JPS61250310A - 内燃機関におけるガス交換弁の制御方法及び装置 - Google Patents
内燃機関におけるガス交換弁の制御方法及び装置Info
- Publication number
- JPS61250310A JPS61250310A JP61093204A JP9320486A JPS61250310A JP S61250310 A JPS61250310 A JP S61250310A JP 61093204 A JP61093204 A JP 61093204A JP 9320486 A JP9320486 A JP 9320486A JP S61250310 A JPS61250310 A JP S61250310A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electromagnet
- current
- gas exchange
- exchange valve
- transistor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
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
-
- 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
- F02D2041/202—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit
- 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
-
- 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
- F02D2041/202—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit
- F02D2041/2058—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit using information of the actual current value
-
- 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
- F02D2041/2068—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the circuit design or special circuit elements
- F02D2041/2075—Type of transistors or particular use thereof
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
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。
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３０２４１
０９号公報に記載されている。これによれば。
０９号公報に記載されている。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
っ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ってガス交換弁に連結
されたアマチャ−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。
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
っ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ってガス交換弁に連結
されたアマチャ−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
換弁のアマチャ−が離れ、ガス交換弁はばね系の付勢力
によっ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ャ−は励起
された他方の電磁石の近くまで到り、この電磁石によっ
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ャ−を介し
て吸着保持される６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。
換弁のアマチャ−が離れ、ガス交換弁はばね系の付勢力
によっ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ャ−は励起
された他方の電磁石の近くまで到り、この電磁石によっ
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ャ−を介し
て吸着保持される６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。
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、近づいたアマチャ−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）されたアマチャ−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、従って、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。
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）されたアマチャ−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、従って、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
によっ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ック制御によって維持さ
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。
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
によっ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ック制御によって維持さ
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ック保持電流は増
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。
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２８２８６
７８号公報の構成では、クロッ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
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
があった。
７８号公報の構成では、クロッ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
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
があった。
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って
、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
ロック保持電流が供給され、このクロック保持電流は、
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。
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って
、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
ロック保持電流が供給され、このクロック保持電流は、
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（Ｉ１）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ュミ
・レートされ、シュミレートされた電流降下曲線が所定
の下方閾値（工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。
が測定され、電流が所定の上方閾値（Ｉ１）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ュミ
・レートされ、シュミレートされた電流降下曲線が所定
の下方閾値（工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１２と。
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１２と。
電磁石１０に直列に接続された電流スイッチング要素３
０と、該電流スイッチング要素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
ッチング要素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及び電流スイッチング要素３０を制御する制
御要素４２とを備えている。
０と、該電流スイッチング要素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
ッチング要素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及び電流スイッチング要素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ッ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
よっ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、シュミレートされることによっ
て構造が簡易化される。このシュ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。
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
よっ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、シュミレートされることによっ
て構造が簡易化される。このシュ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。
これによっ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ィルタは不要となる。
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ィルタは不要となる。
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。
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。
（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
の接続部にかかっており、２つの分岐回路１８．２０に
接続している。
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
の接続部にかかっており、２つの分岐回路１８．２０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・エミッタ区間及び分流器４０を介してアース接続部
１６接続している０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。
タ・エミッタ区間及び分流器４０を介してアース接続部
１６接続している０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。
トランジスタ２２のコレクタ２６はコイル１０と連結し
ており、エミッタ２８は分流器４０を経てアース接続部
１６に通じている０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につながっており、
これについてはなお後に述べる。
ており、エミッタ２８は分流器４０を経てアース接続部
１６に通じている０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につながっており、
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７ノード３４がコイ
ル１０側に向いており、カソード３６は両分枝回路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。
ル１０側に向いており、カソード３６は両分枝回路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の両人カライン４４，４６はオーム抵抗４
０の両端の電圧をタップしている。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。
０の両端の電圧をタップしている。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図ば示したコイル１０を通る電
流変化グラフによって説明する。
流変化グラフによって説明する。
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によっ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４
２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（Ｉ□Ｘ）まで
上昇する。電流の上昇、従って現在の電流値はオーム抵
抗４０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。
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によっ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４
２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（Ｉ□Ｘ）まで
上昇する。電流の上昇、従って現在の電流値はオーム抵
抗４０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。
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。
（ｔ、）の時点でコイル１０を流れる電流は閾値（Ｉｍ
ａｘ）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（ｔ、）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。
ａｘ）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（ｔ、）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（Ｉｍａｘ
）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。
。すなわち、コイル１０を流れる電流が閾値（Ｉｍａｘ
）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。
（ｔ、）の時点、または電流が閾値（Ｉｍａｘ）に達す
る時には、アマチャ−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。
る時には、アマチャ−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って行われな
ければならない。しかし、費用的に有利なサイリスタ３
０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。
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って行われな
ければならない。しかし、費用的に有利なサイリスタ３
０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からエミッタ２８への区間が
導通し、従っ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２４への制御信号
がなくなることによってターンオフされ、正の端子１４
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。
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からエミッタ２８への区間が
導通し、従っ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２４への制御信号
がなくなることによってターンオフされ、正の端子１４
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っても、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。
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っても、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。
、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。
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
（ｔ、）と時点（ｔｘｔ）の間に示された通りである。
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
（ｔ、）と時点（ｔｘｔ）の間に示された通りである。
コイル！Ｏを通るこの電流の減少を適切な測定計器によ
って検出し、二九に応じて下方閾値（Ｉ１）に達した時
、電流を再び流し、ガス交換弁のアマチャ−が電磁石１
０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。
って検出し、二九に応じて下方閾値（Ｉ１）に達した時
、電流を再び流し、ガス交換弁のアマチャ−が電磁石１
０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、従って妨害を受けない
オーム抵抗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。
接アース接続部１６につながり、従って妨害を受けない
オーム抵抗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。
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でシュミレートされる。これによって得ら
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。いまシュミレートされた電流下降が
第２図の時点（１，、）に示されたように下方値（Ｉイ
）に達すると、電磁石１０を通って電流が再び流される
。これは制御要″ｓ４２からの信号を出力ライン５０を
介してベース２４に入力することによってトランジスタ
２２が導通し、従って電流が正の端子１４からアース接
続部Ｉ６へ流れることができることによって行われる。
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。いまシュミレートされた電流下降が
第２図の時点（１，、）に示されたように下方値（Ｉイ
）に達すると、電磁石１０を通って電流が再び流される
。これは制御要″ｓ４２からの信号を出力ライン５０を
介してベース２４に入力することによってトランジスタ
２２が導通し、従って電流が正の端子１４からアース接
続部Ｉ６へ流れることができることによって行われる。
これにより電流は再び時点（ｔａｇ）まで上昇し、そこ
で制御要素４２に指定されている閾値（Ｉｉ）に達し、
トランジスタ２２がターンオフされ、電流は再びシュミ
レートされて時点（ｔｌ）で達するその下方閾値（工２
）まで下降する。同様に、電流は再び上昇し、時点（ｔ
、）でその閾値（１１）に達し、続いてトランジスタ２
２は改めてターンオフされ、電流下降が再びシュミレー
トされる。以後、同じ操作を所要期間の間時点（ｔａｘ
）（ｔａｇ）（ｔｉｔ）（ｔ４ｇ）・・・にて繰返す。
で制御要素４２に指定されている閾値（Ｉｉ）に達し、
トランジスタ２２がターンオフされ、電流は再びシュミ
レートされて時点（ｔｌ）で達するその下方閾値（工２
）まで下降する。同様に、電流は再び上昇し、時点（ｔ
、）でその閾値（１１）に達し、続いてトランジスタ２
２は改めてターンオフされ、電流下降が再びシュミレー
トされる。以後、同じ操作を所要期間の間時点（ｔａｘ
）（ｔａｇ）（ｔｉｔ）（ｔ４ｇ）・・・にて繰返す。
このようにして電磁石１０へのクロック電流供給が行な
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。
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（工□）（Ｉりの間でコイル１０を流れる電流は
アマチャ−捕捉相に続くアマチャ−保持指の期間中変動
し、これらの電流値は、アマチャ−捕捉相の間に使用さ
れなければならない最大電流（工□Ｘ）の約１０から２
０％である。
アマチャ−捕捉相に続くアマチャ−保持指の期間中変動
し、これらの電流値は、アマチャ−捕捉相の間に使用さ
れなければならない最大電流（工□Ｘ）の約１０から２
０％である。
従って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。
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、保持電流のクロック制御を制御要素４
２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っても可能である。トランジスタ２
２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。
２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っても可能である。トランジスタ２
２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
って決定される。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顕第２８２１１６
７８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によって
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。
は、母線５２を通じて制御要素４２に送られる指令によ
って決定される。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顕第２８２１１６
７８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によって
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） （Ｉ工）
（Ｉり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＄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。
（Ｉり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＄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。
下降する電流のシュミレーションに役立つ下降率も、制
御要素４２自体で決定されている。
御要素４２自体で決定されている。
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。
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
ス交換弁を保持するためのクロ；り保持電流における上
方閾値のみが直接測定によっ゛て監視され、下方”閾値
はシュ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。
ス交換弁を保持するためのクロ；り保持電流における上
方閾値のみが直接測定によっ゛て監視され、下方”閾値
はシュ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。
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
法であって、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
する際にクロック保持電流が供給され、このクロック保
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（Ｉ＿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ュミレートされ、シュミレート
された電流降下曲線が所定の下方閾値 （Ｉ＿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
置であって、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
イッチング要素３０と、該電流スイッチング要素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及び電流スイッチング要素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及び電流スイッチング要素
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、電流スイッチング要素が制御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
するためのクロッ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（Ｉ＿１）に達するとトランジス
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ック保持電流の発生がトラ
ンジスタ２２によっ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
ながっ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 true JPS61250310A (ja) | 1986-11-07 |
| JPH0415365B2 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 |
| US5373817A (en) * | 1993-12-17 | 1994-12-20 | Ford Motor Company | Valve deactivation and adjustment system for electrohydraulic camless valvetrain |
| DE4414609B4 (de) * | 1994-04-27 | 2005-12-22 | Robert Bosch Gmbh | Einrichtung zur Ansteuerung eines Verbrauchers |
| JP3134724B2 (ja) * | 1995-02-15 | 2001-02-13 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の弁駆動装置 |
| GB2300306B (en) * | 1995-04-25 | 2000-02-09 | Pectel Control Systems Ltd | Fluid injector systems |
| DE19741570A1 (de) * | 1997-09-20 | 1999-03-25 | Heinz Leiber | Elektromagnetische Stelleinrichtung |
| JP3550989B2 (ja) * | 1997-12-08 | 2004-08-04 | トヨタ自動車株式会社 | 電磁バルブ用駆動装置 |
| JP3629362B2 (ja) * | 1998-03-04 | 2005-03-16 | 愛三工業株式会社 | エンジンバルブ駆動用電磁バルブの駆動方法 |
| DE19911863A1 (de) * | 1999-03-17 | 2000-09-21 | Philips Corp Intellectual Pty | Schaltungsanordnung zum Steuern eines Aktuators |
| US6158403A (en) * | 1999-03-30 | 2000-12-12 | Aura Systems, Inc. | Servo control system for an electromagnetic valve actuator used in an internal combustion engine |
| JP4486183B2 (ja) * | 1999-08-09 | 2010-06-23 | 株式会社デンソー | 電磁弁駆動装置 |
| 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 |
| DE10012988A1 (de) * | 2000-03-16 | 2001-09-20 | Bayerische Motoren Werke Ag | Verfahren zum Betrieb eines elektromagnetischen Aktors |
| US6631067B2 (en) | 2001-12-28 | 2003-10-07 | Visteon Global Technologies, Inc. | Electromagnetic actuator for engine valves |
| JP6745812B2 (ja) | 2015-03-18 | 2020-08-26 | オートマティック スイッチ カンパニー | ピークホールドドライバによって制御されるソレノイドバルブのドロップアウトの確保 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3268776A (en) * | 1962-11-21 | 1966-08-23 | Western Electric Co | Driver for pulsing inductive loads |
| US3700985A (en) * | 1970-12-17 | 1972-10-24 | Memorex Corp | Method and circuit for driving inductive loads |
| FR2345595A1 (fr) * | 1976-03-26 | 1977-10-21 | Bosch Gmbh Robert | Installation pour la commande, avec un courant regle, d'organes de manoeuvre electromagnetiques |
| DE2828678A1 (de) * | 1978-06-30 | 1980-04-17 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und einrichtung zum betrieb eines elektromagnetischen verbrauchers, insbesondere eines einspritzventils in brennkraftmaschinen |
| JPS5675956A (en) * | 1979-11-27 | 1981-06-23 | Nippon Denso Co Ltd | Injector driving circuit |
| DE3024109A1 (de) * | 1980-06-27 | 1982-01-21 | Pischinger, Franz, Prof. Dipl.-Ing. Dr.Techn., 5100 Aachen | Elektromagnetisch arbeitende stelleinrichtung |
| JPS5749059A (en) * | 1980-09-08 | 1982-03-20 | Toshiba Corp | Driving circuit of injector |
| US4355619A (en) * | 1980-10-01 | 1982-10-26 | The Bendix Corporation | Fast response two coil solenoid driver |
| JPS5851233A (ja) * | 1981-09-21 | 1983-03-25 | Hitachi Ltd | 燃料噴射弁駆動回路 |
| US4511945A (en) * | 1983-12-27 | 1985-04-16 | Ford Motor Company | Solenoid switching driver with fast current decay from initial peak current |
| JPS60180032A (ja) * | 1984-02-28 | 1985-09-13 | 株式会社ボッシュオートモーティブ システム | ソレノイド駆動回路 |
-
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
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES8801555A1 (es) | 1988-02-16 |
| JPH0415365B2 (ja) | 1992-03-17 |
| ES554302A0 (es) | 1988-02-16 |
| CA1261036A (en) | 1989-09-26 |
| US4706619A (en) | 1987-11-17 |
| EP0203354B1 (de) | 1990-09-26 |
| DE3674463D1 (de) | 1990-10-31 |
| DE3515039C2 (de) | 1987-04-02 |
| EP0203354A1 (de) | 1986-12-03 |
| DE3515039A1 (de) | 1986-10-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS61250310A (ja) | 内燃機関におけるガス交換弁の制御方法及び装置 | |
| US4214290A (en) | Control circuit for electromagnetically operated contactor | |
| US9013854B2 (en) | Configurable solenoid actuation method and apparatus | |
| JPS58154399A (ja) | 誘導負荷駆動用集積回路 | |
| US6211665B1 (en) | Solenoid motion detection circuit | |
| JPH0368522B2 (ja) | ||
| IE41745B1 (en) | Supply circuits for electromagnets | |
| US5552954A (en) | Method for triggering parallel relays and circuit for carrying out the method | |
| US4885658A (en) | Apparatus for controlling the operation of an electromagnetic fuel intake or exhaust valve of an internal combustion engine | |
| JPS606083B2 (ja) | 電磁石に対する駆動回路 | |
| JPS61131614A (ja) | 電磁負荷の高速切替装置 | |
| JP2018093044A (ja) | 電磁弁駆動装置 | |
| US9589753B2 (en) | Method for controlling a contactor device, and control unit | |
| JP2582460B2 (ja) | ソレノイドの動作状態検出装置 | |
| US3356910A (en) | Integrated power controlled solenoid | |
| JPS62276242A (ja) | 噴射弁制御方法 | |
| JP2798183B2 (ja) | 脱磁装置 | |
| JPS6226729A (ja) | リレー駆動方法 | |
| JPS62244109A (ja) | 電磁石装置のコイル駆動回路 | |
| JPH08250158A (ja) | 電池パックの充電端子短絡保護回路 | |
| JPH06260333A (ja) | 電磁石装置 | |
| SU1506489A1 (ru) | Формирователь импульсов | |
| RU1788530C (ru) | Устройство управлени электромагнитом переменного тока | |
| JPH0426527B2 (ja) | ||
| JPS6217875Y2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |