JP2002221202A - 電磁弁の制御装置および方法 - Google Patents
電磁弁の制御装置および方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 精確な開弁時間を実現する低廉な電磁弁の制
御装置及び方法を提供する。 【解決手段】電磁弁の制御装置は、電磁弁（１０）の制
御のためのスイッチング最終段階、開弁時間を予め設定
するための手段（１２）、及び弁（１０）に与える圧力
を予め設定するための手段（１４）を備え、更に予め設
定された開弁時間と予め設定された弁（１０）に与える
圧力とから弁制御時間を確定するための手段（１６）を
備えている。開弁時間に対して、弁を介した圧力降下に
依存して影響を与える、即ち“修正された”弁制御時間
の確定によって影響を与えることが可能となる。弁制御
時間は、弁電流の時間的変化に従って圧力降下のスイッ
チング閾値に対する依存性に基づくスイッチングポイン
トの影響を考慮している。
御装置及び方法を提供する。 【解決手段】電磁弁の制御装置は、電磁弁（１０）の制
御のためのスイッチング最終段階、開弁時間を予め設定
するための手段（１２）、及び弁（１０）に与える圧力
を予め設定するための手段（１４）を備え、更に予め設
定された開弁時間と予め設定された弁（１０）に与える
圧力とから弁制御時間を確定するための手段（１６）を
備えている。開弁時間に対して、弁を介した圧力降下に
依存して影響を与える、即ち“修正された”弁制御時間
の確定によって影響を与えることが可能となる。弁制御
時間は、弁電流の時間的変化に従って圧力降下のスイッ
チング閾値に対する依存性に基づくスイッチングポイン
トの影響を考慮している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電磁弁の制御のた
めのスイッチング最終段、開弁時間を予め設定するため
の手段、及び弁に与える圧力を予め設定するための手段
を備えた電磁弁制御装置に関する。本発明は更に、スイ
ッチング最終段による電磁弁を制御するステップ、開弁
時間を予め設定するステップ、及び電磁弁に与える圧力
を予め設定するステップ、からなる電磁弁の制御方法に
関する。
めのスイッチング最終段、開弁時間を予め設定するため
の手段、及び弁に与える圧力を予め設定するための手段
を備えた電磁弁制御装置に関する。本発明は更に、スイ
ッチング最終段による電磁弁を制御するステップ、開弁
時間を予め設定するステップ、及び電磁弁に与える圧力
を予め設定するステップ、からなる電磁弁の制御方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車の走行特性に自動介入するための
様々なシステムが知られている。それ等のシステムに
は、例えばアンチブロック制御（ＡＢＳ）システム及び
アンチスリップ制御（ＡＳＲ）システムがある。これ等
のシステムでは、ブレーキシリンダ内の圧力が、電磁弁
によって調節され、その際に、この電磁弁のスイッチン
グ状態は電磁弁の制御装置によって影響を受ける。自動
車のブレーキシステムでは、主ブレーキシリンダから電
磁弁の制御装置が取り入れられているホイールブレーキ
シリンダへの入口弁（ＥＶ弁）迄の系路上に、例えば切
り替え弁（ＵＳＶ弁）がある。入口弁も切り替え弁も直
線的に制御することの出来るものが知られている。この
特性は、アンチブロック制御システム及びアンチスリッ
プ制御システムで益々多く利用される様になっている。
直線的に制御可能な弁の場合、弁を介した圧力の低下
は、本質的に弁電流に直線的に依存している。弁電流
は、基本的に電流制御される弁の最終段階によって調節
することが出来る。しかしながら、その様な電流制御弁
の最終段階は高価であり、従って別の解決策が求められ
ている。既に弁電流をコスト的に有利なスイッチング最
終段階で切り替えることが知られている。それ等のスイ
ッチング最終段階は、弁電圧をパルス幅変調して利用し
ている。その様なパルス幅変調によれば、弁コイルに対
して並列に接続されたフリーホイールダイオードを用い
て平均電流を調節することが出来るので、これによって
弁を通して望みの圧力降下を調節することが出来る。フ
リーホイールダイオードは、最終段階がスイッチオフさ
れた時に電流の流れを可能にするために必要である。
様々なシステムが知られている。それ等のシステムに
は、例えばアンチブロック制御（ＡＢＳ）システム及び
アンチスリップ制御（ＡＳＲ）システムがある。これ等
のシステムでは、ブレーキシリンダ内の圧力が、電磁弁
によって調節され、その際に、この電磁弁のスイッチン
グ状態は電磁弁の制御装置によって影響を受ける。自動
車のブレーキシステムでは、主ブレーキシリンダから電
磁弁の制御装置が取り入れられているホイールブレーキ
シリンダへの入口弁（ＥＶ弁）迄の系路上に、例えば切
り替え弁（ＵＳＶ弁）がある。入口弁も切り替え弁も直
線的に制御することの出来るものが知られている。この
特性は、アンチブロック制御システム及びアンチスリッ
プ制御システムで益々多く利用される様になっている。
直線的に制御可能な弁の場合、弁を介した圧力の低下
は、本質的に弁電流に直線的に依存している。弁電流
は、基本的に電流制御される弁の最終段階によって調節
することが出来る。しかしながら、その様な電流制御弁
の最終段階は高価であり、従って別の解決策が求められ
ている。既に弁電流をコスト的に有利なスイッチング最
終段階で切り替えることが知られている。それ等のスイ
ッチング最終段階は、弁電圧をパルス幅変調して利用し
ている。その様なパルス幅変調によれば、弁コイルに対
して並列に接続されたフリーホイールダイオードを用い
て平均電流を調節することが出来るので、これによって
弁を通して望みの圧力降下を調節することが出来る。フ
リーホイールダイオードは、最終段階がスイッチオフさ
れた時に電流の流れを可能にするために必要である。
【０００３】しかしながら、フリーホイールダイオード
が必要であるということは、短い開弁とその後に続く弁
の閉鎖とが、フリーホイールダイオードによって強い影
響を受けるという欠点を持っている。この強い影響の原
因は、弁の制御装置のスイッチを切った時の電流が、フ
リーホイールダイオードが無い場合の状況と比較して、
ゆっくりとしか降下しないということにある。弁のスイ
ッチング閾値は、弁を介した圧力降下に強く依存してい
る。従って、フリーホイールダイオードによる上述の様
な電流の変化に対する影響は、弁を介した圧力降下に応
じて異なるスイッチングポイントをもたらす。この結
果、弁制御時間が同じ場合でも、弁を介した圧力降下に
応じて異なる開弁時間がもたらされる。
が必要であるということは、短い開弁とその後に続く弁
の閉鎖とが、フリーホイールダイオードによって強い影
響を受けるという欠点を持っている。この強い影響の原
因は、弁の制御装置のスイッチを切った時の電流が、フ
リーホイールダイオードが無い場合の状況と比較して、
ゆっくりとしか降下しないということにある。弁のスイ
ッチング閾値は、弁を介した圧力降下に強く依存してい
る。従って、フリーホイールダイオードによる上述の様
な電流の変化に対する影響は、弁を介した圧力降下に応
じて異なるスイッチングポイントをもたらす。この結
果、弁制御時間が同じ場合でも、弁を介した圧力降下に
応じて異なる開弁時間がもたらされる。
【０００４】かくして、要するにパルス幅変調制御、例
えばＬＭＶ制御（直線化された電磁弁制御）或いはＣＰ
Ｃ制御（連続圧力制御）を、パルスステップ制御と並行
して一つの電磁弁制御装置の中で実現することには問題
がある。何故なら、パルス幅変調制御装置のために必要
なフリーホイールダイオードが、精確な開弁時間を実現
する妨げとなるからである。しかしながら状況によって
は、特に、電流制御された高価な弁ステップの採用を回
避するという理由から、両方の圧力変調の原理を一つの
制御装置の中に採用することが望まれることがある。例
えば、ＡＢＳを入口弁のパルス幅変調ＣＰＣによって制
御することが可能である。しかしながら、ＡＳＲの場合
にそれは可能ではない。何故なら、ＡＳＲは調節される
べき圧力の精度に対する要求がもっと高いからである。
えばＬＭＶ制御（直線化された電磁弁制御）或いはＣＰ
Ｃ制御（連続圧力制御）を、パルスステップ制御と並行
して一つの電磁弁制御装置の中で実現することには問題
がある。何故なら、パルス幅変調制御装置のために必要
なフリーホイールダイオードが、精確な開弁時間を実現
する妨げとなるからである。しかしながら状況によって
は、特に、電流制御された高価な弁ステップの採用を回
避するという理由から、両方の圧力変調の原理を一つの
制御装置の中に採用することが望まれることがある。例
えば、ＡＢＳを入口弁のパルス幅変調ＣＰＣによって制
御することが可能である。しかしながら、ＡＳＲの場合
にそれは可能ではない。何故なら、ＡＳＲは調節される
べき圧力の精度に対する要求がもっと高いからである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、精確
な開弁時間を実現する低廉な電磁弁の制御装置及び方法
を提供することである。
な開弁時間を実現する低廉な電磁弁の制御装置及び方法
を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、予め設定され
た開弁時間と予め設定された弁に与える圧力とから、弁
制御時間を確定するための手段を備えることによって、
上述の類概念に基づく電磁弁の制御装置を実現する。こ
れによって、開弁時間に対して、弁を介した圧力降下に
依存して影響を与える、即ち“修正された”弁制御時間
の確定によって影響を与えることが可能となる。これに
よって、弁制御時間は、例えば弁電流の時間的変化に従
って圧力降下のスイッチング閾値に対する依存性に基づ
くスイッチングポイントの影響を考慮している。
た開弁時間と予め設定された弁に与える圧力とから、弁
制御時間を確定するための手段を備えることによって、
上述の類概念に基づく電磁弁の制御装置を実現する。こ
れによって、開弁時間に対して、弁を介した圧力降下に
依存して影響を与える、即ち“修正された”弁制御時間
の確定によって影響を与えることが可能となる。これに
よって、弁制御時間は、例えば弁電流の時間的変化に従
って圧力降下のスイッチング閾値に対する依存性に基づ
くスイッチングポイントの影響を考慮している。
【０００７】上記の開弁時間を予め設定するための手段
は、好ましくは逆油圧モデルを利用する。油圧モデル
は、制御装置においては一般に、入力パラメータ、例え
ば弁電流及び開弁時間に基づいて、圧力を計算するため
に用いられる。逆油圧モデルによれば、弁に与える圧力
から必要な開弁時間を計算することが出来る。
は、好ましくは逆油圧モデルを利用する。油圧モデル
は、制御装置においては一般に、入力パラメータ、例え
ば弁電流及び開弁時間に基づいて、圧力を計算するため
に用いられる。逆油圧モデルによれば、弁に与える圧力
から必要な開弁時間を計算することが出来る。
【０００８】電磁弁に与える圧力を予め設定するための
手段は、好ましくは圧力評価モデルを利用する。弁に与
える圧力は直接には確定出来ないので、従来技術の制御
装置に含まれている圧力評価モデルは、それから先の弁
制御時間の確定のために必要な圧力を評価するために適
した手段となる。
手段は、好ましくは圧力評価モデルを利用する。弁に与
える圧力は直接には確定出来ないので、従来技術の制御
装置に含まれている圧力評価モデルは、それから先の弁
制御時間の確定のために必要な圧力を評価するために適
した手段となる。
【０００９】弁制御時間を確定するための手段が、圧力
値と割当てられた修正値とを備えた表を使用すると有利
となり得る。これによって、各々の圧力値に、例えば、
予め設定された開弁時間を弁制御時間へ変換する特定の
修正値を割当てることが出来る。同じく、各々の圧力値
に複数の修正値を割当てるということを考えることも出
来、その場合には、例えば、時点を確定するための修正
値の一つが開弁のために使用される一方、時点のための
別の修正値は、弁を閉じるために使用される。
値と割当てられた修正値とを備えた表を使用すると有利
となり得る。これによって、各々の圧力値に、例えば、
予め設定された開弁時間を弁制御時間へ変換する特定の
修正値を割当てることが出来る。同じく、各々の圧力値
に複数の修正値を割当てるということを考えることも出
来、その場合には、例えば、時点を確定するための修正
値の一つが開弁のために使用される一方、時点のための
別の修正値は、弁を閉じるために使用される。
【００１０】しかしながら、弁制御時間を確定するため
の手段が、弁電流の時間依存性と開弁圧力の電流依存性
をモデリングすることも又有利となり得る。それによっ
て、弁電流と時間との間或いは開弁圧力と電流との間の
関数関係を求めることによって、必要な弁制御時間を確
定することが出来る。上記の関数関係は、近似的に数学
的に或いは実験的に求めることが出来る。
の手段が、弁電流の時間依存性と開弁圧力の電流依存性
をモデリングすることも又有利となり得る。それによっ
て、弁電流と時間との間或いは開弁圧力と電流との間の
関数関係を求めることによって、必要な弁制御時間を確
定することが出来る。上記の関数関係は、近似的に数学
的に或いは実験的に求めることが出来る。
【００１１】その際には、例えば、弁電流が本質的に指
数関数的な時間依存性を持ち得るということを利用する
ことが出来る。その様な指数関数的関係を用いると、数
学的なモデルを、簡単な方法で組み立てることが出来
る。
数関数的な時間依存性を持ち得るということを利用する
ことが出来る。その様な指数関数的関係を用いると、数
学的なモデルを、簡単な方法で組み立てることが出来
る。
【００１２】同じく、弁制御時間を確定するための手段
が近似関数を利用すると、有利となり得る。近似関数を
用いると、数多くの用途のために有効に利用することの
出来る弁制御時間を近似的に確定することが出来る。
が近似関数を利用すると、有利となり得る。近似関数を
用いると、数多くの用途のために有効に利用することの
出来る弁制御時間を近似的に確定することが出来る。
【００１３】パルス幅変調された電圧によるＬＭＶ制御
或いはＣＰＣ制御を、パルスステップ制御と並行して行
うことが出来る様にするために、好ましくは電磁弁と並
列にフリーホイールダイオードが接続される。ＣＰＣ制
御の場合には、連続的にパルス幅変調が行なわれるのに
対して、ＬＭＶ制御の場合には、段階的にパルス幅変調
が行われる一方、別の時点では弁は閉じられた状態へ移
行される。どちらの制御形式のために、電磁弁に対して
並列のフリーホイールダイオードが必要であるから、弁
の切り替え時点の圧力依存性は特に強い。本発明は、そ
の様なパルスステップ制御とパルス幅変調の並列制御の
場合に、特に効果を発揮する。
或いはＣＰＣ制御を、パルスステップ制御と並行して行
うことが出来る様にするために、好ましくは電磁弁と並
列にフリーホイールダイオードが接続される。ＣＰＣ制
御の場合には、連続的にパルス幅変調が行なわれるのに
対して、ＬＭＶ制御の場合には、段階的にパルス幅変調
が行われる一方、別の時点では弁は閉じられた状態へ移
行される。どちらの制御形式のために、電磁弁に対して
並列のフリーホイールダイオードが必要であるから、弁
の切り替え時点の圧力依存性は特に強い。本発明は、そ
の様なパルスステップ制御とパルス幅変調の並列制御の
場合に、特に効果を発揮する。
【００１４】本発明は、アンチブロック制御（ＡＢＳ制
御）のためにブレーキシリンダの入口弁でＣＰＣ制御を
行うこと、及びアンチスリップ制御（ＡＳＲ制御）のた
めにブレーキシリンダの入口弁でパルスステップ制御を
行うことによっても、本発明の特別な効果を発揮する。
これによって、コストを節約する方法によって、電流制
御された弁操作ステップを放棄することが可能となる。
ＡＢＳ制御のためには、ブレーキシリンダの入口弁にパ
ルス幅変調ＣＰＣ制御を採用することが可能となる。こ
れは、入口弁には電流制御された弁最終段階を採用出来
ないＡＳＲ制御の場合には、可能ではない。
御）のためにブレーキシリンダの入口弁でＣＰＣ制御を
行うこと、及びアンチスリップ制御（ＡＳＲ制御）のた
めにブレーキシリンダの入口弁でパルスステップ制御を
行うことによっても、本発明の特別な効果を発揮する。
これによって、コストを節約する方法によって、電流制
御された弁操作ステップを放棄することが可能となる。
ＡＢＳ制御のためには、ブレーキシリンダの入口弁にパ
ルス幅変調ＣＰＣ制御を採用することが可能となる。こ
れは、入口弁には電流制御された弁最終段階を採用出来
ないＡＳＲ制御の場合には、可能ではない。
【００１５】本発明は、予め設定された開弁時間と予め
設定された弁に与える圧力とから、弁制御時間を確定す
ることによって、上述の類概念に基づく方法を実現す
る。上述の様にすることによって、開弁時間の変動に対
して、弁を介した圧力降下に依存して影響を与える、即
ち“修正された”弁制御時間の確定によって影響を与え
ることが可能となる。これによって、弁制御時間は、例
えば弁電流の時間的変化に従って圧力降下のスイッチン
グ閾値に対する依存性に基づくスイッチングポイントの
影響を考慮している。
設定された弁に与える圧力とから、弁制御時間を確定す
ることによって、上述の類概念に基づく方法を実現す
る。上述の様にすることによって、開弁時間の変動に対
して、弁を介した圧力降下に依存して影響を与える、即
ち“修正された”弁制御時間の確定によって影響を与え
ることが可能となる。これによって、弁制御時間は、例
えば弁電流の時間的変化に従って圧力降下のスイッチン
グ閾値に対する依存性に基づくスイッチングポイントの
影響を考慮している。
【００１６】上記の開弁時間を予め設定することは、好
ましくは逆油圧モデルを用いて行われる。逆油圧モデル
によれば、弁に与える圧力から必要な開弁時間を計算す
ることが出来る。
ましくは逆油圧モデルを用いて行われる。逆油圧モデル
によれば、弁に与える圧力から必要な開弁時間を計算す
ることが出来る。
【００１７】弁に与える圧力を予め設定することは、好
ましくは圧力評価モデルを用いて行われる。弁に与える
圧力は直接には確定することが出来ないので、従来技術
の制御装置に含まれている圧力評価モデルは、それから
先の弁制御時間の確定のために必要な圧力を評価するた
めに適した手段となる。
ましくは圧力評価モデルを用いて行われる。弁に与える
圧力は直接には確定することが出来ないので、従来技術
の制御装置に含まれている圧力評価モデルは、それから
先の弁制御時間の確定のために必要な圧力を評価するた
めに適した手段となる。
【００１８】弁制御時間の確定が、圧力値と割当てられ
た修正値とを備えた表を使用して行われると有用となり
得る。これによって、各々の圧力値に、予め設定された
開弁時間を弁制御時間へ変換する、特定の修正値を割当
てることが出来る。
た修正値とを備えた表を使用して行われると有用となり
得る。これによって、各々の圧力値に、予め設定された
開弁時間を弁制御時間へ変換する、特定の修正値を割当
てることが出来る。
【００１９】しかしながら、弁制御時間の確定の際に、
弁電流の時間依存性と開弁圧力の電流依存性をモデリン
グすることも又有用となり得る。それによって、弁電流
と時間との間の或いは開弁圧力と電流との間の関数関係
を求めることによって、必要な弁制御時間を確定するこ
とが出来る。上記の関数関係は、近似的に数学的に或い
は実験的に求めることが出来る。
弁電流の時間依存性と開弁圧力の電流依存性をモデリン
グすることも又有用となり得る。それによって、弁電流
と時間との間の或いは開弁圧力と電流との間の関数関係
を求めることによって、必要な弁制御時間を確定するこ
とが出来る。上記の関数関係は、近似的に数学的に或い
は実験的に求めることが出来る。
【００２０】モデリングのためには、弁電流が本質的に
指数関数的な時間依存性を持っていれば特に有用であ
る。その様な指数関数的関係を用いると、数学的なモデ
ルを簡単な方法で組み立てることが出来る。
指数関数的な時間依存性を持っていれば特に有用であ
る。その様な指数関数的関係を用いると、数学的なモデ
ルを簡単な方法で組み立てることが出来る。
【００２１】同じく、弁制御時間の確定が近似関数を用
いて行われれば、有用となり得る。近似関数を用いる
と、数多くの用途のために有効に利用することの出来る
弁制御時間を、近似的に確定することが出来る。
いて行われれば、有用となり得る。近似関数を用いる
と、数多くの用途のために有効に利用することの出来る
弁制御時間を、近似的に確定することが出来る。
【００２２】本発明は、パルス幅変調された電圧による
ＬＭＶ制御或いはＣＰＣ制御を、パルスステップ制御と
並行して行うことが出来る様にするために、電磁弁と並
列にフリーホイールダイオードが接続されることによっ
て特に有利となる。ＣＰＣ制御の場合には、連続的にパ
ルス幅変調が行なわれるのに対して、ＬＭＶ制御の場合
には、段階的にパルス幅変調が行われる一方、別の時点
では弁は閉じられた状態へ移行される。どちらの制御形
式のためにも電磁弁に対して並列のフリーホイールダイ
オードが必要であるから、弁の切り替え時点の圧力依存
性は特に強い。本発明はその様なパルスステップ制御と
パルス幅変調の並列制御の場合に特に効果を発揮する。
ＬＭＶ制御或いはＣＰＣ制御を、パルスステップ制御と
並行して行うことが出来る様にするために、電磁弁と並
列にフリーホイールダイオードが接続されることによっ
て特に有利となる。ＣＰＣ制御の場合には、連続的にパ
ルス幅変調が行なわれるのに対して、ＬＭＶ制御の場合
には、段階的にパルス幅変調が行われる一方、別の時点
では弁は閉じられた状態へ移行される。どちらの制御形
式のためにも電磁弁に対して並列のフリーホイールダイ
オードが必要であるから、弁の切り替え時点の圧力依存
性は特に強い。本発明はその様なパルスステップ制御と
パルス幅変調の並列制御の場合に特に効果を発揮する。
【００２３】本発明は、アンチブロック制御（ＡＢＳ制
御）のためにブレーキシリンダの入口弁でＣＰＣ制御を
行うこと、及びアンチスリップ制御（ＡＳＲ制御）のた
めにブレーキシリンダの入口弁でパルスステップ制御を
行うことによっても、本発明の特別な効果を発揮する。
これによって、コストを節約する方法で、電流制御され
た弁操作ステップを放棄することが可能となる。ＡＢＳ
制御のためには、ブレーキシリンダの入口弁にパルス幅
変調ＣＰＣ制御を採用することが可能となる。これは、
入口弁には電流制御された弁最終段階を採用出来ないＡ
ＳＲの場合には、可能ではない。
御）のためにブレーキシリンダの入口弁でＣＰＣ制御を
行うこと、及びアンチスリップ制御（ＡＳＲ制御）のた
めにブレーキシリンダの入口弁でパルスステップ制御を
行うことによっても、本発明の特別な効果を発揮する。
これによって、コストを節約する方法で、電流制御され
た弁操作ステップを放棄することが可能となる。ＡＢＳ
制御のためには、ブレーキシリンダの入口弁にパルス幅
変調ＣＰＣ制御を採用することが可能となる。これは、
入口弁には電流制御された弁最終段階を採用出来ないＡ
ＳＲの場合には、可能ではない。
【００２４】本発明は、スイッチング最終段階におい
て、開弁閾値が強い圧力依存性を持っている場合でも、
弁制御時間を確定することが出来るという驚くべき知見
に基づいている。このことは、パルス幅変調制御とパル
スステップ制御との組み合わせという観点から特に有利
である。何故なら、パルス幅変調制御の場合には、電流
の変化に強い時間的影響をもたらすフリーホイールダイ
オードが、弁コイルに対して並列に接続されなければな
らないからである。
て、開弁閾値が強い圧力依存性を持っている場合でも、
弁制御時間を確定することが出来るという驚くべき知見
に基づいている。このことは、パルス幅変調制御とパル
スステップ制御との組み合わせという観点から特に有利
である。何故なら、パルス幅変調制御の場合には、電流
の変化に強い時間的影響をもたらすフリーホイールダイ
オードが、弁コイルに対して並列に接続されなければな
らないからである。
【００２５】
【実施例】本発明は、好ましい実施例に基づく添付の図
面を参照して、例示として説明される。
面を参照して、例示として説明される。
【００２６】図１には、パルス幅変調システムの場合に
生じる電圧Ｕ及び電流Ｉと時間ｔとの関係が定性的に示
されている。パルス化された電圧Ｕに対して平均電流が
生じ、この電流の大きさは電圧パルスの幅によって影響
を受ける。スイッチオフされた最終段階でも電流が流れ
るのを可能にするために、弁コイルに対して並列に、好
ましくはフリーホイールダイオードが接続される。
生じる電圧Ｕ及び電流Ｉと時間ｔとの関係が定性的に示
されている。パルス化された電圧Ｕに対して平均電流が
生じ、この電流の大きさは電圧パルスの幅によって影響
を受ける。スイッチオフされた最終段階でも電流が流れ
るのを可能にするために、弁コイルに対して並列に、好
ましくはフリーホイールダイオードが接続される。
【００２７】図２は、その様なフリーホイールダイオー
ドを接続した結果、即ち、電流Ｉの明らかな時間依存性
を示している。弁の制御時間が、ｔanstによって示され
ている。弁を介した圧力比に応じて、制御時間ｔ
anstは、異なる開弁時間ｔoeffをもたらし得る。その原
因は、圧力が高い時には、弁をスイッチングするため
に、圧力が低い時よりも、より大きな電流が必要である
ということにある。例えば、弁は、圧力ＰHの時は、圧
力ＰLの時よりもより遅く開弁状態へ切り替えられる。
逆に、弁は、高い圧力ＰHの時は、低い圧力ＰLの時より
もより遅く閉じられる。かくして開弁時間は、高い圧力
ｔoeff（ＰH）の時には、低い圧力ｔoeff（ＰL）の時よ
りも本質的に短くなる。
ドを接続した結果、即ち、電流Ｉの明らかな時間依存性
を示している。弁の制御時間が、ｔanstによって示され
ている。弁を介した圧力比に応じて、制御時間ｔ
anstは、異なる開弁時間ｔoeffをもたらし得る。その原
因は、圧力が高い時には、弁をスイッチングするため
に、圧力が低い時よりも、より大きな電流が必要である
ということにある。例えば、弁は、圧力ＰHの時は、圧
力ＰLの時よりもより遅く開弁状態へ切り替えられる。
逆に、弁は、高い圧力ＰHの時は、低い圧力ＰLの時より
もより遅く閉じられる。かくして開弁時間は、高い圧力
ｔoeff（ＰH）の時には、低い圧力ｔoeff（ＰL）の時よ
りも本質的に短くなる。
【００２８】図３は、数学的モデルを説明するための、
図２と同様のグラフを示している。弁制御時間ｔanstの
計算のためには、先ず弁に与える圧力に対して、弁が開
く時の電流閾値ｓanの依存性を確定しなければならな
い。更に、弁が再び閉じる時の電流閾値ｓabを圧力から
確定しなければならない。十分な近似によって、これ等
の閾値は本質的に直線的に圧力に依存している。しかし
ながら、これ等の電流閾値はまた、モデル試験で実験的
に求めることも出来る。電流閾値ｓanと弁が開き始める
時間との間の関係は、近似的に次の指数関数によって与
えられる。
図２と同様のグラフを示している。弁制御時間ｔanstの
計算のためには、先ず弁に与える圧力に対して、弁が開
く時の電流閾値ｓanの依存性を確定しなければならな
い。更に、弁が再び閉じる時の電流閾値ｓabを圧力から
確定しなければならない。十分な近似によって、これ等
の閾値は本質的に直線的に圧力に依存している。しかし
ながら、これ等の電流閾値はまた、モデル試験で実験的
に求めることも出来る。電流閾値ｓanと弁が開き始める
時間との間の関係は、近似的に次の指数関数によって与
えられる。
【００２９】
【数１】 ここで、パラメータｃanは、弁コイルの誘電率と抵抗に
よってほぼ定められる。このパラメータは、最も簡単に
はモデルテストによって実験的に定められる。上記の式
を変形することによって、次の式が得られる。
よってほぼ定められる。このパラメータは、最も簡単に
はモデルテストによって実験的に定められる。上記の式
を変形することによって、次の式が得られる。
【００３０】
【数２】 ｓanと同じ様に、ｓabとｔabとの関係も次の指数関数に
よって与えられる。
よって与えられる。
【００３１】
【数３】 パラメータｃabは、理想的な状況の下ではｃanに等し
い。しかしながら、電気的状況は様々であるためにずれ
が生じ得る。変形によって次の式が得られる。
い。しかしながら、電気的状況は様々であるためにずれ
が生じ得る。変形によって次の式が得られる。
【００３２】
【数４】 弁が開かれている時間は、次の式から求められる。
【００３３】
【数５】 かくして弁制御時間は、次の様にして求めることが出来
る。
る。
【００３４】
【数６】 “逆”制御される弁の場合、即ち、例えば入口弁（Ｅ
Ｖ）や切り替え弁（ＵＳＶ）の様に、圧力パルスが電圧
を取り去ることによって生み出される弁の場合、ｓanと
ｓabの式が交換されなければならない。
Ｖ）や切り替え弁（ＵＳＶ）の様に、圧力パルスが電圧
を取り去ることによって生み出される弁の場合、ｓanと
ｓabの式が交換されなければならない。
【００３５】制御装置の内部で自然対数の計算をするこ
とは費用が掛かるので、上述の関係を制御装置の中で近
似関数によって近似させるか、或いはこの関係を、圧力
に対する（ｔan−ｔaus）の関係を示した表或いは特性
曲線の形に整理することが推奨される。この特性曲線或
いはこの表はまた、直接実験的に求めることも出来るの
で、圧力の関数としての個々のパラメータｃan、ｃab、
ｓan、また圧力の関数としてのｓabを、一つ一つ確定す
ることは最早必要ではなくなる。
とは費用が掛かるので、上述の関係を制御装置の中で近
似関数によって近似させるか、或いはこの関係を、圧力
に対する（ｔan−ｔaus）の関係を示した表或いは特性
曲線の形に整理することが推奨される。この特性曲線或
いはこの表はまた、直接実験的に求めることも出来るの
で、圧力の関数としての個々のパラメータｃan、ｃab、
ｓan、また圧力の関数としてのｓabを、一つ一つ確定す
ることは最早必要ではなくなる。
【００３６】図４は、電磁弁の制御装置の図式的構成を
示している。電磁弁１０は、時間ｔ anstの間制御され
る。この目的のために、制御装置１２によって、開弁時
間ｔoe ffが予め設定される。更に、この開弁時間から圧
力評価モデル１４を介して弁に与える圧力ｐが求められ
る。開弁時間ｔoeffと圧力ｐとから弁制御時間を確定す
るための手段１６で、弁制御時間ｔanstも計算される。
示している。電磁弁１０は、時間ｔ anstの間制御され
る。この目的のために、制御装置１２によって、開弁時
間ｔoe ffが予め設定される。更に、この開弁時間から圧
力評価モデル１４を介して弁に与える圧力ｐが求められ
る。開弁時間ｔoeffと圧力ｐとから弁制御時間を確定す
るための手段１６で、弁制御時間ｔanstも計算される。
【００３７】本発明に基づく実施例の上記の説明は例示
の目的のためにのみ用いられているのであり、本発明の
限定を目的とするものではない。本発明の枠組みの中で
様々な変更及び修正が、本発明並びにその均等物の範囲
を外れること無しに、可能である。
の目的のためにのみ用いられているのであり、本発明の
限定を目的とするものではない。本発明の枠組みの中で
様々な変更及び修正が、本発明並びにその均等物の範囲
を外れること無しに、可能である。
【図１】パルス幅変調制御システムの場合における電磁
弁の電圧と電流の時間的変化を示す。
弁の電圧と電流の時間的変化を示す。
【図２】図２は、弁コイルに対して並列に、フリーホイ
ールダイオードを接続した場合、電圧と電流の変化並び
に弁特性に対する影響を示す。
ールダイオードを接続した場合、電圧と電流の変化並び
に弁特性に対する影響を示す。
【図３】可能な数学的モデルの説明のための、図２に対
応する電圧と電流の変化を示す。
応する電圧と電流の変化を示す。
【図４】本発明に基づく電磁弁の制御装置の構成をブロ
ック図として示す。
ック図として示す。
１０：電磁弁 １２：制御装置 １４：圧力評価モデル １６：圧力弁制御時間を確定するための手段 ｔoeff：開弁時間 ｐ：圧力 ｔanst：弁制御時間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D046 BB28 BB29 CC02 EE01 KK13 LL23 3H002 BA01 BB01 BC02
Claims (18)
- 【請求項１】 電磁弁（１０）の制御のためのスイッチ
ング最終段階と、 開弁時間を予め設定するための手段（１２）と、 電磁弁（１０）に与える圧力を予め設定するための手段
（１４）と、を備えた電磁弁の制御装置において、 予め設定された開弁時間と予め設定された電磁弁（１
０）に与える圧力とから、弁制御時間を確定するための
手段（１６）を備えたことを特徴とする電磁弁の制御装
置。 - 【請求項２】 開弁時間を予め設定するための手段（１
２）が、逆油圧モデルを使用していることを特徴とする
請求項１に記載の電磁弁の制御装置。 - 【請求項３】 電磁弁に与える圧力を予め設定するため
の手段（１４）が、圧力評価モデルを使用していること
を特徴とする請求項１又は２に記載の電磁弁の制御装
置。 - 【請求項４】 弁制御時間を確定するための手段（１
６）が、圧力値と割当てられた修正値とを含んでいる表
を使用していることを特徴とする請求項１ないし３の何
れかに記載の電磁弁の制御装置。 - 【請求項５】 開弁時間を確定するための手段（１６）
が、弁電流の時間依存性と開弁圧力の電流依存性とをモ
デリングしていることを特徴とする請求項１ないし４の
何れかに記載の電磁弁の制御装置。 - 【請求項６】 弁電流が本質的に指数関数的な時間依存
性を持っていることを特徴とする請求項５に記載の電磁
弁の制御装置。 - 【請求項７】 弁制御時間を確定するための手段（１
６）が、近似関数を使用していることを特徴とする請求
項１ないし６の何れかに記載の電磁弁の制御装置。 - 【請求項８】 前記電磁弁に対して並列にフリーホイー
ルダイオードを接続することによって、パルスステッピ
ング制御と並行して、パルス幅変調電圧によるＬＭＶ
（直線化された電磁弁制御）或いはＣＰＣ制御（連続圧
力制御）を行うことができることを特徴とする請求項１
ないし７の何れかに記載の電磁弁の制御装置。 - 【請求項９】 アンチロック制御（ＡＢＳ制御）のため
にブレーキシリンダの入口弁でＣＰＣ制御（連続圧力制
御）を行うこと、及びアンチスリップ制御（ＡＳＲ）の
ためにブレーキシリンダの入口弁でパルスステッピング
制御を行うこと、を特徴とする請求項１ないし８の何れ
かに記載の電磁弁の制御装置。 - 【請求項１０】 スイッチング最終段階による電磁弁を
制御するステップと、 開弁時間を予め設定するステップと、 電磁弁に与える圧力を予め設定するステップと、からな
る電磁弁の制御方法において、 弁制御時間が、予め設定された開弁時間と予め設定され
た電磁弁に与える圧力とから確定されることを特徴とす
る電磁弁の制御方法。 - 【請求項１１】 前記開弁時間が、逆油圧モデルを用い
て予め設定されることを特徴とする請求項１０に記載の
電磁弁の制御方法。 - 【請求項１２】 前記電磁弁に与える圧力が、圧力評価
モデルを用いて予め設定されることを特徴とする請求項
１０又は１１に記載の電磁弁の制御方法。 - 【請求項１３】 前記弁制御時間の確定が、圧力値と割
当てられた修正値とを含んでいる表を用いて行われるこ
とを特徴とする請求項１０ないし１２の何れかに記載の
電磁弁の制御方法。 - 【請求項１４】 前記開弁時間を確定する際に、弁電流
の時間依存性と開弁圧力の電流依存性とがモデリングさ
れることを特徴とする請求項１０ないし１３の何れかに
記載の電磁弁の制御方法。 - 【請求項１５】 前記弁電流が、本質的に指数関数的な
時間依存性を持っていることを特徴とする請求項１４に
記載の電磁弁の制御方法。 - 【請求項１６】 前記弁制御時間の確定が、近似関数を
用いて行われることを特徴とする請求項１０ないし１５
の何れかに記載の電磁弁の制御方法。 - 【請求項１７】 前記電磁弁に対して並列にフリーホイ
ールダイオードを接続することによって、パルスステッ
ピング制御と並行して、パルス幅変調電圧によるＬＭＶ
（直線化された電磁弁制御）或いはＣＰＣ制御（連続圧
力制御）を行うことができることを特徴とする請求項１
０ないし１６の何れかに記載の電磁弁の制御方法。 - 【請求項１８】 アンチロック制御（ＡＢＳ制御）のた
めにブレーキシリンダの入口弁でＣＰＣ制御（連続圧力
制御）を行うこと、及びアンチスリップ制御（ＡＳＲ制
御）のためにブレーキシリンダの入口弁でパルスステッ
ピング制御を行うこと、を特徴とする請求項１０ないし
１７の何れかに記載の電磁弁の制御方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10053606.9 | 2000-10-28 | ||
| DE10053606.9A DE10053606B4 (de) | 2000-10-28 | 2000-10-28 | Magnetventilregelung und Verfahren zum Regeln eines Magnetventils |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002221202A true JP2002221202A (ja) | 2002-08-09 |
Family
ID=7661455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001328720A Withdrawn JP2002221202A (ja) | 2000-10-28 | 2001-10-26 | 電磁弁の制御装置および方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6634277B2 (ja) |
| JP (1) | JP2002221202A (ja) |
| DE (1) | DE10053606B4 (ja) |
| FR (1) | FR2819903B1 (ja) |
| GB (1) | GB2370376B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007502769A (ja) * | 2003-08-19 | 2007-02-15 | グリフィン，リナド | 水素を生成する装置および方法 |
Families Citing this family (18)
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|---|---|---|---|---|
| US20070005216A1 (en) * | 2003-07-31 | 2007-01-04 | Continental Teves Ag &Co. Ohg | Method and device for measuring a fluid pressure by means of a regulating device |
| WO2005009815A2 (de) * | 2003-07-31 | 2005-02-03 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Verfahren zum ermitteln des ansteuerstroms eines stellgeräts |
| CN100408399C (zh) * | 2003-07-31 | 2008-08-06 | 大陆-特韦斯贸易合伙股份公司及两合公司 | 用于制造和/或调节可电磁控制的致动器的方法和设备 |
| US7020551B2 (en) * | 2003-12-23 | 2006-03-28 | Bendix Commercial Vehicle Systems Llc | Roll stability control system |
| US7415341B2 (en) * | 2003-12-23 | 2008-08-19 | Bendix Commercial Vehicle Systems Llc | Control module for single 3/2 solenoid controlled relay valve |
| US8333330B2 (en) * | 2004-09-17 | 2012-12-18 | Active Power, Inc. | Systems and methods for controlling temperature and pressure of fluids |
| US7314059B2 (en) * | 2004-09-17 | 2008-01-01 | Active Power, Inc. | Systems and methods for controlling pressure of fluids |
| US20060059936A1 (en) * | 2004-09-17 | 2006-03-23 | Radke Robert E | Systems and methods for providing cooling in compressed air storage power supply systems |
| US20060059937A1 (en) * | 2004-09-17 | 2006-03-23 | Perkins David E | Systems and methods for providing cooling in compressed air storage power supply systems |
| DE102006058996B4 (de) * | 2006-05-19 | 2015-10-01 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Verfahren zur Ansteuerung von analog angesteuerten hydraulischen Einlassventilen |
| US7782590B2 (en) * | 2008-02-22 | 2010-08-24 | Baxter International Inc. | Medical fluid machine having solenoid control system with reduced hold current |
| US7746620B2 (en) * | 2008-02-22 | 2010-06-29 | Baxter International Inc. | Medical fluid machine having solenoid control system with temperature compensation |
| GB201219184D0 (en) | 2012-10-25 | 2012-12-12 | Buhler Sortex Ltd | Adaptive ejector valve array |
| DE102013005896B4 (de) * | 2013-04-05 | 2021-10-28 | Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH | Parkbremseinrichtung |
| DE102015016721A1 (de) * | 2015-12-22 | 2017-06-22 | Wabco Gmbh | Verfahren zum Regeln einer Fahrzeug-Ist-Verzögerung in einem Fahrzeug mit einem ABS-Bremssystem |
| DE102017129246A1 (de) | 2017-12-08 | 2019-06-13 | Samson Aktiengesellschaft | Stellventilanordnung und Verfahren zum Betätigen einer Stellventilanordnung |
| DE102017222954B4 (de) * | 2017-12-15 | 2019-06-27 | Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH | Bremssystem mit einer Korrekturvorrichtung einer Öffnungszeit eines Ventils und Verfahren zum Korrigieren der Öffnungszeit des Ventils |
| US11161488B2 (en) | 2019-10-30 | 2021-11-02 | Deere & Company | Brake compliance calibration with electrohydraulic brakes |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2076561B (en) * | 1980-04-26 | 1985-04-03 | Diesel Kiki Co | Distribution type fuel injection apparatus |
| JPS58183826A (ja) * | 1982-04-19 | 1983-10-27 | Toyota Motor Corp | 内燃機関用燃料噴射装置 |
| JPS59206615A (ja) * | 1983-05-09 | 1984-11-22 | Hoshino Hiroyuki | タ−ボチヤ−ジヤ−付エンジンの過給圧制御方法 |
| US4974622A (en) * | 1990-01-23 | 1990-12-04 | Borg-Warner Automotive, Inc. | Self compensation for duty cycle control |
| DE4030724B4 (de) * | 1990-09-28 | 2005-05-04 | Robert Bosch Gmbh | Antiblockierregelsystem |
-
2000
- 2000-10-28 DE DE10053606.9A patent/DE10053606B4/de not_active Expired - Lifetime
-
2001
- 2001-10-26 GB GB0125803A patent/GB2370376B/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-10-26 JP JP2001328720A patent/JP2002221202A/ja not_active Withdrawn
- 2001-10-26 FR FR0113864A patent/FR2819903B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 2001-10-29 US US10/020,844 patent/US6634277B2/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007502769A (ja) * | 2003-08-19 | 2007-02-15 | グリフィン，リナド | 水素を生成する装置および方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| GB2370376A (en) | 2002-06-26 |
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| GB2370376B (en) | 2002-12-11 |
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| US20020099488A1 (en) | 2002-07-25 |
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