DE4136415C2

DE4136415C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Prüfen des Betriebs eiens Elektromagneten

Info

Publication number: DE4136415C2
Application number: DE4136415A
Authority: DE
Inventors: Tsuyoshi Ando; Toshibumi Kakinuma; Tomokazu Kominami; Kazuyuki Kihara; Kousuke Hatakenaka; Akio Mito
Original assignee: Tokimec Inc
Current assignee: Tokimec Inc
Priority date: 1990-11-06
Filing date: 1991-11-05
Publication date: 1996-11-07
Anticipated expiration: 2011-11-06
Also published as: DE4136415A1; GB2250350A; GB9122693D0; GB2250350B; US5243296A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Feststellen der Lage des beweglichen Ankers eines Elektromagneten nach dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 9 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff der Patentansprüche 5 und 13.

Beispielsweise ist, wie in Fig. 48 gezeigt, gemäß einem herkömm lichen elektromagnetischen Ventil eine Spule 14 verschiebbar in einem in einem Körper 10 ausgebildeten Gleit- oder Ver schiebeloch 12 vorgesehen und die Spule 14 ist in einer in dem Diagramm gezeigten geschlossenen Ventilposition durch Federn 22 und 24 gehalten, die in Federkammern 18 und 20 auf beiden Seiten der Spule 14 vorgesehen sind, das heißt, die Spule 14 ist in einer Position gehalten, in welcher ein Abschnitt oder Teil zwischen einem Einlaßtor 26 und einem Auslaßtor 28 durch einen Steg 16 ausgeschaltet oder ausgeschlossen ist. Wenn einer Windung oder Spule 32 eines an einem Ende des Körpers 10 vorgesehenen Elektromagneten 30 ein Strom zugeführt und die Spule 32 erregt wird, wird ein beweglicher Eisenkern 34 durch eine An ziehungskraft zwischen dem beweglichen Eisenkern 34 und einem nicht dargestellten fixierten Eisenkern in Übereinstimmung mit einer Größe des Erregungsstromes nach links bewegt. Die Spule 14 wird durch eine Schubstange 36 nach links bewegt, wobei ein Abschnitt oder Teil zwischen dem Einlaßtor 26 und dem Auslaß tor 28 geöffnet wird.

In der Fig. 49 ist eine Reaktionskraft der Feder 22 nach Fig. 1 durch eine durchgezogene Linie 38 gezeigt, eine Kraft, wel che durch Addition einer hydraulischen Kraft zur Federreaktions kraft 38 erhalten wird, ist durch eine abwechselnd lang und kurz gestrichelte Linie 40 gezeigt, und ein Ausgangssignal des Elektromagneten 30 ist durch eine durchgezogene Linie 42 gezeigt. Das Bezugszeichen 43 bezeichnet eine Position, bei welcher das Ventil sich zu öffnen beginnt.

Wenn jedoch die Spule 14 ein Phänomen derart bewirkt, daß sie aufgrund einer Unterdrückung eines Fremdkörpers oder dergleichen fixiert ist oder wenn der bewegliche Eisenkern 34 des Elektromagneten 30 streng haftet, kann der bewegliche Eisenkern 34 nicht nach links bewegt werden, selbst wenn der Erregungsstrom ge nügt, das durch die durchgezogene Linie 42 gezeigte Ausgangssignal des Elektromagneten zu erhalten. Andererseits gibt es, selbst wenn der Erregungsstrom reduziert wird, so daß das Ausgangssignal des Elektromagneten um nur einen Betrag ΔF (= Federkraft + hydrau lische Kraft) in der vollständig geöffneten Position abnimmt, einen Fall, in welchem der bewegliche Eisenkern 34 sich noch in der Haftposition oder an der Stelle, bei der die magnetische Anziehung stattfindet (im folgenden kurz als Betriebsposition bezeichnet), befindet.

Bisher ist als ein Verfahren zum Prüfen des Betriebszustandes eines solchen Elektromagneten beispielsweise ein Verfahren bekannt, bei welchem der Betrieb des Elektromagneten zu einem Zeitpunkt, bei welchem der Elektromagnet abgeschaltet ist, auf der Basis einer Differenz einer Stromkurve aufgrund einer Bewe gungssituation des beweglichen Eisenkerns im Elektromagneten geprüft wird, so wie es aus der JP 1-2 65 504 A hervorgeht.

Das obige Verfahren wird kurz erklärt. Wie in Fig. 50 darge stellt, wird, wenn ein Stromdetektorwiderstand 44 seriell zur Spule 32 des Elektromagneten geschaltet wird und ein Strom von einer Energiequelle 46 dem Serienschaltkreis durch Einschalten eines Schalters 48 zugeführt wird, eine Größe eines durch die Spule 32 fließenden Erregungsstromes durch den Widerstand in eine Spannung umgewandelt und detektiert. Eine Stromkurve einer Detektor- bzw. Detektionsspannung e differiert in Abhängigkeit davon, ob der bewegliche Eisenkern bewegt wird oder nicht. Eine solche Differenz der Stromkurve wird benutzt.

Das bedeutet, daß die Stromkurve zeitweilig auf dem Weg des Anstiegszustandes abfällt, wenn der bewegliche Eisenkern bewegt und der Elektromagnet normal betrieben worden ist, so wie es durch eine durchgezogene Linie 60 in Fig. 51B ge zeigt ist. In einem abnormen Zustand jedoch, in welchem der bewegliche Eisenkern sich nicht bewegt, fällt die Stromkurve nicht ab, so wie es durch eine abwechselnd lang und kurz gestrichelte Linie 62 gezeigt ist.

Deshalb wird die Detektionsspannung e des Widerstandes 44 durch einen Verstärker 50 verstärkt, ein Spitzen- oder Schei telwert wird durch einen Spitzenhalteschaltkreis 52 gehalten, und der Spitzenwert wird nachher mit einem neuen Detektions wert durch einen Komparator 54 verglichen. Infolgedessen wird ein Ausgangssignal des Komparators 54 im Abschnitt des Stromabfalls im normalen Zustand in den "H"-Pegel (Hochpegel) in vertiert.

Das Ausgangssignal eines Komperators 56, das durch das Einschalten des Schalters 48, wie in Fig. 51A ge zeigt, auf den "H"-Pegel gesetzt ist, und ein Ausgangssignal des Komparators 54 liegen als Eingangssignale an dem UND-Schaltkreis 58 an, so daß ein Impulsausgangssignal des UND-Schaltkreises 58, wie in Fig. 51C gezeigt, abge leitet wird. Das in Fig. 51C gezeigte Impulsausgangssignal wird nicht in dem normalen Zustand erhalten. Deshalb kann eine Unterscheidung dahingehend, ob der Elektromagnet normal gearbeitet hat oder nicht, durch die Anwesenheit oder Abwesenheit des Im pulsausgangssignals aus dem UND-Schaltkreis 58 gemacht werden.

Bei einem solchen herkömmlichen Prüfverfahren des Betriebs des Elektromagneten kann jedoch der Betrieb nur in einem Moment ent schieden werden, in welchem der Elektromagnet eingeschaltet ist. Beispielsweise muß in dem Fall, in welchem durch den Empfang von Rauschen in einem Moment, bei dem der Elektromagnet einge schaltet worden war, eine Abnormität irrtümlich detektiert worden ist, die Bedienungsperson den Elektromagneten wieder betätigen oder betreiben, um den Betrieb zu prüfen. Es ist jedoch un möglich, den Elektromagneten wieder zu betätigen, da der Wiederbetrieb des Elektromagneten bewirkt, daß sich eine Spule und ein Betäti gungsglied bewegen. Es besteht ein Problem derart, daß der Be trieb nicht geprüft werden kann, nachdem der Elektromagnet betätigt oder betrieben wurde.

Die Zuverlässigkeit des Ergebnisses der Betriebsprüfung ist auch niedrig. Insbesondere erscheint in dem Fall eines soge nannten stoßfreien elektromagnetischen Ventils, das durch Füllen von Öl in den umgebenden oder einschließenden Abschnitt eines beweglichen Eisenkerns schwierig bewegbar gemacht worden ist, da die Bewegung des beweglichen Eisenkerns langsam ist, keine große Differenz einer Stromkurve und es gibt ein Problem bezüglich der Zuverlässigkeit der Entscheidung.

Eine Zahl anderer Geräte des Typs, bei welchem eine Unter scheidung dahingehend, ob der bewegliche Eisenkern des Elektromagneten bewegt wird oder nicht, auf der Basis einer Differenz der Antwortwellenform eines Stroms oder einer Spannung ausge führt wird, wurden ebenfalls vorgeschlagen.

Als anderes Verfahren zum Prüfen des Betriebs des Elektromagneten wurden viele Verfahren zum Prüfen des Betriebs des Elektromagneten durch ein Detektionssignal durch Vorsehen eines mechanischen Grenz schalters, eines kontaktlosen Schalters, eines Potentiometers oder dergleichen in dem Elektromagneten vorgeschlagen.

Ein mechanischer Aufbau ist jedoch generell kompliziert, wenn die obigen Verfahren benutzt werden und es wird ein zusätzli cher Raum benötigt, um einen solchen Schalter oder dergleichen aufzunehmen oder einzuschließen. In dem Fall des Schalters vom mechanischen Typ besteht ein Problem bezüglich der Dauerhaf tigkeit.

Andererseits wird der Betrieb durch eine in Fig. 52 gezeigte Vorrichtung geprüft, wenn der Elektromagnet abgeschaltet worden ist.

Wie in der Fig. 52 gezeigt, ist der stromdetektierende Wider stand 44 seriell zur Windung oder Spule 32 des Elektromagneten ge schaltet. Wenn der Schalter 48 vom eingeschalteten Zustand in einen Zustand ausgeschaltet wird, in welchem der Spule 32 beim Einschalten des Schalters 48 ein Strom von der Stromquelle 46 zugeführt worden ist, wird eine Scheitel- oder Spitzenspannung mit einer Polarität entgegengesetzt zu jener einer Versorgungsspannung durch eine in der Spule 32 induzierten Spannung erzeugt, so wie es in der Fig. 53A gezeigt ist. Eine Spannung, die gleich oder niedriger als eine vorbestimmte Span nung ist, wird von der Spitzenspannung durch einen Begrenzer 150 eliminiert, und danach wird die Spitzenspannung durch den Verstärker 50 verstärkt, so daß eine negative konstante Span nung bis zum Zeitpunkt t₂ erzeugt wird, so wie es in der Fig. 53B gezeigt ist.

Wenn der bewegliche Eisenkern beginnt, zum Zeitpunkt t₂ zu rückzukehren, ändert sich eine Impedanz der Spule 32 und eine Konvergenz der Spitzenspannung wird verzögert. Nachdem die Rückkehr des beweglichen Eisenkerns zum Zeitpunkt t₃ vollendet ist, ändert sich die Impedanz nicht, so daß die Spitzenspan nung schnell in Richtung null konvergiert.

Eine Differenzierwellenform durch einen Differenzierschalt kreis 152 in Fig. 52 bekommt deshalb eine positive Impuls wellenform, so wie es in der Fig. 53C gezeigt ist. Die Impulswellenform wird mit einer Referenzspannung V_ref durch einen Komparator 154 verglichen. Wenn ein in der Fig. 53D ge zeigtes Impulssignal abgeleitet wird, bedeutet dies, daß der Elektromagnet normal abgeschaltet war.

Das obige Impulssignal und ein in der Fig. 53E ge zeigtes Ausgangssignal aus einem Inverter 156 liegen als Eingangssignale an einem UND-Schaltkreis 158 an und werden als Detektionsausgangssignale des Elektromagneten erzeugt.

Jedoch wird auch in einem solchen herkömmlichen Prüfverfahren des Betriebs zum Zeitpunkt des Abschaltens des Elektromagneten eine Prüfung gemacht, um zu sehen, ob der bewegliche Eisenkern in die Anfangsposition zurückgekehrt ist oder nicht, und zwar auf der Basis einer Differenz zwischen einer Stromentladungskurve, wenn sich der bewegliche Eisenkern beim Abschalten des Elektromagneten bewegt, und einer Stromentladungskurve, wenn der bewegliche Eisenkern beschränkt ist und sich nicht bewegt. Folglich kann der Betrieb des Elektromagneten nur in einem Moment entschieden werden, in welchem der Elektromagnet abgeschal tet worden ist. Es besteht auch ein Problem bezüglich der Zu verlässigkeit des Ergebnisses der Prüfung oder dergleichen in einer ähnlichen Weise wie im Fall beim Einschalten des Elektromagneten.

Aus der Druckschrift US 48 23 825 ist ein Verfahren zum Feststellen der Lage des beweglichen Ankers eines Elektromagneten (Solenoids) relativ zu einer Ausgangsstellung bekannt, wobei der Anker durch Einschalten eines durch eine Spule des Elektromagneten fließenden Spulenstromes bewegt wird. Zum Detektieren des durch die Spule des Elektromagneten fließenden Stroms ist ein Meßwiderstand in Reihe mit der Spule geschaltet. Parallel zu dieser Reihenschaltung ist eine Freilaufdiode geschaltet.

Zudem ist aus der Druckschrift DE 37 15 591 A1 bekannt, nach dem Einschalten des Spulenstroms den Spulenstrom für eine derart kurze Zeit auszuschalten , daß der Anker des Elektromagneten sich kaum oder nicht bewegt. Im abgeschalteten Zustand des Elektromagnetn wird aus der Kurvenform des Spulenstroms auf die Position des Ankers des Elektromagneten rückgeschlossen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Feststellen der Lage des beweglichen Ankers eines Elektromagneten (Solenoids) nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 9 und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff der Ansprüche 5 und 13 anzugeben, mit welchem bzw. mit welcher die Lage des beweglichen Ankers des Elektromagneten auch bei einer Temperaturerhöhung der Spule oder einer Fluktuation der Versorgungsspannung der Spule korrekt erhalten wird.

Diese Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Ansprüchen 1 oder 5 bzw. 9 oder 13 angegebenen Merkmale gelöst.

Gemäß einem Elektromagneten nach der Erfindung ist ein Widerstand zum Erfassen eines Stromes seriell an eine Spule geschaltet und eine Diode ist parallel zu dem seriellen Schaltkreis geschal tet. Nachdem der Spule des Elektromagneten durch Einschalten eines Schalters ein Strom zugeführt ist, wird der Betrieb oder die Betätigung des Elektromagneten in der folgenden Weise geprüft: Die Stromzufuhr zur Spule wird nur für eine kurze Zeitdauer derart abgeschaltet, daß sich ein beweglicher Eisenkern nicht oder kaum bewegt, um dabei den Elektromagneten zeitweilig energielos zu machen. Eine durch den Stromerfassungswiderstand erfaßte Ände rungsgröße einer Antwortkurve des durch die Spule flie ßenden Stromes wird erfaßt und dabei die Position des beweg lichen Eisenkerns festgestellt, eingeschätzt oder beurteilt.

Die Änderungsgröße der Antwortkurve des durch die Spule fließenden Stromes wird als eine Differenz zwischen dem Stromwert beim Beginn des zeitweiligen Abschaltens und dem Stromwert zum Zeitpunkt des Wiedereinschaltens detektiert bzw. erfaßt oder als ein Differenzierungswert der Änderungsgröße pro Zeiteinheit in der Zeitperiode des zeitweiligen Abschal tens erfaßt. Wenn der als eine Änderungsgröße der Stromant wortkurve erfaßte differenzielle Strom oder Differenzie rungswert einen vorbestimmten Referenzwert überschreitet, wird bestimmt, daß der bewegliche Eisenkern sich in einem abnormen Zustand befindet, in welchem er an der Anfangsposition hält und nicht zu einer Betriebsposition bewegt wird.

Nach dem Prüfverfahren des Betriebs des Elektromagneten gemäß der vorlie genden Erfindung wird der Elektromagnet nach dem Einschalten zeit weilig nur für eine solche Zeitdauer energielos gemacht, daß der bewegliche Eisenkern des Elektromagneten sich nicht oder kaum bewegt, und ob sich der bewegliche Eisenkern in der Betriebs position, Öffnungsposition oder Zwischenposition auf grund von Störungen befindet oder nicht, kann von einer Dif ferenz der Antwortkurve aufgrund einer Differenz der In duktivität des Elektromagneten in Abhängigkeit von der Position des beweglichen Eisenkerns beurteilt oder entschieden werden.

Nach dem Verschwinden eines Übergangszustandes einer gewissen Zeit, beispielsweise 100 ms, wenn der Strom der Spule des Elektromagneten zugeführt worden ist, kann der Betrieb oder die Betäti gung zu jedem beliebigen Zeitpunkt geprüft werden. Deshalb ist die Zuverlässigkeit hoch und die Betätigungs- oder Betriebs prüfung kann leicht von der Überwacherseite überwacht werden.

Da überdies im Elektromagneten kein mechanischer Schalter oder der gleichen vorgesehen werden muß, besteht kein Problem bezüglich Raum und Dauerhaftigkeit oder Lebensdauer.

Gemäß der Erfindung wird nach dem Zuführen von Strom zur Windung oder Spule des Elektromagneten die Stromzufuhr zur Spule für nur eine kurze Zeitdauer abgeschaltet, so daß sich der bewegliche Eisen kern nicht oder kaum bewegt, um dadurch zeitweilig den Elektromagneten abzuschalten, und es wird eine Zeit gemessen, die erforderlich ist, bis sich eine Antwortkurve des durch einen Stromerfassungswiderstand während des energielosen Zustandes erfaßten, durch die Spule fließenden Stromes um einen vorbestimmten Wert ändert, wobei die Position des beweglichen Eisenkernes auf der Basis der gemessenen Zeit erfaßt wird.

Auch in dem obigen Fall differiert eine Zeit, die erforderlich ist, bis sich die Antwortkurve um nur einen vorbestimmten Wert durch den beweglichen Eisenkern ändert, aufgrund einer Differenz der Antwortstromkurve um eine Differenz der Induktivität des Elektromagneten in Abhängigkeit von der Position des beweglichen Eisenkerns. Infolgedessen kann die Position des beweglichen Eisenkerns, das heißt, der Betätigungs- oder Betriebszustand des Elektromagneten entschieden oder beurteilt werden.

Andererseits wird gemäß der Erfindung als ein Verfahren zum Prüfen des Betriebs oder der Betätigung beim Abschalten des Elektromagneten durch Abschalten der Stromzufuhr zur Spule des Elektromagneten der Strom der Spule nur für eine derart kurze Zeit zu geführt, daß sich der bewegliche Eisenkern nach dem Abschalten des Elektromagneten nicht oder kaum bewegt, wobei der Elektromagnet zeitweilig erregt wird, und es wird eine Größe des durch die Spule fließenden Stromes erfaßt und die Position des beweglichen Eisenkerns wird beurteilt oder entschieden.

Das heißt, von einer Differenz der Antwortstromkurve auf grund einer zeitweiligen Erregung aufgrund einer Differenz der Induktivität des Elektromagneten in Abhängigkeit von der Position des beweglichen Eisenkerns, wenn der Betrieb oder die Betäti gung des Elektromagneten angehalten ist, ist es möglich, zu unter scheiden, ob der bewegliche Eisenkern sich an der Betriebsposition zum Zeitpunkt des Einschaltens des Elektromagneten, der Öffnungsposition zum Zeitpunkt des Abschaltens des Elektromagneten oder einer Zwischenposition aufgrund von Störungen befindet oder nicht.

Gemäß der Erfindung wird nach dem Abschalten des Elektromagneten der Strom der Spule des Elektromagneten nur für eine solche kurze Zeitdauer zugeführt, daß sich der bewegliche Eisenkern nicht oder kaum bewegt, um dadurch zeitweilig den Elektromagneten zu erregen. Eine Zeit, die erforderlich ist, bis sich der in dieser Zeit durch die Spule fließende Strom um nur einen vorbestimmten Wert ändert, wird gemessen. Die Position des beweglichen Eisenkerns kann auch von dem gemessenen Wert beurteilt oder entschieden werden.

Durch die Erfindung sind vorteilhafterweise ein Elektromagnetbe triebsprüfverfahren und -gerät geschaffen, bei welchem eine hohe Zuverlässigkeit erhalten werden kann.

Vorteilhafterweise sind durch die Erfindung auch ein Elektromagnet betriebsprüfverfahren und -gerät geschaffen, bei welchem es nicht nötig ist, einen mechanischen Schalter oder dergleichen im Elektromagneten vorzusehen.

Die Erfindung hat auch den Vorteil, daß ein Elektromagnetbetriebs prüfverfahren und -gerät geschaffen sind, bei welchem nach der Zufuhr eines Stromes zur Spule des Elektromagneten durch Einschalten eines Schalters die Stromzufuhr zeitweilig ausgeschaltet und der Elektromagnet energielos gemacht wird, und ein Betriebszustand des Elektromagneten von einer Änderungsgröße des zu dieser Zeit durch die Spule fließenden Stromes beurteilt oder entschieden wird.

Auch ist ein Vorteil der Erfindung darin zu sehen, daß ein Elektromagnetbetriebsprüfverfahren und -gerät geschaffen sind, bei welchem nach der Zufuhr eines Stromes zur Spule des Elektromagneten durch Einschalten eines Schalters der Elektromagnet zeitweilig energielos gemacht wird, und eine Zeitperiode bis zum Errei chen eines vorbestimmten Wertes durch eine Änderungsgröße des Spulenstromes aufgrund des Abschaltens erfaßt wird, wo bei ein Betriebszustand des Elektromagneten beurteilt oder entschie den wird.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß ein Elektromagnetbetriebsprüfverfahren und -gerät geschaffen sind, bei welchem nach dem Ausschalten einer Stromzufuhr zur Spule des Elektromagneten durch Ausschalten eines Schalters der Strom der Spule für nur eine solche kurze Zeitdauer zugeführt wird, daß sich ein beweglicher Eisenkern nicht oder kaum bewegt, um dabei zeitweilig den Elektromagneten zu erregen, und eine Änderungs größe einer Antwortwellenform des zu dieser Zeit durch die Spule fließenden Stromes erfaßt wird, wobei die Position des beweglichen Eisenkerns beurteilt oder entschieden wird.

Überdies ist ein Vorteil der Erfindung darin zu sehen, daß ein Elektromagnetbetriebsprüfverfahren und -gerät geschaffen sind, bei welchem nach einem Abschalten einer Stromzufuhr zu einer Spule des Elektromagneten durch Ausschalten eines Schalters der Strom der Spule nur für eine solche kurze Zeitdauer zugeführt wird, daß sich ein beweglicher Eisenkern nicht oder kaum bewegt, um dadurch zeitweilig den Elektromagneten zu erregen, und eine Zeitpe riode bis zum Erreichen eines vorbestimmten Wertes durch eine Änderungsgröße einer Antwortkurve des durch die Spule fließenden Stromes gemessen wird, wobei die Position des be weglichen Eisenkerns beurteilt oder entschieden wird.

Die obigen und andere Vorteile, Eigenschaften und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich deutlicher aus der folgen den detailierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeich nungen. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbei spiels der Erfindung,

Fig. 2A bis 2J Zeitdiagramme, welche die Signalwellenformen in den jeweiligen Abschnitten in Fig. 1 im norma len Zustand bzw. im abnormen Zustand zeigen,

Fig. 3A ein Signalwellenformdiagramm, welches eine Änderung in der Stromerfassungsspannung zeigt, wenn der Elektromagnet zeitweilig in der Anfangsposition eines beweglichen Eisenkernes energielos gemacht worden ist,

Fig. 3B ein Signalwellenformdiagramm, welches eine Änderung in der Stromerfassungsspannung zeigt, wenn der Elektromagnet in der Betriebsposition (Adsorptionsposi tion) des beweglichen Eisenkerns zeitweilig energie los gemacht worden ist,

Fig. 4 einen charakteristischen Graphen, welcher eine Änderung der Induktivität einer Spule zwischen der Anfangsposition und der Adsorptionsposition des Elektromagneten zeigt,

Fig. 5 ein Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbei spiels der Erfindung,

Fig. 6 ein Blockschaltbild eines dritten Ausführungsbei spiels der Erfindung,

Fig. 7 ein Flußdiagramm, welches Prozesse eines Mikrocom puters in Fig. 3 zeigt,

Fig. 8 ein Blockschaltbild eines vierten Ausführungsbei spiels der Erfindung,

Fig. 9A bis 9E Zeitdiagramme, welche Signalwellenformen in jeweiligen Abschnitten in Fig. 8 zeigen,

Fig. 10 ein Blockschaltbild eines fünften Ausführungsbei spiels der Erfindung,

Fig. 11 ein Blockschaltbild eines sechsten Ausführungsbei spiels der Erfindung,

Fig. 12A bis 12E Zeitdiagramme, welche Signalwellenformen in jeweiligen Abschnitten in Fig. 11 zeigen,

Fig. 13 ein Blockschaltbild eines siebten Ausführungsbei spiels der Erfindung,

Fig. 14A bis 14B Zeitdiagramme, welche Signalwellenformen in jeweiligen Abschnitten in Fig. 13 zeigen,

Fig. 15 ein Blockschaltbild eines achten Ausführungsbei spiels der Erfindung,

Fig. 16A bis 16G Zeitdiagramme, welche Signalwellenformen in jeweiligen Abschnitten in Fig. 15 zeigen,

Fig. 17 ein Blockschaltbild eines neunten Ausführungsbei spiels der Erfindung,

Fig. 18 ein Blockschaltbild eines zehnten Ausführungsbei spiels der Erfindung,

Fig. 19A bis 19J Zeitdiagramme, welche Signalwellenformen in jeweiligen Abschnitten in Fig. 18 zeigen,

Fig. 20 ein Blockschaltbild eines elften Ausführungsbei spiels der Erfindung,

Fig. 21 ein Flußdiagramm, welches das zehnte Ausführungs beispiel der Erfindung im Fall der Benutzung eines Mikrocomputers zeigt,

Fig. 22 ein Blockschaltbild eines zwölften Ausführungsbei spiels der Erfindung,

Fig. 23 ein Blockschaltbild eines dreizehnten Ausführungs beispiels der Erfindung,

Fig. 24 ein Blockschaltbild eines vierzehnten Ausführungs beispiels der Erfindung,

Fig. 25A bis 25J Zeitdiagramme, welche Signalwellenformen in jeweiligen Abschnitten in Fig. 24 zeigen,

Fig. 26 ein Blockschaltbild eines fünfzehnten Ausführungs beispiels der Erfindung,

Fig. 27A bis 27J Zeitdiagramme, welche Signalwellenformen in jeweiligen Abschnitten in Fig. 26 zeigen,

Fig. 28A ein Signalwellenformdiagramm, welches eine Änderung der Stromerfassungsspannung zeigt, wenn der Elektromagnet in der Anfangsposition des beweglichen Eisen kerns zeitweilig erregt worden ist,

Fig. 28B ein Signalwellenformdiagramm, welches eine Änderung der Stromerfassungsspannung zeigt, wenn der Elektromagnet in der Betriebsposition (Adsorptionsposition) des beweglichen Eisenkernes zeitweilig erregt worden ist,

Fig. 29 ein Blockschaltbild eines sechzehnten Ausführungs beispiels der Erfindung,

Fig. 30 ein Blockschaltbild eines siebzehnten Ausführungs beispiels der Erfindung,

Fig. 31 ein Flußdiagramm, welches Prozesse im siebzehnten Ausführungsbeispiel der Erfindung im Fall der Ver wendung eines Mikrocomputers in Fig. 30 zeigt,

Fig. 32 ein Blockschaltbild eines achzehnten Ausführungsbei spiels der Erfindung,

Fig. 33 ein Blockschaltbild eines neunzehnten Ausführungs beispiels der Erfindung,

Fig. 34 ein Blockschaltbild eines zwanzigsten Ausführungs beispiels der Erfindung,

Fig. 35A bis 35E Zeitdiagramme, welche Signalwellenformen in zugeordneten bzw. jeweiligen Abschnitten in Fig. 34 zeigen,

Fig. 36 ein Blockschaltbild eines einundzwanzigsten Ausfüh rungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 37A bis 37B Zeitdiagramme, welche Signalwellenformen in jeweiligen Abschnitten in Fig. 36 zeigen,

Fig. 38 ein Blockschaltbild eines zweiundzwanzigsten Aus führungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 39A bis 39H Zeitdiagramme, welche Signalwellenformen in jeweiligen Abschnitten in Fig. 38 zeigen,

Fig. 40 ein Blockschaltbild eines dreiundzwanzigsten Aus führungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 41A bis 41H Zeitdiagramme, welche Wellenformen in jeweiligen Abschnitten in Fig. 40 zeigen,

Fig. 42 ein Blockschaltbild eines vierundzwanzigsten Aus führungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 43 ein Flußdiagramm, welches Prozesse eines fünfund zwanzigsten Ausführungsbeispiels der Erfindung bei Verwendung eines Mikrocomputers in Fig. 30 zeigt,

Fig. 44 ein Blockschaltbild eines sechsundzwanzigsten Aus führungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 45 ein Blockschaltbild eines siebenundzwanzigsten Aus führungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 46 ein Blockschaltbild eines achtundzwanzigsten Aus führungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 47A bis 47F Zeitdiagramme, welche Signalwellenformen in jeweiligen Abschnitten in Fig. 46 zeigen,

Fig. 48 eine der Erklärung dienende schematische Darstellung eines herkömmlichen elektromagnetischen Ventils,

Fig. 49 einen charakteristischen Graphen, welcher Änderungen einer Federreaktionskraft zwischen der voll geöffne neten Position und der voll geschlossenen Position des elektromagnetischen Ventils nach Fig. 48, eine durch Addition einer hydraulischen Kraft zur Feder reaktionskraft erhaltene Kraft und ein Ausgangssignal des Elektromagneten zeigt,

Fig. 50 eine der Erklärung dienende schematische Darstellung einer herkömmlichen Vorrichtung zum Prüfen des Be triebs oder der Betätigung bei Erregung eines Elektromagneten,

Fig. 51A bis 51C Zeitdiagramme, welche Signalwellenformen in jeweiligen Abschnitten in Fig. 50 zeigen,

Fig. 52 eine der Erklärung dienende schematische Darstellung einer herkömmlichen Vorrichtung zum Prüfen des Be triebs bei Abschalten des Elektromagneten, und

Fig. 53A bis 53E Zeitdiagramme, welche Signalwellenformen in jeweiligen Abschnitten in Fig. 52 zeigen.

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild eines Elektromagnetbetriebsprüfge räts, welches das erste Ausführungsbeispiel der Erfindung zum Prüfen des Betriebs oder der Betätigung nach Erregung eines Elektromagneten zeigt.

In der Fig. 1 ist der Stromerfassungswiderstand 44 in Reihe zur Windung oder Spule 32 des Elektromagneten geschaltet. Eine Diode 64 ist parallel zum Reihenschaltkreis der Spule 32 und des Wi derstands 44 geschaltet. Die Spule 32, der Widerstand 44 und die Diode 64 sind integriert in dem Elektromagneten montiert. Die Gleichstromenergiequelle 46 ist mit dem Serienschaltkreis aus der Spule 32 und dem Widerstand 44 durch einen Schalter 68 verbunden. Wenn ein Strom der Spule 32 durch Einschalten des Schalters 68 zugeführt wird, wird die Diode 64 in Sperrich tung vorgespannt und nichtleitend gemacht. Wenn der Schalter 68 nach Vollendung der Stromzufuhr ausgeschaltet wird, fließt der Strom in der Spule 32 und dem Widerstand 44 durch die Dio de 64 durch eine in der Spule 32 induzierte Spannung.

Als Schalter 68 ist ein Relaisschalter, ein elektronischer Schalter oder dergleichen verwendet. Der Schalter 68 wird durch einen Schaltersteuerabschnitt 66 ein-/ausgesteuert.

Ferner ist ein Zeitgeber 70 vorgesehen, der durch einen EIN- Befehl aus einer außen vorgesehenen Ablaufsteuerung oder der gleichen operativ gemacht wird. Der Zeitgeber 70 erzeugt nach dem Verstreichen einer Zeitgebersetzzeit TM₁ ein Zeitgeberaus gangssignal und schaltet einen Torschaltkreis 72 ein, der einen Prüfbefehl von außen empfängt. Der durch den Torschalt kreis 72 hindurchgegangene Prüfbefehl aktiviert einen Impuls generator 74, wodurch ermöglicht wird, daß ein AUS-Befehl vom Impulsgenerator 74 erzeugt wird.

Der Schaltsteuerabschnitt 66 steuert den Schalter 68 in Abhän gigkeit von dem EIN-Befehl von außen und dem AUS-Be fehl aus dem Impulsgenerator 74 ein oder aus.

Der Verstärker 50 verstärkt eine in Übereinstimmung mit einer Größe eines in der Spule 32 fließenden Erregungsstromes er zeugte Klemm- oder Anschlußspannung e des Stromerfassungswi derstandes 44. Eine Ausgangsspannung e₁ des Verstärkers 50 ist durch einen Halteschaltkreis 76 in Abhängigkeit von einer Vor derflanke eines AUS-Signals aus dem Impulsgenerator 74 gehal ten. Die Ausgangsspannung e₁ des Verstärkers 50 ist durch einen Halteschaltkreis 78 in Abhängigkeit von einer Hinter flanke eines AUS-Signals aus dem Impulsgenerator 74 gehalten. Ein Differenz- oder Differentialverstärker 82 erzeugt ein zu einer Differenz zwischen Halteausgangssignalen e_u und e_d der Halteschaltkreise 76 und 78 korrespondierendes Spannungssig nal e_c. Ein Unterscheidungsabschnitt 84 vergleicht ferner den Pegel des Spannungssignals e_c des Differenzverstärkers 82 mit einem Referenzwert e_s, wobei die Position eines beweglichen Eisenkerns beurteilt oder festgestellt wird.

Das erste Ausführungsbeispiel betrifft eine Vorrichtung zum Prüfen der Anwesenheit oder Abwesenheit des Betriebs oder der Betätigung des beweglichen Eisenkerns nach Erregung des Elektromagneten. Eine Prüfung wird gemacht, um zu sehen, ob der bewegli che Eisenkern 34 die Betriebsposition, die durch einen fi xierten Eisenkern durch die Erregung des Elektromagneten 30 so wie in der Fig. 48 gezeigt magnetisch angezogen wird, erreicht hat oder nicht.

Der Betrieb des ersten Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 wird nun auch unter Bezugnahme auf die Zeitdiagramme nach den Fig. 2A bis 2J beschrieben.

Wenn zuerst der EIN-Befehl zum Operativ- oder Aktivmachen zum Zeitpunkt t₁ auf "H" gesetzt wird, so wie es in der Fig. 2A gezeigt ist, schaltet der Schaltsteuerabschnitt 66 den Schalter 68 ein. In der Spule 32 beginnt ein Erregungsstrom aus der Gleichstromenergiequelle 46 zu fließen. Die dem Strom wert entsprechende Spannung e wird über dem Widerstand 44 er zeugt.

Die durch eine Verstärkung der Detektions- oder Erfassungs spannung e durch den Verstärker 50 erhaltene Ausgangsspannung e₁ ändert sich so wie in der Fig. 2B gezeigt.

Andererseits wird der Zeitgeber 70 durch den EIN-Befehl zum Zeitpunkt t₁ aktiviert. Nach dem Verstreichen der Setzzeit TM₁ des Zeitgebers wird das Zeitgeberausgangssignal als ein AUS- Befehl auf "H" gesetzt, so wie es in der Fig. 2C gezeigt ist. Die Zeitgeberzeit TM₁ wird auf einen Wert eingestellt, der et was länger als eine Zeit ist, die benötigt wird, bis die Span nung e₁ gesättigt ist.

Wenn das Ausgangssignal des Zeitgebers 70 zum Zeitpunkt t₂ auf "H" gesetzt wird, öffnet der Torschaltkreis 72 das Tor und nimmt den Prüfbefehl mit einer vorbestimmten Zeitbreite oder -dauer TM₂ an und führt den Prüfbefehl zu. Der Impulsgenerator 74 wird beim führenden oder vorderen Zeitpunkt t₁ des Prüfbe fehls operativ gemacht und erzeugt das AUS-Signal einer Impuls breite TM₃, so wie es in der Fig. 2E gezeigt ist.

Das AUS-Signal der Impulsbreite TM₃ wird auf eine derart kurze Zeitbreite oder -dauer eingestellt, daß sich der bewegliche Eisenkern nicht oder kaum bewegt, selbst wenn der Elektromagnet durch Abschalten der Energiezufuhr zur Spule 32 energielos ge macht wird.

Der Halteschaltkreis 76 wird gleichzeitig an dem vorderen Zeitpunkt t₂ des Prüfbefehls eingestellt, um die Spannung e₁ zu halten. Der Halteschaltkreis 78 wird durch einen Inverter 80 am vorderen Zeitpunkt t₃ des AUS-Signals eingestellt, um die Spannung e₁ zu halten.

Infolgedessen wird das Halteausgangssignal e_u des Halteschalt kreises 76 vom Zeitpunkt t₂ an auf einen Sättigungspe gel e_u0 eingestellt, so wie es in der Fig. 2F gezeigt ist.

Wenn das AUS-Signal von dem Impulsgenerator 74 erzeugt und auf "H" eingestellt ist, schaltet der Schaltersteuerabschnitt 66 den Schalter 68 für nur die Zeitperiode der Impulsbreite TM₃ aus. Infolgedessen nimmt der in der Spule 32 fließende Strom aufgrund einer selbstinduzierten Spannung plötzlich in Rich tung eines Haltestroms ab. Die zu dem Wert des in der Spule 32 fließenden Stroms korrespondierende Stromerfassungsspannung e₁ fällt so, wie es in der Fig. 2B gezeigt ist, ab. Wenn das AUS-Signal zum Zeitpunkt t₃ nach dem Verstreichen der Zeitpe riode TM₁ auf den "L"-Pegel (Niedrigpegel) zurückgebracht wird, wird der Schalter 68 wieder eingeschaltet und der in der Spule 32 fließende Strom steigt wieder an und wird bald in den ursprünglichen Zustand zurückgebracht. Infolgedessen steigt auch die Detektionsspannung e₁ an und wird auf den Sättigungs pegel zurückgebracht.

Ein Ausgangssignal des Inverters 80 wird beim führenden oder vorderen Zeitpunkt t₃ des AUS-Signals auf "H" eingestellt, wo durch der Halteschaltkreis 78 die Erfassungsspannung e₁ zu diesem Zeitpunkt halten kann. Infolgedessen wird das Halteaus gangssignal e_d im Halteschaltkreis 78 auf einen Sättigungspe gel e_d0 eingestellt, so wie es in der Fig. 2G gezeigt ist.

Folglich wird das Ausgangssignal e_c des Differenzverstärkers 82 nach dem Abschalten des Elektromagneten ausgedrückt durch

e_c = e_u-e_d = e_u0-e_d0,

so wie es in der Fig. 2H gezeigt ist.

Der Unterscheidungsabschnitt 84 vergleicht die differentielle Spannung e_c mit dem Referenzwert e_s, wodurch die Position des beweglichen Eisenkerns des Elektromagneten beurteilt, entschieden oder festgestellt wird.

Wenn zu diesem Zeitpunkt, so wie es auf der normalen Seite in jeder der Fig. 2A bis 2J gezeigt ist, der bewegliche Eisen kern normal gearbeitet hat und sich an der Betriebsposition befindet, ist ein Pegel der differentiellen Spannung e_c nied riger als der Referenzwert e_s (e_c<e_s), so wie es auf der nor malen Seite in Fig. 2H gezeigt ist. Der Unterscheidungsabschnitt 84 erzeugt kein Abnormitätsde tektorsignal e₀, wie es auf der normalen Seite in der Fig. 2I gezeigt ist. T₁ und T₂ in Fig. 2J bezeichnen Zeitverzögerun gen des Betriebs des beweglichen Eisenkerns.

Wenn andererseits der bewegliche Eisenkern nicht normal arbei tet und in der Anfangsposition bleibt, so wie es auf der rechten Seite jeder der Fig. 2A bis 2J gezeigt ist, ist der Pegel der differentiellen Spannung e_c zum Zeitpunkt t₁₁ höher als der Referenzwert e_s (e_c≧e_s), so wie es in der Fig. 2H gezeigt ist. Der Unterscheidungsabschnitt 84 erzeugt das im pulsförmige Abnormitätsdetektionssignal e₀, so wie es in der Fig. 2I gezeigt ist.

Wenn danach der Prüfbefehl zum Zeitpunkt t₄ im normalen Zu stand und zum Zeitpunkt t₁₃ im abnormen Zustand ausgeschaltet wird, werden die Halteschaltkreise 76 und 78 rückgesetzt, alle Signale e_u, e_d und e_c werden auf null gesetzt und die Vorrich tung wartet auf die Eingabe des nächsten Prüfbefehls.

Wenn der Prüfbefehl zum Zeitpunkt t₅ wieder zugeführt wird, wird der Elektromagnet für eine Zeitperiode zwischen t₅ und t₆ abgeschaltet und die Unterscheidung oder Diskriminie rung wird für eine Zeitperiode zwischen t₅ und t₇ ausgeführt.

Wie oben erwähnt kann der Betriebszustand während der Betäti gung oder des Betriebs des Elektromagneten viele Male geprüft werden.

Bei dem obigen Ausführungsbeispiel wird der Zeitgeber 70 durch den EIN-Befehl unmittelbar operativ gemacht, und nach dem Ver streichen der Setzzeit TM₁ wird der Torschaltkreis 72 geöff net. Es ist jedoch auch möglich, in einer solchen Weise aufzu bauen, daß nach Zufuhr des EIN-Befehls die Detektionsspannung e₁ des Wertes des in der Spule 32 fließenden Stromes über wacht und der Zeitgeber 72 operativ gemacht wird, wenn die Detektionsspannung e₁ einen voreingestellten Wert erreicht hat.

In dem Fall, in welchem die Induktivität der Spule 32 groß oder dergleichen ist, ist es sicherer, den Zeitgeber 70 operativ zu machen, wenn der Detektionsstrom einen Referenz wert überschreitet, als die Zeit TM₁ vom Beginn der Stromzufuhr ab einzustellen. Die Zeitgebereinstellzeit TM₁ kann in einem solchen Fall auch auf null eingestellt werden.

Wenn andererseits der Elektromagnet erregt ist, wird der bewegliche Eisenkern zum fixierten Eisenkern (Polfläche) angezogen und bewegt, wobei er eine Spule oder dergleichen gegen die Kraft drückt, die durch Addieren einer hydraulischen Kraft zur Fe derkraft erhalten wird, und wird an dem fixierten Eisenkern angelagert, wie es in den Fig. 48 und 49 be schrieben ist. Um jedoch den Kontaktzustand zu halten, ist die Kraft des Elektromagneten generell deutlich größer als die Kraft, die durch die Addition der hydraulischen Kraft zur Federkraft er halten wird.

Deshalb kann, selbst wenn der in der Spule 32 fließende Strom aufgrund des Abschaltens für eine kurze Zeitperiode ab nimmt, der bewegliche Eisenkern an der Kontaktposition so lange gehalten werden wie die Anziehungskraft des Elektromagneten innerhalb eines Bereiches liegt, der größer als die Kraft ist, die durch Ad dition der hydraulischen Kraft zur Federkraft erhalten wird. Andererseits tritt selbst wenn der Kontakt des beweglichen Eisenkerns einen Moment weggenommen ist, kein Problem auf, solange ein solcher Zustand innerhalb eines Nichtproblembereiches des ganzen Systems einschließlich des Ventils liegt. Demgemäß wird die Impulsbreite TM₃ des von dem Impulsgenerator 74 erzeugten AUS-Signals unter Berücksich tigung des obigen Punktes eingestellt.

Die Fig. 3A und 3B zeigen eine Differenz oder einen Unter schied einer Stromantwortkurve, die in der Spule 32 fließt, wenn der Elektromagnet zeitweilig für eine Zeitperiode der Impulsbreite TM₃ abgeschaltet worden ist, das heißt, die Spannungsantwortkurve, die durch den Stromdetektorwider stand 44 in Abhängigkeit von der Position des beweglichen Eisenkerns detektiert wird.

Wie in der Fig. 4 gezeigt, ist eine Induktivität L der Spule 32 am kleinsten, wenn sich der bewegliche Eisenkern in der An fangsposition (Position, die von dem fixierten Eisenkern am weitesten entfernt ist) befindet, und maximal, wenn sich der bewegliche Eisenkern in der Betriebsposition (Position, in welcher der bewegliche Eisenkern eng an dem fixierten Eisen kern haftet) befindet. Die Induktivität L ändert sich konti nuierlich zwischen dem minimalen und maximalen Wert.

Eine Änderungsgröße (Ausfall- oder Abfallgröße) der Spannungs kurve bei zeitweilig abgeschalteten Elektromagneten dif feriert in Abhängigkeit von der Induktivität L. Wie in Fig. 3A gezeigt, ist die Induktivität klein, wenn sich der bewegli che Eisenkern in der Anfangsposition befindet, so daß die Spannungskurve aufgrund des zeitweiligen Abschaltens stark abfällt. Wenn sich andererseits der bewegliche Ei senkern, so wie in Fig. 3B gezeigt, in der Betriebsposition befindet, ist die Induktivität groß, so daß die Abfallgröße der Spannungskurve aufgrund des zeitweiligen Abschaltens klein ist.

Deshalb kann durch Detektieren einer in der Änderungsgröße der Spannungskurve durch das Abschalten gezeigte dif ferenzielle Spannung oder Differenzspannung,

e_c = e_u-e_d,

und Vergleichen mit dem Referenzwert e_s die Position des be weglichen Eisenkerns beurteilt, entschieden oder bestimmt wer den.

Obgleich das Ausführungsbeispiel oben in bezug auf die Unter scheidung zwischen zwei Anfangs- und Adsorptionspositionen be schrieben ist, können, wenn die differentielle Spannung oder Differenzspannung e_c mit mehreren Referenzwerten unterschied licher Pegel verglichen wird, auch die Positionen bei ver schiedenen Stufen des beweglichen Eisenkerns detektiert wer den. Die Auflösung der Positionsdetektion oder -erfassung wird erhöht, die Genauigkeit wird verbessert und ein Grad von Ab normität oder Normalität kann detektiert werden.

Wenn andererseits die differentielle Spannung oder Differenz spannung e_c in stufenloser Weise detektiert wird, kann die Po sition des beweglichen Eisenkerns kontinuierlich gemessen wer den.

Fig. 5 ist ein Blockschaltbild, welches das zweite Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung zeigt.

Im Vergleich mit dem ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 oder 53 ist das zweite Ausführungsbeispiel dadurch gekenn zeichnet, daß ein Halteschaltkreis 86 und ein Korrekturschalt kreis 88 zum Korrigieren des Referenzwertes e_s zusätzlich vor gesehen sind.

Dies deshalb, weil der Referenzwert e_s entsprechend einer Än derung des Stromwertes, der aufgrund einer Temperaturerhöhung der Spule oder einer Fluktuation der Versorgungsspannung gesättigt ist oder sich nahe bei der Sättigung befindet, kor rigiert wird, um einen korrekten Detektion- oder Anzeigepunkt zu erhalten.

Der Halteschaltkreis 86 empfängt eine Versorgungsspannung e₀ der Gleichstromenergiequelle 46, wenn der Schalter 68 auf EIN ist. Der Halteschaltkreis 86 wird durch eine Vorderflanke des Prüfbefehls gesetzt oder eingestellt und beginnt Daten zu holen. Der Halteschaltkreis 86 hält die Spannung E₀ als Einga bedaten durch eine Vorderflanke des AUS-Signals aus dem Im pulsgenerator 74 und führt dem Korrekturschaltkreis 88 zu.

Gleichzeitig wird der Haltewert e_u des Halteschaltkreises 78, das heißt, die Spannung e_u gemäß dem Wert des in der Spule 32 in einem stationären Zustand nach der Betätigung oder dem Be trieb des Elektromagneten fließenden Stroms ebenfalls dem Korrektur schaltkreis 88 zugeführt.

Der Korrekturschaltkreis 88 korrigiert den Referenzwert e_s in Übereinstimmung mit den Werten des Eingangssignals E₀ und e_u und sendet den korrigierten Wert dem Unterscheidungsabschnitt 84 zu.

Eine Antwortcharakteristik des in der Spule 32 bei einge schaltetem Schalter 68 fließenden Stroms ist durch die folgende Gleichung ausgedrückt:

i = (E₀/R) (1-e^-(R/L)t),

wobei R der durch Addieren eines Wertes des Widerstandes 44 zu einem Wert eines internen Widerstandes der Spule 32 erhaltene Widerstandswert und L die Induktivität der Spule 32 bedeuten.

Deshalb ist durch Halten der Versorgungsspannung E₀ un mittelbar vor dem Abschalten des Spulenstromes und der zu einem stationären Strom I zu diesem Zeitpunkt korrespondieren den Spannung e_u der Widerstandswert R der Spule 32 bereits aus

R = E₀/I,

bekannt, und der Referenzwert e_s kann korrigiert werden, so daß eine Schwankung des Widerstandswertes R festgestellt werden kann. Durch die Korrektur des Referenz wertes e_s kann die Genauigkeit der Unterscheidung der Posi tion des beweglichen Eisenkernes auf der Basis der differen tiellen Spannung oder Differenzspannung e_c durch den Unter scheidungsabschnitt 84 , erhöht werden.

Fig. 6 ist ein Blockschaltbild, welches das einen Mikrocom puter benutzende dritte Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt. Fig. 7 zeigt ein Flußdiagramm für Prozesse durch den Mikrocomputer.

In der Fig. 6 empfängt ein Mikrocomputer 90 den EIN-Befehl und den Prüfbefehl, steuert den Schalter 68 ein und aus und wandelt die Ausgangsspannung e₁ des Verstärkers 50 entspre chend dem Wert des in der Spule 32 fließenden Stromes durch einen in dem Mikrocomputer vorgesehenen A/D-Wandlerabschnitt in den Digitalwert um und prüft. Wenn ein abnormer Betrieb des Elektromagneten detektiert oder angezeigt wird, erzeugt der Mikro computer 90 ein Abnormitätdetektorsignal.

Bei dem Ausführungsbeispiel sind, da eine externe Ablaufsteu erung die Zeitabläufe für den EIN-Befehl und den Prüfbefehl managt, Verriegelungsmittel zwischen ihnen unnötig.

Die vom Mikrocomputer 90 in Fig. 6 ausgeführten Prozesse werden im folgenden unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm nach Fig. 7 erklärt.

Wenn die Verarbeitungsroutine erstmals gestartet wird, wird beim Schritt S1 eine Prüfung gemacht, um zu sehen, ob der EIN-Be fehl zugeführt wurde oder nicht. Wenn JA, wird beim Schritt S2 der Schalter 68 eingeschaltet, wobei der Spule 32 ein Erre gungsstrom zugeführt wird. Beim nächsten Schritt S3 wird eine Prüfung gemacht, um zu sehen, ob eine vorbestimmte, beispiels weise 100 msek betragende Zeit, die zu einer Zeit korrespon diert, welche zur Betätigung oder zum Betrieb des Elektromagneten erforderlich ist, verstrichen ist oder nicht. Wenn JA, folgt Schritt S4 und es wird eine Prüfung gemacht, um zu sehen, ob der Prüfbefehl zugeführt wurde oder nicht.

Wenn beim Schritt S14 festgestellt wird, daß vor dem Prüfbe fehl kein EIN-Befehl zugeführt wurde, folgt Schritt S15 und der Schalter 68 wird abgeschaltet, wodurch der der Spule 32 zu geführte Strom abgeschaltet wird. Die Verarbeitungsroutine kehrt zum Schritt S1 zurück und die Zufuhr des nächsten EIN- Befehls wird abgewartet.

Wenn der Prüfbefehl beim Schritt S4 nach dem Verstreichen von 100 ms zugeführt worden ist, folgt der Schritt S5 und es wird ein AUS-Impuls mit einer vorbestimmten kurzen Impuls breite erzeugt und der Schalter 68 wird nur für eine solche Zeitperiode ausgeschaltet.

Wenn beim Schritt S6 bestimmt wird, daß der AUS-Impuls auf den hohen "H"-Pegel gesetzt ist, wird die Ausgangsspannung e₁ aus dem Verstärker 50 beim Schritt S7 gehalten und der Haltewert wird auf e_u gesetzt oder eingestellt. Wenn der AUS-Impuls auf den niedrigen "L"-Pegel gesetzt ist, folgt Schritt S8 und die Spannung e₁ wird gehalten und der Haltewert wird auf e_d ge setzt oder eingestellt.

Beim nächsten Schritt S9 wird eine Berechnung von,

e_c = e_u-e_d,

ausgeführt. Das differentielle Signal oder Differenzsignal e_c wird beim Schritt S10 mit dem Referenzwert e_s verglichen. Wenn e_c < e_s ist, wird entschieden, daß sich der bewegliche Eisen kern nicht bewegt, sondern daß die Verarbeitungsroutine zum Schritt S11 vorschreitet und das Abnormitätsdetektorsignal er zeugt wird. Wenn andererseits e_c ≦ e_s ist, wird kein Signal er zeugt.

Beim Schritt S12 wird eine Prüfung gemacht, um zu sehen, ob ein Prüfbefehl vorhanden ist oder nicht. Wenn kein Prüfbefehl vorhanden ist, werden beim Schritt S13 die Haltewerte e_u und e_d rückgesetzt und die Verarbeitungsroutine kehrt zum Schritt S4 zurück. Beim Schritt S14 wird wieder eine Prüfung gemacht, um zu sehen, ob der EIN-Befehl zugeführt worden ist oder nicht. Wenn JA, wird beim Schritt S4 eine Prüfung gemacht, um zu sehen, ob der nächste Prüfbefehl zugeführt worden ist oder nicht. Wenn kein EIN-Befehl vorhanden ist, folgt Schritt S15 und der Schalter 68 wird ausgeschaltet und die Vorrichtung wartet beim Schritt S1 auf die Eingabe des nächsten EIN-Be fehls.

Anstelle des Mikrocomputers 90 kann auch ein verdrahteter Lo gikschaltkreis mit digitalen Elementen verwendet werden.

Fig. 8 ist ein Blockschaltbild, welches das vierte Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung zeigt und Teile oder Abschnitte, die gleich jenen in dem ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 sind, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen und ihre Beschreibung wird hier weggelassen.

Bei dem vierten Ausführungsbeispiel wird nach der Erregung des Elektromagneten die Betätigung oder der Betrieb automatisch und pe riodisch in vorbestimmten Zeitabständen geprüft und das Ergeb nis wird als Analogwert erzeugt.

Das vierte Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 nur in bezug auf die Punkte, daß ein Impulsgenerator 92 zum Erzeugen eines Prüfbefehlimpulses anstelle des Torschaltkreises 72 vorgese hen ist und die Eingabe des Prüfbefehls von außen unnötig wird, und daß ein Positionsberechnungsabschnitt 85 für den be weglichen Eisenkern anstelle des Unterscheidungsabschnitts 84 vorgesehen ist und eine Positionsinformation für den bewegli chen Eisenkern durch ein Analogsignal erzeugt wird.

Der Betrieb des vierten Ausführungsbeispiels wird unter Bezug nahme auf die Zeitdiagramme nach den Fig. 9A bis 9E be schrieben.

Wenn wie in Fig. 9A gezeigt der EIN-Befehl von außen zuge führt wird, schaltet der Schaltersteuerabschnitt 66 den Schal ter 68 ein und startet die Stromzufuhr zur Spule 32 des Elektromagneten von der Energiequelle 46 und macht den Zeitgeber 70 ope rativ.

Der Zeitgeber 70 macht den Impulsgenerator 92 nach dem Ver streichen der Einstellzeit TM₁ operativ. Wie in Fig. 9C ge zeigt, erzeugt der Impulsgenerator 92 einen Prüfbefehlimpuls mit einer Impulsbreite von TM₂ und einer Periode von TM₂₀.

Die Halteschaltkreise 76 und 78 werden in Abhängigkeit von der Vorderflanke des Prüfbefehlimpulses eingestellt oder gesetzt, das Holen der Daten wird gestartet und der Impulsgenerator 74 wird ebenfalls operativ gemacht.

Infolgedessen erzeugt der Impulsgenerator 74 einen AUS-Sig nalimpuls mit einer Impulsbreite von TM₃ und einer Periode von TM₂₀. Der Schaltersteuerabschnitt 66 schaltet den Schalter 68 nur für die Zeitperiode TM₃ aus, wodurch der Elektromagnet zeitwei lig ausgeschaltet wird.

Zu diesem Zeitpunkt wird die Antwortkurve des in der Spule 32 fließenden Stromes durch den Widerstand 44 und den Verstärker 50 als eine Spannung e₁ detektiert. Die Stromkurve zu diesem Zeitpunkt ist in der Fig. 9B gezeigt.

Der Halteschaltkreis 76 hält die Spannung e₁ unmittelbar vor dem Abschalten des Schalters 68 und der Haltewert wird auf e_u eingestellt. Der Halteschaltkreis 78 hält die Spannung e₁ un mittelbar vor dem erneuten Einschalten des Schalters 68 und der Haltewert wird auf e_d eingestellt.

Die Differenz e_c zwischen den Haltewerten e_u und e_d wird durch den Differential- oder Differenzverstärker 82 berechnet. Posi tionsinformation e_a für den beweglichen Eisenkern wird, wie in Fig. 8 gezeigt, durch den Berechnungsabschnitt 85 auf der Ba sis der Differenz e_c berechnet und erzeugt.

Danach werden die Halteschaltkreise 76 und 78 in Abhängigkeit von einer Hinterflanke des Prüfbefehlimpulses aus dem Impuls generator 92 rückgesetzt und die Prüfung der ersten Zeit ist beendet. Wenn jedoch der Impulsgenerator 92 die Prüfbefehlim pulse periodisch mit einer Periode von TM₂₀ erzeugt, wird auch bald die nächste Prüfung ausgeführt und die Positionsinforma tion e_a für den beweglichen Eisenkern wird periodisch erzeugt.

Fig. 10 ist ein Blockschaltbild, welches das fünfte Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung zeigt und Teile und Komponenten, die gleich jenen im vierten Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 sind, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen und ihre Beschreibung ist hier weggelassen.

Beim fünften Ausführungsbeispiel sind ein Hauptschalter 94 zum Ein- und Ausschalten des Elektromagneten und ein Schalter 95 zum Abschalten zum Prüfen des Betriebs des Elektromagneten anstel le des Schaltersteuerabschnitts 66 und des Schalters 68 beim vierten Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 vorgesehen, wobei die Vorrichtung für das herkömmliche einfache System, das keine Ablaufsteuerung oder dergleichen benutzt, verwendet werden kann.

Bei dem fünften Ausführungsbeispiel ist der Unterscheidungsab schnitt 84 ähnlich wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 anstelle des Positionsberechnungsabschnitts 85 für den beweglichen Eisenkern nach Fig. 8 vorgesehen.

Gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel ist der EIN-Befehl von außen unnötig. Wenn der Hauptschalter 94 eingeschaltet wird, wird der Spule 32 ein Strom zugeführt, um den Elektromagneten zu er regen. Der Betrieb wird mit einer vorbestimmten Periode (bei spielsweise die gleiche Periode TM₂₀ in Fig. 9A des vierten Ausführungsbeispiels) nach dem Verstreichen der vorbestimmten Zeit TM₁ periodisch geprüft. Wenn infolgedessen bestimmt wird, daß die Position des beweglichen Eisenkerns abnorm ist (der bewegliche Eisenkern arbeitete nicht) wird ein Abnormitätsde tektorsignal erzeugt.

Fig. 11 ist ein Blockschaltbild, welches das sechste Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung zeigt und Teile und Komponenten, die mit jenen des ersten Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 gleich sind, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen und ihre Beschreibung ist hier weggelassen.

Das sechste Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 in bezug auf den Punkt, daß der Zeitgeber 70 und der Torschaltkreis 72 eli miniert sind, ein Impulsgenerator 96 zum Erzeugen eines De tektorimpulses mit einer Impulsbreite TM₄ vorgesehen ist, und ein Inverter 98 zum Invertieren des von dem Impulsgenerator 74 erzeugten AUS-Signals und zum Verwenden als ein Haltesignal des Halteschaltkreises 76 sowie ein Inverter 100 zum Invertie ren eines von dem Impulsgenerator 76 erzeugten Detektorimpul ses und zum Verwenden als ein Haltesignal des Halteschaltkrei ses 78 vorgesehen sind.

Bei dem sechsten Ausführungsbeispiel wird bei zeitweiliger Er regung des Elektromagneten eine Spulenstromkurve benutzt, und nach Vollendung des Abschaltvorganges von vorbestimmter Zeit dauer (TM₃) wird eine führende oder vordere Wellenform ge prüft.

Der Betrieb des sechsten Ausführungsbeispiels nach Fig. 11 wird nun unter Bezugnahme auf die Zeitdiagramme nach den Fig. 12A bis 12E beschrieben. Nach der Erregung des Elektromagneten durch Einschalten des Schalters 68 durch den EIN-Befehl er zeugt bei Zufuhr des Prüfbefehls der Impulsgenerator 74 das AUS-Signal der Impulsbreite TM₃. Der Schaltersteuerabschnitt 66 schaltet den Schalter 68 nur für die Zeitperiode des AUS- Signals aus, wodurch der Elektromagnet zeitweilig abgeschaltet wird. Der Schalter 68 wird nach dem Verstreichen der Zeit TM₃ wieder eingeschaltet.

Folglich ist eine zu der in der Spule 32 fließenden Stromkurve korrespondierende Kurve der Ausgangsspannung e₁ des Verstärkers 50 so, wie es in der Fig. 12A gezeigt ist.

Der Halteschaltkreis 76 hält den niedrigsten Abfallwert der Spannung e₁ so, wie in Fig. 12B gezeigt, in Abhängigkeit von der Hinterflanke des AUS-Signals. Der Haltewert wird auf e_u eingestellt oder gesetzt.

Der Impulsgenerator 96 erzeugt einen Detektorimpuls der Impuls breite TM₄ von dem obigen Zeitpunkt an. In Abhängigkeit von der Hinterflanke des Detektorimpulses hält der Halteschalt kreis 78 die ansteigende Spannung e₁ so wie in der Fig. 12C gezeigt. Der Haltewert wird auf e_d eingestellt.

Der Differential- oder Differenzverstärker 82 erzeugt das Sig nal e_c, das in der Fig. 12D gezeigt ist und den zur Differenz zwischen den Spannungen e_u und e_d korrespondierenden Pegel aufweist. Der Unterscheidungsabschnitt 84 vergleicht das Sig nal e_c mit dem Referenzwert e_s. Wenn e_c < e_s ist, erzeugt der Unterscheidungsabschnitt 84 das Abnormitätsdetektorsignal e₀ mit dem "H"-Pegel, so wie es in der Fig. 12E gezeigt ist.

Das sechste Ausführungsbeispiel ist für den Fall geeignet, bei dem eine Schwankung des Spulenwiderstandes, der Versorgungsspannung oder dergleichen klein ist. In dem obigen Fall kann ebenso gut die Genauigkeit durch Korrektur des Referenz wertes e_s in einer zum zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ähnlichen Weise erhöht werden.

Fig. 13 ist ein Blockschaltbild, welches das siebte Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung zeigt und gleiche Teile und Kompo nenten, wie jene beim ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen und ihre Be schreibung ist hier weggelassen.

Beim siebten Ausführungsbeispiel wird der Prüfbefehl beim Hin durchgehen durch einen normalerweise geschlossenen Schalter 104 als ein AUS-Signal benutzt. Nachdem der Elektromagnet bei einem in Fig. 14A gezeigten Abfall der Ausgangsspannung e₁ des Ver stärkers 50 auf einen Referenzwert e_s1 abgeschaltet worden ist, wird der normalerweise geschlossene Schalter 104 durch ein Ausgangssignal aus einem Komperator 102 ausgeschal tet, der Elektromagnet wieder eingeschaltet und die Eingangsspan nung e₁ = e_s1 zu diesem Zeitpunkt durch den Halteschaltkreis 76 gehalten.

Gleichzeitig arbeitet der Zeitgeber 106 und erzeugt nach dem Verstreichen der Einstellzeit TM₅ einen Impuls, wodurch der Halteschaltkreis 78 die ansteigende Spannung e₁ halten kann. Der Haltewert wird auf e_d eingestellt.

Der Differential- oder Differenzverstärker 82 erzeugt das Sig nal e_c entsprechend der Differenz zwischen den Spannungen e_s1 und e_d. Der Unterscheidungsabschnitt 84 vergleicht das Signal e_c mit dem Referenzwert e_s um dabei die Position des bewegli chen Eisenkerns zu beurteilen oder festzustellen. Wenn e_c< e_s ist, erzeugt folglich der Unterscheidungsabschnitt 84 ein Ab normitätsdetektorsignal.

Gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel wird die Prüfpräzision mehr verbessert als im Fall des sechsten Ausführungsbeispiels nach Fig. 11. Andererseits kann die Genauigkeit durch eine dem zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 gezeigte Korrek tur der Referenzwerte e_s1 und e_s noch weiter verbessert werden.

Obgleich die oben beschriebenen sieben Ausführungsbeispiele fundamental auf einem Verfahren der Detektion einer Änderung der Größe des Stromwertes in einer Einheitszeit oder Zeitein heit basieren, kann auch ein zeitabhängiger Gradient des Stro mes detektiert werden, so wie es bei dem achten Ausführungs beispiel nach Fig. 15 gezeigt ist.

Der Betrieb des achten Ausführungsbeispiels wird nun unter Be zugnahme auf die Kurvendiagramme nach den Fig. 16A bis 16G beschrieben.

Nachdem der Schalter 68 beim Abfall der Ausgangsspannung e₁ des Verstärkers 50 auf den Referenzwert e_s1 ausgeschaltet wor den ist, wird der normalerweise geschlossene Schalter 104 durch das Ausgangssignal des Komparators 102 ausgeschaltet und der Schalter 68 wird wieder eingeschaltet. Die obigen Opera tionen sind die gleichen wie jene bei dem in Fig. 13 gezeig ten siebten Ausführungsbeispiel.

Bei dem achten Ausführungsbeispiel wird die Ausgangsspannung e₁ des Verstärkers 50 immer durch eine Differenzierschaltung 108 differenziert und ein Scheitel- oder Spitzenwert eines Differenziersignals e_y wird durch einen Spitzenhalteschalt kreis 110 gehalten, so wie es in der Fig. 16G gezeigt ist.

Ein Haltewert e_z des Differenziersignals e_y wird durch einen Unterscheidungsabschnitt 112 mit einem Referenzwert e_s2 ver glichen. Wenn e_z < e_s2 ist, erzeugt der Unterscheidungsab schnitt 112 ein Abnormitätsdetektionssignal e₀.

Da eine Stromantwortkurve vom primären Verzögerungstyp ist, gibt es beim achten Ausführungsbeispiel die gleiche Rela tion.

Obgleich sich das achte Ausführungsbeispiel auf das Detektions verfahren einer Prüfung bei wiedereingeschaltetem Schalter 68 bezieht, kann die Neigung der Stromansprechkurve auch un mittelbar nach dem Abschalten geprüft werden, wie es bei den ersten sieben Ausführungsbeispielen gezeigt ist.

Fig. 17 ist ein Schaltbild, das nur die Abschnitte oder Teile nahe des Stromzufuhrabschnitts zur Spule 32 im neunten Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung zeigt.

Gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel wird das Abschalten des Elektromagneten beim Schalten von EIN nach AUS des Schal ters 68 schnell ausgeführt. Der Schalter 68 ist, wie im Bild gezeigt, normalerweise auf die Seite eines Varistors 114 ge schaltet. Bei dem gewöhnlichen Ein-/Ausbetrieb durch den EIN- Befehl wird der Elektromagnet sofort durch den Varistor 114 abgeschaltet. Nur wenn die Prüfoperation durch Ausschalten des Schalters 68 durch den Prüfbefehl ausgeführt wird, wird ein Umschalter 116 auf die Seite der Diode 44 geschaltet, wo bei der Elektromotor sanft abgeschaltet werden kann.

Fig. 18 ist ein Blockschaltbild, welches das zehnte Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung zeigt, und gleiche Teile und Kom ponenten wie jene im ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 gezeigten sind durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und ihre Beschreibung ist hier weggelassen.

Beim zehnten Ausführungsbeispiel wird nach dem Erregen des Elektromagneten, wenn eine Änderungsgröße der Kurve des durch die Spule 32 fließenden Stroms, wenn der Elektromagnet zeitweilig durch Ausschalten der Stromzufuhr zur Spule 32 abgeschaltet worden ist, eine vorbestimmte Zeit erreicht hat, eine Zeit ge messen, wobei der Betriebszustand geprüft wird.

Deshalb wird das Ausgangssignal e₁ des Verstärkers 50 entspre chend dem Strom der Spule 32 durch den Stromdetektorwiderstand 44 durch den Halteschaltkreis 76 in Abhängigkeit von der Vor derflanke des AUS-Signals aus dem Impulsgenerator 74 gehalten. Ein Differentialverstärker 200 erzeugt ein zur Differenz zwi schen dem Halteausgangssignal e_u des Halteschaltkreises 74 und der Ausgangsspannung e₁ des Verstärkers 50 korrespondierendes Spannungssignal e_d während des Abschalltens. Das Span nungssignal e_d aus dem Differenz- bzw. Differentialverstärker 200 wird durch einen Komparator 202 mit einem voreingestellten Referenzwert e_d0 verglichen. Wenn e_d ≧ e_d0 ist, erzeugt der Komparator 202 ein hohes "H"-Pegelsignal.

Ein Zeitzählabschnitt 204 startet den Zeitzählbetrieb in Ab hängigkeit von der Vorderflanke des AUS-Signals aus dem Im pulsgenerator 74 und stoppt den Zeitzählbetrieb in Abhängig keit von der Vorderflanke eines Ausgangssignals aus dem Kom parator 202, wobei ein Meßwert e_T erhalten wird.

Der durch den Zeitzählabschnitt 204 gemessene Meßwert e_T wird durch einen Komperator 206 mit einem zu einer voreingestellten Referenzzeit korrespondierenden Einstellwert e_T0 verglichen. Wenn e_T < e_T0 ist, erzeugt der Komperator 206 ein Signal beim "H"-Pegel, wobei angezeigt wird, daß der Elektromagnet normal gear beitet hat. Der Betrieb des zehnten Ausführungsbeispiels wird nun unter Bezugnahme auf die Zeitdiagramme nach den Fig. 19A bis 19J beschrieben.

Zuerst schaltet der Schaltersteuerabschnitt 66, wenn der EIN- Befehl so wie in Fig. 16A zum Zeitpunkt t₁ auf "H" einge stellt wird, um den Elektromagneten operativ zu machen, den Schalter 68 ein, der Erregungsstrom beginnt in der Spule 32 von der Gleichstromenergiequelle 46 zu fließen und eine dem Stromwert entsprechende Detektorspannung wird über dem Widerstand 44 er zeugt.

Die Erzeugungsspannung e des Widerstandes 44 wird durch den Verstärker 50 verstärkt und die Ausgangsspannung e₁ ändert sich so wie in Fig. 19B gezeigt.

Andererseits wird der Zeitgeber 70 durch den EIN-Befehl opera tiv gemacht. Nach dem Verstreichen der eingestellten Zeitge berzeit TM₁ wird das Signal des Zeitgebers 70 auf "H" gesetzt, so wie es in der Fig. 19C gezeigt ist.

Deshalb öffnet der Torschaltkreis 72 das Tor und nimmt den Prüfbefehl der vorbestimmten Zeitdauer TM₂ auf und führt zu. Der Impulsgenerator 74 wird bei dem führenden oder vorderen Zeitpunkt t₂ des Prüfbefehls operativ gemacht und erzeugt das AUS-Signal der Impulsbreite TM₃, so wie es in der Fig. 19E gezeigt ist.

Wenn das AUS-Signal erzeugt und auf "H" gesetzt ist, schaltet der Schaltersteuerabschnitt 66 den Schalter 68 für nur die Zeitperiode der Impulsbreite TM₃ aus. Deshalb nimmt der durch die Spule 32 fließende Strom plötzlich ab, da er aufgrund der selbstinduzierten Spannung nur durch den Haltestrom aufge baut ist. Die dem Stromwert entsprechende Detektorspannung e₁ fällt so, wie in Fig. 19B gezeigt, ab und wird beim hinteren oder nacheilenden Zeitpunkt t₃ des AUS-Signals minimal.

Die Impulsbreite TM₃ des AUS-Signals wird auf eine kurze Zeitdauer bzw. -breite eingestellt, derart, daß der bewegliche Eisenkern sich nicht oder kaum bewegt, selbst wenn der Elektromagnet durch Abschalten der Energiezufuhr zur Spule 32 abgeschaltet worden ist.

Der Halteschaltkreis 76 wird an dem voreilenden, führenden oder vorderen Zeitpunkt t₂ des Prüfbefehls eingestellt, wobei die Spannung e₁ zu diesem Zeitpunkt in Abhängigkeit von der voreilenden Flanke oder Vorderflanke des AUS-Signals unmittel bar gehalten wird. Deshalb wird das Halteausgangssignal e_u des Halteschaltkreises 76 vom Zeitpunkt t₂ aus auf den Sättigungs pegel eingestellt, so wie es in der Fig. 19F gezeigt ist.

Das Rücksetzen des Zeitzählabschnitts 204 wird beseitigt und beim voreilenden, führenden oder vorderen Zeitpunkt t₂ des Prüfbefehls gesetzt, wobei der Zeitzählbetrieb in Abhängigkeit von der Vorderflanke des AUS-Signals unmittelbar gestartet wird.

Danach erzeugt der Differenz- oder Differentialverstärker 200 das zu der Differenz zwischen dem Halteausgangssignal e_u des Halteschaltkreises 76 und der Ausgangsspannung e₁ des Verstär kers 50 korrespondierende Spannungssignal e_d, so wie es in der Fig. 19G gezeigt ist. Das Spannungssignal e_d wird durch den Komparator 202 mit dem Referenzwert e_d0 verglichen. Wenn e_d ≧ e_d0 ist, erzeugt der Komparator 202 ein "H"-Signal, so wie es in der Fig. 19H gezeigt ist.

Der Zeitzählbetrieb des Zeitzählabschnitts 204 wird in Abhän gigkeit von der Vorderflanke des Ausgangssignals des Kompara tors 202 gestoppt. Folglich ist der Zeitmeßwert e_T durch den Zeitzählabschnitt 204 so wie in Fig. 19I gezeigt. Der Meßwert e_T wird durch den Komparator 206 mit einem zur Referenzzeit korrespondierenden Referenzwert e_T0 verglichen. Wenn e_T < e_T0 ist, wird ein Ausgangssignal P₆, so wie in Fig. 19J gezeigt, auf "H" gesetzt, wobei angezeigt wird, daß der bewegliche Ei senkern korrekt kontaktiert worden ist.

Wenn e_T ≦ e_T0 ist, so wie in einem Zeitintervall zwischen t₁₁ und t₁₄ gezeigt, wird ein Ausgangssignal T₆ auf "L" gehalten, so wie es in der Fig. 19 J gezeigt ist, wobei ein abnormaler Zustand angezeigt wird, in welchem der bewegliche Eisenkern nicht adsorbiert oder angezogen ist.

Wenn der Prüfbefehl hinter dem Zeitpunkt t₄ der Zeitdauer TM₂ nachgeht, werden der Haltewert e_u des Halteschaltkreises 76 und der Meßwert e_T des Zeitzählabschnitts 204 rückgesetzt. Das Ausgangssignal P₆ des Komparators 206 wird ebenfalls von "H" nach "L" zurückgebracht.

Wenn der Prüfbefehl danach wieder zugeführt wird, werden die gleichen Operationen wie oben wiederholt und der Betriebszu stand kann zu jedem Zeitpunkt und zu einer beliebigen Anzahl von Zeitpunkten während des Betriebs des Elektromagneten geprüft werden.

Wie in der Fig. 4 gezeigt, ändert sich die Induktivität L der Spule 32 derart, daß sie am kleinsten ist, wenn sich der be wegliche Eisenkern in der Anfangsposition (am weitesten vom fixierten Eisenkern entfernte Position) befindet, und maximal ist, wenn sich der bewegliche Eisenkern an der Betriebsposition (Position, in welcher er am dichtesten an dem fixierten Eisenkern haftet oder angelegt ist) befindet. Deshalb diffe riert eine Änderungsgröße (Abfallgröße) der Spannungskurve beim Abschalten in Abhängigkeit von der Induktivi tät L. Wenn sich der bewegliche Eisenkern an der Anfangsposi tion befindet, ist die Induktivität, so wie in Fig. 3A gezeigt, klein, so daß eine solche Änderungsgröße stark abfällt. Wenn sich andererseits der bewegliche Eisenkern an der Betriebs position befindet, ist die Induktivität, so wie in Fig. 3B ge zeigt, groß, so daß die Abfallgröße e_c klein ist.

Infolgedessen kann durch Messung einer Zeit, die für die Stromantwortkurve erforderlich ist, um sich nur um einen vorbestimmten Wert e_d0 zum Zeitpunkt der Hinterflanke der Ant wortkurve des in der Spule 32 aufgrund des zeitweiligen Abschaltens oder zum Zeitpunkt des Freigebens oder Wie derführens nach dem Abschalten zu ändern, die Position des beweglichen Eisenkerns durch den Zeitmeßwert entschieden oder festgestellt werden, da eine solche Zeit in Abhängigkeit von der Position des beweglichen Eisenkerns derart differiert, daß die Zeit kurz ist, wenn sich der bewegliche Eisenkern in der Anfangsposition befindet und die Zeit lang ist, wenn sich der bewegliche Eisenkern in der Betriebsposition befindet.

Obgleich das zehnte Ausführungsbeispiel in Fig. 18 in bezug auf das Beispiel beschrieben worden ist, bei welchem zwei Positionen der Anfangsposition und Betriebsposition unter schieden werden, wenn der Zeitmeßwert e_T durch den Zeitzählab schnitt 204 mit mehreren eingestellten Zeitreferenzwerten unterschiedlicher Länge verglichen wird, können Positionen mehrerer Stufen des beweglichen Eisenkerns ebenfalls detek tiert werden, eine Auflösung der Positionsdetektion wird er höht, eine Präzision wird verbessert und ein Grad von Abnormi tät oder Normalität kann detektiert werden.

Wenn der Meßwert e_T in einer stufenlosen Weise erzeugt wird, kann die Position des beweglichen Eisenkerns ebenfalls konti nuierlich gemessen werden.

Fig. 20 ist ein Blockschaltbild, welches das elfte Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung zeigt und gleiche Teile und Kompo nenten wie jene im zehnten Ausführungsbeispiel nach Fig. 18 gezeigten sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen und ihre Beschreibung ist hier fortgelassen.

Gemäß dem elften Ausführungsbeispiel sind in dem zehnten Aus führungsbeispiel nach Fig. 18 der Halteschaltkreis 86 und Korrekturschaltkreis 88 zur Korrektur des Referenzwertes e_d0 zusätzlich vorgesehen. Die Konstruktionen und Operationen des Halteschaltkreises 86 und Korrekturschaltkreises 88 sind die gleichen wie beim zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig. 5. Der Setzwert e_d0 kann in Korrespondenz mit einer Änderung des Stromwertes aufgrund einer Temperaturerhöhung der Spule 32 oder einer Schwankung der Versorgungsspannung korrigiert werden und der korrigierte Detektionspunkt kann erhalten werden.

Fig. 21 zeigt ein Flußdiagramm, wenn die im zehnten Ausfüh rungsbeispiel nach Fig. 18 gezeigten Prozesse zum Prüfen des Betriebszustandes des Elektromagneten derart, daß die Zeit, welche erforderlich ist, bis die Stromkurve während des Abschaltens den vorbestimmten Wert erreicht, gemessen worden ist, durch denselben Mikrocomputer 90 wie beim dritten Aus führungsbeispiel nach Fig. 6 ausgeführt werden.

In Fig. 21 wird beim Starten der Verarbeitungsroutine beim Schritt S1 eine Prüfung gemacht, um zu sehen, ob der EIN- Befehl zugeführt worden ist oder nicht. Wenn JA, wird beim Schritt S2 der Schalter 68 eingeschaltet und der Erregungs strom wird der Spule 32 zugeführt. Beim nächsten Schritt S3 wird eine Prüfung gemacht, um zu sehen, ob eine vorbestimmte Zeit, beispielsweise 100 ms, die für die Bewegung des beweg lichen Eisenkerns des Elektromagneten erforderlich ist, verstrichen ist oder nicht. Wenn JA, folgt der Schritt S4 und es wird eine Prüfung gemacht, um zu sehen, ob der Prüfbefehl zugeführt worden ist oder nicht.

Wenn beim Schritt S15 vor der Zufuhr des Prüfbefehls beim Schritt S4 festgestellt wird, daß kein EIN-Befehl vorhanden ist, schreitet die Verarbeitungsroutine zum Schritt S16 vor und der Schalter 68 wird ausgeschaltet und die Stromzufuhr zur Spule 32 wird abgeschaltet oder unterbrochen. Danach kehrt die Verarbeitungsroutine zum Schritt S1 zurück und die Vorrichtung oder das Gerät wartet auf die Eingabe des nächsten EIN-Be fehls.

Wenn beim Schritt S4 bestimmt wird, daß der Prüfbefehl nach dem Verstreichen von 100 ms zugeführt worden ist, folgt der Schritt S5 und es wird der AUS-Impuls vorbestimmter kurzer Im pulsbreite erzeugt und der Schalter 68 wird nur für die Zeit periode der Erzeugung des AUS-Impulses ausgeschaltet.

Beim Schritt S6 wird der A/D-Wandlerwert der Ausgangsspannung e₁ des Verstärkers 50 in Abhängigkeit von der Vorderflanke des AUS-Impulses gehalten und der Haltewert e_u erhalten. Ferner wird der Zeitzählbetrieb durch den internen Zeitgeber gestar tet.

Beim nächsten Schritt S7 wird eine Berechnung von e_d = e_u-e₁ ausgeführt. Das Ergebnis der Berechnung wird beim Schritt S8 mit dem Einstellwert e_d0 verglichen. Die obige Be rechnung und der obige Vergleich werden wiederholt, bis e_d≧e_d0 ist.

Wenn beim Schritt S8 bestimmt wird, daß e_d = e_d0 ist, folgt Schritt S9 und der Zeitzählbetrieb durch den Zeitgeber wird gestoppt und der Meßwert e_T erhalten. Der Meßwert e_T wird beim Schritt S10 mit der Referenzzeit e_T0 verglichen. Wenn folglich e_T<e_T0 ist, folgt Schritt S11 und es wird bestimmt, daß der bewegliche Eisenkern des Elektromagneten korrekt adsorbiert worden ist oder haftet, so daß ein Normalitätssignal OK erzeugt wird. Wenn beim Schritt S10 NEIN entschieden wird, folgt Schritt S12 und es wird entschieden, daß der bewegliche Eisenkern nicht adsorbiert ist, so daß ein Abnormitätssignal NG erzeugt wird.

Danach wird beim Schritt S13 eine Prüfung gemacht, um zu se hen, ob der Prüfbefehl zugeführt worden ist oder nicht. Wenn NEIN, wird beim Schritt S14 der Meßwert e_T des Zeitgebers rück gesetzt und die Verarbeitungsroutine kehrt zum Schritt S15 zu rück und das Vorhandensein oder Fehlen des EIN-Befehls wird geprüft. Wenn JA, wartet das Gerät beim Schritt S4 auf die Eingabe des nächsten Prüfbefehls. Wenn beim Schritt S15 kein EIN-Befehl vorhanden ist, wird beim Schritt S16 der Schalter 68 ausgeschaltet und das Gerät oder die Vorrichtung wartet beim Schritt S1 auf die Eingabe des nächsten EIN-Befehls.

Fig. 22 ist ein Blockschaltbild, welches das zwölfte Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung zeigt, und gleiche Teile und Kom ponenten wie beim zehnten Ausführungsbeispiel nach Fig. 18 sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen und ihre Be schreibung ist weggelassen.

Beim zwölften Ausführungsbeispiel wird nach dem Erregen des Elektromagneten der Betrieb automatisch periodisch bei vorbestimmten Zeitdauern oder -breiten geprüft und das Ergebnis wird als ein Analogwert erzeugt.

In Fig. 22 differiert das zwölfte Ausführungsbeispiel vom zehnten Ausführungsbeispiel nach Fig. 18 nur in bezug auf die Punkte, daß der Impulsgenerator 92 zum Erzeugen eines Prüfbe fehlimpulses anstelle des Torschaltkreises 72 vorgesehen ist und die Eingabe des Prüfbefehls von außen unnötig gemacht ist, und daß ein Positionsberechnungsabschnitt 208 für den beweg lichen Eisenkern anstelle des Komparators 206 vorgesehen ist und Positionsinformation für den beweglichen Eisenkern als ein Analogsignal erzeugt wird.

Gemäß dem zwölften Ausführungsbeispiel schaltet bei Zufuhr des EIN-Befehls von außen der Schaltersteuerabschnitt 66 den Schalter 68 ein, wobei die Stromzufuhr zur Spule 32 des Elektromagneten von der Energiequelle 46 gestartet und auch der Zeitgeber 70 operativ gemacht wird.

Der Zeitgeber 70 macht den Impulsgenerator 92 nach dem Ver streichen der Einstellzeit TM₁ operativ. Der Impuls 81803 00070 552 001000280000000200012000285918169200040 0002004136415 00004 81684generator 92 erzeugt einen Prüfbefehlimpuls einer Impulsbreite TM₂ in vorbestimmter Periode.

In Abhängigkeit von der Vorderflanke des Prüfbefehlimpulses wird der Halteschaltkreis 76 eingestellt und das Datenholen gestartet, und der Impulsgenerator 74 wird ebenfalls operativ gemacht.

Infolgedessen erzeugt der Impulsgenerator 74 den AUS-Signalim puls mit einer Breite TM₃ und einer Periode TM₂₀. Der Schal tersteuerabschnitt 66 schaltet den Schalter 68 nur für die Zeitperiode TM₃ aus, wobei der Elektromagnet zeitweilig abgeschaltet wird.

Zu diesem Zeitpunkt wird die Antwortkurve des in der Spu le 32 fließenden Stromes durch den Stromdetektorwiderstand 44 und den Verstärker 50 als eine Spannung e₁ detektiert. Die Spannung e₁ unmittelbar vor dem Ausschalten des Schalters 68 wird durch den Halteschaltkreis 76 gehalten. Während der Ab nahme der Spannung e₁ wird eine Zeit, die erforderlich ist, bis die Spannung e_d = e_u-e₁ gleich dem Referenzwert e_d0 ist, durch den Zeitzählabschnitt 204 gemessen und dem Positionsbe rechnungsabschnitt 208 für den beweglichen Eisenkern zugeführt.

Die Positionsinformation des beweglichen Eisenkerns des Elektromagneten wird berechnet und erzeugt.

Danach werden in Abhängigkeit von der Vorderflanke des Prüfbe fehlimpulses aus dem Impulsgenerator 92 der Halteschaltkreis 76 und der Zeitzählabschnitt 204 zurückgesetzt und der Prüf prozeß eines Zeitpunkts oder einer Zeit ist beendet. Da jedoch der Impulsgenerator 92 periodisch Prüfbefehlimpulse mit der Periode TM₂₀ erzeugt, wird der nächste Prüfprozeß bald wieder ausgeführt und die Positionsinformation für den beweglichen Eisenkern wird periodisch erzeugt. Der Betrieb durch den Im pulsgenerator 74 ist grundsätzlich der gleiche wie beim vierten Ausführungsbeispiel nach Fig. 8.

Fig. 23 ist ein Blockschaltbild, welches das dreizehnte Aus führungsbeispiel der Erfindung zeigt, und gleiche Teile und Komponenten wie beim zwölften Ausführungsbeispiel nach Fig. 22 sind mit dem gleichen Bezugszeichen versehen und ihre Be schreibung ist hier weggelassen.

Beim dreizehnten Ausführungsbeispiel sind der Hauptschalter 94 zum Ein- und Ausschalten des Elektromagneten und der normalerweise geschlossene Abschaltschalter 95 zum Prüfen des Betriebs sepa rat vorgesehen, wobei das Gerät oder die Vorrichtung in dem herkömmlichen einfachen System verwendet werden kann, welches keine Zeitablaufsteuerung oder dergleichen benutzt.

Das dreizehnte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom zwölften Ausführungsbeispiel nach Fig. 22 in bezug auf die Punkte, daß der Schaltersteuerabschnitt 66 anders als der Hauptschalter 94 und der Abschaltschalter 95 unnötig werden, und daß der Komparator 206 anstelle des Positionsberechnungs abschnitts 208 für den beweglichen Eisenkern in einer dem zehnten Ausführungsbeispiel nach Fig. 18 ähnlichen Weise vor gesehen ist.

Nach dem dreizehnten Ausführungsbeispiel ist es nicht notwendig, den EIN-Befehl von außen einzugeben. Wenn der Hauptschalter 94 eingeschaltet wird, wird der Spule 32 ein Strom zugeführt, um den Elektromagneten zu erregen. Der Betrieb wird in Verbindung mit dem zeitweiligen Abschalten des Elektromagneten periodisch mit einer vorbestimmten Periode TM₂₀ nach dem Verstreichen der vorbestimmten Zeit TM₁ geprüft. Es wird ein den Betriebszustand des Elektromagneten anzeigendes Signal erzeugt. Ein charakteristischer Abschnitt oder Teil des dreizehnten Ausführungsbeispiels nach Fig. 22 ist im wesentlichen gleich dem des fünften Ausführungsbeispiels nach Fig. 10.

Fig. 24 ist ein Blockschaltbild, welches das vierzehnte Aus führungsbeispiel der Erfindung zeigt, und gleiche Teile und Komponenten wie beim dreizehnten Ausführungsbeispiel nach Fig. 23 sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen und ihre Beschreibung ist hier fortgelassen.

Das vierzehnte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom dreizehnten Ausführungsbeispiel nach Fig. 23 in bezug auf die Punkte, daß das vom Impulsgenerator 74 erzeugte AUS-Signal durch den Inverter 98 invertiert und als ein Haltesignal des Halteschaltkreises 76 und als ein Startsignal des Zeitzählab schnitts 204 verwendet wird, und daß der Differenz- oder Dif ferentialverstärker 200 nur für eine Zeitperiode arbeitet, wenn der Prüfbefehl auf dem "H"-Pegel und das AUS-Signal auf dem "L"-Pegel ist, und die Spannung e_d = e₁-e_u erzeugt.

Gemäß dem vierzehnten Ausführungsbeispiel wird beim Wiederein schalten der Energiequelle nach dem zeitweiligen Abschalten des Elektromagneten die Spulenstromkurve verwendet und die vordere oder führende Stromkurve nach dem Abschalten mit einer vorbestimmten Zeitdauer TM₃ wird geprüft.

Der Betrieb wird nun unter Bezugnahme auf die Zeitdiagramme nach den Fig. 25A bis 25L beschrieben. Wenn, wie in Fig. 25A gezeigt, der EIN-Befehl zum Zeitpunkt t₁ zugeführt wird, wird der Schalter 68 eingeschaltet, um den Elektromagneten operativ zu machen. Das Ausgangssignal des Zeitgebers 70 wird, wie in Fig. 25C gezeigt, zum Zeitpunkt t₂ nach dem Verstreichen der Zeit TM₁ auf "H" gesetzt, wobei der Impulsgenerator 92 ope rativ gemacht wird.

Deshalb erzeugt der Impulsgenerator 92 einen Prüfbefehlimpuls der Pulsbreite TM₂, so wie es in der Fig. 25D gezeigt ist. Der Impulsgenerator 74 erzeugt ein AUS-Signal einer Pulsbreite TM₃, so wie es in der Fig. 25E gezeigt ist.

Folglich ändert sich die zu der Kurve des in der Spule 32 fließenden Stroms korrespondierende Ausgangsspannung e₁ des Verstärkers 50 so wie in Fig. 25B gezeigt.

Andererseits wird der Halteschaltkreis 76 an dem führenden oder vorderen Zeitpunkt t₂ des Prüfbefehls eingestellt und das Datenholen wird gestartet. Der Zeitzählabschnitt 204 wird ein gestellt (der Rücksetzzustand wird beseitigt), wobei das Gerät in einen stand by- oder Bereitschaftsmodus gesetzt wird.

Danach wird die Spannung e₁ zu diesem Zeitpunkt durch den Hal teschaltkreis 76 zum Zeitpunkt t₃, wenn das AUS-Signal aus dem Impulsgenerator 92 abfällt, gehalten.

Das Halteausgangssignal e_u des Halteschaltkreises 76 wird in folgedessen aufgrund des Abschaltens auf den niedrigsten Pegel eingestellt, so wie es in der Fig. 25F gezeigt ist.

Danach erzeugt der Differenz- oder Differentialverstärker 200 das Spannungssignal e_d gemäß (e₁-e_u), so wie es in der Fig. 25G gezeigt ist. Das Signal e_d wird durch den Komparator 202 mit dem Referenzwert e_d0 verglichen. Wenn

e_d≧e_d0,

ist, erzeugt der Komparator 202 so wie in der Fig. 25H ge zeigt ein "H"-Pegel-Ausgangssignal, das den normalen Zustand anzeigt.

Der Zeitzählbetrieb des Zeitzählabschnittes 204 wird in Ab hängigkeit von der Vorderflanke nach "H" des Ausgangssignals des Komparators 202 gestoppt. Der in Fig. 25I gezeigte Zeit meßwert e_T wird durch den Komparator 206 mit dem Signal e_T0 der Referenzzeit verglichen. Wenn e_T<e_T0 ist, wird das in Fig. 25J gezeigte Ausgangssignal P₆ auf "H" gesetzt, wobei angezeigt wird, daß der bewegliche Eisenkern korrekt adsor biert oder angelegt worden ist.

Wenn e_T≦e_T0 ist, so wie es in einem Zeitintervall zwischen t₁₁ bis t₁₄ in den Fig. 25A bis 25J gezeigt ist, wird das in Fig. 25J gezeigte Ausgangssignal P₆ in dem "L"-Pegel ge halten, wobei ein abnormer Zustand angezeigt wird, in welchem der bewegliche Eisenkern nicht adsorbiert oder angelegt ist oder haftet.

Wenn der Prüfbefehl zum Zeitpunkt t₄ der Impulsbreite TM₂ an steigt, werden der Haltewert e_u des Halteschaltkreises 76 und der Meßwert e_T des Zeitzählabschnitts 204 rückgesetzt, so daß das "H"-Pegel-Ausgangssignal P₆ des Komparators 206 auf "L" rückgesetzt wird.

Die obigen Prüfoperationen werden durch den Impulsgenerator 92 während des Betriebs oder der Betätigung des Elektromagneten in einer Erzeugungsperiode des Prüfbefehlimpulses wiederholt.

Fig. 26 ist ein Blockschaltbild, welches das fünfzehnte Aus führungsbeispiel der Erfindung zeigt. Das fünfzehnte Ausfüh rungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet, daß der Betriebszu stand nach dem Abschalten des Elektromagneten geprüft wird.

In der Fig. 26 ist der Stromdetektorwiderstand 44 seriell mit der Spule 32 des Elektromagneten verbunden. Die Diode 64 ist ferner paral lel zum Serienschaltkreis geschaltet. Ein Strom kann dem Se rienschaltkreis aus der Spule 32 und dem Widerstand 44 aus der Gleichspannungsenergiequelle 46 durch dem durch den Schalter steuerabschnitt 66 gesteuerten Schalter 68 zugeführt werden. Bei der Stromzufuhr ist die Diode 64 nichtleitend, da sie in Sperrichtung vorgespannt ist. Wenn jedoch der Schalter 68 aus geschaltet ist, fließt der Strom aufgrund der in der Spule 32 induzierten Spannung durch die Diode 64.

Der von außen zugeführte EIN-Befehl wird durch einen Inverter 300 invertiert. Wenn der EIN-Befehl gestoppt wird, wird der Zeitgeber 70 operativ gemacht und ein Ausgangssignal nach dem Verstreichen der Setzzeit TM₁ erzeugt. Der einen Prüfbefehl P₄ annehmende Torschaltkreis 72 und der Impulsgenerator 74 zum Erzeugen des EIN-Signals P₁ durch dem durch den Torschaltkreis 72 hindurchgegangenen Prüfbefehl P₄ sind nach dem Zeitgeber 70 vorgesehen.

Die Anschlußspannung e des Widerstandes 44 wird durch den Ver stärker 50 entsprechend der Größe des in der Spule 32 fließen den Erregungsstromes verstärkt und als ein Ausgangssignal e₁ an den Halteschaltkreis 76 gegeben.

Der Halteschaltkreis 76 hält die Ausgangsspannung e₁ in Ab hängigkeit von der nacheilenden Flanke oder Hinterflanke des EIN-Signals P₁. Ein Unterscheidungsabschnitt 304 ist nach dem Halteschaltkreis 76 vorgesehen. Der Unterscheidungsabschnitt 304 vergleicht das Halteausgangssignal e_u mit dem Referenzwert e_s und erzeugt ein Unterscheidungssignal P₃. Das Unterschei dungssignal P₃ wird durch den Inverter 306 invertiert und da nach einem UND-Schaltkreis 308 zugeführt. Der UND-Schaltkreis 308 berechnet das UND des invertierten Signals des Unterschei dungssignals P₃, den Prüfbefehl P₄ und ein Ausgangssignal P₂ eines Inverters 302 und erzeugt ein Abnormitätsdetektionssig nal.

Der Betrieb des fünfzehnten Ausführungsbeispiels nach Fig. 26 wird nun unter Bezugnahme auf die Zeitdiagramme der Fig. 27A bis 27J beschrieben.

Wenn zuerst der EIN-Befehl zum Erregen des Elektromagneten zum Zeit punkt t₁ auf "L" gesetzt wird, so wie es in der Fig. 27A ge zeigt ist, schaltet der Schaltersteuerabschnitt 66 den Schalter 68 ab. Die Stromzufuhr zur Spule 32 aus der Gleich spannungsquelle 46 wird abgeschaltet. Der Strom fließt durch die in der Spule 32 induzierte Spannung für eine kurze Zeit kontinuierlich in der Spule 32 und den Widerstand 44 durch die Diode 64. Danach ist der Elektromotor vollständig abgeschaltet. Die einem in der Spule 32 fließenden Strom ent sprechende Spannung e wird über dem Widerstand 44 erzeugt. Die durch den Verstärker 50 verstärkte Ausgangsspannung e₁ ändert sich so, wie in der Fig. 27B gezeigt.

Wenn andererseits der EIN-Befehl auf "L" gesetzt wird, wird ein Ausgangssignal des Inverters 300 auf "H" gesetzt und der Zeitgeber 70 wird aktiviert. Nach dem Verstreichen der eingestellten Zeitgeberzeit TM₁ wird das Ausgangssignal des Zeitgebers 70 auf "H" gesetzt, so wie es in der Fig. 27C ge zeigt ist. Die Zeitgebereinstellzeit TM₁ wird auf eine Zeit eingestellt, die etwas länger als die Zeit ist, die erforder lich ist, bis die Spannung e₁ gleich Null ist.

Wenn das Ausgangssignal des Zeitgebers 70 erhalten wird, öffnet der Torschaltkreis 72 das Tor und nimmt den Prüfbefehl P₄ der in Fig. 27D gezeigten vorbestimmten Zeitdauer oder -breite TM₁ an und erzeugt ihn. Der Impulsgenerator 74 wird am vorderen oder führenden Zeitpunkt t₁ des Prüfbefehls P₄ ope rativ gemacht und erzeugt das EIN-Signal P₁ der Impulsbreite TM₃, so wie es in der Fig. 27E gezeigt ist.

Der Schaltersteuerabschnitt 66 schaltet den Schalter 68 nur für eine Zeitperiode ein, wenn das EIN-Signal P₁ auf dem "H"- Pegel ist, wobei der Elektromagnet durch Zufuhr des Stromes zur Spule 32 aus der Gleichstromenergiequelle 46 zeitweilig erregt wird.

Deshalb wird die Impulsbreite TM₃ des EIN-Signals P₁ auf eine kurze Zeitdauer oder -breite eingestellt, derart, daß sich der bewegliche Eisenkern nicht oder kaum bewegt, auch wenn der Elektromagnet durch Zufuhr des Stroms zur Spule 32 erregt ist.

Zu diesem Zeitpunkt wird der Wert des durch die Spule 32 fließenden Stroms durch die über dem Widerstand 44 erzeugte Spannung e detektiert. Die Spannung e wird durch den Verstär ker 50 verstärkt und dem Halteschaltkreis 76 zugeführt. Der Halteschaltkreis 76 wird beim voreilenden oder vorderen Zeit punkt t₂ des Prüfbefehls P₄ eingestellt, wobei das Holen der Daten gestartet wird.

Ein Ausgangssignal des Inverters 302 wird, wie in Fig. 27F gezeigt, an einem nacheilenden oder hinteren Zeitpunkt t₃ des EIN-Signals P₂ auf "H" eingestellt. Der Halteschaltkreis 76 hält die Spannung e₁ zu diesem Zeitpunkt. Infolgedessen ist das Halteausgangssignal e_u des Halteschaltkreises 76 so wie in der Fig. 27G gezeigt.

Der Haltewert e_u korrespondiert zu der Änderungsgröße beim Voreilen der Antwortkurve des durch die Erregung der Pe riode TM₃ in der Spule 32 fließenden Stroms. Wie später er klärt wird, ist die Änderungsgröße groß, wenn die Induktivität L der Spule 32 klein ist. Da sich die Induktivität L in Über einstimmung mit der Position des beweglichen Eisenkerns än dert, zeigt der Haltewert e_u die Positionsinformation des be weglichen Eisenkerns an.

Demgemäß wird der Haltewert durch den Unterscheidungsabschnitt 304 mit dem Referenzwert e_s verglichen, wobei die Position des beweglichen Eisenkerns des Elektromagneten entschieden oder festge stellt wird. Wenn e_u<e_s ist, wird das Unterscheidungsaus gangssignal P₃, so wie in der Fig. 27H gezeigt, auf "H" ge setzt, wobei angezeigt wird, daß der bewegliche Eisenkern kor rekt in die Anfangsposition zurückgekehrt ist. Wenn e_u≦e_s ist, wird das Unterscheidungsausgangssignal P₃ auf "L" ge setzt, wobei ein abnormer Zustand angezeigt wird, in welchem der bewegliche Eisenkern nicht in die Anfangsposition zurück gekehrt ist, sondern in der Betriebsposition bleibt.

Bei dem Ausführungsbeispiel wird ferner das UND-Signal eines durch Invertierung des Unterscheidungsausgangssignals P₃ durch den Inverter 306 erhaltenes und in der Fig. 27I gezeigtes Aus gangssignal P₃₀, der Prüfbefehl P₄ und das Ausgangssignal P₂ des Inverters 302 durch den UND-Schaltkreis 308 berechnet, wo bei ein in Fig. 27J gezeigtes Abnormitätsdetektionssignal er zeugt wird.

Wie auf der normalen Seite in einem Zeitintervall zwischen t₁ und t₄ gezeigt, wird infolgedessen das Abnormitätsdetektions signal in Fig. 27J nicht erzeugt (L-Pegel), wenn der bewegli che Eisenkern korrekt in die Anfangsposition zurückgekehrt ist. Andererseits wird, wie in einem Zeitintervall zwischen t₁₁ und t₁₄ gezeigt, in einem abnormen Zustand, in welchem der bewegliche Eisenkern nicht korrekt zurückgekehrt ist, sondern in der Betriebsposition bleibt, das impulsförmige Abnormi tätsdetektionssignal (H-Pegel) erzeugt.

Wenn danach der Prüfbefehl zum Zeitpunkt t₄ oder t₁₄ abge schaltet wird, wird der Halteschaltkreis 76 zurückgesetzt und das Halteausgangssignal e_u auf null gesetzt. Im Fall des Zeit punktes t₁₄ wird das Abnormitätsdetektionssignal nicht eben falls erzeugt und das Gerät wartet auf die Eingabe des näch sten Prüfbefehls.

Wenn der Prüfbefehl danach wieder zugeführt wird, wird der Elektromagnet, wie oben erwähnt, wieder für eine kurze Zeit erregt und die Position des beweglichen Eisenkerns wird geprüft.

Wie oben erwähnt, kann die Position des beweglichen Eisen kerns, wenn der Elektromagnet aus ist, zu jedem beliebigen Zeit punkt und beliebig oft geprüft werden.

Bei dem obigen Ausführungsbeispiel wird bei Nichtzufuhr des EIN-Befehls der Zeitgeber 70 bald operativ gemacht und der Torschaltkreis 72 wird nach dem Verstreichen der Einstellzeit TM₁ geöffnet. Es ist jedoch auch möglich, in einer solchen Wei se zu konstruieren, daß nach dem Stoppen der Eingabe des EIN- Befehls die Detektionsspannung e₁ des Wertes des in der Spule 32 fließenden Stromes überwacht wird, und wenn die Spannung e₁ auf einen voreingestellten Wert (er kann auch auf den Null-Pe gel eingestellt sein) abfällt, wird der Zeitgeber 70 operativ gemacht.

Wenn die Induktivität L der Spule 32 groß ist oder derglei chen, ist es eher sicher oder gewiß, den Zeitgeber 70 durch Überwachung des tatsächlichen Stromes operativ zu machen, als in dem Fall des Einstellens der Zeit TM₁ von dem Zeitpunkt des Abschaltens der Stromzufuhr. In einem solchen Fall kann die Zeitgebereinstellzeit TM₁ auch auf null gesetzt werden.

Andererseits wird, wie in den Fig. 48 und 49 beschrieben, der bewegliche Eisenkern 34, wenn der Elektromagnet 30 erregt wird, an den fixierten Eisenkern (Polfläche) angezogen und bewegt sich während des Drückens der Spule 14 oder dergleichen gegen die durch Addition der hydraulischen Kraft zur Federkraft der Feder 22 erhaltene Kraft und wird an den fixierten Eisenkern angelagert. Wenn jedoch der Elektromagnet durch Zufuhr des Stroms zur Spule 32 für nur eine sehr kurze Zeit erregt wird, bewegt sich der bewegliche Eisenkern nicht, solange die Kraft des Elektromagneten innerhalb eines Bereiches liegt, der nicht die Federkraft bis zum Start der Öffnung des Ventils überschreitet. Selbst wenn sich der bewegliche Eisenkern momentan fein in Richtung zur Betriebsposition bewegt hat, wenn ein solcher Bewegungsbetrag innerhalb eines Bereiches derart ist, daß es kein Problem des Systems als Ganzes gibt. Es ist deshalb notwendig, die Impuls breite TM₃ des EIN-Signals zum zeitweiligen Erregen des Elektromagneten unter Berücksichtigung des obigen Punktes einzustellen.

Die Fig. 28A und 28B sind Kurvendiagramme, welche eine Differenz durch die Position des beweglichen Eisenkerns der Reaktions- bzw. Antwortkurve des in der Spule 32 auf grund der Erregung des Elektromagneten für die Impulsbreite TM₃ fließenden Stromes, d. h. der durch den Widerstand 44 detek tierten Stromreaktions- bzw. Stromantwortkurve zeigt.

Wie in der Fig. 4 gezeigt, ändert sich die Induktivität L der Spule 32 derart, daß sie am kleinsten ist, wenn sich der be wegliche Eisenkern in der Anfangsposition (Position, die von dem fixierten Eisenkern am weitesten entfernt ist) befindet, und daß sie am größten ist, wenn sich der bewegliche Eisenkern in der Betriebsposition (Position, die am dichtesten an dem fixierten Eisenkern haftet) befindet.

Die Änderungsgröße (Führungsgröße oder voreilende Größe) der Spannungskurve bei der Erregung differiert aufgrund der Induktivität L. Die Induktivität L ist klein, wenn sich der bewegliche Eisenkern in der Anfangsposition befindet, so daß der Spulenstrom stark ansteigt, so wie es in der Fig. 28A ge zeigt ist. Wenn sich andererseits der bewegliche Eisenkern in der Betriebsposition befindet, ist die Induktivität groß, so daß die Anstiegsgröße klein ist, so wie es in der Fig. 28B gezeigt ist.

Deshalb kann durch Detektion der zu der Änderungsgröße der Stromkurve korrespondierenden Spannung e_u und durch Ver gleichen mit dem Referenzwert e_s die Position des beweglichen Eisenkerns festgestellt oder entschieden werden.

Obwohl das fünfzehnte Ausführungsbeispiel nach Fig. 26 in be zug auf das Beispiel beschrieben worden ist, in welchem zwei Positionen der Anfangsposition und Betriebsposition unterschieden werden, können, wenn die Änderungsgröße e_u mit mehreren Refe renzwerten unterschiedlichen Pegels verglichen wird, die Positionen mehrerer Stufen des beweglichen Eisenkerns ebenfalls detektiert werden. Eine Auflösung der Positionsde tektion steigt an, eine Genauigkeit wird verbessert und ein Grad von Abnormität oder Normalität kann detektiert werden.

Wenn die Änderungsgröße e_u in stufenloser Weise detektiert wird, kann die Position des beweglichen Eisenkerns auch kon tinuierlich gemessen werden.

Fig. 29 ist ein Blockschaltbild, welches das sechzehnte Aus führungsbeispiel der Erfindung zeigt.

Das sechzehnte Ausführungsbeispiel ist dadurch gekennzeich net, daß Halteschaltkreise 310 und 312 und ein Korrektur schaltkreis 314 zum Korrigieren des Referenzwertes e_s dem in Fig. 26 gezeigten fünfzehnten Ausführungsbeispiel hinzuge fügt sind.

Diese Schaltkreise sind vorgesehen, um einen korrekten Detek tionspunkt durch Korrektur des Referenzwertes e_s in Korres pondenz zu einer Änderung des Stromwertes aufgrund einer Tem peraturerhöhung der Spule oder einer Schwankung der Versorgungs spannung zu erhalten.

Der Halteschaltkreis 310 wird in Abhängigkeit von der Vorder flanke des EIN-Befehls eingestellt und startet das Holen einer Zufuhrspannung E₀ von der Gleichspannungsenergiequelle 46 als Eingangsdaten. Wenn der EIN-Befehl auf "L" gesetzt ist, hält der Halteschaltkreis 310 die Zufuhrspannung E₀ in Abhän gigkeit von der Vorderflanke eines Ausgangssignals des Inver ters 300 und führt dem Korrekturschaltkreis 314 zu.

Andererseits wird der Halteschaltkreis 312 auch in Abhängig keit von der Vorderflanke des EIN-Befehls eingestellt und be ginnt die Detektionsspannung e₁ von dem Verstärker als Ein gangsdaten zu holen. Wenn der EIN-Befehl auf "L" gesetzt ist, hält der Halteschaltkreis 312 die Detektionsspannung e₁ als e_u0 in Abhängigkeit von bzw. als Antwort auf die Führungs flanke des Ausgangssignals des Inverters 300 und führt den Korrekturschaltkreis 314 zu. Das Halteausgangssignal e_u0 wird auf eine Spannung entsprechend dem Wert des in der Spule 44 fließenden Stromes im stationären Zustand beim Betrieb des Elektromagneten gesetzt oder eingestellt.

Der Korrekturschaltkreis 314 korrigiert den Referenzwert e_s, der in Übereinstimmung mit den Werten der in den Halteschalt kreisen gehaltenen Spannungen E₀ und e_u0 erhalten worden ist und erzeugt einen Korrekturreferenzwert e_s0 für den Unter scheidungsabschnitt 304.

Eine Antwort- , Reaktions- bzw. Ansprechcharakteristik des in der Spule 44 fließenden Stroms bei eingeschaltetem Schalter 68 wird durch die folgende Gleichung

i = (E₀/R) (1-e^-(R/L)t)

ausgedrückt, wobei R der zusammengesetzte Widerstandswert des inneren Widerstandswertes der Spule 32 und des Widerstandswer tes des Widerstandes 44 und L die Induktivität der Spule 32 ist.

Infolgedessen ist durch Halten der Energiespannung E₀ unmit telbar vor Abschalten der Stromzufuhr zur Spule und der zum stationären Strom I zu diesem Zeitpunkt korrespondierenden Spannung e_u0 der Wert von R bereits aus R = E₀/I bekannt gewesen. Der Referenzwert e_s wird in Übereinstimmung mit Schwankungen von ihnen korrigiert und die Präzision oder Ge nauigkeit der Unterscheidung des beweglichen Eisenkerns durch den Unterscheidungsabschnitt 304 kann erhöht werden.

Obwohl das obige Ausführungsbeispiel in bezug auf den Fall be schrieben worden ist, bei welchem der Elektromagnet in einem voll ständig energielosen Zustand des Elektromagneten momentan erregt wird und die Position des beweglichen Eisenkerns geprüft wird, ist es offensichtlich auch möglich, den Elektromagneten zu erregen, indem die Stromzufuhr von einem unvollständig energielosen Zustand, beispielsweise von einem Zustand, in welchem der Strom zu etwa 50% in der Spule 32 fließt, auf 100% erhöht wird. In einem solchen Fall kann die Position des be weglichen Eisenkerns von einer sich von 50% auf 100% ändernden Änderungsgröße der momentan erregten Strom kurve gemessen werden. In dem obigen Fall wird der Elektromagnet für eine kurze Zeitdauer erregt, so daß sich der bewegliche Eisenkern nicht oder kaum bewegt.

Fig. 30 ist ein Blockschaltbild, welches das siebzehnte Aus führungsbeispiel der Erfindung, das den Mikrocomputer 90 be nutzt, zeigt. Fig. 31 zeigt ein Flußdiagramm für Prozesse durch den Mikrocomputer 90.

Der Mikrocomputer 90 empfängt den EIN-Befehl und den Prüfbe fehl und steuert den Schalter 68 ein und aus. Die Ausgangs spannung e₁ des Verstärkers 50 wird durch einen in den Mikro computer 90 vorgesehenen A/D-Wandlerabschnitt in den digitalen Wert umgewandelt und unterschieden. Wenn der Mikrocomputer 90 eine Abnormität des Betriebs des Elektromagneten detektiert, erzeugt er ein Abnormitätsdetektionssignal.

Beim siebzehnten Ausführungsbeispiel sind zum Ausführen der gleichen Korrektur des Referenzwertes, wie bei dem in Fig. 26 gezeigten Spannungsteiler, Widerstände 348 und 350 durch einen Hauptschalter 316 parallel zur Energiequelle 46 geschaltet. Eine Spannung e₀ am Spannungsteilerpunkt wird dem Mikrocompu ter 90 zugeführt.

Der Hauptschalter 316 ist ein manueller Schalter, der immer auf "EIN" eingestellt ist, während der Elektromagnet benutzt wird.

Die vom Mikrocomputer 90 ausgeführten Prozesse werden nun unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm nach Fig. 31 beschrie ben. Es sei nun angenommen, daß der Referenzwert e_s nicht kor rigiert ist.

Wenn die Verarbeitungsroutine gestartet wird, wird zuerst beim Schritt S1 eine Prüfung gemacht, um zu sehen, ob der EIN-Be fehl zugeführt worden ist oder nicht. Wenn JA, wird beim Schritt S12 eine Prüfung gemacht, um zu sehen, ob der Schalter 68 auf EIN eingestellt ist oder nicht. Wenn der Schalter 68 beim Schritt S12 auf EIN ist, kehrt die Verarbeitungsroutine zum Schritt S1 zurück. Wenn jedoch der Schalter 68 auf AUS ist, wird der Schalter 68 beim Schritt S13 eingeschaltet und die Verarbeitungsroutine kehrt zum ersten Schritt S1 zurück.

Wenn die Zufuhr des EIN-Befehls zum Abschalten des Elektro magneten ausgeschaltet wird, wird beim Schritt S3 eine Prüfung gemacht, um zu sehen, ob eine beispielsweise 100 ms betragen de Einstellzeit, die gleich oder länger als die für die Rück kehr des beweglichen Eisenkerns nach dem Abschalten der Ener giequelle nach dem Ausschalten des Schalters 68 erforderliche Zeit ist, verstrichen ist oder nicht. Wenn JA, folgt der Schritt S4 und das Gerät wartet auf die Eingabe des Prüfbe fehls.

Wenn beim Schritt S14 vor der Zufuhr des Prüfbefehls beim Schritt S4 das Vorhandensein des EIN-Befehls entschieden wird, schreitet die Verarbeitungsroutine zum Schritt S13 vor und der Schalter 68 wird eingeschaltet und der Strom zur Spule 32 zu geführt.

Wenn der Prüfbefehl beim Schritt S4 zugeführt worden ist, wird beim Schritt S5 ein EIN-Impuls einer vorbestimmten kurzen Im pulsbreite erzeugt, wobei der Schalter 68 zeitweilig einge schaltet wird.

Wenn der EIN-Impuls beim Schritt S6 nacheilt, folgt der Schritt S7 und der A/D-Wandlerwert der Ausgangsspannung e₁ aus dem Verstärker 50 wird als ein Haltewert e_u gehalten. Der Hal tewert e_u wird beim Schritt S8 mit dem Referenzwert e_s vergli chen.

Wenn e_u<e_s als ein Resultat des Vergleichs beim Schritt S8 ist, wird festgestellt, daß der bewegliche Eisenkern korrekt zurückgekehrt ist, so daß kein Signal erzeugt wird. Wenn e_u≦e_s ist, wird entschieden, daß der bewegliche Eisenkern nicht zurückgekehrt ist, so daß beim Schritt S9 ein Abnormi tätsdetektionssignal erzeugt wird.

Beim Schritt S10 wird eine Prüfung gemacht, um zu sehen, ob der Prüfbefehl zugeführt worden ist oder nicht. Wenn NEIN, wird beim Schritt S11 der Haltewert e_u rückgesetzt und die Verarbeitungsroutine kehrt zum Schritt S14 zurück und das Vorhandensein oder Fehlen des EIN-Befehls wird wieder ge prüft. Wenn es keinen EIN-Befehl gibt, wartet das Gerät auf die Eingabe des Prüfbefehls beim Schritt S4. Wenn der EIN- Befehl zugeführt worden ist, wird der Schalter 68 beim Schritt S13 eingeschaltet und die Verarbeitungsroutine kehrt zum er sten Schritt S1 zurück.

Der Fall der Korrektur des Referenzwertes e_s wird nun be schrieben.

Der Mikrocomputer 90 holt die Teilerspannung e₀ durch die Wi derstände 348 und 350 als Information der Versorgungsspan nung E₀ und führt den Strom eines niedrigen Ausgangspegels, so daß sich der bewegliche Eisenkern selbst bei einem Abschalten des Elektromagneten nicht oder kaum bewegt, der Spule 32 zu. Der Mikrocomputer 90 berechnet durch die mittlere zugeführte Spannung und einen mittleren Detektionsstrom zu dieser Zeit einen Spulenwiderstand, wobei der Referenzwert e_s in Überein stimmung mit dem Spulenwiderstand korrigiert wird.

Beispielsweise wird der Schalter 68 durch ein impulsbreiten- moduliertes Signal oder PWM-Signal ein- und ausgesteuert, des sen Frequenz ziemlich höher als die Frequenz des EIN-Signals beim Prüfen ist und dessen EIN-Tastverhältnis auf etwa 1% fixiert ist. Wenn der Schalter 68 ausgeschaltet wird, ändert sich der Wert des in dem AUS-Zustand des Schalters 68 flie ßenden Stromes aufgrund des Spulenwiderstandes so lange, wie die Versorgungsspannung konstant ist. Die Detektionsspannung e₁ ändert sich. Folglich kann eine Schwankung des Spulenwider standswertes detektiert werden.

Eine Temperaturmeßeinrichtung oder dergleichen kann ebenfalls benutzt werden. Ein mit digitalen Elementen verdrahteter Logikschaltkreis kann ebenfalls anstelle des Mikrocomputers 90 bei dem siebzehnten Ausführungsbeispiel verwendet werden.

Fig. 32 ist ein Blockschaltbild, welches das achzehnte Aus führungsbeispiel der Erfindung zeigt und Teile und Komponenten, die gleich solchen im fünfzehnten Ausführungsbeispiel nach Fig. 26 sind, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen und ihre Beschreibung ist hier fortgelassen.

Beim achtzehnten Ausführungsbeispiel wird nach dem Abschalten des Elektromagneten die Position des beweglichen Eisenkerns automa tisch periodisch mit einer vorbestimmten Zeitdauer oder -pe riode geprüft. Das Ergebnis wird als Analogwert erzeugt.

Das achtzehnte Ausführungsbeispiel nach Fig. 32 unterschei det sich von dem fünfzehnten Ausführungsbeispiel nach Fig. 26 nur in bezug auf die Punkte, daß der Impulsgenerator 92 zum Erzeugen eines Prüfbefehlimpulses anstelle des Torschaltkrei ses 70 vorgesehen ist und die Eingabe des Prüfbefehls von außen unnötig gemacht ist, und daß ein Positionsberechnungsab schnitt 318 für den beweglichen Eisenkern anstelle des Unter scheidungsabschnitts 304 vorgesehen ist und die Positionsin formation für den beweglichen Eisenkern als ein Analogsignal erzeugt wird.

Gemäß dem achtzehnten Ausführungsbeispiel schaltet, wenn der EIN-Befehl nicht zugeführt wird, der Schaltersteuerabschnitt 66 den Schalter 68 aus und die Stromzufuhr zur Spule 32 des Elektromagneten von der Energiequelle 46 ab und macht den Zeitgeber 70 durch ein Ausgangssignal des Inverters 300 operativ.

Der Zeitgeber 70 macht den Impulsgenerator 92 nach dem Ver streichen der Einstellzeit TM₁ operativ. Der Impulsgenerator 92 erzeugt einen Prüfbefehlimpuls P₄ mit einer Impulsbreite TM₂ und einer Periode TM₂₀, so wie es in der Fig. 27D gezeigt ist.

Als Antwort oder Reaktion auf die Vorderflanke des Prüfbefehl impulses P₄ wird der Halteschaltkreis 76 eingestellt und das Datenholen gestartet und der Impulsgenerator 74 wird ebenfalls operativ gemacht.

Der Impulsgenerator 74 erzeugt das EIN-Signal P₁ mit einer Im pulsbreite TM₃ und einer Periode TM₂₀. Der Schaltersteuerab schnitt 66 schaltet den Schalter 68 nur für eine Zeitperiode TM₃ ein, wobei der Elektromagnet zeitweilig erregt wird.

Der Halteschaltkreis 76 hält die Detektionsspannung e₁ unmit telbar bevor der Schalter 68 ausgeschaltet wird. Der Haltewert e_u wird dem Positionsberechnungsabschnitt 118 des beweglichen Eisenkerns zugeführt, durch welchen die Positionsinformation e_a des beweglichen Eisenkerns berechnet und erzeugt wird.

Wenn der Prüfbefehlimpuls P₄ aus dem Impulsgenerator 92 nach geht oder nacheilt, wird der Halteschaltkreis 76 rückgesetzt und der Prüfprozeß eines Zeitpunktes ist beendet. Da jedoch der Impulsgenerator 92 periodisch Prüfbefehlimpulse P₄ mit einer Periode TM₂₀ erzeugt, wird der nächste Prüfprozeß unmit telbar wieder ausgeführt und die Positionsinformation e_a des beweglichen Eisenkerns wird periodisch erzeugt.

Fig. 33 ist ein Blockschaltbild, welches das neunzehnte Aus führungsbeispiel der Erfindung zeigt und Teile und Komponen ten, die mit solchen der Ausführungsbeispiele nach Fig. 26 und 32 gleich sind, sind mit den gleichen Bezugszeichen ver sehen und ihre Beschreibung ist hier fortgelassen.

Gemäß dem neunzehnten Ausführungsbeispiel sind ein Haupt schalter 320 zum Ein- und Ausschalten des Elektromagneten und ein Abschaltschalter 322 (normalerweise geschlossener Schalter) zum Prüfen separat parallel geschaltet, wobei das Gerät in dem herkömmlichen einfachen Steuersystem genutzt werden kann, das eine Zeitablaufsteuerung oder dergleichen nicht be nutzt.

Das neunzehnte Ausführungsbeispiel nach Fig. 33 unterschei det sich von dem achtzehnten Ausführungsbeispiel nach Fig. 32 in bezug auf die Punkte, daß der Hauptschalter 320 und der Schalter zum Abschalten bzw. Abschaltschalter 322 vor gesehen sind und der Schaltersteuerabschnitt 66 unnötig ge macht ist, und daß die der Spule 32 zugeführte Versorgungs spannung durch einen Inverter 324 übertragen und ein Ausgangs signal des Inverters 324 als ein Startsignal für den Zeitgeber benutzt wird, und ferner, daß der Unterscheidungsabschnitt 304, Inverter 306 und UND-Schaltkreis 308 in einer dem fünf zehnten Ausführungsbeispiel ähnlichen Weise anstelle des Po sitionsberechnungsabschnitts 318 für den beweglichen Eisen kern vorgesehen sind.

Gemäß dem neunzehnten Ausführungsbeispiel besteht keine Not wendigkeit, den EIN-Befehl und Prüfbefehl von außen zuzufüh ren. Wenn der Hauptschalter 320 eingeschaltet wird, wird der Strom der Spule 32 zugeführt, wobei der Elektromagnet operativ ge macht wird. Wenn der Hauptschalter 320 ausgeschaltet wird, wird der Zeitgeber 70 aktiviert und der Abschaltschal ter 322 wird periodisch nur für eine Zeitperiode TM₃ mit einer vorbestimmten Periode TM₂₀ nach dem Verstreichen einer vorbe stimmten Zeit TM₁ eingeschaltet, wobei der Strom momentan der Spule 32 zugeführt wird.

Eine Änderungsgröße der Stromkurve bei momentaner Zufuhr des Stromes zur Spule 32 wird durch den Halteschaltkreis 76 gehalten und detektiert. Der Unterscheidungsabschnitt 304 ent scheidet die Position des beweglichen Eisenkerns. Zu diesem Zeitpunkt erzeugt der UND-Schaltkreis 308 ein Abnormitätsde tektionssignal, wenn die Position des beweglichen Eisenkerns abnorm ist.

Fig. 34 ist ein Blockschaltbild, welches das zwanzigste Aus führungsbeispiel der Erfindung zeigt, und Teile und Komponen ten, die gleich solchen des fünfzehnten Ausführungsbeispiels in Fig. 26 sind, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen und ihre Beschreibung ist hier fortgelassen.

Das zwanzigste Ausführungsbeispiel nach Fig. 34 unterscheidet sich von dem fünfzehnten Ausführungsbeispiel nach Fig. 26 in bezug auf die Punkte, daß ein Impulsgenerator 326 zum Erzeugen eines Detektionsimpulses einer Impulsbreite TM₄, ein Inverter 328 zum Invertieren eines Ausgangssignals des Impulsgenerators 326, ein Halteschaltkreis 330 zum Halten einer Detektions spannung e₁ durch ein Ausgangssignal des Inverters 328 und ein Differenz- oder Differentialverstärker 332 zum Berechnen einer Differenz zwischen den Haltewerten der zwei Halteschaltkreise 76 und 330 vorgesehen sind.

Das zwanzigste Ausführungsbeispiel bezieht sich auf ein Bei spiel, bei welchem die Position des beweglichen Eisenkerns durch Verwendung einer nacheilenden oder hinteren Kurve des Spulenstroms unmittelbar nach Erregung des Elektromagneten für eine kurze Zeit geprüft wird.

Die Prüfoperation des zwanzigsten Ausführungsbeispiels nach Fig. 34 wird nun unter Bezugnahme auf die Zeitdiagramme der Fig. 35A bis 35E beschrieben.

Nachdem der Schaltersteuerabschnitt 66 den Schalter 68 nach dem Stoppen der Eingabe des EIN-Befehls von außen abgeschaltet hat, erzeugt bei Zufuhr des Prüfbefehls nach dem Verstreichen der Einstellzeit TM₁ des Zeitgebers 70 der Impulsgenerator 74 ein EIN-Signal der Impulsbreite TM₃ zum Zeitpunkt t₁. Der Schaltersteuerabschnitt 66 schaltet den Schalter 68 nur für eine Zeitperiode der Erzeugung des EIN-Signals ein, wobei der Elektromagnet zeitweilig erregt wird.

Zu diesem Zeitpunkt ist die zur Kurve des in der Spule 32 fließenden Stromes korrespondierende Ausgangsspannung e₁ des Verstärkers 50 so, wie es in Fig. 35A gezeigt ist.

Wenn das EIN-Signal zum Zeitpunkt t₂ ansteigt, hält der Halte schaltkreis 76 die Spitzenspannung e_u der Spannung e₁, so wie es in der Fig. 35B gezeigt ist.

Der Impulsgenerator 326 erzeugt vom Zeitpunkt t₂ an einen De tektionsimpuls einer Impulsbreite TM₄. Der Halteschaltkreis 330 hält die abnehmende Spannung e₁, so wie in der Fig. 35C gezeigt, an einem nacheilenden oder hinteren Zeitpunkt t₄ und der Haltewert wird auf e_d gesetzt.

Der Differentialverstärker 332 erzeugt ein Signal e_c, das in Fig. 35D gezeigt ist und den Pegel aufweist, der zu einer Differenz zwischen den Haltespannungen e_u und e_d der Halte schaltkreise 76 und 330 korrespondiert. Der Unterscheidungs abschnitt 304 vergleicht das Signal e_c mit dem Referenzwert e_s. Wenn e_c<e_s ist, erfolgt der Unterscheidungsabschnitt 304 ein "H"-Pegelsignal bei einer zeitlichen Festlegung des Zeit punkts t₃, so wie es in der Fig. 35E gezeigt ist. Das "H"- Pegelsignal ist ein OK-Signal, das anzeigt, daß der bewegli che Eisenkern korrekt in die Anfangsposition zurückgekehrt ist.

Wenn der bewegliche Eisenkern des Elektromagneten in der Betriebs position verbleibt oder auf dem Weg der Rückkehrbewegung gestoppt wird, fällt die Haltespannung e_d nicht stark ab und das Signal e_c nimmt ab. Infolgedessen wird eine Relation e_c<e_s nicht erhalten, jedoch wird das Ausgangssignal des Un terscheidungsabschnitts 304 auf den "L"-Pegel gesetzt. Ein solches "L"-Pegelsignal ist ein Abnormitätsdetektionssignal, welches anzeigt, daß der bewegliche Eisenkern nicht korrekt zurückgekehrt ist.

Das zwanzigste Ausführungsbeispiel ist geeignet für den Fall, bei welchem eine Schwankung des Spulenwiderstandswertes, der Versorgungsspannung oder dergleichen klein ist. In diesem Fall kann ebenfalls durch Korrektur des Referenzwertes e_s in einer dem sechzehnten Ausführungsbeispiel nach Fig. 29 ähn lichen Weise die Genauigkeit erhöht werden.

Fig. 36 ist ein Blockschaltbild, welches das einundzwanzigste Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, und Teile und Kompo nenten, die mit solchen des zwanzigsten Ausführungsbeispiels nach Fig. 34 gleich sind, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen und ihre Beschreibung ist hier fortgelassen.

Beim einundzwanzigsten Ausführungsbeispiel wird der Prüfbefehl durch einen normalerweise geschlossenen Schalter 336 übertra gen und als EIN-Signal benutzt. Nachdem der Elektromagnet einge schaltet wurde, so wie es in der Fig. 37A gezeigt ist, wird, wenn die Ausgangsspannung e₁ des Verstärkers 50 auf den Refe renzwert e_s1 angestiegen ist, so wie es in der Fig. 37B ge zeigt ist, der normalerweise geschlossene Schalter 336 durch ein Ausgangssignal eines Komparators 334 ausgeschaltet, wobei der Elektromagnet abgeschaltet wird und der Halteschaltkreis 76 die Eingangsspannung e₁ beim Abschalten des Elektromagneten als eine Spannung e_s1 halten kann.

Gleichzeitig mit dem Abschalten des Schalters 336 wird ein Zeitgeber 338 aktiviert und nach dem Verstreichen einer Einstellzeit TM₅ ein Impuls erzeugt, wobei der Halteschalt kreis 330 die abnehmende Spannung e₁ halten kann. Die Halte spannung wird auf e_d eingestellt.

Der Differentialverstärker 332 erzeugt das Signal e_c gemäß einer Differenz zwischen den Haltespannungen e_s1 und e_d der Halteschaltkreise 76 und 330.

Der Unterscheidungsabschnitt 304 vergleicht das Signal e_c mit dem Referenzsignal e_s2. Wenn das Ergebnis des Vergleichs so ist, daß e_c<e_s2 ist, erzeugt der Unterscheidungsabschnitt ein "H"-Pegelsignal, welches anzeigt, daß die Position des beweg lichen Eisenkerns normal ist. Wenn e_c<e_s2 ist, wird ein die Abnormität anzeigendes "L"-Pegelsignal erzeugt.

Gemäß dem einundzwanzigsten Ausführungsbeispiel wird die Prüf genauigkeit im Vergleich zu dem Fall des zwanzigsten Ausfüh rungsbeispiels nach Fig. 34 verbessert. Durch Korrektur der Referenzwerte e_s1 und e_s2 kann die Prüfgenauigkeit weiter ver bessert werden.

Alle Ausführungsbeispiele vom fünfzehnten bis zum einundzwan zigsten Ausführungsbeispiel basieren fundamental darauf, daß eine Änderung der Größe des Stromwertes in einer Einheitszeit oder Zeiteinheit detektiert wird. Es ist jedoch auch möglich, die Entscheidung des Betriebs zum Zeitpunkt des Abschaltens des Elektromagneten durch Detektion einer hinteren oder vorderen Neigung der Stromkurve zu entscheiden, so wie es bei dem in Fig. 38 gezeigten zweiundzwanzigsten Ausführungsbeispiel der Fall ist.

Die Prüfoperation gemäß dem zweiundzwanzigsten Ausführungsbei spiel nach Fig. 38 wird nun unter Bezugnahme auf Zeitdiagram me in den Fig. 39A bis 39H beschrieben, welche Signalkurven zeigen.

Nachdem der Schalter 68 durch den Prüfbefehl eingeschaltet ist, wird, wenn die Ausgangsspannung e₁ des Verstärkers 50 bis zum Referenzwert e_s1 ansteigt, der normalerweise geschlossene Schalter 336 durch ein Ausgangssignal des Komparators 334 aus geschaltet und der Schalter 68 wird geschlossen. Die obigen Operationen sind die gleichen wie beim einundzwanzigsten Aus führungsbeispiel nach Fig. 36.

Zusätzlich zu dem obigen Aufbau wird gemäß dem zweiundzwan zigsten Ausführungsbeispiel, nachdem die Ausgangsspannung e₁ des Verstärkers 50 durch einen Invertierungsschaltkreis 340 invertiert ist, durch einen Differenzierschaltkreis 342 dif ferenziert und ein Spitzenwert eines Differenzierwellenform signals e_y wird durch einen Spitzenhalteschaltkreis 344 ge halten und das Haltesignal nimmt e_z an.

Das Haltesignal e_z wird mit dem Referenzwert e_s2 durch den Unterscheidungsabschnitt 304 verglichen. Wenn e_z<e_s2 ist, wird von dem Unterscheidungsabschnitt 304 ein "H"-pegeliges Normalitätssignal erzeugt, welches anzeigt, daß der bewegli che Eisenkern korrekt zurückgekehrt ist.

Das bedeutet, daß die Induktivität der Spule 32 klein ist, wenn der bewegliche Eisenkern des Elektromagneten zurückgekehrt ist. Wenn infolgedessen der Strom der Spule 32 für eine kurze Zeit zugeführt und die Stromzufuhr abgeschaltet worden ist, geht der Spulenstrom schnell nach und eine Neigung der Stromkurve ist steil, so daß der Spitzenwert der Differentiations- oder Differenzierkurve des Signals e₁ hoch ist. Folglich wird, da der Haltewert e_z der Differenzierkurve ebenfalls groß ist, eine Relation e_z<e_s2 erhalten.

Wenn andererseits der bewegliche Eisenkern des Elektromagneten nicht zurückgekehrt ist, ist die Induktivität der Spule 32 groß. Wenn infolgedessen der Strom der Spule 32 für eine kurze Zeit zugeführt und die Stromzufuhr abgeschaltet worden ist, geht der Spulenstrom langsam nach und eine Neigung der Differen zierkurve ist sanft. Deshalb ist der Haltewert e_z der Differenzierkurve ebenfalls klein, so daß die Relation e_z<e_s2 nicht erhalten wird.

Fig. 40 ist ein Blockschaltbild eines Geräts zum Prüfen der Position des beweglichen Eisenkerns nach dem Abschalten des Elektromagneten, welches das dreiundzwanzigste Ausführungsbei spiel der Erfindung zeigt.

Beim dreiundzwanzigsten Ausführungsbeispiel wird nach dem Stoppen der Stromzufuhr zur Spule des Elektromagneten der Strom der Spule nur für eine kurze Zeit zugeführt, so daß sich der bewegliche Eisenkern nicht oder kaum bewegt. Die Zeit, die für den in der Spule fließenden Strom erforderlich ist, daß er sich nur um einen vorbestimmten Wert ändert, wird gemessen, wobei unter schieden wird, ob der bewegliche Eisenkern aufgrund des Abschaltens des Elektromagneten in die korrekte Position zurück gekehrt ist oder nicht.

In der Fig. 40 sind andere Schaltkreisabschnitte als Kompara toren 400 und 404 und ein Zeitzählabschnitt 402 grundsätzlich die gleichen wie bei dem fünfzehnten Ausführungsbeispiel nach Fig. 26 und mit den gleichen Bezugszeichen versehen, und ihre Beschreibung ist hier fortgelassen. Jedoch ist der in Fig. 26 gezeigte Inverter 302 weggelassen.

Die durch den Widerstand 44 detektierte Detektionsspannung e des in der Spule 32 fließenden Stromes wird durch den Verstär ker 50 verstärkt. Vom Verstärker 50 wird ein Verstärkungssig nal als Ausgangsspannung e₁ erzeugt. Der Komparator 400 ver gleicht die Ausgangsspannung e₁ mit der Referenzspannung e_s. Wenn e₁<e_s ist, wird ein Ausgangssignal P₅ des Komparators 400 auf "H" gesetzt. Der Zeitzählabschnitt 402 wird in Ab hängigkeit von der Vorderflanke des Prüfbefehls von außen gesetzt und beginnt die Zeit in Abhängigkeit von der Vorder flanke des EIN-Signals aus dem Impulsgenerator 74 zu zählen. Der Zeitzählabschnitt 402 stoppt die Messung in Abhängigkeit von der Vorderflanke des Ausgangssignals P₅ des Komparators 400. Dies bedeutet, daß der Zeitzählabschnitt 402 die Zeit mißt, die bis zum Erreichen des Referenzwertes e_s durch den Stromwert nach dem Start der Stromzufuhr zur Spule 32 erfor derlich ist.

Außerdem vergleicht der Komparator 404 einen Meßwert e_T des Zeitzählabschnittes 402 mit einer Einstellzeit e_T0. Wenn e_T≦e_T0 ist, wird ein Ausgangssignal P₆ des Komparators 404 auf "L" eingestellt, wobei angezeigt wird, daß der bewegliche Eisenkern aufgrund des Abschaltens des Elektromagneten in die Anfangsposition zurückgekehrt ist, welche von der Betriebs position am weitesten entfernt ist. Wenn im Gegensatz dazu e_T<e_T0 ist, wird das Ausgangssignal P₆ auf "H" eingestellt, wobei ein abnormer Zustand angezeigt wird, in welchem sich der bewegliche Eisenkern in der Betriebsposition oder auf dem Weg in die Anfangsposition befindet und aufgrund des Abschaltens des Elektromagneten nicht in die Anfangsposition zurück gekehrt ist.

Der Betrieb des dreiundzwanzigsten Ausführungsbeispiels nach Fig. 40 wird nun auch unter Bezugnahme auf die Zeitdiagramme nach den Fig. 41A bis 41H beschrieben.

Wenn zuerst der EIN-Befehl zum Erregen des Elektromagneten auf "L" eingestellt wird und, wie in der Fig. 41A gezeigt, zum Zeitpunkt t₁ beseitigt wird, schaltet der Schaltersteuerab schnitt 66 den Schalter 68 aus, so daß die Stromzufuhr zur Spule 32 aus der Gleichspannungsquelle 46 abgeschaltet wird. Zu diesem Zeitpunkt fließt selbst bei ausgeschaltetem Schalter 68 der Strom kontinuierlich in der Spule 32 und dem Widerstand 44 durch die Diode 64 durch die in der Spule 32 induzierte Spannung für eine kurze Zeit. Der Elektromagnet wird danach voll ständig abgeschaltet.

Wenn andererseits der EIN-Befehl zum Zeitpunkt t₁ auf "L" ge setzt wird, wird das Ausgangssignal des Inverters 300 auf "H" gesetzt und der Zeitgeber 70 wird aktiviert. Wie in der Fig. 41C gezeigt, wird das Ausgangssignal des Zeitgebers 70 nach dem Verstreichen der Einstellzeit TM₁ auf "H" gesetzt. Die Zeitgeberzeit TM₁ wird auf einen Wert gesetzt, der etwas größer ist als die Zeit, die erforderlich ist, bis die Span nung e₁ gleich null ist.

Wenn das Ausgangssignal des Zeitgebers 70 auf "H" gesetzt wird, wird der Torschaltkreis 72 geöffnet und nimmt den in der Fig. 41D gezeigten Prüfbefehl P₄ der vorbestimmten Zeitdauer TM₂ von außen an und erzeugt den Prüfbefehl P_4. Der Impulsge nerator 74 wird an dem vorderen oder führenden Zeitpunkt t₂ des Prüfbefehls P₄ operativ gemacht und erzeugt das EIN-Sig nal P₁ der Impulsbreite TM₃, so wie es in der Fig. 41E ge zeigt ist.

Nur für eine Zeitperiode, bei welcher das EIN-Signal P₁ auf dem "H"-Pegel ist, schaltet der Schaltersteuerabschnitt 66 den Schalter 68 ein und der Strom wird der Spule 32 aus der Gleichstromquelle 46 zugeführt. Die Impulsbreite TM₃ wird auf eine kurze Zeitdauer eingestellt, derart, daß sich der beweg liche Eisenkern, selbst wenn der Elektromagnet durch Zufuhr des Stromes zur Spule 32 zeitweilig erregt wird, nicht oder kaum bewegt.

Der in der Spule 32 fließende Strom wird durch die über dem Widerstand 44 erzeugte Spannung e detektiert und durch den Verstärker 50 verstärkt. Ein verstärktes Signal wird dem Kom parator 400 als eine in der Fig. 41B gezeigte Ausgangsspan nung zugeführt.

Der Zeitzählabschnitt 402 beginnt die Zeit an einem vor eilenden oder vorderen Zeitpunkt t₂ des Prüfbefehls P₄ zu mes sen.

Wenn folglich die Ausgangsspannung e₁ des Verstärkers 50 den Referenzwert e_s überschreitet, wird das Ausgangssignal P₅ des Komparators 400 auf "H" gesetzt, so wie es in der Fig. 41F gezeigt ist, wobei der Zeitmeßbetrieb des Zeitzählabschnittes 402 an einem voreilenden oder vorderen Zeitpunkt des Ausgangs signal P₅ gestoppt wird.

Infolgedessen nimmt der Wert e_T, der durch Spannungswandlung des Zeitmeßwertes durch den Zeitzählabschnitt 402 erhalten wird, linear zu, so wie es in der Fig. 41G gezeigt ist. Die Zeit, die erforderlich ist, bis sich das verstärkte Ausgangs signal e₁ um nur den Referenzwert e_s ändert, wird gemessen.

Bei dem dreiundzwanzigsten Ausführungsbeispiel wurde der span nungsgewandelte Wert der Zeit mit dem Referenzwert verglichen. Es kann jedoch auch die gemessene Zeit selbst verglichen wer den. Beispielsweise kann ein solches Verfahren realisiert wer den, in dem ein Referenzzeitgeber und ein Meßzeitgeber verwen det werden. Der obige Punkt soll auch auf die Ausführungsbei spiele nach den Fig. 42 bis 46 angewendet werden, die spä ter erklärt werden.

Der Zeitmeßwert e_T durch den Zeitzählabschnitt 402 differiert in Abhängigkeit von der Ansprechstromkurve der Spule 32. Der Meßwert e_T ist lang, wenn die Induktivität der Spule 32 groß ist. Der Wert e_T ändert sich in Übereinstimmung mit der Position des beweglichen Eisenkerns der Spule 32, so wie es in der Fig. 4 gezeigt ist, so daß der Zeitmeßwert e_T die Positionsinformation des beweglichen Eisenkerns anzeigt.

Demgemäß wird der Zeitmeßwert e_T durch den Zeitzählabschnitt 402 mit dem zu der Einstellzeit durch den Komparator 404 kor respondierenden Einstellwert e_T0. Wenn der Wert e_T den Ein stellwert e_T0 überschreitet, wird das Ausgangssignal P₆ auf "H" gesetzt.

Wenn der bewegliche Eisenkern des Elektromagneten korrekt zur An fangsposition zurückgekehrt ist, ist der Meßwert e_T des Zeit zählabschnitts 402 klein, so wie es auf der normalen Seite für ein Zeitintervall zwischen t₁ und t₄ in der Fig. 41G gezeigt ist. Deshalb wird die Relation e_T < e_T0 nicht erhalten. Ein Unterscheidungsausgangssignal aus dem Komparator 404 wird auf "L" gehalten, so wie es auf der normalen Seite in Fig. 41H gezeigt ist, wobei der normale Zustand des beweglichen Eisen kerns angezeigt wird.

Wenn andererseits der bewegliche Eisenkern nicht in die An fangspositon zurückgekehrt ist, sondern in der Betriebspo sition verbleibt, ist der Meßwert e_T lang, so wie es auf der abnormen Seite für ein Zeitintervall zwischen t₁₁ und t₁₄ in Fig. 41G gezeigt ist, so daß e_T < e_T0 ist. Das Unterschei dungsausgangssignal des Komparators 404 wird auf "H" gesetzt, so wie es auf der rechten Seite in Fig. 41H gezeigt ist, wo bei der abnorme Zustand angezeigt wird.

Wenn danach der von außen zugeführte Prüfbefehl P₄ abgeschal tet wird, so wie es zum Zeitpunkt t₄ oder t₁₄ gezeigt ist, wird der Zeitzählabschnitt 402 rückgesetzt und der Meßwert e_T ist gleich null. Das Unterscheidungsausgangssignal P₆ aus dem Komparator 404 wird ebenfalls gestoppt und das Gerät war tet auf die Eingabe des nächsten Prüfbefehls.

In einer zu dem Obigen ähnlichen Weise wird jedes Mal, wenn der Prüfbefehl zugeführt wird, der Elektromagnet zeitweilig erregt und die Position des beweglichen Eisenkerns geprüft.

Beim dreiundzwanzigsten Ausführungsbeispiel nach Fig. 40 wird beim Stoppen der Eingabe des EIN-Befehls von außen der Zeitge ber 70 unmittelbar operativ gemacht und der Torschaltkreis 72 wird nach dem Verstreichen der Einstellzeit TM geöffnet. Es ist jedoch auch möglich in einer Weise zu konstruieren, daß nach dem Stoppen des EIN-Befehls die Detektionsspannung e₁ des Wertes des in der Spule 32 fließenden Stromes überwacht und der Zeitgeber 70 operativ gemacht wird, wenn die Detektions spannung e₁ bis auf einen voreingestellten Wert abgefallen ist (der voreingestellte Wert kann auf den Null-Pegel gesetzt sein).

Wenn die Induktivität der Spule 32 groß ist oder dergleichen, ist es sicherer, den Zeitgeber durch Verwendung eines tatsächlichen Stromes als eine Referenz operativ zu machen, als die Zeit TM₁ von dem Zeitpunkt des Abschaltens der Stromzufuhr an einzustellen. In solch einem Fall kann die Zeitgebereinstellzeit TM₁ auch auf null eingestellt werden.

Bei einer Impulsbreite TM₃ zum zeitweiligen Zuführen des Stro mes zur Spule 32 tritt kein Problem auf, wenn die Impulsbreite TM₃ in einem solchen Bereich liegt, daß kein Problem beim gan zen System auftritt, auch wenn sich der bewegliche Eisenkern momentan etwas in Richtung zur Betriebsposition bewegt hat. Infol gedessen wird die Impulsbreite TM₃ des EIN-Signals so einge stellt, daß sie innerhalb eines solchen Bereiches liegt.

Ferner ist das dreiundzwanzigste Ausführungsbeispiel nach Fig. 40 in bezug auf das Beispiel beschrieben worden, bei welchem zwei Positionen der Anfangsposition und der Betriebs position des beweglichen Eisenkerns unterschieden werden. Durch Vergleichen des Meßwertes e_T mit mehreren verschiedenen Einstellzeiten jedoch können die Positionen mehrerer Stufen des beweglichen Eisenkerns ebenfalls unterschieden oder dis kriminiert werden. Eine Auflösung der Positionsunterscheidung steigt an, eine Genauigkeit wird verbessert und ein Grad von Abnormität oder Normalität kann erfaßt oder detektiert werden.

Wenn der Meßwert e_T in einer stufenlosen Weise erzeugt wird, kann die Position des beweglichen Eisenkerns auch kontinuier lich gemessen werden.

Fig. 42 ist ein Blockschaltbild, welches das vierundzwanzig ste Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt. Gemäß dem vier undzwanzigsten Ausführungsbeispiel sind die Halteschaltkreise 310 und 312 und der Korrekturschaltkreis 314 zum Korrigieren des Referenzwertes e_s zusätzlich für das dreiundzwanzigste Ausführungsbeispiel nach Fig. 40 vorgesehen.

Der Grund, warum diese Schaltkreise 310, 312 und 314 vorgese hen sind, liegt darin, einen korrekten Detektionspunkt durch Korrigieren des Referenzwertes e_s in Korrespondenz zu einer Änderung des Stromwertes aufgrund einer Temperaturerhöhung der Spule oder einer Schwankung der Versorgungsspannung zu er halten. Die Konstruktion und der Betrieb des vierundzwanzig sten Ausführungsbeispiels sind im wesentlichen gleich denen des sechzehnten Ausführungsbeispiels nach Fig. 29.

Obgleich die in den Fig. 40 und 42 gezeigten Ausführungs beispiele in bezug auf den Fall beschrieben worden sind, bei welchem der Elektromagnet im vollständig energielosen Zustand des Elektromagneten momentan erregt und die Position des beweglichen Ei senkerns geprüft wird, ist es auch möglich, den Elektromagneten durch Zufuhr des Stromes zu erregen, der von dem unvollständig abgeschalteten Zustand auf 100% ansteigt, das heißt von einem Zustand, in welchem etwa 50% des Stromes in der Spule 32 fließen. In einem solchen Fall wird die Zeit, die erforderlich ist, bis die Stromkurve des von 50% auf 100% ansteigenden Erregungsstromes um einen vorbestimmten Wert ändert, gemessen, wobei die Position des beweglichen Eisen kerns entschieden oder festgestellt wird.

Fig. 43 ist ein Flußdiagramm, welches Prozesse in dem den in Fig. 30 gezeigten Mikrocomputer verwendenden fünfundzwanzig sten Ausführungsbeispiel zeigt.

In der Fig. 43 wird beim Starten der Verfahrensroutine zuerst beim Schritt S1 eine Prüfung gemacht, um zu sehen, ob der EIN- Befehl von außen zugeführt worden ist oder nicht. Wenn der EIN-Befehl auf dem "H"-Pegel ist, folgt Schritt S12 und es wird eine Prüfung gemacht, um zu sehen, ob der Schalter 68 eingeschaltet wurde oder nicht. Wenn JA, kehrt die Verfahrens routine zum Schritt S1 zurück. Wenn der Schalter 68 auf AUS ist, wird der Schalter 68 beim Schritt S13 eingeschaltet und der Elektromagnet erregt. Die Verarbeitungsroutine kehrt zum Schritt S1 zurück.

Wenn die Eingabe des EIN-Befehls von außen gestoppt wird, um den Elektromagneten abzuschalten, folgt Schritt S2 und der Schalter 68 wird ausgeschaltet und die Stromzufuhr zur Spule 32 abgeschaltet. Danach wird beim Schritt S3 eine Prüfung ge macht, um zu sehen, ob die Einstellzeit, die zum Abschalten des Elektromagneten erforderlich ist, das heißt, den beweg lichen Eisenkern zurückkehren zu lassen, beispielsweise eine Zeit von 100 ms oder länger verstrichen ist oder nicht. Wenn JA, folgt der Schritt S4 und das Gerät wartet auf die Eingabe des nächsten Prüfbefehls.

Wenn kein Prüfbefehl vorhanden ist, wird beim Schritt S14 das Vorhandensein oder das Fehlen des von außen zugeführten EIN- Befehls unterschieden. Wenn der EIN-Befehl zugeführt worden ist, wird beim Schritt S13 der Schalter 68 wieder eingeschal tet und der Strom der Spule 32 zugeführt.

Wenn beim Schritt S14 JA, folgt der Schritt S5 und es werden der EIN-Impuls einer vorbestimmten kurzen Impulsbreite erzeugt und der interne Zeitgeber operativ gemacht. Infolgedessen wird der Schalter 68 eingeschaltet und der Strom der Spule 32 zeit weilig nur für eine kurze Zeitperiode zugeführt, wenn der EIN- Impuls erzeugt wird.

Beim folgenden Schritt S6 wird die Ausgangsspannung e₁ aus dem Verstärker 50 mit dem Referenzwert e_s verglichen. Wenn die Ausgangsspannung e₁ den Referenzwert e_s überschreitet, folgt der Schritt S8.

Beim Schritt S8 wird der Zeitgeber gestoppt und der Zeitmeß wert e_T erhalten und mit der Einstellzeit e_T0 verglichen. Wenn e_T≦e_T0 ist, wird bestimmt, daß der bewegliche Eisenkern kor rekt zurückgekehrt ist und es wird kein Signal erzeugt. Wenn e_T<e_T0 ist, wird entschieden, daß der bewegliche Eisenkern nicht zurückgekehrt ist und beim Schritt S9 ein Abnormitäts detektionssignal erzeugt.

Beim Schritt S10 wird eine Prüfung gemacht, um zu sehen, ob der Prüfbefehl zugeführt worden ist oder nicht. Wenn kein Prüfbefehl vorhanden ist, wird beim Schritt S11 der Meßwert e_T des Zeitgebers zurückgesetzt und die Verarbeitungsroutine kehrt zum Schritt S14 zurück und das Vorhandensein oder das Fehlen des EIN-Befehls wird geprüft. Wenn kein EIN-Befehl vor handen ist, wartet das Gerät auf die Eingabe des nächsten Prüfbefehls beim Schritt S4. Wenn der EIN-Befehl zugeführt worden ist, wird beim Schritt S13 der Schalter 68 eingeschal tet und die Verarbeitungsroutine kehrt zum Schritt S1 zurück.

Obgleich die Verarbeitungsroutine nach Fig. 43 in bezug auf das Beispiel des Falles beschrieben worden ist, bei welchem der Referenzwert e_s nicht korrigiert wird, da die Prozesse in dem Fall der Korrektur des Referenzwertes ähnlich jenen des siebzehnten Ausführungsbeispiel nach Fig. 30 sind, ist ihre Beschreibung hier weggelassen.

Fig. 44 ist ein Blockschaltbild, welches das sechsundzwanzig ste Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, und Teile und Komponenten, die gleich jenen des dreiundzwanzigsten Ausfüh rungsbeispiels nach Fig. 40 sind, sind mit den gleichen Be zugszeichen versehen und ihre Beschreibung ist hier fortge lassen.

Beim sechsundzwanzigsten Ausführungsbeispiel wird nach dem Ausschalten des Elektromagneten die Position des beweglichen Eisen kerns automatisch periodisch mit einer vorbestimmten Zeit dauer oder -periode geprüft, und das Ergebnis wird als Analog wert erzeugt.

Das sechsundzwanzigste Ausführungsbeispiel nach Fig. 44 unterscheidet sich von dem dreiundzwanzigsten Ausführungsbei spiel nach Fig. 40 nur in bezug auf die Punkte, daß der Im pulsgenerator 92 zum Erzeugen eines Prüfbefehlimpulses anstel le des Torschaltkreises 70 vorgesehen ist und die Eingabe des Prüfbefehls von außen unnötig gemacht ist, und daß ein Posi tionsberechnungsabschnitt 406 für den beweglichen Eisenkern anstelle des Komparators 404 vorgesehen ist und eine Posi tionsinformation für den beweglichen Eisenkern durch ein Ana logsignal erzeugt wird.

Gemäß dem sechsundzwanzigsten Ausführungsbeispiel schaltet beim Stoppen der Eingabe des EIN-Befehls von außen der Schal tersteuerabschnitt 66 den Schalter 68 aus, die Stromzufuhr zur Spule 32 des Elektromagneten aus der Versorgungsspannungsquelle 46 wird abgeschaltet und der Zeitgeber 70 durch das Ausgangssignal des Inverters 300 aktiviert.

Der Zeitgeber 70 aktiviert den Impulsgenerator 92 nach dem Ver streichen der Einstellzeit TM₁. Der Impulsgenerator 92 erzeugt einen Prüfbefehlimpuls P₄ mit einer Impulsbreite TM₂ und einer Periode TM₂₀, so wie es in der Fig. 41D ge zeigt ist.

In Abhängigkeit von der Vorderflanke des Prüfbefehlimpulses P₄ wird der Zeitzählabschnitt 402 gesetzt und der Impulsgenerator 74 operativ gemacht.

Infolgedessen erzeugt der Impulsgenerator 74 das EIN-Signal P₁ mit einer Impulsbreite TM₃ und einer Periode TM₂₀. Der Schal tersteuerabschnitt 66 schaltet den Schalter 68 nur für eine Zeitperiode TM₃ ein, wobei der Elektromagnet erregt wird.

Der Zeitzählabschnitt 402 startet die Zeitmeßoperation in Ab hängigkeit von der Vorderflanke des EIN-Signals P_1. Wenn die Ausgangsspannung e₁ des Verstärkers 50 den Referenzwert e_s überschritten hat, wird die Zeitmeßoperation in Abhängigkeit von der Vorderflanke des Ausgangssignals P₅ des Komparators 400 gestoppt. Der Zeitmeßwert e_T des Zeitzählabschnitts 402 wird dem Positionsberechnungsabschnitt 406 des beweglichen Eisenkerns zugeführt, durch welchen die Positionsinformation e_a des beweglichen Eisenkerns berechnet und erzeugt wird.

Danach wird der Zeitzählabschnitt 402 in Abhängigkeit von der Hinterflanke des Prüfbefehlimpulses P₄ aus dem Impulsgenerator 94 rückgesetzt und der Prüfprozeß für einmal oder einen Zeit punkt ist beendet. Da jedoch der Impulsgenerator 94 den Prüf befehlimpuls P₄ mit einer Periode TM₂₀ periodisch erzeugt, wird der nächste Prüfprozeß bald ausgeführt und die Positions information e_a für den beweglichen Eisenkern periodisch er zeugt.

Charakteristische Abschnitte oder Teile des sechsundzwanzig sten Ausführungsbeispiels nach Fig. 44 sind ähnlich jenen des achzehnten Ausführungsbeispiels nach Fig. 32.

Fig. 45 ist ein Blockschaltdiagramm, welches das siebenund zwanzigste Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, und Teile und Komponenten, die gleich jenen des Ausführungsbeispiels nach Fig. 40 und Fig. 44 sind, sind mit den gleichen Bezugs zeichen versehen und ihre Beschreibung ist hier weggelassen.

Das siebenundzwanzigste Ausführungsbeispiel ist dadurch ge kennzeichnet, daß der Hauptschalter 320 zum Ein- und Aus schalten des Elektromagneten und der Schalter zum Abschalten bzw. Abschaltschalter 322 zum Prüfen separat und parallel vor gesehen sind, wobei das Gerät in dem herkömmlichen einfachen System verwendet werden kann, welches keine Zeitablaufsteue rung oder dergleichen benutzt.

Das siebenundzwanzigste Ausführungsbeispiel nach Fig. 45 un terscheidet sich von dem sechsundzwanzigsten Ausführungsbei spiel nach Fig. 44 in bezug auf die Punkte, daß der Schalter steuerabschnitt 66 weiter unnötig gemacht ist, und daß die der Spule 32 zugeführte Versorgungsspannung durch den Inverter 324 übertragen und als ein Startsignal für den Zeitgeber 70 verwendet wird, und daß der Komparator 404 in einer zum drei undzwanzigsten Ausführungsbeispiel nach Fig. 40 ähnlichen Weise anstelle des Positionsberechnungsabschnitts 404 für den beweglichen Eisenkern vorgesehen ist.

Gemäß dem siebenundzwanzigsten Ausführungsbeispiel sind die Eingabe des EIN-Befehls und des Prüfbefehls von außen unnötig. Wenn der Hauptschalter 320 eingeschaltet wird, wird der Strom der Spule 32 zugeführt und der Elektromagnet aktiviert. Wenn der Hauptschalter 320 ausgeschaltet wird, wird der Zeitgeber 70 operativ gemacht. Nach dem Verstreichen der vorbestimmten Zeit TM₁ wird der Schalter 322 periodisch für nur die Zeitperiode TM₁ mit der gleichen Periode wie die Pe riode TM₂₀ im sechsundzwanzigsten Ausführungsbeispiel nach Fig. 44 eingeschaltet, wobei der Strom momentan der Spule 32 zugeführt wird.

Zu diesem Zeitpunkt wird die Zeit, die erforderlich ist, bis die Ansprechstromkurve sich nur um den Referenzwert e_s ändert, durch den Zeitzählabschnitt 402 gemessen. Die Meßzeit e_T wird durch den Komparator 404 mit der Einstellzeit e_T0 ver glichen, wobei die Position des beweglichen Eisenkerns ent schieden wird. Die obigen Prozesse sind ähnlich jenen des dreiundzwanzigsten Ausführungsbeispiels nach Fig. 40.

Fig. 46 ist ein Blockschaltbild, welches das achtundzwanzig ste Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, und Teile und Komponenten, die jenen des dreiundzwanzigsten Ausführungsbei spiels nach Fig. 40 gleich sind, sind mit den gleichen Be zugszeichen versehen und ihre Beschreibung ist hier wegge lassen. Das achtundzwanzigste Ausführungsbeispiel nach Fig. 46 unterscheidet sich von dem dreiundzwanzigsten Ausführungs beispiel nach Fig. 40 in bezug auf den Punkt, daß ein Inver ter 408 zum Invertieren des EIN-Signals P₁, ein ein Ausgangs signal des Inverters 408 als Haltesignal verwendender Halte schaltkreis 410 und ein Differenz- oder Differentialverstär ker 412 zum Berechnen einer Differenz zwischen dem Haltewert e_u des Halteschaltkreises 410 und der Ausgangsspannung e₁ des Verstärkers 50 hinzugefügt sind. Ein Komparator 414 zum Ver gleichen eines Ausgangssignals e_d des Differentialverstärkers 412 und des Einstellwertes e_d0 ist anstelle des Komparators 400 vorgesehen. Beim achtundzwanzigsten Ausführungsbeispiel wird die Position des beweglichen Eisenkerns durch Verwen dung einer nacheilenden Kurve des Spulenstroms unmittel bar nach der kurzzeitigen Erregung des Elektromagneten geprüft.

Der Betrieb wird unter Bezugnahme auf die Zeitdiagramme nach den Fig. 47A bis 47F beschrieben. Wenn der Prüfbefehl nach dem Verstreichen der Einstellzeit TM₁ des Zeitgebers 70, nach dem der Schaltersteuerabschnitt 66 den Schalter 68 nach dem Stoppen der Eingabe des EIN-Befehls abgeschaltet hatte, zu geführt wird, erzeugt der Impulsgenerator 74 das EIN-Signal einer Impulsbreite TM₃. Der Schaltersteuerabschnitt 66 schal tet den Schalter 68 nur für die Periode TM₃ ein und erregt den Elektromagneten.

Infolgedessen ist eine zur Stromkurve des in der Spule 32 fließenden Stroms korrespondierende Kurve der Ausgangs spannung e₁ des Verstärkers 50 so wie es in der Fig. 47A ge zeigt ist.

In Abhängigkeit von der Hinterflanke des EIN-Signals hält der Halteschaltkreis 410 den Spitzenwert der Spannung e₁, so wie in Fig. 47B gezeigt, und der Haltewert wird auf e_u eingestellt. Der Zeitzählabschnitt 402 startet den Zeitzählbetrieb.

Danach erzeugt der Differenzverstärker 412 das in Fig. 47C gezeigte Signal e_d mit einem zu einer Differenz zwischen dem Haltewert e_u des Halteschaltkreises 410 und der Ausgangsspan nung e₁ des Verstärkers 50 korrespondierenden Pegel. Der Kom parator 414 vergleicht das Signal e_d mit dem Einstellwert e_d0. Wenn e_d<e_d0 ist, setzt der Komparator 414 das Ausgangssignal P₅ auf "H", so wie es in der Fig. 47D gezeigt ist.

Wenn das Ausgangssignal P₅ des Komparators 414 auf "H" einge stellt ist, stoppt der Zeitzählabschnitt 402 den Zeitzählbe trieb und der in Fig. 47E gezeigte Meßwert e_T wird abgelei tet. Der Meßwert e_T wird durch den Komparator 404 mit der Ein stellzeit e_T0 verglichen. Wenn e_T≦e_T0 ist, so wie es auf der normalen Seite der Fig. 47F gezeigt ist, wird das Unter scheidungsausgangssignal P₆ auf dem "L"-Pegel gehalten. Wenn jedoch e_T<e_T0 ist, so wie es auf der abnormen Seite der Fig. 47F gezeigt ist, wird das Unterscheidungsausgangssignal P₆ auf "H" gesetzt, wobei über die Abnormität informiert wird.

Das achtundzwanzigste Ausführungsbeispiel ist für den Fall ge eignet, bei welchem eine Schwankung im Spulenwiderstand, der Versorgungsspannung oder dergleichen klein ist.

Beim achtundzwanzigsten Ausführungsbeispiel nach Fig. 46 kann ebenso wie beim vierundzwanzigsten Ausführungsbeispiel nach Fig. 42 die Genauigkeit durch Korrektur des Einstellwertes e_d0 erhöht werden.

Die Erfindung ist nicht auf die vorstehenden Ausführungsbei spiele beschränkt, sondern umfaßt verschiedene Modifikationen der Ausführungsbeispiele, die leicht ausgeführt werden können. Wenn das Ventil ein Ventil ist, das einen Elektromagneten verwendet, ist es nicht durch eine Anwendung begrenzt.

Um bei dem erfindungsgemäßen Verfahren oder Gerät den Betrieb bei eingeschaltetem Elektromagnet nach einer Zufuhr eines Stromes zu einer Spule des Elektromagneten zu prüfen, wird die Stromzufuhr zur Spule für nur eine derart kurze Zeitdauer abgeschaltet, daß sich ein beweglicher Eisenkern nicht oder kaum bewegt, das Elektromagnet wird zeitweilig abgeschaltet, eine Änderung der Kurvenform des in der Spule fließenden Stromes wird erfaßt und die Position des beweglichen Eisenkerns wird ent schieden oder festgestellt. Wenn der Elektromagnet zeitweilig abgeschaltet worden ist, wird eine Zeit, die für eine Än derung einer Kurvenform des Stromflusses in der Spule um nur einen vorbestimmten Wert erforderlich ist, gemessen, und die Position des beweglichen Eisenkerns kann auf der Basis der gemessenen Zeit ebenfalls entschieden werden. Um anderer seits den Betrieb zu prüfen, wenn der Elektromagnet nach dem Ab schalten der Stromzufuhr abgeschaltet worden ist, wird der Strom der Spule für nur eine derart kurze Zeitdauer zugeführt, daß sich der bewegliche Eisenkern nicht oder kaum bewegt, um dabei den Elektromagnet zeitweilig zu erregen, und eine Änderung der Kurvenform des Stromes zu diesem Zeitpunkt wird detektiert, wobei die Position des beweglichen Eisenkerns entschieden wird. Wenn der Elektromagnet zeitweilig erregt worden ist, wird eine Zeit, die für eine Änderung der Kurvenform des in der Spule fließenden Stromes um nur einen vorbe stimmten Wert erforderlich ist, gemessen, und die Position des beweglichen Eisenkerns kann auf der Basis der gemessenen Zeit ebenfalls entschieden werden.

Claims

1. Verfahren zum Feststellen der Lage des beweglichen Ankers (34) eines Elektromagneten (30) relativ zu einer Stelle, bei der eine magnetische Anziehung auftritt, wobei der Anker (34) durch Einschalten eines durch eine Spule (32) des Elektromagneten (30) fließenden Spulenstroms (i) bewegt wird, dadurch gekennzeichnet,

- daß nach dem Einschalten des Spulenstroms (i) der Spulenstrom (i) für eine derart kurze Zeitdauer (TM₃) abgeschaltet wird, daß sich der Anker (34) kaum oder nicht bewegt,
- daß während der kurzen Zeitdauer (TM₃) mit Hilfe eines in Reihe zu der Spule (32) geschalteten Widerstands (44) eine einer Stromdifferenz entsprechende Spannungsdifferenz (e_c) zwischen einer ersten Spannung (e_u), die dem über den Widerstand (44) zum Zeitpunkt (t₂) des Beginns der kurzen Zeitdauer (TM₃) fließenden Strom entspricht, und einer zweiten Spannung (e_d), die dem über den Widerstand (44) zum Zeitpunkt (t₃) des Endes der kurzen Zeitdauer (TM₃) fließenden Strom entspricht, erfaßt wird, wobei festgestellt wird, daß sich der Anker (34) nicht an der Stelle, bei der die magnetische Anziehung stattfindet, befindet, wenn die erfaßte Spannungsdifferenz (e_c) einen vorbestimmten Referenzwert (e_s; e_s2) überschreitet, und
- daß eine Versorgungsspannung (E₀) für die Spule (32) und der im eingeschalteten Zustand durch die Spule (32) fließende Spulenstrom (i) erfaßt werden und daraus durch Division der Versorgungsspannung (E₀) mit dem im eingeschalteten Zustand durch die Spule (32) fließenden Spulenstrom (i) ein Widerstandswert (R) berechnet wird, welcher der Summe des Widerstandswertes des Widerstands (44) und eines internen Widerstandswertes der Spule (32) entspricht, und auf der Basis des Widerstandswertes (R) der Referenzwert (e_s) korrigiert wird, so daß eine Schwankung des Widerstandswertes (R) festgestellt werden kann.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während der kurzen Zeitdauer (TM₃) ein den pro Zeiteinheit durch den Widerstand (44) fließenden Strom angebender differenzierter Strom (e_z) erfaßt und festgestellt wird, daß sich der Anker (34) nicht an der Stelle, bei der die magnetische Anziehung stattfindet, wenn der differenzierte Strom (e_z) einen vorbestimmten Referenzwert (e_e2) überschreitet.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, daß während der kurzen Zeitdauer (TM₃) eine Zeitspanne (e_T), während welcher sich die Kurvenform des im Widerstand (44) fließenden Stroms um einen vorbestimmten Wert ändert, und daß die Lage des Ankers (34) auf der Basis dieser gemessenen Zeitspanne (e_T) festgestellt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß festgestellt wird, daß sich der Anker (34) nicht an der Stelle, bei der die magnetische Anziehung stattfindet, befindet, wenn die gemessene Zeitspanne (e_T) kleiner oder gleich einem dem vorbestimmten Wert entsprechenden Zeitspannenwert (e_T0) ist.

5. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zum Feststellen der Lage des beweglichen Ankers (34) eines Elektromagneten (30) relativ zu einer Stelle, bei der eine magnetische Anziehung stattfindet, wobei der Anker (34) durch Einschalten eines durch eine Spule (32) des Elektromagneten (30) fließenden Spulenstrom (i) bewegbar ist, wobei ein Schalter (68) zum wahlweisen Ein- und Ausschalten des Spulenstroms (i) vorgesehen ist und in Reihe zu der Spule (32) ein Widerstand (44) geschaltet ist, gekennzeichnet durch

- eine Einrichtung (66) zum kurzzeitigen Abschalten des Spulenstroms (i) nach dem Einschalten für eine derart kurze Zeitdauer (TM₃), daß sich der Anker (34) kaum oder nicht bewegt,
- eine Detektoreinrichtung (82, 76, 332; 108, 342; 204, 402) zur Erfassung einer einer Stromdifferenz entsprechenden Spannungsdifferenz (e_c) zwischen einer ersten Spannung (e_u), die dem über den Widerstand (44) zum Zeitpunkt (t₂) des Beginns der kurzen Zeitdauer (TM₃) fließenden Strom entspricht, und einer zweiten Spannung (e_d), die dem über den Widerstand (44) zum Zeitpunkt (t₃) des Endes der kurzen Zeitdauer (TM₃) fließenden Strom entspricht,
- eine Entscheidungseinrichtung (84, 85, 304, 318; 112, 304; 206, 208; 404, 406) zum Feststellen, ob die Spannungsdifferenz (e_c; e_z) einen vorbestimmten Referenzwert (e_s; e_s2) überschreitet, wobei sich der Anker (34) nicht an der Stelle, bei der eine magnetische Anziehung stattfindet, wenn die Spannungsdifferenz (e_c; e_z) den vorbestimmten Referenzwert (e_s; e_s2) überschreitet, und
- eine Korrektureinrichtung (88, 314) zur Erfassung einer Versorgungsspannung (E₀) für die Spule (32) und des im eingeschalteten Zustand durch die Spule (32) fließenden Spulenstroms (i), zur Berechnung eines Widerstandswertes (R) durch Division der Versorgungsspannung (E₀) mit dem im eingeschalteten Zustand durch die Spule (32) fließenden Spulenstrom (i), wobei der Widerstandswert (R) der Summe des Widerstandswertes des Widerstands (44) und eines internen Widerstandswertes der Spule (32) entspricht, und zur Korrektur des Referenzwertes (e_s; e_s2) auf der Basis des Widerstandswertes (R), so daß eine Schwankung des Widerstandswertes (R) festgestellt werden kann.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Detektoreinrichtung (108; 342) zur Erfassung eines den pro Zeiteinheit durch den Widerstrand (44) fließenden Strom angebenden differenzierten Stroms (e_z) während der kurzen Zeitspanne (TM₃), wobei feststellbar ist, daß sich der Anker (34) nicht an der Stelle, bei der die magnetische Anziehung stattfindet, befindet, wenn der differenzierte Strom (e_z) einen vorbestimmten Referenzwert (e_s2) überschreitet.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Detektoreinheit (204, 402) zur Messung einer in die kurze Zeitspanne (TM₃) fallenden Zeitspanne (e_T), während welcher sich eine Kurvenform des im Widerstand (44) fließenden Stroms um einen vorbestimmten Wert (e_T0) ändert, wobei die Lage des Ankers (34) auf der Basis der gemessenen Zeitspanne (e_T) feststellbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Entscheidungseinrichtung (206, 208, 404, 406) zur Feststellung, ob die gemessene Zeitspanne (e_T) kleiner, gleich oder größer als ein dem vorbestimmten Wert entsprechender Zeitspannenwert (e_T0) ist, wobei sich der Anker (34) nicht an der Stelle, bei der eine magnetische Anziehung stattfindet, befindet, wenn die Zeitspanne (e_T) kleiner oder gleich dem Zeitspannenwert (e_T0) ist.

9. Verfahren zum Feststellen der Lage des beweglichen Ankers (34) eines Elektromagneten (30) relativ zu einer Ausgangsstellung, wobei der Anker (34) durch Abschalten eines durch eine Spule (32) des Elektromagneten (30) fließenden Spulenstromes (i) bewegt wird, dadurch gekennzeichnet,

- daß nach dem Abschalten des Spulenstromes (i) der Spulenstrom (i) für eine derart kurze Zeitdauer (TM₃) eingeschaltet wird, daß sich der Anker (34) nicht oder kaum bewegt,
- daß während der kurzen Zeitdauer (TM₃) mit Hilfe eines in Reihe zu der Spule (32) geschalteten Widerstands (44) eine einer Stromdifferenz entsprechende Spannungsdifferenz (e_c) zwischen einer ersten Spannung (e_u), die dem über den Widerstand (44) zum Zeitpunkt (t₂) des Beginns der kurzen Zeitdauer (TM₃) fließenden Strom entspricht, und einer zweiten Spannung (e_d), die dem über den Widerstand (44) zum Zeitpunkt (t₃) des Endes der kurzen Zeitdauer (TM₃) fließenden Strom entspricht, erfaßt wird, wobei festgestellt wird, daß sich der Anker (34) nicht in der Ausgangsstellung befindet, wenn die erfaßte Spannungsdifferenz (e_c) einen vorbestimmten Referenzwert (e_s; e_s2) überschreitet, und
- daß eine Versorgungsspannung (E₀) für die Spule (32) und der im eingeschalteten Zustand durch die Spule (32) fließende Spulenstrom (i) erfaßt werden und daraus durch Division der Versorgungsspannung (E₀) mit dem im eingeschalteten Zustand durch die Spule (32) fließenden Spulenstrom (i) ein Widerstandswert (R) berechnet wird, welcher der Summe des Widerstandswertes des Widerstands (44) und eines internen Widerstandswertes der Spule (32) entspricht, und auf der Basis des Widerstandswertes (R) der Referenzwert (e_s) korrigiert wird, so daß eine Schwankung des Widerstandswertes (R) festgestellt werden kann.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß während der kurzen Zeitdauer (TM₃) ein den pro Zeiteinheit durch den Widerstand (44) fließenden Strom angebender differenzierter Strom (e_z) erfaßt und festgestellt wird, daß sich der Anker (34) nicht in der Ausgangsstellung befindet, wenn der differenzierte Strom (e_z) einen vorbestimmten Referenzwert (e_e2) überschreitet.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß während der kurzen Zeitdauer (TM₃) eine Zeitspanne (e_T) gemessen wird, während welcher sich die Kurvenform des im Widerstand (44) fließenden Stroms um einen vorbestimmten Wert ändert, und daß die Lage des Ankers (34) auf der Basis dieser gemessenen Zeitspanne (e_T) festgestellt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß festgestellt wird, daß sich der Anker (34) nicht in der Ausgangsstellung befindet, wenn die gemessene Zeitspanne (e_T) kleiner oder gleich einem dem vorbestimmten Wert entsprechenden Zeitspannenwert (e_T0) ist.

13. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zum Feststellen der Lage des beweglichen Ankers (34) eines Elektromagneten (30) relativ zu einer Ausgangsstellung, wobei der Anker (34) durch Abschalten eines durch eine Spule (32) des Elektromagneten (30) fließenden Spulenstroms (i) bewegbar ist, wobei ein Schalter (68) zum wahlweisen Ab- und Einschalten des Spulenstroms (i) vorgesehen ist und in Reihe zu der Spule (32) ein Widerstand (44) geschaltet ist, gekennzeichnet durch

- eine Einrichtung (66) zum kurzzeitigen Einschalten des Spulenstroms (i) nach dem Abschalten für eine derart kurze Zeitdauer (TM₃), daß sich der Anker (34) kaum oder nicht bewegt,
- eine Detektoreinrichtung (82, 76, 332; 108, 342; 204, 402) zur Erfassung einer einer Stromdifferenz entsprechenden Spannungsdifferenz (e_c) zwischen einer ersten Spannung (e_u), die dem über den Widerstand (44) zum Zeitpunkt (t₂) des Beginns der kurzen Zeitdauer (TM₃) fließenden Strom entspricht, und einer zweiten Spannung (e_d), die dem über den Widerstand (44) zum Zeitpunkt (t₃) des Endes der kurzen Zeitdauer (TM₃) fließenden Strom entspricht,
- eine Entscheidungseinrichtung (84, 85, 304, 318; 112, 304; 206, 208; 404, 406) zum Feststellen, ob die Spannungsdifferenz (e_c; e_z) einen vorbestimmten Referenzwert (e_s; e_s2) überschreitet, wobei sich der Anker (34) nicht in der Ausgangsstellung befindet, wenn die Spannungsdifferenz (e_c; e_z) den vorbestimmten Referenzwert (e_s; e_s2) überschreitet, und
- eine Korrektureinrichtung (88, 314) zur Erfassung einer Versorgungsspannung (E₀) für die Spule (32) und des im eingeschalteten Zustand durch die Spule (32) fließenden Spulenstroms (i), zur Berechnung eines Widerstandswertes (R) durch Division der Versorgungsspannung (E₀) mit dem im eingeschalteten Zustand durch die Spule (32) fließenden Spulenstrom (i), wobei der Widerstandswert (R) der Summe des Widerstandswertes des Widerstands (44) und eines internen Widerstandswertes der Spule (32) entspricht, und zur Korrektur des Referenzwertes (e_s; e_s2) auf der Basis des Widerstandswertes (R), so daß eine Schwankung des Widerstandswertes (R) festgestellt werden kann.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch eine Detektoreinrichtung (108; 342) zur Erfassung eines dem pro Zeiteinheit durch den Widerstand (44) fließenden Strom angebenden differenzierten Stroms (e_z) während der kurzen Zeitdauer (TM₃), wobei feststellbar ist, daß sich der Anker (34) nicht in der Ausgangsstellung befindet, wenn der differenzierte Strom (e_z) einen vorbestimmten Referenzwert (e_s2) überschreitet.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 oder 14, gekennzeichnet durch eine Detektoreinrichtung (204, 402) zur Messung einer in die kurze Zeitspanne (TM₃) fallenden Zeitspanne (e_T) während welcher sich eine Kurvenform des im Widerstand (44) fließenden Stroms um einen vorbestimmten Wert ändert, wobei die Lage des Ankers (34) auf der Basis der gemessenen Zeitspanne (e_T) feststellbar ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch eine Entscheidungseinrichtung (206, 208, 404, 406) zur Feststellung, ob die gemessene Zeitspanne (e_T) kleiner, gleich oder größer als ein dem vorbestimmten Wert entsprechender Zeitspannenwert (e_T0) ist, wobei sich der Anker (34) nicht in der Ausgangsstellung befindet, wenn die Zeitspanne (e_T) kleiner oder gleich dem Zeitspannenwert (e_T0) ist.