JPH0467005B2 - - Google Patents

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JPH0467005B2
JPH0467005B2 JP59035454A JP3545484A JPH0467005B2 JP H0467005 B2 JPH0467005 B2 JP H0467005B2 JP 59035454 A JP59035454 A JP 59035454A JP 3545484 A JP3545484 A JP 3545484A JP H0467005 B2 JPH0467005 B2 JP H0467005B2
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JP
Japan
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displacement device
starting
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electromagnet
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JP59035454A
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JPS59213913A (ja
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Pishingeru Furantsu
Kuroiteru Peeteru
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EFU EE FUAU FUORUSHUNGUSU G FUYUURU ENERUGIITEHINITSUKU UNTO FUERUBURENNUNGUSUMOTOOREN MBH
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EFU EE FUAU FUORUSHUNGUSU G FUYUURU ENERUGIITEHINITSUKU UNTO FUERUBURENNUNGUSUMOTOOREN MBH
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    • 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
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2201/00—Electronic control systems; Apparatus or methods therefor

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
  • Magnetically Actuated Valves (AREA)
  • Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、特許請求の範囲第１項の上部概念に
記載した如き、ピストン機械のための電磁的に作
動する変位装置をスタートさせるための方法に関
する。
上記した如き変位装置は特に、内燃機関および
その他のピストン機械の弁および滑り弁を作動さ
せるために適している。この装置は作動した位置
に滞留する時間が、電磁石の任意の励磁期間によ
つて制御できるという可能性を与える。
上記した種類の機械では、比較的大なる行程を
大なる作動頻度で実施しなければならない変位装
置のスタート過程は、特殊な処置によつてのみ実
現されるという困難な問題がある。
西ドイツ国特許公開第2335150号公報では上記
の問題は２つの電磁石をプランジヤー吸引鉄片型
式の電磁石として形成することにより解決してお
り、そのことにより吸引鉄片の単位質量当り、比
較的僅かな有効な磁力を有する重い構成形態が得
られ、従つて比較的小なる作動頻度のみが達成可
能になつている。別の可能性はスタート過程を強
い電流で実施することである。しかしこのことは
非常に高い電圧がスタート過程のために必要であ
り、この電圧は通常の駆動電圧よりもはるかに高
くなる。非常に高い電圧をスタート過程にもまた
駆動の場合にも使用するとすれば直列抵抗によつ
て電流を制限する必要がある。このため駆動に際
して出力損失が惹起される。西ドイツ国特許公開
第3024109号公報によれば、スタート過程は付加
的なバイアス装置によつて達成されている。
本発明の目的は、上記した様な付加的な処置に
よることなくそして作動行程や到達可能な作動頻
度を制限することなく、スタート過程を可能なら
しめることである。
上記の目的は本発明により、特許請求の範囲第
１項に記載した特徴ある方法により達成される。
ばね−質量−系はこの際、この系の固有振動数に
近い振動数で周期的に変化する力の作用により、
振巾が次第に増大する振動運動を励起され、終に
電磁石の一方が、ばね−質量−系を作動位置の一
方に保持することができる程に振巾が増大し、そ
のことにより変位装置が駆動準備状態に到達す
る。
スタート過程を有効に終了させるため、本発明
により若干の可能性が考えられている。最大の行
程によつて確認される最大の振巾に到達した時、
吸引鉄片は電磁石のコイルの中の電流の強さを変
化させる。この変化は操作信号として周期的な励
磁を終了させそして吸引鉄片を、最初又は時間的
にその後で惹起される上記の電流の強さの変化が
起きた時、望み通りの作動位置に保持するのに適
したものである。
別の可能性は、上記した様な十分な数の周期的
励起を与え確実に最大振巾を達成しそしてそれか
ら吸引鉄片を望み通りの作動位置に拘留すること
である。
本発明により考慮されたスタート装置では、電
磁石を介して周期的に変化する力が、ばね−質量
−系の一方又は双方の運動方向に加えられ、その
際力は、静止位置にある吸引鉄片に作用して固有
振動を励起することが可能になつている。
この様な変位装置がピストン機械のガス交換の
操作のため使用されているならば、次のことに注
意しなければならない。即ち、静止しているピス
トンと反対に、動いているピストンの場合、ピス
トンの運動によつて滑り弁又は弁の所に圧力の差
が生起し、この圧力差はスタート過程を妨害する
可能性があることに注意しなければならない。こ
の様な場合には２つの弁を運転するため次の様な
処置がなされる。即ち一つの弁は静止位置に放置
され、従つてガス容積は半ば開放された位置を、
ピストンの運動に従つて流入および流出可能であ
りそして何等問題になる圧力の差が発生しない。
一方第二の弁は本発明による方法で、開放された
駆動準備状態に移される。このことによりガスの
交換は阻害されず、従つて引続いて第一の弁が前
同様に本発明による方法で駆動準備状態に移され
ることが可能である。すでに一方の弁が駆動準備
状態にあるとすれば、第二の弁を本発明の方法で
駆動準備状態に移す前に、一方の弁は開放位置に
移さなければならない。
この様なスタート装置の有利な点は、達成可能
な行程、作動頻度および達成可能な電磁石の力に
関する能力を狭めることなく変位装置の構成費用
を減少させ得ることである。
次の記述において本発明によるスタート過程の
解決法の実施例が添付図により説明される。
第１図において本発明によるスタート装置が内
燃機関の実施例で示されている。例えばマイクロ
プロセツサーである制御装置１がスタート命令の
入力２により、必要な振動数を発生する振動発振
器３を制御する。更に制御装置はスイツチ４を制
御し、このスイツチは振動発振器３の振動を増巾
器５に導くか又は増巾器を保留信号で刺戟する。
増巾器５はエネルギー源６からのエネルギーを弁
の変位装置の電磁石７および８に供給する。電磁
石７および８は吸引鉄片１０に、スイツチ４の制
御信号に対応する電気エネルギーで作用を及ぼ
す。この際センサー９から電磁石７および８のコ
イルの中の電流に関する情報が制御装置１に与え
られる。
第２図は増巾器５の入力端の信号の経過および
双方の電磁石７および８のコイルの中の電流の経
過を示している。線１１はスイツチ４から増巾器
５に送られる、電磁石７を制御する信号を示して
いる。スタート時点t0の前では電磁石７のための
増巾段は制御されていない。スタート過程が導入
されると、スタート時点t0から変位装置のばね−
質量−系の振動周期の約1/4の間、電磁石７が励
磁される。
引続いて振動周期Ｔの半分毎に交互に、電磁石
７の増巾段の励磁および解除が行われるが、この
ことは線１１の延長上で示されている。線１３
は、線１１で示された励磁と電磁石７の誘導抵抗
により定まる電磁石７のコイルの中の電流経過を
示している。時点t1の直前において電磁石７のコ
イル中の電流経過が、始めて電磁石に接触する吸
引鉄片１０の作用で、それ以前のサイクルに比較
して変化する。何故ならば、ばね−質量−系の振
動振巾が作動位置に到達したからである。電流の
強さは電磁石がより多くのエネルギーを消費する
ため短時間の間減少する。電流の強さの減少が制
御装置１のマイクロプロセツサーにより、振巾が
十分な値になつたと判定される。それから電磁石
７および８を周期的に励磁するのは中断されそし
て吸引鉄片１０は、しばらくの間一定値で励磁さ
れている電磁石７に保持される。斯くして変位装
置の駆動準備状態が達成され、従つて変位装置の
機能の要望に従つて増巾器５の別の励磁が実施さ
れる。
上記したことは、スタート過程を専ら電磁石７
を使用して実施することに該当する。電磁石８も
スタート過程を実施するために使用するために
は、線１４で示された別の信号経過が増巾器に導
かれ、この信号経過は電磁石８に電気エネルギー
を供給し、斯くして線１５で示した電流経過が電
磁石８の中に惹起される。電磁石８を励磁するた
めの信号経過は、電磁石７を励磁する信号経過に
対して周期Ｔの半分だけずれている。t1の時点か
ら後では、電磁石８の励磁は、変位装置の機能の
要望に従つて行われる。
上記した電磁石７および８の機能は相互間で交
換することが可能である。
第３図はばね−質量−系の動かされる質量の振
動経過を線１６により時間に関連して示したもの
であり、第２図に示した励磁によつて駆動準備状
態にないt′0以前から始まつて、スタート位相を
介し、t1以後の準備状態に致る経過が示されてい
る。
スタート位相においてはばね−質量−系の振動
振巾は電磁石の力の作用によつて、時間ｔに従つ
て増大し、終に破線１７で示されている静止位置
からの変位が、破線１８および１９で示されてい
る最大可能な変位に一つの方向で到達する。この
時点からばね−質量−系は吸引鉄片１０を介し
て、選択的に電磁石７又は８によつて、電流の強
さを維持することによつて拘留される。最大振巾
に最初に到達するまでの振動の数はその都度の変
位装置に依存しており、そして第２および３図で
は一つの例として任意に仮定された振動数で示さ
れている。
第４図は、ばね−質量−系が静止位置にある、
電磁的に作動する変位装置を示している。電磁石
７および８は容器２０によつて保持されている。
ばね２１および２２は動かされる質量に作用を及
ぼしそして容器２０に支えられている。
第５図は、スタート過程が終つて、弁が閉鎖さ
れた駆動準備状態にある、電磁的に作動する変位
装置を示している。
第４図から、弁２３は、ばね−質量−系が静止
位置にある時、半ば閉鎖された位置にあることが
判明し、そしてこのことは例えば弁により操作さ
れる内燃機関の場合には、その他の弁もこの様に
なつている。このことは、長時間の間駆動を中断
した時、望ましくない腐蝕現象が発生することが
可能になるという欠点を持つている。従つて本発
明により吸入および／または排出系に阻止要素を
設け、該要素は例えば制御装置１により、機械が
停止している時に閉鎖されそして駆動状態にある
時には開放される様に準備されている。
本発明は図に示しそして説明された実施例に限
定されるものではない。即ち本発明は滑り弁の操
作又はその他の操作にも適用されそして本発明は
内燃機関の場合ばかりでなく、コンプレツサーの
場合にも効果あるものである。一般に本発明は、
少くとも１つの機能要素が、反対向きに作用する
ばね装置に抗して、力の作用により又は力の除去
作用により、少くとも２つの終端位置の間を、こ
れらの２つの終端位置の間にある出発位置又は静
止位置から出発して動くことが可能になつている
機械を運転するのに有利に適用される。
周期的な力の作用の代りに、振動するばね−質
量−系の反作用に無関係な、周期的な力の除去作
用を系に与えることも可能であり、例えば適当な
回転数で回転する偏心輪又はカム又は適当な流体
力学的手段によつて可能である。
【図面の簡単な説明】
第１図は内燃機関のシリンダーヘツドの部分破
断面図と弁を作動させる電気系統のブロツク結線
図を示し、第２図は電気系統の増巾器入力端の信
号経過および弁を作動させるために使用されてい
る電磁石のコイルの中の電流経過を示す線図であ
り、第３図はばね−質量−系の動かされる質量の
振動の時間的経過を示す線図、第４図は、閉鎖弁
のばね−質量−系が静止位置にある、内燃機関の
シリンダーヘツドの部分破断面図、第５図は第４
図と同様な表現により、弁が閉鎖され、従つて駆
動準備が達成されている状態を示している。図に
おいて、 １……制御装置、２……命令入力、３……振動
発振器、４……スイツチ、５……増巾器、６……
エネルギー源、７，８……電磁石、９……センサ
ー、１０……吸引鉄片、２０……弁容器、２１，
２２……ばね、２３……弁である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも２つの終端位置に保持されること
    が可能な、内燃機関における、量を調節する弁の
    ような、ピストン機械の変位装置をスタートさせ
    る方法において、変位装置が振動可能な、ばね−
    質量−系として形成されている場合に、周期的な
    力の作用又は除去作用が、出発位置又は静止位置
    にあるばね−質量−系に与えられ、これらの作用
    又は除去作用のインパルス特性又は振動数は、こ
    の系の固有振動数に近いか又は等しく、こうして
    変位装置は次第に増大する振幅をもつた振動に励
    起され、そしてそのことにより駆動準備位置に導
    かれることを特徴とする、変位装置をスタートさ
    せる方法。 ２ インパルス特性又は周期的な力の作用又は除
    去作用の振動数は先ず振動可能な系の固有振動数
    から離れた値であり、そしてスタート過程で固有
    振動数に近づけられることを特徴とする、特許請
    求の範囲１に記載の方法。 ３ ２個又は若干個の変位装置を、ピストン機械
    のピストン本体又はピストンが動いているときに
    運転する場合には、先ず１つの変位装置が周期的
    な力の作用又は除去作用によつて、駆動準備位置
    に移され、一方別の変位装置は出発位置又は静止
    位置に残されており、そして次に別の又は別の複
    数の変位装置が駆動準備位置に移されることを特
    徴とする、特許請求の範囲１又は２に記載の方
    法。
JP59035454A 1983-03-01 1984-02-28 ピストン機械のための変位装置スタートさせるための方法 Granted JPS59213913A (ja)

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DE3307070A DE3307070C2 (de) 1983-03-01 1983-03-01 Stelleinrichtung für ein zwischen zwei Endstellungen verstellbares Schaltelement
DE3307070.9 1983-03-01

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JPS59213913A JPS59213913A (ja) 1984-12-03
JPH0467005B2 true JPH0467005B2 (ja) 1992-10-27

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ES (1) ES530148A0 (ja)
FR (1) FR2542373B1 (ja)
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