KR20230063866A - Method for controlling an electromagnetically controllable gas valve, control unit, computer program and computer program product - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 청구항 제 1 항의 전제부에 따른 전자기적으로 제어 가능한 가스 밸브의 제어 방법에 관한 것이다. 이러한 가스 밸브는 가스 계량 밸브 또는 가스 인젝터라고도 한다. 가스는 특히 내연 기관 또는 연료 전지 시스템을 작동하는데 필요한 기체 연료, 예를 들어 수소일 수 있다.The present invention relates to a method for controlling an electromagnetically controllable gas valve according to the preamble of
또한, 본 발명은 상기 방법을 수행하기 위한 제어 장치, 컴퓨터 프로그램 및 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것이다.The invention also relates to a control device, a computer program and a computer program product for performing the method.
기체 연료의 계량을 위한 가스 밸브들은 선행 기술로부터 잘 알려져 있다. 이들은 종종 전자기적으로 제어된다. 이 경우, 가스 밸브를 개폐하기 위해 밸브 부재에 결합될 수 있거나 밸브 부재 자체를 형성하는 왕복 아마추어에 작용하는 자기 코일이 제공된다.Gas valves for metering gaseous fuels are well known from the prior art. They are often controlled electromagnetically. In this case, a magnetic coil is provided that can be coupled to the valve member to open and close the gas valve or acts on a reciprocating armature forming the valve member itself.
가스 밸브에 유압 댐핑이 없기 때문에 폐쇄 바운스의 위험이 특히 높다. 이것은 아마추어 또는 밸브 부재가 밀봉 시트에 접촉 후 밀봉 시트로부터 다시 들어 올려져서 개방되는 것을 의미한다. 이로 인해 가스 계량이 크게 증가하고 시트가 심하게 마모될 수 있다. 시트 마모는 가스 밸브의 서비스 수명 동안 계량 정확도를 더 감소시킨다.The risk of closing bounce is particularly high because there is no hydraulic damping in the gas valve. This means that the armature or valve member contacts the sealing seat and then is lifted from the sealing seat to be opened. This can significantly increase gas metering and cause severe seat wear. Seat wear further reduces metering accuracy during the service life of the gas valve.
본 발명은 이를 해결하려고 한다. 특히, 가스 밸브의 계량 정확도가 높아져야 한다.The present invention seeks to solve this. In particular, the metering accuracy of the gas valve should be increased.
이 과제를 해결하기 위해, 청구항 제 1 항의 특징들을 갖는 방법이 제안된다. 본 발명의 바람직한 개선들은 종속 청구항들에 제시된다. 또한, 전자 제어 장치, 컴퓨터 프로그램 및 컴퓨터 프로그램 제품이 제공된다.To solve this problem, a method having the features of
전자기적으로 제어 가능한 가스 밸브를 제어하기 위한 제안된 방법에서, 가스 밸브를 개방하기 위해 아마추어에 작용하는 자기 코일이 통전되고 가스 밸브를 폐쇄하기 위해 상기 자기 코일의 통전이 종료되어 아마추어 또는 아마추어에 결합된 밸브 부재가 스프링력에 의해 밀봉 시트로 복귀된다. 본 발명에 따르면, 가스 밸브의 분사 지속 시간을 결정하기 위해 다음 단계들이 수행된다:In the proposed method for controlling an electromagnetically controllable gas valve, a magnetic coil acting on an armature is energized to open the gas valve, and the magnetic coil is energized to close the gas valve so as to couple to the armature or armature. The valve member returned to the sealing seat by a spring force. According to the invention, the following steps are performed to determine the injection duration of the gas valve:
a) 전류 신호 및/또는 전압 신호로부터 가스 밸브의 첫 번째 폐쇄가 검출되고 최소 제어 지속시간(minAD)에서 폐쇄 시간(t2)이 결정될 수 있을 때까지, 제어 지속 시간을 변경, 특히 증가하여 폐쇄 시간(t2)을 결정하는 단계,a) changing the control duration, in particular by increasing it, until the first closure of the gas valve is detected from the current signal and/or the voltage signal and the closing time t2 can be determined at the minimum control duration minAD; determining (t2);
b) 상기 최소 제어 지속 시간(minAD)에서 미리 결정된 폐쇄 시간(t2) 및 미리 결정된 보정값(dt)을 기반으로 개방 시간(t1)을 결정하는 단계.b) determining an open time (t1) based on a predetermined closing time (t2) and a predetermined correction value (dt) in the minimum control duration (minAD).
폐쇄 시간(t2) 및 개방 시간(t1)을 알면 가스 밸브의 분사 지속 시간이 유도될 수 있으므로 지정된 분사 지속 시간과의 편차가 있는 경우 편차를 보상하기 위해 가스 밸브의 제어가 의도된 방식으로 조정될 수 있다. 이에 따라 가스 밸브의 계량 정확도가 높아진다. 폐쇄 시간(t2)과 개방 시간(t1)을 알면 분사 지속 시간과 분사량의 폐루프 제어가 가능하다. 결과적으로 밸브의 전체 서비스 수명 동안 계량 정확도가 높아질 수 있다.Knowing the closing time (t2) and opening time (t1), the injection duration of the gas valve can be derived so that, in the event of a deviation from the specified injection duration, the control of the gas valve can be adjusted in an intended manner to compensate for the deviation. there is. Accordingly, the metering accuracy of the gas valve is increased. Knowing the closing time (t2) and opening time (t1) allows closed-loop control of injection duration and injection amount. As a result, higher metering accuracy can be achieved over the entire service life of the valve.
제안된 방법의 단계 a)에서 가스 밸브의 제어 지속 시간은 디젤 엔진의 제로 볼륨 교정과 유사하게, 가스 밸브의 첫 번째 폐쇄가 검출될 수 있을 때까지, 변경, 특히 증가한다. 평가가 전압 신호를 기반으로 이루어지는 경우 시트에 닿는 시간은 100 ㎛ 미만의 아마추어 스트로크에서 이미 검출될 수 있다. 측정 가능한 분사는 일반적으로 1200 ㎲ 이상의 제어 지속 시간(AD)에서야 감지될 수 있지만 폐쇄 시간은 약 1000 ㎲의 제어 지속 시간에서 이미 매우 잘 감지될 수 있다.In step a) of the proposed method, the control duration of the gas valve is changed, in particular increased, until the first closure of the gas valve can be detected, similar to a zero-volume calibration of a diesel engine. If the evaluation is based on the voltage signal, the time to contact the sheet can already be detected at an armature stroke of less than 100 μm. A measurable injection can usually only be detected at a control duration (AD) of more than 1200 μs, but the closure time can already be detected very well at a control duration of about 1000 μs.
매우 작은 아마추어 스트로크에서 이미 폐쇄 시간(t2)의 매우 정확한 결정은 단계 b)에서 개방 시간(t1)의 정확한 결정을 가능하게 한다. 그 결과, 가스 밸브의 개방 거동은 높은 정확도로 결정될 수 있다.A very precise determination of the closing time t2 already at a very small armature stroke enables an accurate determination of the opening time t1 in step b). As a result, the opening behavior of the gas valve can be determined with high accuracy.
개방 시간(t1)에 대해About the opening time (t1)
t1 = t2@minAD - dt가 성립한다.t1 = t2@minAD - dt holds.
보정값(dt)은 주어진 제어 지속 시간에서 가스 밸브의 개방 지속 시간에 해당하므로 개방 시간(t1)은 상기 식을 사용하여 결정될 수 있다. 보정값(dt)은 바람직하게는 스트로크 프로파일들이 미리 측정되어 알려져 있는 가스 밸브들에 의해 결정된다. 가스 밸브의 측정은 다수의 보정값들로 이어지며, 이 보정값들로부터 평균 값이 보정값(dt)으로 결정될 수 있다:Since the correction value dt corresponds to the opening duration of the gas valve at a given control duration, the opening time t1 can be determined using the above formula. The correction value dt is preferably determined by gas valves whose stroke profiles are previously measured and known. The measurement of the gas valve leads to a number of correction values, from which the average value can be determined as the correction value dt:
dt = (dt1 + dt2 + dt3 + ...dtn)/ndt = (dt 1 + dt 2 + dt 3 + ...dt n )/n
제안된 방법의 단계 a)에서, 제어 지속 시간은 바람직하게는 단계적으로 변경되고, 특히 증가된다. 이러한 방식으로 가스 밸브의 첫 번째 폐쇄가 매우 정확하게 검출될 수 있으므로 이 시간에 점차적으로 접근한다. 폐쇄 시간(t2)을 결정하는 정확도와 함께 개방 시간(t1)을 결정하는 정확도가 동시에 증가한다. 이것은 가스 밸브의 개방 지속 시간 및 이에 따른 분사 지속 시간의 결정에서 계속된다.In step a) of the proposed method, the control duration is preferably changed stepwise, in particular increased. In this way the first closure of the gas valve can be detected very accurately, so this time is gradually approached. The accuracy of determining the open time t1 increases simultaneously with the accuracy of determining the closing time t2. This continues with the determination of the duration of the opening of the gas valve and hence the duration of the injection.
전류 신호 및/또는 전압 신호는 단계 a)에서 폐쇄 시간(t2)을 결정하는데 사용될 수 있다.The current signal and/or voltage signal can be used to determine the closing time t2 in step a).
본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따르면, 단계 a)에서 전압 신호는 폐쇄 시간(t2)을 결정하기 위해 사용된다. 시트에 닿는 시간에 전압 프로파일의 기울기가 변하기 때문에, 전압 신호로부터 폐쇄 시간(t2)이 명확하게 판독될 수 있다. 또한 이미 언급한 바와 같이, 전압 신호는 매우 작은 아마추어 스트로크에서도 폐쇄 시간(t2)를 검출할 수 있게 한다.According to a first preferred embodiment of the invention, in step a) the voltage signal is used to determine the closing time t2. Since the slope of the voltage profile changes at the time of contact with the sheet, the closing time t2 can be clearly read from the voltage signal. Also, as already mentioned, the voltage signal makes it possible to detect the closing time t2 even with very small armature strokes.
폐쇄 시간(t2)의 검출을 위한 전압 신호의 평가는 특히 제동 전류의 인가없이, 가스 밸브가 탄도식으로 작동된다고 가정한다. 왜냐하면, 제동 전류의 인가가 비탄도 작동으로 이어져 H/H 산란을 증가시키기 때문이다. 탄도 작동으로부터 비탄도 작동으로의 전환 영역에서 아마추어 바운스가 증가할 수 있으므로 제동 전류 인가를 통한 폐쇄 시간 검출도 측정 정확도를 떨어뜨릴 수 있다.The evaluation of the voltage signal for the detection of the closing time t2 assumes that the gas valve is actuated ballistically, in particular without the application of a braking current. This is because application of the braking current leads to non-ballistic operation and increases H/H scattering. Since armature bounce may increase in a transition region from ballistic to non-ballistic operation, even closing time detection through application of a braking current may degrade measurement accuracy.
대안적으로, 단계 a)에서 가스 밸브가 특히 제동 전류의 인가없이, 탄도식으로 작동되는 경우 센서 전류가 사용된다. 가스 밸브의 자기장에 고유하게 저장된 에너지가 센서 전류로 사용될 수 있으므로, 자기 코일은 제동 전류에서와는 달리, 능동적으로 통전될 필요가 없다. 예를 들어, 빠른 소거 과정 후에 전압 U=0V가 자기 코일에 인가되면, 가스 밸브의 프리휠링 모드에서 폐쇄 시간(t2)은 전류 프로파일의 국부 최대값을 사용하여 검출될 수 있다. 왜냐하면, 밸브 폐쇄 순간에 아마추어 속도가 갑자기 변하고 아마추어 속도에 비례하여 인덕턴스가 변하기 때문이다.Alternatively, the sensor current is used in step a) when the gas valve is operated ballistically, in particular without application of a braking current. Since the energy inherently stored in the gas valve's magnetic field can be used as the sensor current, the magnetic coil does not need to be actively energized, unlike in the braking current. For example, if a voltage U = 0V is applied to the magnetic coil after a fast erase process, the closing time t2 in the freewheeling mode of the gas valve can be detected using the local maximum of the current profile. This is because the armature speed suddenly changes at the moment of valve closing and the inductance changes in proportion to the armature speed.
센서 전류를 사용하여 탄도 작동에서도 폐쇄 시간(t2)이 전류 신호의 평가에 의해 검출될 수 있다.Even in ballistic operation using the sensor current, the closing time t2 can be detected by evaluation of the current signal.
가스 밸브가 비탄도식으로 작동되어야 하는 경우, 특히 폐쇄 동작을 제동하기 위해 제동 전류가 인가되는 경우, 단계 a)에서 전류 신호가 폐쇄 시간(t2)을 결정하기 위해 사용될 수 있다. 폐쇄 시간(t2)은 제동 전류 프로파일을 사용하여 검출될 수 있다. 제동 전류가 인가되지 않으면, 가스 밸브가 비탄도식으로 작동되는 경우 단계 a)에서 제동 전류의 대안으로 센서 전류가 사용될 수 있다.If the gas valve is to be actuated non-ballistically, in particular if a braking current is applied to brake the closing action, in step a) the current signal can be used to determine the closing time t2. The closing time t2 can be detected using the braking current profile. If no braking current is applied, a sensor current can be used as an alternative to the braking current in step a) when the gas valve is operated non-ballistically.
따라서, 가스 밸브가 탄도식으로 또는 비탄도식으로 작동되는지 여부와 관계없이, 단계 a)에서 전류 신호가 폐쇄 시간을 검출하기 위해 사용될 수 있다. 이는 기본적으로 단 하나의 측정 변수, 특히 전류가 검출되고 평가되어야 함을 의미한다.Thus, irrespective of whether the gas valve is actuated ballistically or non-ballistically, in step a) the current signal can be used to detect the closing time. This basically means that only one measured variable, in particular the current, has to be detected and evaluated.
폐쇄 시간(t2)의 결정과 개방 시간(t1)의 결정 후, 상기 두 시간을 알면, 분사 지속 시간이 결정되어 설정 분사 지속 시간과 비교될 수 있다. 결정된 분사 지속 시간과 설정 분사 지속 시간 사이의 편차가 검출되면, 가스 밸브의 제어가 수정되어 가스 밸브의 계량 정확도가 높아진다.After determining the closing time t2 and the opening time t1, knowing these two times, the jetting duration can be determined and compared with the set jetting duration. When a deviation between the determined injection duration and the set injection duration is detected, the control of the gas valve is modified to increase the metering accuracy of the gas valve.
또한, 본 발명에 따른 방법의 단계들을 수행하도록 설계된 제어 장치가 제안된다. 특히, 가스 밸브는 제어 장치에 의해 제어될 수 있다. 또한, 제어 밸브의 도움으로 전류 프로파일 및/또는 전압 프로파일이 평가되어 폐쇄 시간(t2)이 검출된다. 또한, 개방 시간(t1)이 결정될 수 있고, t2 및 t1을 알면, 분사 지속 시간이 결정되어, 제어 장치에 저장된 설정 분사 지속 시간과 비교될 수 있다. 편차가 있는 경우, 가스 밸브의 제어, 특히 제어 지속 시간이 그에 따라 수정될 수 있다.Furthermore, a control device designed to carry out the steps of the method according to the invention is proposed. In particular, the gas valve can be controlled by a control device. Furthermore, with the help of the control valve, the current profile and/or the voltage profile is evaluated to determine the closing time t2. In addition, the opening time t1 can be determined and, knowing t2 and t1, the jetting duration can be determined and compared with the set jetting duration stored in the control device. In case of deviation, the control of the gas valve, in particular the control duration, can be corrected accordingly.
또한, 컴퓨터 프로그램이 컴퓨터 또는 해당 처리 유닛, 예를 들어 제어 장치에서 실행될 때 본 발명에 따른 방법의 단계들을 수행하는 프로그램 코드를 갖는 컴퓨터 프로그램이 청구된다. 이것은 특히 가스 밸브를 제어하기 위한 제어 장치일 수 있다.Also claimed is a computer program having program code which performs the steps of the method according to the invention when the computer program is executed on a computer or a corresponding processing unit, eg a control device. This may in particular be a control device for controlling a gas valve.
또한, 기계 판독 가능한 데이터 캐리어 또는 저장 매체에 저장된, 본 발명에 따른 컴퓨터 프로그램을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품이 제안된다.Furthermore, a computer program product comprising a computer program according to the invention, stored on a machine-readable data carrier or storage medium, is proposed.
본 발명에 따른 방법은 첨부된 도면을 참조하여 아래에서 더 상세히 설명된다.The method according to the invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawings.
도 1은 각각의 폐쇄 시간(t2)을 결정하기 위해 제어 지속 시간(AD)을 변경할 때 시간(t)에 대한 전류(I) 및 스트로크(H)의 프로파일을 그래프로 나타낸 다이어그램을 도시한다.
도 2는 보정값(dt)을 결정하기 위해 상이한 가스 밸브에서 시간(t)에 대한 전류(I) 및 스트로크(H)의 프로파일을 그래프로 나타낸 다이어그램을 도시한다.
도 3a는 가스 밸브의 탄도 및 비탄도 작동에서 제어 지속 시간(AD)을 변경할 때 시간(t)에 대한 전류(I), 전압(U) 및 스트로크(H)의 프로파일을 그래프로 나타낸 다이어그램을 도시한다.
도 3b는 가스 밸브의 비탄도 작동에서 시간(t)에 대한 전류(I) 및 스트로크(H)의 프로파일을 그래프로 나타낸 다이어그램을 도시한다.
도 4는 제어 지속 시간이 짧을 때 a) 전류 프로파일, b) 전압 프로파일 및 c) 압력 프로파일을 그래프로 나타낸 다이어그램을 도시한다.
도 5는 제어 지속 시간이 길 때 a) 전류 프로파일, b) 전압 프로파일 및 c) 압력 프로파일을 그래프로 나타낸 다이어그램을 도시한다.
도 6은 가능한 폐쇄 시간 검출 방법을 나타낸 다이어그램을 도시한다.Figure 1 shows a diagram graphically depicting the profiles of current I and stroke H versus time t when changing the control duration AD to determine the respective closing time t2.
Figure 2 shows a diagram graphically of the profile of current I and stroke H versus time t at different gas valves to determine the correction value dt.
FIG. 3A is a diagram showing the profiles of current (I), voltage (U) and stroke (H) versus time (t) when varying control duration (AD) in ballistic and non-ballistic operation of a gas valve; do.
FIG. 3B shows a diagram graphically of the profile of current (I) and stroke (H) versus time (t) in non-ballistic operation of a gas valve.
Figure 4 shows a graphical diagram of a) current profile, b) voltage profile and c) pressure profile when the control duration is short.
5 shows a diagram graphically illustrating a) a current profile, b) a voltage profile and c) a pressure profile when the control duration is long.
Figure 6 shows a diagram illustrating a possible closing time detection method.
도 1의 상부 그래프는 상시 폐쇄 밸브로 설계된 전자기적으로 제어 가능한 가스 밸브의 상이한 제어 지속 시간에 대한 상이한 전류 프로파일을 도시한다. 이는 제어 지속 시간(AD)이 증가함에 따라 가스 밸브의 스트로크(H)도 증가함을 의미한다. 이는 도 1의 하부 그래프로부터 알 수 있다. 시간(t1)에서 가스 밸브가 개방되고 시간(t2)에서 가스 밸브가 폐쇄된다. 가스 밸브의 탄도 작동에서는 스트로크 스톱에 도달하지 않으므로 스트로크(H)가 제어 지속 시간(AD) 동안 계속된다. 그러나 가스 밸브가 비탄도식으로 작동되어 시간(t3)에 스트로크 스톱에 도달하면 최대 스트로크(H)가 달성되고 제어 지속 시간 동안 크게 변하지 않는다.The upper graph in Fig. 1 shows the different current profiles for different control durations of an electromagnetically controllable gas valve designed as a normally closed valve. This means that as the control duration (AD) increases, the stroke (H) of the gas valve also increases. This can be seen from the lower graph of FIG. 1 . At time t1 the gas valve opens and at time t2 the gas valve closes. In the ballistic operation of the gas valve, the stroke (H) continues for the control duration (AD) as the stroke stop is not reached. However, when the gas valve is actuated non-ballistically and reaches the stroke stop at time t3, the maximum stroke H is achieved and does not change significantly for the duration of the control.
본 발명에 따른 방법을 수행할 때, 제어 지속 시간(AD)은 가스 밸브의 첫 번째 폐쇄가 전류 신호 또는 전압 신호로부터 검출될 수 있을 때까지, 도 1과 유사하게 변경된다. 이 시간은 폐쇄 시간 t2@minAD로 정의된다. 개방 시간(t1)을 결정하기 위해, 이제 보정값(dt)이 필요하며, 이 보정값(dt)은 도 2에 예시로 도시된 바와 같이, 계측된 다수의 가스 밸브 또는 가스 인젝터를 사용한 일련의 측정에 의해 결정될 수 있다.When carrying out the method according to the invention, the control duration (AD) is changed similarly to figure 1 until the first closing of the gas valve can be detected from the current signal or voltage signal. This time is defined as the closing time t2@minAD. In order to determine the opening time t1, a correction value dt is now required, which, as shown by way of example in FIG. 2 , is a series of instrumented gas valves or gas injectors. can be determined by measurement.
도 2는 해당 제어 지속 시간에서 상이한 스트로크 프로파일을 갖는 3개의 가스 검출기를 예시적으로 도시한다. 스트로크 프로파일의 측정에 의해 시간(t1 및 t2), 및 차이(t2-t1)로부터 주어진 보정값(dt)이 결정될 수 있다. 각 개별 인젝터에 대해 결정이 내려지고 많은 보정값들로부터 평균값이 계산된다. 개방 시간(t1)은 폐쇄 시간(t2)과 주어진 제어 지속 시간에서 보정값(dt)으로부터 계산될 수 있다.Figure 2 illustratively shows three gas detectors with different stroke profiles at corresponding control durations. A correction value dt given from the times t1 and t2 and the difference t2 - t1 can be determined by measuring the stroke profile. A decision is made for each individual injector and an average value is calculated from a number of calibration values. The opening time t1 can be calculated from the closing time t2 and the correction value dt at a given control duration.
전류 신호 또는 전압 신호는 폐쇄 시간(t2)을 결정하기 위해 사용될 수 있다. 사용되는 방법은 특히 가스 밸브가 탄도식으로 작동되는지 아니면 비탄도식으로 작동되는지에 따라 다르다.A current signal or voltage signal may be used to determine the closing time t2. The method used depends in particular on whether the gas valve is ballistic or non-ballistic operated.
도 3a는 3개의 다른 스트로크 프로파일(하부 그래프)과 관련 전압 프로파일(중간 그래프) 및 전류 프로파일(상부 그래프)을 보여준다. 처음 2개의 스트로크 프로파일들은 스트로크 스톱(HA)에 도달하지 않았기 때문에 가스 밸브의 탄도 작동을 나타낸다. 제 3 스트로크 프로파일은 제어 지속 시간이 더 길어 스트로크 스톱(HA)에 도달했기 때문에 비탄도 작동을 나타낸다. 세 가지 경우 모두 전압 프로파일의 기울기 변화를 기반으로 폐쇄 시간(t2)이 검출될 수 있다. 그러나 하부 그래프에서 볼 수 있듯이 비탄도 작동 동안 개방 바운스가 발생할 수 있으며 H/H 산란으로 이어져 평가 정확도에 부정적인 영향을 미칠 수 있다.Figure 3a shows three different stroke profiles (lower graph) and the associated voltage profile (middle graph) and current profile (top graph). The first two stroke profiles represent the ballistic actuation of the gas valve as the stroke stop (HA) has not been reached. The third stroke profile shows non-ballistic operation because the stroke stop (HA) is reached with a longer control duration. In all three cases, the closing time t2 can be detected based on the change in the slope of the voltage profile. However, as shown in the lower graph, open bounce can occur during non-ballistic operation, leading to H/H scattering, which can negatively affect evaluation accuracy.
비탄도 작동에서, 다른 방법이 바람직하며, 이는 도 3b에 예시로 도시되어 있다. 전압 신호 대신 전류 신호가 폐쇄 시간(t2)을 결정하는데 사용되며, 제동 전류 위상을 포함하는 통전 프로파일이 선택된다. 이것은 가스 밸브를 개방하기 위한 통전이 종료된 후, 특히 가스 밸브가 폐쇄되기 직전에, 다시 통전됨(제동 전류)을 의미한다. 이러한 방식으로 폐쇄 바운스가 상쇄되고 시트 마모가 줄어들 수 있다. 폐쇄 시간(t2)은 제동 전류 위상 동안의 전류 프로파일에 기초하여 검출될 수 있다.In non-ballistic operation, another method is preferred, which is illustrated by way of example in FIG. 3B. A current signal instead of a voltage signal is used to determine the closing time t2, and an energization profile including a braking current phase is selected. This means that after the energization for opening the gas valve is finished, in particular immediately before the gas valve is closed, energization is resumed (braking current). In this way the closing bounce can be counteracted and seat wear can be reduced. The closing time t2 can be detected based on the current profile during the braking current phase.
폐쇄 시간(t2)은 탄도 작동 중에도 전류 신호로부터 판독될 수 있다. 왜냐하며, 능동적으로 인가되어야 하는 제동 전류 대신, 센서 전류가 사용될 수 있기 때문이다. 제동 전류와는 달리 이것은 능동 제어 단계가 아니라 수동 측정 단계를 갖는다.The closing time t2 can be read from the current signal even during ballistic operation. This is because the sensor current can be used instead of the braking current that must be actively applied. Unlike the braking current, this has a passive measurement step rather than an active control step.
도 4에 예시로 도시된 바와 같이, 센서 전류는 전압 U=0V인 프리휠링 단계 동안 형성되며, 폐쇄 시간(t2)에 국부 최대값을 갖는다(도 4a 참조). 따라서 폐쇄 시간(t2)은 전류 프로파일을 기반으로 가스 밸브의 탄도 작동 중에도 검출될 수 있다.As shown by way of example in Fig. 4, the sensor current builds up during the freewheeling phase at voltage U=0V and has a local maximum at the closing time t2 (see Fig. 4a). Therefore, the closing time t2 can also be detected during ballistic operation of the gas valve based on the current profile.
도 5는 센서 전류에 기반한 폐쇄 시간 검출이 제어 지속 시간과 무관함을 보여준다. 왜냐하면, 제어 지속 시간이 길 때 도 5의 프로파일들은 제어 지속 시간이 짧을 때 도 4의 프로파일들에 상응하기 때문이다.Figure 5 shows that the sensor current based closing time detection is independent of the control duration. This is because the profiles of FIG. 5 when the control duration is long correspond to the profiles of FIG. 4 when the control duration is short.
전류 신호를 이용하여 폐쇄 시간(t2)이 검출되어야 하는 경우 제동 전류가 인가되거나 센서 전류가 이용될 수 있다. 폐쇄 시간 검출을 위해 제동 전류가 사용되는지 아니면 센서 전류가 사용되는지 여부는 특히 가스 밸브의 작동 모드에 따라 다르다.When the closing time t2 is to be detected using a current signal, a braking current may be applied or a sensor current may be used. Whether a braking current or a sensor current is used for detecting the closing time depends in particular on the operating mode of the gas valve.
도 6에 예시로 도시된 바와 같이, 작동 모드가 먼저 결정되어야 한다(단계 10). 가스 밸브의 탄도 작동("+")에서 센서 전류(20.1)가 그리고 비탄도 작동("-")에서 제동 전류(20.2)가 폐쇄 시간 검출을 위해 사용되는 것이 바람직하다.As shown by way of example in Figure 6, the mode of operation must first be determined (step 10). Preferably, the sensor current 20.1 in ballistic operation ("+") of the gas valve and the braking current 20.2 in non-ballistic operation ("-") are used for detecting the closing time.
Claims (12)
a) 전류 신호 및/또는 전압 신호로부터 상기 가스 밸브의 첫 번째 폐쇄가 검출되고 최소 제어 지속시간(minAD)에서 폐쇄 시간(t2)이 결정될 수 있을 때까지, 제어 지속 시간을 변경, 특히 증가하여 폐쇄 시간(t2)을 결정하는 단계, 및
b) 상기 최소 제어 지속 시간(minAD)에서 미리 결정된 폐쇄 시간(t2) 및 미리 결정된 보정값(dt)을 기반으로 개방 시간(t1)을 결정하는 단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 제어 방법.A method of controlling an electromagnetically controllable gas valve, wherein a magnetic coil acting on an armature is energized to open the gas valve, and energization of the magnetic coil is terminated to close the gas valve to the armature or the armature. wherein the valve member coupled to is returned to the sealing seat by a spring force, for determining the injection duration of the gas valve.
a) changing, in particular increasing, the control duration until the first closure of the gas valve is detected from the current signal and/or the voltage signal and the closing time t2 can be determined at the minimum control duration minAD; determining time t2, and
b) determining an open time (t1) based on a predetermined closing time (t2) and a predetermined correction value (dt) in the minimum control duration (minAD).
상기 보정값(dt)은 스트로크 프로파일들이 미리 측정되어 알려져 있는 가스 밸브들에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 제어 방법.According to claim 1,
The control method according to claim 1, wherein the correction value (dt) is determined by means of gas valves whose stroke profiles are previously measured and known.
단계 a)에서 상기 제어 지속 시간은 단계적으로 변경, 특히 증가되는 것을 특징으로 하는 제어 방법.According to claim 1 or 2,
A control method, characterized in that in step a) the control duration is changed stepwise, in particular increased.
단계 a)에서, 특히 제동 전류의 인가없이, 상기 가스 밸브가 탄도식으로 작동되는 경우 상기 전압 신호가 사용되는 것을 특징으로 하는 제어 방법.According to any one of claims 1 to 3,
Control method, characterized in that in step a) the voltage signal is used in case the gas valve is actuated ballistically, in particular without application of a braking current.
단계 a)에서, 특히 제동 전류의 인가없이, 상기 가스 밸브가 탄도식으로 작동되는 경우 센서 전류가 사용되는 것을 특징으로 하는 제어 방법.According to any one of claims 1 to 3,
Control method, characterized in that in step a) a sensor current is used, in particular when the gas valve is actuated ballistically without application of a braking current.
단계 a)에서, 상기 가스 밸브가 비탄도식으로 작동되는 경우, 특히 폐쇄 동작을 제동하기 위해 제동 전류가 인가되는 경우, 상기 전류 신호가 사용되는 것을 특징으로 하는 제어 방법.According to any one of claims 1 to 3,
In step a), the current signal is used when the gas valve is actuated non-ballistically, in particular when a braking current is applied to brake the closing action.
단계 a)에서, 상기 가스 밸브가 비탄도식으로 작동되는 경우, 센서 전류가 사용되는 것을 특징으로 하는 제어 방법.According to any one of claims 1 to 3,
In step a), when the gas valve is operated non-ballistically, a sensor current is used.
상기 개방 시간(t1)과 상기 폐쇄 시간(t2)을 알면 상기 분사 지속 시간이 결정되어 설정 분사 지속 시간과 비교되는 것을 특징으로 하는 제어 방법.According to any one of claims 1 to 7,
If the opening time (t1) and the closing time (t2) are known, the injection duration is determined and compared with a set injection duration.
결정된 분사 지속 시간과 설정 분사 지속 시간 사이의 편차가 검출되는 경우, 상기 가스 밸브의 제어가 수정되는 것을 특징으로 하는 제어 방법.According to claim 8,
A control method according to claim 1 , wherein the control of the gas valve is corrected if a deviation between the determined injection duration and the set injection duration is detected.
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