DE69821194T2

DE69821194T2 - Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung eines elektromagnetischen Ventils

Info

Publication number: DE69821194T2
Application number: DE69821194T
Authority: DE
Inventors: Shinji Mitaka-shi Kamimaru; Mitsunori Mitaka-shi Ishii
Original assignee: Fuji Jukogyo KK; Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1997-11-12
Filing date: 1998-10-29
Publication date: 2004-11-25
Anticipated expiration: 2018-10-30
Also published as: US6024059A; JPH11148326A; DE69821194D1; EP0916814B1; EP0916814A3; EP0916814A2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern eines Elektromagnetventils gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 6. Darin spiegelt sich Stand der Technik wieder, wie er in der EP-A-662 697 angegeben ist.
Das Ventilbetätigungssystem liefert einen großen Bereich von Ventilöffnungs-/Schließzeiten zum Erzielen einer geeigneten Ventilöffnungs-/Schließsteuerung in Abhängigkeit von verschiedenen Motorbetriebsbedingungen. Andererseits entsteht ein Geräusch, wenn ein Anker in jedem Ventilmechanismus gegen eine elektromagnetische Spule stößt, wenn das Ventil durch eine elektromagnetische Spule oder eine Feder beschleunigt wird. Dies führt zu einer geringen Lebensdauer eines derartigen Ventils.
Die japanische Offenlegungsschrift Nr. 1996(8)-135416 offenbart ein Steuersystem zum Verzögern eines Elektromagnetventils, das zwei einander zugewandt gegenüberliegend angeordnete Elektromagnete aufweist. Das Ventil wird verzögert, so daß der eine der Elektromagneten, der bei geöffnetem Ventil normalerweise aktiviert ist, vorübergehend aktiviert wird, während das Ventil geschlossen ist, und der andere Elektromagnet, der bei geschlossenem Ventil normalerweise aktiviert ist, vorübergehend aktiviert wird, während das Ventil geöffnet ist. Dieses System kann jedoch die Ventilöffnungs-/Schließgeschwindigkeiten nicht steuern, da die Geschwindigkeiten nicht ermittelt werden.
Die Anmelderin der vorliegenden Erfindung hat die japanische Patentanmeldung Nr. 1996(8)-230094 angemeldet, die eine Technik zum Abschwächen von Stößen offenbart, die beim Aufsetzen eines Ventils auf einen Ventilsitz oder beim Auftreffen eines Ankers auf ein Joch in einem Ventilmechanismus entstehen, und zwar durch Vermindern einer Geschwindigkeit für das vollständige Öffnen oder Schließen des Ventils.
Die Verzögerung erfolgt durch vorübergehendes Deaktivieren einer elektromagnetischen Spule für das Öffnen oder Schließen eines Ventils, wenn das Ventil eine vorbestimmte Position zum Öffnen oder Schließen erreicht, sowie durch erneutes Aktivieren der elektromagnetischen Spule, wenn das Ventil eine weiter vorbestimmte Position unmittelbar vor dem vollständigen Schließen oder Öffnen des Ventils erreicht.
Genauer gesagt und wie in 1 gezeigt ist, es lehrt die japanische Patentanmeldung Nr. 1996(8)-230094, daß die elektromagnetische Spule deaktiviert wird, wenn ein Ausgangssignal eines Hubsensors zum Feststellen einer Position, auf die das Ventil angehoben wird, einen Auslösepegel VR2 erreicht, wobei die elektromagnetische Spule wieder aktiviert wird, wenn das Sensorausgangssignal einen weiteren Auslösepegel VR3 erreicht.
Die Ventilgeschwindigkeit nach der Aktivierung der elektromagnetischen Spule ist nicht unbedingt konstant oder variiert gelegentlich in einem Ventilbetätigungszyklus, wie dies mit den Kurven "a" und "b" in 1 dargestellt ist. Je niedriger die Ventilgeschwindigkeit ist, desto kürzer ist die Periode der Zeit zum Anheben des Ventils bis zum Erreichen der dem Auslösepegel VR3 entsprechenden Position ausgehend von der dem Auslösepegel VR2 entsprechenden Position. Die Ventilgeschwindigkeit läßt sich somit nicht ausreichend verzögern, um Stöße der vorstehend beschriebenen Art abzuschwächen.
Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht in der Angabe einer Vorrichtung und eines Verfahrens zum Steuern eines Elektromagnetventils, die bzw. das zum Erzielen einer angepaßten Ventilverzögerungsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der vorausgehenden Beschleunigungsgeschwindigkeit des Ventils in der Lage ist.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung, wie sie in Patentanspruch 1 angegeben ist, sowie durch ein Verfahren, wie es in Patentanspruch 6 angegeben ist. Weiterbildungen der Vorrichtung und des Verfahrens gemäß der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden ausführlichen Erläuterung von verschiedenen Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Begleitzeichnungen ausführlicher beschrieben. Es zeigen:
1 eine graphische Darstellung zur Erläuterung der Beziehung zwischen einem Hubsensor-Ausgangssignalen und Ventiltreibersignalen für eine herkömmliche Vorrichtung zum Steuern eines Elektromagnetventils;
2 eine Schnittdarstellung eines Elektromagnetventils gemäß der vorliegenden Erfindung;
3 ein Schaltbild einer Geschwindigkeitssteuerung als erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
4 eine Darstellung von Wellenformen von Ventiltreibersignalen gemäß der vorliegenden Erfindung;
5 ein Schaltbild von Zeitgebern, die für die Geschwindigkeitssteuerung der 3 verwendet werden;
6 ein Zeitsteuerungsdiagramm zur Erläuterung der Zeitsteuerung für verschiedene Signale, wie sie in 3 gezeigt sind;
7 eine graphische Darstellung zur Erläuterung der Beziehung zwischen Hubsensor-Ausgangssignalen und Ventiltreibersignalen für die Geschwindigkeitssteuerung gemäß 3;
8 ein Schaltbild einer Geschwindigkeitssteuerung als zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung;
9 ein Schaltbild einer Geschwindigkeitssteuerung als drittes bevorzugtes Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung;
10 ein Zeitsteuerungsdiagramm zur Erläuterung der Zeitsteuerung für verschiedene Signale, wie sie in 9 gezeigt sind;
11 eine graphische Darstellung zur Erläuterung der Beziehung zwischen Hubsensor-Ausgangssignalen und Ventiltreibersignalen für die Geschwindigkeitssteuerung gemäß 9; und
12 ein Schaltbild einer Geschwindigkeitssteuerung als viertes bevorzugtes Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Begleitzeichnungen ausführlich beschrieben. In 2 ist ein Elektromagnet ventil 1 dargestellt, das in eine Einströmöffnung und eine Ausströmöffnung jedes Zylinders eines Motors eingebaut ist. Bei dem Elektromagnetventil 1 handelt es sich um eines vom Doppelspulen-Typ, das mit einer elektromagnetischen Spule 5 zum Öffnen des Ventils und mit einer weiteren elektromagnetischen Spule 6 zum Schließen des Ventils versehen ist, die einander zugewandt gegenüberliegend angeordnet sind, um ein Ventil 4 (ein Eintrittsventil oder ein Austrittsventil) zu öffnen oder zu schließen, das verschiebbar in eine Ventilschaftführung 3 eines Zylinderkopfes 2 eingesetzt ist.
Die elektromagnetische Spule 5 ist in ein auf der Seite des Zylinderkopfes 2 vorgesehenes Joch 7 eingebaut und über eine Hubeinstelleinrichtung 8 mit einem weiteren Joch 9 verbunden, in dem die elektromagnetische Spule 6 untergebracht ist. Die Hubeinstelleinrichtung 8 stellt einen Hubbetrag des Ventils 4 durch Ausgleichen von Größenschwankungen von Komponenten ein, aus denen das Elektromagnetventil 1 gebildet ist.
An dem Joch 9 ist eine Führung zum Bewegen eines Ankers 17 (der später beschrieben wird) in Axialrichtung ausgebildet. Ferner ist an dem Joch 9 ein Gehäuse 11 befestigt, an dem ein Wirbelstrom-Hubsensor 10 angebracht ist.
Im Inneren der elektromagnetischen Spule 5 ist eine Feder 13 zum Schließen des Ventils vorgesehen, die einen Ventilkopf 4a des Ventils 4 gegen einen Ventilsitz 12 drückt. Die Feder 13 ist zwischen einer Festhalteeinrichtung 15, die über einen Splint 14 an einem Bereich des Ventilschafts 4b befestigt ist, und einem Halter vorgesehen, der um eine Ventilschaftführung 3 herum auf der Seite des Zylinderkopfes 2 ausgebildet ist. Eine Beilagscheibe 16 zum Einstellen von Freiräumen (wie dies später noch beschrieben wird) ist an einer Spitze des Ventilschafts 4b angebracht.
Ein flacher Anker 17 ist in einem von der Hubeinstelleinrichtung 8 umschlossenen Raum vorgesehen. Der Anker 17 öffnet oder schließt das Ventil 4 über ein Magnetfeld, das bei Aktivierung der elektromagnetischen Spule 5 oder 6 erzeugt wird.
Der Anker 17 ist in seinem Zentrum auf der Seite der elektromagnetischen Spule 6 mit einem Ankerschaft 17a ausgebildet. Der Anker 17 und der Ankerschaft 17a können voneinander getrennt ausgebildet sein. Der Ankerschaft 17a ist derart angebracht, daß er auf dem Anker 17 steht. Der Ankerschaft 17a ist in gleitend verschiebbarer Weise in eine Ankerschaftführung 18 eingesetzt, die um einen Zylinderbereich des Gehäuses 11 herum vorgesehen ist.
Der Zylinderbereich ragt in die elektromagnetische Spule 6 hinein. Eine Feder 19 zum Öffnen des Ventils ist zwischen dem Anker 17 und einem Haltebereich vorgesehen, der an der Basis des Zylinderbereichs des Gehäuses 11 ausgebildet ist. Die Feder 19 zwingt den Ventilkopf 4a zum Verlassen des Ventilsitzes 12.
Wenn beide elektromagnetischen Spulen 5 und 6 deaktiviert sind, berührt der Anker 17 die Beilagscheibe 16 und stoppt in einer Position, in der die Kräfte der Federn 13 und 19 miteinander im Gleichgewicht stehen.
Eine nadelartige Targeteinrichtung 17c ist an der Spitze des Ankerschafts 17a ausgebildet. Die Bewegung der Targeteinrichtung 17c wird durch den Hubsensor 10 detektiert. Die Bewegung der Targeteinrichtung 17c in Axialrichtung, die von dem Hubsensor 10 detektiert wird, entspricht dem Betrag, um den das Ventil 4 angehoben wird (Hubbetrag). Der Hubsensor 10 gibt Spannungen linear zu dem Hubbetrag ab, wenn eine Ausgangsspannung in einer Position, in der das Ventil 4 vollständig geöffnet ist, auf Null gesetzt ist.
Das Elektromagnetventil 1 wird durch eine Geschwindigkeitssteuerung 30, die mit den elektromagnetischen Spulen 5 und 6 verbunden ist, sowie durch den Hubsensor 10 gesteuert. Die Geschwindigkeitssteuerung 30 (erstes Ausführungsbeispiel) ist in 3 dargestellt. Ein Mikrocomputer oder eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 31 berechnet die Öffnungs-/Schließzeiten für die Eintritts- und Austrittsventile für jeden Zylinder auf der Basis verschiedener Daten, wie zum Beispiel der Motordrehzahl, des Öffnungswinkels der Beschleunigungsvorrichtung, des Kurbelwinkelimpulses, der Kühlmitteltemperatur usw.
Die CPU 31 führt abwechselnd eine Aktivierung der elektromagnetischen Spulen 5 und 6 zu den Öffnungs-/Schließzeiten aus, und zwar über einen Treiber 36 zum Ansteuern der Spule 6 zum Schließen des Ventis bzw. einen weiteren Treiber 37 zum Ansteuern der Spule 5 zum Öffnen des Ventils, um auf diese Weise das Ventil 4 zu öffnen oder zu schließen.
Genauer gesagt, es, wird die elektromagnetische Spule 6 zum Schließen des Ventils deaktiviert, und anschließend wird die elektromagnetische Spule 5 zum Öffnen des Ventils aktiviert, um das Ventil 4 zur berechneten Zeit zu öffnen. Der Anker 17 wird von einer Position, in der die Kräfte der Feder 13 für das Ventilschließen und der Feder 19 für das Ventilöffnen miteinander im Gleichgewicht stehen, in Richtung auf die Seite der elektromagnetischen Spule 5 bewegt.
Die Bewegung des Ankers 17 erfolgt durch Anziehung, die an der elektromagnetischen Spule 5 erzeugt wird. Der Anker 17 wird dann durch die Spule 5 angezogen und in einer Position gestoppt, in der das Ventil 4 die maximale Hubposition erreicht hat (vollständige Öffnungsposition des Ventils), um den Vorgang zum Öffnen des Ventils abzuschließen.
Zum Schließen des Ventils 4 dagegen wird die elektromagnetische Spule 5 zum Öffnen des Ventils deaktiviert, und die elektromagnetische Spule 6 zum Schließen des Ventils wird dann zu dem berechneten Zeitpunkt aktiviert. Der Anker 17 geht aufgrund einer Kraft zum Zurückkehren in die Position, in der die Kräfte der Federn 13 und 19 miteinander im Gleichgewicht stehen, sowie aufgrund einer an der elektromagnetischen Spule 6 erzeugten Anziehungskraft zurück auf die Seite der elektromagnetischen Spule 6.
Der Anker 17 wird dann von der Spule 6 angezogen und in dieser Position gestoppt, so daß er die an der Spitze des Ventilschafts 4b zum Einstellen des Freiraums angebrachte Beilagscheibe 16 verläßt. Der Ventilkopf 4a wird dann durch die Feder 13 zum Ventilschließen gegen den Ventilsitz 12 gedrückt und sitzt auf diesem auf (vollständiges Ventilschließen).
Die Wellenform von Treibersignalen für das Elektromagnetventil 1 variiert in Abhängigkeit von der Zeit, d. h. dem Moment, in dem das Ventil 4 eine vorbestimmte Position (V₁), die von dem Hubsensor 10 detektiert wird, sowie einem weiteren Moment, nach dem eine vorbestimmte Zeitdauer ab dem Erreichen der Position (V₁) durch das Ventil 4 verstrichen ist. Die Wellenformen der Treibersignale variieren während der vier Perioden "A", "B", "C" und "D" für das Ventilschließen sowie während der weiteren vier Perioden "A'", "B'", "C'" und "D'" für das Ventilöffnen, wie dies in 4 für das vorliegende Ausführungsbeispiel dargestellt ist.
Genauer gesagt, es wird der Anker 17 während der Periode "A" oder "A" beschleunigt, während der ein Treibersignal für die elektromagnetische Spule 6 für das Ventilschließen oder die elektromagnetische Spule 5 für das Ventilöffnen "ein" bzw. aktiviert ist. Der Anker 17 wird dann wählend der nächsten Periode "B" oder "B'" verlangsamt, während der das Treibersignal für die elektromagnetische Spule 6 oder 5 vorübergehend aus bzw. deaktiviert ist, um einen Stoß beim Ventilaufsetzen abzuschwächen, der beim vollständigen Schließen des Ventils 1 hervorgerufen wird, oder einen Aufprallstoß des Ankers 17 an dem Joch 7 abzuschwächen, der beim vollständigen Öffnen des Ventils 1 hervorgerufen wird.
Das Treibersignal für die Spule 5 oder die Spule 6 wird wieder eingeschaltet, um die Geschwindigkeit des Ankers 17 während der Periode "C'" oder "C" einzustellen. Die Periode "C" für die Spule 6 erfolgt unmittelbar vor dem vollständigen Ventilschließen sowie nach Verstreichen einer vorbestimmten Zeitdauer TM ab dem Abheben des Ventils 4 in eine vorbestimmte Position, die einem Auslösepegel V3 entspricht.
Die Periode "C'" für die Spule 5 liegt unmittelbar vor dem vollständigen Ventilöffnen und nach einer weiteren vorbestimmten Zeitdauer TM', die seit dem Abheben des Ventils 4 in eine weitere vorbestimmte Position, die einem Auslösepegel V7 entspricht, verstrichen ist. Die Auslösepegel V3 und V7 werden später noch erläutert.
Während der nachfolgenden Periode "D'" oder "D" unmittelbar nach dem vollständigen Schließen oder Öffnen des Ventils 4 erfolgt ein Zerhacken durch Impulsbreitenmodulation (PWM), um einen durch die Spule 5 oder 6 fließenden Spulenstrom als speziellen Spulenhaltestrom zu steuern.
Die Geschwindigkeit des Ankers 17 hängt davon ab, wie viel dieser während der Periode "A" oder "A'" beschleunigt wird. Im allgemeinen wird die gesamte Treibersignal-Ein-/Aus-Zeitsteuerung für die Spule 5 oder 6 während der Perioden "A'" bis "D'" oder "A" bis "D" derart festgelegt, daß diese vorbestimmten Positionen entspricht, auf die das Ventil 4 angehoben wird. Je höher die Geschwindigkeit des Ankers 17 während der Periode "A" oder "A'", desto kürzer ist jedoch die Periode "B" oder "B'" zum Verzögern des Ankers 17.
Dies bedeutet, daß das Ventil 4 die Position für das vollständige Schließen oder Öffnen erreicht, ohne daß ausreichend Zeit für das Verlangsamen des Ankers vorhanden ist. Dies führt dazu, daß die Stöße, die beim vollständigen Schließen oder Öffnen des Ventils 1 erzeugt werden, wie dies für die Periode "B" oder "B'" erläutert worden ist, nicht abgeschwächt werden können.
Die Geschwindigkeitssteuerung 30 gemäß der vorliegenden Erfindung macht die Periode "B" oder "B'" relativ zu den anderen Perioden länger, wenn die Geschwindigkeit des Ankers 17 hoch ist, so daß genug Zeit für die Verlangsamung des Ankers zur Verfügung steht. Wenn dagegen die Geschwindigkeit des Ankers 17 niedrig ist, macht die Steuerung 30 die Periode "B" oder "B'" relativ zu den anderen Perioden kürzer, um eine unnötig längere Ankerverzögerungszeit zu vermeiden.
Auf diese Weise wird eine stabile Verzögerung bzw. Verlangsamung des Ankers 17 selbst bei variierender Geschwindigkeit des Ankers 17 erreicht, so daß sich die Stöße abschwächen lassen, die beim vollständigen Schließen oder Öffnen des Ventils 1 erzeugt werden, wie dies vorstehend erläutert worden ist.
Die Geschwindigkeitssteuerung 30 wird nun ausführlich beschrieben. Wie in 3 gezeigt ist, weist die Geschwindigkeitssteuerung 30 folgende Komponenten auf die CPU 31; einen Digital-Analog-(D/A-)Wandler (D/A) 32; eine Steuerung 33 für die elektromagnetische Spule 6 für das Ventilschließen; eine Steuerung 34 für die elektromagnetische Spule 5 für das Ventilöffnen; sowie eine Steuerung 35 für den Spulenhaltestrom.
Die CPU 31 berechnet die Öffnungs-/Schließzeiten für die Eintritts- und Austrittsventile für jeden Zylinder auf der Basis von verschiedenen Daten, wie zum Beispiel der Motordrehzahl, dem Öffnungswinkel der Beschleunigungsvorrichtung, dem Kurbelwinkelimpuls, der Kühlmitteltemperatur usw. Die CPU 31 gibt dann Auslösepegeldaten an den D/A-Wandler 32 ab, um die Perioden "A" bis "D" oder "A'" bis "D'" zu bestimmen, wie dies in 4 gezeigt ist.
Ferner gibt die CPU 31 Ventilhaltezeitdaten sowie ein Impulsbreitenmodulationssignal bzw. PWM-Signal an die Steuerung 35 für den Spulenhaltestrom ab. Die Ventilhaltezeitdaten werden dazu verwendet, eine Zeitdauer für das vollständige Öffnen oder Schließen des Ventils zu bestimmen, bei der es sich in 4 um die Periode "D'" oder "D" für die Spulenstromsteuerung handelt.
Das in 3 dargestellte Schaltbild dient zum Steuern von einem Elektromagnetventil 1. Bei Anwendung der vorliegenden Erfindung bei einem Motor ist jedoch eine Vielzahl von Schaltungen vorhanden, und die Anzahl der D/A-Wandler 32 sowie der Steuerungen 33, 34 und 35 entspricht der Anzahl von Eintritts- sowie Austrittsventilen des Motors, bei dem die Erfindung zur Anwendung kommt.
Der D/A-Wandler 32 ist mit Anschlüssen von insgesamt acht Kanälen CH1 bis CH8 versehen. Der D/A-Wandler 32 wandelt die von der CPU 31 zugeführten Auslösepegeldaten in Analogsignale um und gibt analoge Spannungen auf Kanälen ab, die von ebenfalls von der CPU 31 zugeführten D/A-Kanaldaten bezeichnet werden.
Die Kanäle CH1 bis CH4 werden jeweils zum Abgeben von analogen Spannungen (Auslösepegeln) V1 bis V4 an die Steuerung 33 für die elektromagnetische Spule 6 zum Ventilschließen verwendet. Die Kanäle CH5 bis CH8 werden jeweils zum Abgeben von analogen Spannungen V5 bis V8 (Auslösepegeln) an die Steuerung 34 für die elektromagnetische Spule 5 für das Ventilöffnen verwendet.
Genauer gesagt, es entsprechen die Kanäle CH1 und CH5 den Auslösepegeln V1 bzw. V5. Wie in 4 gezeigt ist, bestimmen die Pegel V1 und V5 den Zeitpunkt für das Einschalten der Treibersignale für die Spulen 6 bzw. 5 oder für das Ansteigen derselben zum Starten der Perioden "A" bzw. "A'". Die Kanäle CH2 und CH6 entsprechen den Auslösepegeln V2 bzw. V6. Die Pegel V2 und V6 bestimmen den Zeitpunkt für das Ausschalten dieser Treibersignale oder für das Abfallen derselben zum Beenden der Perioden "A" bzw. "A'".
Die Kanäle CH3 und CH7 entsprechen den Auslösepegeln V3 bzw. V7. Die Pegel V3 und V7 bestimmen den Zeitpunkt für das Einschalten dieser Treibersignale oder für das erneute Ansteigen derselben zum Beenden der Perioden "B" bzw. "B'" oder zum Starten der Perioden "C" bzw. "C'". Ferner entsprechen die Kanäle CH4 und CH8 den Auslösepegeln V4 bzw. V8. Die Pegel V4 und V8 bestimmen den Zeitpunkt zum Starten der Perioden "D" bzw. "D'".
Die Steuerung 33 für die elektromagnetische Spule 6 für das Ventilschließen ist mit Komparatoren 40, 41, 42 und 43, einem Zeitgeber 44, UND-Gliedern 45, 46 und 47 sowie ODER-Gliedern 48 und 49 versehen.
Eine Ausgangsspannung des Hubsensors 10 wird dem Komparator 40 an seinem nicht invertierenden Eingangsanschluß, dem Komparator 41 an seinem invertierenden Eingangsanschluß, dem Komparator 42 an seinem nicht invertierenden Eingangsanschluß und dem Komparator 43 an seinem invertierenden Eingangsanschluß zugeführt. Ferner werden diesen Komparatoren die analogen Spannungen (Auslösepegel) V1 bis V4 von dem D/A-Wandler 32 auf den jeweiligen Kanälen CH1 bis CH4 zugeführt.
Genauer gesagt, es wird die Spannung V1 dem Komparator 40 an dessen invertierendem Eingangsanschluß zugeführt, die Spannung V2 wird dem Komparator 41 an dessen nicht invertierendem Eingangsanschluß zugeführt, die Spannung V3 wird dem Komparator 42 an dessen invertierendem Eingangsanschluß zugeführt, und die Spannung V4 wird dem Komparator 43 an dessen nicht invertierendem Eingangsanschluß zugeführt.
Ausgangssignale S1 und S2 der Komparatoren 40 bzw. 41 werden dem UND-Glied 45 zugeführt. Ein Ausgangssignal S4 des Komparators 42 wird dem Zeitgeber 44 zugeführt. Ein Ausgangssignal S4' des Zeitgebers 44 und ein Ausgangssignal S5 des Komparators 43 werden dem UND-Glied 46 zugeführt. Ausgangssignale S3 und S6 der UND-Glieder 45 bzw. 46 werden dem ODER-Glied 48 zugeführt. Ein Ausgangssignal S7 des ODER-Glieds 48 und ein Ausgangssignal der Steuerung 35 für den Spulenhaltestrom werden dem UND-Glied 47 zugeführt.
Ein Ausgangssignal S10 des UND-Glieds 47 und ein Ausgangssignal S13 der Steuerung 35 werden dem ODER-Glied 49 zugeführt. Ein Ausgangssignal S14 des ODER-Glieds 49 wird dann dem Treiber 36 zugeführt und in eine Leistungsvorrichtung eingespeist, um die Spule 6 zum Schließen des Ventils anzusteuern.
Die Steuerung 34 für die elektromagnetische Spule 5 für das Öffnen des Ventils ist mit Komparatoren 50, 51, 52 und 53, einem Zeitgeber 54, UND-Gliedern 55, 56 und 57, ODER-Gliedern 58 und 59 sowie mit einem Inverter 60 versehen.
Die Ausgangsspannung des Hubsensors 10 wird ferner dem Komparator 50 an dessen invertierendem Eingangsanschluß, dem Komparator 51 an dessen nicht invertierendem Eingangsanschluß, dem Komparator 52 an dessen invertierendem Eingangsanschluß sowie dem Komparator 53 an dessen nicht invertierendem Eingangsanschluß zugeführt. Ferner werden diesen Komparatoren die analogen Spannungen (Auslösepegel) V5 bis V8 von dem D/A-Wandler 32 auf den jeweiligen Kanälen CH5 bis CH8 zugeführt.
Genauer gesagt, es wird die Spannung V5 dem Komparator 50 an dessen nicht invertierendem Eingangsanschluß zugeführt, die Spannung V6 wird dem Komparator 51 an dessen invertierendem Eingangsanschluß zugeführt, die Spannung V7 wird dem Komparator 52 an dessen nicht invertierendem Eingangsanschluß zugeführt, und die Spannung V8 wird dem Komparator 53 an dessen nicht invertierendem Eingangsanschluß zugeführt.
Ausgangssignale S15 und S16 der Komparatoren 50 bzw. 51 werden dem UND-Glied 55 zugeführt. Ein Ausgangssignal S18 des Komparators 52 wird dem Zeitgeber 54 zugeführt. Ein Ausgangssignal S8 des Komparators 53 wird dem Inverter 60 zugeführt. Ein Ausgangssignal S18' des Zeitgebers 54 und ein Ausgangssignal S19 des Inverters 60 werden dem UND-Glied 56 zugeführt. Ausgangssignale S17 und S20 der UND-Glieder 55 bzw. 56 werden dem ODER-Glied 58 zugeführt.
Ein Ausgangssignal S21 des ODER-Glieds 58 und ein Ausgangssignal S22 der Steuerung 35 für den Spulenhaltestrom werden dem UND-Glied 57 zugeführt. Ein Ausgangssignal S23 des UND-Glieds 57 und ein Ausgangssignal S25 der Steuerung 35 werden dem ODER-Glied 59 zugeführt. Ein Ausgangssignal S26 des ODER-Glieds 59 wird dann dem Treiber 37 zugeführt und in eine Leistungsvorrichtung eingespeist, um die Spule 5 zum Öffnen des Ventils anzusteuern.
Die Steuerung 35 für den Spulenhaltestrom ist mit einem D-Flipflop 61, Invertern 62 und 63, einem monostabilen Zweikanal-Impulsgenerator 64 sowie UND-Gliedern 65 und 66 versehen.
Der Ausgang des D-Flipflops 61 und dessen invertiertes Signal werden zum Umschalten der Logikausgänge zwischen einer Logikschaltung, die aus den UND-Gliedern 45 und 46 und dem ODER-Glied 48 gebildet ist, sowie einer weiteren Logikschaltung verwendet, die aus den UND-Gliedern 55 und 56 und aus dem ODER-Glied 58 gebildet ist.
Die Steuerung 35 empfängt das von der CPU 31 zugeführte PWM-Signal und gibt das Signal auf einer Seite der beiden Kanäle, die von einem Kanalausgangssignal des monostabilen Zweikanal-Impulsgenerators 64 bestimmt wird, für eine Zeitdauer ab, die durch die ebenfalls von der CPU 31 zugeführten Ventilhaltezeitdaten bezeichnet wird.
Genauer gesagt, es arbeitet das D-Flipflop 61 folgendermaßen: Wenn ein CLR-Anschluß-Spannungspegel hoch ist, wird ein Signal an dem D-Anschluß in dem Moment zu dem Q-Anschluß übertragen, in dem ein von dem CK-Anschluß zugeführtes Signal ansteigt. Andererseits wird ein Q-Anschluß-Spannungspegel niedrig, wenn der CLR-Anschluß-Spannungspegel niedrig ist. Der D-Anschluß wird stets auf einen Versorgungsspannungspegel Vcc nach oben gezogen. Das Ausgangssignal S8 des Komparator 53 der Steuerung 34 für die elektromagnetische Spule 5 für das Ventilöffnen wird dem CK-Anschluß zugeführt.
Das Ausgangssignal S5 des Komparators 43 der Steuerung 33 für die elektromagnetische Spule 6 für das Ventilschließen wird dem CLR-Anschluß zugeführt. Das Ausgangssignal S9 an dem Q-Anschluß wird dem UND-Glied 47 der Steuerung 33 zugeführt. Das Signal S9 wird durch den Inverter 62 weiter invertiert, und dessen Ausgangssignal S22 wird dem UND-Glied 57 der Steuerung 34 zugeführt.
Der monostabile Zweikanal-Impulsgenerator 64 gibt in dem Moment, in dem ein Kanalauslösesignal ansteigt, ein Signal mit hohem Pegel ab, wobei das Signal in kontinuierlicher Weise für die Zeitdauer, die von den von der CPU 31 zugeführten Impulshaltezeitdaten bezeichnet wird, auf einem durch das Kanalauslösesignal bezeichneten Kanal abgegeben wird.
Als Auslösesignal für den Kanal CH1 wird das Signal verwendet, in das das Ausgangssignal S5 des Komparators 43 der Steuerung 33 für die elektromagnetische Spule 6 für das Ventilschließen durch den Inverter 63 invertiert wird. Als Auslösesignal für den Kanal CH2 wird das Signal verwendet, in das das Ausgangssignal S8 des Komparators 53 der Steuerung 34 für die elektromagnetische Spule 5 für das Ventilöffnen invertiert wird.
Ein CH1-Ausgangssignal S11 des monostabilen Zweikanal-Impulsgenerators 64 und das PWM-Signal S12 von der CPU 31 werden einem UND-Glied 65 zugeführt. Ein Ausgangssignal S13 des UND-Glieds 65 wird dann dem ODER-Glied 49 der Steuerung 33 für die elektromagnetische Spule 6 für das Ventilschließen zugeführt. Andererseits werden ein CH2-Ausgangssignal S24 des monostabilen Impulsgenerators 64 und das PWM-Signal 12 einem UND-Glied 66 zugeführt. Ein Ausgangssignal S25 des UND-Glieds 66 wird dann dem ODER-Glied 59 der Steuerung 34 für die elektromagnetische Spule 5 für das Ventilöffnen zugeführt.
Als Nächstes ist in 5 das Schaltbild der Zeitgeber 44 und 54 der Steuerungen 33 bzw. 34 dargestellt. Bei jedem Zeitgeber handelt es sich um einen analogen Zeitgeber, der mit einem Integrator versehen ist, der aus einem Widerstand R und einem Kondensator C, einem Komparator 70 und einem UND-Glied 71 gebildet ist.
Es folgt eine Beschreibung für den Zeitgeber 44 der Steuerung 33 für die elektromagnetische Spule 6 für das Ventilschließen.
Dem Integrator wird das Ausgangssignal S4 des Komparators 42 zugeführt. Das Ausgangssignal des Integrators wird dem Komparator 70 an dessen nicht invertierendem Eingangsanschluß zugeführt und mit einer Referenzspannung verglichen, die einer vorgegebenen Zeitkonstante entspricht. Das Signal S4 und das Ausgangssignal des Komparators 70 werden dem UND-Glied 71 zugeführt, und das Signal S4 wird von diesem als Zeitgeber-Ausgangssignal S4' abgegeben.
Gleichermaßen wie der vorstehend beschriebene Zeitgeber 44 arbeitet auch der Zeitgeber 54 der Steuerung 34 für die elektromagnetische Spule 5 für das Ventilöffnen folgendermaßen:
Das Ausgangssignal S18 des Komparators 52 wird dem Integrator zugeführt. Das Ausgangssignal des Integrators wird dem Komparator 70 an dessen nicht invertierendem Eingangsanschluß zugeführt. Das Ausgangssignal wird mit einer Referenzspannung verglichen, die einer vorgegebenen Zeitkonstante entspricht. Das Signal S18 und das Ausgangssignal des Komparators 70 werden dem UND-Glied 71 zugeführt, und das Signal S18 wird von diesem als Zeitgeber-Ausgangssignal S18' abgegeben.
Das UND-Glied 71 ist vorgesehen, um zu verhindern, daß das Signal S4 oder S18 über den Integrator an die nachfolgende Stufe in dem Moment, in dem das Signal S4 oder S18 auf einen hohen Pegel wechselt, als gefährliches Signal abgegeben wird.
Die analogen Spannungen (Auslösepegel) V1 bis V4, die den Komparatoren 40 bis 43 jeweils von dem in 3 gezeigten D/A-Wandler 32 zugeführt werden, sind festgelegt als V1 < V3 < V2 < V4 entsprechend dem Ausgangspegel des Hubsensors 10, d. h. im Bereich von 0 bis zu dem maximalen Pegel, wobei dies einer Position entspricht, in der das Ventil 4 für vollständiges Ventilöffnen abgehoben ist, bzw. sich in einer vollständig geschlossenen Position befindet.
Die Ausgangssignale der Komparatoren 40 bis 43 werden in Abhängigkeit von Schwankungen in dem Ausgangssignal des Hubsensors 10 aufgrund einer Bewegung des Ventils 4 in Schließrichtung invertiert. Wie bereits erwähnt, werden dem UND-Glied 47 das logische Ausgangssignal (S7) der aus den UND-Gliedern 45 und 46 und dem ODER-Glied 48 gebildeten Logikschaltung sowie das Signal S9 (Ausgangssignal des D-Flipflops an dem Q-Anschluß) von der Steuerung 35 für den Spulenhaltestrom zugeführt. Das Ausgangssignal des UND-Glieds 47 wird dann dem ODER-Glied 49 zugeführt.
Die analogen Spannungen (Auslösepegel) V5 bis V8, die den Komparatoren 50 bis 53 jeweils von dem D/A-Wandler 32 zugeführt werden, sind festgelegt als VS > V7 > V6 > V8 entsprechend dem Ausgangspegel des Hubsensors 10, d. h. im Bereich von dem maximalen Pegel bis Null, wobei dies einer für ein vollständiges Ventilschließen abgehobenen Position des Ventils 4 bis zu einem vollständigen Ventilöffnen entspricht.
Die Ausgangssignale der Komparatoren 50 bis 53 werden in Abhängigkeit von Schwankungen in dem Ausgangssignal des Hubsensors 10 aufgrund einer Bewegung des Ventils 4 in Öffnungsrichtung invertiert. Wie bereits erwähnt wurde, werden dem UND-Glied 57 das logische Ausgangssignal (S21) der aus den UND-Gliedern 55 und 56 und dem ODER-Glied 58 gebildeten Logikschaltung sowie das Signal S22 (das invertierte Signal aus dem Signal S9 des Ausgangs des D-Flipflops an dem Q-Anschluß) von der Steuerung 35 für den Spulenhaltestrom zugeführt. Das Ausgangssignal des UND-Glieds 57 wird dann dem ODER-Glied 59 zugeführt.
Das Ausgangssignal (S9) des D-Flipflops 61 an dem Q-Anschluß variiert in Abhängigkeit von dein Signal S5, das dem CLR-Anschluß von dem Komparator 43 der Steuerung 33 für die elektromagnetische Spule 6 für das Ventilschließen zugeführt wird, sowie auch von dem Signal S8, das dem CK-Anschluß von dem Komparator 53 der Steuerung 34 für die elektromagnetische Spule 5 für das Ventilöffnen zugeführt wird.
Wie in 6 gezeigt, ist das Ausgangssignal S5 des Komparators 43 während einer Periode niedrig, in der das dem Komparator 43 zugeführte Ausgangssignal des Hubsensors 10 größer ist als der diesem ebenfalls zugeführte Auslösepegel V4. Dieses Vergleichsergebnis stellt sich nur dann ein, wenn das Ventil 4 der vollständig geschlossenen Ventilposition nahe kommt oder diese erreicht.
Andererseits ist das Ausgangssignal S8 des Komparators 53 während einer Periode hoch, in der das dem Komparator 53 zugeführte Ausgangssignal des Hubsensors 10 geringer ist als der diesem ebenfalls zugeführte Auslösepegel V8. Dieses Vergleichsergebnis stellt sich nur dann ein, wenn das Ventil 4 der vollständig geöffneten Ventilposition nahe kommt oder diese erreicht.
Dies führt dazu, daß das Ausgangssignal S9 des D-Flipflops 61 an dem Q-Anschluß während der Perioden von dem Moment unmittelbar vor dem vollständigen Ventilschließen, durch die gesamte vollständig geschlossene Periode des Ventils sowie die allmähliche Ventilöffnungsperiode bis zu dem Moment unmittelbar vor dem vollständigen Ventilöffnen niedrig ist.
Während des Ventilschließvorgangs, während dessen das Signal S9 hoch ist, kann somit das logische Ausgangssignal (S7) der aus den UND-Gliedern 45 und 46 und dem ODER-Glied 48 gebildeten Logikschaltung von dem UND-Glied 47 als Signal S10 abgegeben werden; andererseits ist eine Abgabe des logischen Ausgangssignals (S21) der aus den UND-Gliedern 55 und 56 und dem ODER-Glied 58 gebildeten Logikschaltung von dem UND-Glied 57 mit Ausnahme während der vollständig geöffneten Periode des Ventils unterbunden.
Andererseits wird während des Ventilöffnungsvorgangs, während dessen das Signal S9 niedrig ist, eine Abgabe des logischen Ausgangssignals (S7) der aus den UND-Gliedern 45 und 46 und dem ODER-Glied 48 gebildeten Logikschaltung von dem UND-Glied 47 unterbunden; andererseits kann das logische Ausgangssignal (S21) der aus den UND-Gliedern 55 und 56 und dem ODER- Glied 58 gebildeten Logikschaltung von dem UND-Glied 57 als Signal S23 mit Ausnahme während der vollständig geschlossenen Periode des Ventils abgegeben werden.
Die Arbeitsweisen während der vollständig geöffneten Periode des Ventils, in der das Signal S9 hoch ist, und auch während der vollständig geschlossenen Periode des Ventils, in der das Signal S9 niedrig ist, werden später noch erläutert.
Als Nächstes erfolgt eine Beschreibung in erster Linie für die Steuerung 33 für die elektromagnetische Spule 6 für das Ventilschließen. Der Grund hierfür besteht darin, daß die Steuerung 33 und die Steuerung 34 für die elektromagnetische Spule 5 für das Ventilöffnen nahezu in der gleichen Weise arbeiten.
Es sei angenommen, daß das Elektromagnetventil 1 vollständig geöffnet ist und die durch die Ventilhaltezeitdaten von der CPU 31 bezeichnete Zeitdauer verstrichen ist, um die Periode zum Steuern des Spulenhaltestroms mittels des PWM-Signals zu beenden.
Die elektromagnetische Spule 5 für das Ventilöffnen wird dann deaktiviert, um das Ventil 4 aus der vollständig geöffneten Ventilposition in Ventilschließpositionen zu bewegen. Im Anfangszustand dieser Ventilbewegung, in der das Ausgangssignal des Hubsensors 10 geringer ist als der Auslösepegel V1, sind die Ausgangssignale S1 (Komparator 40), S2 (Komparator 41), S4 (Komparator 42) und S5 (Komparator 43) auf einem niedrigen, hohen, niedrigen bzw. hohen Pegel.
Somit sind das Ausgangssignal S3 des UND-Glieds 45, dem die Signale S1 und S2 zugeführt werden, und auch das Ausgangssignal S6 des UND-Glieds 46, dem die Signale S4' (von dem Zeitgeber 44) und S5 zugeführt werden, beide auf einem niedrigen Pegel. Das Ausgangssignal S7 des ODER-Glieds 48, dem die Signale S3 und S6 zugeführt werden, weist einen niedrigen Pegel auf. Das Ausgangssignal S10 des UND-Glieds 47, dem das Signal S7 zugeführt wird, weist ebenfalls einen niedrigen Pegel auf.
Das Signal S10 auf dem niedrigen Pegel und das Ausgangssignal S13 des UND-Glieds 65 der Steuerung 35 für den Spulenhaltestrom werden durch das ODER-Glied 49 einer ODER-Verknüpfung unterzogen, um dadurch das Signal S14 an den Treiber 36 zum Ansteuern der Spule 6 für den Ventilschließvorgang abzugeben. Das Signal S13 ist das Ausgangssignal des UND-Glieds 65, dem das CH1-Ausgangssignal S11 des monostabilen Impulsgenerators 64 und das PWM-Signal von der CPU 31 zugeführt werden.
Das Signal S13 befindet sich auf einem niedrigen Pegel bis unmittelbar vor dem vollständigen Ventilschließen, da das CH1-Ausgangssignal S11 zu einem hohen Pegel wird, wenn das Ausgangssignal des Hubsensors 10 den Auslösepegel V4 unmittelbar vor dem vollständigen Ventilschließen übersteigt, und bleibt für die Zeitdauer, die von den Ventilhaltezeitdaten von der CPU 31 bezeichnet sind, auf dem hohen Pegel.
Das Signal S14, das von dem ODER-Glied 49 dem Treiber 46 für die elektromagnetische Spule 6 für das Ventilschließen zugeführt wird, befindet sich auf einem niedrigen Pegel, wenn das Ausgangssignal des Hubsensors 10 geringer ist als der Auslösepegel V1 im Anfangszustand des Ventilschließvorgangs. Die Spule 6 wird somit nicht aktiviert, d. h. beide Spulen 5 und 6 sind deaktiviert, und das Ventil 4 wird aus der Position für das vollständige Ventilöffnen in eine andere Position (in Richtung Ventilschließen) bewegt, in der die Kräfte der Spulen 13 und 19 für das vollständige Ventilschließen bzw. das vollständige Ventilöffnen miteinander im Gleichgewicht stehen.
Diese Bewegung des Ventils 14 in Richtung Ventilschleßen macht das Ausgangssignal des Hubsensors 10 größer als den Auslösepegel V1, die beide dem Komparator 40 zugeführt werden. Das Ausgangssignal S1 des Komparators 40 wechselt somit von einem niedrigen Pegel auf den hohen Pegel. Zu diesem Zeitpunkt ist das Ausgangssignal des Hubsensors 10 niedriger als der Auslösepegel V2, die beide dem Komparator 41 zugeführt werden.
Das Ausgangssignal S2 des Komparators 41 befindet sich auf dem hohen Pegel. Das Ausgangssignal S3 des UND-Glieds 45, dem die Signale S1 und S2 auf dem hohen Pegel zugeführt werden, befindet sich ebenfalls auf einem hohen Pegel. Ein Signal S7 mit hohem Pegel wird dann von dem ODER-Glied 48 abgegeben und dem UND-Glied 47 zugeführt. Ferner wird dem UND-Glied 47 das Signal S9 von dem D-Flipflop 61 an dem Q-Anschluß zugeführt.
Wie bereits beschrieben, bleibt das Signal S9 auf dem hohen Pegel unmittelbar vor dem vollständigen Ventilschließen, wenn das Ausgangssignal des Hubsensors 10 den Auslösepegel V4 von dem Komparator 43 übersteigt. Das Ausgangssignal S10 des UND-Glieds 47 auf einem hohen Pegel wird dem ODER-Glied 49 zugeführt, das dann ein Signal S14 mit hohem Pegel an den Treiber 36 für die elektromagnetische Spule 6 für das Ventilschließen abgibt.
Die Spule 6 für das Ventilschließen wird dann aktiviert (Periode "A" in 4). Der Anker 17 wird beschleunigt und in Richtung Ventilschließen durch Anziehung von der Spule 6 bewegt. Diese Bewegung des Ankers 17 in Richtung Ventilschließen macht das Ausgangssignal des Hubsensors 10 größer als den Auslösepegel V3, die beide dem Komparator 42 zugeführt werden.
Das Ausgangssignal S4 des Komparators 42 geht von dem niedrigen Pegel zu einem hohen Pegel, um den Zeitgeber 44 zu aktivieren. Der Kondensator C des Zeitgebers 44 wird über den Widerstand R mit dem Signal S4 mit hohem Pegel beaufschlagt, wie dies in 5 gezeigt ist. Der Zeitgeber 44 startet als analoger Zeitgeber.
Das Ausgangssignal des Komparators 17 bleibt auf einem niedrigen Pegel, bis die diesem an dem nicht invertierenden Eingangsanschluß zugeführte Spannung die Referenzspannung übersteigt, die diesem an dem invertierenden Eingangsanschluß zugeführt wird. Das Ausgangssignal S4' des UND-Glieds 71 oder das dem ODER-Glied 48 über das UND-Glied 46 als Signal S6 zugeführte Zeitgeber-Ausgangssignal bleibt auf dem niedrigen Pegel.
Das Ausgangssignal der Steuerung 33 für die elektromagnetische Spule 6 für das Ventilschließen bleibt weiterhin auf dem hohen Pegel in dem Moment, in dem das Ausgangssignal des Hubsensors 10 den Auslösepegel V3 übersteigt und der Zeitgeber 44 startet. Der Anker 17 wird weiter in Richtung Ventilschließen bewegt. Das Ausgangssignal S2 des Komparators 41 wird dann zu einem niedrigen Pegel, wenn das Ausgangssignal des Hubsensors 10 den Auslösepegel V2 übersteigt.
Das Signal S2 mit niedrigem Pegel erzwingt ein Wechseln des Ausgangssignals S3 des UND-Glieds 45 auf einen niedrigen Pegel. Das Signal S4' mit niedrigem Pegel erzwingt ebenfalls ein Wechseln des Ausgangssignals S6 des UND-Glieds 46 in einen niedrigen Pegel. Das ODER-Glied 48 gibt somit ein Signal S7 mit niedrigem Pegel an das UND-Glied 47 ab.
Das Signal S7 mit niedrigem Pegel wird dem ODER-Glied 49 zusammen mit dem Signal S13 mit niedrigem Pegel von dem UND-Glied 65 der Steuerung 35 für den Spulenhaltestrom zugeführt. Das Ausgangssignal S14 des ODER-Glieds 49 wird in einen niedrigen Pegel umgewandelt, um die elektromagnetische Spule 6 für das Ventilschließen zu deaktivieren. Der Anker 17 wird somit während der Periode "B" verlangsamt, wie dies in 4 gezeigt ist.
Die Spule 6, die für die Anker-Verzögerung deaktiviert ist, wird wieder aktiviert, wenn der Zeitgeber 44 stoppt. Nach dem Starten des Zeitgebers 44 wird der Kondensator C der 5 allmählich ausreichend aufgeladen, damit die Spannung an dem nicht invertierenden Eingangsanschluß des Komparators 70 die Referenzspannung übersteigt, die der vorgegebenen Zeitkonstante entspricht. Wenn eine für den Zeitgeber 44 vorgegebene Zeitdauer TM (4) verstrichen ist, gelangt das Ausgangssignal des Komparators 70 auf einen hohen Pegel, um dadurch das Ausgangssignal S4' des UND-Glieds 71 auf einen hohen Pegel zu bringen.
Die Zeitkonstante für den Zeitgeber 44 wird in Erwartung von Ventilgeschwindigkeitsschwankungen derart gesetzt, daß der Zeitgeber 44 in einer Position stoppt, in die das Ventil 4 angehoben ist, unmittelbar bevor es in die Position angehoben wird, in der das Ventil 1 vollständig geschlossen ist (oder für den Zeitgeber 54 vollständig geöffnet ist), selbst wenn das Ventil 4 mit maximaler Geschwindigkeit angehoben wird.
Das Zeitgeber-Ausgangssignal S4' mit hohem Pegel erzwingt ein Umwechseln des Ausgangssignals S6 des UND-Glieds 46 auf einen hohen Pegel. Das Signal S6 mit hohem Pegel wird dem ODER-Glied 48 zugeführt. Das Ausgangssignal S7 wechselt auf einen hohen Pegel, selbst wenn das andere Eingangssignal S3 zu dem ODER-Glied 48 auf dem niedrigen Pegel ist.
Das Signal S7 mit hohem Pegel wird von dem ODER-Glied 48 abgegeben und über das UND-Glied 47 dem ODER-Glied 49 zugeführt. Das Signal S14 mit hohem Pegel wird wiederum von dem ODER-Glied 49 an den Treiber 36 für die elektromagnetische Spule 6 für das Ventilschließen abgegeben, um die Geschwindigkeit des Ankers 17 einzustellen (Periode "C" in 4).
Wie in 7 gezeigt, wird bei einer hohen Ventilgeschwindigkeit, wie sie durch eine Kurve "a" dargestellt ist, die elektromagnetische Spule 6 für das Ventilschließen früher deaktiviert als für eine niedrige Ventilgeschwindigkeit, wie diese durch eine Kurve "b" dargestellt ist. In einer Position, in der das Ventil 4 angehoben ist und entsprechend dem Auslösepegel V3 ist eine Differenz in der Ventilgeschwindigkeit bei den Kurven "a" und "b" immer noch gering, so daß eine Differenz in dem Zeitpunkt zum erneuten Aktivieren der Spule 6 nach dem Stoppen des Zeitgebers 44 an den Kurven ebenfalls gering ist.
Die Zeitdauer für die Deaktivierung der Spule 6 für die Verlangsamung des Ankers 17 ist für hohe Geschwindigkeit relativ lang, während sie für niedrige Ventilgeschwindigkeiten kurz ist. Das Gleiche gilt für den Zeitpunkt zum vorübergehenden Deaktivieren der elektromagnetischen Spule 5 für das Ventilöffnen.
Somit wird eine stabile Verzögerungszeit für den Anker 17 selbst bei einer variierenden Geschwindigkeit des Ankers erzielt. Ferner kann eine Belastung der CPU 31 durch einen Betrieb mit hoher Geschwindigkeit mit dem analogen Zeitgeber 44 vermindert werden und auch ein Stoß beim Aufsetzen des Ventils vermindert werden, wie dieser hervorgerufen wird, wenn das Ventil 1 vollständig geschlossen wird, oder der erzeugt wird, wenn der Anker 17 beim vollständigen Öffnen des Ventils 1 auf das Joch 7 auftrifft.
Wenn der Ventilkopf 4a wiederum durch die Feder 13 für das Ventilschließen gegen den Ventilsitz 12 gedrückt wird und dort sitzt oder dieser Position nahe kommt, übersteigt das Ausgangssignal des Hubsensors 10 den Auslösepegel V4. Das Ausgangssignal S5 des Komparators 43 wird dann von einem hohen Pegel auf einen niedrigen Pegel gesetzt, um dadurch das Ausgangssignal S6 des UND-Glieds 46 auf einen niedrigen Pegel zu bringen.
Das Ausgangssignal S7 des ODER-Glieds 48 wird ebenfalls in einen niedrigen Pegel umgewandelt, um das Ausgangssignal S10 des UND-Glieds 47 zum Wechseln auf den niedrigen Pegel zu veranlassen. Das Signal S10 mit niedrigem Pegel wird dann dem ODER-Glied 49 zugeführt.
Das Signal S5 mit niedrigem Pegel wird ebenfalls dem D-Flipflop 61 an dem CLR-Anschluß (des Treibers 35 für den Spulenhaltestrom) zugeführt und wird weiter dem monostabilen Impulsgenerator 64 über den Inverter 63 als CH1-Auslösesignal mit hohem Pegel zugeführt.
Das Ausgangssignal S9 an dem Q-Anschluß des D-Flipflops 61 wird auf den niedrigen Pegel umgesetzt. Das Signal S9 mit niedrigem Pegel wird dem UND-Glied 47 der Steuerung 33 für die elektromagnetische Spule 6 für das Ventilschließen zugeführt, um zu unterbinden, daß das logische Ausgangssignal (S7) der aus den UND-Gliedern 45 und 46 und dem ODER-Glied 48 der Steuerung 33 gebildeten Logikschaltung von dem UND-Glied 47 als Signal S10 abgegeben wird.
Andererseits wird das Signal S9 mit niedrigem Pegel von dem Inverter 62 invertiert, und anschliessend wird das Signal S9 mit hohem Pegel, d. h. das Signal S22 mit hohem Pegel, dem UND-Glied 57 der Steuerung 34 für die elektromagnetische Spule 5 für das Ventilöffnen zugeführt. Das Signal S22 mit hohem Pegel ermöglicht es, daß das logische Ausgangssignal (S21) der aus den UND-Gliedern 55 und 56 und dem ODER-Glied 58 der Steuerung 34 gebildeten Logikschaltung von dem UND-Glied 57 als Signal S23 für den nächsten Ventilöffnungsvorgang abgegeben wird.
Der monostabile Impulsgenerator 64 gibt einen monostabilen Impuls mit einer Breite, die den von der CPU 31 zugeführten Ventil Haltedaten entspricht, in dem Moment ab, in dem das CH1-Auslösesignal ansteigt. Der abgegebene monostabile Impuls wird dem UND-Glied 65 als CH1-Ausgangssignal zugeführt. Das CH1-Ausgangssignal ermöglicht ein Zuführen des PWM-Signals von der CPU 31 über das UND-Glied 65 zu dem ODER-Glied 69 der Steuerung 33 für die elektromagnetische Spule 6 für das Ventilschließen.
Das PWM-Signal allein wird dann von dem ODER-Glied 49 der Steuerung 36 für die elektromagnetische Spule 6 für das Ventilschließen zugeführt, um weiterhin einen Spulenstrom durch die Spule 6 als spezifischen Haltestrom fließen zu lassen (Periode "D" in 4).
Während die Steuerung 33 für die elektromagnetische Spule 6 für das Ventilschließen in der vorstehend beschriebenen Weise arbeitet, arbeitet die Steuerung 34 für die elektromagnetische Spule 5 für das Ventilöffnen folgendermaßen:
Während der Periode, in der das Ausgangssignal des Hubsensors 10 größer ist als der Auslösepegel V5, befinden sich die Ausgangssignale S15, S18 und S8 der Komparatoren 50, 52 bzw. 53 alle auf einem niedrigen Pegel, während das Ausgangssignal S16 des Komparators 51 auf einem hohen Pegel ist. Das Ausgangssignal S8 mit hohem Pegel des Komparators 53 wird durch den Inverter 60 invertiert, und ein Signal S19 mit niedrigem Pegel wird dem UND-Glied 56 zugeführt.
Das logische Ausgangssignal (S21) der aus den UND-Gliedern 55 und 56 und dem ODER-Glied 58 gebildeten Logikschaltung befindet sich auf einem niedrigen Pegel. Dieser logische Zustand ist der gleiche wie der für die Steuerung 33 für die elektromagnetische Spule 6 für das Ventilschließen im Anfangszustand des Ventilschließvorgangs.
Das UND-Glied 57, dem das Signal S21 mit niedrigem Pegel von dem ODER-Glied 58 zugeführt wird, gibt somit ein Signal S23 mit niedrigem Pegel ab. Da das CH2-Ausgangssignal von dem monostabilen Impulsgenerator 64 auf einem niedrigen Pegel ist, gibt das UND-Glied 66 ein Signal S25 mit niedrigem Pegel ab. Das ODER-Glied 59, dem die Signale S23 und S25 mit niedrigem Pegel zugeführt werden, gibt ein Signal S26 mit niedrigem Pegel ab. Die elektromagnetische Spule 5 für das Ventilöffnen bleibt somit durch den Treiber 37 deaktiviert.
Wenn eine Zeitdauer verstrichen ist, die durch die von der CPU 31 abgegebenen Ventilhaltezeitdaten bestimmt ist, wird das CH1-Ausgangssignal von dem monostabilen Impulsgenerator 64 in einen niedrigen Pegel geändert. Das CH1-Ausgangssignal mit niedrigem Pegel veranlaßt das Ausgangssignal S13 des UND-Glieds 65 zu einem Wechseln in einen niedrigen Pegel. Das Ausgangssignal S14 des ODER-Glieds 49 der Steuerung 33 für die elektromagnetische Spule 6 für das Ventilschließen wird dann in den niedrigen Pegel umgesetzt. Die Spulenstromsteuerung für die Spule 6 in der vollständig geschlossenen Ventilposition endet somit und schaltet um auf den Ventilöffnungsvorgang.
Der Öffnungsvorgang beginnt, wenn das Ventil 4 von der vollständig geschlossenen Ventilposition in Ventilöffnungsrichtung bewegt wird, in der die Kräfte der Federn 13 und 19 für das Ventilschließen bzw. das Ventilöffnen miteinander im Gleichgewicht stehen.
Das logische Ausgangssignal (S21) der aus den UND-Gliedern 55 und 56 und dem ODER-Glied 58 gebildeten Logikschaltung variiert in Abhängigkeit von den Vergleichsergebnissen zwischen dem Ausgangssignal des Hubsensors 10 und den Auslösepegeln V5, V7, V6 und V8 (V5 > V7 > V6 > V8). Das ODER-Glied 58 erzeugt Treiberimpulse mit den gleichen Wellenformen (4) wie denen für den bereits beschriebenen Ventilschließvorgang.
Als Nächstes wird eine Geschwindigkeitssteuerung 30A als zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnalme auf 8 beschrieben. Elemente in diesem Ausführungsbeispiel, die mit Elementen des ersten Ausführungsbeispiels identisch sind oder analog zu diesem sind, sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden nicht ausführlich erläutert.
Die in 3 gezeigte Geschwindigkeitssteuerung 30 ist mit analogen Zeitgebern 44 und 54 ausgestattet. Dagegen ist die in 8 gezeigte Geschwindigkeitssteuerung 30A mit einem digitalen Zeitgeber 31a ausgestattet, der unter Verwendung interner Taktsignale in eine CPU 31A integriert ist.
Wie in 8 gezeigt ist, werden dem digitalen Zeitgeber 31a als Auslösesignale das Ausgangssignal S4 des in einer Steuerung 33A für die elektromagnetische Spule 6 für das Ventilschließen vorgesehenen Komparators 42 sowie das Ausgangssignal S18 des in einer Steuerung 34A für die elektromagnetische Spule 5 für das Ventilöffnen vorgesehenen Komparators 52 zugeführt. Der digitale Zeitgeber 31a gibt dann ein Zeitgeber-Ausgangssignal S4' an das UND-Glied 46 der Steuerung 33A ab und ein weiteres Zeitgeber-Ausgangssignal S18' an das UND-Glied 56 der Steuerung 34A ab.
Die Geschwindigkeitssteuerung 30A arbeitet in der gleichen Weise wie die bereits beschriebene Geschwindigkeitssteuerung 30.
Eine Geschwindigkeitssteuerung 30B als drittes bevorzugtes Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 9 bis 11 beschrieben. Elemente in diesem Ausführungsbeispiel, die mit Elementen des ersten Ausführungsbeispiels identisch sind oder diesen entsprechen, sind wiederum mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden nicht ausführlich erläutert.
Der Unterschied zwischen dem ersten und dem dritten Ausführungsbeispiel besteht in den Auslösezeiten für die Zeitgeber. Genauer gesagt, es ist die in 3 dargestellte Geschwindigkeitssteuerung 30 mit den Komparatoren 42 und 52 zum Abgeben von Signalen an die Zeitgeber 44 bzw. 54 versehen. Die Geschwindigkeitssteuerung 30B dagegen ist nicht mit solchen Komparatoren ausgestattet. Statt dessen geben die Komparatoren 40 und 50 die Ausgangssignale S1 und S15 an Zeitgeber 44b bzw. 54b ab.
Die Arbeitsweise der Geschwindigkeitssteuerung 30B wird nun lediglich für einen Treiber 33B für die elektromagnetische Spule 6 für das Ventilschließen beschrieben. Die Arbeitsweise für einen Treiber 34B für die elektromagnetische Spule 5 für das Ventilöffnen wird nicht beschrieben, da es sich im Grunde um die gleiche handelt (mit Ausnahme des Unterschieds hinsichtlich des Auslösezeitpunkts für die Zeitgeber), wie die für den in 3 dargestellten und bereits beschriebenen Treiber 34.
Wie in den 9 und 10 gezeigt ist, wird dann, wenn das Ausgangssignal des Hubsensors 10 den Auslösepegel V1 im Anfangsstadium des Ventilschließvorgangs übersteigt, das Ausgangssignal S1 des Komparators 40 von einem niedrigen Pegel in einen hohen Pegel umgesetzt. Die elektromagnetische Spule 6 für das Ventilschließen wird dann zuerst in der gleichen Weise aktiviert, wie dies für das erste Ausführungsbeispiel beschrieben worden ist. Gleichzeitig wird das Signal S1 mit hohem Pegel dem Zeitgeber 44b zugeführt, der dann mit dem Zählen beginnt.
Wenn dann das Ausgangssignal des Hubsensors 10 den Auslösepegel V2 übersteigt, wird als nächstes das Ausgangssignal S2 des Komparators 41 von einem hohen Pegel in einen niedrigen Pegel umgesetzt. Die elektromagnetische Spule 6 für das Ventilschließen wird dann ebenfalls in der gleichen Weise, wie dies für das erste Ausführungsbeispiel beschrieben worden ist, deaktiviert. Die Spule 6 wird wieder aktiviert, wenn der Zeitgeber 44b stoppt, so daß ein Zeitgeber-Ausgangssignal einen hohen Pegel erhält.
Wie in 10 gezeigt ist, wird wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel die elektromagnetische Spule 6 für das Ventilschließen zuerst in einer Position aktiviert, auf die das Ventil 4 angehoben ist und die dem Auslösepegel V1 entspricht, sowie in einer anderen Position deaktiviert, auf die das Ventil 4 angehoben ist und die dem Auslösepegel V2 entspricht.
Der Zeitgeber-Startzeitpunkt für den Zeitgeber 44 des ersten Ausführungsbeispiels entspricht dein Auslösepegel V3 zwischen V1 und V2. Andererseits entspricht der Zeitgeber-Startzeitpunkt für den Zeitgeber 44b des dritten Ausführungsbeispiels dem Auslösepegel V1, an dem die elektromagnetische Spule 6 für das Ventilschließen erstmals aktiviert wird.
Der Zeitpunkt für die erneute Aktivierung der Spule 6 ist unabhängig von einer Geschwindigkeit des Ventils 4 nach Aktivierung der Spule 6 nahezu konstant. Dieser Zeitpunkt wird nur durch eine Geschwindigkeit beeinflußt, bei der das Ventil 4 aus einer vollständig geöffneten Position in der Richtung bewegt wird, in der die Kräfte der Federn 13 und 19 für das Ventilschließen bzw. Ventilöffnen miteinander im Gleichgewicht stehen, während die elektromagnetischen Spulen 5 und 6 für das Ventilöffnen bzw. Ventilschließen deaktiviert sind.
Wenn das Ventil 4 eine Position unmittelbar vor der vollständigen Ventilschließposition erreicht und das Ausgangssignal des Hubsensors 10 den Auslösepegel V4 übersteigt, ändert sich das Ausgangssignal S5 des Komparators 43 von einem hohen Pegel in einen niedrigen Pegel. Das Signal S5 mit niedrigem Pegel wird durch den Inverter 63 invertiert und dem monostabilen Impulsgenerator 64 als CH1-Auslösesignal zugeführt.
Der Impulsgenerator 64 erzeugt ein CH1-Ausgangssignal mit hohem Pegel, und dies veranlaßt ein Zuführen des PWM-Signals von der CPU 31 zu dem Treiber 36 für die elektromagnetische Spule 6 für das Ventilschließen, um einen durch die Spule 6 fließenden Spulenstrom als speziellen Haltestrom zu steuern.
Die Zeitdauern für das Deaktivieren der elektromagnetischen Spulen 5 und 6 für das Ventilöffnen bzw. Ventilschließen sind für eine hohe Ventilgeschwindigkeit relativ lang, während sie für eine niedrige Ventilgeschwindigkeit relativ kurz sind, wie dies auch bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Fall ist.
Eine stabile Ventilverzögerungszeit läßt sich somit selbst dann erzielen, wenn eine Geschwindigkeit des Ankers 17 variiert, um auf diese Weise einen Stoß beim Ventilaufsetzen abzuschwächen, wie dieser beim vollständigen Schließen des Ventils 1 hervorgerufen wird oder der erzeugt wird, wenn der Anker 17 beim vollständigen Öffnen des Ventils 1 auf das Joch 7 aufschlägt.
Ferner sind bei dem dritten Ausführungsbeispiel keinerlei Komparatoren, wie die in 3 gezeigten Komparatoren 42 und 52, für die Zeitgeber-Auslösung erforderlich, so daß sich eine einfache Schaltungskonfiguration bei verminderten Kosten erzielen läßt. Ferner startet der Zeitgeber 44b oder 54b des vorliegenden Ausführungsbeispiels dann, wenn die elektromagnetische Spule 6 oder 5 für das Ventilöffnen bzw. Ventilschließen aktiviert wird.
Dieser Zeitgeber-Startvorgang sorgt für einen nahezu konstanten Zeitpunkt zum erneuten Aktivieren der Spule 5 oder 6 unabhängig von der Ventilgeschwindigkeit nach dem Starten des Zeitgebers 44b oder 54b, so daß sich eine exakte Zeitkonstanten-Einstellung für die Zeitgeber erzielen läßt und dadurch wiederum ein exakter Spulendeaktivierungszeitpunkt für eine bessere Steuerbarkeit erzielt werden kann.
Eine Geschwindigkeitssteuerung 30C als viertes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 12 beschrieben. Elemente bei diesem Ausführungsbeispiel, die mit denen des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels identisch sind oder diesen entsprechen, sind ebenfalls mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden nicht ausführlich erläutert.
Eine Geschwindigkeitssteuerung 30C, wie sie in 12 gezeigt ist, ist mit dem digitalen Zeitgeber 31a ausgestattet, der wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel unter Verwendung interner Taktsignale in die CPU 31A integriert ist.
Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich jedoch von dem zweiten Ausführungsbeispiel darin, daß dem digitalen Zeitgeber 31a als Auslösesignale das Ausgangssignal S1 des Komparators 40, der in einer Steuerung 33C für die elektromagnetische Spule 6 für das Ventilschließen vorgesehen ist, sowie das Ausgangssignal S15 des Komparators 50, der in einer Steuerung 34C für die elektromagnetische Spule 5 für das Ventilöffnen vorgesehen ist, zugeführt werden. Der digitale Zeitgeber 31a gibt dann ein Zeitgeber-Ausgangssignal S4' an das UND-Glied 46 der Steuerung 33C sowie ein weiteres Zeitgeber-Ausgangssignal S18' an das UND-Glied 56 der Steuerung 34C ab.
Die Geschwindigkeitssteuerung 30C arbeitet im Großen und Ganzen in der gleichen Weise wie die Geschwindigkeitssteuerung 30B (drittes Ausführungsbeispiel).
Wie vorstehend beschrieben, beginnt nach der Aktivierung einer elektromagnetischen Spule für das Ventilöffnen oder Ventilschließen eine Messung der Zeit in einem Moment, bevor das Ventil in eine Position bewegt wird, in der die elektromagnetische Spule zum Verlangsamen der Ventilgeschwindigkeit vorübergehend deaktiviert wird. Die vorübergehend deaktivierte elektromagnetische Spule wird dann wieder aktiviert, nachdem eine vorbestimmte Zeitdauer ab dem ersten Moment verstrichen ist.
Somit wird eine stabile Verzögerung bzw. Verlangsamung des Ventils (oder Ankers) selbst dann erzielt, wenn die Geschwindigkeit variiert, um dadurch einen Stoß des Ventilaufsetzens abzuschwächen, wenn das Ventil vollständig geschlossen wird, oder der dann erzeugt wird, wenn der Anker beim vollständigen Öffnen des Ventils auf das Joch trifft.
Ferner entspricht der Moment, in dem die Zeitmessung beginnt, einer Position des Ventils, in der die elektromagnetische Spule anfangs aktiviert wird. Ein Auslöseimpuls wird somit von der elektromagnetischen Spulenaktivierung und dem Zeitgeberstarten gemeinsam genutzt. Auf diese Weise wird eine einfache Schaltungskonfiguration bei verminderten Kosten erzielt.
Ferner sorgt der analoge Zeitgeber für einen Betrieb mit hoher Geschwindigkeit, so daß eine Belastung für die CPU zum Festlegen der verschiedenen Zeitpunkte reduziert wird.
Weiterhin kann die CPU den Zeitpunkt zum Aktivieren oder Deaktivieren von elektromagnetischen Spulen variieren, wenn sie einen digitalen Zeitgeber beinhaltet, so daß eine höhere Zeitgebergenauigkeit erzielt wird.

Claims

Vorrichtung zum Steuern eines Elektromagnetventils (1), das zumindest eine elektromagnetische Spule (5, 6) und einen Anker (17) aufweist, wobei die elektromagnetische Spule (5, 6) ein Magnetfeld erzeugt, um den Anker (17) zu veranlassen, ein Ventil (4) zum Öffnen oder Schließen zu bewegen, wobei die Vorrichtung folgendes aufweist: – einen Treiber (36, 37), der zum Aktivieren der elektromagnetischen Spule (5, 6) ausgebildet ist, um das Magnetfeld zu erzeugen; – einen Zeitgeber (44, 44a, 54, 54a, 31a), der zum Starten in einem Moment ausgebildet ist, bevor das Ventil (4) in eine erste Position bewegt wird, in der die elektromagnetische Spule (5, 6) vorübergehend deaktiviert wird, sowie zum Abgeben eines ersten Signals ausgebildet ist, nachdem eine vorbestimmte Zeitdauer ab dem Moment verstrichen ist; und – eine Steuerung (30, 30A, 30B, 30C), die zum Steuern des Treibers (36, 37) ausgebildet ist, um die vorübergehend deaktivierte elektromagnetische Spule (5, 6) ansprechend auf das erste Signal zu aktivieren, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitgeber (44, 44a, 54, 54a, 31a) dazu ausgebildet ist, das erste Signal bei der vorbestimmten Zeitdauer abzugeben, die konstant ist und das Ende der Deaktivierungsperiode definiert.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Moment einer zweiten Position des Ventils (4) entspricht, in der die elektromagnetische Spule (5, 6) anfangs aktiviert wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Moment einer zweiten Position des Ventils (4) zwischen einer dritten Position, in der die elektromagnetische Spule (5, 6) anfangs aktiviert wird, und der ersten Position entspricht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Zeitgeber (44, 44a, 54, 54a, 31a) stoppt, bevor das Ventil (4) vollständig geöffnet oder geschlossen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Zeitgeber (44, 44a, 54, 54a, 31a) folgendes aufweist: – einen Analog-Integrator (R, C), der dazu ausgebildet ist, ein zweites Signal zu laden, das einer von dem Zeitgeber (44, 44a, 54, 54a, 31a) gemessenen Zeit entspricht; und – einen Komparator (70), der dazu ausgebildet ist, das zweite Signal und ein drittes Signal zu vergleichen, das der vorbestimmten Zeitdauer entspricht, sowie das erste Signal abzugeben, wenn das zweite Signal gleich oder größer als das dritte Signal ist.
Verfahren zum Steuern eines Elektromagnetventils (1), das zumindest eine elektromagnetische Spule (5, 6) und einen Anker (17) aufweist, wobei die elektromagnetische Spule (5, 6) ein Magnetfeld erzeugt, um den Anker (17) zu veranlassen, ein Ventil (4) zum Öffnen oder Schließen zu bewegen, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: – Aktivieren der elektromagnetischen Spule (5, 6), um das Magnetfeld zu erzeugen; – Starten einer Zeitmessung in einem Moment, bevor das Ventil (4) in eine erste Position bewegt wird, in der die elektromagnetische Spule (5, 6) vorübergehend deaktiviert wird, und Abgeben eines Signals, nachdem eine vorbestimmte Zeitdauer ab dem Moment verstrichen ist; und – Aktivieren der vorübergehend deaktivierten elektromagnetischen Spule (5, 6) ansprechend auf das Signal, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Zeitdauer, die verwendet wird, konstant ist und das Ende der Deaktivierungsperiode definiert.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Moment einer zweiten Position des Ventils (4) entspricht, in der die elektromagnetische Spule (5, 6) anfangs aktiviert wird.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Moment einer zweiten Position des Ventils (4) zwischen einer dritten Position, in der die elektromagnetische Spule (5, 6) anfangs aktiviert wird, und der ersten Position entspricht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, weiterhin mit dem Schritt des Beendens der Zeitmessung, bevor das Ventil (4) vollständig geöffnet oder geschlossen ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei das Elektromagnetventil (1) mindestens eine erste elektromagnetische Spule (6) und eine zweite elektromagnetische Spule (5) aufweist, wobei die erste elektromagnetische Spule (6) ein erstes Magnetfeld erzeugt, um den Anker (17) zum Bewegen des Ventils (4) zum Schließen zu veranlassen, und die zweite elektromagnetische Spule (5) ein zweites Magnetfeld erzeugt, um die den Anker (17) zum Bewegen des Ventils (4) zum Öffnen zu veranlassen, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: – Aktivieren der ersten elektromagnetischen Spule (6), um das erste Magnetfeld zu erzeugen; – Starten einer ersten Zeitmessung in einem ersten Moment, bevor das Ventil (4) in die erste Position bewegt wird, in der die erste elektromagnetische Spule (6) vorübergehend deaktiviert wird, und Abgeben eines ersten Signals, nachdem die vorbestimmte Zeitdauer ab dem ersten Moment verstrichen ist; – Aktivieren der vorübergehend deaktivierten ersten elektromagnetischen Spule (6) ansprechend auf das erste Signal; – Deaktivieren der ersten elektromagnetischen Spule (6), wenn das Ventil (4) vollständig geschlossen ist; – Aktivieren der zweiten elektromagnetischen Spule (5), um das zweite Magnetfeld zu erzeugen, nachdem die ersten elektromagnetische Spule (6) deaktiviert ist; – Starten einer zweiten Zeitmessung in einem zweiten Moment, bevor das Ventil (4) in die zweite Position bewegt wird, in der die zweite elektromagnetische Spule (5) vorübergehend deaktiviert wird, und Abgeben eines zweiten Signals, nachdem die vorbestimmte Zeitdauer ab dem zweiten Momnent verstrichen ist; und – Aktivieren der vorübergehend deaktivierten zweiten elektromagnetischen Spule (5) ansprechend auf das zweite Signal.
Verfahren nach Anspruch 10, weiterhin mit dem Schritt des Beendens der ersten Zeitmessung, bevor das Ventil (4) vollständig geschlossen ist.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, weiterhin mit dem Schritt des Beendens der zweiten Zeitmessung, bevor das Ventil (4) vollständig geöffnet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, weiterhin mit folgenden Schritten: – Deaktivieren der zweiten elektromagnetischen Spule (5), wenn das Ventil (4) vollständig geöffnet ist; und – Aktivieren der ersten elektromagnetischen Spule (6), nachdem die zweite elektromagnetische Spule (5) deaktiviert ist.