JPH09503353A - 電磁負荷の制御方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 電磁弁（１００）、殊にディーゼル機関における燃料調量に影響を及ぼすための電磁弁を制御するための方法および装置が開示される。負荷（１００）は、制御信号によって制御可能である電流制御手段（１１０）に直列に接続されている。制御信号は、調整手段（１５０）によって予め決めることができる。電磁負荷の切換時点を求めるために、調整手段（１５０）の出力信号が評価可能である。

Description

【発明の詳細な説明】 電磁負荷の制御方法および装置 公知技術 本発明は、独立請求項の上位概念に記載の電磁負荷制御方法および制御装置に 関する。 電磁負荷の制御方法および装置は例えば、ドイツ連邦共和国特許出願公開第３ ４２６７９９号公報（米国特許第４６５３４４７号明細書）から公知である。そ こに記載の装置では、切換時点、およびそこから出発して電磁弁の投入時点およ び遮断時点が検出される。電磁弁を流れる電流の時間経過から出発して、電磁弁 の正確な切換時点が決定される。 この種の電磁弁は有利には、ガソリンおよび／またはディーゼル機関における 燃料の噴射の制御のために使用される。最も小さいな噴射量でも正確に調量する ために殊に、電磁弁の可動子がその都度その２つの終位置に達する切換時点が重 要である。 公知の装置では、切換時点が通例発生する時間ウィンドウ内で、電流経過およ び／または電圧経過が評価されかつその時間経過に基づいて切換時点が決定され るような手法が用いられる。その際電磁弁に加えられる電圧ないし電磁弁を流れ る電流が所定の値に調整される。即ち、電磁弁電流または電圧の連続的な経過を 発生するために一定の電磁弁電圧ないし電流が用意される。 このために、通例ＢＩＰウィンドウと称される、切換時点の検出が可能である ようにするために、特有の制御を行わなければならない特有の制御フェーズを定 める必要がある。更に、電流経過の評価は非常に煩雑である。 発明の課題 本発明の課題は、冒頭に述べた形式の電磁負荷を制御するための方法および装 置において、切換時点の検出を簡単にすることである。 発明の利点 本発明の方法および装置によって、切換時点を求めるためのコストを最小限に することができるという利点が生じる。更に、本発明の方法は、種々の型の電磁 弁にユニバーサルに整合可能である。回路手段に要するコストは非常に僅かであ る。 図面 次に本発明を図示の実施例につき図面を用いて詳細に説明する。その際図１は 、本発明の装置のブロック線図であり、図２は、時間に関する種々の信号の波形 図である。 実施例の説明 以下に説明する実施例は、電磁負荷を制御するための装置である。基本的に、 説明する装置および方法は 、いずれの電磁負荷との関連においても使用可能である。それは特定の用途に制 限されない。しかし本発明の装置および本発明の方法を内燃機関との関連におい て、殊に自己点火内燃機関の燃焼室における燃料の調量と関連して使用すると、 特別有利である。この目的のために特別有利には、内燃機関における調量を制御 するための電磁弁が使用される。 この場合殊に小さな負荷において、極めて小さな噴射量が出来るだけ正確に調 量されることが必要である。このためにこの場合も、電流の流れる電磁弁の可動 子が終位置に達する時点を知ることが必要である。この時点は通例、噴射機関の 始め（Beginn of period(ＢＩＰ)）で表される。 図１において、電磁弁制御される燃料調量装置を制御するための装置の重要な 要素が略示されている。電磁負荷１００、電流制御手段１１０、および電流測定 手段１２０が、給電電圧Ｕ_batとアースとの間に直列に接続されている。 電流測定手段１２０として有利には、オーミック抵抗が使用される。電流制御 手段として有利には、トランジスタ、殊に電界効果トランジスタが用いられる。 負荷は、誘導抵抗、殊に電磁弁のコイルである。 電流測定手段１２０の２つの接続端子は、電流検出部１３０に接続されている 。電流検出部１３０は、接続点１３５に、電流に対する実際値Ｉ_istを加える。 接続点１３５の第２に入力側には、電流に対する目標値Ｉ_SOllが加えられる。こ の目標値Ｉ_SOllは制御部１４０によって形成される。 接続点１３５の出力信号によって、電流調整器１５０、殊にアナログ調整器が 制御される。電流調整器１５０の出力信号Ｕ_R，Ｉ_Rは調整量検出部１６０を介し て電流制御手段１１０の制御端子に達する。電界効果トランジスタを使用した場 合、制御端子は電界効果トランジスタのゲート端子である。 調整量検出部１６０として有利には、その両接続端子がＢＩＰ検出部１７０に 接続されているオーミック抵抗が使用される。ＢＩＰ検出部１７０も制御部１４ ０に信号を加える。ＢＩＰ検出部１７０は有利には、抵抗１６０における電圧効 果を評価するコンパレータとして構成されている。微分された出力電圧Ｕ_Rが零 より小さくなるや否や、ＢＩＰ検出部１７０は出力信号を発生する。微分された 調整出力電圧または調整器出力電流の流れの向きから出発して、ＢＩＰ検出部１ ７０は切換時点のＢＩＰ検出部を検出する。 この装置の動作を以下に、図２に図示に図示の信号に基づいて説明する。第１ 行には、制御信号Ｕ_einが時間ｔに関して示されている。この信号は、制御ユニ ット１４０が目標値Ｉ_SOllを接続点１３５に転送したかどうかを示すものである 。 第２行には、電磁弁を流れる電流Ｉ_MVが示されてい る。第３行には、調整器１５０の出力側に現れる調整器電圧Ｕ_Rが、第４行には 微分された調整器出力電圧ないし調整器出力電流Ｉ_Rが示されている。最後の行 には、ＢＩＰ検出部１７０の出力信号Ｕ_BIPが示されている。 時点ｔ₁まで制御装置１４０は信号を送出しない。その結果、電流制御手段１ １０は負荷１００を流れる電流を中断し、かつ電磁弁は制御されない。時点ｔ₁ から制御ユニット１４０は目標値を予め決める。このことは、出力信号Ｕ_einを とることを意味する。電磁弁を流れる電流はまだその目標値に達しないので、そ の結果、接続点１３５の出力側には０とは異なった値が現れる。これに基づいて 、調整器１５０は、０からある値に上昇する相応の調整量Ｕ_Rを送出する。即ち 、電流制御手段のゲート電流を用いて充電される。それ故に電流は非常に迅速に 上昇する。この結果ここでも、電流制御手段１１０が電流Ｉ_MVを流しかつこの電 流Ｉ_MVは時間を介して上昇する。 短時間後、調整量Ｕ_Rはその最大値に達しかつ電流Ｉ_Rは低下する。時点ｔ₂に おいて、電磁弁を流れる電流Ｉ_MVはその目標値に達する。その結果、調整器１５ ０の出力量Ｕ_Rが変化する。それはそれまでよりも小さな値をとる。この作用に より、電流Ｉ_Rが短期間負の値をとるようになる。それは時点ｔ₂でその極性を変 化する。このために、時点ｔ₂でＢＩＰ検出部１７ ０が、電流方向の変化を指示する信号を送出するようになる。 時点ｔ₃で、電磁弁の可動子はその新たな終位置に達する。これにより、コイ ルのインダクタンスが変化し始める。コイルのインダクタンスの変化により、調 整器１５０の出力信号Ｕ_Rの不連続性が生じ、その結果電流Ｉ_Rの極性が交番ない し変化する。電流Ｉ_Rのこの極性交番も、ＢＩＰ検出部１７０が時点ｔ₃に、パル ス信号を制御部１４０に送出するように作用する。 制御装置１４０は信号Ｕ_BIPの第２パルスを電磁弁の切換時点として検出しか つこの信号を相応に評価する。本発明の構成では、ＢＩＰ検出部は時点ｔ₂の第 １のパルスを抑圧するように設定されている。 本発明によれば、電磁弁において切換時点（ＢＩＰ）が電流調整器の調整量の 評価によって得られるようにされる。電流調整器として有利には、アナログ調整 器が用いられる。 択一的に、電圧調整部が設けられているように設定することもできる。この場 合、負荷を流れる電流に対して択一的に、負荷において降下する電圧が目標値に 調整される。調整量の評価は相応に行われる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．電磁負荷（１００）、例えばディーゼル機関における燃料調量に影響を及 ぼすための電磁弁の制御方法であって、該電磁負荷は電流制御手段（１１０）に 直列に接続されており、かつ該電流制御手段（１１０）には制御信号が供給可能 であり、かつ該制御信号は調整手段（１５０）によって予め決めることができる 方法において、 前記電磁負荷の切換時点を求めるために、前記調整手段（１５０）の出力信号が 評価可能である ことを特徴とする電磁負荷の制御方法。 ２．調整出力電圧（Ｕ_R）が評価される 請求項１記載の電磁負荷の制御方法。 ３．前記調整出力電圧（Ｕ_R）の導関数が極性変化を有するとき、切換時点が 検出される 請求項１または２記載の電磁負荷の制御方法。 ４．調整出力電流（Ｉ_R）が評価される 請求項１記載の電磁負荷の制御方法。 ５．前記調整出力電流（Ｉ_R）の流れの向きが変化するとき、切換時点が検出 される 請求項４記載の電磁負荷の制御方法。 ６．電磁負荷（１００）、殊にディーゼル機関における燃料調量に影響を及ぼ すための電磁弁の制御装置であって、前記負荷は電流制御手段（１１０）に直 列に接続されており、かつ該電流制御手段（１１０）には制御信号が供給可能で あり、かつ該制御信号は調整手段（１５０）によって予め決めることができる形 式の装置において、 前記電磁負荷の切換時点を求めるために、前記調整手段（１５０）の出力信号を 評価する手段が設けられている ことを特徴とする電磁負荷の制御装置。