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TECHNISCHES GEBIET
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Die Offenbarung betrifft allgemein eine Elektromagnetventilsteuerungsvorrichtung und ein Steuerungsverfahren für ein Elektromagnetventil.
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TECHNISCHER HINTERGRUND
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Ein herkömmliches Elektromagnetventil wird üblicherweise verwendet, wenn ein Fluidstrom gesteuert werden muss. Bei einem Elektromagnetventil wird ein elektromagnetisches Ventil oder Solenoidventil geöffnet und geschlossen durch einen elektrischen Strom, der in einer Spule, im Folgenden auch Solenoid genannt, fließt. Um einen Ventilkörper des Elektromagnetventils in einem Zustand zu bewegen, bei dem der Ventilkörper ruht und stillsteht, wirkt statische Reibung auf den Ventilkörper. Um den Ventilkörper, der sich bereits bewegt, kontinuierlich zu bewegen, wirkt keine statische Reibung. Selbst wenn ein elektrischer Strom, der den gleichen elektrischen Stromwert aufweist, an das Solenoid des Elektromagnetventils in einem Zustand geliefert wird, bei dem der Ventilkörper sich bewegt, und an das Solenoid des Elektromagnetventils in einem Zustand, bei dem das Ventil bzw. der Ventilkörper ruht, entsteht eine Differenz in Öffnungsgraden der Elektromagnetventile zwischen diesen Zuständen, was Einfluss auf die Charakteristiken haben kann. Gemäß einer bekannten Technik wird folglich der elektrische Strom, der in dem Solenoid fließt, periodisch geändert, und der Ventilkörper wird unabhängig von dem offenen Zustand oder dem geschlossenen Zustand des Elektromagnetventils leicht vibriert, um die die statische Reibung zu reduzieren (siehe beispielsweise
JP 2014/197655 A , die im Folgenden als Patentreferenz 1 bezeichnet wird).
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In der Patentreferenz 1 ist eine elektrische Stromsteuerungsvorrichtung beschrieben, die einen elektrischen Erregerstrom eines Solenoids steuert. Die Stromsteuerungsvorrichtung weist einen Zieleinstellungsabschnitt, einen Tastverhältniseinstellungsabschnitt und einen PWM-Signalerzeugungsabschnitt auf. Der Zieleinstellungsabschnitt legt als einen elektrischen Zielstromwert, der einem Zielwert des Erregerstroms entspricht einen Wert fest, der periodisch in einem Dither-Zyklus variiert, der länger ist als ein PWM-Zyklus, der einer Pulsperiode eines PWM-Signals entspricht, das durch den PWM-Signalerzeugungsabschnitt erzeugt wird. Der Tastverhältniseinstellungsabschnitt legt ein Tastverhältnis des PWM-Signals fest basierend auf dem elektrischen Zielstromwert. Ein Zyklus, bei dem der Zieleinstellungsabschnitt den elektrischen Zielstromwert festlegt, und ein Zyklus, bei dem der Tastverhältniseinstellungsabschnitt das Tastverhältnis festlegt, sind konfiguriert, um kürzer zu sein als der Dither-Zyklus. Die Schwankung, die in dem Dither-Zyklus erzeugt wird, wird folglich genau reflektiert in dem elektrischen Zielstromwert, und ein FB (Feedback)-Steuerungsbereich des Tastverhältniseinstellungsabschnitts führt eine Gegenkopplungsregelung basierend auf dem elektrischen Zielstromwert durch, der die Schwankung reflektiert.
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Allgemein kann man sagen, dass eine geeignete Steuerung nicht durchgeführt werden kann, solange ein Einstellungszyklus des Tastverhältnisses nicht ausreichend kurz relativ zu dem Dither-Zyklus ist, um den elektrischen Strom auszugeben, an dem die Schwankung (Dither) anliegt. In der in der Patentreferenz 1 beschriebenen Technik muss also der Einstellungszyklus des Tastverhältnisses gemäß dem Dither-Zyklus kurz sein, wodurch möglicherweise eine Rechenlast der Stromsteuerungsvorrichtung signifikant zunimmt. In diesem Fall ist es möglich, dass die Kosten steigen, wenn eine Rechenvorrichtung mit hoher Leistungsfähigkeit verwendet werden muss und/oder das Elektromagnetventil nicht gesteuert wird, da die Berechnung nicht durchgeführt werden kann.
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Es besteht folglich Bedarf für eine Elektromagnetventilsteuerungsvorrichtung und ein Steuerungsverfahren für ein Elektromagnetventil, das das Elektromagnetventil geeignet steuern kann, ohne dass die Kosten steigen.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Gemäß einem Aspekt dieser Offenbarung weist eine Elektromagnetventilsteuerungsvorrichtung einen Einstellungsbereich für einen elektrischen Basisstromwert auf, der konfiguriert ist zum Festlegen bzw. Einstellen eines elektrischen Basisstromwerts eines elektrischen Stroms, der an ein Solenoid eines Elektromagnetventils geliefert wird, wobei der elektrische Basisstromwert im Einklang steht mit einer erforderlichen Ausgabe, die von dem Elektromagnetventil gefordert wird, und der elektrische Basisstromwert bei jedem ersten Zyklus festgelegt wird. Die Elektromagnetventilsteuerungsvorrichtung weist einen Ditherstromwertfestlegungsbereich auf, der konfiguriert ist zum Festlegen eines elektrischen Dither-Stromwerts, wobei ein Zyklus einem Dither-Zyklus entspricht, und einen Zielstromwertfestlegungsbereich, der konfiguriert ist zum Festlegen eines elektrischen Zielstromwerts des elektrischen Stroms, der an das Solenoid geliefert wird. Der elektrische Zielstromwert wird festgelegt basierend auf dem elektrischen Basisstromwert und dem elektrischen Abweichungsstromwert. Die Elektromagnetventilsteuerungsvorrichtung weist einen Detektionsbereich für einen elektrischen Strom auf, der konfiguriert ist zum Detektieren eines tatsächlichen elektrischen Stromwerts eines elektrischen Stroms, der tatsächlich in dem Solenoid fließt, einen Tastverhältnisfestlegungsbereich, der konfiguriert ist zum Festlegen eines Tastverhältnisses basierend auf dem elektrischen Zielstromwert und dem tatsächlichen elektrischen Stromwert bei jedem zweiten Zyklus, der länger ist als der Dither-Zyklus Td, und einen PWM-Steuerungsbereich, der konfiguriert ist zum Durchführen einer PWM-Steuerung des Solenoids basierend auf dem Tastverhältnis.
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Gemäß dem oben beschriebenen Aufbau kann der Tastverhältniseinstellungsbereich das Tastverhältnis bei jedem zweiten Zyklus einstellen, der länger ist als der Dither-Zyklus. Folglich kann das Elektromagnetventil in einem Zustand betrieben werden, bei dem Dithering anliegt, in einer ähnlichen Art und Weise, wie bei einem herkömmlichen Fall, während die Häufigkeit der Berechnung des Tastverhältnisses, die in einer hohen Rechenlast zur Folge hat, reduziert wird.
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Gemäß einem anderen Aspekt dieser Offenbarung entspricht der Dither-Zyklus einem Zyklus, der länger als der erste Zyklus ist.
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Gemäß dem oben beschriebenen Aufbau, selbst in einem Fall, bei dem Umstände des Elektromagnetventils sich von Zeit zu Zeit ändern, kann der Einstellungsbereich für den elektrischen Basisstromwert einen geeigneten elektrischen Basisstromwert festlegen gemäß den Umständen des Elektromagnetventils. Basierend auf dem elektrischen Basisstromwert und dem elektrischen Dither-Stromwert kann folglich der geeignete elektrische Zielstromwert eingestellt werden.
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Gemäß einem anderen Aspekt dieser Offenbarung entspricht der zweite Zyklus einem Zyklus, der länger ist als der Dither-Zyklus und kürzer als zwei Zyklen des Dither-Zyklus.
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Gemäß dem oben beschriebenen Aufbau kann Dithering, das sogar einen kürzeren Zyklus aufweist, für das Elektromagnetventil angewendet werden, während die Rechenlast reduziert wird.
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Gemäß einem anderen Aspekt dieser Offenbarung führt der Einstellungsbereich für den elektrischen Zielstromwert ein Schalten durch in jedem dritten Zyklus, egal ob der elektrische Dither-Stromwert auf den elektrischen Basisstromwert überlagert ist oder nicht.
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Gemäß dem oben beschriebenen Aufbau wird eine Zeitperiode geschaffen, bei der der elektrische Dither-Stromwert nicht auf den elektrischen Basisstromwert überlagert ist, und folglich kann eine Last, die auf das Elektromagnetventil wirkt, reduziert werden.
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Gemäß dem obigen Aspekt dieser Offenbarung entspricht der dritte Zyklus einem Zyklus, der konfiguriert ist aus dem kleinsten gemeinsamen Vielfachen des Dither-Zyklus und des zweiten Zyklus.
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Gemäß der oben beschriebenen Konfigurationen ist ein Zyklus (ein tatsächlicher Dither-Zyklus), bei dem Dither tatsächlich angewendet wird, der dritter Zyklus. Entsprechend kann der zweite Zyklus, der dem Einstellungszyklus entspricht, bei dem das Tastverhältnis festgelegt wird, ausreichend kurz eingestellt werden relativ zu dem tatsächlichen Dither-Zyklus. Folglich kann das Elektromagnetventil geeignet gesteuert werden.
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Gemäß einem anderen Aspekt dieser Offenbarung weist ein Steuerungsverfahren des Elektromagnetventils ein Einstellen eines elektrischen Basisstromwerts des elektrischen Stroms auf, der an ein Solenoid eines Elektromagnetventils geliefert wird. Der elektrische Basisstromwert ist in Übereinstimmung mit einer geforderten Ausgabe, die von dem Elektromagnetventil gefordert wird, und der elektrische Basisstromwert wird bei jedem ersten Zyklus festgelegt. Das Verfahren weist ein Einstellen eines elektrischen Dither-Stromwerts auf, bei dessen Zyklus einem Dither-Zyklus entspricht, und Einstellen eines elektrischen Zielstromwerts des elektrischen Stroms, der an das Solenoid geliefert wird. Der elektrische Zielstromwert wird festgelegt basierend auf dem elektrischen Basisstromwert und dem elektrischen Dither-Stromwert. Das Verfahren weist ein Detektieren eines tatsächlichen elektrischen Stromwerts eines elektrischen Stroms auf, der tatsächlich in dem Solenoid fließt, ein Einstellen eines Tastverhältnisses basierend auf dem elektrischen Zielstromwert und dem tatsächlichen elektrischen Stromwert bei jedem zweiten Zyklus, der länger ist als der Dither-Zyklus, und Durchführen einer PWM-Steuerung des Solenoids basierend auf dem Tastverhältnis.
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Gemäß dem oben beschriebenen Aufbau weist das Steuerungsverfahren des Elektromagnetventils keinen wesentlichen Unterschied zu der oben beschriebenen Elektromagnetventilsteuerungsvorrichtung auf, und die Wirkungen, die ähnlich zu der Elektromagnetventilsteuerungsvorrichtung sind, können durch das Steuerungsverfahren des Elektromagnetventils erlangt werden.
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Figurenliste
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Die oben genannten und weiteren Merkmale und Eigenschaften dieser Offenbarung werden durch die vorliegende detaillierte Beschreibung unter Berücksichtigung der beigefügten Zeichnungen deutlicher. Es zeigen:
- 1 eine schematische Ansicht, die einen Aufbau einer Elektromagnetventilsteuerungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel, das hier offenbart ist, zeigt; und
- 2 ein Beispiel eines Zeitdiagramms gemäß dem Ausführungsbeispiel.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Eine Elektromagnetventilsteuerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung ist konfiguriert zum Steuern eines Elektromagnetventils in geeigneter Art und Weise. Eine Elektromagnetventilsteuerungsvorrichtung 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel, das hier offenbart ist, wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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1 zeigt ein Blockdiagramm, das schematisch einen Aufbau der Elektromagnetventilsteuerungsvorrichtung 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel verdeutlicht. Die Elektromagnetventilsteuerungsvorrichtung 1 ist mit Funktionsbereichen bereitgestellt, die einen Einstellungsbereich 10 für einen elektrischen Basisstromwert, einen Einstellungsbereich 20 für einen elektrischen Dither-Stromwert, einen Einstellungsbereich 30 für einen elektrischen Zielstromwert, einen Tastverhältniseinstellungsbereich 35, einen PWM-Steuerungsbereich 40 und einen Stromdetektionsbereich 50 aufweist. Die Funktionsbereiche sind in Hardware oder Software oder in Hardware und Software konfiguriert, in einer Art und Weise, dass eine CPU als ein Kernbauteil dient, so dass die Funktionsbereiche Verarbeitungen durchführen, die die Steuerung eines Elektromagnetventils 2 betreffen.
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Der Einstellungsbereich 10 für den elektrischen Basisstromwert stellt in jedem ersten Zyklus T1 einen elektrischen Basisstromwert des elektrischen Stroms ein, der an das Solenoid 3 des Elektromagnetventils 2 geliefert wird, um dieses zu elektrifizieren. Der elektrische Basisstromwert ist in Übereinstimmung mit einer geforderten Ausgabe, die von dem Elektromagnetventil 2 gefordert wird. Die erforderliche Ausgabe, die von dem Elektromagnetventil 2 gefordert wird, ist eine Ausgabe, die von einer Einrichtung, an die ein Fluid geliefert wird, das von dem Elektromagnetventil 2 gesteuert wird, benötigt wird relativ zu dem Elektromagnetventil 2, und entspricht einer Strömungsmenge (ein Ausgabeausmaß) des Fluids, das von dem Elektromagnetventil 2 auszugeben ist. Die erforderliche Ausgabe wird von einem anderen System (die oben genannte Einrichtung und/oder beispielsweise eine Steuerungseinheit) übertragen, die von der Elektromagnetventilsteuerungsvorrichtung 1 verschieden ist.
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Wie bekannt ist, wird ein Ventilkörper des Elektromagnetventils 2 bewegt, wenn das Solenoid 3 elektrifiziert oder energetisiert wird, und eine Strömungsmenge des Fluids, das an dem Elektromagnetventil 2 strömt, wird gesteuert. Ein Ausmaß der Bewegung des Ventilkörpers zu diesem Zeitpunkt ist in Übereinstimmung mit einer Größer oder einem Ausmaß eines elektrischen Stroms, der an das Solenoid 3 geliefert wird. Folglich stellt der Einstellungsbereich 10 für den elektrischen Basisstromwert den elektrischen Stromwert des elektrischen Stroms, der an das Solenoid 3 zu liefern ist, derart ein, dass ein Strömungsausmaß und/oder ein Druck des Fluids, das von dem Elektromagnetventil 2 ausgegeben wird, eine erforderliche Ausgabe, die von dem anderen System übertragen wird, erfüllt oder diese erreicht. In dem Ausführungsbeispiel wird der elektrische Stromwert als elektrischer Basisstromwert bezeichnet.
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2 zeigt ein Zeitdiagramm der Verarbeitung, die von der Elektromagnetventilsteuerungsvorrichtung 1 durchgeführt wird. Der Einstellungsbereich 10 für den elektrischen Basisstromwert stellt den elektrischen Basisstromwert in jedem ersten Zyklus T1 ein, der vorbestimmt und durch (a) in 2 angegeben ist. Ein Beispiel des elektrischen Basisstromwerts, der durch den Einstellungsbereich 10 für den elektrischen Basisstromwert eingestellt wird, ist in 2 durch (b) angegeben. Bei der Erklärung des Ausführungsbeispiels ist der erste Zyklus T1 10 ms lang, jedoch ist der erste Zyklus T1 nicht auf einen speziellen Wert beschränkt.
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Ein Einstellungsprozess bei jedem ersten Zyklus T1 des elektrischen Basisstromwerts des elektrischen Stroms, der an das Solenoid 3 des Elektromagnetventils 2 geliefert wird, der in Übereinstimmung ist mit der erforderlichen Ausgabe, die von dem Elektromagnetventil 2 gefordert wird, entspricht einem Einstellungsprozess des elektrischen Basisstromwerts gemäß dem Steuerungsverfahren des Elektromagnetventils 2.
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Wie in 1 gezeigt, stellt der Einstellungsbereich 20 für den elektrischen Dither-Stromwert einen elektrischen Dither-Stromwert ein, dessen Zyklus ein Dither-Zyklus Td ist. Das Einstellen des elektrischen Dither-Stromwerts, dessen Zyklus der Dither-Zyklus Td ist, ist ein Einstellen eines elektrischen Stromwerts (elektrischer Dither-Stromwert) des elektrischen Stroms (elektrischer Dither-Strom), der sich in dem vorbestimmten Dither-Zyklus Td periodisch ändert oder variiert. Der oben beschriebene elektrische Stromwert des elektrischen Stroms entspricht dem elektrischen Dither-Stromwert. Der Einstellungsbereich 20 für den elektrischen Dither-Stromwert stellt den elektrischen Dither-Stromwert in dem Dither-Zyklus Td ein, der im Voraus festgelegt ist, was durch (c) in 2 angegeben ist.
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Gemäß der Elektromagnetventilsteuerungsvorrichtung 1 wird ein elektrischer Strom, der aus einem elektrischen Stromwert gebildet ist (der einem elektrischen Zielstromwert entspricht, wie später beschrieben wird), der konfiguriert ist durch Überlagern des elektrischen Dither-Stromwerts auf den elektrischen Basisstromwert, der durch den Einstellungsbereich 10 für den elektrischen Basisstromwert eingestellt worden ist, an das Solenoid 3 geliefert, ungeachtet einem Öffnungsgrad des Elektromagnetventils 2, und folglich wird der Ventilkörper leicht vibriert. Der elektrische Dither-Stromwert kann im Voraus eingestellt werden in Abhängigkeit von einer Umgebungstemperatur des Elektromagnetventils 2 oder einer Temperatur des Fluids, dessen Strömung durch das Elektromagnetventil 2 gesteuert wird. In derartigen Fällen stellt der Einstellungsbereich 20 für den elektrischen Dither-Stromwert den elektrischen Dither-Stromwert ein gemäß der Umgebungstemperatur des Elektromagnetventils 2 oder gemäß der Temperatur des Fluids, dessen Strömung von dem Elektromagnetventil 2 gesteuert wird.
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In dem Ausführungsbeispiel ist der Dither-Zyklus Td auf einen Zyklus eingestellt, der länger ist als der erste Zyklus T1. Bei der Erklärung des Ausführungsbeispiels ist der Dither-Zyklus Td 40 Millisekunden lang, jedoch ist der Dither-Zyklus Td nicht auf einen bestimmten Wert beschränkt.
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Ein Prozess des Einstellens des elektrischen Dither-Stromwerts mit dem Dither-Zyklus Td entspricht einem Einstellungsprozess für den elektrischen Dither-Stromwert des Steuerungsverfahrens des Elektromagnetventils.
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Der Einstellungsbereich 30 für einen elektrischen Zielstromwert stellt den elektrischen Zielstromwert des elektrischen Stroms, der an das Solenoid 3 geliefert wird, ein basierend auf dem elektrischen Basisstromwert und dem elektrischen Dither-Stromwert. Der elektrische Basisstromwert wird eingestellt durch den Einstellungsbereich 10 für den elektrischen Basisstromwert und übertragen. Der elektrische Dither-Stromwert wird eingestellt durch den Einstellungsbereich 20 für den elektrischen Dither-Stromwert und übertragen. Der Einstellungsbereich 30 für den elektrischen Zielstromwert überlagert den elektrischen Dither-Stromwert auf den elektrischen Basisstromwert, der Einstellungsbereich 30 für den elektrischen Zielstromwert stellt also den elektrischen Zielstromwert ein, indem der elektrische Dither-Stromwert mit dem elektrischen Basisstromwert addiert wird.
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Wie später genauer beschrieben wird, überlagert der Einstellungsbereich 30 für den elektrischen Zielstromwert nicht immer den elektrischen Dither-Stromwert auf den elektrischen Basisstromwert. Der Einstellungsbereich 30 für den elektrischen Zielstromwert überlagert den elektrischen Dither-Stromwert auf den elektrischen Basisstromwert in einigen Fällen und überlagert den elektrischen Dither-Stromwert nicht auf den elektrischen Basisstromwert in anderen Fällen. Gemäß dem Ausführungsbeispiel, in einem Fall, bei dem der elektrische Dither-Stromwert auf den elektrischen Basisstromwert überlagert wird, wird der elektrische Strom des elektrischen Basisstromwerts periodisch geändert aufgrund des elektrischen Dither-Stromwerts, und der elektrische Stromwert, der sich periodisch ändert, entspricht dem elektrischen Zielstromwert. In einem Fall, bei dem der elektrische Dither-Stromwert nicht auf den elektrischen Basisstromwert überlagert wird, wird dagegen der elektrische Strom des elektrischen Basisstromwerts nicht periodisch geändert aufgrund des elektrischen Dither-Stromwerts, und der elektrische Basisstromwert entspricht dem elektrischen Zielstromwert.
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Ein Prozess des Einstellens des elektrischen Zielstromwerts des elektrischen Stroms, der an das Solenoid 3 geliefert wird, basierend auf dem elektrischen Basisstromwert und dem elektrischen Dither-Stromwert entspricht dem Einstellungsprozess für den elektrischen Zielstromwert des Steuerungsverfahrens des Elektromagnetventils.
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Der Detektionsbereich 50 für einen elektrischen Strom detektiert einen tatsächlichen elektrischen Stromwert des elektrischen Stroms, der tatsächlich an dem Solenoid 3 fließt. Der tatsächliche elektrische Stromwert des elektrischen Stroms, der tatsächlich an dem Solenoid 3 fließt, ist ein elektrischer Stromwert des elektrischen Stroms, der tatsächlich an dem Solenoid 3 zu diesem Zeitpunkt fließt. Die Detektion des tatsächlichen Stromwerts kann durchgeführt werden durch das Verwenden eines bekannten Verfahrens, das die Detektion durch einen elektrischen Stromsensor und/oder beispielsweise einen Widerstand aufweist. Der tatsächliche elektrische Stromwert, der von dem Detektionsbereich 50 für den elektrischen Strom detektiert wird, wird an den Tastverhältniseinstellungsbereich 35 übertragen, der später beschrieben wird.
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Ein Prozess des Detektierens des tatsächlichen elektrischen Stromwerts des elektrischen Stroms, der tatsächlich an dem Solenoid 3 fließt, entspricht einem Detektionsprozess für einen elektrischen Strom des Steuerungsverfahrens des Elektromagnetventils.
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Der Tastverhältniseinstellungsbereich 35 stellt in jedem zweiten Zylinder T2 ein Tastverhältnis ein basierend auf dem elektrischen Zielstromwert und dem tatsächlichen elektrischen Stromwert. Der zweite Zyklus T2 ist länger als der Dither-Zyklus Td. Der elektrische Zielstromwert wird eingestellt durch den Einstellungsbereich für den elektrischen Zielstromwert und übertragen. Der tatsächliche elektrische Stromwert wird detektiert durch den Detektionsbereich 50 für den elektrischen Strom und übertragen. In dem Ausführungsbeispiel, wie in 1 gezeigt, ist ein Schalter 4 vorgesehen zwischen einer elektrischen Leistungsquelle 5 und dem Massepotential. Der Schalter 4 ist mit dem Solenoid 3 in Serie geschaltet. Durch das Schließen des Schalters 4 wird der elektrische Strom mit einem beabsichtigten elektrischen Stromwert an das Solenoid 3 geliefert. Der Schalter 4 kann konfiguriert sein, indem beispielsweise ein Transistor verwendet wird. In dem Ausführungsbeispiel entspricht das oben beschriebene Tastverhältnis einem Verhältnis einer Zeitperiode, während der der Schalter 4 in dem geschlossenen Zustand ist, relativ zu dem zweiten Zyklus T2. In dem Ausführungsbeispiel, wie in 2 gezeigt, ist der zweite Zyklus T2 auf einen Zyklus eingestellt, der länger ist als der Dither-Zyklus Td und kürzer als zwei Zyklen des Dither-Zyklus Td. Der Tastverhältniseinstellungsbereich 35 stellt das Tastverhältnis in jedem zweiten Zyklus T2 ein.
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Ein Prozess des Einstellens des Tastverhältnisses basierend auf dem elektrischen Zielstromwert und dem tatsächlichen elektrischen Zielstromwert in jedem zweiten Zyklus T2, der länger ist als der Dither-Zyklus Td, entspricht einem Tastverhältniseinstellungsprozess des Steuerungsverfahrens des Elektromagnetventils.
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Der PWM-Steuerungsbereich 40 steuert das Solenoid 3 mit einer PWM (Pulsweitenmodulation)-Steuerung basierend auf dem Tastverhältnis. Das Tastverhältnis wird eingestellt durch den Tastverhältniseinstellungsbereich 30 und übertragen. Da die PWM-Steuerung allgemein bekannt ist, wird eine entsprechende Erklärung weggelassen. In dem Ausführungsbeispiel steuert der PWM-Steuerungsbereich 40 den Schalter 4 in dem zweiten Zyklus T2, der länger ist als der Dither-Zyklus Td gemäß einer PWM-Steuerung. Der PWM-Steuerungsbereich 40 führ die PWM-Steuerung mit einer Schaltfrequenz von 1/T2 Hertz durch. In dem Ausführungsbeispiel erfolgt die Erklärung unter Verwendung eines Dither-Zyklus Td von 40 Millisekunden. In dem Ausführungsbeispiel werden 50 Millisekunden als zweiter Zyklus T2 verwendet (siehe (d) von 2).
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Wie oben beschrieben wird das Tastverhältnis, das für die PWM-Steuerung verwendet wird, eingestellt basierend auf dem tatsächlichen elektrischen Stromwert des elektrischen Stroms, der tatsächlich an dem Solenoid 3 fließt. In der PWM-Steuerung wird folglich die PWM-Steuerung in einer Art und Weise durchgeführt, dass der elektrische Stromwert des elektrischen Stroms, der tatsächlich durch das Solenoid 3 fließt (der tatsächliche elektrische Stromwert) an den PWM-Steuerungsbereich 40 zurückgeführt wird.
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Ein Prozess des Durchführens der PWM-Steuerung für das Solenoid 3 basierend auf dem Tastverhältnis entspricht einem PWM-Steuerungsprozess des Steuerungsverfahrens des Elektromagnetventils.
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Wie oben beschrieben überlagert der Einstellungsbereich 30 für den elektrischen Zielstromwert der Elektromagnetventilsteuerungsvorrichtung 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel nicht immer den elektrischen Dither-Stromwert auf dem elektrischen Basisstromwert. Der Einstellungsbereich 30 für den elektrischen Zielstromwert überlagert den elektrischen Dither-Stromwert auf den elektrischen Basisstromwert in einigen Fällen und überlagert den elektrischen Dither-Stromwert nicht auf den elektrischen Basisstromwert in anderen Fällen, was im Einzelnen beschrieben wird.
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An der Elektromagnetventilsteuerungsvorrichtung 1 wird die Steuerung in einer Art und Weise durchgeführt, dass die Funktionsbereiche dem ersten Zyklus T1, dem Dither-Zyklus Td, dem zweiten Zyklus T2 und einem dritten Zyklus T3 folgen. Der erste Zyklus T1 ist der Zyklus, bei dem der Einstellungsbereich 10 für den elektrischen Basisstromwert den elektrischen Basisstromwert einstellt, wie oben beschrieben. Der Dither-Zyklus Td ist der Zyklus, bei dem der Einstellungsbereich 20 für den elektrischen Dither-Stromwert den elektrischen Dither-Stromwert einstellt, wie oben beschrieben. Der zweite Zyklus T2 ist der Zyklus, bei dem der Tastverhältniseinstellungsbereich 35 das Tastverhältnis einstellt, wie oben beschrieben. Der dritte Zyklus T3 ist ein Zyklus, bei dem der Einstellungsbereich 30 für den elektrischen Zielstromwert ein Schalten oder Wechseln durchführt, egal ob der elektrische Dither-Stromwert auf den elektrischen Basisstromwert überlagert wird.
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In dem Ausführungsbeispiel ist also der dritte Zyklus T3 als Überlagerungszeitperiode oder als Nichtüberlagerungszeitperiode konfiguriert. Bei der Überlagerungszeitperiode ändert sich der elektrische Stromwert des elektrischen Stroms, der an das Solenoid 3 geliefert wird, periodisch oder variiert periodisch gemäß dem elektrischen Zielstromwert, der durch den Einstellungsbereich 30 für den elektrischen Zielstromwert eingestellt worden ist, durch Überlagern des elektrischen Dither-Stromwerts auf den elektrischen Basisstromwert. Bei der Nichtüberlagerungszeitperiode ändert oder variiert der elektrische Stromwert des elektrischen Stroms, der an das Solenoid 3 geliefert wird, nicht periodisch gemäß dem elektrischen Zielstromwert, der eingestellt worden ist durch den Einstellungsbereich 30 für den elektrischen Zielstromwert, ohne Überlagerung des elektrischen Dither-Stromwerts auf den elektrischen Basisstromwert.
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In dem Ausführungsbeispiel wird der dritte Zyklus T3 eingestellt, um ein Zyklus zu sein, der konfiguriert ist aus einem kleinsten gemeinsamen Vielfachen des Dither-Zyklus Td und des zweiten Zyklus T2. Wie oben beschrieben ist der Dither-Zyklus Td 40 Millisekunden lang, und der zweite Zyklus T2 ist 50 Millisekunden lang gemäß dem Ausführungsbeispiel. In dem Ausführungsbeispiel ist entsprechend der dritte Zyklus T3 auf 200 Millisekunden eingestellt, wie durch (e) in 2 angegeben. Der Einstellungsbereich 30 für den elektrischen Zielstromwert kann konfiguriert sein, um im Voraus zu speichern, dass der dritte Zyklus T3 200 Millisekunden lang ist. Zur Erleichterung des Verständnisses der Offenbarung erfolgt hier die Erklärung in einer Art und Weise, dass die erste Hälfte des dritten Zyklus T3 die überlagerte Zeitperiode ist, und die letztere Hälfte des dritten Zyklus T3 die nicht überlagerte Zeitperiode ist.
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In 2 ist eine chronologische Änderung des elektrischen Zielstromwerts, der durch den Einstellungsbereich 30 für den elektronischen Zielstromwert eingestellt worden ist, durch (f) angegeben. In 2 ist die erste Hälfte des dritten Zyklus T3 eine Zeitperiode von einem Zeitpunkt t1 bis zu einem Zeitpunkt t2 und eine Zeitperiode von einem Zeitpunkt t3 bis zu einem Zeitpunkt t4. Die letztere Hälfte des dritten Zyklus T3 ist eine Zeitperiode von dem Zeitpunkt t2 zu dem Zeitpunkt t3 und eine Zeitperiode von dem Zeitpunkt t4 zu einem Zeitpunkt t5. Eine Zeitperiode von dem Zeitpunkt t1 zu dem Zeitpunkt t3 entspricht folglich dem dritten Zyklus T3 (eine Zeitperiode von dem Zeitpunkt t3 zu dem Zeitpunkt t5).
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In der Zeitperiode von t1 bis t2 überlagert der Einstellungsbereich 30 für den elektrischen Zielstromwert den elektrischen Dither-Stromwert auf den elektrischen Basisstromwert, wie durch (b) in 2 angegeben, derart, dass der elektrische Stromwert sich periodisch ändert gemäß dem Dither-Zyklus Td, wie durch (c) von 2 gezeigt. In der Zeitperiode von t1 bis t2 wird folglich der elektrische Stromwert, bei dem der elektrische Dither-Stromwert auf den elektrischen Basisstromwert überlagert ist, als elektrischer Zielstromwert verwendet.
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In der Zeitperiode von t2 bis t3 überlagert dagegen der Einstellungsbereich 30 für den elektrischen Zielstromwert nicht den elektrischen Dither-Stromwert auf den elektrischen Basisstromwert, wie durch (b) von 2 angegeben. Folglich wird in der Zeitperiode von t2 bis t3 der elektrische Stromwert, auf den der elektrische Dither-Stromwert nicht überlagert ist, als elektrischer Ziel stromwert verwendet.
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In ähnlicher Weise wird in der Zeitperiode von t3 bis t4 der elektrische Stromwert, bei dem der elektrische Dither-Stromwert auf den elektrischen Basisstromwert überlagert ist, als elektrischer Zielstromwert verwendet. In der Zeitperiode von t4 bis t5 wird der elektrische Basisstromwert, auf den der elektrische Dither-Stromwert nicht überlagert ist, als der elektrische Zielstromwert verwendet. Wie oben beschrieben, weist in dem Ausführungsbeispiel der dritte Zyklus T3 die überlagerte Zeitperiode auf, bei der der elektrische Zielstromwert, der eingestellt ist durch Überlagern des elektrischen Dither-Stromwerts auf den elektrischen Basisstromwert, sich in einer zyklischen Art und Weise gemäß dem Dither-Zyklus Td ändert, und die nicht überlagerte Zeitperiode, bei der der elektrische Zielstromwert, der eingestellt ist durch Nichtüberlagern des elektrischen Dither-Stromwerts auf den elektrischen Basisstromwert, sich nicht gemäß dem Dither-Zyklus Td ändert.
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Aufgrund der oben beschriebenen Konfigurationen ist bei der Elektromagnetventilsteuerungsvorrichtung 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel der Zyklus (ein tatsächlicher Dither-Zyklus), bei dem das Dithering tatsächlich erfolgt, der dritte Zyklus T3 (200 Millisekunden), und der zweite Zyklus T2 (50 Millisekunden), der dem Einstellungszyklus entspricht, bei dem das Tastverhältnis eingestellt wird, kann ausreichend kurz relativ zu dem tatsächlichen Dither-Zyklus gemacht werden. Folglich kann das Elektromagnetventil 2 geeignet gesteuert werden. Gemäß der Elektromagnetventilsteuerungsvorrichtung 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel wird eine Rechenlast nicht signifikant erhöht, und entsprechend muss beispielsweise keine Rechenvorrichtung mit hoher Leistungsfähigkeit verwendet werden zum Durchführen der oben beschriebenen Steuerung gemäß dem Ausführungsbeispiel. Folglich entstehen keine zusätzlichen Kosten. Wie oben beschrieben, kann gemäß der Elektromagnetventilsteuerungsvorrichtung 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel das Elektromagnetventil 2 geeignet gesteuert werden, ohne dass die Kosten steigen.
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Ein anderes Ausführungsbeispiel wird im Folgenden beschrieben. Bei der Erklärung des obigen Ausführungsbeispiels ist die erste Hälfte des dritten Zyklus T3 die überlagerte Zeitperiode, und die letztere Hälfte des dritten Zyklus T3 ist die nicht überlagerte Zeitperiode. Die erste Hälfte des dritten Zyklus T3 kann jedoch die nicht überlagerte Zeitperiode sein, und die letztere Hälfte des dritten Zyklus T3 kann die überlagerte Zeitperiode sein. Die überlagerte Zeitperiode und die nicht überlagerte Zeitperiode können eingestellt werden, um voneinander verschiedene Zeitperioden zu haben. In diesem Fall kann beispielsweise ein vorbestimmtes Verhältnis im Voraus eingestellt werden, und eine Zeitperiode von jeder von der überlagerten Zeitperiode und der nicht überlagerten Zeitperiode kann basierend auf dem vorbestimmten Verhältnis eingestellt werden.
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Bei der Erklärung des obigen Ausführungsbeispiels führt der Einstellungsbereich 30 für den elektrischen Zielstromwert das Schalten durch, egal ob der elektrische Dither-Stromwert auf den elektrischen Basisstromwert überlagert ist oder nicht, der Einstellungsbereich 30 für den elektrischen Zielstromwert kann jedoch immer den elektrischen Dither-Stromwert auf den elektrischen Basisstromwert überlagern. Der Einstellungsbereich 30 für den elektrischen Zielstromwert kann den elektrischen Zielstromwert immer einstellen, indem der elektrische Dither-Stromwert zu dem elektrischen Basisstromwert hinzuaddiert wird.
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Bei der Erklärung des obigen Ausführungsbeispiels ist der Dither-Zyklus Td der Zyklus, der länger ist als der erste Zyklus T1. Jedoch kann der Dither-Zyklus Td ein Zyklus sein, der gleich dem ersten Zyklus T1 ist, oder der Dither-Zyklus Td kann ein Zyklus sein, der kürzer ist als der erste Zyklus T1.
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Bei der Erklärung des obigen Ausführungsbeispiels ist der zweite Zyklus T2 der Zyklus, der länger ist als der Dither-Zyklus Td und kürzer als zwei Zyklen des Dither-Zyklus Td. Jedoch kann der zweite Zyklus T2 ein Zyklus sein, der länger ist als der Dither-Zyklus Td und länger als zwei Zyklen des Dither-Zyklus Td.
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Bei der Erklärung des obigen Ausführungsbeispiels ist der dritte Zyklus T3 der Zyklus, der gebildet ist durch das kleinste gemeinsame Vielfache des Dither-Zyklus Td und des zweiten Zyklus T2. Jedoch kann der dritte Zyklus T3 ein Zyklus sein, bei dem nicht das kleinste gemeinsame Vielfache des Dither-Zyklus Td und des zweiten Zyklus T2 verwendet wird. Beispielsweise kann der dritte Zyklus T3 ein Zyklus sein, der gebildet wird durch das zweite gemeinsame Vielfache des Dither-Zyklus Td und des zweiten Zyklus T2, oder ein nachfolgend gemeinsames Vielfache des Dither-Zyklus Td und des zweiten Zyklus T2, beispielsweise das dritte gemeinsame Vielfache. Der dritte Zyklus T3 kann ein Zyklus sein, der nicht ein gemeinsames Vielfache des Dither-Zyklus Td und des zweiten Zyklus T2 ist.
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Bei der Erklärung des obigen Ausführungsbeispiels ist der erste Zyklus T1 10 Millisekunden lang, der Dither-Zyklus Td 40 Millisekunden lang, der zweite Zyklus T2 50 Millisekunden lang und der dritte Zyklus T3 200 Millisekunden lang. Die oben beschriebenen Werte sind jedoch nur Beispiele und können auf andere Werte eingestellt sein.
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Die vorliegende Erfindung ist anwendbar auf eine Elektromagnetventilsteuerungsvorrichtung, die das Antreiben und Ansteuern eines Elektromagnetventils steuert, und für ein Steuerungsverfahren des Elektromagnetventils.
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Es wird explizit betont, dass alle in der Beschreibung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale als getrennt und unabhängig voneinander zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie zum Zweck des Einschränkens der beanspruchten Erfindung unabhängig von den Merkmalskombinationen in den Ausführungsformen und/oder den Ansprüchen angesehen werden sollen. Es wird explizit festgehalten, dass alle Bereichsangaben oder Angaben von Gruppen von Einheiten jeden möglichen Zwischenwert oder Untergruppe von Einheiten zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie zum Zweck des Einschränkens der beanspruchten Erfindung offenbaren, insbesondere auch als Grenze einer Bereichsangabe.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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