JPH0451042B2 - - Google Patents
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- JPH0451042B2 JPH0451042B2 JP61275101A JP27510186A JPH0451042B2 JP H0451042 B2 JPH0451042 B2 JP H0451042B2 JP 61275101 A JP61275101 A JP 61275101A JP 27510186 A JP27510186 A JP 27510186A JP H0451042 B2 JPH0451042 B2 JP H0451042B2
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- electromagnet
- time
- armature
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/20—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L9/00—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
- F01L9/20—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by electric means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
- F02D41/221—Safety or indicating devices for abnormal conditions relating to the failure of actuators or electrically driven elements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F7/00—Magnets
- H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
- H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
- H01F7/18—Circuit arrangements for obtaining desired operating characteristics, e.g. for slow operation, for sequential energisation of windings, for high-speed energisation of windings
- H01F7/1805—Circuit arrangements for holding the operation of electromagnets or for holding the armature in attracted position with reduced energising current
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H47/00—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current
- H01H47/22—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current for supplying energising current for relay coil
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
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- Power Engineering (AREA)
- Relay Circuits (AREA)
- Particle Accelerators (AREA)
- Magnetically Actuated Valves (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Electromagnets (AREA)
- Control Of Voltage And Current In General (AREA)
- Load-Engaging Elements For Cranes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は電磁石の周期的制御のための方法、な
らびにこの方法実施のための回路に関する。
らびにこの方法実施のための回路に関する。
従来の技術
電磁石が接極子を吸引するために必要な電流
は、これに続いて接極子を保持しておくのに要す
る電流よりも高いものが必要であることが公知で
ある。従つてエネルギーを節約するために、接極
子を吸引するための多量の電流と、続いて接極子
が吸引された後の少量の保持電流とを電磁石に供
給することが可能となる。
は、これに続いて接極子を保持しておくのに要す
る電流よりも高いものが必要であることが公知で
ある。従つてエネルギーを節約するために、接極
子を吸引するための多量の電流と、続いて接極子
が吸引された後の少量の保持電流とを電磁石に供
給することが可能となる。
電磁石の作業において、繰り返しこのような吸
引と保持の過程を行う際に、接極子の吸引と保持
に対応して、それぞれ吸引電流部分とこれに続く
保持電流部分の周期が含まれることがある。
引と保持の過程を行う際に、接極子の吸引と保持
に対応して、それぞれ吸引電流部分とこれに続く
保持電流部分の周期が含まれることがある。
このような電磁石の応用領域の一つに、開放位
置から閉鎖位置へまたその逆の閉鎖位置から開放
位置へと作動させる内燃機関のガス交換弁の制御
があり、このガス交換弁の前記両位置からの交替
はそれぞれスプリングの力によつて行われる。こ
の種のシステムは西ドイツ公開特許第3024109号
公報に明らかにされている。
置から閉鎖位置へまたその逆の閉鎖位置から開放
位置へと作動させる内燃機関のガス交換弁の制御
があり、このガス交換弁の前記両位置からの交替
はそれぞれスプリングの力によつて行われる。こ
の種のシステムは西ドイツ公開特許第3024109号
公報に明らかにされている。
発明が解決しようとする問題点
前記公開公報の場合、エネルギー収支にとつて
問題点となるのは、吸引電流の上昇が緩慢な場合
であつても、指定された時点で、確実に接極子が
電磁石に吸引されるように、電磁石への電流の正
確な投入時点を保証しなければならないことであ
る。投入時点を選択する際に、種々な温度、種々
な供給電圧、直列制御、経過時間の変化などの周
辺条件が加わるが、温度、供給電圧の両者は内燃
機関の運転に際して無視することができない値で
ある。このような変化は、自動車の車上電気回路
網の電圧が著しい変動を受けるため発生し、また
内燃機関の温度が変化して明らかに前記公開公報
のシステムの作動温度と異なるために発生する。
従つて極端な周辺条件においても確実な機能を確
保するために、別途エネルギーを消費する安全装
置が用いられる。
問題点となるのは、吸引電流の上昇が緩慢な場合
であつても、指定された時点で、確実に接極子が
電磁石に吸引されるように、電磁石への電流の正
確な投入時点を保証しなければならないことであ
る。投入時点を選択する際に、種々な温度、種々
な供給電圧、直列制御、経過時間の変化などの周
辺条件が加わるが、温度、供給電圧の両者は内燃
機関の運転に際して無視することができない値で
ある。このような変化は、自動車の車上電気回路
網の電圧が著しい変動を受けるため発生し、また
内燃機関の温度が変化して明らかに前記公開公報
のシステムの作動温度と異なるために発生する。
従つて極端な周辺条件においても確実な機能を確
保するために、別途エネルギーを消費する安全装
置が用いられる。
本発明の課題は、電磁石のインダクタンスが変
化することにより様々に変化する電流特性を考慮
できるような電磁石の制御方法及び制御回路を提
案することにある。
化することにより様々に変化する電流特性を考慮
できるような電磁石の制御方法及び制御回路を提
案することにある。
問題点を解決するための手段
本発明は、上記の問題点を解決するために、一
つの周期が、接極子が電磁石に吸引される時に電
磁石に流れる吸引電流部分と、この吸引電流部分
に続き、接極子が電磁石に吸引されている状態に
保たれている時に電磁石に流れる保持電流部分
と、電磁石に電流が流れず、接極子が解放されて
いる部分とからなるような、電磁石の周期的な制
御方法において、電流経過曲線のうちの吸引電流
部分の少なくとも一部において電流上昇率が測定
され、この測定された値に応じて、電流上昇率が
高い時には投入時期を遅れさせ、電流上昇率が低
い時には投入時期を早めるように、次の周期にお
ける吸引電流部分の投入時点が移動されることを
特徴とする電磁石の周期的な制御方法と、 一つの周期が、接極子が電磁石に吸引される時
に電磁石に流れる吸引電流部分と、この吸引電流
部分に続き、接極子が電磁石に吸引されている状
態に保たれている時に電磁石に流れる保持電流部
分と、電磁石に電流が流れず、接極子が解放され
ている部分とからなるような、電磁石の周期的な
制御方法において、電流経過曲線のうちの保持電
流部分の少なくとも一部の電流減衰率が測定さ
れ、この測定された値に応じて、電流減衰率が高
い時には投入時期を遅れさせ、電流減衰率が低い
時には投入時期を早めるように、次の周期におけ
る吸引電流部分の投入時点が移動されることを特
徴とする電磁石の周期的な制御方法と、 一つの周期が、接極子が電磁石に吸引される時
に電磁石に流れる吸引電流部分と、この吸引電流
部分に続き、接極子が電磁石に吸引状態で保持さ
れている時に電磁石に流れる保持電流部分と、電
磁石に電流が流れず、接極子が解放されている部
分とからなるような、電磁石の周期的な制御回路
であつて、 電磁石と、 外部制御信号が供給される時点と、前記吸引電
流部分の投入時点との間に経過すべき時間間隔を
設定する第１の時間素子と、 前記第１の時間素子からの、前記吸引電流部分
の投入時点に関する信号に基づいて、前記電磁石
に吸引電流を投入させる論理回路と、 電磁石を流れる電流を検知するための問合せ回
路と、 問合せ回路に接続され、電流の変動率を測定す
る第２の時間素子と、 問合せ回路から供給される値を記憶し、次の周
期の間にその値を前論理回路に送るメモリとを有
し、 前記第１の時間素子は、電流上昇率が高い時に
は次の周期における前記吸引電流部分の投入時点
を遅れさせ、電流上昇率が低い時には次の周期に
おける前記吸引電流部分の投入時点を早めるよう
に、次の周期において経過すべき前記時間間隔
を、前記メモリに記憶されている電流の変動率に
基づいて変えることができるように構成されてい
ることを特徴とする電磁石の周期的な制御回路と
を提供する。
つの周期が、接極子が電磁石に吸引される時に電
磁石に流れる吸引電流部分と、この吸引電流部分
に続き、接極子が電磁石に吸引されている状態に
保たれている時に電磁石に流れる保持電流部分
と、電磁石に電流が流れず、接極子が解放されて
いる部分とからなるような、電磁石の周期的な制
御方法において、電流経過曲線のうちの吸引電流
部分の少なくとも一部において電流上昇率が測定
され、この測定された値に応じて、電流上昇率が
高い時には投入時期を遅れさせ、電流上昇率が低
い時には投入時期を早めるように、次の周期にお
ける吸引電流部分の投入時点が移動されることを
特徴とする電磁石の周期的な制御方法と、 一つの周期が、接極子が電磁石に吸引される時
に電磁石に流れる吸引電流部分と、この吸引電流
部分に続き、接極子が電磁石に吸引されている状
態に保たれている時に電磁石に流れる保持電流部
分と、電磁石に電流が流れず、接極子が解放され
ている部分とからなるような、電磁石の周期的な
制御方法において、電流経過曲線のうちの保持電
流部分の少なくとも一部の電流減衰率が測定さ
れ、この測定された値に応じて、電流減衰率が高
い時には投入時期を遅れさせ、電流減衰率が低い
時には投入時期を早めるように、次の周期におけ
る吸引電流部分の投入時点が移動されることを特
徴とする電磁石の周期的な制御方法と、 一つの周期が、接極子が電磁石に吸引される時
に電磁石に流れる吸引電流部分と、この吸引電流
部分に続き、接極子が電磁石に吸引状態で保持さ
れている時に電磁石に流れる保持電流部分と、電
磁石に電流が流れず、接極子が解放されている部
分とからなるような、電磁石の周期的な制御回路
であつて、 電磁石と、 外部制御信号が供給される時点と、前記吸引電
流部分の投入時点との間に経過すべき時間間隔を
設定する第１の時間素子と、 前記第１の時間素子からの、前記吸引電流部分
の投入時点に関する信号に基づいて、前記電磁石
に吸引電流を投入させる論理回路と、 電磁石を流れる電流を検知するための問合せ回
路と、 問合せ回路に接続され、電流の変動率を測定す
る第２の時間素子と、 問合せ回路から供給される値を記憶し、次の周
期の間にその値を前論理回路に送るメモリとを有
し、 前記第１の時間素子は、電流上昇率が高い時に
は次の周期における前記吸引電流部分の投入時点
を遅れさせ、電流上昇率が低い時には次の周期に
おける前記吸引電流部分の投入時点を早めるよう
に、次の周期において経過すべき前記時間間隔
を、前記メモリに記憶されている電流の変動率に
基づいて変えることができるように構成されてい
ることを特徴とする電磁石の周期的な制御回路と
を提供する。
作 用
上記の構成によれば一周期の電流経過曲線のう
ちの吸引電流部分または保持電流部分の少なくと
も一部において時間と電流との関係が評価され、
そこから評価された値が次の周期において、必要
あれば、電磁石への電流の投入時点を移動するこ
とにより、対応する修正を行うことができる。正
確な電流の投入時点は電流が上昇する部分によつ
て決定されるため、電流が上昇する部分を評価の
ために援用しても良い。またフリーホイール回路
を備えた電磁石の電流降下の部分を評価に援用し
ても良い。このような評価を行う場合は、作業電
圧の補正よりも、先ず温度補正が得られる。
ちの吸引電流部分または保持電流部分の少なくと
も一部において時間と電流との関係が評価され、
そこから評価された値が次の周期において、必要
あれば、電磁石への電流の投入時点を移動するこ
とにより、対応する修正を行うことができる。正
確な電流の投入時点は電流が上昇する部分によつ
て決定されるため、電流が上昇する部分を評価の
ために援用しても良い。またフリーホイール回路
を備えた電磁石の電流降下の部分を評価に援用し
ても良い。このような評価を行う場合は、作業電
圧の補正よりも、先ず温度補正が得られる。
電流経過曲線の評価を実施する方法として二つ
の方法がある。すなわち第１の方法として、電流
の上昇または減衰が開始すると同時にスタートす
る所定の時間間隔の終わりに、どの値まで電流が
上昇したかが測定される。電流の達した値は電流
の変化速度の基準となる。
の方法がある。すなわち第１の方法として、電流
の上昇または減衰が開始すると同時にスタートす
る所定の時間間隔の終わりに、どの値まで電流が
上昇したかが測定される。電流の達した値は電流
の変化速度の基準となる。
第２の方法として、所定の電流値に達するため
に必要とされる時間を測定しても良い。この場
合、測定された時間が電流の変化速度の基準とな
る。
に必要とされる時間を測定しても良い。この場
合、測定された時間が電流の変化速度の基準とな
る。
上記した両方法は共に、所望の時点で、電磁石
が接極子を確実に捕捉するように、電流経過曲線
から測定される値に基づいて、電流の投入時点が
正確に決定される。すなわち、極めて激しい電流
上昇の場合は、吸引電流の投入時点が接極子が電
磁石に捕捉される時点に近づき、緩慢な電流上昇
時には吸引電流の投入時点が早期の方向に移動す
る。
が接極子を確実に捕捉するように、電流経過曲線
から測定される値に基づいて、電流の投入時点が
正確に決定される。すなわち、極めて激しい電流
上昇の場合は、吸引電流の投入時点が接極子が電
磁石に捕捉される時点に近づき、緩慢な電流上昇
時には吸引電流の投入時点が早期の方向に移動す
る。
さらに本発明による電磁石の周期的な制御回路
は二つの時間素子を備えている。一方の時間素子
は、電流経過曲線の測定に用いられ、所定の電流
値に達するまでの時間を測定するか、あるいは逆
に、電流値を測定する時点を規定するための一定
の時間間隔を決定する。この一方の時間素子と電
流測定の共働から生じる評価値は記憶され、次の
周期で他方の時間素子に送られ、この他方の時間
素子は前記評価値から時間値を導き出し、この時
間値が所定の固定信号点から吸引電流部分の投入
時点までの時間的間隔を決定する。
は二つの時間素子を備えている。一方の時間素子
は、電流経過曲線の測定に用いられ、所定の電流
値に達するまでの時間を測定するか、あるいは逆
に、電流値を測定する時点を規定するための一定
の時間間隔を決定する。この一方の時間素子と電
流測定の共働から生じる評価値は記憶され、次の
周期で他方の時間素子に送られ、この他方の時間
素子は前記評価値から時間値を導き出し、この時
間値が所定の固定信号点から吸引電流部分の投入
時点までの時間的間隔を決定する。
実施例
以下本発明の実施例を添附図面に基づいて詳細
に説明する。
に説明する。
第１図において、１０は電磁石を示し、これに
並列に接続されているフリーホイール回路は、ダ
イオード１２によつて例示されている。電磁石１
０のプラス側の接続部は、正の電圧供給部１４に
接続されており、他方の接続部は、測定抵抗２０
と、トランジスタで例示された電流制御要素１８
を通じて、アース接続部１６につながつている。
測定抵抗２０によつて、電流に関する情報がピツ
クアツプされる。電流に関するこの情報は問合せ
回路Ａに送られ、この問合せ回路Ａは同時に電流
制御要素１８を制御する。問合せ回路Ａは論理回
路Ｂと連結しており、この論理回路Ｂは、電流制
御要素１８の制御を行うための時点を問合せ回路
Ａに指定する。
並列に接続されているフリーホイール回路は、ダ
イオード１２によつて例示されている。電磁石１
０のプラス側の接続部は、正の電圧供給部１４に
接続されており、他方の接続部は、測定抵抗２０
と、トランジスタで例示された電流制御要素１８
を通じて、アース接続部１６につながつている。
測定抵抗２０によつて、電流に関する情報がピツ
クアツプされる。電流に関するこの情報は問合せ
回路Ａに送られ、この問合せ回路Ａは同時に電流
制御要素１８を制御する。問合せ回路Ａは論理回
路Ｂと連結しており、この論理回路Ｂは、電流制
御要素１８の制御を行うための時点を問合せ回路
Ａに指定する。
論理回路Ｂは第１の時間素子Ｅによつて制御さ
れ、第１の時間素子Ｅは時間間隔を指定し、この
時間間隔が経過すると、論理回路Ｂが問合せ回路
Ａを介して電流制御要素１８を閉じる。第１の時
間素子Ｅは第１の外部制御信号Ｓ１を受け取り、
この第１の外部制御信号Ｓ１が第１の時間素子Ｅ
をスタートさせる。問合せ回路ＡはメモリＣと連
結しており、このメモリＣは一方においてその情
報を第１の時間素子Ｅに伝え、他方においてこの
メモリＣは第２の時間素子Ｄと連結しており、こ
の第２の時間素子Ｄも論理回路Ｂと連結してい
る。
れ、第１の時間素子Ｅは時間間隔を指定し、この
時間間隔が経過すると、論理回路Ｂが問合せ回路
Ａを介して電流制御要素１８を閉じる。第１の時
間素子Ｅは第１の外部制御信号Ｓ１を受け取り、
この第１の外部制御信号Ｓ１が第１の時間素子Ｅ
をスタートさせる。問合せ回路ＡはメモリＣと連
結しており、このメモリＣは一方においてその情
報を第１の時間素子Ｅに伝え、他方においてこの
メモリＣは第２の時間素子Ｄと連結しており、こ
の第２の時間素子Ｄも論理回路Ｂと連結してい
る。
電磁石１０への電流の投入の時点は次のように
定められている。まず、第１の外部制御信号Ｓ１
が第１の時間素子Ｅに送られる。この第１の外部
制御信号Ｓ１は第２図ｃに示す通りである。第１
の外部制御信号Ｓ１の到着とともに、第１の時間
素子Ｅがスタートし、たとえば第２図ｇに示した
ような信号を送る。この時間信号の立下り部が時
点t1を決定し、この時点t1に論理回路Ｂが問合せ
回路Ａを介して電流制御要素１８を閉じ、これに
応じて第２図ａに示されたような吸引電流が電磁
石１０を流れる。吸引電流は時点t0まで流れ、こ
の時点で接極子が電磁石に捕捉され、これで吸引
電流部分が確実に完了する。通常、接極子が直接
電磁石に当たる時は、電磁石のインダクタンスが
変化して、短時間だけ電流が降下するために識別
でき、これは第２図ａにも示されている。
定められている。まず、第１の外部制御信号Ｓ１
が第１の時間素子Ｅに送られる。この第１の外部
制御信号Ｓ１は第２図ｃに示す通りである。第１
の外部制御信号Ｓ１の到着とともに、第１の時間
素子Ｅがスタートし、たとえば第２図ｇに示した
ような信号を送る。この時間信号の立下り部が時
点t1を決定し、この時点t1に論理回路Ｂが問合せ
回路Ａを介して電流制御要素１８を閉じ、これに
応じて第２図ａに示されたような吸引電流が電磁
石１０を流れる。吸引電流は時点t0まで流れ、こ
の時点で接極子が電磁石に捕捉され、これで吸引
電流部分が確実に完了する。通常、接極子が直接
電磁石に当たる時は、電磁石のインダクタンスが
変化して、短時間だけ電流が降下するために識別
でき、これは第２図ａにも示されている。
この吸引電流部分の間に電流が測定され、電流
の降下が回路Ａに報知される。電磁石１０への電
流の投入と同時に、第２図ｅに示されているよう
に第２の時間素子Ｄが働く。第２図ｅに示す時間
信号の立下り部で、問合せ回路Ａにある電流値が
記録されるが、この電流値は第２図ａにＷ１で示
す通りであり、この電流値Ｗ１がメモリＣに記録
される。
の降下が回路Ａに報知される。電磁石１０への電
流の投入と同時に、第２図ｅに示されているよう
に第２の時間素子Ｄが働く。第２図ｅに示す時間
信号の立下り部で、問合せ回路Ａにある電流値が
記録されるが、この電流値は第２図ａにＷ１で示
す通りであり、この電流値Ｗ１がメモリＣに記録
される。
一方、時点t0で第２図ｄに示した第２の外部時
間信号Ｓ２がスタートし、これは論理回路Ｂを制
御する。また時点t0以降は、接極子が電磁石に吸
引された状態を保つ保持電流部分であるが、この
保持電流部分の間には主として第１の外部制御信
号Ｓ１と第２の外部時間信号Ｓ２が共存する。保
持電流部分の終わり直前に、第１の外部信号Ｓ１
がフエードアウトされ、これにより論理回路Ｂが
働き、フリーホイール回路１２に常に短時間だけ
インパルスが供給される脈流電流相から定常電流
相へと移行し、所定の電流値から、第２の外部時
間信号Ｓ２の終了とともにＯの値に低下し、電磁
石１０への電流を遮断して、電磁石１０より接極
子が離される。
間信号Ｓ２がスタートし、これは論理回路Ｂを制
御する。また時点t0以降は、接極子が電磁石に吸
引された状態を保つ保持電流部分であるが、この
保持電流部分の間には主として第１の外部制御信
号Ｓ１と第２の外部時間信号Ｓ２が共存する。保
持電流部分の終わり直前に、第１の外部信号Ｓ１
がフエードアウトされ、これにより論理回路Ｂが
働き、フリーホイール回路１２に常に短時間だけ
インパルスが供給される脈流電流相から定常電流
相へと移行し、所定の電流値から、第２の外部時
間信号Ｓ２の終了とともにＯの値に低下し、電磁
石１０への電流を遮断して、電磁石１０より接極
子が離される。
本発明において重要であるのは、次の周期の開
始前に、第１の時間素子ＥがメモリＣに記録され
た電流値を問合せ、メモリＣのこの電流値から所
定の特性曲線（図示せず）を参照して、第１の時
間制御素子Ｅが論理回路Ｂに指定する第２図ｇに
示すような時間信号を導き出すことである。
始前に、第１の時間素子ＥがメモリＣに記録され
た電流値を問合せ、メモリＣのこの電流値から所
定の特性曲線（図示せず）を参照して、第１の時
間制御素子Ｅが論理回路Ｂに指定する第２図ｇに
示すような時間信号を導き出すことである。
たとえば第２図ｂに示されているように電流経
過がはるかに緩慢であつた場合、それが高い作業
温度によるものであれ、あるいは低い供給電圧に
よるものであれ、既述のように、投入時点t2から
始まる第２の時間素子Ｄから発せられる第２図ｆ
に示すような時間信号の間に電流が測定され、こ
の電流は第２の時間素子Ｄによつて決定された時
間間隔の終わりに、Ｗ２の値に達するが、この電
流値Ｗ２は電流値Ｗ１より低い。
過がはるかに緩慢であつた場合、それが高い作業
温度によるものであれ、あるいは低い供給電圧に
よるものであれ、既述のように、投入時点t2から
始まる第２の時間素子Ｄから発せられる第２図ｆ
に示すような時間信号の間に電流が測定され、こ
の電流は第２の時間素子Ｄによつて決定された時
間間隔の終わりに、Ｗ２の値に達するが、この電
流値Ｗ２は電流値Ｗ１より低い。
次の周期のために、第１の時間素子Ｅから発せ
られる時間信号の長さがＷ２の値によつて決定さ
れるが、電磁石１０への電流の投入時点が前に進
められなければならないため、この時間信号の長
さはそれ相応に短くなる。すなわち、第１の時間
素子Ｅは第２図ｃに示されているような外部制御
信号Ｓ１を受け取るとともにスタートし、第１の
時間素子Ｅから発せられる時間信号は、電流値Ｗ
２に対応して第２図ｈに示されており、第２図ｇ
に示された前の周期の時間信号より明瞭に短い。
このようにして続く周期の電磁石１０への電流の
投入は早い時点t2で行われる。
られる時間信号の長さがＷ２の値によつて決定さ
れるが、電磁石１０への電流の投入時点が前に進
められなければならないため、この時間信号の長
さはそれ相応に短くなる。すなわち、第１の時間
素子Ｅは第２図ｃに示されているような外部制御
信号Ｓ１を受け取るとともにスタートし、第１の
時間素子Ｅから発せられる時間信号は、電流値Ｗ
２に対応して第２図ｈに示されており、第２図ｇ
に示された前の周期の時間信号より明瞭に短い。
このようにして続く周期の電磁石１０への電流の
投入は早い時点t2で行われる。
冒頭に述べたように、本発明の応用は、内燃機
間のガス交換弁に用る電磁石１０のスイツチ投入
にある。すなわち、このスイツチの切替えは毎秒
多数回行なわれるが、一方、吸引電流の傾斜度に
影響を与える他のパラメータは、このスイツチの
切替えと比較すると極めて緩慢にしか変化しない
ため、電磁石１０への電流の投入時点の修正は突
然の変化に反応する必要はない。
間のガス交換弁に用る電磁石１０のスイツチ投入
にある。すなわち、このスイツチの切替えは毎秒
多数回行なわれるが、一方、吸引電流の傾斜度に
影響を与える他のパラメータは、このスイツチの
切替えと比較すると極めて緩慢にしか変化しない
ため、電磁石１０への電流の投入時点の修正は突
然の変化に反応する必要はない。
このように、極めて多様な電磁石10の作業前提
条件に適した電流の投入時点の修正を行い、最低
の電力エネルギー消費量で、ガス交換弁の開閉時
点を常に正確に制御することができる。
条件に適した電流の投入時点の修正を行い、最低
の電力エネルギー消費量で、ガス交換弁の開閉時
点を常に正確に制御することができる。
本発明の別の実施例が第３図ａから第３図ｈに
示されている。第３図ａは第２図ａに対応する吸
引電流部分と保持電流部分の電流経過を示す。電
流経過曲線の評価は、吸引電流の遮断と同時に始
まる。
示されている。第３図ａは第２図ａに対応する吸
引電流部分と保持電流部分の電流経過を示す。電
流経過曲線の評価は、吸引電流の遮断と同時に始
まる。
電磁石１０へ流れる電流の変化量を測定するた
めの固定した時間幅は指定されていず、電流が第
１値Ｗ１から第２の値Ｗ２に達するまでに必要な
時間が測定される。第３図ａによる電流経過曲線
が必要としたこの時間幅は、第３図ｅで信号とし
て示されている。第２の時間素子Ｄによつて測定
されるこの信号はメモリＣに導かれ、この信号は
第３図ｇに示されている第１の時間素子Ｅが発す
る時間幅を決定するために用いられる。この実施
例の場合には、電流制御要素１８が開かれている
ときに、電磁石１０を流れる電流を測定するため
には、フリーホイール回路１２を流れる電流を測
定することとなり、測定抵抗２０に対応する抵抗
がフリーホイール回路１２の中に置かれなければ
ならない。第３図ｃは第２図ｃと同様に、第１の
時間素子Ｅへの第１の時間制御信号Ｓ１を示し、
この第１の時間制御信号Ｓ１は、同時に時間素子
Ｅをスタートさせる。第３図ｇは、比較的傾斜の
急な電流上昇での第１の時間素子Ｅが発する時間
信号を示す。しかし第３図ｂに示すような緩慢な
電流上昇が生じると、Ｗ１の値からＷ２の値への
電流降下も比較的長い時間を必要とし、この電流
降下に対応する時間信号として、第３図ｆに示し
たものに対応する信号がメモリＣに記録される。
メモリＣに記録された値は、次の電流経過曲線の
周期を修正し、次の周期で時間素子Ｅは第３図ｈ
に示すような時間信号を発するため、電流制御要
素１８が閉じられる時点は早期の方向に前進す
る。
めの固定した時間幅は指定されていず、電流が第
１値Ｗ１から第２の値Ｗ２に達するまでに必要な
時間が測定される。第３図ａによる電流経過曲線
が必要としたこの時間幅は、第３図ｅで信号とし
て示されている。第２の時間素子Ｄによつて測定
されるこの信号はメモリＣに導かれ、この信号は
第３図ｇに示されている第１の時間素子Ｅが発す
る時間幅を決定するために用いられる。この実施
例の場合には、電流制御要素１８が開かれている
ときに、電磁石１０を流れる電流を測定するため
には、フリーホイール回路１２を流れる電流を測
定することとなり、測定抵抗２０に対応する抵抗
がフリーホイール回路１２の中に置かれなければ
ならない。第３図ｃは第２図ｃと同様に、第１の
時間素子Ｅへの第１の時間制御信号Ｓ１を示し、
この第１の時間制御信号Ｓ１は、同時に時間素子
Ｅをスタートさせる。第３図ｇは、比較的傾斜の
急な電流上昇での第１の時間素子Ｅが発する時間
信号を示す。しかし第３図ｂに示すような緩慢な
電流上昇が生じると、Ｗ１の値からＷ２の値への
電流降下も比較的長い時間を必要とし、この電流
降下に対応する時間信号として、第３図ｆに示し
たものに対応する信号がメモリＣに記録される。
メモリＣに記録された値は、次の電流経過曲線の
周期を修正し、次の周期で時間素子Ｅは第３図ｈ
に示すような時間信号を発するため、電流制御要
素１８が閉じられる時点は早期の方向に前進す
る。
第２図ａから第２図ｈについて記載したような
電流測定法は保持電流部分の降下部で適用しても
良いし、一方逆に、第３図ａから第３図ｈに示す
ような時間測定方法を、吸引電流部分の上昇部で
適用しても良い。
電流測定法は保持電流部分の降下部で適用しても
良いし、一方逆に、第３図ａから第３図ｈに示す
ような時間測定方法を、吸引電流部分の上昇部で
適用しても良い。
発明の効果
本発明は、電磁石にスイツチが投入されて、接
極子が吸引される時、又は、引続いて吸引されて
いる状態に保たれている時に、電磁石に流れてい
る電流の特性を評価して、この評価値に対応して
次のスイツチの投入時点を移動させるという自己
学習機能を有する制御方法および制御回路に関す
る。このような自己学習機能を有する制御方法お
よび制御回路を用いると、周囲温度、負荷電圧等
のパラメーターの変動によつて電磁石の電流特性
が大きく変動しても、所望の時点で接極子を電磁
石で捕捉することができる。
極子が吸引される時、又は、引続いて吸引されて
いる状態に保たれている時に、電磁石に流れてい
る電流の特性を評価して、この評価値に対応して
次のスイツチの投入時点を移動させるという自己
学習機能を有する制御方法および制御回路に関す
る。このような自己学習機能を有する制御方法お
よび制御回路を用いると、周囲温度、負荷電圧等
のパラメーターの変動によつて電磁石の電流特性
が大きく変動しても、所望の時点で接極子を電磁
石で捕捉することができる。
第１図は、本発明を実施するための電磁石の周
期的な制御回路を示すブロツク図、第２図は本発
明方法の一実施例を説明する時間経過線図で、同
図ａ及びｂは第１図に示す回路の電磁石の電流経
過曲線の図、同図ｃ〜ｈは、前記電流経過曲線を
評価するために第１図の制御回路内部で発生また
はこの制御回路へ送られる信号の線図、第３図は
本発明方法の別の実施例を説明する時間経過線図
で、同図ａ〜ｈはそれぞれ第２図ａ〜ｈに対応す
る電流経過曲線図および信号線図である。 １０……電磁石、Ａ……問合せ回路、Ｂ……論
理回路、Ｄ……第２の時間素子、Ｅ……第１の時
間素子。
期的な制御回路を示すブロツク図、第２図は本発
明方法の一実施例を説明する時間経過線図で、同
図ａ及びｂは第１図に示す回路の電磁石の電流経
過曲線の図、同図ｃ〜ｈは、前記電流経過曲線を
評価するために第１図の制御回路内部で発生また
はこの制御回路へ送られる信号の線図、第３図は
本発明方法の別の実施例を説明する時間経過線図
で、同図ａ〜ｈはそれぞれ第２図ａ〜ｈに対応す
る電流経過曲線図および信号線図である。 １０……電磁石、Ａ……問合せ回路、Ｂ……論
理回路、Ｄ……第２の時間素子、Ｅ……第１の時
間素子。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 一つの周期が、接極子が電磁石に吸引される
時に電磁石に流れる吸引電流部分と、この吸引電
流部分に続き、接極子が電磁石に吸引されている
状態に保たれている時に電磁石に流れる保持電流
部分と、電磁石に電流が流れず、接極子が解放さ
れている部分とからなるような、電磁石の周期的
なトリガ方法において、電流経過曲線のうちの吸
引電流部分の少なくとも一部において電流上昇率
が測定され、この測定された値に応じて、電流上
昇率が高い時には投入時期を遅れさせ、電流上昇
率が低い時には投入時期を早めるように、次の周
期における吸引電流部分の投入時点が移動される
ことを特徴とする電磁石の周期的な制御方法。 ２ 前記電流上昇率を測定するために、所定の時
間が経過した時の電流値の変化量が記録されるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の電
磁石の周期的な制御方法。 ３ 吸引電流部分の投入時点で前記所定の時間が
始まることを特徴とする特許請求の範囲第２項に
記載の電磁石の周期的な制御方法。 ４ 前記電流上昇率を測定するために、電流がし
きい値に達するまでの経過時間が測定されること
を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の電磁
石の周期的な制御方法。 ５ 一つの周期が、接極子が電磁石に吸引される
時に電磁石に流れる吸引電流部分と、この吸引電
流部分に続き、接極子が電磁石に吸引されている
状態に保たれている時に電磁石に流れる保持電流
部分と、電磁石に電流が流れず、接極子が解放さ
れている部分とからなるような、電磁石の周期的
な制御方法において、電流経過曲線のうちの保持
電流部分の少なくとも一部において電流減衰率が
測定され、この測定された値に応じた、電流減衰
率が高い時には投入時期を遅れさせ、電流減衰率
が低い時には投入時期を早めるように、次の周期
における吸引電流部分の投入時点が移動されるこ
とを特徴とする電磁石の周期的な制御方法。 ６ 一つの周期が、接極子が電磁石に吸引される
時に電磁石に流れる吸引電流部分と、この吸引電
流部分に続き、接極子が電磁石に吸引状態で保持
されている時に電磁石に流れる保持電流部分と、
電磁石に電流が流れず、接極子が解放されている
部分とからなるような、電磁石の周期的な制御回
路であつて、電磁石１０と、 外部制御信号S1が供給される時点と、前記吸引
電流部分の投入時点との間に経過すべき時間間隔
を設定する第１の時間素子Ｅと、 前記第１の時間素子Ｅからの、前記吸引電流部
分の投入時点に関する信号に基づいて、前記電磁
石１０に吸引電流を投入させる論理回路Ｂと、 電磁石を流れる電流を検知するための間合せ回
路と、 問合せ回路Ａに接続され、電流の変動率を測定
する第２の時間素子Ｄと、 問合せ回路Ａから供給される値を記憶し、次の
周期の間にその値を前記論理回路Ｂに送るメモリ
Ｃとを有し、 前記第１の時間素子Ｅは、電流上昇率が高い時
には次の周期における前記吸引電流部分の投入時
点を遅れさせ、電流上昇率が低い時には次の周期
における前記吸引電流部分の投入時点を早めるよ
うに、次の周期において経過すべき前記時間間隔
を、前記メモリＣに記憶されている電流の変動率
に基づいて変えることができるように構成されて
いることを特徴とする電磁石の周期的な制御回
路。 ７ 第２の時間素子は所定の時間幅を設定可能に
構成され、問合せ回路は前記時間幅の経過後に電
流値を測定可能に構成され、メモリは前記問合せ
回路で測定された電流値を貯蔵可能に構成されて
いることを特徴とする特許請求の範囲第６項に記
載の電磁石の周期的な制御回路。 ８ 第２の時間素子は問合せ回路で測定される電
流値が所定値になるまでの時間を測定可能に構成
され、メモリは前記測定された時間に応じた信号
を貯蔵可能に構成されていることを特徴とする特
許請求の範囲第６項に記載の電磁石の周期的な制
御回路。 ９ メモリは、次の電流経過曲線の周期において
第１の時間素子により設定される時間幅を制御す
るためのデータを貯蔵可能に構成されていること
を特徴とする特許請求の範囲第７項または第８項
に記載の電磁石の周期的な制御回路。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3543017.6 | 1985-12-05 | ||
| DE3543017A DE3543017C1 (de) | 1985-12-05 | 1985-12-05 | Schaltungsanordnung zur periodischen Ansteuerung eines Elektromagneten |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62169406A JPS62169406A (ja) | 1987-07-25 |
| JPH0451042B2 true JPH0451042B2 (ja) | 1992-08-18 |
Family
ID=6287712
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61275101A Granted JPS62169406A (ja) | 1985-12-05 | 1986-11-18 | 電磁石の周期的な制御方法及び制御回路 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0229880B1 (ja) |
| JP (1) | JPS62169406A (ja) |
| CA (1) | CA1307816C (ja) |
| DE (2) | DE3543017C1 (ja) |
| ES (1) | ES2029225T3 (ja) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3701985A1 (de) * | 1987-01-23 | 1988-08-04 | Knorr Bremse Ag | Vorschaltelektronik fuer ein gleichspannungserregbares geraet |
| DE3923477A1 (de) * | 1989-07-15 | 1991-01-24 | Fev Motorentech Gmbh & Co Kg | Verfahren zur steuerung der ankerbewegung von schaltmagneten |
| DE4314009A1 (de) * | 1993-04-23 | 1994-11-03 | System Elektronik Gmbh Berlin | Schaltung |
| DE19503536A1 (de) * | 1995-02-03 | 1996-08-08 | Bosch Gmbh Robert | Schaltungsanordnung für ein Einrückrelais |
| JP3134724B2 (ja) * | 1995-02-15 | 2001-02-13 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の弁駆動装置 |
| DE19533452B4 (de) * | 1995-09-09 | 2005-02-17 | Fev Motorentechnik Gmbh | Verfahren zur Anpassung einer Steuerung für einen elektromagnetischen Aktuator |
| DE19806619A1 (de) * | 1998-02-18 | 1999-08-19 | Lsp Innovative Automotive Sys | Elektromagnetische Stelleinrichtung |
| RU2195732C2 (ru) * | 2000-12-04 | 2002-12-27 | Ооо "Вэи-Авис" | Устройство форсированного электромагнитного привода коммутационного аппарата |
| US7153286B2 (en) | 2002-05-24 | 2006-12-26 | Baxter International Inc. | Automated dialysis system |
| RU2237304C2 (ru) * | 2002-09-30 | 2004-09-27 | ОАО "Рязанский завод металлокерамических приборов" | Устройство управления электроприводами постоянного тока потребления |
| RU2237305C1 (ru) * | 2003-02-17 | 2004-09-27 | Шутиков Владимир Антонович | Электромагнит с форсировкой |
| JP2007194176A (ja) * | 2006-01-23 | 2007-08-02 | Net Lab:Kk | 照明装置 |
| RU2333564C2 (ru) * | 2006-10-16 | 2008-09-10 | Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт релестроения с опытным производством" | Электромагнит постоянного тока с форсировкой |
| RU2343580C1 (ru) * | 2007-10-18 | 2009-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Технос" | Электромагнитный привод |
| US8027572B2 (en) | 2008-02-22 | 2011-09-27 | Baxter International Inc. | Dialysis machine having multiple line voltage heater |
| US7782590B2 (en) * | 2008-02-22 | 2010-08-24 | Baxter International Inc. | Medical fluid machine having solenoid control system with reduced hold current |
| US7746620B2 (en) | 2008-02-22 | 2010-06-29 | Baxter International Inc. | Medical fluid machine having solenoid control system with temperature compensation |
| US9435459B2 (en) | 2009-06-05 | 2016-09-06 | Baxter International Inc. | Solenoid pinch valve apparatus and method for medical fluid applications having reduced noise production |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2251472C3 (de) * | 1972-10-20 | 1983-11-10 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Schaltungsanordnung zum Kontrollieren der mechanischen Bewegung eines Magnetventilankers |
| US3896346A (en) * | 1972-11-21 | 1975-07-22 | Electronic Camshaft Corp | High speed electromagnet control circuit |
| DE2513043A1 (de) * | 1975-03-25 | 1976-10-07 | Baum Elektrophysik Gmbh | Schaltung zum gleichstrombetrieb fuer schuetze oder relais |
| DE2828678A1 (de) * | 1978-06-30 | 1980-04-17 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und einrichtung zum betrieb eines elektromagnetischen verbrauchers, insbesondere eines einspritzventils in brennkraftmaschinen |
| DE2900420A1 (de) * | 1979-01-08 | 1980-07-24 | Bosch Gmbh Robert | Einrichtung zum steuern des stromes durch einen elektromagnetischen verbraucher, insbesondere durch ein elektromagnetisch betaetigbares einspritzventil einer brennkraftmaschine |
| DE2932859A1 (de) * | 1979-08-14 | 1981-03-26 | Robert Bosch Gmbh, 70469 Stuttgart | Einrichtung zum steuern des stromes durch einen induktiven verbraucher, insbesondere ein magnetventil im kraftstoffzumesssystem einer brennkraftmaschine |
| DE3024109A1 (de) * | 1980-06-27 | 1982-01-21 | Pischinger, Franz, Prof. Dipl.-Ing. Dr.Techn., 5100 Aachen | Elektromagnetisch arbeitende stelleinrichtung |
| US4546403A (en) * | 1984-03-02 | 1985-10-08 | Ford Motor Company | Solenoid switching driver with solenoid current proportional to an analog voltage |
| CH664232A5 (de) * | 1984-05-23 | 1988-02-15 | Sodeco Compteurs De Geneve | Verfahren und schaltungsanordnung zur steuerung eines elektromagneten. |
-
1985
- 1985-12-05 DE DE3543017A patent/DE3543017C1/de not_active Expired
-
1986
- 1986-10-02 ES ES198686113599T patent/ES2029225T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1986-10-02 DE DE8686113599T patent/DE3683276D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1986-10-02 EP EP86113599A patent/EP0229880B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1986-11-18 JP JP61275101A patent/JPS62169406A/ja active Granted
- 1986-12-04 CA CA000524543A patent/CA1307816C/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62169406A (ja) | 1987-07-25 |
| CA1307816C (en) | 1992-09-22 |
| EP0229880A1 (de) | 1987-07-29 |
| DE3683276D1 (de) | 1992-02-13 |
| DE3543017C1 (de) | 1987-02-05 |
| ES2029225T3 (es) | 1992-08-01 |
| EP0229880B1 (de) | 1992-01-02 |
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