JP6937854B2 - コイルによって運動可能な部材を駆動制御する方法および装置ないし電磁弁 - Google Patents
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Description
コイルを流れる電流および/またはコイルに印加される電圧をサンプリングおよびフィルタリングして、コイル信号を生成するステップと、
コイル信号を使用して、部材の震動運動を表す少なくとも1つの運動パラメータを決定するステップと、
を含んでいる。
さらなる実施形態によれば、PWM信号のデューティサイクルが適合されることによって、変更ステップで信号パラメータを変更できる。これによって、ディザ信号を特に効率的に生成できる。
さらに、ここで提示するアプローチは、対応する装置で、ここで提示する方法の変形のステップを実行、駆動制御、または実装するように構成された装置を生成する。装置の形態の本発明のこの実施形態の変形はまた、本発明が基づく課題を迅速かつ効率的に解消することができる。
少なくとも1つのコイルと、
コイルによって運動可能な少なくとも1つの部材と、前述の実施形態にかかる装置。
図1は、実施例にかかる電磁弁100の概略図を示す。電磁弁100は、電磁弁100を開閉するための部材102を含む。部材102は、電機子または仕切弁とも呼ばれ、コイル104によって電磁的に運動することができる。このため、コイル104はバッテリ106に接続されている。部材102は、コイル104によって震動運動に移行するように構成されており、震動運動によって部材102の静摩擦を低減することができる。部材102を駆動制御するために、電磁弁100は、実施例に応じてコイル104を流れる電流I(t)および/またはコイル104に印加する電圧U(t)を表すコイル生信号111を、所定のサンプリングレートでサンプリングし、任意の平均化ユニット138を介して装置108の決定ユニット114にコイル信号112として転送されるように構成されたサンプリングユニット110を備えた装置108を含む。決定ユニット114は、コイル信号112を使用して、少なくとも1つの運動パラメータ116、例えば、チター運動中の部材102の速度または経路を決定するように構成されている。決定ユニット114は、例えばディザコントローラの形態の変更ユニット118に接続されており、変更ユニット118は、決定ユニット114から運動パラメータ116を受信し、少なくとも1つの目標値120、例えば速度目標値と比較し、運動パラメータ116と目標値120との間で算出された偏差は、部材102の震動運動を生成するために必要なディザ目標信号121の少なくとも1つの信号パラメータ、例えばその周波数または振幅を、震動運動が目標値に近づくように変更するように構成されている。
− 2点制御、3点制御、または同様のシンプルなコンセプト、例えばデッドゾーンとPフィードバック(震動運動は特定の範囲内で許容され、適合が不要である)と、
− 震動運動の目標パラメータと実際のパラメータとの間の差を制御偏差として使用するPIDコントローラと、
− 他の環境パラメータに応じてディザ信号パラメータを調整する(パイロット)制御のパラメータまたは特性曲線の適合。
Claims (17)
- 電磁弁(100)を開閉するためにコイル(104)によって運動可能な部材(102)を駆動制御する方法(300)であって、
前記コイル(104)を流れる電流(126)および/または前記コイル(104)に印加される電圧(202)をサンプリングして(310)、コイル信号(112)を生成するステップと、
前記コイル信号(112)を使用して、前記部材(102)の震動運動を表す少なくとも1つの運動パラメータ(116)を決定する(320)ステップと、
を含み、
前記震動運動によって、運動可能な部材(102)の静止摩擦またはヒステリシスによる妨害効果を低減させる方法(300)において、
前記震動運動を目標値(120)に適合させるために、前記運動パラメータ(116)を少なくとも1つの目標値(120)と比較することで、前記震動運動を生成するためのディザ目標信号(121)の少なくとも1つの信号パラメータを震動運動が目標値(120)に近づくように変更する(330)ステップを備える、方法(300)。 - 前記サンプリング(310)ステップでは、前記コイル(104)を流れる電流(126)および/または前記コイル(104)に印加される電圧(202)は、前記ディザ目標信号(121)のディザ周波数および/またはディザ周期に応じたサンプリングレートでサンプリングされる、請求項1に記載の方法(300)。
- 前記サンプリング(310)ステップでは、前記コイル(104)を流れる電流(126)および/または前記コイル(104)に印加される電圧(202)は、ディザ周期ごとに20回から40回サンプリングされる、請求項2に記載の方法(300)。
- 前記サンプリング(310)ステップでは、前記コイル(104)を流れる電流(126)および/または前記コイル(104)に印加される電圧(202)は、前記ディザ目標信号(121)に基づいて生成されたパルス幅変調信号(130)のPWM周波数および/またはPWM周期に応じたサンプリングレートでサンプリングされる、請求項1に記載の方法(300)。
- 前記サンプリング(310)ステップでは、前記コイル(104)を流れる電流(126)および/または前記コイル(104)に印加される電圧(202)は、PWM周期ごとに少なくとも7回サンプリングされる、請求項4に記載の方法(300)。
- 前記コイル(104)を流れる電流(126)はサンプリングされ、前記コイル(104)に印加される電圧(202)は、バッテリ電圧と前記パルス幅変調信号(130)のデューティサイクルから計算される、請求項4または5に記載の方法(300)。
- 前記コイル(104)を流れる電流(126)および/または前記コイル(104)に印加される電圧(202)を表すコイル生信号(111)が、発生する最大のディザ周波数よりも高い遮断周波数のローパスフィルタを用いてフィルタリングされる、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法(300)。
- 前記コイル信号(112)または事前フィルタリングされたコイル信号は、デジタルでローパスフィルタリングでき、フィルタリングの遮断周波数は、前記コイル信号(112)または前記事前フィルタリングされたコイル信号の時間微分を生成するために、前記ディザ目標信号(121)のオーダーである、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法(300)。
- 前記決定(320)ステップでは、前記震動運動をシミュレートする少なくとも1つのモデル関数を使用して前記運動パラメータ(116)が決定される、請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法(300)。
- 平均化されたコイル信号(140)を生成するための、前記コイル信号(112)を平均化するステップを備え、前記決定(320)ステップでは、前記運動パラメータ(116)は、平均化された前記コイル信号(140)を使用して決定される、請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法(300)。
- 前記決定(320)ステップでは、前記部材(102)の速度および/または経路が、前記運動パラメータ(116)として決定される、請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法(300)。
- 前記決定(320)ステップでは、前記部材(102)の速度および/または経路の振幅または実効値が、前記運動パラメータ(116)として決定される、請求項1〜11のいずれか一項に記載の方法(300)。
- 前記変更(330)ステップでは、前記ディザ目標信号(121)の振幅または実効値および/または周波数が、前記信号パラメータとして変更される、請求項1〜12のいずれか一項に記載の方法(300)。
- コイル(104)を流れる電流および/またはコイル(104)に印加する電圧を表すコイル生信号(111)を、所定のサンプリングレートでサンプリングし、コイル信号(112)として生成するように構成されたサンプリングユニット(110)と、
コイル信号(112)を使用して、前記コイル(104)によって運動可能な部材(102)の震動運動を表す少なくとも1つの運動パラメータ(116)を決定するように構成されている決定ユニット(114)と、
決定ユニット(114)から前記運動パラメータ(116)を受信し、少なくとも1つの目標値(120)と比較し、部材(102)の震動運動を生成するために必要なディザ目標信号(121)の少なくとも1つの信号パラメータを、震動運動が目標値(120)に近づくように変更するように構成されている変更ユニット(118)と、
を備えた装置(108)。 - 少なくとも1つのコイル(104)と、
電磁弁(100)を開閉するために前記コイル(104)によって運動可能な少なくとも1つの部材(102)と、
請求項14に記載の装置(108)と、
を備えた電磁弁(100)。 - 請求項1〜13のいずれか一項に記載の方法(300)を実施するために構成されているコンピュータプログラム。
- 請求項16に記載のコンピュータプログラムが保存されている、機械読み取り可能なメモリ媒体。
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