer valor
de escape ("LENTO").
De el primer estado 20 pasa al segundo estado 22
si la válvula 2 tiende a abrirse, por ejemplo, a causa de una
perturbación, es decir si la posición real Z cae por debajo del
umbral abierto Z_{OPEN} que está entre la posición de cierre
Z_{SUP} y la posición umbral superior Z_{UP} (figura 5) o si la
velocidad real V excede en valor absoluto de la velocidad umbral
superior V_{UP}. Además, del primer estado 20 pasa al tercer
estado 23 si la señal de orden COM asume el segundo valor de orden
("ABAJO").
Cuando la máquina de estado finito 20 está en el
segundo estado 22 la señal de orden COM está al primer valor de
orden ("ARRIBA") mientras que la posición real Z está entre la
posición umbral superior Z_{UP} y la posición inferior umbral
Z_{DOWN}. Además, la primera señal de estado ST1 asume el segundo
valor de estado ("ST"), la posición deseada Z_{UP} se iguala
a la posición de cierre Z_{SUP}, la primera señal de conmutación
SW1 se iguala al segundo valor de conmutación ("CERRADO"), la
segunda señal de conmutación SW2 asume un tercer valor de
conmutación ("CL1") mientras que las señales de escape superior
e inferior F_{DSUP} y F_{DINF} se ponen al segundo valor de
escape ("RÁPIDO").
De el segundo estado 22 la máquina de estado
finito se mueve después al quinto estado 37 si la posición real Z
sube por encima de la posición umbral superior Z_{UP} y,
simultáneamente, la velocidad real V es menos en valor absoluto que
la velocidad umbral superior V_{UP}; si la señal de orden COM
asume el segundo valor de orden ("ABAJO") pasa al tercer
estado 23.
En el tercer estado 23 la señal de orden COM está
al segundo valor de orden ("ABAJO") y la posición real Z está
entre la posición umbral superior Z_{UP} y la posición inferior
umbral Z_{DOWN}. En el tercer estado 23 la primera señal de
estado ST1 asume el tercer valor de estado ("S3"), la posición
deseada Z_{T} es igual a la posición totalmente abierta
Z_{INF}, las señales de conmutación primera y segunda SW1, SW2 se
ponen al segundo y tercer valor de conmutación, respectivamente
("CERRADO", "CL1"), mientras que las señales de escape
superior e inferior F_{DSUP} y F_{DINF} asumen el segundo valor
de escape ("RÁPIDO").
De el tercer estado 23 pasa al sexto estado 38 si
la posición real Z cae por debajo de la posición inferior umbral
Z_{DOWN} y, simultáneamente, la velocidad V cae en valor absoluto
por debajo de la velocidad umbral inferior V_{DOWN}, si la señal
de orden COM asume el primer valor de orden ("ARRIBA"), la
máquina de estado 20 pasa al segundo estado 22.
El cuarto estado 24 se define por el segundo
valor de orden ("ABAJO"), por la señal de orden COM y por el
valor completamente abierto Z_{INF} para la posición real Z. En
el cuarto estado 24 la primera señal de estado ST1 asume el cuarto
valor de estado (S4), la posición deseada Z_{T} se iguala a la
posición totalmente abierta Z_{INF} y a la primera señal de
conmutación SW1 se le asigna el primer valor de conmutación
("ABIERTO"), mientras que las señales de escape superior e
inferior F_{DSUP} y F_{DINF} asumen el primer valor de escape
("LENTO").
De el cuarto estado 24 la máquina de estado
finito 20 pasa al tercer estado 23 si la válvula 2 tiende a
cerrarse, es decir, si la posición real Z sube por encima del
agujero umbral Z_{DOWN}, que está entre la posición totalmente
abierta Z_{INF} y la posición inferior umbral Z_{DOWN} (figura
5), o si la velocidad real V excede en valor absoluto de la
velocidad umbral inferior V_{DOWN}. Además, del cuarto estado 24
pasa al segundo estado 22 si la señal de orden COM asume el primer
valor de orden ("ARRIBA").
En el quinto estado 37 la señal de orden COM está
al primer valor de orden ("ARRIBA"), la posición real Z no es
inferior a la posición umbral superior Z_{UP} y la estimación de
la velocidad real V es menos en valor absoluto que la velocidad
umbral superior V_{UP}. Además, la posición deseada Z_{T} es
igual a la posición de cierre Z_{SUP}, las señales de conmutación
primera y segunda SW1, SW2 están al segundo valor de conmutación
("CERRADO") y, respectivamente, a un cuarto valor de
conmutación ("CL2"), mientras que las señales de escape
superior e inferior F_{DSUP} y F_{DINF} asumen el segundo valor
de escape ("RÁPIDO") y el primer valor de escape
("LENTO"), respectivamente.
Desde el quinto estado 37 se puede hacer las
transiciones siguientes: hacia el primer estado 21 si la condición
de que la posición real Z no es inferior a la posición umbral
superior Z_{UP} y la estimación de la velocidad real V es menos
en valor absoluto que la velocidad umbral superior V_{UP}
permanece al menos durante un intervalo de tiempo predeterminado;
hacia el segundo estado 22 si la posición real Z pasa a un valor
inferior a la posición umbral superior Z_{UP} o si el valor
absoluto de la velocidad real V excede de la velocidad umbral
superior V_{UP}; y hacia el tercer estado 23 si la señal de orden
COM asume el segundo valor de orden ("ABAJO").
En el sexto estado 38 la señal de orden COM está
al segundo valor de orden ("ABAJO"), la posición real Z no es
mayor que la posición inferior umbral Z_{DOWN} y la velocidad
real V es inferior a la posición inferior umbral DOWN y,
respectivamente, (en valor absoluto) la velocidad umbral inferior
V_{DOWN}. Además, la posición deseada Z_{T} es igual a la
posición totalmente abierta Z_{INF}, las señales de conmutación
primera y segunda SW1, SW2 están al segundo y el cuarto valor de
conmutación ("CERRADO", "CL2"), respectivamente; además,
las señales de escape superior e inferior F_{DSUP} y F_{DINF}
asumen el primer valor de escape ("LENTO") y el segundo valor
de escape ("RÁPIDO"), respectivamente.
Desde el sexto estado 38 se puede hacer las
transiciones siguientes: hacia el cuarto estado 24 si la condición
de que la posición real Z no es mayor que la posición inferior
umbral Z_{DOWN} y la velocidad real V es menor en valor absoluto
que la velocidad umbral inferior V_{DOWN} permanece al menos
durante un intervalo de tiempo predeterminado; hacia el tercer
estado 23 si la posición real Z pasa a un valor mayor que la
posición inferior umbral Z_{DOWN} o si el valor absoluto de la
velocidad real V excede de la velocidad umbral superior V_{DOWN};
y hacia el segundo estado 22 si la señal de orden COM asume el
primer valor de orden ("ARRIBA").
En la figura 10 se muestra una tabla que ilustra
los valores asumidos por la señal de orden COM, la primera y
segunda señal de conmutación SW1, SW2, y las señales de escape
superior e inferior F_{DSUP} y F_{DINF} en correspondencia con
cada valor posible de la señal de estado ST.
Con referencia a la figura 11, el bloque de
control en bucle cerrado 13 incluye, según la variante, el bloque
de generación de referencia 30, el bloque de control de fuerza 31,
el bloque de conversión 32 conectados como se ilustra en la figura
6, y, además, un bloque de control de posición 33 y un segundo
selector 34.
El bloque de control de posición 33 recibe en su
entrada la posición real Z, la posición de referencia Zr y una
segunda señal de estado ST2, y en su salida proporciona una primera
y una segunda corriente de amarre I_{DSUP} e I_{DINF} (indicada
simplemente a continuación "valores de corriente de amarre
I_{DSUP} e I_{DINF}".
El segundo selector 34 es controlado por la
segunda señal de conmutación SW2 de tal forma que conecte su salida
35, que define la salida del bloque de control en bucle cerrado 13,
selectivamente con la salida del bloque de conversión 32 y con la
salida del bloque de control de posición 33.
En la variante, la señal de estado ST determina
el modo en base al que el bloque de control de posición 33 hace el
cálculo de los valores de amarre de corriente. En particular, si la
señal de estado ha de asumir el quinto valor de estado S5 los
valores de corriente de amarre I_{DSUP} e I_{DINF} se
suministran en base a las ecuaciones;
(3)I_{DSUP} =
I_{NOM} + I_{G} \ IZ_{SUP} -
ZI
(4)I_{DNIF} =
0
donde I_{NOM} es un valor de
corriente nominal e I_{G} es una ganancia de corriente, ambos
predeterminados. Por otra parte, si la señal de estado ST asume el
sexto valor de estado S6, el bloque de control de posición 33
calcula los valores de corriente de amarre I_{DSUP} e I_{DINF}
en base a las
ecuaciones:
(5)I_{DINF} =
0
(6)I_{DINF} =
I_{NOM} + I_{G} \ IZ_{SUP} -
ZI
En todos los demás casos ambos valores de
corriente de amarre I_{DSUP} e I_{DINF} se igualan a 0. En
particular, el valor de corriente nominal I_{NOM} y la ganancia
en corriente I_{G} se pueden elegir durante la etapa de diseño de
manera conocida de tal manera que los valores de corriente de amarre
I_{DSUP} e I_{DINF}, calculados en función solamente de la
posición real Z usando relaciones lineales, sean como media
inferiores a los valores de corriente deseados en bucle cerrado
I_{CLSUP} e I_{CLINF} y tengan tiempos de variación más
graduales que éstos.
Además, el segundo selector 34 conecta la salida
35 a la salida del bloque de conversión 32 cuando la segunda señal
de conmutación está al tercer valor de conmutación ("CL1") y
la salida del bloque de control de posición 33 cuando la segunda
señal de conmutación está al cuarto valor de conmutación
("CL2").
De esta forma se definen en la práctica un primer
y segundo modo de bucle cerrado que se seleccionan alternativamente
en base al valor de la segunda señal de conmutación SW2.
En particular, el primer modo de control, o modo
de control de movimiento, coincide con el descrito con referencia a
las figuras de 2 a 5 y se selecciona cuando, durante las fases de
movimiento, la segunda señal de conmutación está al tercer valor de
conmutación ("CL1"). En este caso el bloque de control en bucle
cerrado 13 proporciona en su salida los valores de corriente
deseados en bucle cerrado I_{CLSUP} e I_{CLINF} según el método
previamente descrito. Por otra parte, el segundo modo de control en
bucle cerrado o modo de control de amarre, se selecciona durante
las fases de amarre en las que la segunda señal de conmutación SW2
asume el cuarto valor de conmutación. Estas fases de amarre se
definen cuando la posición real Z es mayor que la posición umbral
superior Z_{UP} o inferior al umbral inferior Z_{DOWN} y por lo
tanto la válvula 2 está cerca de la posición de cierre o la
posición totalmente abierta. Por lo tanto, cuando el modo de
control de amarre se pone en funcionamiento, el bloque de control
en bucle cerrado 30 proporciona en su salida los valores de
corriente de amarre I_{DSUP} e I_{DINF}.
Las ventajas que ofrece la presente invención son
claras por las explicaciones anteriores. En particular, el método
propuesto hace posible optimizar la eficiencia del motor, reducir
el consumo de potencia eléctrica durante las fases estacionarias y
efectuar un control exacto de los movimientos de las válvulas
durante las fases de movimiento. De hecho, los valores de
mantenimiento superior e inferior I_{HUP} e I_{HDOWN}
proporcionados en las fases estacionarias en las que se selecciona
el modo de control en bucle abierto, son mucho más pequeños, siendo
suficiente mantener las válvulas en las posiciones deseadas
solamente en la ausencia de perturbaciones. Sin embargo, cuando
intervienen fuerzas perturbadoras que producen la apertura o el
cierre indeseados, se selecciona un modo de control en bucle
cerrado de tal modo que ponga rápidamente las válvulas en las
respectivas posiciones deseadas evitando que el flujo de aire a los
cilindros se altere considerablemente. Durante las fases de
movimiento, por otra parte, el modo de control en bucle cerrado hace
posible dar a las válvulas perfiles de movimiento óptimos
dependiendo de las condiciones operativas del motor. Además, es
posible amortiguar la velocidad de las válvulas cerca de los
finales de sus carreras evitando así impactos contra partes fijas
que reducirían drásticamente la vida útil de la válvula propiamente
dicha.
Una ventaja adicional se logra por medio de la
segunda realización descrita, que hace posible seleccionar
diferentes modos de control en bucle cerrado durante las fases de
movimiento y durante las fases de amarre. De hecho, el control de
amarre permite controlar el movimiento de las válvulas con menos
gasto de energía dado que se suministran corrientes más pequeñas.
Por otra parte, durante las fases de movimiento el modo de control
de movimiento hace posible obtener mayor precisión y velocidad.
Tiene ventajas adicionales el uso de diferentes
modos operativos para los accionadores durante las fases de
movimiento y estacionarias. Durante las fases de movimiento, en
particular, el modo de escape rápido hace posible pilotar
rápidamente los electroimanes y por lo tanto hacer más fuerte el
control. Durante la fase estacionaria, el modo de escape lento hace
posible reducir más el consumo de corriente eléctrica.
Además, el método propuesto se puede utilizar
incluso para el control de conjuntos de accionadores de válvula
diferentes de los descritos con referencia a la figura 1. Por
ejemplo, como se representa en la figura 12, un accionador 40
coopera con una válvula de inducción o escape 41 e incluye: un
núcleo 42 de material ferromagnético fijado firmemente a una
varilla 43 de la válvula 41 y dispuesto perpendicularmente en su
eje longitudinal B; un electroimán superior 44a y un electroimán
inferior 44b rodeando ambos al menos parcialmente el vástago 43 de
la válvula 41 y dispuestos en lados opuestos con respecto al núcleo
42 de tal forma que sean capaces de actuar cuando se ordene,
alternativa o simultáneamente, ejerciendo una fuerza resultante F
en el núcleo 42 para hacer que se traslade paralelo al eje
longitudinal B; y un elemento elástico 45 operable para mantener el
núcleo 42 en una posición de reposo en la que está equidistante de
las piezas de polo de los electroimanes inferior y superior 44a y
44b de tal modo que mantenga la válvula en una posición intermedia
entre la posición de cierre Z_{SUP} y la posición totalmente
abierta Z_{INF}.
Finalmente, es evidente que se puede introducir
modificaciones y variaciones en el método descrito sin apartarse
del ámbito de la presente invención.
Claims (19)
1. Un método para controlar accionadores
electromagnéticos para las válvulas de inducción y descarga de
motores de combustión interna en el que un accionador (1, 40),
conectado a una unidad de control (10) está acoplado a una válvula
respectiva (2, 41) que tiene una posición real (Z) e incluyendo un
elemento móvil (3, 42) operado magnéticamente por medio de una
fuerza resultante (F) para controlar el movimiento de dicha válvula
(2, 41) entre una posición de cierre (Z_{SUP}) y una posición
totalmente abierta (Z_{INF}); estando conectada dicha unidad de
control a medios de pilotaje (15) e incluyendo medios de
supervisión (11), medios de control en bucle abierto (12), medios de
control en bucle cerrado (13) y primeros medios selectores (14)
controlados por una primera señal de conmutación (SW1) generada por
dichos medios de supervisión (11); siendo operable dicho medio
selector para conectar dichos medios de pilotaje (15)
selectivamente a dichos medios de control en bucle abierto (12) y a
dichos medios de control en bucle cerrado (13);
caracterizándose el método porque incluye los pasos de:
a) operar en un modo de control en bucle abierto
(12) para controlar la posición real (Z);
b) operar en al menos un modo de control en bucle
cerrado (13) para controlar la posición real (Z); y
c) seleccionar alternativamente dicho modo de
control en bucle abierto (12) y dicho modo de control en bucle
cerrado (13).
2. Un método según la reivindicación 1,
caracterizado porque dicho paso de selección alternativa c)
incluye los pasos de:
c1) seleccionar dicho modo de control en bucle
abierto (12) durante fases estacionarias de dicha válvula (2, 41);
y
c2) seleccionar dicho modo de control en bucle
cerrado (13) durante las fases de movimiento de dicha válvula (2,
41).
3. Un método según la reivindicación 1,
caracterizado porque dicho paso de selección alternativa c)
incluye además los pasos de:
c3) actualizar un estado de control
("ESTADO").
4. Un método según la reivindicación 3,
caracterizado porque dicho paso c3) de actualizar dicho
estado de control ("ESTADO") incluye los pasos de:
c31) seleccionar dicho estado de control
("ESTADO") de un primer, segundo, tercer y cuarto estado (21,
22, 23, 24).
5. Un método según la reivindicación 4,
caracterizado porque dicho paso c3) de actualizar dicho
estado de control ("ESTADO") incluye además los pasos de:
c32) seleccionar dicho estado de control
("ESTADO") de dicho primer y cuarto estado (21, 24) durante
dichas fases estacionarias; y
c33) seleccionar dicho estado de control
("ESTADO") de dicho segundo y tercer estado (22, 23) durante
dichas fases de movimiento.
6. Un método según cualquier reivindicación
anterior, caracterizado porque dicho paso a) de operar en
dicho modo de control en bucle abierto (12) incluye el paso de:
a1) conectar dichos medios de control en bucle
abierto (12) a dichos medios de pilotaje (15).
7. Un método según la reivindicación 6, en el que
dicho accionador (1) incluye electroimanes primero y segundo (6a,
6b, 44a, 44b) dispuestos en lados opuestos de dicho elemento móvil
(3, 42) y que reciben corrientes primera y segunda (I_{SUP},
I_{INF}), respectivamente; caracterizado porque dicho paso
a) de operar en dicho modo de control en bucle abierto (12) incluye
además los pasos de:
a2) proporcionar los valores de corriente
deseados en bucle abierto primero y segundo (12) (I_{OLSUP},
I_{LINF});
a3) suministrar dicha primera y segunda corriente
(I_{SUP}, I_{INF}) de valor igual a dicho primer y,
respectivamente, segundo valor de corriente deseado en bucle
abierto (12) (I_{OLSUP}, I_{OLINF}).
8. Un método según la reivindicación 7,
caracterizado porque dicha fase a2) de proporcionar dicho
primer y segundo valor de corriente deseado en bucle abierto (12)
(I_{OLSUP}, I_{OLINF}) incluye los pasos de:
a21) igualar dicho primer valor de corriente
deseado en bucle abierto (12) (I_{OLSUP}) a un primer valor de
mantenimiento (I_{HUP}) y dicho segundo valor de corriente
deseado en bucle abierto (12) (I_{OLINF}) sustancialmente igual a
cero cuando dicho estado de control ("ESTADO") es dicho primer
estado 21; y
a22) poner dicho primer valor de corriente
deseado en bucle abierto (12) (I_{OLSUP}) sustancialmente igual a
cero y dicho segundo valor de corriente deseado en bucle abierto
(12) (I_{OLINF}) igual a un segundo valor de mantenimiento
corriente (I_{HDOWN}) cuando dicho estado de control
("ESTADO") es dicho cuarto estado (21).
9. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones de 3 a 8, caracterizado porque dicho paso
b) de operar en dicho modo de control en bucle cerrado (13) incluye
el paso de:
b1) conectar dichos medios de control en bucle
cerrado (13) a dichos medios de pilotaje (15).
10. Un método según la reivindicación 9, donde
dicho accionador (1) incluye electroimanes primero y segundo (6a,
6b, 44a, 44b) dispuestos en lados opuestos de dicho elemento móvil
(3, 42) y que reciben corrientes primera y segunda (I_{SUP},
I_{INF}) respectivamente; caracterizado porque dicho paso
b) de operar en el modo de control en bucle cerrado (13) incluye
además el paso de:
b2) un primer y un segundo valor de corriente
deseado en bucle cerrado (13) (I_{CLSUP} I_{CLINF}); y
b3) suministrar dicha primera y segunda corriente
(I_{SUP}, I_{INF}) de valor igual a dicho primer y segundo
valor de corriente deseado en bucle cerrado (13) (I_{CLSUP}
I_{CLINF}) respectivamente.
11. Un método según la reivindicación 10,
caracterizado porque dicha fase b2) de proporcionar valores
de corriente deseados en bucle cerrado primero y segundo (13)
(I_{CLSUP}, I_{CLINF}) incluye los pasos de:
b21) calcular un valor de fuerza deseado
(F_{O}) de dicha fuerza resultante (F); y
b22) calcular dicho primer y segundo valor de
corriente deseado en bucle cerrado (13) (I_{OLSUP}, I_{CLINF})
dependiendo de dicho valor de fuerza deseado (F_{O}).
12. Un método según la reivindicación 9,
caracterizado porque dicho paso b) de operar en un modo de
control en bucle cerrado (13) incluye los pasos de:
b4) operar en un modo de control de
movimiento;
b5) operar en un modo de control de amarre;
b6) seleccionar alternativamente dicho modo de
control de movimiento y dicho modo de control de amarre.
13. Un método según la reivindicación 12,
caracterizado porque dicho paso b6) de seleccionar
alternativamente dicho modo de control de movimiento y dicho modo
de control de amarre incluye los pasos de:
b61) seleccionar dicho modo de control de
movimiento durante las fases de movimiento de dicha válvula (2, 41);
y
b62) seleccionar dicho modo de control de amarre
durante fases de amarre de dicha válvula (2, 41).
14. Un método según la reivindicación 13,
caracterizado porque dicho paso b6) de seleccionar
alternativamente dicho modo de control de movimiento y dicho modo
de control de amarre incluyen además los pasos de:
b63) actualizar dicho estado de control
("ESTADO") seleccionando de dicho primer, segundo, tercer,
cuarto estado (21, 22, 23, 24) y un quinto y sexto estado (37,
38).
15. Un método según la reivindicación 14,
caracterizado porque dicho paso b63) de actualizar dicho
estado de control (I_{SUP}, I_{INF}) incluye además los pasos
de:
b631) seleccionar dicho estado de control
("ESTADO") de entre dichos estados quinto y sexto (37, 38)
durante dichas fases de amarre.
16. Un método según la reivindicación 15, donde
dicho accionador (1) incluye electroimanes primeros y segundos (6a,
6b, 44a, 44b) dispuestos en lados opuestos de dicho elemento móvil
(3, 42) y que reciben corrientes primera y segunda (I_{SUP},
I_{INF}), respectivamente; caracterizado porque dicho paso
b4) de operar en dicho modo de control en bucle abierto (13) incluye
además los pasos de:
b41) proporcionar valores de corriente primero y
segundo deseados en bucle abierto (12) (I_{CLSUP}, I_{CLINF});
y
b42) suministrar dicha corriente primera y
segunda (I_{SUP}, I_{INF}) de valor igual a dicho primer, y
respectivamente, segundo valor de corriente deseado en bucle
abierto (12) (I_{CLSUP} I_{CLINF}), respectivamente.
17. Un método según la reivindicación 16,
caracterizado porque dicho paso b41) de proporcionar valores
de corriente deseados en bucle cerrado primero y segundo (13)
(I_{CLSUP}, I_{CLINF}) incluye los pasos de:
b411) calcular un valor de fuerza deseado
(F_{O}) de dicha fuerza resultante (F); y
b412) calcular dicho primer y segundo valor de
corriente deseado en bucle cerrado (13) (I_{CLSUF}, I_{CLINF})
dependiendo de dicho valor de fuerza deseado (F_{O}).
18. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones 15 a 17 en el que dicho accionador (1) incluye
electroimanes primero y segundo (6a, 6b, 44a, 44b) dispuestos en
lados opuestos de dicho elemento extraíble (3, 42) y que reciben
corrientes primera y segunda (I_{SUP}, I_{INF}),
respectivamente; caracterizado porque dicha fase b5) de
operar en un modo de control de amarre incluye;
b51) proporcionar el primer y segundo valor de
corriente de amarre (I_{DSUP}, I_{DINF});
b52) suministrar dicha primera y segunda
corriente (I_{SUP}, I_{INF}) de un valor igual a dicho primer y
segundo valor de corriente de amarre (I_{DSUP}, I_{DINF}),
respectivamente.
19. Un método según la reivindicación 18,
caracterizado porque dicho paso b51) de proporcionar dicho
primer y segundo valor de corriente de amarre (I_{DSUP},
I_{DINF}) incluye los pasos de:
b511) calcular dicho primer y segundo valor de
corriente de amarre (I_{DSUP}, I_{DINF}) dependiendo de dichas
posición real (Z) según relaciones lineales.
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