JPH11315745A - 負荷の制御のための方法及び装置 - Google Patents
負荷の制御のための方法及び装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 負荷の可及的に迅速な切換過程が得られるよ
うに改善を行うこと。 【解決手段】 制御開始前に負荷に予備通流電流を印加
し、制御開始時点で、高められた電圧を印加する。
うに改善を行うこと。 【解決手段】 制御開始前に負荷に予備通流電流を印加
し、制御開始時点で、高められた電圧を印加する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の燃料調
量を制御する電磁弁などの負荷の制御のための方法及び
装置に関する。
量を制御する電磁弁などの負荷の制御のための方法及び
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】負荷の制御のための方法及び装置は、ド
イツ連邦共和国特許出願 DE 195 39 071 明細書から公
知である。そこでは少なくとも１つの電磁負荷の制御の
ための装置が開示されている。電磁弁は内燃機関の燃料
調量の制御のために用いられる。多くの負荷は各第１の
スイッチング手段を介して供給電圧源の第１の端子に接
続され、さらに共通の第２のスイッチング手段を介して
供給電圧源の第２の端子に接続される。さらにこれらの
負荷は１つのスイッチング手段を介してブースターコン
デンサに接続される。スイッチオンの加速のためにはこ
のブースターコンデンサに印加される電圧が負荷に印加
される。第１のスイッチング手段の解離の際には、つま
り燃料噴射の終了時及び/又は別の電流値への移行の際
には、遮断のもとで開放されるエネルギがブースターコ
ンデンサに再充電される。
イツ連邦共和国特許出願 DE 195 39 071 明細書から公
知である。そこでは少なくとも１つの電磁負荷の制御の
ための装置が開示されている。電磁弁は内燃機関の燃料
調量の制御のために用いられる。多くの負荷は各第１の
スイッチング手段を介して供給電圧源の第１の端子に接
続され、さらに共通の第２のスイッチング手段を介して
供給電圧源の第２の端子に接続される。さらにこれらの
負荷は１つのスイッチング手段を介してブースターコン
デンサに接続される。スイッチオンの加速のためにはこ
のブースターコンデンサに印加される電圧が負荷に印加
される。第１のスイッチング手段の解離の際には、つま
り燃料噴射の終了時及び/又は別の電流値への移行の際
には、遮断のもとで開放されるエネルギがブースターコ
ンデンサに再充電される。
【０００３】しかしながら多くの場合この遮断の際に自
由になるエネルギは、迅速な切換過程に必要とされる十
分に高い電圧までブースターコンデンサを充電するのに
は不十分である。
由になるエネルギは、迅速な切換過程に必要とされる十
分に高い電圧までブースターコンデンサを充電するのに
は不十分である。
【０００４】ドイツ連邦共和国特許出願 29 06 835 明
細書からは電磁負荷の確実な切換のための方法及び装置
が公知である。この確実な切換に対して、本来の制御の
前に、負荷の切換を引き起こさない程度に選定された電
流が負荷に印加されている。
細書からは電磁負荷の確実な切換のための方法及び装置
が公知である。この確実な切換に対して、本来の制御の
前に、負荷の切換を引き起こさない程度に選定された電
流が負荷に印加されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は冒頭に
述べたような形式の負荷の制御のための方法及び装置に
おいて、負荷の可及的に迅速な切換過程が得られるよう
に改善を行うことである。
述べたような形式の負荷の制御のための方法及び装置に
おいて、負荷の可及的に迅速な切換過程が得られるよう
に改善を行うことである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記課題は本発明によ
り、制御開始前に負荷に予備通流電流を印加し、制御開
始時点で、高められた電圧を印加するようにして解決さ
れる。
り、制御開始前に負荷に予備通流電流を印加し、制御開
始時点で、高められた電圧を印加するようにして解決さ
れる。
【０００７】請求項１の特徴部分に記載された本発明に
よれば、電磁弁の切換時間が著しく短縮され得る。また
別の面では構成部材にかかるコストが低減される。なぜ
なら相応に切換時間を達成するのに、ブースターコンデ
ンサにおいて比較的低い電圧しか必要としないからであ
る。換言すればキャパシタンスの比較的低いコンデンサ
しか用いなくてよい。さらに切換の際の損失出力もこの
手段によれば低減される。
よれば、電磁弁の切換時間が著しく短縮され得る。また
別の面では構成部材にかかるコストが低減される。なぜ
なら相応に切換時間を達成するのに、ブースターコンデ
ンサにおいて比較的低い電圧しか必要としないからであ
る。換言すればキャパシタンスの比較的低いコンデンサ
しか用いなくてよい。さらに切換の際の損失出力もこの
手段によれば低減される。
【０００８】本発明の別の有利な実施例及び改善例は従
属請求項に記載されている。
属請求項に記載されている。
【０００９】
【発明の実施の形態】次に本発明を図面に基づき以下の
明細書で詳細に説明する。
明細書で詳細に説明する。
【００１０】本発明による装置は有利には内燃機関に用
いられる。そこでは燃料調量が電磁弁を用いて制御され
る。この電磁弁は以下の明細書では単に負荷とだけ称す
るものとする。しかしながら本発明はこのような適用分
野だけに限定されるのではなく、電磁的な負荷の迅速な
切換が求められるあらゆる分野に適用可能なものであ
る。
いられる。そこでは燃料調量が電磁弁を用いて制御され
る。この電磁弁は以下の明細書では単に負荷とだけ称す
るものとする。しかしながら本発明はこのような適用分
野だけに限定されるのではなく、電磁的な負荷の迅速な
切換が求められるあらゆる分野に適用可能なものであ
る。
【００１１】図１には本発明による装置の実質的な構成
素子が示されている。図示の実施形態は、４気筒内燃機
関のものである。この場合各負荷には１つの燃料噴射弁
が対応しており、この燃料噴射弁は内燃機関の１つのシ
リンダに対応している。これよりも気筒数の多い場合に
は、それに応じた数の噴射弁、スイッチング手段及びダ
イオードが設けられる。
素子が示されている。図示の実施形態は、４気筒内燃機
関のものである。この場合各負荷には１つの燃料噴射弁
が対応しており、この燃料噴射弁は内燃機関の１つのシ
リンダに対応している。これよりも気筒数の多い場合に
は、それに応じた数の噴射弁、スイッチング手段及びダ
イオードが設けられる。
【００１２】符号１００，１０１，１０２，１０３で４
つの負荷が示されている。これらの負荷１００〜１０３
のそれぞれ１つの端子は、スイッチング手段１１５、ダ
イオード１１０及び測定手段１２５を介して電圧供給源
１０５に接続されている。
つの負荷が示されている。これらの負荷１００〜１０３
のそれぞれ１つの端子は、スイッチング手段１１５、ダ
イオード１１０及び測定手段１２５を介して電圧供給源
１０５に接続されている。
【００１３】ダイオード１１０は、次のように配設され
ている。すなわちそのアノードがスイッチング手段１１
５に接続され、そのカソードは負荷１００〜１０３に接
続されるように配設されている。この場合のスイッチン
グ手段１１５は、有利には電界効果トランジスタであ
る。
ている。すなわちそのアノードがスイッチング手段１１
５に接続され、そのカソードは負荷１００〜１０３に接
続されるように配設されている。この場合のスイッチン
グ手段１１５は、有利には電界効果トランジスタであ
る。
【００１４】負荷１００〜１０３のそれぞれ第２の端子
は、それぞれ第２のスイッチング手段１２０，１２１，
１２２，１２３を介して抵抗１２５手段に接続されてい
る。この場合のスイッチング手段１２０〜１２３も有利
には電界効果トランジスタである。スイッチング手段１
２０〜１２３は“ローサイドスイッチ”と称され、スイ
ッチング手段１１５は“ハイサイドスイッチ”と称され
る。抵抗手段１２５の第２の端子は電圧供給源の第２の
端子に接続されている。
は、それぞれ第２のスイッチング手段１２０，１２１，
１２２，１２３を介して抵抗１２５手段に接続されてい
る。この場合のスイッチング手段１２０〜１２３も有利
には電界効果トランジスタである。スイッチング手段１
２０〜１２３は“ローサイドスイッチ”と称され、スイ
ッチング手段１１５は“ハイサイドスイッチ”と称され
る。抵抗手段１２５の第２の端子は電圧供給源の第２の
端子に接続されている。
【００１５】各負荷１００〜１０３には１つのダイオー
ド１３０，１３１，１３２，１３３が対応付けされてい
る。これらのダイオードのアノード端子はそれぞれ、負
荷とローサイドスイッチの間の接続点にコンタクトして
いる。またカソード端子はコンデンサ１４５とさらなる
スイッチング手段１４０に接続されている。このさらな
るスイッチング手段１４０の第２の端子は、ダイオード
１４２を介して負荷１００〜１０３の第１の端子にコン
タクトしている。前記さらなるスイッチング手段１４０
も有利には電界効果トランジスタである。このスイッチ
ング手段１４０は、ブースタースイッチとも称される。
前記コンデンサ１４５の第２の端子も供給電圧源１０５
の第２の端子に接続される。
ド１３０，１３１，１３２，１３３が対応付けされてい
る。これらのダイオードのアノード端子はそれぞれ、負
荷とローサイドスイッチの間の接続点にコンタクトして
いる。またカソード端子はコンデンサ１４５とさらなる
スイッチング手段１４０に接続されている。このさらな
るスイッチング手段１４０の第２の端子は、ダイオード
１４２を介して負荷１００〜１０３の第１の端子にコン
タクトしている。前記さらなるスイッチング手段１４０
も有利には電界効果トランジスタである。このスイッチ
ング手段１４０は、ブースタースイッチとも称される。
前記コンデンサ１４５の第２の端子も供給電圧源１０５
の第２の端子に接続される。
【００１６】ハイサイドスイッチ１１５は、制御ユニッ
ト１６０から制御信号ＡＨを供給される。スイッチング
手段１２０は、制御ユニット１６０から制御信号ＡＬ１
を供給され、スイッチング手段１２１は、制御信号ＡＬ
２を供給され、スイッチング手段１２２は、制御信号Ａ
Ｌ３を供給され、スイッチング手段１２３は、制御信号
ＡＬ４を供給され、スイッチング手段１４０は制御信号
ＡＣを供給される。
ト１６０から制御信号ＡＨを供給される。スイッチング
手段１２０は、制御ユニット１６０から制御信号ＡＬ１
を供給され、スイッチング手段１２１は、制御信号ＡＬ
２を供給され、スイッチング手段１２２は、制御信号Ａ
Ｌ３を供給され、スイッチング手段１２３は、制御信号
ＡＬ４を供給され、スイッチング手段１４０は制御信号
ＡＣを供給される。
【００１７】ダイオード１１０と負荷１００〜１０３の
第１端子との間の接続点と、電圧供給源１０５の第２の
端子との間には、ダイオード１５０が接続されている。
この場合このダイオードのアノードが電圧供給源１０５
の第２の端子に接続されている。
第１端子との間の接続点と、電圧供給源１０５の第２の
端子との間には、ダイオード１５０が接続されている。
この場合このダイオードのアノードが電圧供給源１０５
の第２の端子に接続されている。
【００１８】抵抗１２５を用いることにより、負荷を流
れる電流を求めることができる。
れる電流を求めることができる。
【００１９】図示の配置構成によれば、電流測定抵抗１
２５を介した電流測定は、スイッチング手段１２０〜１
２３の１つと、ハイサイドスイッチ（１１５，１４０）
の１つが閉成されている場合にのみ可能である。電流を
ローサイドスイッチが開いている場合にも検出可能にす
るために、電流測定抵抗を別の箇所に配設してもよい。
例えばコンデンサ１４５の第２の端子を、電流測定手段
１２５とスイッチング手段１２０〜１２３の間の接続点
に接続させてもよい。この場合は、ローサイドスイッチ
が閉成している場合にも電流測定が可能である。さらに
この電流測定手段を、電圧供給源とハイサイドスイッチ
の間、ないしは負荷の第１又は第２端子に接続させても
よい。
２５を介した電流測定は、スイッチング手段１２０〜１
２３の１つと、ハイサイドスイッチ（１１５，１４０）
の１つが閉成されている場合にのみ可能である。電流を
ローサイドスイッチが開いている場合にも検出可能にす
るために、電流測定抵抗を別の箇所に配設してもよい。
例えばコンデンサ１４５の第２の端子を、電流測定手段
１２５とスイッチング手段１２０〜１２３の間の接続点
に接続させてもよい。この場合は、ローサイドスイッチ
が閉成している場合にも電流測定が可能である。さらに
この電流測定手段を、電圧供給源とハイサイドスイッチ
の間、ないしは負荷の第１又は第２端子に接続させても
よい。
【００２０】前記抵抗１２５の代わりに、もしくは前記
抵抗１２５に加えてさらに別の抵抗１２６を、電圧供給
源１０５の第１端子とハイサイドスイッチ１１５の間に
配設してもよい。この別の抵抗１２６を用いることによ
っても電流測定が可能である。
抵抗１２５に加えてさらに別の抵抗１２６を、電圧供給
源１０５の第１端子とハイサイドスイッチ１１５の間に
配設してもよい。この別の抵抗１２６を用いることによ
っても電流測定が可能である。
【００２１】スイッチング手段１４０とコンデンサ１４
５の間の接続点は、さらなるダイオード１８０のカソー
ドに接続されている。このダイオード１８０のアノード
は、インダクタンス１７０とさらなるスイッチング手段
１７５の間の接続点に接続されている。このさらなるス
イッチング手段１７５は、充電スイッチとも称される。
このさらなるスイッチング手段の第２の端子はコンデン
サ１４５の第２の端子ないしは供給電圧源の第２の端子
に接続されている。前記インダクタンス１７０はさらに
電圧供給源の第１の端子に接続されている。
５の間の接続点は、さらなるダイオード１８０のカソー
ドに接続されている。このダイオード１８０のアノード
は、インダクタンス１７０とさらなるスイッチング手段
１７５の間の接続点に接続されている。このさらなるス
イッチング手段１７５は、充電スイッチとも称される。
このさらなるスイッチング手段の第２の端子はコンデン
サ１４５の第２の端子ないしは供給電圧源の第２の端子
に接続されている。前記インダクタンス１７０はさらに
電圧供給源の第１の端子に接続されている。
【００２２】前記インダクタンス１７０，充電スイッチ
１７５，ダイオード１８０は、電圧変換器を形成してい
る。これらの素子の代わりに別の電圧変換器の構成（例
えばＤＣ/ＤＣ直流電圧コンバータ）が用いられてもよ
い。前記充電スイッチも制御ユニット１６０から制御信
号ＡＳを供給される。
１７５，ダイオード１８０は、電圧変換器を形成してい
る。これらの素子の代わりに別の電圧変換器の構成（例
えばＤＣ/ＤＣ直流電圧コンバータ）が用いられてもよ
い。前記充電スイッチも制御ユニット１６０から制御信
号ＡＳを供給される。
【００２３】各調量サイクル毎に、種々のフェーズが異
なる。フェーズ０では（時点ｔ１の前、これは負荷の制
御の前に存在する）出力段が遮断される。制御信号Ａ
Ｃ，ＡＨ，ＡＬは低電位におかれる。このことは、ハイ
サイドスイッチ１１５，ローサイドスイッチ１２０〜１
２３、及びブースタースイッチ１４０が電流通流を阻止
していること意味する。負荷を通って流れる電流はな
い。コンデンサ１４５はその最大電圧ＵＣまで充電され
る。これは有利には供給電圧Ｕｂａｔよりも高い。この
値は例えば約８０Ｖの値であり得る。また電圧供給源の
電圧は約１２Ｖである。時点ｔ１とｔ２の間の第１のフ
ェーズは本来の制御直前に存在し、予備通流フェーズと
称される。ブースタースイッチ１４０の制御信号ＡＣが
そのレベルに留まっている場合にはスイッチ１４０は引
き続き遮断される。ハイサイドスイッチ１１５と、負荷
に対応付けされたローサイドスイッチの制御信号ＡＨ，
ＡＬがハイレベルにセットされている場合には、それに
よってこれらのスイッチが電流通流をトリガする。それ
により電流が、電圧供給源１０５からハイサイドスイッ
チ１１５を通ってダイオード１１０，負荷、相応のロー
サイドスイッチ、電流測定抵抗１２５を介して電圧供給
源１０５に戻される。ハイサイドスイッチのクロック制
御によって、電流測定抵抗１２５を用いて測定される電
流が、事前通流電流ＩＶに対する所定の値まで制御され
る。すなわち始動電流に対するこの目標電流ＩＶに達し
た場合にはハイサイドスイッチ１１５が遮断されるよう
に制御される。さらなる閾値を下回った場合にはこのス
イッチは再びトリガされる。
なる。フェーズ０では（時点ｔ１の前、これは負荷の制
御の前に存在する）出力段が遮断される。制御信号Ａ
Ｃ，ＡＨ，ＡＬは低電位におかれる。このことは、ハイ
サイドスイッチ１１５，ローサイドスイッチ１２０〜１
２３、及びブースタースイッチ１４０が電流通流を阻止
していること意味する。負荷を通って流れる電流はな
い。コンデンサ１４５はその最大電圧ＵＣまで充電され
る。これは有利には供給電圧Ｕｂａｔよりも高い。この
値は例えば約８０Ｖの値であり得る。また電圧供給源の
電圧は約１２Ｖである。時点ｔ１とｔ２の間の第１のフ
ェーズは本来の制御直前に存在し、予備通流フェーズと
称される。ブースタースイッチ１４０の制御信号ＡＣが
そのレベルに留まっている場合にはスイッチ１４０は引
き続き遮断される。ハイサイドスイッチ１１５と、負荷
に対応付けされたローサイドスイッチの制御信号ＡＨ，
ＡＬがハイレベルにセットされている場合には、それに
よってこれらのスイッチが電流通流をトリガする。それ
により電流が、電圧供給源１０５からハイサイドスイッ
チ１１５を通ってダイオード１１０，負荷、相応のロー
サイドスイッチ、電流測定抵抗１２５を介して電圧供給
源１０５に戻される。ハイサイドスイッチのクロック制
御によって、電流測定抵抗１２５を用いて測定される電
流が、事前通流電流ＩＶに対する所定の値まで制御され
る。すなわち始動電流に対するこの目標電流ＩＶに達し
た場合にはハイサイドスイッチ１１５が遮断されるよう
に制御される。さらなる閾値を下回った場合にはこのス
イッチは再びトリガされる。
【００２４】予備通流電流ＩＶに対する目標値は、負荷
において磁界が形成されるように選択される。しかしな
がらこの値は負荷の切換にはまだ不十分である。
において磁界が形成されるように選択される。しかしな
がらこの値は負荷の切換にはまだ不十分である。
【００２５】ハイサイドスイッチ１１５の閉成のもとで
はフライホイール回路が生じる。電流はふかからローサ
イドスイッチ、抵抗１２５，フライホイールダイオード
１５０を通って流れる。
はフライホイール回路が生じる。電流はふかからローサ
イドスイッチ、抵抗１２５，フライホイールダイオード
１５０を通って流れる。
【００２６】第１のフェーズが終了すると、本来の負荷
の制御が時点ｔ２で開始される。第２フェーズは、時点
ｔ２とｔ３によって定められる。この第２フェーズは制
御開始時点に位置し、ブースターフェーズとも称され
る。この第２フェーズでは、負荷に対応付けされたロー
サイドスイッチが起動制御され、燃料が調量される（こ
のことは、フェーズ１で信号ＡＬがハイレベルとなるこ
とを意味する）。同時にブースタースイッチ１４０の制
御信号ＡＣもハイレベルになり、これはスイッチ１４０
を導通状態に制御する。ハイサイドスイッチの位置は重
要ではない。通常はハイサイドスイッチ１１５は制御さ
れず、これは第２フェーズでは遮断される。
の制御が時点ｔ２で開始される。第２フェーズは、時点
ｔ２とｔ３によって定められる。この第２フェーズは制
御開始時点に位置し、ブースターフェーズとも称され
る。この第２フェーズでは、負荷に対応付けされたロー
サイドスイッチが起動制御され、燃料が調量される（こ
のことは、フェーズ１で信号ＡＬがハイレベルとなるこ
とを意味する）。同時にブースタースイッチ１４０の制
御信号ＡＣもハイレベルになり、これはスイッチ１４０
を導通状態に制御する。ハイサイドスイッチの位置は重
要ではない。通常はハイサイドスイッチ１１５は制御さ
れず、これは第２フェーズでは遮断される。
【００２７】スイッチング手段のこのような制御によ
り、コンデンサ１４５からブースタースイッチ１４０，
相応の負荷、負荷に対応付けされたローサイドスイッ
チ、電流測定手段１２５を介して電流が流れる。このフ
ェーズでは電流Ｉが負荷における高電圧に起因して非常
に迅速に上昇する。本来の制御の開始時点では負荷に高
められた電圧が印加される。この電圧は供給電圧よりも
著しく大きい。供給電圧は通常は１２Ｖ〜２４Ｖの値を
とり、高められた電圧は約６０Ｖ〜１００Ｖの値をと
る。この第２のフェーズは、コンデンサ１４５に印加さ
れた電圧が所定の値Ｕ２を下回った場合、又は負荷の中
の電流が所定値に達した場合に終了する。
り、コンデンサ１４５からブースタースイッチ１４０，
相応の負荷、負荷に対応付けされたローサイドスイッ
チ、電流測定手段１２５を介して電流が流れる。このフ
ェーズでは電流Ｉが負荷における高電圧に起因して非常
に迅速に上昇する。本来の制御の開始時点では負荷に高
められた電圧が印加される。この電圧は供給電圧よりも
著しく大きい。供給電圧は通常は１２Ｖ〜２４Ｖの値を
とり、高められた電圧は約６０Ｖ〜１００Ｖの値をと
る。この第２のフェーズは、コンデンサ１４５に印加さ
れた電圧が所定の値Ｕ２を下回った場合、又は負荷の中
の電流が所定値に達した場合に終了する。
【００２８】第３のフェーズ（これは時点ｔ３とｔ４に
よって定められる）は、始動電流フェーズとも称され
る。このフェーズではハイサイドスイッチ１１５のスイ
ッチオン電流が受け取られ、ブースターが非活動化され
る。この第３のフェーズではブースタースイッチ１４０
に対する制御信号が取り戻され、このスイッチ１４０が
遮断される。ハイサイドスイッチ１１５と、負荷に対応
付けされたローサイドスイッチに対する制御信号ＡＨ，
ＡＬは、ハイレベルにセットされる。それによりこのス
イッチは電流通流をトリガする。それにより電流は電圧
供給源１０５からハイサイドスイッチ１１５，ダイオー
ド１１０，負荷、相応のローサイドスイッチ、電流測定
抵抗１２５を介して電圧供給源１０５に戻される。ハイ
サイドスイッチ１１５のクロック制御によって、電流測
定抵抗１２５を用いて検出される電流は始動電流ＩＡに
対する所定値まで制御される。このことは、始動電流に
対する目標電流ＩＡに達した場合にはハイサイドスイッ
チ１１５が遮断されるように制御されることを意味す
る。さらなる閾値を下回った場合にはこのスイッチは再
びトリガされる。
よって定められる）は、始動電流フェーズとも称され
る。このフェーズではハイサイドスイッチ１１５のスイ
ッチオン電流が受け取られ、ブースターが非活動化され
る。この第３のフェーズではブースタースイッチ１４０
に対する制御信号が取り戻され、このスイッチ１４０が
遮断される。ハイサイドスイッチ１１５と、負荷に対応
付けされたローサイドスイッチに対する制御信号ＡＨ，
ＡＬは、ハイレベルにセットされる。それによりこのス
イッチは電流通流をトリガする。それにより電流は電圧
供給源１０５からハイサイドスイッチ１１５，ダイオー
ド１１０，負荷、相応のローサイドスイッチ、電流測定
抵抗１２５を介して電圧供給源１０５に戻される。ハイ
サイドスイッチ１１５のクロック制御によって、電流測
定抵抗１２５を用いて検出される電流は始動電流ＩＡに
対する所定値まで制御される。このことは、始動電流に
対する目標電流ＩＡに達した場合にはハイサイドスイッ
チ１１５が遮断されるように制御されることを意味す
る。さらなる閾値を下回った場合にはこのスイッチは再
びトリガされる。
【００２９】遮断されたハイサイドスイッチ１１５のも
とではフライホイール回路が作用する。電流は負荷から
ローサイドスイッチ、抵抗１２５、フライホイールダイ
オード１５０を通って流れる。
とではフライホイール回路が作用する。電流は負荷から
ローサイドスイッチ、抵抗１２５、フライホイールダイ
オード１５０を通って流れる。
【００３０】第３のフェーズは、制御ユニット１６０に
よって始動フェーズの終了が識別された場合に終了す
る。これは例えば所定の始動期間が経過した場合か又は
切換時点識別によって電磁弁プランジャがその新たな終
端位置に達したことが識別された場合である。切換時点
識別によって、電磁弁プランジャがその新たな終端位置
に達したことが所定の期間内で識別されなかった場合に
はエラーが識別される。
よって始動フェーズの終了が識別された場合に終了す
る。これは例えば所定の始動期間が経過した場合か又は
切換時点識別によって電磁弁プランジャがその新たな終
端位置に達したことが識別された場合である。切換時点
識別によって、電磁弁プランジャがその新たな終端位置
に達したことが所定の期間内で識別されなかった場合に
はエラーが識別される。
【００３１】第３のフェーズには第４のフェーズが続け
られる。これは時点ｔ４とｔ５によって定められる。こ
れは保持電流制御とも称される。第３のフェーズのよう
に相応に、ローサイドスイッチに対する制御信号がその
ハイレベルに維持され、これは負荷に対応付けされたロ
ーサイドスイッチが閉成され続けることを意味する。ハ
イサイドスイッチ１１５の開閉によって、負荷を流れる
電流が保持電流に対する目標値ＩＨまで制御される。ハ
イサイドスイッチ１１５の閉成されている場合ではフラ
イホイール回路が作用する。電流は負荷からローサイド
スイッチ、抵抗１２５，フライホイールダイオード１５
０を通って流れる。フェーズ４は燃料噴射過程が終わっ
た場合に終了する。保持電流に対する目標値ＩＨは次の
ように選択される。すなわちそれが可及的に小さく但し
負荷をその位置に留めるのに十分な位に選択される。
られる。これは時点ｔ４とｔ５によって定められる。こ
れは保持電流制御とも称される。第３のフェーズのよう
に相応に、ローサイドスイッチに対する制御信号がその
ハイレベルに維持され、これは負荷に対応付けされたロ
ーサイドスイッチが閉成され続けることを意味する。ハ
イサイドスイッチ１１５の開閉によって、負荷を流れる
電流が保持電流に対する目標値ＩＨまで制御される。ハ
イサイドスイッチ１１５の閉成されている場合ではフラ
イホイール回路が作用する。電流は負荷からローサイド
スイッチ、抵抗１２５，フライホイールダイオード１５
０を通って流れる。フェーズ４は燃料噴射過程が終わっ
た場合に終了する。保持電流に対する目標値ＩＨは次の
ように選択される。すなわちそれが可及的に小さく但し
負荷をその位置に留めるのに十分な位に選択される。
【００３２】時点ｔ５での負荷の遮断の際には、迅速な
消弧が行われる。フェーズ３の始動電流とフェーズ４の
保持電流の間の移行の際にも迅速な消弧が行われる。こ
の迅速な消弧のもとでは相応のローサイドスイッチが遮
断され、ハイサイドスイッチ１１５が導通状態に制御さ
れる。それにより負荷を通って流れる電流は、迅速に値
０まで低下する。同時にコンデンサ１４５に印加される
電圧Ｕは上昇する。遮断の際に開放されるエネルギはこ
の場合コンデンサ１４５，１４６に再充電される。
消弧が行われる。フェーズ３の始動電流とフェーズ４の
保持電流の間の移行の際にも迅速な消弧が行われる。こ
の迅速な消弧のもとでは相応のローサイドスイッチが遮
断され、ハイサイドスイッチ１１５が導通状態に制御さ
れる。それにより負荷を通って流れる電流は、迅速に値
０まで低下する。同時にコンデンサ１４５に印加される
電圧Ｕは上昇する。遮断の際に開放されるエネルギはこ
の場合コンデンサ１４５，１４６に再充電される。
【００３３】迅速な消弧の別の実施形態では、ハイサイ
ドスイッチとローサイドスイッチが遮断される。
ドスイッチとローサイドスイッチが遮断される。
【００３４】フェーズ２とフェーズ３では電流制御がハ
イサイドスイッチのクロック制御によって行われる。ハ
イサイドスイッチの遮断のもとではフライホイールダイ
オード１５０が活動化される。これらのフェーズでは電
流が緩慢に低下する。このことは比較的僅かなスイッチ
ング周波数に結び付けられる。
イサイドスイッチのクロック制御によって行われる。ハ
イサイドスイッチの遮断のもとではフライホイールダイ
オード１５０が活動化される。これらのフェーズでは電
流が緩慢に低下する。このことは比較的僅かなスイッチ
ング周波数に結び付けられる。
【００３５】時点ｔ５とｔ６の間の第５のフェーズでは
出力段が非活動化される。すなわち燃料調量は何も行わ
れない。これは、ブースタースイッチ１４０に対する制
御信号ＡＣと、ハイサイドスイッチに対する制御信号Ａ
Ｈと、ローサイドスイッチに対する制御信号ＡＬが、全
て低レベルとなることを意味し、全てのスイッチが閉じ
られる。負荷を通って流れる電流は０のままである。
出力段が非活動化される。すなわち燃料調量は何も行わ
れない。これは、ブースタースイッチ１４０に対する制
御信号ＡＣと、ハイサイドスイッチに対する制御信号Ａ
Ｈと、ローサイドスイッチに対する制御信号ＡＬが、全
て低レベルとなることを意味し、全てのスイッチが閉じ
られる。負荷を通って流れる電流は０のままである。
【００３６】制御の後の第６のフェーズでは（これは時
点ｔ６とｔ７によって定められ充電フェーズとも称され
る）、充電スイッチ１７５が制御信号ＡＳによってその
導通状態にもたらされる。それにより、インダクタンス
１７０における電流通流が初期化される。電流は電圧供
給源１０５からスイッチ１７５とインダクタンス１７０
を介して電圧供給源１０５に流れる。所定の期間（これ
はインダクタンス内へ十分なエネルギが蓄積されるよう
に選定される）の経過後、充電スイッチは開くように制
御される。このこともダイオード１８０を介してコンデ
ンサ１４５へのインダクタンス１７０の迅速な消弧に作
用する。それによりコンデンサ１４５に印加される電圧
が上昇する。この過程はコンデンサ１４５における電圧
が所定の値Ｕ１に達するまで繰り返される。選択的に、
制御が所定の数だけ行われてもよいし、充電スイッチ１
７５が所定の期間クロック制御された所定の周波数及び
デューティ比の信号によって制御されてもよい。
点ｔ６とｔ７によって定められ充電フェーズとも称され
る）、充電スイッチ１７５が制御信号ＡＳによってその
導通状態にもたらされる。それにより、インダクタンス
１７０における電流通流が初期化される。電流は電圧供
給源１０５からスイッチ１７５とインダクタンス１７０
を介して電圧供給源１０５に流れる。所定の期間（これ
はインダクタンス内へ十分なエネルギが蓄積されるよう
に選定される）の経過後、充電スイッチは開くように制
御される。このこともダイオード１８０を介してコンデ
ンサ１４５へのインダクタンス１７０の迅速な消弧に作
用する。それによりコンデンサ１４５に印加される電圧
が上昇する。この過程はコンデンサ１４５における電圧
が所定の値Ｕ１に達するまで繰り返される。選択的に、
制御が所定の数だけ行われてもよいし、充電スイッチ１
７５が所定の期間クロック制御された所定の周波数及び
デューティ比の信号によって制御されてもよい。
【００３７】ＤＣ/ＤＣコンバータはいつでもコンデン
サを再充電することができる。なぜなら再充電に対して
負荷を何も利用しないからである。しかしながら有利に
は、ブースターフェーズと始動フェーズにおいて、すな
わち時点ｔ２〜ｔ４の間において、ＤＣ/ＤＣコンバー
タは活動化されない。さもないと非常に高い電流値が発
生し得るからである。
サを再充電することができる。なぜなら再充電に対して
負荷を何も利用しないからである。しかしながら有利に
は、ブースターフェーズと始動フェーズにおいて、すな
わち時点ｔ２〜ｔ４の間において、ＤＣ/ＤＣコンバー
タは活動化されない。さもないと非常に高い電流値が発
生し得るからである。
【００３８】時点ｔ７〜ｔ８の間の第７のフェーズで
は、全ての制御信号が戻され全てのスイッチがその遮断
状態にもたらされる。このフェーズはフェーズ０に相応
する。
は、全ての制御信号が戻され全てのスイッチがその遮断
状態にもたらされる。このフェーズはフェーズ０に相応
する。
【００３９】本発明の構成のもとでは、遮断の際に自由
になるエネルギがコンデンサに再充電されるのではな
く、電圧変換器によってのみ充電されるようにしてもよ
い。
になるエネルギがコンデンサに再充電されるのではな
く、電圧変換器によってのみ充電されるようにしてもよ
い。
【図１】図１は本発明による装置のブロック回路図であ
る。
る。
【図２】種々の信号を時間軸に亘ってプロットした経過
図である。
図である。
１００〜１０３ 負荷 １０５ 電圧供給源 １１０ ダイオード １１５ スイッチング手段（ハイサイドスイッ
チ） １２０〜１２３ 第２のスイッチング手段（ローサイド
スイッチ） １２５ 電流測定抵抗 １４０ さらなるスイッチング手段（ブースタ
ースイッチ） １４５ コンデンサ １６０ 制御ユニット １７０ インダクタンス １７５ さらなるスイッチング手段（充電スイ
ッチ）
チ） １２０〜１２３ 第２のスイッチング手段（ローサイド
スイッチ） １２５ 電流測定抵抗 １４０ さらなるスイッチング手段（ブースタ
ースイッチ） １４５ コンデンサ １６０ 制御ユニット １７０ インダクタンス １７５ さらなるスイッチング手段（充電スイ
ッチ）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アンドレアス アイヒェンドルフ ドイツ連邦共和国 ショルンドルフ パウ リネンシュトラーセ 11／１ (72)発明者 ウルフ ピシュケ ドイツ連邦共和国 シユツツトガルト ベ ッツヴァイラー シュトラーセ 21 (72)発明者 ユルゲン エックハルト ドイツ連邦共和国 マルクグレーニンゲン アム ミュールベルク 15 (72)発明者 ユルゲン ウルム ドイツ連邦共和国 エーバーディンゲン ウーラントシュトラーセ 21
Claims (6)
- 【請求項１】 内燃機関の燃料調量を制御する電磁弁な
どの負荷の制御のための方法において、 制御開始前に負荷に予備通流電流を印加し、制御開始時
点で、高められた電圧を印加することを特徴とする負荷
の制御のための方法。 - 【請求項２】 前記高められた電圧は、供給電圧よりも
著しく大きい、請求項１記載の負荷の制御のための方
法。 - 【請求項３】 前記予備通流電流値は、負荷のスイッチ
ングには不十分であるように選定される、請求項１又は
２記載の負荷の制御のための方法。 - 【請求項４】 前記高められた電圧はコンデンサによっ
て供給され、該コンデンサは負荷によって及び/又は電
圧変換器によって充電される、請求項１〜３いずれか１
項記載の負荷の制御のための方法。 - 【請求項５】 内燃機関の燃料調量を制御する電磁弁な
どの負荷の制御のための装置であって、 少なくとも１つの第１スイッチング手段と第２スイッチ
ング手段を有しており、前記第１スイッチング手段は、
負荷の端子と供給電圧源の間に設けられており、前記第
２スイッチング手段は、負荷の端子と第２の電圧源とを
接続しており、該第２電圧源は供給電圧よりも高い電圧
を有している形式のものにおいて、 制御開始前に負荷に予備通流電流を印加し、制御開始時
点で、第２の電圧源に接続させる手段が設けられている
ことを特徴とする負荷の制御のための装置。 - 【請求項６】 前記第２の電圧源は電圧変換器である、
請求項５記載の負荷の制御のための装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19808780A DE19808780A1 (de) | 1998-03-03 | 1998-03-03 | Verfahren und Vorrichtung zur Ansteuerung eines Verbrauchers |
| DE19808780.2 | 1998-03-03 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11315745A true JPH11315745A (ja) | 1999-11-16 |
Family
ID=7859405
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11054166A Pending JPH11315745A (ja) | 1998-03-03 | 1999-03-02 | 負荷の制御のための方法及び装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11315745A (ja) |
| DE (1) | DE19808780A1 (ja) |
| FR (1) | FR2775825A1 (ja) |
Cited By (5)
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| JP2001193531A (ja) * | 1999-11-27 | 2001-07-17 | Robert Bosch Gmbh | 少なくとも１つの負荷を制御するための方法及び装置 |
| WO2003014556A1 (fr) * | 2001-08-02 | 2003-02-20 | Mikuni Corporation | Appareil d'attaque de solenoide |
| KR100757565B1 (ko) * | 2000-03-22 | 2007-09-10 | 로베르트 보쉬 게엠베하 | 연료 분사 밸브의 제어 방법 및 장치 |
| US11105290B2 (en) | 2017-06-30 | 2021-08-31 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Electronic control device |
| JP2022527804A (ja) * | 2019-04-08 | 2022-06-06 | シャルトバウ ゲーエムベーハー | コンタクタを閉じる方法及び温度補償付きコンタクタ |
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|---|---|---|---|---|
| DE19912966A1 (de) * | 1999-03-23 | 2000-10-05 | Bosch Gmbh Robert | Vorrichtung zur Steuerung eines Mengensteuerventils |
| DE10012047A1 (de) * | 2000-03-14 | 2001-09-20 | Heinz Leiber | Verfahren zur Steuerung einer elektromagnetischen Stelleinrichtung |
| DE10022956A1 (de) * | 2000-05-11 | 2001-11-15 | Bosch Gmbh Robert | Ansteuerschaltung zur Ansteuerung wenigstens eines Magnetventils für die Kraftstoffzumessung in einer Brennkraftmaschine |
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| TWI259235B (en) * | 2002-03-26 | 2006-08-01 | Mikuni Kogyo Kk | Fuel injection controller and controlling method |
| DE10323524B4 (de) * | 2003-05-24 | 2014-11-27 | GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) | Rückhaltesystem für Fahrzeuginsassen eines Kraftfahrzeuges |
| US7911758B2 (en) * | 2008-05-13 | 2011-03-22 | Automatic Switch Company | Low power solenoid control system and method |
| IT1393953B1 (it) * | 2009-04-27 | 2012-05-17 | A E B S R L Ora A E B S P A | Circuito per il recupero dell'energia di magnetizzazione di un elettro-attuatore |
| DE102009027340A1 (de) * | 2009-06-30 | 2011-01-05 | Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH | Ansteuerschaltung für mehrere induktive Lasten |
| DE102014214655A1 (de) * | 2014-07-25 | 2016-01-28 | Robert Bosch Gmbh | System bestehend aus einem Steuerventil mit von einem Steuergerät gesteuerter elektromagnetischer Betätigung |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2242758B1 (ja) * | 1973-09-05 | 1976-06-18 | Peugeot & Renault | |
| DE2906835A1 (de) * | 1979-02-22 | 1980-09-04 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und einrichtung zum sicheren schalten von elektromagnetischen stellwerken, insbesondere magnetventilen bei brennkraftmaschinen |
| FR2538942B1 (fr) * | 1982-12-29 | 1989-05-05 | Renault | Dispositif de commande d'organe(s) electromagnetique(s) a actionnement rapide, tel(s) qu'electrovanne(s) ou injecteur(s) |
| DE19539071A1 (de) * | 1995-03-02 | 1996-09-05 | Bosch Gmbh Robert | Vorrichtung zur Ansteuerung wenigstens eines elektromagnetischen Verbrauchers |
-
1998
- 1998-03-03 DE DE19808780A patent/DE19808780A1/de not_active Withdrawn
-
1999
- 1999-03-02 FR FR9902550A patent/FR2775825A1/fr active Pending
- 1999-03-02 JP JP11054166A patent/JPH11315745A/ja active Pending
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| JP2001193531A (ja) * | 1999-11-27 | 2001-07-17 | Robert Bosch Gmbh | 少なくとも１つの負荷を制御するための方法及び装置 |
| KR100757565B1 (ko) * | 2000-03-22 | 2007-09-10 | 로베르트 보쉬 게엠베하 | 연료 분사 밸브의 제어 방법 및 장치 |
| WO2003014556A1 (fr) * | 2001-08-02 | 2003-02-20 | Mikuni Corporation | Appareil d'attaque de solenoide |
| US7154729B2 (en) | 2001-08-02 | 2006-12-26 | Mikuni Corporation | Solenoid drive apparatus |
| US11105290B2 (en) | 2017-06-30 | 2021-08-31 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Electronic control device |
| JP2022527804A (ja) * | 2019-04-08 | 2022-06-06 | シャルトバウ ゲーエムベーハー | コンタクタを閉じる方法及び温度補償付きコンタクタ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2775825A1 (fr) | 1999-09-03 |
| DE19808780A1 (de) | 1999-09-09 |
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