JPH11505307A - ソレノイド駆動の往復プランジャポンプの励磁コイルの信号制御方法 - Google Patents
ソレノイド駆動の往復プランジャポンプの励磁コイルの信号制御方法Info
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Abstract
(57)【要約】
燃料噴射装置として用いられるソレノイド駆動の往復プランジャポンプの励磁コイル(9、600)の信号制御方法であって、前記励磁コイル(9、600)は高周波パルスを発する電流制御回路を介して励磁電流によって励磁されるようになっており、各パルスが前記励磁コイルによって駆動されるアーマチュア(10)を衝撃移動させるようになっており、また前記電流制御回路は電流設定値曲線の関数として前記励磁コイルを流れる前記励磁電流を制御するようになっている。前記電流設定値曲線の各パルスは、徐々に立ち上がる前縁を有しており、それが前記励磁コイルにおける前記励磁電流の前記パルスの対応する徐々に立ち上がる前縁となり、前記電流設定値曲線は、前記励磁電流が前記励磁コイルにおいて利用できかつ相互インダクタンスによって制限される最低電圧に対する電流における最大変化よりも早く変化することがないように制御される。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の名称
ソレノイド駆動の往復プランジャポンプの励磁コイルの信号制御方法
技術分野
本発明は、請求の範囲第1項の前提部分に記載されたようなソレノイド駆動の
往復プランジャポンプの励磁コイルの信号制御方法に関する。
背景技術
ソレノイド駆動の往復プランジャポンプの励磁コイルの信号制御方法の一例が
国際出願PCT/EP93/00494において知られている。この方法では、
電流または電圧を設定する形態の電流設定値の関数として図1に示す励磁コイル
600を流れる励磁電流を制御する電流制御回路が用いられている。この励磁コ
イル600は、パワートランジスタ601に接続されている。このパワートラン
ジスタ601は、抵抗602を介して接地されている。また、比較器603の出
力は、例えばトランジスタ601のベースに接続されており、該トランジスタの
制御入力をなしている。この比較器603の非反転入力は、例えばマイクロプロ
セッサによって得られる電流設定値を受けるようになっている。また、この比較
器603の反転入力は、抵抗602のトランジスタ601に
接続された側に接続されている。この回路は、印加される電流設定値に応じて、
励磁コイルを流れる電流を最大値として制限するバング・バング制御システムを
なすものである。このトランジスタ601のオン・オフ動作は、制御レンジ内で
励磁コイルを流れる電流をほぼ三角形のチョッパー波とする。
この制御方法では、電流設定値は、矩形波パルスの形で比較器603に印加さ
れる。パルスの長さは対応する励磁パルスの期間を規定し、またパルスの大きさ
は励磁コイルを流れる最大電流を規定する。
この方法によれば、コイルの発熱や供給電圧の変動とはほとんど無関係に、作
動する往復プランジャポンプによって、異なる量の燃料を調量することができる
。
一方、ドイツ特許第2841781号には、内燃機関エンジンにおける電磁消
費を処理する手段、より詳しくは燃料供給システムにおけるソレノイドバルブが
開示されている。この手段は、噴射パルスの開始時に噴射信号の電流プロフィー
ル(パルスの輪郭形状)をソレノイドバルブの開放を確実にする過度に高い値に
制御するとともに、開始時に達成されたピーク値よりわずかに低い値に電流を一
定に保つようになっている。
また、ドイツ公開公報第3722527号には、内燃機関用の噴射装置の信号
制御方法が開示されている。この方法では、前記ドイツ特許第2841781号
に記載された方法と同様の方法で噴射装置の励磁コイルの信号
制御が行われる。しかしながら、この方法では、噴射パルスの最後において、電
流値が2つのしきい値の間で変化するチョッパー電流変動範囲から一定の電流値
を有する電流変動範囲まで変化し、オフ動作の正確に定められた時点において、
すなわち電流パルスの最後において、噴射装置は閉鎖するようになっている。
発明の開示
本発明は、前述した方法をより正確にし、噴射パルスごとに噴射される燃料の
量を非常に正確に調量でき、かつこれをコイルの発熱や供給電圧の変動とは無関
係に達成できるようにすることを目的とする。
この目的は、請求の範囲第1項に記載の特徴を有する方法によって達成される
。そして、本発明の利点のある特徴は、従属項に記載されている。
本発明は、以下の知見に基づいている。
励磁コイルにおける自己−インダクタンスのために、励磁電流は最大強度まで
直接増加することができない。その代わりに、各励磁電流パルス94は、図2の
指数関数に比例する前縁95を有する特徴を示す。こ前縁の傾き、すなわち励磁
コイルにおける電流の変化は、コイルに印加される電圧に対する直接的な関数と
なる。この変化は、知られているように、自動車においては負荷の変動に大いに
関係してくる。この頂部では、励磁コイルの抵抗が温度変化の関数として変化し
、実際に生じる前縁
の傾斜が異なってくる。
このような励磁電流パルスの全体にわたる積分値は、各パルスごとに噴射装置
によって噴射される燃料の量にほぼ比例する。そのため、前縁は、噴射パルスご
とに噴射される燃料の量に重要な影響を及ぼす。その結果、各パルスの前縁にお
ける差異は、噴射される燃料にかなりの違いをもたらす。
図面の簡単な説明
本発明を以下の図面に基づいてより詳細に説明する。
図1は、電流制御回路の回路図である。
図2は、国際出願PCT/EP93/00494に開示された方法による励磁
コイル電流のパルスプロフィールを示す図である。
図3は、燃料噴射装置の一例を示す図である。
図4は、時間tの関数として励磁電流isp、アーマチュアのストロークS及び
の噴射圧力pをプロットした図面である。
図5は、ソレノイド作動の燃料噴射装置においてワーキングエアギャップ1の
関数として励磁コイルによって駆動されるアーマチュアに作用する力Fをプロッ
トした図である。
図6は、本発明の方法による励磁電流のパルスプロフィールを示す図である。
図7は、図3の燃料噴射装置の特性に適合する励磁電
流のパルスプロフィールを示す図である。
図8は、電流制御回路用の電流設定値を作り出すための本発明による回路の図
である。
図9a及び図9bは、図8に示す回路によって達成される電流設定値曲線を示
す図である。
本発明を実施するための最良の形態
本発明の方法では、例えば図1に示すPCT/EP93/00494に開示さ
れている電流制御回路が用いられ、燃料噴射装置として使用されるソレノイド作
動の往復プランジャポンプの励磁コイルにおける電流を制御するようになってい
る。この励磁コイルは、高周波パルスによって励磁され、各パルスは励磁コイル
によって駆動されるアーマチュアの急激な移動を生ぜしめる。この電流制御回路
は、パルスとして印加される電流設定値の関数として励磁電流を制御する。
本発明によれば、電流設定値の各パルスは、徐々に立ち上がる前縁によって信
号が出され、励磁コイルにおける励磁電流のパルスにおいて対応する徐々に立ち
上がる前縁となる。そのため、励磁電流における変化は、使用可能な最低電圧に
対する励磁コイルの相互インダクタンスによって制限される電流における最大変
化によって許される変化よりも遅くなる。
使用可能な最低電圧に対する電流における最大変化は、負荷や温度の変動によ
って使用可能な最小電圧が励磁コ
イルに直接印加された場合や励磁コイルにおける電流の増加が励磁コイルのイン
ダクタンスによる相互インダクタンスによって制限される場合に生じる電流にお
ける変化である。
本発明の方法によれば、電流設定値曲線90は、電流制御回路の入力側で設定
され、図6に示す励磁コイルにおける対応する励磁電流91を生じさせる。この
電流設定値曲線のプロフィールは、結果として生じる励磁電流が必ず電流制御回
路の調整レンジに入るように、すなわち電流設定値曲線90における増加が励磁
コイルにおいて使用できる電圧が最低の際の電流における最大変化よりも小さく
なるように選択される。上述したように、この電圧は、温度やエンジンの負荷に
よって大きく変化することがある。
好ましくは、電流設定値曲線90のプロフィールは、励磁コイルにおいて利用
可能な最小電圧に対して最大の増加を示す対応する電流曲線92のプロフィール
よりも下側にある。この電流曲線92は、励磁コイル9、600の相互インダク
タンスのために指数関数に従ったものとなるので、電流設定値曲線90の前縁の
プロフィールがそのような指数関数にほぼ対応し、かつ以下の式によって説明で
きるようなものであることが好ましい。
isp=I0−e-atI0 (1)
usp=U0−e-atU0 (2)
ここで、I0及びU0はそれぞれ基準値であり、aは任
意に決められるパラメータである。
好ましくは、エンジンスピード及び/または励磁コイルにおける温度が検出さ
れ、それによって励磁コイルにおいて使用可能な電圧を決めることができ、ある
いは使用可能な最低電圧を予測することができ、それに基づいて電流設定値曲線
90を実際の電圧状態に適合させることを可能にしている。このような適合は、
例えば、上記基準値またはパラメータaを変えることによって行われる。
この電流設定値曲線をエンジン状態に適合させる場合、交流発電器のスピード
が遅いとほんの僅かな電圧しか供給されないことを考慮する必要がある。しかし
ながら、噴射動作は、時間的にお互いに離れており、そのため噴射動作は低い電
流値において比較的長いパルスによって制御することができる。一方、エンジン
スピードが高速の場合には、噴射動作に利用できる時間は必ず短くなる。これが
パルスを短くしなければならない理由である。しかしながら、これによって、よ
り高い最低電圧が使用可能となるために、より大きい電流を励磁コイルに印加す
ることができる。
電流設定値曲線は、例えばクランク角の位置の関数としてマイクロプロセッサ
によって計算することも可能である。さらに、デジタル/アナログ変換器または
パルス幅変調手段によって、設定電流または設定電圧として電流制御回路の入力
に印加することも可能である。
この方法は、例えば、ドイツ特公報公報第120,514号、ドイツ特許公報
第213,472号、ドイツ公告公報第2307435号あるいはヨーロッパ特
許第692,265号などにおいて知られているように、ポンプ噴射装置に好ま
しく用いられる。
固体にエネルギーを蓄積する原理に基づいたこの種のポンプ噴射装置の一例が
図3に示されている。この燃料噴射装置では、噴射ポンプの送出部材のストロー
クの初期の部分の間における燃料の移動は、圧力上昇を生ぜしめないようになっ
ている。それによって、この送出部材のストロークの初期の部分はエネルギーを
蓄積するように機能する。このエネルギーは、好ましくは、例えば空の容積と停
止部材の形態により規定されるストローク容積によって決められる。この空の容
積及び停止部材は、適宜異なるように構成することができ、これらは往復プラン
ジャポンプの送出部材のストローク距離Xに応じた燃料の移動を可能にする。燃
料の移動が突然遮断されると燃料における急激な圧力形成がなされ、その結果噴
射装置の方向へ燃料の移動が生じる。
図3に示す噴射装置は、ソレノイド駆動型の往復プランジャポンプ1を有し、
該往復プランジャポンプ1は送出ライン2を介して噴射装置3に接続されている
。この送出ライン2から吸入ライン4が分岐し、この吸入ライン4は燃料タンク
5に接続されている。さらに、容積蓄積手段6が、流路7を介して吸入ライン4
の接続部付近
で送出ライン2に接続されている。
前記ポンプ1は、往復するプランジャーポンプとして構成されており、ソレノ
イドコイル9が設けられた本体8と、前記コイル9内に設けられた例えば堅固な
円筒形状のアーマチュア10とを有している。このアーマチュア10は、リング
コイル9の中心縦軸に沿って設けられたポンプ本体内孔11内を案内され、圧縮
バネ12によって復帰位置に向けて付勢されており、その復帰位置において本体
内孔11の底面11aに当接する。この圧縮バネ12は、噴射側においてアーマ
チュア10の端面に支持されており、また前記端面の反対側において内孔11の
リング状段部13によって支持されている。このスプリング12は、送出プラン
ジャ14を隙間を介して取り囲んでいる。この送出プランジャ14は、スプリン
グ12によって付勢されているアーマチュア10の端面において、該アーマチュ
ア10に固定されており、例えば一体に連結されている。この送出プランジャ1
4は、ポンプ本体8の内孔11の軸方向延長部として同軸に形成され、かつ圧力
ライン2と連通している円筒状燃料送出室(送出バレル)15の中にかなり深く
侵入する。このように送出プランジャ14が深く侵入しているので、急激な圧力
上昇の間の圧力損失は回避される。そのため、プランジャ14と円筒状部15と
の間の製造公差は、比較的大きくてもよく、例えば数百分の1mm以下の公差で
あることだけが必要とされ、加工費用もそれほどかか
らない。
前記吸入ライン4には、逆止弁16が設けられている。この逆止弁16の弁本
体17には、弁要素として例えばボール18が設けられている。このボール18
は、その休止位置においてバネ19により弁本体17の貯留タンク側に設けられ
た弁座20に対して付勢されている。このために、このバネ19は、片側がボー
ル18上に、また他方側が吸入ライン4の流入口21の領域において前記弁座2
0と反対側の弁本体17の壁部に支持されている。
前記容積蓄積手段6は、例えば2つの部材から成るハウジング22を有してお
り、このハウジング22の内部には、移動機構として機能するダイヤフラム23
が張設されている。このダイヤフラム23は、燃料が充満された圧力ライン側空
間を空室側から分割し、力が加わらない場合には、前記ハウジング内部を該ダイ
ヤフラムにより相互にシールされた2つの半部分に分割している。導管7と連通
していない側のダイヤフラム23の片側は、たとえばバネ24のようなバネ力が
中空室すなわち蓄積容積に作用している。この蓄積容積をチャージするバネ24
は、ダイヤフラム23の復帰バネとして設けられている。このバネ24のダイヤ
フラムと反対側の端部は、円筒状の拡張された中空室の内壁上に取り付けられて
いる。このハウジング22の中空室は、ダイヤフラム23のストッパ面22aを
なすアーチ状壁により区画されて
いる。
ポンプ1のコイル9は、噴射装置を電子的に制御する制御手段26に接続され
ている。
コイル9が非励磁状態の場合には、ポンプ1のアーマチュア10は、バネ12
の付勢力によって底面11aと接触している。この状態では、燃料供給弁16は
閉じており、また蓄積ダイヤフラム23はバネ24によりハウジングの中空室内
のストッパ面22aと接触しない位置に保持されている。
コイル9が制御手段26を介して信号を受信した場合には、アーマチュア10
及びプランジャ14は、バネ12の付勢力に抗して噴射弁3の方向に移動する。
このときアーマチュア10に連結されている送出プランジャ14は、燃料を円筒
状部15から蓄積要素6の空間内に移動させる。バネ12,24のバネ力は、比
較的弱く設定されている。そのため、送出プランジャ14のストロークの初期の
部分の間に送出プランジャ14により移動させられる燃料は、蓄積ダイヤフラム
23をほとんど抵抗を受けずに中空室内に押圧する。その結果、アーチ状壁22
aに対してダイアフラム23が接触することによって蓄積要素6の中空室容積す
なわち蓄積容積がなくなるまで、アーマチュア10は、当初ほとんど抵抗を受け
ずに加速する。そして、ダイアフラムの移動が規制されることによって燃料の移
動が急に停止し、燃料は送出プランジャ14に既に蓄積された高い運動エネルギ
ーにより
急激に圧縮される。
このアーマチュア10及び送出プランジャ14による運動エネルギーが燃料に
作用し、その結果、圧力衝撃を生ぜしめ、この圧力衝撃は圧力ライン2を通って
噴射装置3まで伝搬し、燃料を噴射させる。
燃料の送出を終了させるために、コイル9の励磁が解除される。それにより、
アーマチュア10は、バネ12により底面11aに戻される。また、蓄積手段6
内に蓄積された所定量の燃料は、ライン7及び2を介して、円筒状部(送出バレ
ル)15に吸入されて戻され、またダイヤフラム23は、バネ24の作用により
その初期位置に押し戻される。それと同時に、燃料供給弁16が開き、燃料がタ
ンク5から吸入されて補給される。
好ましくは、噴射装置3と分岐流路4,7との間の圧力ライン2に弁16aが
配置される。この弁16aは、噴射装置3側の空間内に静圧を維持する。すなわ
ち、この噴射装置3側の空間内の圧力は、最高温度における液体の蒸気圧より高
いので、気泡の発生が防止される。この静圧弁は、例えば弁16のように構成し
てもよい。
励磁コイル9を流れる励磁電流すなわちコイル電流ispは、アーマチュア10
すなわち送出プランジャ14のストロークsを生ぜしめる。この送出プランジャ
14のストロークは、励磁電流の流れ始めの際に乱れる。また、送出圧力pの形
成も、ストロークsに対応する時間において乱れる。すなわち、燃料の移動が急
激に遮断される
前でなくても、送出圧力pの形成が乱れ、図4に示すように、送出プランジャ1
4が有する既に高い運動エネルギーによって、燃料が突然圧縮される。
時間に対する励磁電流ispの積分値は、各噴射パルス毎に噴出される燃料の量
にほぼ比例する。励磁電流ispの前縁95は、アーマチュア10すなわち送出プ
ランジャ14の加速を生ぜしめるので、この励磁電流ispの前縁95は、初期の
噴出圧力pに実質的な影響を与える。前述した従来の励磁コイルの信号制御方法
、より詳しくはポンプ噴射システムにおける励磁コイルの信号制御方法に関して
述べたように、励磁電流パルス94の前縁の変動によって、同一のパルス幅と電
流設定値曲線における同一の最大電流の大きさに対する噴射パルスごとに噴射さ
れる燃料の量においてかなりの差が生じる。
所定の一定の励磁電流ispによりアーマチュアに作用する力は、いわゆるエア
ギャップに依存する。このエアギャップは、アーマチュアの可動ストロークに比
例する。ワーキングエアギャップ(working air gap)の関数としてアーマチュア
によって生じる力の指数関数のプロフィールは、使用される往復プランジャポン
プの形状によって、すなわちアーマチュアやコイルやそれらの周辺機構によって
、大幅に異なる。図5において、曲線Iは、図3に示したような噴射装置におい
て一般的なワーキングエアギャップ1によってアーマチュアに作用する力の関数
を示している。しかしながら、この関数は、全体的に異な
ったプロフィールを示すようにしてもよく、例えば図5において曲線IIで示し
たような徐々に立ち上がるプロフィールを示すようにしてもよい。
本発明の方法によれば、電流設定値曲線は、例えば図7に示すような力−エア
ギャップの関係によって与えられる特別なフレームワーク条件に適合するように
設定することができる。それによって、電流設定値曲線は、前縁100が徐々に
増加するという特徴を有し、後縁102によって徐々に減少する前にアーチ状の
最大地点101に達する。この後縁102は、時間103の時点で急激に下降す
るようにしてもよい。重要なことは、この曲線は、使用されている電流制御回路
の制御範囲にある励磁電流ispにおける変化だけを生ぜしめるということである
。そのため、設定された電流設定値曲線に励磁電流が従うことが保証される。図
7に例示的に示したパルスのプロフィールにおける徐々に減少する後縁102は
、図5において曲線Iで示した力(F)−エアギャップ(1)関数に適合するよ
うになっている。なぜならば、アーマチュア10の一定の可動ストロークの時点
では、あるいはある可動エアギャップ1の時点では、高い電流はアーマチュアに
おける実質的でない加速だけを引き起こすからである。その結果、高い電流は、
実質的に廃熱にされてしまい、供給エネルギーのマイナーな利用となる。しかし
ながら、電流設定値曲線のプロフィールは、この特別なほぼベル型の形状に限定
されない。その代わ
りに、個々の装置に用いられる往復ポンププランジャやその構造に個々に適合す
るようにすることもできる。すなわち、最小の電気エネルギーの入力で各噴射パ
ルスごとに最大の送出出力(燃料の流れ)が達成されるように選択することがで
きる。
マイクロプロセッサによりこのような電流設定値曲線を作り出すには、特に高
速で重要な演算を必要とする。これが図8に示すアナログ設定値制御回路を設け
ることが好ましい理由である。この制御回路は、好ましくは、例えば矩形波パル
ス信号110の関数のような指数関数と基準電圧111の形態の所定のプロフィ
ールを有するパルスの形態の電流設定値曲線を作り出す。このような回路は、例
えば、抵抗112とコンデンサ113とトランジスタから構成されるスイッチ1
14とを有している。抵抗112の一方の側(B)には基準電圧が印加される。
一方、抵抗112の他方の側はコンデンサ113の一方の側に接続されている。
このコンデンサ113は、抵抗112から離れた他方の側において接地されてい
る。スイッチ114は、抵抗112とコンデンサ113との間の接続リード線と
、コンデンサ113の接地側との間に接続されており、閉状態においてコンデン
サ113を短絡させる。スイッチ114のオン・オフのために、矩形波パルス信
号110が(A)点から印加される。設定電圧における電流設定値曲線は、(C
)点において、抵抗112、コンデンサ113及びスイッチ114間の接続
リードから取り出される。この(C)点は、電流制御回路、例えば図1に示す回
路の比較器603の非反転入力に接続される。
この設定値制御回路におけるスイッチ114が閉じると、コンデンサ113は
急激に放電し、(C)点に電圧がかからなくなる。一方、スイッチ114を開く
と、コンデンサ113は抵抗112を介して急激に充電される。この充電電圧が
電流設定値曲線(設定電圧)として、(C)点から取り出される。電圧上昇のプ
ロフィールは、抵抗・コンデンサパッド112、113によって指数関数として
規定される。(C)点から取り出される電流設定値曲線の立ち上がりの傾斜のレ
ートは、(B)点に印加される基準電圧のレベルに比例する。この電圧は、式(
2)における基準値U0をなすものである。パルスの長さは、矩形波信号110
をなすパルスの幅によって決まる。電流設定値曲線のパルスの長さは、スイッチ
114のオフ状態では電流設定値曲線に対する設定電圧は(C)点から取り出さ
れるので、スイッチ114のオフ動作によって決まることになる。従って、矩形
波制御パルス信号110のオフパルスの長さが励磁電流パルスの長さを決めるこ
とになる。
この設定値制御回路のような簡単な手段によって、電流設定値曲線は指数関数
の形態のパルスとして生成される。そのパルス長さと立ち上がりは、お互い無関
係に制御することができ、全体としての電流設定値曲線のプロ
フィールは指数関数に対応することになる。この電流設定値曲線は、励磁コイル
の電流曲線92に適合させることができ、励磁コイルにおいて使用できる最小電
圧に対して相互コンダクタンスによって制限される電流における最大の上昇をな
すという特徴を有する。その結果、電流設定値曲線は、電流制御回路の制御レン
ジにあり、最大量の燃料が正確に調量されて噴射される。
基準電圧111(U0)によって一般的に行われる対応する適合状態は、永久
的に修正する必要はない。その代わりに、エンジン状態における変化が影響する
エンジンの1回転に対応する時間の間隔に適合させてもよい。そのようにするこ
とにより、使用される制御手段をかなり容易にできる。
設定電流制御回路は、図8に示す実施例に限定されるものではなく、回路構成
や部品を変更してもよい。従って、基準電圧11を一定に保つことができるよう
に、可変抵抗112や可変コンデンサ113を使用してもよい。また、抵抗11
2やコンデンサ113をアクティブ比較器と置き換えてもよい。さらに、設定電
圧111を例えばRL(抵抗とコイルの)パッドによって設定電流で表すことも
できる。この場合、設定電流は、抵抗を介して取り出される。
励磁コイル回路は開放されているので、各励磁電流パルス94の終わりにおい
て、励磁電流91とそれによって生成される磁場は消失する。従って、励磁電流
パルス
の終わりは、噴射パルスごとの燃料の量に重大な影響を与えることはない。
本発明の方法は、燃料の量の調量だけを目的とするものではなく、噴射される
燃料の量を再現可能にかつ電圧や温度などの外部影響因子とは無関係にすること
を保証するものである。燃料の量は、主に電流パルスの期間にわたる信号制御曲
線の特別な設定値のプロフィールに対して設定される。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.燃料噴射装置として用いられるソレノイド駆動の往復プランジャポンプの励 磁コイルの信号制御方法であって、前記励磁コイルは高周波パルスを発する電流 制御回路を介して励磁電流によって励磁されるようになっており、各パルスが前 記励磁コイルによって駆動されるアーマチュアを衝撃移動させるようになってお り、また前記電流制御回路は電流設定値曲線の関数として前記励磁コイルを流れ る前記励磁電流を制御するようになっているものにおいて、 前記電流設定値曲線の各パルスは徐々に立ち上がる前縁を有しており、それが 前記励磁コイルにおける前記励磁電流の前記パルスの対応する徐々に立ち上がる 前縁となり、前記電流設定値曲線は、前記励磁電流が前記励磁コイルにおいて利 用できかつ相互インダクタンスによって制限される最低電圧に対する電流におけ る最大変化よりも早く変化しないように制御されることを特徴とする前記方法。 2.前記電流設定値曲線の徐々に立ち上がる前縁は、指数関数に対応するプロフ ィールによって制御されることを特徴とする請求の範囲第1項に記載の方法。 3.前記電流設定値曲線を前記励磁コイルにおいて使用 可能な電圧に適合させるために、エンジン速度及び/または前記励磁コイルにお ける温度が検出されることを特徴とする請求の範囲第1項または第2項に記載の 方法。 4.前記電流設定値曲線がマイクロプロセッサによって演算され、例えばデジタ ル/アナログコンバータによって前記電流制御回路に与えられることを特徴とす る請求の範囲第1項ないし第3項のいずれかに記載の方法。 5.前記電流設定値曲線の各パルスは、その全体のパルスのプロフィールにわた って、指数関数に対応するようになっていることを特徴とする請求の範囲第1項 ないし第4項のいずれかに記載の方法。 6.前記電流設定値曲線は、例えば力(F)/ワーキングエアギャップ(1)機 能のような前記往復プランジャポンプの特別な構成に適合するようになっており 、かつ例えばベル型をなしていることを特徴とする請求の範囲第1項ないし第5 項のいずれかに記載の方法。 7.前記電流設定値曲線のプロフィールは、抵抗(112)とコンデンサ(11 3)を有するRCパッドを含む設定値制御回路によって作り出され、前記コンデ ンサ(113)は普通の時間間隔で前記抵抗(112)によって充電され、それ によって指数関数に対応するパルス形態 の電流設定値曲線を作り出すことを特徴とする請求の範囲第1項ないし第6項の いずれかに記載の方法。 8.前記電流設定値曲線のパルスのパルス長さと立ち上がりは、前記コンデンサ (113)を短絡させるとともに、前記抵抗(112)を介して前記コンデンサ (113)に可変基準電圧(111)を印加するスイッチ(114)によって印 加される矩形波パルス信号(111)によって、お互い無関係に制御されるよう になっていることを特徴とする請求の範囲第1項ないし第7項のいずれかに記載 の方法。 9.前記燃料噴射装置は、個体にエネルギーを蓄積する原理に従って作動するポ ンプ噴射型の燃料噴射装置であることを特徴とする請求の範囲第1項ないし第8 項のいずれかに記載の方法。
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|---|---|---|---|---|
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| US7111460B2 (en) * | 2000-03-02 | 2006-09-26 | New Power Concepts Llc | Metering fuel pump |
| US6966760B1 (en) * | 2000-03-17 | 2005-11-22 | Brp Us Inc. | Reciprocating fluid pump employing reversing polarity motor |
| DE60123628T2 (de) * | 2000-08-02 | 2007-08-23 | Mikuni Corp. | Elektronisch geregelte Einspritzvorrichtung |
| US6621269B2 (en) * | 2001-04-11 | 2003-09-16 | Daimlerchrysler Corporation | System for monitoring solenoid flyback voltage spike |
| DE60210508T2 (de) * | 2001-11-29 | 2007-05-10 | Mikuni Corp. | Verfahren zum antrieb einer kraftstoffeinspritzpumpe |
| US6757149B2 (en) * | 2002-03-04 | 2004-06-29 | Visteon Global Technologies, Inc. | Method for controlling fuel injector valve solenoid current |
| US8511105B2 (en) | 2002-11-13 | 2013-08-20 | Deka Products Limited Partnership | Water vending apparatus |
| MXPA05005245A (es) * | 2002-11-13 | 2005-09-08 | Deka Products Lp | Destilacion con presurizacion de vapor. |
| US8069676B2 (en) | 2002-11-13 | 2011-12-06 | Deka Products Limited Partnership | Water vapor distillation apparatus, method and system |
| FI115008B (fi) * | 2003-05-13 | 2005-02-15 | Waertsilae Finland Oy | Menetelmä solenoidin toiminnan valvomiseksi |
| RU2362039C2 (ru) * | 2005-02-02 | 2009-07-20 | БиАрПи ЮЭс ИНК. | Способ управления насосным узлом |
| US11826681B2 (en) | 2006-06-30 | 2023-11-28 | Deka Products Limited Partneship | Water vapor distillation apparatus, method and system |
| US11884555B2 (en) | 2007-06-07 | 2024-01-30 | Deka Products Limited Partnership | Water vapor distillation apparatus, method and system |
| US8006511B2 (en) | 2007-06-07 | 2011-08-30 | Deka Products Limited Partnership | Water vapor distillation apparatus, method and system |
| MX354085B (es) * | 2008-08-15 | 2018-02-09 | Deka Products Lp | Aparato expendedor de agua. |
| CN102297065B (zh) * | 2011-08-30 | 2013-04-17 | 潍柴动力股份有限公司 | 具有关闭时间偏差补偿的喷油器 |
| US9593809B2 (en) | 2012-07-27 | 2017-03-14 | Deka Products Limited Partnership | Water vapor distillation apparatus, method and system |
| CN104956064B (zh) | 2012-10-25 | 2019-02-19 | 比克喷射有限公司 | 燃料喷射系统 |
| DE102014203364B4 (de) * | 2014-02-25 | 2023-03-23 | Vitesco Technologies GmbH | Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb eines Ventils, insbesondere für ein Speichereinspritzsystem |
| US10197025B2 (en) | 2016-05-12 | 2019-02-05 | Briggs & Stratton Corporation | Fuel delivery injector |
| US10947940B2 (en) * | 2017-03-28 | 2021-03-16 | Briggs & Stratton, Llc | Fuel delivery system |
| US10920768B2 (en) * | 2017-09-14 | 2021-02-16 | Milton Roy, Llc | Pump drive that minimizes a pulse width based on voltage data to improve intake and discharge strokes |
| US11698064B2 (en) * | 2017-12-29 | 2023-07-11 | Koninklijke Philips N.V. | System and method for operating a pump in a humidifier |
| US10443530B1 (en) * | 2018-05-22 | 2019-10-15 | Gm Global Technology Operations Llc. | System with solenoid assembly and method of fault diagnosis and isolation |
| US11668270B2 (en) | 2018-10-12 | 2023-06-06 | Briggs & Stratton, Llc | Electronic fuel injection module |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2370216A1 (fr) * | 1976-11-05 | 1978-06-02 | Renault | Dispositif de commande par programme de courant de plusieurs electrovannes a fonctionnement asynchrone simultane ou non |
| DE2841781A1 (de) * | 1978-09-26 | 1980-04-10 | Bosch Gmbh Robert | Einrichtung zum betrieb von elektromagnetischen verbrauchern bei brennkraftmaschinen |
| US4238813A (en) * | 1979-05-21 | 1980-12-09 | The Bendix Corporation | Compensated dual injector driver |
| US4408129A (en) * | 1981-06-18 | 1983-10-04 | International Business Machines Corporation | Constant energy drive circuit for electromagnetic print hammers |
| DE3139987A1 (de) * | 1981-10-08 | 1983-04-28 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Steuereinrichtung fuer einen elektromagnetischen verbraucher in einem kraftfahrzeug, insbesondere ein magnetventil oder ein stellmagnet |
| JPS59103091A (ja) * | 1982-12-01 | 1984-06-14 | Nippon Denso Co Ltd | 電磁弁の通電電流制御方法 |
| US4729056A (en) * | 1986-10-02 | 1988-03-01 | Motorola, Inc. | Solenoid driver control circuit with initial boost voltage |
| DE3722527A1 (de) * | 1987-07-08 | 1989-01-19 | Vdo Schindling | Verfahren und schaltungsanordnung zur ansteuerung eines einspritzventils |
| US4980793A (en) * | 1988-04-29 | 1990-12-25 | Chrysler Corporation | Open loop control of solenoid coil driver |
| DE3923487A1 (de) * | 1989-07-15 | 1991-01-24 | Fev Motorentech Gmbh & Co Kg | Verfahren zum ansteuern von stellgliedern |
| JP2780244B2 (ja) * | 1989-11-17 | 1998-07-30 | 株式会社日立製作所 | アイドル制御弁の駆動制御方法及び装置 |
| DE4206817C2 (de) * | 1991-10-07 | 1994-02-24 | Ficht Gmbh | Kraftstoff-Einspritzvorrichtung nach dem Festkörper-Energiespeicher-Prinzip für Brennkraftmaschinen |
| WO1993018297A1 (de) * | 1992-03-04 | 1993-09-16 | Ficht Gmbh | Kraftstoff-einspritzvorrichtung nach dem festkörper-energiespeicher-prinzip für brennkraftmaschinen |
| US5381297A (en) * | 1993-06-18 | 1995-01-10 | Siemens Automotive L.P. | System and method for operating high speed solenoid actuated devices |
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