JPH0415365B2 - - Google Patents
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- JPH0415365B2 JPH0415365B2 JP61093204A JP9320486A JPH0415365B2 JP H0415365 B2 JPH0415365 B2 JP H0415365B2 JP 61093204 A JP61093204 A JP 61093204A JP 9320486 A JP9320486 A JP 9320486A JP H0415365 B2 JPH0415365 B2 JP H0415365B2
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- Japan
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- electromagnet
- gas exchange
- exchange valve
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
- H03K17/56—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
- H03K17/60—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being bipolar transistors
- H03K17/64—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being bipolar transistors having inductive loads
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L9/00—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
- F01L9/20—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by electric means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/20—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F7/00—Magnets
- H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
- H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
- H01F7/18—Circuit arrangements for obtaining desired operating characteristics, e.g. for slow operation, for sequential energisation of windings, for high-speed energisation of windings
- H01F7/1805—Circuit arrangements for holding the operation of electromagnets or for holding the armature in attracted position with reduced energising current
-
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- F02D2041/2041—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit for controlling the current in the free-wheeling phase
-
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、電磁石により所定位置に吸着及び保
持されるガス交換弁を備えた内燃機関におけるガ
ス交換弁の制御方法及び装置に関する。
持されるガス交換弁を備えた内燃機関におけるガ
ス交換弁の制御方法及び装置に関する。
従来の技術
この種の内燃機関は西ドイツ公開特許出願第
3024109号に記載されている。これによれば、内
燃機関の作動状態においてガス交換弁はばね系に
より開放位置と閉鎖位置との間の中央位置へと付
勢されている。そして、ガス交換弁は交互に励起
される電磁石によつて開放位置と閉鎖位置とに交
互に保持することができる。すなわち、作動中に
例えば開放位置にあるガス交換弁は励起された一
方の電磁石によつてガス交換弁に連結されたアマ
チヤーを介して保持され、一方ばね系はこのガス
交換弁をその閉鎖位置の方向へと押そうとする。
前記一方の電磁石消磁によりその電磁石に接する
ガス交換弁のアマチヤーが離れ、ガス交換弁はば
ね系の付勢力によつて開放位置と閉鎖位置の間の
中央位置の方向に移動するが、慣性による行き過
ぎによりアマチヤーは励起された他方の電磁石の
近くまで到り、この電磁石によつてガス交換弁が
その閉鎖位置に保持される。次いで、同様の過程
によりガス交換弁が閉鎖位置から再び開放位置に
移動して、前記一方の電磁石によりアマチヤーを
介して吸着保持される。以上の過程を繰返し行な
うことにより、ガス交換弁が開閉動作されること
になり、カムを使用した機械的弁開閉動作と同等
又はより多様な内燃機関の運転制御が可能となる 以上のようにガス交換弁を開閉動作させるに
は、両方の電磁石を交互に給電励磁させる必要が
ある。その際、各電磁石においては、近づいたア
マチヤーを吸着させるには高い捕捉電流が要求さ
れるが、一旦吸着（捕捉）されたアマチヤーをそ
のまま保持するのに要求される電流強度は比較的
小さくて済む。従つて、このような給電原理を適
用することにより、電力消費（エネルギー消費）
を低減することができる。
3024109号に記載されている。これによれば、内
燃機関の作動状態においてガス交換弁はばね系に
より開放位置と閉鎖位置との間の中央位置へと付
勢されている。そして、ガス交換弁は交互に励起
される電磁石によつて開放位置と閉鎖位置とに交
互に保持することができる。すなわち、作動中に
例えば開放位置にあるガス交換弁は励起された一
方の電磁石によつてガス交換弁に連結されたアマ
チヤーを介して保持され、一方ばね系はこのガス
交換弁をその閉鎖位置の方向へと押そうとする。
前記一方の電磁石消磁によりその電磁石に接する
ガス交換弁のアマチヤーが離れ、ガス交換弁はば
ね系の付勢力によつて開放位置と閉鎖位置の間の
中央位置の方向に移動するが、慣性による行き過
ぎによりアマチヤーは励起された他方の電磁石の
近くまで到り、この電磁石によつてガス交換弁が
その閉鎖位置に保持される。次いで、同様の過程
によりガス交換弁が閉鎖位置から再び開放位置に
移動して、前記一方の電磁石によりアマチヤーを
介して吸着保持される。以上の過程を繰返し行な
うことにより、ガス交換弁が開閉動作されること
になり、カムを使用した機械的弁開閉動作と同等
又はより多様な内燃機関の運転制御が可能となる 以上のようにガス交換弁を開閉動作させるに
は、両方の電磁石を交互に給電励磁させる必要が
ある。その際、各電磁石においては、近づいたア
マチヤーを吸着させるには高い捕捉電流が要求さ
れるが、一旦吸着（捕捉）されたアマチヤーをそ
のまま保持するのに要求される電流強度は比較的
小さくて済む。従つて、このような給電原理を適
用することにより、電力消費（エネルギー消費）
を低減することができる。
電磁負荷（電磁石）へのこのような給電原理自
体は、西ドイツ公開特許出願第2828678号公報か
ら公知である。これによれば、電磁負荷とフリー
ホイール要素とによつてフリーホイール回路が構
成されており、高い捕捉電流に続く保持電流は、
フリーホイール回路と直列に接続されたトランジ
スタのクロツク制御によつて維持されるものであ
り、これにより一般に保持電流の電流強度を高い
捕捉電流の20％以下におさえることができる。
体は、西ドイツ公開特許出願第2828678号公報か
ら公知である。これによれば、電磁負荷とフリー
ホイール要素とによつてフリーホイール回路が構
成されており、高い捕捉電流に続く保持電流は、
フリーホイール回路と直列に接続されたトランジ
スタのクロツク制御によつて維持されるものであ
り、これにより一般に保持電流の電流強度を高い
捕捉電流の20％以下におさえることができる。
高い捕捉電流に続いて発生されるクロツク保持
電流は増加及び減少を繰り返すものであるが、エ
ネルギー節約の観点から電流は所定の上方閾値を
越えないようにする必要があると共に、電磁石に
よる所要の保持力を確保するためには所定の下方
閾値以下に減少しないようにする必要がある。
電流は増加及び減少を繰り返すものであるが、エ
ネルギー節約の観点から電流は所定の上方閾値を
越えないようにする必要があると共に、電磁石に
よる所要の保持力を確保するためには所定の下方
閾値以下に減少しないようにする必要がある。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら、上記西ドイツ公開特許出願第
2828678号公報の構成では、クロツク保持電流が
所定の範囲内で増減させるために、上方閾値及び
下方閾値のいずれかについても電磁石を流れる電
流を測定することにより直接的に検出していたの
で、費用的に高くつくという問題があつた。
2828678号公報の構成では、クロツク保持電流が
所定の範囲内で増減させるために、上方閾値及び
下方閾値のいずれかについても電磁石を流れる電
流を測定することにより直接的に検出していたの
で、費用的に高くつくという問題があつた。
問題点を解決するための手段
本発明は、上記従来の問題点を解決するため
に、電磁石１０により所定位置に吸着及び保持さ
れるガス交換弁を備えた内燃機関におけるガス交
換弁の制御方法であつて、電磁石１０がフリーホ
イール要素１２を備えており、電磁石１０には吸
着されたガス交換弁を保持する際にクロツク保持
電流が供給され、このクロツク保持電流は、電磁
石１０への通電及び通電遮断を交互に行なうこと
により発生され、電磁石１０への通電期間中には
電磁石１０を流れる電流が測定され、電流が所定
の上方閾値1に達した時に電磁石１０への通電
が遮断され、電磁石１０の通電遮断期間中には電
磁石１０における電流降下曲線がシユミレートさ
れ、シユミレートされた電流降下曲線が所定の下
方閾値2に達した時に再び電磁石１０への通電
が行なわれるようにしたことを特徴とする内燃機
関におけるガス交換弁の制御方法を提供する。
に、電磁石１０により所定位置に吸着及び保持さ
れるガス交換弁を備えた内燃機関におけるガス交
換弁の制御方法であつて、電磁石１０がフリーホ
イール要素１２を備えており、電磁石１０には吸
着されたガス交換弁を保持する際にクロツク保持
電流が供給され、このクロツク保持電流は、電磁
石１０への通電及び通電遮断を交互に行なうこと
により発生され、電磁石１０への通電期間中には
電磁石１０を流れる電流が測定され、電流が所定
の上方閾値1に達した時に電磁石１０への通電
が遮断され、電磁石１０の通電遮断期間中には電
磁石１０における電流降下曲線がシユミレートさ
れ、シユミレートされた電流降下曲線が所定の下
方閾値2に達した時に再び電磁石１０への通電
が行なわれるようにしたことを特徴とする内燃機
関におけるガス交換弁の制御方法を提供する。
本発明は、同時に上記方法を実施するための制
御装置をも提供するものであり、該装置は、電磁
石１０に並列に接続されたフリーホイール要素１
２と、電磁石１０に直列に接続された電流スイツ
チング要素３０と、該電流スイツチング要素３０
に並列に接続されたトランジスタ２２と、該トラ
ンジスタ２２及び電流スイツチング要素３０に直
列に接続されたオーム抵抗４０と、該オーム抵抗
４０における電圧降下を検出してトランジスタ２
２及び電流スイツチング要素３０を制御する制御
要素４２とを備えている。
御装置をも提供するものであり、該装置は、電磁
石１０に並列に接続されたフリーホイール要素１
２と、電磁石１０に直列に接続された電流スイツ
チング要素３０と、該電流スイツチング要素３０
に並列に接続されたトランジスタ２２と、該トラ
ンジスタ２２及び電流スイツチング要素３０に直
列に接続されたオーム抵抗４０と、該オーム抵抗
４０における電圧降下を検出してトランジスタ２
２及び電流スイツチング要素３０を制御する制御
要素４２とを備えている。
作 用
本発明によればクロツク保持電流における上方
閾値だけが直接測定検出され、一方上方閾値から
出発して通電遮断時の電流下降、すなわちフリー
ホイール要素の作用によつて電磁石において徐々
に減少する電流が直接測定して監視されるのでな
く、シユミレートされることによつて構造が簡易
化される。このシユミレートされた電流が下方閾
値と見做される下方値まで下降すると直ちに、供
給電圧が再び接続され、電流上昇が直接測定され
る。
閾値だけが直接測定検出され、一方上方閾値から
出発して通電遮断時の電流下降、すなわちフリー
ホイール要素の作用によつて電磁石において徐々
に減少する電流が直接測定して監視されるのでな
く、シユミレートされることによつて構造が簡易
化される。このシユミレートされた電流が下方閾
値と見做される下方値まで下降すると直ちに、供
給電圧が再び接続され、電流上昇が直接測定され
る。
これによつて電圧降下により流れる電流を測定
するオーム抵抗を、電磁石の比較的妨害を受け易
い領域から離れたアース接続部の近くに設けるこ
とが可能となる。これにより一層簡単で確実な測
定が可能となり、妨害電圧影響除去のためのなん
らかのフイルタは不要となる。
するオーム抵抗を、電磁石の比較的妨害を受け易
い領域から離れたアース接続部の近くに設けるこ
とが可能となる。これにより一層簡単で確実な測
定が可能となり、妨害電圧影響除去のためのなん
らかのフイルタは不要となる。
実施例
以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説
明する。
明する。
第１図において、図示されていないガス交換弁
は電磁石（コイル）１０を通じてその開閉位置に
保持される。電磁石１０にはフリーホイール要素
１２が所属しており、ここでは最も簡単な場合と
してダイオード１２の形態で示されている。正の
供給電圧端子は１４で示され、回路のアース接続
部は１６で示されている。電気コイル１０とダイ
オード１２の並列回路（フリーホイール回路）
は、そのカソードが正の接続部に、そのアノード
が負の接続部にかかつており、２つの分岐回路１
８，２０に接続している。分岐回路１８はコイル
１０をトランジスタ２２のコレクタ・エミツタ区
間及び分流器４０を介してアース接続部１６接続
している。分岐回路２０は分岐回路１８と並列し
てコイル１０をサイリスタ３０および分流器４０
を介してアース接続部１６と接続している。
は電磁石（コイル）１０を通じてその開閉位置に
保持される。電磁石１０にはフリーホイール要素
１２が所属しており、ここでは最も簡単な場合と
してダイオード１２の形態で示されている。正の
供給電圧端子は１４で示され、回路のアース接続
部は１６で示されている。電気コイル１０とダイ
オード１２の並列回路（フリーホイール回路）
は、そのカソードが正の接続部に、そのアノード
が負の接続部にかかつており、２つの分岐回路１
８，２０に接続している。分岐回路１８はコイル
１０をトランジスタ２２のコレクタ・エミツタ区
間及び分流器４０を介してアース接続部１６接続
している。分岐回路２０は分岐回路１８と並列し
てコイル１０をサイリスタ３０および分流器４０
を介してアース接続部１６と接続している。
トランジススタ２２のコレクタ２６はコイル１
０と連結しており、エミツタ２８は分流器４０を
経てアース接続部１６に通じている。両分岐回路
１８，２０は点３８で合流しており、この合流点
３８が分流器、すなわちオーム抵抗４０を介して
アース接続部１６につながつており、これについ
てはなお後に述べる。
０と連結しており、エミツタ２８は分流器４０を
経てアース接続部１６に通じている。両分岐回路
１８，２０は点３８で合流しており、この合流点
３８が分流器、すなわちオーム抵抗４０を介して
アース接続部１６につながつており、これについ
てはなお後に述べる。
分岐回路２０ではサイリスタ３０のアノード３
４がコイル１０側に向いており、カソード３６は
両分岐回路１８，２０の合流点３８に通じてい
る。サイリスタ３０のゲート３７は制御要素４２
の第１の出力ライン４８を介して制御され、制御
要素４２の第２の出力ライン５０はトランジスタ
２２のベース２４に通じている。
４がコイル１０側に向いており、カソード３６は
両分岐回路１８，２０の合流点３８に通じてい
る。サイリスタ３０のゲート３７は制御要素４２
の第１の出力ライン４８を介して制御され、制御
要素４２の第２の出力ライン５０はトランジスタ
２２のベース２４に通じている。
制御要素４２の両入力ライン４４，４６はオー
ム抵抗４０の両端の電圧をタツプしている。さら
に制御要素４２は概略的に母線５２で示したよう
に、他のエンジンパラメータに応じてトランジス
タ２２とサイリスタ３０の制御を可能とする情報
を得る。
ム抵抗４０の両端の電圧をタツプしている。さら
に制御要素４２は概略的に母線５２で示したよう
に、他のエンジンパラメータに応じてトランジス
タ２２とサイリスタ３０の制御を可能とする情報
を得る。
本発明の機能を以下第２図に示したコイル１０
を通る電流変化グラフによつて説明する。
を通る電流変化グラフによつて説明する。
西ドイツ公開特許出願第3024109号公報に明ら
かにされているように、開放位置又は閉鎖位置に
近づいたガス交換弁を電磁石１０によつて捕捉す
る場合には、比較的高い捕捉電流が必要となる。
このため、制御要素４２の出力ライン４８を介し
てパルスがサイリスタ３０のゲート３６に入力さ
れ、これによりサイリスタ３０がターンオンし、
コイル１０を流れる電流がImaxまで上昇する。
電流の上昇、従つて現在の電流値はオーム抵抗４
０による電圧降下を入力ライン４４，４６を介し
て制御要素４２により検出することにより測定さ
れる。
かにされているように、開放位置又は閉鎖位置に
近づいたガス交換弁を電磁石１０によつて捕捉す
る場合には、比較的高い捕捉電流が必要となる。
このため、制御要素４２の出力ライン４８を介し
てパルスがサイリスタ３０のゲート３６に入力さ
れ、これによりサイリスタ３０がターンオンし、
コイル１０を流れる電流がImaxまで上昇する。
電流の上昇、従つて現在の電流値はオーム抵抗４
０による電圧降下を入力ライン４４，４６を介し
て制御要素４２により検出することにより測定さ
れる。
オーム抵抗４０は比較的低い値を有している
が、この抵抗値はいま一つの測定可能な電圧降下
（低い保持電流による電圧降下）を発生させるの
に充分でなければならない。例えば、0.1から
0.01オームの等級の抵抗値でこの場合充分であ
る。このように抵抗値を低く設定すれば、オーム
抵抗４０により生じる損失を制限することができ
る。
が、この抵抗値はいま一つの測定可能な電圧降下
（低い保持電流による電圧降下）を発生させるの
に充分でなければならない。例えば、0.1から
0.01オームの等級の抵抗値でこの場合充分であ
る。このように抵抗値を低く設定すれば、オーム
抵抗４０により生じる損失を制限することができ
る。
t0の時点でコイル１０を流れる電流は閾値
Imaxまで上昇した。制御装置はこの場合時間制
御で作動することができる。すなわち制御装置は
t0の時点で遮断するように予じめ設定しておくこ
とができる。また、制御装置は、電流測定でも作
動することができる。すなわち、コイル１０を流
れる電流が閾値maxに達すると遮断するよう
に予じめ制御装置を設定していてもよい。さら
に、t0の時点、または電流が閾値Imaxに達する
時には、アマチヤーが電磁石１０により捕捉（吸
着）されるので、制御装置はこれを検出して遮断
するようにしてもよい。
Imaxまで上昇した。制御装置はこの場合時間制
御で作動することができる。すなわち制御装置は
t0の時点で遮断するように予じめ設定しておくこ
とができる。また、制御装置は、電流測定でも作
動することができる。すなわち、コイル１０を流
れる電流が閾値maxに達すると遮断するよう
に予じめ制御装置を設定していてもよい。さら
に、t0の時点、または電流が閾値Imaxに達する
時には、アマチヤーが電磁石１０により捕捉（吸
着）されるので、制御装置はこれを検出して遮断
するようにしてもよい。
制御装置の遮断のためには正の端子１４からア
ース接続部１６への電流が中断される必要があ
り、これはサイリスタ３０が再びターンオフされ
ることによつて行われなければならない。しか
し、費用的に有利なサイリスタ３０は無電流の状
態にされてはじめてターンオフするため、サイリ
スタ３０を通る電流が短時間遮断されるようにし
なければならない。
ース接続部１６への電流が中断される必要があ
り、これはサイリスタ３０が再びターンオフされ
ることによつて行われなければならない。しか
し、費用的に有利なサイリスタ３０は無電流の状
態にされてはじめてターンオフするため、サイリ
スタ３０を通る電流が短時間遮断されるようにし
なければならない。
この目的のためにトランジスタ２２が設けら
れ、そのベース２４は制御要素４２の出力ライン
５０を通じて制御されるため、コレクタ２６から
エミツタ２８への区間が導通し、従つて電流はト
ランジスタ２２を通じて流れることができる。ト
ランジスタ２２の抵抗はオン状態において、直列
に接続したオーム抵抗５４とサイリスタ３０の合
計抵抗より少ないため、電流は主としてトランジ
スタ２２を通じて流れ、サイリスタ３０はターン
オフする。その直後トランジスタ２２はベース２
４への制御信号がなくなることによつてターンオ
フされ、正の端子４からアース接続部１６へのそ
れ以上の電流の流れはもはや不可能となる。
れ、そのベース２４は制御要素４２の出力ライン
５０を通じて制御されるため、コレクタ２６から
エミツタ２８への区間が導通し、従つて電流はト
ランジスタ２２を通じて流れることができる。ト
ランジスタ２２の抵抗はオン状態において、直列
に接続したオーム抵抗５４とサイリスタ３０の合
計抵抗より少ないため、電流は主としてトランジ
スタ２２を通じて流れ、サイリスタ３０はターン
オフする。その直後トランジスタ２２はベース２
４への制御信号がなくなることによつてターンオ
フされ、正の端子４からアース接続部１６へのそ
れ以上の電流の流れはもはや不可能となる。
サイリスタ３０をなくし、トランジスタ２２だ
けでフリーホイール要素１２をもつ電磁石１０か
らアース接続部１６への電流の流れを制御するこ
とによつても、もとより回路を構成することがで
きる。しかしこのためには、電流を30から50アン
ペアまでの等級で制御しなければならないため、
比較的大きい出力のトランジスタ２２を設ける必
要がある。この種の出力トランジスタは比較的か
さばり、しかも量産使用が著しく高価につく。
けでフリーホイール要素１２をもつ電磁石１０か
らアース接続部１６への電流の流れを制御するこ
とによつても、もとより回路を構成することがで
きる。しかしこのためには、電流を30から50アン
ペアまでの等級で制御しなければならないため、
比較的大きい出力のトランジスタ２２を設ける必
要がある。この種の出力トランジスタは比較的か
さばり、しかも量産使用が著しく高価につく。
本発明はサイリスタ３０が比較的廉価の構造部
分であり、しかも制御に、特に大きな電流と電圧
に適しているという事実を利用するものである。
この場合、トランジスタ２２は全電流を極めて短
時間しか処理する必要がなく、またトランジスタ
２２の短時間のピーク負荷は最大許容連続負荷を
数倍越えることができ、しかも短時間のピーク負
荷でトランジスタ２２が損傷することがない。
分であり、しかも制御に、特に大きな電流と電圧
に適しているという事実を利用するものである。
この場合、トランジスタ２２は全電流を極めて短
時間しか処理する必要がなく、またトランジスタ
２２の短時間のピーク負荷は最大許容連続負荷を
数倍越えることができ、しかも短時間のピーク負
荷でトランジスタ２２が損傷することがない。
トランジスタ２２の接続衝撃はサイリスタ３０
が再びターンオフされるまでしか持続する必要が
ないため、トランジスタ２２は最大電流強度に対
して明らかに小サイズとすることができ、トラン
ジスタ２２ははるかに低い持続電流値に合わせて
あれば充分である。
が再びターンオフされるまでしか持続する必要が
ないため、トランジスタ２２は最大電流強度に対
して明らかに小サイズとすることができ、トラン
ジスタ２２ははるかに低い持続電流値に合わせて
あれば充分である。
電流の中断によりコイル１０を通る電流は急激
に消滅するのではなく、フリーホイール要素１２
の作用により電流はむしろ徐々に減少する。これ
は第２図において時点t0と時点t11の間に示された
通りである。
に消滅するのではなく、フリーホイール要素１２
の作用により電流はむしろ徐々に減少する。これ
は第２図において時点t0と時点t11の間に示された
通りである。
コイル１０を通るこの電流の減少を適切な測定
計器によつて検出し、これに応じて下方閾値2
に達した時、電流を再び流し、ガス交換弁のアマ
チヤーが電磁石１０の磁心（図示せず）に吸着し
て留まるようにすることは、もとより可能であ
る。しかしこれは、コイル１０を通る電流変化検
出の際に測定結果を不安定にする妨害電圧が発生
するため、比較的手数がかかる。
計器によつて検出し、これに応じて下方閾値2
に達した時、電流を再び流し、ガス交換弁のアマ
チヤーが電磁石１０の磁心（図示せず）に吸着し
て留まるようにすることは、もとより可能であ
る。しかしこれは、コイル１０を通る電流変化検
出の際に測定結果を不安定にする妨害電圧が発生
するため、比較的手数がかかる。
本発明の要旨は、電流検出がコイル１０で行わ
れず、直接アース接続部１６につながり、従つて
妨害を受けないオーム低抗４０における電圧降下
を検出することにより電流検出を行うことにあ
る。
れず、直接アース接続部１６につながり、従つて
妨害を受けないオーム低抗４０における電圧降下
を検出することにより電流検出を行うことにあ
る。
しかしこのオーム抵抗４０はコイル１０にて下
降しつつある電流を検出しないため、その下降特
性が作動パラメータに基づき知られている電流下
降は、制御要素４２でシユミレートされる。これ
によつて得られた精度は、回路と電磁石１０の確
実な作動を確保するために充分である。いまシユ
ミレートされた電流下降が第２図の時点t11に示
されたように下方値2に達すると、電磁石１０
を通つて電流が再び流される。これは制御要素４
２からの信号を出力ライン５０を介してベース２
４に入力することによつてトランジスタ２２が導
通し、従つて電流が正の端子１４からアース接続
部１６へ流れることができることによつて行われ
る。これにより電流は再び時点t12まで上昇し、
そこで制御要素４２に指定されている閾値1に
達し、トランジスタ２２がターンオフされ、電流
は再びシユミレートされて時点t21まで達するそ
の下方閾値2まで下降する。同様に、電流は再
び上昇し、時点t22でその閾値1に達し、続いて
トランジスタ２２は改めてターンオフされ、電流
下降が再びシユミレートされる。以後、同じ操作
を所要期間の間時点t31，t32，t41，t42…にて繰返
す。
降しつつある電流を検出しないため、その下降特
性が作動パラメータに基づき知られている電流下
降は、制御要素４２でシユミレートされる。これ
によつて得られた精度は、回路と電磁石１０の確
実な作動を確保するために充分である。いまシユ
ミレートされた電流下降が第２図の時点t11に示
されたように下方値2に達すると、電磁石１０
を通つて電流が再び流される。これは制御要素４
２からの信号を出力ライン５０を介してベース２
４に入力することによつてトランジスタ２２が導
通し、従つて電流が正の端子１４からアース接続
部１６へ流れることができることによつて行われ
る。これにより電流は再び時点t12まで上昇し、
そこで制御要素４２に指定されている閾値1に
達し、トランジスタ２２がターンオフされ、電流
は再びシユミレートされて時点t21まで達するそ
の下方閾値2まで下降する。同様に、電流は再
び上昇し、時点t22でその閾値1に達し、続いて
トランジスタ２２は改めてターンオフされ、電流
下降が再びシユミレートされる。以後、同じ操作
を所要期間の間時点t31，t32，t41，t42…にて繰返
す。
このようにして電磁石１０へのクロツク電流供
給が行なわれ、しかも電流はエネルギーを節約す
るため比較的低く選択される。フリーホイール要
素１２の挿入により開閉の間のエネルギー衝撃だ
けが必要となり、電流の続く下降相はフリーホイ
ール要素１２を通じて行なわれ、外部から電流供
給を必要としない。
給が行なわれ、しかも電流はエネルギーを節約す
るため比較的低く選択される。フリーホイール要
素１２の挿入により開閉の間のエネルギー衝撃だ
けが必要となり、電流の続く下降相はフリーホイ
ール要素１２を通じて行なわれ、外部から電流供
給を必要としない。
電流値1，2の間でコイル１０を流れる電流
はアマチヤー捕捉相に続くアマチヤー保持相の期
間中変動し、これらの電流値は、アマチヤー捕捉
相の間に使用されなければならない最大電流
maxの約10から20％である。
はアマチヤー捕捉相に続くアマチヤー保持相の期
間中変動し、これらの電流値は、アマチヤー捕捉
相の間に使用されなければならない最大電流
maxの約10から20％である。
従つて３から５アンペア等級のこのように僅か
な電流をトランジスタ２２を通じて制御すること
は容易に可能である。
な電流をトランジスタ２２を通じて制御すること
は容易に可能である。
代替手段として、保持電流のクロツク制御を制
御要素４２の出力ライン４８を介してゲート３７
への対応する信号を入力することによりサイリス
タ３０を間欠的にターンオンすることによつても
可能である。トランジスタ２２はこの場合、高い
捕捉電流の遮断時と同様、低い保持電流が値1
の大きさに達する毎にサイリスタ３０をターンオ
フする役割を果たすだけである。
御要素４２の出力ライン４８を介してゲート３７
への対応する信号を入力することによりサイリス
タ３０を間欠的にターンオンすることによつても
可能である。トランジスタ２２はこの場合、高い
捕捉電流の遮断時と同様、低い保持電流が値1
の大きさに達する毎にサイリスタ３０をターンオ
フする役割を果たすだけである。
第２図において座標系のゼロ点に置かれた給電
開始時点は、母線５２を通じて制御要素４２に送
られる指令によつて決定される。同様に制御要素
４２は母線５２を通じて給電遮断の指令を受け取
るが、この遮断過程は本発明の対象ではない。西
ドイツ公開特許出願2828678号公報に明らかにさ
れているように、この場合即刻遮断を得るために
はフリーホイール要素１２の中断が必要であり、
さもないとフリーホイール要素１２によつて電流
供給遮断時にも通常の下降率で電流の下降が起こ
るためである。
開始時点は、母線５２を通じて制御要素４２に送
られる指令によつて決定される。同様に制御要素
４２は母線５２を通じて給電遮断の指令を受け取
るが、この遮断過程は本発明の対象ではない。西
ドイツ公開特許出願2828678号公報に明らかにさ
れているように、この場合即刻遮断を得るために
はフリーホイール要素１２の中断が必要であり、
さもないとフリーホイール要素１２によつて電流
供給遮断時にも通常の下降率で電流の下降が起こ
るためである。
その他のパラメータ、特に閾値Imax，I1，I2は
外部から制御装置４２に送られる必要はなく、こ
れらの値は制御要素４２自体で指定することがで
きる。ただし、母線５２を通じ他の作動パラメー
タに応じてこれらの閾値を決定することも可能で
ある。
外部から制御装置４２に送られる必要はなく、こ
れらの値は制御要素４２自体で指定することがで
きる。ただし、母線５２を通じ他の作動パラメー
タに応じてこれらの閾値を決定することも可能で
ある。
下降する電流のシユミレーシヨンに役立つ下降
率も、制御要素４２自体で決定されれている。
率も、制御要素４２自体で決定されれている。
多気筒エンジンにおいて幾つかのガス交換弁が
本発明による制御装置で作動する場合、すべての
オーム抵抗４０が単一の共通のアース接続部１６
に接続できればこの回路は特に有利であり、制御
要素４２に入る妨害影響が出来るだけ少なくなる
ように抑えられる。同じ回路の構成においても構
成要素の値におけるばらつきのため生じる回路公
差も、このようにして最適に抑えられる。
本発明による制御装置で作動する場合、すべての
オーム抵抗４０が単一の共通のアース接続部１６
に接続できればこの回路は特に有利であり、制御
要素４２に入る妨害影響が出来るだけ少なくなる
ように抑えられる。同じ回路の構成においても構
成要素の値におけるばらつきのため生じる回路公
差も、このようにして最適に抑えられる。
発明の効果
以上述べたごとく、本発明によれば、一旦吸着
されたガス交換弁を保事するためのクロツク保持
電流における上方閾値のみが直接測定によつて監
視され、下方閾値はシユミレートにより監視され
るので、制御が簡単でコスト的に有利なものとな
る。
されたガス交換弁を保事するためのクロツク保持
電流における上方閾値のみが直接測定によつて監
視され、下方閾値はシユミレートにより監視され
るので、制御が簡単でコスト的に有利なものとな
る。
第１図は本発明の一実施例を示す回路構成図、
第２図は同回路構成における電流グラフである。 １０……電磁石（コイル）、１２……ダイオー
ド（フリーホイール要素）、１６……アース接続
部、１８，２０……分岐回路、２２……トランジ
スタ、２４……ベース、２６……コレクタ、２８
……エミツタ、３０……サイリスタ（電流スイツ
チング要素）、３７……ゲート、３８……合流点、
４０……オーム抵抗、４２……制御要素、４４，
４６……入力ライン、４８，５０……出力ライ
ン。
第２図は同回路構成における電流グラフである。 １０……電磁石（コイル）、１２……ダイオー
ド（フリーホイール要素）、１６……アース接続
部、１８，２０……分岐回路、２２……トランジ
スタ、２４……ベース、２６……コレクタ、２８
……エミツタ、３０……サイリスタ（電流スイツ
チング要素）、３７……ゲート、３８……合流点、
４０……オーム抵抗、４２……制御要素、４４，
４６……入力ライン、４８，５０……出力ライ
ン。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 電磁石１０により所定位置に吸着及び保持さ
れるガス交換弁を備えた内燃機関におけるガス交
換弁の制御方法であつて、電磁石１０がフリーホ
イール要素１２を備えており、電磁石１０には吸
着されたガス交換弁を保持する際にクロツク保持
電流が供給され、このクロツク保持電流は、電磁
石１０への通電及び通電遮断を交互に行なうこと
により発生され、電磁石１０への通電期間中には
電磁石１０を流れる電流が測定され、電流が所定
の上方閾値1に達した時に電磁石１０への通電
が遮断され、電磁石１０の通電遮断期間中には電
磁石１０における電流降下曲線がシユミレートさ
れ、シユミレートされた電流降下曲線が所定の下
方閾値2に達した時に再び電磁石１０への通電
が行なわれるようにしたことを特徴とする内燃機
関におけるガス交換弁の制御方法。 ２ 電磁石１０により所定位置に吸着及び保持さ
れるガス交換弁を備えた内燃期間におけるガス交
換弁の制御装置であつて、電磁石１０に並列に接
続されたフリーホイール要素１２と、電磁石１０
に直列に接続された電流スイツチング要素３０
と、該電流スイツチング要素３０に並列に接続さ
れたトランジスタ２２と、該トランンジスタ２２
及び電流スイツチング要素３０に直列に接続され
たオーム抵抗４０と、該オーム抵抗４０における
電圧降下を検出してトランジスタ２２及び電流ス
イツチンング要素３０を制御する制御要素４２と
を備えたことを特徴とする内燃機関におけるガス
交換弁の制御装置。 ３ 電流スイツチング要素が制御要素４２を通じ
てターンオンされるサイリスタ３０であることを
特徴とする、特許請求の範囲第２項に記載の制御
装置。 ４ サイリスタ３０がトランジスタ２２の短時間
の導通により消されることを特徴とする、特許請
求の範囲第３項に記載の制御装置。 ５ トランジスタ２２の導通時におけるピーク負
荷が許容連続負荷より大きいことを特徴とする、
特許請求の範囲第４項に記載の制御装置。 ６ 一旦電磁石１０により吸着されたガス交換弁
を保持するためのクロツク保持電流を電磁石１０
に供給すべくサイリスタ３０がターンオンされ、
電磁石１０を流れる電流が所定の上方閾値1に
達するとトランスタ２２の導通によりサイリスタ
３０がターンオフされることを特徴とする、特許
請求の範囲第３項ないし第５項のいずれかに記載
の制御装置。 ７ サイリスタ３０がガス交換弁の吸着に必要な
捕捉電流のみを給電し、一旦電磁石１０により吸
着されたガス交換弁を保持するためのクロツク保
持電流の発生がトランジスタ２２によつて受け持
たれることを特徴とする、特許請求の範囲第３項
ないし第６項のいずれかに記載の制御装置。 ８ オーム抵抗４０の一方の極が直接アース接続
部につながつていることを特徴とする特許請求の
範囲第２項ないし第７項のいずれかに記載の制御
装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3515039.4 | 1985-04-25 | ||
| DE3515039A DE3515039C2 (de) | 1985-04-25 | 1985-04-25 | Schaltung für ein elektromagnetisch betätigtes Gaswechselventil einer Brennkraftmaschine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61250310A JPS61250310A (ja) | 1986-11-07 |
| JPH0415365B2 true JPH0415365B2 (ja) | 1992-03-17 |
Family
ID=6269144
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61093204A Granted JPS61250310A (ja) | 1985-04-25 | 1986-04-22 | 内燃機関におけるガス交換弁の制御方法及び装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4706619A (ja) |
| EP (1) | EP0203354B1 (ja) |
| JP (1) | JPS61250310A (ja) |
| CA (1) | CA1261036A (ja) |
| DE (2) | DE3515039C2 (ja) |
| ES (1) | ES8801555A1 (ja) |
Families Citing this family (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES8703214A1 (es) * | 1985-04-25 | 1987-02-16 | Kloeckner Wolfgang Dr | Maquina motriz de combustion interna |
| DE3701985A1 (de) * | 1987-01-23 | 1988-08-04 | Knorr Bremse Ag | Vorschaltelektronik fuer ein gleichspannungserregbares geraet |
| US4862866A (en) * | 1987-08-25 | 1989-09-05 | Marelli Autronica S.P.A. | Circuit for the piloting of inductive loads, particularly for operating the electro-injectors of a diesel-cycle internal combustion engine |
| US4984659A (en) * | 1988-02-01 | 1991-01-15 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Elevator control apparatus |
| DE3824526A1 (de) * | 1988-07-20 | 1990-01-25 | Vdo Schindling | Schaltungsanordnung zur regelung eines pulsierenden stroms |
| US4945870A (en) * | 1988-07-29 | 1990-08-07 | Magnavox Government And Industrial Electronics Company | Vehicle management computer |
| JPH02112606A (ja) * | 1988-10-20 | 1990-04-25 | Isuzu Ceramics Kenkyusho:Kk | 電磁力駆動バルブ制御装置 |
| DE3923477A1 (de) * | 1989-07-15 | 1991-01-24 | Fev Motorentech Gmbh & Co Kg | Verfahren zur steuerung der ankerbewegung von schaltmagneten |
| US4957074A (en) * | 1989-11-27 | 1990-09-18 | Siemens Automotive L.P. | Closed loop electric valve control for I. C. engine |
| DE3939547C2 (de) * | 1989-11-30 | 1999-07-01 | Bosch Gmbh Robert | Vorrichtung zur Kraftstoffeinspritzung in Brennkraftmaschine |
| GB2242587B (en) * | 1990-02-01 | 1994-05-25 | Mole Valley Systems Ltd | Power control circuit for reactive loads |
| US5255641A (en) | 1991-06-24 | 1993-10-26 | Ford Motor Company | Variable engine valve control system |
| DE4130711A1 (de) * | 1991-09-14 | 1993-03-18 | Kloeckner Humboldt Deutz Ag | Steuerung elektromagnetischer ventile |
| DE4130712A1 (de) * | 1991-09-14 | 1993-03-18 | Kloeckner Humboldt Deutz Ag | Steuerung elektromagnetischer ventile |
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| DE19741570A1 (de) * | 1997-09-20 | 1999-03-25 | Heinz Leiber | Elektromagnetische Stelleinrichtung |
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| JP3551109B2 (ja) * | 1999-12-07 | 2004-08-04 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の電磁バルブ駆動装置 |
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| WO2016149505A1 (en) * | 2015-03-18 | 2016-09-22 | Automatic Switch Company | Assuring dropout of solenoid valve controlled by peek-and-hold- driver |
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| DE3024109A1 (de) * | 1980-06-27 | 1982-01-21 | Pischinger, Franz, Prof. Dipl.-Ing. Dr.Techn., 5100 Aachen | Elektromagnetisch arbeitende stelleinrichtung |
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| US4355619A (en) * | 1980-10-01 | 1982-10-26 | The Bendix Corporation | Fast response two coil solenoid driver |
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-
1985
- 1985-04-25 DE DE3515039A patent/DE3515039C2/de not_active Expired
-
1986
- 1986-04-21 EP EP86105475A patent/EP0203354B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1986-04-21 DE DE8686105475T patent/DE3674463D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1986-04-22 JP JP61093204A patent/JPS61250310A/ja active Granted
- 1986-04-24 US US06/855,846 patent/US4706619A/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-04-24 ES ES554302A patent/ES8801555A1/es not_active Expired
- 1986-04-25 CA CA000507554A patent/CA1261036A/en not_active Expired
Also Published As
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|---|---|
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| DE3515039A1 (de) | 1986-10-30 |
| JPS61250310A (ja) | 1986-11-07 |
| DE3515039C2 (de) | 1987-04-02 |
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| EP0203354B1 (de) | 1990-09-26 |
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| DE3674463D1 (de) | 1990-10-31 |
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