JP2000114037A - 電子制御装置 - Google Patents

電子制御装置

Info

Publication number
JP2000114037A
JP2000114037A JP10348662A JP34866298A JP2000114037A JP 2000114037 A JP2000114037 A JP 2000114037A JP 10348662 A JP10348662 A JP 10348662A JP 34866298 A JP34866298 A JP 34866298A JP 2000114037 A JP2000114037 A JP 2000114037A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
armature
magnetic flux
stator
spring
sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10348662A
Other languages
English (en)
Inventor
Danny Orlen Wright
オルレン ライト ダニー
Perry Robert Czimmek
ロバート チメック ペリー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Automotive Corp
Original Assignee
Siemens Automotive Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Automotive Corp filed Critical Siemens Automotive Corp
Publication of JP2000114037A publication Critical patent/JP2000114037A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/18Circuit arrangements for obtaining desired operating characteristics, e.g. for slow operation, for sequential energisation of windings, for high-speed energisation of windings
    • H01F7/1844Monitoring or fail-safe circuits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L9/00Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
    • F01L9/20Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by electric means
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/18Circuit arrangements for obtaining desired operating characteristics, e.g. for slow operation, for sequential energisation of windings, for high-speed energisation of windings
    • H01F2007/1894Circuit arrangements for obtaining desired operating characteristics, e.g. for slow operation, for sequential energisation of windings, for high-speed energisation of windings minimizing impact energy on closure of magnetic circuit

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
  • Electromagnets (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アーマチュアがステータに対して“ソフト”
にランディング(ほぼゼロ速度で)するようにすること
である。 【解決手段】 制御手段が前記磁束センサに接続されて
おり、該制御手段はタイミング発生器に応答して磁束を
変形し、当該変形は、前記ステータにおける磁束の上昇
を、前記スプリングバイアス手段のばね係数を整合する
ために行い、これにより前記アーマチュアの前記ステー
タに対する衝突速度を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電磁機械的アクチ
ュエータにおけるアーマチュアの運動を制御するための
電子制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】US4515343にはコンタクトダン
パーが記載されており、アーマチュアの動程の一方の端
部は、アーマチュアがポールピースに接近すると減衰作
用を供給する。別のシステムでは、アーマチュアへの力
がアーマチュアをギャップを越えて移動するために供給
され、アーマチュアがステータに接近するとき、ステー
タコイルからの磁力がアーマチュアをスローダウンする
ために除去され、“ソフト”にゼロ速度に近づき、ラン
ディングする。ランディングの直前に、ステータコイル
に再び給電されアーマチュアをランディングのために吸
引する。アーマチュアは少なくとも2つの対向するスプ
リングを有しており、これらスプリングは連続してその
潜在エネルギーを解放してアーマチュアを一方のステー
タ極から他方の極へ移動させる。ステータコイル、すな
わちレシーブコイルに給電されると、圧縮され解放され
るスプリングに、アーマチュアを移動し、収容するため
の力が加えられる。
【0003】アクチュエータの目的は、内燃機関のエネ
ルギーバルブを開閉することである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、ステ
ータコイルから十分な特別エネルギーを供給し、ストロ
ーク中のアーマチュア並進を常に完全なものとし、同時
にアーマチュアがステータに対して“ソフト”にランデ
ィング(ほぼゼロ速度で)するようにしてアーマチュア
とステータでの過度の衝撃疲労を回避し、このような衝
撃により形成されるノイズ量を低減することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】この課題は本発明によ
り、タイミング発生器が設けられており、該タイミング
発生器は複数のパルス電気信号を発生し、該電気信号と
当該信号間の時間はアクチュエータの動作タイミングを
表すものであり、アーマチュアが設けられており、該ア
ーマチュアは第1の位置を有し、第2の位置に前記パル
ス電気信号に応答して移動可能であり、スプリングバイ
アス手段が設けられており、該スプリングバイアス手段
は、前記アーマチュアに前記第1の位置でバイアスを与
え、当該スプリングバイアス手段は所定のばね係数を有
しており、前記第2の位置にステータが設けられてお
り、該ステータは、第1と第2の端子を備えた巻線を有
し、電子回路手段が設けられており、該電子回路手段は
前記巻線と電気的に接続されており、前記タイミング発
生器に応答して電圧を前記巻線に供給し、磁束を前記ス
テータに発生するよう制御され、前記磁束は前記アーマ
チュアを吸引するように制御され、磁束センサが前記ス
テータに配置されており、かつ前記磁束を検知し、制御
手段が前記磁束センサに接続されており、該制御手段は
前記タイミング発生器に応答して前記磁束を変形し、当
該変形は、前記ステータにおける磁束の上昇を、前記ス
プリングバイアス手段のばね係数を整合するために行
い、これにより前記アーマチュアの前記ステータに対す
る衝突速度を制御することにより解決される。
【0006】
【発明の実施の形態】電磁機械的アクチュエータにおけ
るアーマチュアの運動を制御するための電子制御装置が
デュアルコイルを有し、一方がアーマチュアの動程の一
端に配置されている。アーマチュアはシャフトの端部を
介して取り付けられている。このシャフトは、液圧式バ
ルブ調整器によって一方の端部に結合されたエンジンバ
ルブと、他方の端部でアーマチュアから軸方向に伸長す
るシャフト伸長手段を有する。デュアルスプリング手段
はアーマチュアシャフトと結合されており、潜在エネル
ギーを蓄積する。この潜在エネルギーは解放されると運
動エネルギーをコイルの一方の磁気エネルギーと共に供
給し、アーマチュアを軸方向に配置されたコイルペア間
のギャップを越えて吸着する。各ステータは1つ以上の
磁束センサと接続されている。磁束センサはレシーブコ
イルにおける磁束の立ち上がりを検知し、この情報を電
子回路の供給する。タイミング手段は、両方のコイルに
対する電力供給を制御し、一方のコイルをターンオフし
てアーマチュアを発射し、短時間だけ第2のコイルまた
はレシーブコイルをターンオンしてアーマチュアを吸引
し、所定時間の後、再びレシーブコイルをオンしてアー
マチュアを捕獲する。レシーブコイルのターンオンによ
り“捕獲(キャッチ)電流”が発生され、この電流はシ
ステムタイミングと磁束センサにより制御される。磁束
センサは磁束の形成、すなわちアーマチュアの磁力を検
知する。いったんアーマチュアがレシーブステータに収
容されると、捕獲電流が保持電流に変化し、アーマチュ
アを次のバルブ動作時まで保持する。磁束の形成を制御
することによってアーマチュアはステータ面にソフトに
ランディングする。
【0007】有利な実施例では、ホールセンサがステー
タに配置されており、磁束および時速変化を測定する。
センサの重要な特性は、電磁界により発生された磁束ま
たはアーマチュアの運動に応答して発生された磁束を正
確に測定することである。このようなセンサをステー
タ、アーマチュアに取り付けることができ、アーマチュ
ア、バルブステム、またはアーマチュアの運動を磁気的
に行う他の箇所、またはそのシャフトに結合される。
【0008】
【実施例】図1には、システム電圧のタイミング波形1
0が示されている。システム動作の説明のために、図6
と図7の底部ステータ12コイル13はバルブオープン
または底部コイル、および軸方向に対向されたコイルと
同じであり、上部ステータ14コイル15はバルブクロ
ーズまたはレシーブコイルまたは上部コイルと同じであ
る。底部コイル13に通電されると、アーマチュア16
は上部ステータ14に対して収容され、バルブ18を閉
状態に保持する。図示のように、コイル13,15の一
方に通電され、アーマチュア16が2つのステータ1
2,14間のギャップを越えて移動するときもある。
【0009】このようなアーマチュアおよびステータの
例は、本願で引用される60/067984および60
/069144に記載されている。
【0010】図7に示したように閉鎖されたバルブ18
から図6に示すように開放までの通常の動作では、全電
圧が上部コイル15にアーマチュア行程の開始時に時間
T0で供給され、アーマチュア16が移動される。同時
に電力は底部コイル13から除去され、アーマチュアを
底部ステータ12から解放する。アーマチュア16がい
ったん運動すると、上部コイル125の電圧は時点T1
で除去され、アーマチュア16はばね質量系としてそれ
がほぼ閉鎖するまで単純な調和運動で移動することがで
きる。反対側に対向するバイアススプリング20,22
の機能は、圧縮されたときに潜在エネルギーを蓄積し、
アーマチュア16が解放されたときに運動エネルギーを
送出することである。次に時点T2で、全コイル電圧が
上部コイルまたはレシーブコイル15に供給され、捕獲
電流フェーズが開始する。最終的に時点T3で、レシー
ブコイル15のコイル電圧は、上部ステータ14に対し
て、また反対に圧縮されたスプリング20に対してアー
マチュア16を保持するのに十分な値に低減される。こ
れが最適制御の一例である。
【0011】スプリング手段20,22の一方は、図6
と図7に示すように通常のバルブスプリングとして機能
し、電磁的アクチュエータではない。このスプリングは
通常はバルブ18を閉鎖状態で保持する。第2のスプリ
ング手段22は、シャフト手段24の端部に配置された
別のスプリングである。シャフト手段はアーマチュア1
6から軸方向に伸長しており、バルブ18を開放するよ
うに位置決めされている。スプリング20,22はバラ
ンスされており、それらの通常位置ではステータコイル
13,15のいずれにも通電されず、アーマチュア16
はステータ間にバランスされ、バルブ18は部分的に開
放される。
【0012】図2は、図1のシステムの単純な磁束波形
24を示す。ここでは本発明は存在しない。初期電圧パ
ルス26がコイル13または15に供給されると、磁束
はT1まで形成を開始する。時点T1で電圧が除去さ
れ、アーマチュア16はギャップを越えて運動する。こ
のとき磁束は僅かに増大するだけである。時点T2で電
圧が再びコイルに供給され、磁束は急速に増大し、T3
で電圧は保持電流まで低減される。理論的には、アーマ
チュア16をステータ14に対して所望のようにソフト
ランディングさせるために時点T1,T2およびT3に
対して値を計算することができる。しかし実際には、ソ
フトランディングを達成することはほとんど不可能であ
る。なぜならシステムは常に現実の変化パラメータ、例
えば減衰、温度、たわみ、公差、振動、エンジンガス負
荷等によって変動を受けているからである。
【0013】捕獲電流を非常に注意深く調整した実験で
は、時点T2での電圧供給から生じる電流が粘性オイル
減衰と関連して単行程のソフトランディングを生むこと
がわかった。しかし典型的な動作ではランディングは、
近似的に1.0m/sの速度での非常に乱暴なものであ
る。0.7m/sの速度値が、すべてのアーマチュア行程
の完了を保証するためのオープンループアクチュエータ
制御モードでは実質的な達成限界であると思われる。
“静粛”なアクチュエータ動作のために計算されたアー
マチュア16の所要速度値は、600rpmでは0.04m
/sであり、6000rpmでは0.4m/s以下である。
【0014】このことから、フィードバックアルゴリズ
ムの形態が、アーマチュア制御の頑強性を向上させるた
めに必要であることが理解されよう。フィードバック問
題への有利なアプローチはシミュレーションで検証され
るが、そのため現実ではうまくいかないこともある。こ
れら技術に対する失敗の共通点は、所要のフィードバッ
ク問題を割り当てられた時間内で処理することが不可能
であることと、所要の状態変数を十分な精度と分解能で
検知できないことである。例えば分析検査で、位置セン
サは、8mmアーマチュア行程距離を、現在の高性能エ
ンジンと電気ノイズにおいて10μm以下で1つのエラ
ー(0.125%)で分解しなければならないことが示
された。現在のところこのことは、大量生産モデルでは
不可能である。典型的エンジンはシリンダごとに4バル
ブを有することを考えると、このような電子バルブタイ
ミング装置は、図6に示したようなアクチュエータを4
つ各シリンダごとに必要となる。このことはシリンダ数
とエンジン数が増えればまず増す複雑な問題となる。
【0015】図3は、本発明によるアーマチュア16の
ゼロ速度ランディングを達成する動作装置のブロック図
である。説明のためにここでも、アーマチュア16は底
部コイル13およびステータ12から上部コイル15お
よびステータ14へ移動し、またバルブ18は開放から
閉鎖に移行するものとする。この装置は、ランディング
付近のアーマチュア速度を、アーマチュア/ステータコ
ア磁気回路における磁束の変化率制御によって制御する
ものである。磁束はセンサ手段28により検知される。
ホールセンサ、GMRセンサ、渦電流センサなどの多数
の形式のセンサがあり、アクチュエータの非通電ステー
タコイルを磁束の時間導関数を検知するために使用する
ものもある。有利な実施例ではホールセンサ30が使用
される。
【0016】図6と図7を参照するとそこでは、各ステ
ータコア12,14にホールセンサ30が配置されてい
る。センサの別の配置個所はアーマチュア16自体であ
る。磁束センサの選択には次の利点がある。
【0017】(1)磁束センサはランディング近傍領域
におけるアーマチュアの運動に対して非常にセンシティ
ブである(逆二乗則)。
【0018】(2)信号電圧はアーマチュアの転位が増
大すると(すなわちアーマチュアがランディングに接近
するにつれ)単調に増大する。
【0019】理論波形が図2と図4、図5に示されてお
り、“F”と示された波形はオシロスコープ上の軌跡か
らのコピーである。図2および図5に非常に似た図5は
本発明による所望の波形を表す。
【0020】図3の装置は磁束センサ28,増幅器30
および微分器32を有し、微分器はコンパレータ34の
一方の端子に接続されている。コンパレータ34の他方
の端子には閾値レベルデバイス38が接続されている。
コンパレータ34の出力は論理タイミング素子40と論
理的に加算され、アクチュエータ44の駆動回路42に
供給される。アクチュエータ駆動回路にいったん作動さ
れると、アクチュエータコイルに通電される。
【0021】磁束センサ28の出力波形は増幅され、微
分される。磁束センサの波形は図5に波形“F”として
示されている。T2とT3の間で磁束を制御するために
使用される閾値レベルが図5に示されている。この制御
は閉ループ制御であり、“V”で示された速度波形はT
3で、またはその近傍ではほぼゼロのランディング速度
を示している。図5で重要な特徴は、磁束形成(すなわ
ちアーマチュア16に及ぼす力)の非線形性が衝突付近
の領域では線形であることが強いられている点である。
T2とT3の間のこの領域45における磁束の形成は捕
獲電流によって設定される。この形成は傾斜線となり、
電子的にスプリング20のばね率と等価である。従って
アーマチュア16がランディングに近付くと、磁束は小
さくなりレシーブステータ14およびコイル15から磁
力を低減し、アーマチュア16の速度を近似的にゼロに
する。T3で磁束はもはや抑止的ではなくなり、アーマ
チュア16がステータ14に対して保持される。
【0022】図4と図5を参照すると、“A”により示
された波形は一方の位置、すなわち出発位置から他方の
位置、すなわち到達位置へのギャップを越えた運動を表
す。波形“I”は、ステータ14のコイル15巻線に形
成される電流を表し、アーマチュア16はこの例では上
部コイル15に接近する。これは電流が供給されるT2
から保持電流に変化するT3までの電流変化を表す。ア
ーマチュア16が着座したときの電流の特徴的低下が示
されている。
【0023】アーマチュアへの力である磁束の最終値が
設定され、T3で保持電流はちょうど対抗するばね力、
上部スプリング20の力を越える。これによりアーマチ
ュア16は次の行程の開始時に迅速に解放され、バルブ
18が開放する。付加的に保持電流は、アクチュエータ
を制御するのに必要な最小の電力によって定められる。
【0024】図3を参照するに、論理タイミング40は
図1に示されたシステム制御タイミング波形10であ
る。これはシステムパラメータであり、アーマチュアが
ギャップを越えてT1とT2の間で移動する時間を定め
る。T2でアーマチュア16はゼロ速度でランディング
するための所望のランディングゾーンに接近する。T3
で磁束は通常のように上昇することができる。
【0025】図6と図7はアクチュエータを示し、この
アクチュエータはノーマルバルブスプリング22と対向
バルブスプリング20を有する。ノーマルバルブスプリ
ングはバルブステム24で動作し、対向バルブスプリン
グ20はバルブステム24の他端で機械的にバルブ、上
部および底部ステータ12,14およびステータコイル
13,15およびアーマチュア16に対抗する。アーマ
チュア16はバルブステム24に液圧バルブ調整器48
によって連結されている。
【0026】ここでの説明はコイルの1つに限定されて
いたが、説明したことは他のコイルおよび反対方向のア
ーマチュアの運動にも当てはまる。重要な特質は、本発
明は磁束形成の大きな非線形性を除去し、従ってアーマ
チュアへの力、および磁束が図5に示した衝突近傍の領
域では線形になるようにすることである。磁束の最終値
は対抗するばね力をちょうど越えるように保持電流によ
って設定される。これによりアーマチュアを次の行程の
開始時に迅速に解放することができ、アクチュエータを
制御するのに最小の電力しか必要ない。
【図面の簡単な説明】
【図1】開ループ制御モードでアクチュエータに供給さ
れる電圧の波形図である。
【図2】図1に示した装置の動作で図6のアクチュエー
タで発生する磁束の波形図である。
【図3】本発明による、アーマチュアのゼロ速度ランデ
ィングを達成するための動作装置のブロック回路図であ
る。
【図4】ノーマル開ループ制御でのアクチュエータの動
作を示す線図である。
【図5】本発明によるアクチュエータの動作を示す線図
である。
【図6】バルブ開放位置でのアクチュエータの断面図で
ある。
【図7】バルブ閉鎖位置でのアクチュエータの断面図で
ある。
【符号の説明】
12,14 ステータ 13,15 コイル 16 アーマチュア 18 バルブ 20,22 スプリング
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成11年4月13日(1999.4.1
3)
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ペリー ロバート チメック アメリカ合衆国 ヴァージニア ヨークタ ウン ウィンド フォレスト レーン 117 Fターム(参考) 5E048 AB10 AD07

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電磁機械的アクチュエータにおけるアー
    マチュアの運動を制御するための電子制御装置におい
    て、 タイミング発生器が設けられており、 該タイミング発生器は複数のパルス電気信号を発生し、 該電気信号と当該信号間の時間はアクチュエータの動作
    タイミングを表すものであり、 アーマチュアが設けられており、 該アーマチュアは第1の位置を有し、第2の位置に前記
    パルス電気信号に応答して移動可能であり、 スプリングバイアス手段が設けられており、 該スプリングバイアス手段は、前記アーマチュアに前記
    第1の位置でバイアスを与え、当該スプリングバイアス
    手段は所定のばね係数を有しており、 前記第2の位置にステータが設けられており、 該ステータは、第1と第2の端子を備えた巻線を有し、 電子回路手段が設けられており、 該電子回路手段は前記巻線と電気的に接続されており、
    前記タイミング発生器に応答して電圧を前記巻線に供給
    し、磁束を前記ステータに発生するよう制御され、 前記磁束は前記アーマチュアを吸引するように制御さ
    れ、 磁束センサが前記ステータに配置されており、かつ前記
    磁束を検知し、 制御手段が前記磁束センサに接続されており、 該制御手段は前記タイミング発生器に応答して前記磁束
    を変形し、 当該変形は、前記ステータにおける磁束の上昇を、前記
    スプリングバイアス手段のばね係数を整合するために行
    い、 これにより前記アーマチュアの前記ステータに対する衝
    突速度を制御する、ことを特徴とする電子制御装置。
  2. 【請求項2】 前記アーマチュアは、内燃機関のエンジ
    ンバルブと作用接続している、請求項1記載の電子制御
    装置。
  3. 【請求項3】 前記磁束センサはホール効果センサであ
    る、請求項1記載の電子制御装置。
  4. 【請求項4】 前記ステータは複数の積層を有し、前記
    磁束センサは前記積層に取り付けられており、前記ステ
    ータに発生する磁束を検知する、請求項1記載の電子制
    御装置。
  5. 【請求項5】 前記磁束センサは前記アーマチュアに取
    り付けられており、前記アーマチュアに発生された磁束
    を検知する、請求項1記載の電子制御装置。
  6. 【請求項6】 電磁機械的アクチュエータにおけるアー
    マチュアの運動を制御する方法において、 複数のパルス電気信号を発生し、該電気信号と当該電気
    信号間の時間はアクチュエータの動作タイミングを表す
    ものであり、 アーマチュアをバイアスし、 当該アーマチュアは第1の位置を有し、ステータに対し
    て第2の位置へ移動可能であり、 該ステータは巻線を有し、前記パルス電気信号に応答
    し、 前記バイアスは所定のばね係数によって表され、 前記巻線を電子回路に電気的に接続し、パルス電気信号
    に応答して電圧を当該巻線に供給し、磁束を前記ステー
    タに発生させ、 前記磁束はアーマチュアを吸着し、 ステータに発生した磁束を検知し、 検知された磁束と前記パルス電気信号に応答して、ステ
    ータにおける磁束の上昇を変形し、 当該変形は、バイアスのばね係数を整合してスタータに
    対するアーマチュアの衝突速度を制御するようにして行
    う、 ことを特徴とする制御方法。
  7. 【請求項7】 アーマチュアは内燃機関のエンジンバル
    ブと作用接続している、請求項6記載の方法。
  8. 【請求項8】 磁束センサの検知ステップは、ホール効
    果センサを用いて行う、請求項6記載の方法。
  9. 【請求項9】 ステータは複数の積層を有し、前記検知
    ステップを当該積層に取り付けられた磁束センサにより
    行い、該磁束センサはステータに発生した磁束を検知す
    る、請求項6記載の方法。
  10. 【請求項10】 磁束の検知ステップをアーマチュアに
    取り付けられたセンサによって行い、当該センサはアー
    マチュアに発生した磁束を検知する、請求項6記載の方
    法。
  11. 【請求項11】 電磁機械的アクチュエータにおけるア
    ーマチュアの運動を制御する電子制御装置において、 タイミング発生器が設けられており、 該タイミング発生器は複数のパルス電気信号を発生し、 前記信号と当該信号間の時間は制御装置の動作タイミン
    グを表し、 デュアルステータが軸方向に相互に間隔をおいて共通の
    軸に配置されており、 前記デュアルステータの各々は、実質的に同じ巻線を有
    し、 アーマチュア要素が設けられており、該アーマチュア要
    素は扁平要素を有し、 当該扁平要素は、前記デュアルステータの間に配置され
    ており、対向して軸方向に前記扁平要素の回転中心か
    ら、前記ステータの各々を通って伸長する要素ペアを有
    し、 前記アーマチュアは、前記ステータの一方に対向する第
    1の位置を有し、前記ステータの他方に対向する第2の
    位置へ相互運動運動し、当該運動は前記パルス電気信号
    に応答して行われ、 デュアルスプリングバイアス要素が設けられており、 当該要素の一方は前記扁平要素の各側に配置され、前記
    対向する軸方向に伸長する要素に軸方向に配列され、 前記アーマチュアを前記第1および第2の位置へバイア
    スし、 前記スプリングバイアス要素は等しく定義されたばね係
    数を有し、 前記アーマチュアは外力が無いときには通常はバイアス
    され、前記デュアルステータの各々から等距離にあり、 電子回路手段が前記巻線に電気的に接続されており、前
    記タイミング発生器に応答して前記巻線に電圧を供給
    し、磁束を前記ステータに発生し、該ステータは前記巻
    線に結合されており、 前記磁束は前記アーマチュアを前記ステータの一方に吸
    着し、前記スプリング要素の一方を圧縮し、潜在エネル
    ギーを蓄積し、前記スプリング要素の他方を伸長させる
    ために運動エネルギーを解放し、 磁束センサが設けられており、該磁束センサは前記デュ
    アルステータのそれぞれ一方に取り付けられており、そ
    こに発生する磁束を検知し、 制御手段が前記磁束センサに作用接続されており、 前記制御手段は前記タイミング発生器に応答して、前記
    磁束を変形し、 当該変形は、前記ステータにおける磁束の上昇が、潜在
    エネルギーを蓄積する前記スプリングバイアス要素のば
    ね係数に整合するように行い、 前記アーマチュア扁平要素の、ステータに対するランデ
    ィング速度を制御する、ことを特徴とする電子制御装
    置。
  12. 【請求項12】 前記アーマチュアは前記共通軸に沿っ
    て、内燃機関のエンジンバルブに作用結合されている、
    請求項11記載の電子制御装置。
  13. 【請求項13】 前記デュアル磁束センサはホール効果
    センサである、請求項11記載の電子制御装置。
  14. 【請求項14】 前記デュアルステータは複数の積層を
    有し、 前記磁束センサの1つは各ステータの前記積層の表面に
    取り付けられており、前記それぞれのステータに発生す
    る磁束を検知する、請求項11記載の電子制御装置。
  15. 【請求項15】 前記磁束センサは前記アーマチュアに
    取り付けられており、当該アーマチュアに発生する磁束
    を検知する、請求項11記載の電子制御装置。
  16. 【請求項16】 電磁機械的アクチュエータにおけるア
    ーマチュアの運動を、送出位置と到達位置との間で制御
    する方法において、 複数のパルス電気信号を発生し、該信号と当該信号間の
    時間はアクチュエータの動作タイミングを表し、 デュアルステータを軸方向に相互に間隔をおいて共通軸
    に沿って位置決めし、 ステータの一方は送出位置にあり、他方は到達位置にあ
    り、 デュアルステータの各々は実施的に同じ巻線を有し、 扁平要素を有するアーマチュア要素をデュアルステータ
    間に位置決めし、 該アーマチュア要素は、前記扁平要素の回転中心から各
    ステータを通って、対向して軸方向に伸長する要素ペア
    を有し、 スタータの一方に対向する送出位置と、ステータの他方
    に対向する到達位置との間で、パルス電気信号に応答し
    てアーマチュアを相互運動させ、 対向して伸長するデュアルスプリング要素に軸方向に前
    記扁平要素の角側を配列し、 スプリングバイアス要素のばね係数を整合し、 アーマチュアは外力が無いとき通常はバイアスされ、デ
    ュアルステータの各々から等間隔にあり、 巻線を電子回路に電気接続し、パルス電気信号に応答し
    て電圧を巻線の一方に供給し、該巻線に結合されたレシ
    ーブステータに磁束を発生し、 磁束に応答して到達箇所でスプリング要素を圧縮し、潜
    在エネルギーを蓄積し、スプリング要素の他方を送出箇
    所で伸長させ、運動エネルギーを解放し、 磁束をデュアルステータの各々において検知し、 検知された磁束とパルス電気信号に応答して、レシーブ
    ステータにおける磁束の上昇を、潜在エネルギーを蓄積
    する到達箇所スプリングバイアス要素のばね係数に整合
    し、 アーマチュア扁平要素の、到達箇所スタータに対するラ
    ンディング速度を制御する、ことを特徴とする制御方
    法。
JP10348662A 1997-12-08 1998-12-08 電子制御装置 Pending JP2000114037A (ja)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US6787297P 1997-12-08 1997-12-08
US09/025,986 US6176207B1 (en) 1997-12-08 1998-02-19 Electronically controlling the landing of an armature in an electromechanical actuator
US09/025986 1998-02-19
US60/067872 1998-02-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000114037A true JP2000114037A (ja) 2000-04-21

Family

ID=26700565

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10348662A Pending JP2000114037A (ja) 1997-12-08 1998-12-08 電子制御装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6176207B1 (ja)
EP (1) EP0927817B1 (ja)
JP (1) JP2000114037A (ja)
DE (1) DE69821900T2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004516934A (ja) * 2001-01-05 2004-06-10 ヴィーエスエスエル コマーシャル インコーポレイテッド 電磁気能動振動制御システムおよび電磁気アクチュエータ
JP2016058437A (ja) * 2014-09-05 2016-04-21 株式会社デンソー 電磁アクチュエータ

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6476599B1 (en) 1999-03-25 2002-11-05 Siemens Automotive Corporation Sensorless method to determine the static armature position in an electronically controlled solenoid device
US6359435B1 (en) 1999-03-25 2002-03-19 Siemens Automotive Corporation Method for determining magnetic characteristics of an electronically controlled solenoid
US6657847B1 (en) * 1999-07-13 2003-12-02 Siemens Automotive Corporation Method of using inductance for determining the position of an armature in an electromagnetic solenoid
JP2001102213A (ja) * 1999-09-28 2001-04-13 Honda Motor Co Ltd アクチュエータ制御装置
DE10012988A1 (de) * 2000-03-16 2001-09-20 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren zum Betrieb eines elektromagnetischen Aktors
US6720684B2 (en) * 2000-03-22 2004-04-13 Siemens Automotive Corporation Method of control for a self-sensing magnetostrictive actuator
WO2002008579A1 (de) * 2000-07-24 2002-01-31 Compact Dynamics Gmbh Gaswechselventilantrieb für einen ventilgesteuerten verbrennungsmotor
US6397797B1 (en) * 2000-12-08 2002-06-04 Ford Global Technologies, Inc. Method of controlling valve landing in a camless engine
JP2002231530A (ja) * 2001-02-07 2002-08-16 Honda Motor Co Ltd 電磁アクチュエータ制御装置
US6681728B2 (en) 2001-11-05 2004-01-27 Ford Global Technologies, Llc Method for controlling an electromechanical actuator for a fuel air charge valve
US6644253B2 (en) * 2001-12-11 2003-11-11 Visteon Global Technologies, Inc. Method of controlling an electromagnetic valve actuator
US6741441B2 (en) * 2002-02-14 2004-05-25 Visteon Global Technologies, Inc. Electromagnetic actuator system and method for engine valves
US6693787B2 (en) 2002-03-14 2004-02-17 Ford Global Technologies, Llc Control algorithm for soft-landing in electromechanical actuators
JP3976131B2 (ja) * 2002-06-10 2007-09-12 株式会社小松製作所 バルブストロークセンサ
KR100835195B1 (ko) 2004-04-19 2008-06-05 주식회사 만도 솔레노이드의 위치 제어장치
FR2884349B1 (fr) * 2005-04-06 2007-05-18 Moving Magnet Tech Mmt Actionneur electromagnetique polarise bistable a actionnement rapide
US20090266319A1 (en) * 2008-04-28 2009-10-29 James Douglas Ervin System and method for providing hydraulic valve lash compensation for electrically actuated internal combustion engine poppet valves
GB2535158A (en) * 2015-02-09 2016-08-17 Gm Global Tech Operations Llc Method for operating a digital inlet valve
DE102018000422B4 (de) 2017-01-20 2023-06-01 Thomas Magnete Gmbh Magnetspule mit integriertem Sensor
NL2020418B1 (en) 2018-02-12 2019-08-19 Magnetic Innovations B V Coil assembly for magnetic actuator, magnetic actuator and manufacturing method
WO2020101580A1 (en) * 2018-11-12 2020-05-22 Ozyegin Universitesi An actuation system to achieve soft landing and the control method thereof
FR3090119B1 (fr) * 2018-12-18 2022-03-04 Electricite De France Dispositif de mesure de l’état de fonctionnement d’au moins un matériel générant un champ magnétique

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2345595A1 (fr) * 1976-03-26 1977-10-21 Bosch Gmbh Robert Installation pour la commande, avec un courant regle, d'organes de manoeuvre electromagnetiques
US4513343A (en) 1982-12-27 1985-04-23 Eaton Corporation Short circuit protector having fold-back trip point for solid state switching device
US4515343A (en) 1983-03-28 1985-05-07 Fev Forschungsgesellschaft fur Energietechnik und ver Brennungsmotoren mbH Arrangement for electromagnetically operated actuators
US5523684A (en) * 1994-11-14 1996-06-04 Caterpillar Inc. Electronic solenoid control apparatus and method with hall effect technology
DE19615435A1 (de) * 1996-04-19 1997-10-23 Daimler Benz Ag Vorrichtung zur elektromagnetischen Betätigung eines Gaswechselventiles für Verbrennungsmotoren
JPH09317419A (ja) * 1996-05-28 1997-12-09 Toyota Motor Corp 吸排気用電磁駆動弁の異常検出方法
JPH09320841A (ja) * 1996-05-28 1997-12-12 Toyota Motor Corp 電磁アクチュエータ制御装置
DE19623698A1 (de) * 1996-06-14 1997-12-18 Fev Motorentech Gmbh & Co Kg Verfahren zur Steuerung der Antriebe von Hubventilen an einer Kolbenbrennkraftmaschine
JP3763492B2 (ja) * 1996-10-03 2006-04-05 本田技研工業株式会社 内燃機関の動弁装置
DE19647305C1 (de) * 1996-11-15 1998-02-05 Daimler Benz Ag Vorrichtung zur elektromagnetischen Betätigung eines Gaswechselventils
JPH10205314A (ja) * 1996-12-13 1998-08-04 Fev Motorentechnik Gmbh & Co Kg ガス交換弁の電磁弁駆動部を制御する方法
US5769043A (en) * 1997-05-08 1998-06-23 Siemens Automotive Corporation Method and apparatus for detecting engine valve motion
JP3705257B2 (ja) 2002-08-30 2005-10-12 株式会社村田製作所 並列多段型帯域通過フィルタ
US6789497B1 (en) 2003-04-08 2004-09-14 Edwin H. Aiken Indicator for pill bottle

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004516934A (ja) * 2001-01-05 2004-06-10 ヴィーエスエスエル コマーシャル インコーポレイテッド 電磁気能動振動制御システムおよび電磁気アクチュエータ
JP2016058437A (ja) * 2014-09-05 2016-04-21 株式会社デンソー 電磁アクチュエータ

Also Published As

Publication number Publication date
DE69821900T2 (de) 2004-12-16
EP0927817B1 (en) 2004-02-25
DE69821900D1 (de) 2004-04-01
EP0927817A1 (en) 1999-07-07
US6176207B1 (en) 2001-01-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2000114037A (ja) 電子制御装置
US6651954B1 (en) Electromagnetic valve actuator
US6476599B1 (en) Sensorless method to determine the static armature position in an electronically controlled solenoid device
US5868108A (en) Method for controlling an electromagnetic actuator operating an engine valve
EP0959479B1 (en) A method for controlling velocity of an armature of an electromagnetic actuator
US4779582A (en) Bistable electromechanical valve actuator
US5889405A (en) Method of detecting fault in electromagnetically-actuated intake or exhaust valve
JPS649827B2 (ja)
US20090302251A1 (en) Electromagnetic actuator
EP1190161B1 (en) Electrically actuatable engine valve providing position output
US6198370B1 (en) Method and apparatus for operating a cylinder valve with an electromagnetic actuator without pole face contacting
JPH11311112A (ja) 空気戻しバネを備えたピストン内燃機関用の電磁操作可能なガス交換弁
JP2001023818A (ja) 通電の特性曲線に基づく調整による電磁アクチュエータの可動片衝突速度の調整方法
JP4108931B2 (ja) 電気機械式調整機器の制御装置
JP2001159336A (ja) 電磁アクチュエータの制御装置
US6655328B2 (en) Method for controlling an electromagnetic valve drive by changing the current direction when supplying the electromagnets with current
US6648297B1 (en) Method for controlling an electromechanical actuator
JP2003500600A (ja) ピストン式内燃機関のガス交換弁を操作する電磁式アクチュエータを制御する方法
US6308668B2 (en) Method for starting an electromechanical regulating device especially designed for controlling the charge cycle in an internal combustion engine
JP2001221360A (ja) 電磁駆動弁の制御装置
US11837401B2 (en) Actuation system to achieve soft landing and the control method thereof
JP2606739B2 (ja) バルブの駆動装置
JP2000002163A (ja) 燃料噴射装置及び電磁石装置
JP3702745B2 (ja) 内燃機関の動弁装置
Peterson et al. Control of electromechanical actuators: Valves tapping in rhythm

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050908

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080709

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20081007

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20081010

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20081106

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20081111

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20081202

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20081205

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090106

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090108

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20090812