JP4009676B2 - 電磁弁の作動モニタリング方法及びその装置 - Google Patents
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Description
かかる電磁弁の作動状態を検知しモニタリングする手段としては、レーザ光を電磁弁の弁体運動部分に照射して該弁体運動部分の変位を検知するレーザ光変位計を用いてのモニタリング手段、電流計により検出したオッシログラフ波形を目視しながらモニタリングする手段等が簡便なモニタリング手段として用いられている。
また、特開平10−122416号の発明にあっては、燃料噴射時期制御用電磁弁の作動を高精度で検知可能であるが、電磁弁の作動制御システムが複雑かつ大掛りで高コストの構成となる、
等の問題点を有している。
前記電磁弁の電磁コイルに通電される電流の時間変化を検出し、該検出された電流が、前記弁ばねのばね力相当電流以上の電流になった後の電流変化率の勾配を検出し、その検出した勾配が、一定減速勾配から更に負側へ減速する勾配の変化時期を検出し、前記検出した勾配の変化時期に基づいて前記電磁弁の開き始めを検出し、前記電流変化率が前記変化時期後において最初の谷になった時期により前記電磁弁の開き終わりを検出し、
更に前記弁ばねのばね力相当電流以上の電流の状態である域における電流変化率を反転して一定のゲインを付与した後積分して前記電磁弁の弁変位を検出することを特徴とする電磁弁の作動モニタリング方法を提案する。
前記電磁コイルに通電される電流の時間変化を検出する電流検出器を備えるとともに、
該電流の時間変化を表す電流変化率を算出する微分手段と、
前記電流検出器で検出された電流が、前記弁ばねのばね力相当電流以上の電流になった後の前記微分手段より出力された電流変化率の勾配の変化時期の勾配を検出する手段と、
前記検出した勾配が、一定減速勾配から更に負側へ減速する勾配の変化時期を検出し、前記検出した勾配の変化時期に基づいて前記電磁弁の開き始めを検出する手段と、
前記電流変化率が前記変化時期後において最初の谷になった時期により前記電磁弁の開き終わりを検出する手段と、
弁ばねのばね力相当電流以上の電流の状態である域における前記微分手段よりの出力である電流変化率を反転して一定のゲインを付与した後積分して前記電磁弁の弁変位を検出する手段とを有する処理装置を備えてなることを特徴とする。
このように構成すれば、電磁コイルへの通電回路にコンデンサを接続することにより、電磁弁への電流がステップ的に遮断されることが回避され、該電磁弁の急激な閉止による衝撃の発生を防止できる。
また、2は電磁コイル、3は固定鉄心、4は可動鉄心で、電源17から電磁コイル2に付与される電流により固定鉄心3及び可動鉄心4を介して前記リリーフ圧力調整用のばねの開弁圧力を変化せしめるようになっている。
14は前記電気回路34を流れて前記コイル2に通電される電流の時間変化を検出する電流検出器、15はローパスフィルタ、16はA/D変換器、20は処理装置、13は表示装置である。
A/D変換器16から処理装置20に入力された電流Bの時間変化の検出信号は、位相補償部21にて図3に示されるような滑らかな時間変化に補償される。尚、前記A/D変換器16の前に位相補償部21での前記補償を行うようにしてもよい。また、以後の説明ではデジタル演算、制御の場合も図3のアナログ時間変化線図を用いて説明する。
ここで、前記電流変化率Cが一定減速勾配から更に負側へ転じる変化時期T4が電磁弁100の開き始め時期Tsと一致することが、実験及びシミュレーションにより得られており、かかるデータが弁開き始め検出部29に設定されている。
該弁開き始め検出部29においては、前記電流変化率C変化時期T4と電磁弁100の弁変位Aとを対応させて該電磁弁100の開き始め時期Tsを算出する。
ここで、前記電流Bが前記変化時期T4後において最初の谷になる時期T2が電磁弁100の開き終わり時期Teと一致することが、実験及びシミュレーションにより得られており、かかるデータが弁開き終わり検出部28に設定されている。
該弁開き終わり検出部28においては、前記電流B最初の谷になる時期T2と電磁弁100の弁変位Aとを対応させて該電磁弁100の開き終わり時期Teを算出する。
従って、該表示装置13に表示される前記電磁弁100の作動状態信号により該電磁弁100の正確なモニタリングが可能となる。
このように構成すれば、前記電磁コイル2への通電回路34に接続したコンデンサ18により、電磁弁100閉止時において、該電磁弁100への電流がステップ的に遮断されることが回避され、該電磁弁100の急激な閉止による衝撃の発生を防止できる。
その他の構成は前記第1実施例と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示す。
また、2は電磁コイル、3は固定鉄心、4は可動鉄心で、電源17(図2参照)から電磁コイル2に付与される電流により固定鉄心3及び可動鉄心4を介して前記弁スプール31をばね32のばね力に抗して移動させ、入口ポート8から出口ポート9に流出する作動流体の流量を制御している。
かかる電磁弁100においては、電磁コイル2に図2に示される電源17、スイッチ19を接続するとともに、電流検出記14にて通電回路34の電流を検出して処理装置20に入力し、前記第1実施例と同様な制御、操作を行う。
10 ばね
13 表示装置
14 電流検出器
15 ローパスフィルタ
16 A/D変換器
20 処理装置
17 電源
19 スイッチ
34 電気回路
100 電磁弁
Claims (3)
- 電磁コイルへの通電により生起される電磁力と弁ばねのばね力との関係により開閉される電磁弁の開閉時期を含む弁の作動状態を検知してモニタリングする電磁弁の作動モニタリング方法において、
前記電磁弁の電磁コイルに通電される電流の時間変化を検出し、該検出された電流が、前記弁ばねのばね力相当電流以上の電流になった後の電流変化率の勾配を検出し、その検出した勾配が、一定減速勾配から更に負側へ減速する勾配の変化時期を検出し、前記検出した勾配の変化時期に基づいて前記電磁弁の開き始めを検出し、前記電流変化率が前記変化時期後において最初の谷になった時期により前記電磁弁の開き終わりを検出し、
更に前記弁ばねのばね力相当電流以上の電流の状態である域における電流変化率を反転して一定のゲインを付与した後積分して前記電磁弁の弁変位を検出することを特徴とする電磁弁の作動モニタリング方法。 - 電磁コイルへの通電により生起される電磁力と弁ばねのばね力との関係により開閉される電磁弁の開閉時期を含む弁の作動状態を検知してモニタリングする電磁弁の作動モニタリング装置において、
前記電磁コイルに通電される電流の時間変化を検出する電流検出器を備えるとともに、
該電流の時間変化を表す電流変化率を算出する微分手段と、
前記電流検出器で検出された電流が、前記弁ばねのばね力相当電流以上の電流になった後の前記微分手段より出力された電流変化率の勾配の変化時期の勾配を検出する手段と、
前記検出した勾配が、一定減速勾配から更に負側へ減速する勾配の変化時期を検出し、前記検出した勾配の変化時期に基づいて前記電磁弁の開き始めを検出する手段と、
前記電流変化率が前記変化時期後において最初の谷になった時期により前記電磁弁の開き終わりを検出する手段と、
弁ばねのばね力相当電流以上の電流の状態である域における前記微分手段よりの出力である電流変化率を反転して一定のゲインを付与した後積分して前記電磁弁の弁変位を検出する手段とを有する処理装置を備えてなることを特徴とする電磁弁の作動モニタリング装置。 - 前記電磁弁の電磁コイルへの通電回路にコンデンサを接続してなることを特徴とする請求項2記載の電磁弁の作動モニタリング装置。
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