DE102006022649A1

DE102006022649A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung der Betätigung eines Elektromagnetventils

Info

Publication number: DE102006022649A1
Application number: DE200610022649
Authority: DE
Inventors: Fumio Morikawa
Original assignee: SMC Corp
Current assignee: SMC Corp
Priority date: 2005-05-13
Filing date: 2006-05-12
Publication date: 2006-11-16
Anticipated expiration: 2026-05-13
Also published as: US7573694B2; US20060254653A1; CN1862066A; JP2006316930A; CN100422615C; JP4692813B2; DE102006022649B4

Abstract

Ein Steuerschaltkreis (25) schaltet einen Transistor (22) ein und aus, um eine Antriebsspule (20) eines Elektromagnetventils (10) in einem Nennspannungsmodus mit einer relativen Einschaltdauer von 100% während eines festgelegten ersten Zeitraums (T1), der ausreichend lang ist, um ein bewegliches Element (64) in der Antriebsspule (20) zu bewegen, von dem Zeitpunkt, ab welchem ein Betriebsbefehlssignal (Sa) auf das Elektromagnetventil (10) aufgebracht wird, mit Strom zu versorgen. Der Steuerschaltkreis (25) versorgt die Antriebsspule (20) während eines festgelegten zweiten Zeitraums (T2) anschließend an den Nennspannungsmodus außerdem wiederholt in einem Energiesparmodus mit Strom bei einer relativen Einschaltdauer, die kleiner ist als die relative Einschaltdauer in dem Nennspannungsmodus. Die Antriebsspule (20) wird abwechselnd in dem Nennspannungsmodus und dem Energiesparmodus mit Strom versorgt, bis das Aufbringen des Betriebsbefehlssignals (Sa) auf das Elektromagnetventil (10) beendet ist.

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung der Betätigung eines solenoidbetätigten Ventils (Elektromagnetventils) und insbesondere auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung der Betätigung eines Elektromagnetventils, das in einem Nennmodus und einem Energiesparmodus betätigt wird.

Elektromagnetventile werden durch Allzweckausgabevorrichtungen, bspw. Sequenzer oder dgl., betätigt. Im Allgemeinen ist zur Betätigung eines Elektromagnetventils eine große elektrische Energiemenge notwendig, um ein bewegliches Element in einer Antriebsspule eines Elektromagnetventils zu bewegen Nach Bewegen des beweglichen Elements wird das bewegliche Element mit einer relativ kleinen elektrischen Energiemenge an seiner Position gehalten.

Auf der Basis dieser Eigenschaften wurde ein Energiesparmodus zur Steuerung des Betriebs von Elektromagnetventilen vorgeschlagen.

Bei einem ersten Beispiel des Energiesparmodus wird für eine festgelegte Zeitdauer auf der Basis eines Elektromagnetventilantriebsbefehlssignals eine Nennspannung auf die Antriebsspule des Elektromagnetventils aufgegeben. Während der verbleibenden Zeitdauer des Elektromagnetventilsantriebsbefehlssignals wird eine Haltespannung, die niedriger ist als die Nennspannung, im Anschluss an das Aufbringen der Nennspannung auf die Antriebsspule des Elektromagnetventils aufgegeben, um dadurch das Elektromagnetventil in dem Energiesparmodus zu betätigen (vgl. bspw. die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 3-213782).

Bei einem zweiten Beispiel des Energiesparmodus wird eine Antriebsspule eines Elektromagnetventils mit einer relativen Einschaltdauer (Leistungsverhältnis) von 100% für eine festgelegte Zeitdauer gesteuert durch einen Mikroprozessor auf der Basis eines Elektromagnetventilantriebsbefehlssignals erregt, um ein bewegliches Element in der Antriebsspule zu bewegen. Während der verbleibenden Zeitdauer des Elektromagnetventilsantriebsbefehlssignals wird im Anschluss an den Betrieb mit einer relativen Einschaltdauer von 100% die Antriebsspule mit einer niedrigeren relativen Einschaltdauer in dem Energiesparmodus betrieben, um das bewegliche Element in der Antriebsspule zu halten (vgl. bspw. das U.S. Patent Nr. 6,164,323).

Während das Elektromagnetventil in dem Energiesparmodus betrieben wird, wird aber das bewegliche Element nur mit geringer Kraft gehalten. Wenn das Elektromagnetventil in dem Energiesparmodus einem starken Stoß oder dgl. ausgesetzt wird, kann das bewegliche Element aus der gehaltenen Position verschoben werden, wodurch das Elektromagnetventil von einem Fluiddurchgang zu einem anderen Fluiddurchgang umschalten kann. Hierbei kann ein Zylinder, der durch ein durch das Elektromagnetventil fließendes Fluid betätigt wird, möglicherweise unerwartet arbeiten.

Um diesen Nachteil zu vermeiden, kann das bewegliche Element des Elektromagnetventils durch einen Sensor oder dgl. überwacht werden. Wenn das Elektromagnetventil mit einem solchen Sensor kombiniert wird, wird jedoch der Aufbau der Vorrichtung relativ komplex und die Herstellung teuer.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung des Betriebs eines Elektromagnetventils vorzuschlagen, um ein bewegliches Element zuverlässig an seiner Position zu halten und das bewegliche Element auch dann an seiner Position zu halten, wenn das Elektromagnetventil einem starken Stoß ausgesetzt wird, während es in Betrieb ist.

Diese Aufgabe wird mit der Erfindung im Wesentlichen durch die Merkmale der Ansprüche 1, 5 bzw. 9 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Eine Vorrichtung zur Steuerung des Betriebs eines Elektromagnetventils gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist mit dem Elektromagnetventil zum Erregen einer Antriebsspule des Elektromagnetventils bei einer Nennspannung und einer relativen Einschaltdauer von 100% in einem Nennspannungsmodus für eine festgelegte erste Zeitdauer, die ausreichend lang ist, um ein bewegliches Element in der Antriebsspule ab dem Beginn des Aufbringens eines Betriebsbefehlssignals auf das Elektromagnetventil zu bewegen, kombiniert. Außerdem wird die Antriebsspule wiederholt in einem Energiesparmodus mit einer relativen Einschaltdauer erregt, die kleiner ist als die relative Einschaltdauer in dem Nennspannungsmodus. Dies erfolgt während einer festgelegten zweiten Periode im Anschluss an den Nennspannungsmodus, wobei die Antriebsspule abwechselnd in dem Nennspannungsmodus und dem Energiesparmodus erregt wird, bis das Aufbringen des Betriebsbefehlssignals auf das Elektromagnetventil beendet wird.

Bei der Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird von dem Zeitpunkt, an dem das Betriebsbefehlssignal auf das Elektromagnetventil aufgebracht wird, eine ausreichende elektrische Energiemenge zur Bewegung des beweglichen Elementes für eine ausreichende Zeitdauer aufgebracht. In dem Nennspannungsmodus wird das bewegliche Element be wegt, und in dem Energiesparmodus im Anschluss an den Nennspannungsmodus wird das bewegliche Element an seiner Position gehalten. Dann werden der Nennspannungsmodus und der Energiesparmodus abwechselnd wiederholt bis das Aufbringen des Betriebsbefehlssignals auf das Elektromagnetventil beendet wird. Dadurch bleibt das bewegliche Element während des gesamten Zeitraums an seiner Position gehalten, auch wenn ein Stoß von außen auf das Elektromagnetventil aufgebracht wird.

Bei der ersten Ausführungsform der Erfindung sollte die Summe des ersten Zeitraums und des zweiten Zeitraums vorzugsweise kürzer sein als ein Zeitraum, der erforderlich ist, damit eine mit dem Elektromagnetventil verbundene Fluiddruckvorrichtung das Ändern von Fluiddurchgängen in Reaktion auf eine Schaltbewegung des beweglichen Elementes des Elektromagnetventils beginnt.

Auch wenn während des zweiten Zeitraums ein Stoß auf das Elektromagnetventil ausgeübt wird, wird die Antriebsspule in dem Nennspannungsmodus betrieben, bevor die Fluiddruckvorrichtung die Fluiddurchgänge umschaltet, wodurch verhindert wird, dass die Fluiddruckvorrichtung die Fluiddurchgänge unerwartet umschaltet.

Bei der ersten Ausführungsform der Erfindung kann die Vorrichtung eine Schaltvorrichtung und einen Steuerschaltkreis aufweisen. Die Schaltvorrichtung kann eingeschaltet werden, wenn das Betriebsbefehlssignal auf das Elektromagnetventil aufgebracht wird. Der Steuerschaltkreis kann eine Ein-Periode der Schaltvorrichtung auf der Basis des Nennspannungsmodus in dem ersten Zeitraum und des Energiesparmodus in dem zweiten Zeitraum während eines Zeitraums steuern, der beginnt, wenn das Betriebsbefehlssignal auf das Elektromagnetventil aufgebracht wird, und endet, wenn das Aufbringen des Betriebsbefehlssignals auf das Elektromagnetventil beendet wird. Die Antriebsspule kann während der Ein-Periode der Schaltvorrichtung erregt werden.

Alternativ kann bei der ersten Ausführungsform der Erfindung die Vorrichtung eine Schaltvorrichtung und einen Steuerschaltkreis aufweisen. Die Schaltvorrichtung kann eingeschaltet werden, wenn das Betriebsbetätigungssignal auf das Elektromagnetventil aufgebracht wird. Der Steuerschaltkreis kann eine Aus-Periode der Schaltvorrichtung auf der Basis des Nennspannungsmodus in dem ersten Zeitraum und des Energiesparmodus in dem zweiten Zeitraum während eines Zeitraums steuern, der beginnt, wenn das Betriebsbefehlssignal auf das Elektromagnetventil aufgebracht wird, und endet, wenn das Aufbringen des Betriebsbefehlssignals auf das Elektromagnetventil beendet wird. Die Antriebsspule kann während einer Ein-Periode der Schaltvorrichtung erregt werden.

Eine Vorrichtung zur Steuerung einer Antriebsspule eines Elektromagnetventils gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst eine Schaltvorrichtung zum wahlweisen Einschalten der Antriebsspule während eines Betriebszeitraums und einen Steuerschaltkreis zur Steuerung der Schaltvorrichtung. Der Steuerschaltkreis umfasst ein Nennspannungsmodus-Einschaltmittel zur Steuerung der Schaltvorrichtung, um die Antriebsspule in einem Nennspannungsmodus für einen festgelegten ersten Zeitraum mit einer Nennspannung bei einer relativen Einschaltdauer von 100% einzuschalten, ein Energiesparmodus-Einschaltmittel zum Steuern der Schaltvorrichtung, um die Antriebsspule mit einer relativen Einschaltdauer, die kleiner ist als die relative Einschaltdauer in dem Nennspannungsmodus, für einen festgelegten zweiten Zeitraum, der dem Verstreichen des festgelegten ersten Zeitraums folgt, wiederholt einzuschalten, und ein Wiederholungsmittel zur Steuerung der Nennspannungsmodus-Einschaltmittel und der Energiesparmodus-Einschaltmittel, um die Antriebsspule während des Betriebszeitraums abwechselnd in dem Nennspannungsmodus und dem Energiesparmodus einzuschalten.

Bei der Vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird von dem Zeitpunkt, ab dem das Betriebsbefehlssignal auf das Elektromagnetventil aufgebracht wird, eine ausreichende elektrische Energiemenge zur Bewegung des beweglichen Elementes für einen ausreichenden Zeitraum zugeführt. In dem Nennspannungsmodus wird das bewegliche Element bewegt, während in dem sich an dem Nennspannungsmodus anschließenden Energiesparmodus das bewegliche Element an seiner Position gehalten wird. Dann werden der Nennspannungsmodus und der Energiesparmodus abwechselnd wiederholt, bis das Aufbringen des Betriebsbefehlssignals auf das Elektromagnetventil beendet wird. Dadurch wird das bewegliche Element in dem gesamten Zeitraum an seiner Position gehalten, auch wenn ein Stoß auf das Elektromagnetventil ausgeübt wird.

Bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung kann die Schaltvorrichtung eingeschaltet werden, wenn der Betriebszeitraum beginnt. Der Steuerschaltkreis kann während des Betriebszeitraums eine Ein-Periode der Schaltvorrichtung auf der Basis des Nennspannungsmodus in dem ersten Zeitraum und des Energiesparmodus in dem zweiten Zeitraum steuern. Außerdem kann die Antriebsspule während der Ein-Periode der Schaltvorrichtung mit Strom versorgt werden.

Alternativ kann bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung die Schaltvorrichtung eingeschaltet werden, wenn der Betriebszeitraum beginnt. Der Steuerschaltkreis kann während des Betriebszeitraums eine Aus-Periode der Schaltvorrichtung auf der Basis des Nennspannungsmodus in dem ersten Zeitraum und des Energiesparmodus in dem zweiten Zeitraum steuern. Außerdem kann die Antriebsspule während einer Ein-Periode der Schaltvorrichtung mit Strom versorgt werden.

Gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Steuerung des Betriebs eines Elektromagnetventils durch Steuerung einer Schaltvorrichtung durch wahlweises Einschalten einer Antriebsspule des Elektromagnetventils während eines Betriebszeitraums vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst die Schritte der Steuerung der Schaltvorrichtung zum Einschalten der Antriebsspule in einem Nennspannungsmodus während eines festgelegten ersten Zeitraums mit einer Nennspannung und bei einer relativen Einschaltdauer von 100%, das Steuern der Schaltvorrichtung zum wiederholten Einschalten der Antriebsspule mit einer relativen Einschaltdauer, die kleiner ist als die relative Einschaltdauer in dem Nennspannungsmodus, während eines festgelegten zweiten Zeitraums, der an das Verstreichen des ersten Zeitraums anschließt, und das Steuern der Schaltvorrichtung zum Einschalten der Antriebsspule abwechselnd in dem Nennspannungsmodus und dem Energiesparmodus während des Betriebszeitraums.

Bei dem Verfahren gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird von dem Zeitpunkt, ab dem das Betriebsbefehlssignal auf das Elektromagnetventil aufgebracht wird, eine ausreichende elektrische Energiemenge für einen ausreichenden Zeitraum zur Bewegung des beweglichen Elementes zugeführt. In dem Nennspannungsmodus wird das bewegliche Element bewegt, und in dem an den Nennspannungsmodus anschließenden Energiesparmodus wird das bewegliche Element an seiner Position gehalten. Dann werden der Nennspannungsmodus und der Energiesparmodus abwechselnd wiederholt bis das Aufbringen des Betriebsbefehlssignals auf das Elektromagnetventil beendet wird. Dadurch wird das bewegliche Element während des gesamten Zeitraums an seiner Position gehalten, auch wenn ein Stoß auf das Elektromagnetventil aufgebracht wird.

Bei den ersten bis dritten Ausführungsformen der Erfindung wird das bewegliche Element des Elektromagnetventils zuverlässig an seiner Position gehalten, auch wenn ein Stoß auf das Elektromagnetventil ausgeübt wird, während das Elektromagnetventil betätigt wird.

Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Schaltdiagramm einer Betriebssteuervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist ein Flussdiagramm einer Prozesssequenz eines Steuerschaltkreises der Betriebssteuervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform;
3A ist ein Wellensignaldiagramm, das die Beziehung zwischen einem Betriebsbefehlszeitraum und einem Betriebsbefehlssignal darstellt;
3B ist ein Wellensignaldiagramm, das die Prozesssequenz des Steuerschaltkreises darstellt;
4 ist ein Längsschnitt durch ein Elektromagnetventil mit der Betriebssteuervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform;
5 ist ein Schaltdiagramm einer Betriebssteuervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
6 ist ein Flussdiagramm einer Prozesssequenz einer Steuerung der Betriebssteuervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Gleiche oder entsprechende Teile werden in allen Darstellungen mit gleichen oder entsprechenden Bezugszeichen bezeichnet.
Eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung der Betätigung eines Elektromagnetventils gemäß bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend mit Bezug auf die 1 bis 6 beschrieben. Die Vorrichtung zur Steuerung der Betätigung des Elektromagnetventils wird als Betriebssteuervorrichtung bezeichnet.
1 ist ein Schaltdiagramm einer Betriebssteuervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform. Die Betriebssteuervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform wird als "erste Betriebssteuervorrichtung 40A" bezeichnet. 4 ist ein Schnitt durch ein Elektromagnetventil 10, bei dem die erste Betriebssteuervorrichtung 40A auf einer Platine 72 angebracht ist.
Wie in 4 dargestellt ist, umfasst das Elektromagnetventil 10 einen Ventilkörper 58 mit einem Druckfluidzufuhranschluss 52, einem Druckfluidablassanschluss 54 und einem Auslassanschluss 56. Der Ventilkörper 58 nimmt einen festen Eisenkern 60, ein bewegliches Element 64, das normalerweise durch die elastische Rückstellkraft einer Feder 62 von dem festen Eisenkern 60 weg gedrängt wird, eine Antriebsspule, die den festen Eisenkern 60 und das bewegliche Element 64 umgibt, und einen Ventilkopf 68 auf, welcher von einem Ventilsitz abgehoben werden kann, wenn das bewegliche Element 64 bei Einschalten der Antriebsspule 20 zu dem festen Eisenkern 60 angezogen wird. Die erste Betriebssteuervorrichtung 40A ist auf einer Platine 72 angebracht, die zwischen dem Ventilkörper 58 und einer an einem Ende des Ventilkörpers 58 angebrachten Kappe 70 angeordnet ist.
Wie in 1 dargestellt ist, hat die erste Betriebssteuervorrichtung 40A einen Stromzufuhranschluss 41 und einen Steuereingangsanschluss 42. Der Stromzufuhranschluss 41 ist über einen in Reihe geschalteten Schaltkreis der Antriebsspule 20 des Elektromagnetventils 10, einen Transistor 22 (bspw. einen N-Kanal MOS Transistor) zum Ein- und Ausschalten der Antriebsspule 20 des Elektromagnetventils 10 und eine Sperrstromblockierdiode 31 mit dem Steuereingangsanschluss 42 verbunden. Eine Nennspannung der Antriebsspule 20 des Elektromagnetventils 10, bspw. eine Stromzufuhrspannung +V von 24V Gleichstrom, wird auf den Stromzufuhranschluss 41 aufgebracht. Ein niedriges Potential, bspw. ein Erdungspotential, wird als Betriebsbefehlssignal Sa während eines Betriebsbefehlszeitraums Td auf den Steuereingangsanschluss 42 aufgebracht (vgl. 3A). Ein hohes Potential, d.h. ein Potential, das gleich oder höher ist als das auf den Gate-Anschluss des Transistors 22 aufgebrachte Potential, wird in anderen Zeiträumen als dem Betriebsbefehlszeitraum Td auf den Steuereingangsanschluss 42 aufgebracht. Eine Überspannungsschutzdiode 21 ist über die Antriebsspule 20 angeschlossen. Die Diode 21 dient dazu, Energie abzuführen, die über der Antriebsspule 20 gespeichert ist, wenn die Antriebsspule 20 ein und ausgeschaltet wird.
Die erste Betriebssteuervorrichtung 40A weist außerdem einen Steuerschaltkreis 25 mit einem Mikroprozessor auf. Der Steuerschaltkreis 25 hat eine nicht dargestellt Zentraleinheit (CPU) zur Ausführung eines Programms, um wenigstens den Transistor 22 ein und auszuschalten. Der Steuerschaltkreis 25 umfasst wenigstens einen Stromzufuhranschluss V_DD, einen Steueranschluss GP und einen Erdungsanschluss V_SS. Der Steueranschluss GP ist an das Gate des Transistors 22 angeschlossen, der in Abhängigkeit von einer Ausgangsspannung des Steueranschluss GP ein und ausgeschaltet wird. Daher dient der Steueranschluss GP als Anschluss zum Ein- und Ausschalten des Transistors 22 oder genauer als Anschluss zur Steuerung der Einschaltdauer des Transistors 22.
Ein Konstantspannungsschaltkreis 30 mit einem in Reihe geschalteten Schaltkreis, der aus einem Widerstand 28 und einer Zenerdiode 27 besteht, ist zwischen dem Stromzufuhranschluss 41 und der Anode der Diode 31 angeschlossen. Wenigstens während des Betriebsbefehlszeitraums Td bringt der Konstantspannungsschaltkreis 30 eine Ausgangsspannung als Stromzufuhrspannung des Steuerschaltkreises 25 auf den Stromzufuhranschluss V_DD des Steuerschaltkreises 25 auf.
Der Erdungsanschluss V_SS des Steuerschaltkreises 25 ist an die Anode der Diode 31 angeschlossen und wird wenigstens während des Betriebsbefehlszeitraums Td auf einem niedrigen Potential, bspw. dem Erdungspotential gehalten. Ein Kondensator 26, der zwischen dem Stromzufuhranschluss V_DD und dem Erdungsanschluss V_SS angeschlossen ist, dient der Stabilisierung der Spannungen, die auf den Stromzufuhranschluss V_DD und den Erdungsanschluss V_SS aufgebracht werden.
Die Betriebsweise der ersten Betriebssteuervorrichtung 40A wird nachfolgend mit Bezug auf das Flussdiagramm gemäß 2 und die Wellensignaldiagramme gemäß den 3A und 3B erläutert. Es wird angenommen, dass in der Ursprungsphase das Potential des Steueranschlusses GP des Steuerschaltkreises 25 ein niedriges Potential, d.h. ein Potential ist, das niedrig genug ist, um den Transistor 22 nicht einzuschalten.
Wie in den 3A und 3B dargestellt ist, versorgt der Steuerschaltkreis 25 in einem festgelegten Zyklus Ts die Antriebsspule 20 in einem Nennspannungsmodus während eines festgelegten ersten Zeitraums T1 mit Strom einer Nennspannung und versorgt die Antriebsspule 20 während des verbleibenden zweiten Zeitraums T2 in einem Energiesparmodus. Ist der Betriebsbefehlszeitraum Td länger als ein Zyklus Ts, so wiederholt der Steuerschaltkreis 25 den Zyklus Ts.
In dem in 2 dargestellten Schritt S1 wartet der Steuerschaltkreis 25 bis das Potential an dem Steuereingangsanschluss 42 ein niedriges Potential wird, d.h. bis der Betriebsbefehlszeitraum Td beginnt.
3A zeigt die Wellenform des Potentials an dem Steuereingangsanschluss 42. Wenn das Potential an dem Steuereingangsanschluss 42 ein niedriges Potential, bspw. das Erdungspotential wird, so beginnt der Betriebsbefehlszeitraum Td und die Steuerung geht weiter zu Schritt S2. Das das niedrige Potential in dem Betriebsbefehlszeitraum Td repräsentierende Signal dient als Betriebsbefehlssignal Sa.
In Schritt S2 stellt der Steuerschaltkreis 25 das Potential an dem Steueranschluss GP auf ein hohes Potential, das höher ist als das Potential an dem Steuereingangsanschluss 42. Da die Gate-to-source-Spannung des Transistors 22 positiv wird, wird der Transistor 22 eingeschaltet und versorgt die Antriebsspule 20 mit Strom.
Anschließend wartet in Schritt S3 der Steuerschaltkreis 25 bis der festgelegte erste Zeitraum T1, bspw. 10 ms, verstreicht. Während des ersten Zeitraums T1 wird der Steueranschluss GP bei dem hohen Potential gehalten. Der erste Zeitraum T1 wird gemessen, indem Zeitpulse (nicht dargestellt), die dem Steuer schaltkreis 25 zugeführt werden, gezählt werden. Andere Zeiträume werden in ähnlicher Weise gemessen.
Während des ersten Zeitraums T1 bleibt der Transistor 22 eingeschaltet, um die Nennspannung auf die Antriebsspule 20 aufzubringen. Daher wird in dem Nennspannungsmodus die Antriebsspule 20 bei Nennspannung und einer relativen Einschaltdauer von 100% mit Strom versorgt. Der erste Zeitraum T1 wird auf eine Dauer eingestellt, die lang genug ist, um das bewegliche Element 64 in der Antriebsspule 20 durch die Antriebsspule 20, die durch die Nennspannung in dem Nennspannungsmodus eingeschaltet wird, zu bewegen. Dementsprechend wird eine ausreichende elektrische Energiemenge zum Bewegen des beweglichen Elementes 64 während des ersten Zeitraums T1 zugeführt. Während des ersten Zeitraums T1 bewegt sich das bewegliche Element 64 in der Antriebsspule 20 und wird zu dem festen Eisenkern 60 angezogen.
Wird in Schritt S3 festgestellt, dass der erste Zeitraum T1 verstrichen ist, so wird ein Zähler n, der die Zahl diskontinuierlicher Pulse in einem zweiten Zeitraum T2 repräsentiert, in Schritt S4 auf null initialisiert. Anschließend ändert in Schritt S5 der Steuerschaltkreis 25 das Potential an dem Steueranschluss GP von dem hohen Potential auf ein niedriges Potential. Dann geht die Steuerung weiter zu Schritt S6. Während des Betriebsbefehlszeitraums Td ist das niedrige Potential an dem Steueranschluss GP im Wesentlichen das gleiche oder niedriger als das Potential an dem Steuereingangsanschluss 42. Die Gate-to-source-Spannung des Transistors 22 wird nun null oder negativ, wodurch der Transistor 22 ausgeschaltet wird.
In Schritt S6 wartet der Steuerschaltkreis 25 bis eine festgelegte Aus-Periode Toff, bspw. 60 μs, verstreicht. Während der Aus-Periode Toff bleibt der Steueranschluss GP auf dem niedrigen Potential.
Während der Aus-Periode Toff bleibt daher der Transistor 22 abgeschattet, wodurch die Antriebsspule 20 abgeschaltet wird. Die über die Antriebsspule 20 gespeicherte elektromagnetische Energie wird durch die Diode 21 konsumiert. Die Aus-Periode Toff ist ausreichend kurz, so dass das bewegliche Element 64 weiterhin zu dem festen Eisenkern 60 angezogen wird oder nur leicht von dem festen Eisenkern 60 beabstandet ist.
Wird in Schritt S6 festgestellt, dass die Aus-Periode Toff verstrichen ist, so ändert der Steuerschaltkreis 25 das Potential an dem Steueranschluss GP in Schritt S7 wieder von dem niedrigen Potential zu dem hohen Potential. Anschließend geht die Steuerung weiter zu Schritt S8, in welchem der Steuerschaltkreis 25 wartet bis eine festgelegte Ein-Periode Ton, bspw. 60 μs, verstreicht. Während der Ein-Periode Ton bleibt der Steueranschluss GP auf dem hohen Potential.
Während der Ein-Periode Ton wird daher der Transistor 23 eingeschaltet, wodurch die Antriebsspule 20 wieder eingeschaltet wird. Das bewegliche Element 64 bleibt zu dem festen Eisenkern 60 angezogen oder wird wieder zu dem festen Eisenkern 60 angezogen, nachdem es leicht von dem festen Eisenkern 60 beabstandet war oder kurz davor stand.
Wird in Schritt S8 festgestellt, dass die Ein-Periode Ton verstrichen ist, so wird der Zähler n in Schritt S9 um +1 erhöht. Anschließend bestimmt der Steuerschaltkreis 25 in Schritt S10, ob der Zähler n ein festgelegter Wert N (die Zahl der diskontinuierlichen Pulse in dem zweiten Zeitraum T2), bspw. 256, ist oder nicht. Der festgelegte Wert N, d.h. die Zahl der diskontinuierlichen Pulse in dem Zeitraum T2, wird in Abhängigkeit von den Spezifikationen des Elektromagnetventils 10 ausgewählt. Vorzugsweise sollte der festgelegte Wert N auf der Basis des Betriebs einer Fluiddruckvorrichtung, bspw. eines Zylinders, der mit dem Elektromagnetventil 10 verbunden ist, ausgewählt werden. Insbesondere ist die Fluiddruckvorrichtung eine Vorrichtung zur Änderung (Umschalten) von Fluiddurchgängen in Abhängigkeit von der Bewegung des beweglichen Elementes 64 des Elektromagnetventils 10. Die Zahl der diskontinuierlichen Pulse in dem zweiten Zeitraum T2 sollte vorzugsweise so gewählt werden, dass die Länge Ts eines Zyklus, der aus dem ersten Zeitraum T1 und dem zweiten Zeitraum T2 besteht, kürzer ist als eine Periode, die erforderlich ist, damit die Fluiddruckvorrichtung beginnt, Fluiddurchgänge in Reaktion auf die Schaltbewegung des beweglichen Elementes 64 des Elektromagnetventils 10 umzuschalten. Bei der ersten Betriebssteuervorrichtung 40A wird die Pulsdauer diskontinuierlicher Pulse in dem zweiten Zeitraum T2 so gewählt, dass sie etwa 120 μs beträgt, und die Zahl der diskontinuierlichen Pulse in dem zweiten Zeitraum T2 wird auf 256 festgelegt.
Wird in Schritt S10 festgestellt, dass der Zähler n nicht gleich dem festgelegten Wert N ist, so kehrt die Steuerung zu Schritt S5 zurück und die Verarbeitung ab Schritt S5 wird wiederholt. 256 diskontinuierliche Pulse werden durch Wiederholen der Verarbeitung ab Schritt S5 in dem zweiten Zeitraum T2 erzeugt.
Wird in Schritt S10 festgestellt, dass der Zähler n gleich dem festgelegten Wert N ist, so ändert der Steuerschaltkreis 25 in Schritt S11 das Potential an dem Steueranschluss GP wieder von dem hohen Potential zu dem niedrigen Potential. Anschließend wartet in Schritt S12 der Steuerschaltkreis 25 bis die festgelegte Aus-Periode Toff, bspw. 60 μs, verstreicht. Während der Aus-Periode Toff bleibt der Steueranschluss GP auf dem niedrigen Potential. Wenn die Aus-Periode Toff verstrichen ist, ist die zweite Zeitdauer T2 beendet.
Wird in Schritt S12 festgestellt, dass die Aus-Periode Toff verstrichen ist, so bestimmt der Steuerschaltkreis 25 in Schritt S13, ob der Steuereingangsanschluss 42 auf einem hohen Potential ist oder nicht, d.h. ob der Betriebsbefehlszeitraum Td beendet ist oder nicht. Wird in Schritt S13 festgestellt, dass der Betriebsbefehlszeitraum Td nicht beendet ist, kehrt die Steuerung zu Schritt S2 zurück und die Verarbeitung wird ab Schritt S2 wiederholt. Durch Wiederholen der Verarbeitung ab Schritt S2 wird der Zyklus Ts einschließlich des ersten Zeitraums T1 und des zweiten Zeitraums T2 wiederholt bis der Betriebsbefehlszeitraum Td beendet ist. Wird in Schritt S13 festgestellt, dass der Betriebsbefehlszeitraum Td beendet ist, so wird die Verarbeitungssequenz des Steuerschaltkreises 25 der Betriebssteuervorrichtung 40A beendet.
Bei der Betriebssteuervorrichtung 40A werden, wie oben beschrieben, die Schritte S2 und S3 ausgeführt, um die Antriebsspule 20 in dem Nennspannungsmodus mit der Nennspannung bei einer relativen Einschaltdauer von 100% mit Strom zu versorgen, um dadurch das bewegliche Element 64 während des ersten Zeitraums T1 in der Antriebsspule 20 zu verschieben. Anschließend an die Erregung der Antriebsspule 20 mit der Nennspannung werden die Schritte S4 bis S10 ausgeführt, um die Antriebsspule 20 in den abwechselnden Aus- und Ein-Perioden Toff und Ton wiederholt 256 Mal in dem Energiesparmodus mit einer relativen Einschaltdauer (im obigen Beispiel 50%), die niedriger ist als die relative Einschaltdauer von 100%, einzuschalten, wie es in 3B dargestellt ist, um dadurch das bewegliche Element 64 an seiner Position innerhalb der Antriebsspule 20 zu halten. Dann werden die Schritte S2 bis S13 ausgeführt, um die Antriebsspule 20 in dem Betriebsbefehlszeitraum Td wie in 3B gezeigt abwechselnd in dem Nennspannungsmodus und dem Energiesparmodus mit Strom zu versorgen.
Auch wenn das Elektromagnetventil 10 während des Betriebsbefehlszeitraums Td einem Stoß ausgesetzt wird, bleibt daher das bewegliche Element 64 an seiner Position in der Antriebsspule 20.
Bei der obigen Ausführungsform sind die Aus-Periode Toff und die Ein-Periode Ton gleich. Wenn die Aus-Periode Toff und die Ein-Periode Ton gleich sind, wird die Antriebsspule 20 in dem Energiesparmodus wiederholt 256 Mal mit einer relativen Einschaltdauer von 50% eingeschaltet. Die Aus-Periode Toff und die Ein-Periode Ton müssen aber nicht notwendigerweise gleich lang sein.
Die Summe (Zyklus Ts) des ersten Zeitraums T1, in dem die Antriebsspule 20 in dem Nennspannungsmodus eingeschaltet wird, und des zweiten Zeitraums T2, in dem die Antriebsspule 20 in dem Energiesparmodus eingeschaltet wird, kann auf einen Zeitraum eingestellt werden, der kürzer ist als ein Zeitraum, der erforderlich ist, damit die Fluiddruckvorrichtung das Umschalten von Fluiddurchgängen in Reaktion auf eine Schaltbewegung des beweglichen Elementes 64 des Elektromagnetventils 10 beginnt. Durch derartiges Einstellen des Zyklus Ts wird, auch wenn das Elektromagnetventil 10 während des zweiten Zeitraums T2 einem Stoß ausgesetzt wird, die Antriebsspule 20 in dem Nennspannungsmodus eingeschaltet, bevor die Fluiddruckvorrichtung das Umschalten von Fluiddurchgängen beginnt, so dass eine unerwartete Betätigung der Fluiddruckvorrichtung verhindert wird.
Der erste Zeitraum T1, die Aus-Periode Toff und die Ein-Periode Ton können erhalten werden, indem die Maschinenzykluszeit des Steuerschaltkreises 25 gemessen wird, anstatt die Uhrpulse in der oben beschriebenen Weise zu zählen.
Eine Vorrichtung zur Steuerung der Betätigung eines Elektromagnetventils, d.h. eine Betriebssteuervorrichtung, gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die 5 und 6 beschrieben. Die Betriebssteuervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform wird als "zweite Betriebssteuervorrichtung 40B" bezeichnet.
Wie in 5 dargestellt ist, entspricht die zweite Betriebssteuervorrichtung 40B im Wesentlichen der oben beschriebenen ersten Betriebssteuervorrichtung 40A, unterscheidet sich von dieser aber dahingehend, dass der Steueranschluss GP des Steuerschaltkreises 25 als Anschluss zur Steuerung der Aus-Zeit des Transistors 22 dient.
Ein in Reihe geschalteter Schaltkreis, der aus einem Steuerwiderstand 80 und einem zweiten Transistor 82, bspw. einem NPN-Transistor, besteht, ist zwischen dem Stromzufuhranschluss 41 und der Anode der Diode 31 angeschlossen. Die Verbindung zwischen dem Steuerwiderstand 80 und dem zweiten Transistor 82, d.h. der Kollektor des zweiten Transistors 82, ist an das Gate des Transistors 22 angeschlossen. Der Emitter des zweiten Transistors 82 ist an die Anode der Diode 31 angeschlossen. Die Basis des zweiten Transistors 82 ist über einen Widerstand 84 an den Steueranschluss GP des Steuerschaltkreises 25 angeschlossen.
Die zweite Betriebssteuervorrichtung 40B arbeitet entsprechend der im Wesentlichen gleichen Arbeitssequenz, wie sie in 2 dargestellt ist (vgl. 6). Das Potential an dem Steueranschluss GP in der zweiten Betriebssteuervorrichtung 40B ist eine Umkehrung des Potentials an dem Steueranschluss GP bei der ersten Betriebssteuervorrichtung 40A. Wenn das Potential an dem Steueranschluss GP in der ersten Betriebssteuervorrichtung 40A hoch ist, ist das Potential an dem Steueranschluss GP bei der zweiten Betriebssteuervorrichtung 40B niedrig, und wenn das Potential an dem Steueranschluss GP bei der ersten Betriebssteuervorrichtung 40A niedrig ist, so ist das Potential an dem Steueranschluss GP bei der zweiten Betriebssteuervorrichtung 40B hoch.
Der Betrieb der zweiten Betriebssteuervorrichtung 40B wird nachfolgend mit Bezug auf das Flussdiagramm gemäß 6 und die Signalwellendiagramme gemäß den 3A und 3B erläutert. Es wird angenommen, dass in einer Ursprungsphase das Potential an dem Steueranschluss GP des Steuerschalt kreises 25 ein niedriges Potential ist, d.h. ein Potential, das gering genug ist, um den zweiten Transistor 82 nicht einzuschalten.
In Schritt S101 gemäß 6 wartet der Steuerschaltkreis 25 bis das Potential an dem Steuereingangsanschluss 42 ein niedriges Potential wird, d.h. bis zum Beginn des Betriebsbefehlszeitraums Td. Wenn das Potential an dem Steuereingangsanschluss 42 niedriger wird, so beginnt der Betriebsbefehlzeitraum Td, die Gate-to-source-Spannung des Transistors 22 wird positiv und der Transistor 22 wird eingeschaltet, wodurch die Antriebsspule 20 mit Strom versorgt wird.
In Schritt S102 wartet der Steuerschaltkreis 25 bis der festgelegte feste Zeitraum T1 verstreicht. Während des ersten Zeitraums T1 wird der Steueranschluss GP auf dem niedrigen Potential gehalten.
Während des ersten Zeitraums T1 bleibt der Transistor 22 eingeschaltet, um die Nennspannung auf die Antriebsspule 20 aufzubringen. Dadurch wird in den Nennspannungsmodus die Antriebsspule 20 mit der Nennspannung bei einer relativen Einschaltdauer von 100% versorgt.
Wird in Schritt S102 festgestellt, dass der erste Zeitraum T1 verstrichen ist, so wird der Zähler n in Schritt S103 auf null initialisiert. Anschließend ändert der Steuerschaltkreis 25 in Schritt S104 das Potential an dem Steueranschluss GP von dem niedrigen Potential zu einem hohen Potential. Da der zweite Transistor 82 eingeschaltet ist, wird das Potential an dem Steuereingangsanschluss 42 auf das Gate des Transistors 22 aufgebracht. Die Gate-to-source-Spannung des Transistors 22 wird nun null, wodurch der Transistor 22 abgeschaltet wird.
In Schritt S105 wartet der Steuerschaltkreis 25 bis die vorbestimmte Aus-Periode Toff verstreicht. Während der Aus-Periode Toff bleibt der Steuerschalt kreis GP auf dem hohen Potential. Während der Aus-Periode Toff bleibt daher der Transistor 22 ausgeschaltet.
Wird in Schritt S105 festgestellt, dass die Aus-Periode Toff verstrichen ist, so ändert der Steuerschaltkreis 25 in Schritt S106 das Potential an dem Steuerschaltkreis GP wieder von dem hohen Potential zu dem niedrigen Potential. Anschließend geht die Steuerung weiter zu Schritt S107, in welchem der Steuerschaltkreis 25 wartet, bis die festgelegte Ein-Periode Ton, bspw. 60 μs, verstreicht. Während der Ein-Periode Ton bleibt der Steueranschluss GP auf dem niedrigen Potential.
Während der Ein-Periode Ton bleibt daher der Transistor 22 eingeschaltet, wodurch die Antriebsspule 20 wieder mit Strom versorgt wird.
Wird in Schritt S107 festgestellt, dass die Ein-Periode Ton verstrichen ist, so wird der Zähler n in Schritt S108 um +1 erhöht. Anschließend bestimmt der Steuerschaltkreis 25, ob der Zähler n dem festgelegten Wert N, bspw. 256, entspricht oder nicht (Schritt S109). Wird in Schritt S109 festgestellt, dass der Zähler n nicht gleich dem festgelegten Wert N ist, so kehrt die Steuerung zu Schritt S104 zurück und die Verarbeitung wird ab Schritt S104 wiederholt. Durch Wiederholen der Verarbeitung ab Schritt S104 werden 256 diskontinuierliche Pulse in dem zweiten Zeitraum T2 erzeugt.
Wird in Schritt S109 festgestellt, dass der Zähler n gleich dem festgelegten Wert N ist, so ändert der Steuerschaltkreis 25 in Schritt S110 das Potential an dem Steueranschluss GP wieder von dem niedrigen Potential zu dem hohen Potential. Der zweite Transistor 82 wird eingeschaltet und der Transistor 22 wird ausgeschaltet. Anschließend wartet in Schritt S111 der Steuerschaltkreis 25 bis die festgelegte Aus-Periode Toff verstreicht. Während der Aus-Periode Toff bleibt der Steueranschluss GP auf dem hohen Potential. Wenn die Aus-Periode Toff verstrichen ist, ist der zweite Zeitraum T2 beendet.
Wird in Schritt S111 festgestellt, dass die Aus-Periode Toff verstrichen ist, so bestimmt der Steuerschaltkreis 25 in Schritt S112, ob der Steuereingangsanschluss 42 auf dem hohen Potential ist oder nicht, d.h. ob der Betriebsbefehlszeitraum Td beendet ist oder nicht. Wird in Schritt S112 festgestellt, dass der Betriebsbefehlszeitraum Td nicht beendet ist, geht die Steuerung weiter zu Schritt S113, in welchem der Steuerschaltkreis 25 das Potential an dem Steueranschluss GP wieder von dem hohen Potential zu dem niedrigen Potential ändert, wodurch der zweite Transistor 82 ausgeschaltet und der Transistor 22 eingeschaltet wird. Anschließend wird die Verarbeitung ab Schritt S102 wiederholt. Durch Wiederholen der Verarbeitung ab Schritt S102 wird der Zyklus Ts, der den ersten Zeitraum T1 und den zweiten Zeitraum T2 umfasst, wiederholt bis der Betriebsbefehlszeitraum Td beendet ist. Wird in Schritt S112 festgestellt, dass der Betriebsbefehlszeitraum Td beendet ist, so wird die Arbeitssequenz des Steuerschaltkreises 25 der Betriebssteuervorrichtung 40B beendet.
Bei der Betriebssteuervorrichtung 40B, wie sie oben beschrieben wurde, bleibt auch dann, wenn das Elektromagnetventil 10 während des Betriebsbefehlszeitraums Td einem Stoß ausgesetzt wird, das bewegliche Element 64 an seiner Position innerhalb der Antriebsspule 20. Auch wenn das Elektromagnetventil 10 während des zweiten Zeitraums T2 einem Stoß ausgesetzt wird, wird die Antriebsspule 20 in dem Nennspannungsmodus mit Strom versorgt, bevor die Fluiddruckvorrichtung beginnt, die Fluiddurchgänge umzuschalten, so dass eine unerwartete Betätigung der Fluiddruckvorrichtung verhindert wird.
Insbesondere wird bei der Betriebssteuervorrichtung 40B gleichzeitig mit dem Beginn des Betriebsbefehlszeitraums Td der Transistor 22 eingeschaltet, wodurch die Antriebsspule 20 mit Strom versorgt wird. Da das Elektromagnetventil 10 die Betätigung unmittelbar beginnt, wenn der Betriebsbefehlszeitraum Td beginnt, wird die Antwortempfindlichkeit des Elektromagnetventils 10 verbessert.

Claims

Vorrichtung zur Steuerung der Betätigung eines Elektromagnetventils, die mit dem Elektromagnetventil (10) kombiniert ist, um eine Antriebsspule (20) des Elektromagnetventils (10) in einem Nennspannungsmodus mit einer Nennspannung und bei einer relativen Einschaltdauer von 100% während eines festgelegten ersten Zeitraums (T1) mit Strom zu versorgen, der ausreichend lang ist, um ein bewegliches Element (64) in der Antriebsspule (20) zu bewegen, von dem Zeitpunkt, ab welchem ein Betriebsbefehlssignal (Sa) auf das Elektromagnetventil (10) aufgebracht wird, und zur wiederholten Stromversorgung der Antriebsspule (20) in einem Energiesparmodus mit einer relativen Einschaltdauer, die kleiner ist als die relative Einschaltdauer in dem Nennspannungsmodus, während eines festgelegten zweiten Zeitraums (T2), der an den Nennspannungsmodus anschließt, wobei die Antriebsspule (20) abwechselnd in dem Nennspannungsmodus und in dem Energiesparmodus mit Strom versorgt wird, bis das Aufbringen des Betriebsbefehlssignals (Sa) auf das Elektromagnetventils (10) beendet wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Summe des ersten Zeitraums (T1) und des zweiten Zeitraums (T2) kürzer ist als ein Zeitraum, der erforderlich ist, damit eine Fluiddruckvorrichtung, die an das Elektromagnetventil (10) angeschlossen ist, das Umschalten von Fluiddurchgängen in Reaktion auf eine Schaltbewegung des beweglichen Elementes (64) des Elektromagnetventils (10) beginnt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 mit einer Schaltvorrichtung (22) und einem Steuerschaltkreis (25), dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltvorrichtung (22) eingeschaltet wird, wenn das Aufbringen des Betriebsbefehlssignals (Sa) auf das Elektromagnetventil (10) beginnt, dass der Steuerschaltkreis (25) eine Ein-Periode (Ton) der Schaltvorrichtung (22) auf der Basis des Nennspannungsmodus in dem ersten Zeitraum (T1) und des Energiesparmodus in dem zweiten Zeitraum (T2) während eines Zeitraums (Td) von dem Zeitpunkt, ab dem das Betriebsbefehlssignal (Sa) auf das Elektromagnetventil (10) aufgebracht wird, bis zu dem Zeitpunkt, an welchem das Aufbringen des Betriebsbefehlssignals (Sa) auf das Elektromagnetventil (10) endet, steuert und dass die Antriebsspule (20) während der Ein-Periode (Ton) der Schaltvorrichtung (22) mit Strom versorgt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1 mit einer Schaltvorrichtung (22) und einem Steuerschaltkreis (25), dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltvorrichtung (22) eingeschaltet wird, wenn das Aufbringen des Betriebsbefehlssignals (Sa) auf das Elektromagnetventil (10) beginnt, dass der Steuerschaltkreis (25) eine Aus-Periode (Toff) der Schaltvorrichtung (22) auf der Basis des Nennspannungsmodus in dem ersten Zeitraum (T1) und des Energiesparmodus in dem zweiten Zeitraum (T2) während eines Zeitraums (Td) von dem Zeitpunkt, ab dem das Betriebsbefehlssignal (Sa) auf das Elektromagnetventil (10) aufgebracht wird, bis zu dem Zeitpunkt, an dem das Aufbringen des Betriebsbefehlssignals (Sa) auf das Elektromagnetventil (10) endet, steuert und dass die Antriebsspule (20) während einer Ein-Periode (Ton) der Schaltvorrichtung (22) mit Strom versorgt wird.
Vorrichtung zur Steuerung einer Antriebsspule (20) eines Elektromagnetventils (10) mit: einer Schaltvorrichtung (22) zum wahlweisen Einschalten der Antriebsspule (20) während eines Betätigungszeitraums (Td) und einem Steuerschaltkreis (25) zur Steuerung der Schaltvorrichtung (22), wobei der Steuerschaltkreis (25) folgende Elemente aufweist: Nennspannungsmodus-Einschaltmittel zur Steuerung der Schaltvorrichtung (22) zum Einschalten der Antriebsspule (20) in einem Nennspannungsmodus mit einer Nennspannung und einer relativen Einschaltdauer von 100% während eines festgelegten ersten Zeitraums (T1), Energiesparmodus-Einschaltmitteln zur Steuerung der Schaltvorrichtung (22), um die Antriebsspule (20) wiederholt mit einer relativen Einschaltdauer einzuschalten, die kleiner ist als die relative Einschaltdauer in dem Nennspannungsmodus, während eines festgelegten zweiten Zeitraums (T2), der an den festgelegten ersten Zeitraum (T1) anschließt, und Wiederholungsmitteln zur Steuerung der Nennspannungsmodus-Einschaltmittel und der Energiesparmodus-Einschaltmittel zum Einschalten der Antriebsspule (20) abwechselnd in dem Nennspannungsmodus und dem Energiesparmodus während des Betriebszeitraums (Td).
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Zeitraum (T1) ausreichend lang ist, um ein bewegliches Element (64) in der Antriebsspule (20) zu bewegen.
Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltvorrichtung (22) eingeschaltet wird, wenn der Betriebszeitraum (Td) beginnt, dass der Steuerschaltkreis (25) eine Ein-Periode (Ton) der Schaltvorrichtung (22) während des Betriebszeitraums (Td) auf der Basis des Nennspannungsmodus in dem ersten Zeitraum (T1) und auf der Basis des Energiesparmodus in dem zweiten Zeitraum (T2) steuert und dass die Antriebsspule (20) während der Ein-Periode (Ton) der Schaltvorrichtung (22) mit Strom versorgt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltvorrichtung (22) eingeschaltet wird, wenn der Betriebszeitraum (Td) beginnt, dass der Steuerschaltkreis (25) eine Aus-Periode (Toff) der Schaltvorrichtung (22) während des Betriebszeitraums (Td) auf der Basis des Nennspannungsmodus in dem ersten Zeitraum (T1) und auf der Basis des Energiesparmodus in dem zweiten Zeitraum (T2) steuert und dass die Antriebsspule (20) während einer Ein-Periode (Ton) der Schaltvorrichtung (22) mit Strom versorgt wird.
Verfahren zur Steuerung der Betätigung eines Elektromagnetventils (10) durch Steuerung einer Schaltvorrichtung (22) zur wahlweisen Stromversorgung einer Antriebsspule (20) des Elektromagnetventils (10) während eines Betriebszeitraums (Td) mit folgenden Schritten: Steuern der Schaltvorrichtung (22) zur Stromversorgung der Antriebsspule (20) in einem Nennspannungsmodus mit einer Nennspannung und einer relativen Einschaltdauer von 100% während eines festgelegten ersten Zeitraums (T1), Steuern der Schaltvorrichtung (22) zur wiederholten Stromversorgung der Antriebsspule (20) mit einer relativen Einschaltdauer, die kleiner ist als die relative Einschaltdauer in dem Nennspannungsmodus, während eines festgelegten zweiten Zeitraums (T2), der an den ersten Zeitraum (T1) anschließt, und Steuern der Schaltvorrichtung (22), um die Antriebsspule (20) während des Betriebszeitraums (Td) abwechselnd in dem Nennspannungsmodus und dem Energiesparmodus mit Strom zu versorgen.