JP2002522911A - 調整操作装置の制御装置 - Google Patents

調整操作装置の制御装置

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JP2002522911A JP2000565282A JP2000565282A JP2002522911A JP 2002522911 A JP2002522911 A JP 2002522911A JP 2000565282 A JP2000565282 A JP 2000565282A JP 2000565282 A JP2000565282 A JP 2000565282A JP 2002522911 A JP2002522911 A JP 2002522911A
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Abstract

(57)【要約】 調整操作装置は、ガス交換弁および電磁的な調整操作駆動部（１１）を有しており、調整操作駆動部は、コイル（１１３）を有している少なくとも１つの電磁石と、可動子とを備え、該可動子の可動子プレート（１１６）が電磁石における第１の当接面（１１５ａ）と第２の当接面（１１５ｂ）との間を移動する。調整操作装置を制御するための装置は、コイル（１１３）を制御するために設けられている電力出力段（３２）を有している。電力出力段（３２）は電気的なエネルギー蓄積器を有しており、該エネルギー蓄積器は前以て決められている作動モードにおいてコイル（１１３）によって充電される。制御ユニット（３１）が電力出力段（３２）を、前以て決められている条件が充足されているとき、高速電流供給（ＳＢ）の作動モード（ＢＺ１）において制御し、この条件は、可動子プレート（１１６）が第１の当接面（１１５ａ）に当接しそうであることまたは可動子プレート（１１５ａ）が休止位置（Ｒ）に今にも復旧しそうであることを表すものであり、ここで高速の電流供給（ＢＳ）の作動モード（ＢＺ１）において電気的なエネルギー蓄積器に蓄積されたエネルギーはコイル（１１３）に供給される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、殊に内燃機関を制御するために設けられている調整操作装置ないし
アクチュエータの制御装置に関する。
【０００２】 公知の調整操作装置（ＤＥ１９５２６６８３Ａ１）は、ガス交換弁として実現
されている調整操作部材と、調整操作駆動部とを有している。調整操作駆動部は
２つの電磁石を有している。電磁石の間でその都度、復帰手段の力に抗して、可
動子プレートはコイル電流の遮断によって保持電磁石に移動しかつコイル電流の
投入によって捕捉電磁石に移動することができる。その都度捕捉する電磁石のコ
イル電流は前以て決められている捕捉値に、次のように選定されている前以て決
められている持続時間の間、調整される。すなわち、可動子プレートはこの持続
時間の間、捕捉電磁石における当接面に当接している。引き続いて、捕捉電磁石
のコイル電流が保持値に調整される。
【０００３】 当接面に作用する力はほぼ、可動子プレートの位置およびその都度捕捉する電
磁石のコイルの励磁に依存している。コイルの励磁の方はコイルを流れる電流に
依存している。コイルを流れる電流の電流上昇の急峻度は、コイルにおける電圧
降下によって決められている。
【０００４】 自動車は通例、電圧供給部を有している。この電圧供給部は、自動車の電気的
な負荷のために前以て決められている作動電圧を使用できるようになっている。
１２ないし最大４２Ｖまでの通例の作動電圧では、可動子プレートが休止位置に
不都合にも復旧する可能性がある。同じく場合によっては、時点「ガス交換弁開
放」または「ガス交換弁閉鎖」を十分精確には調整設定することができない。
【０００５】 ＤＥ１９７０１４７１Ａ１から、電磁負荷を制御するための装置が公知である
が、これは負荷の制御の開始時にその都度放電されるコンデンサを備えている。
これにより、電磁負荷において高い電流上昇が生じる。
【０００６】 ＤＥ４４１３２４０Ａ１から更に、電磁負荷を制御するための装置が公知であ
るが、これは１つのハーフブリッジ回路と、ハーフブリッジ回路および電圧源の
間に配置されているエネルギー蓄積エレメントとを有している。
【０００７】 本発明の課題は、簡単でありしかも調整操作装置の一層確実でかつ信頼できる
作動を保証する、調整操作装置を制御するための装置を提供することである。
【０００８】 この課題は本発明によれば、請求項１の特徴部分に記載の構成によって解決さ
れる。本発明の有利な実施の形態は従属請求項に記載されている。
【０００９】 本発明の実施例を略示している添付図面を用いて詳細に説明する。その際： 図１は、内燃機関における調整操作装置および制御装置の配置構成を示し、 図２ａは、通常の電流供給（エネルギー供給）の作動モードにおける制御装置の
電力出力段を示し、 図２ｂは、フリーホイールの作動モードにおける制御装置の電力出力段を示し、 図２ｃは、高速の電流低減の作動モードにおける制御装置の電力出力段を示し、 図２ｄは、高速の電流供給の作動モードにおける制御装置の電力出力段を示し、 図２ｅは、第１の電力出力段の作動モードのテーブルを示し、 図２ｆは、第２の電力出力段の作動モードのテーブルを示し、 図３は、第１の電力出力段および第２の電力出力段を示し。
【００１０】 図４は、第１のコイルを制御するためのシーケンスを示し、 図５は、第２のコイルを制御するためのシーケンスを示し、 図６は、電流および電圧の信号経過を示す。
【００１１】 同じ構造および機能はいずれの図にも同じ参照符号が付されている。
【００１２】 調整操作装置（アクチュエータ）１（図１）は調整操作駆動部１１と調整操作
部材１２とを有している。調整操作部材は有利にはガス交換弁として実現されて
おりかつ軸１２１と皿状部１２２とを有している。調整操作駆動部１１はケーシ
ング１１１を有している。ケーシングには、第１の電磁石および第２の電磁石が
配置されている。第１の電磁石は第１のコア１１２を有している。このコアにお
いて環状の溝に第１のコイル１１３が埋め込まれている。第２の電磁石は第２の
コア１１４を有している。このコアにおいて別の環状の溝に第２のコイル１１５
が埋め込まれている。可動子が設けられており、可動子ないしアーマチャの可動
子ないしアーマチャプレート１１６はケーシング１１において第１の電磁石の当
接面１１５ａと第２の電磁石の当接面１１５ｂとの間に可動に配置されている。
可動子は更に、可動子軸１１７を有している。これは第１のコア１１２および第
２のコア１１４の切り欠き部を通って案内されておりかつ調整操作部材１２の軸
部１２１に機械的に連結可能である。第１の復帰手段１１８ａおよび第２の復帰
手段１１８ｂは可動子プレート１１６を前以て決められている休止位置Ｎにばね
バイアスをかける。調整操作装置１はシリンダヘッド２１に不動に連結されてい
る。シリンダヘッド２１には、吸気管路２２と、ピストン２４を備えたシリンダ
２３とが配属されている。ピストン２４は連接棒２５を介してクランク軸２６に
連結されている。
【００１３】 制御装置３が設けられている。制御装置はセンサの信号を検出しおよび／また
は機関作動機能に対する図示されていない上位の制御装置からの信号を検出しか
つ調整操作信号を発生する。調整操作信号に依存して、調整操作装置１の第１の
コイル１１３および第２のコイル１１５が制御される。制御装置３に配属されて
いるセンサは、第１のコイルを流れる電流の実際値Ｉ ＡＶ１を検出する第１の
電流測定器３４または第２のコイル１１５を流れる電流の実際値Ｉ ＡＶ２を検
出する第２の電流測定器３５として実現されている。上述のセンサの他に、更に
別のセンサがあってもよい。
【００１４】 制御装置は更に、制御ユニット３１および第１の電力出力段３２および第２の
電力出力段３３を有している。制御ユニット３１は、上位の制御装置の制御命令
に依存しておよび第１のコイル１１３および第２のコイル１１５を流れる電流の
実際値Ｉ ＡＶ１，Ｉ ＡＶ２に依存して、制御ユニット３１を第１の出力段３
２に電気的に接続する制御線路Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に対する制御信号と、制御ユニ
ット３１を第２の出力段３３に電気的に接続する制御線路Ｌ１′，Ｌ２′，Ｌ３
′に対する制御信号とを発生する。第１および第２の電力出力段３２，３３は、
第１の電力出力段３２が第１のコイル１１３を制御するために設けられておりか
つ第２の電力出力段が第２のコイル１１５を制御するために設けられている点で
のみ相異している。回路装置およびこれらの素子の機能は等価である。
【００１５】 次に、第１の電力出力段３２について説明する。第１の電力出力段３２（図２
ａ）は、ゲート接続端子が制御線路Ｌ１に接続されている第１のトランジスタＴ １ と、ゲート接続端子が制御線路Ｌ２に接続されている第２のトランジスタＴ２ と、ゲート接続端子が制御線路Ｌ３に接続されている第３のトランジスタＴ３と
を有している。第１の電力出力段３２は更に、ダイオードＤ１，Ｄ３，Ｄ４と、
フリーホイールダイオードＤ２と、コンデンサＣとして実現されている電気的な
エネルギー蓄積器と、電流測定器３４に対する測定抵抗として設けられている抵
抗Ｒとを有している。第１の電力出力段３２は５つの異なった作動モードＢＺ１
において制御することができる。これら作動モードはそれぞれ、トランジスタＴ １ ，Ｔ２，Ｔ３のその都度のスイッチング状態によって特徴付けられている。有
利にはＭＯＳトランジスタとして実現されているトランジスタＴ１，Ｔ２，Ｔ３ のゲート接続端子に高い電位が加わっていると、それぞれのトランジスタＴ１，
Ｔ２，Ｔ３はドレイン接続端子からソース接続端子に導通している（ＯＮ）。こ
れに対して、それぞれのトランジスタＴ１，Ｔ２，Ｔ３のゲート接続端子に低い
電位が加わっていると、トランジスタＴ１，Ｔ２，Ｔ３はドレイン接続端子から
ソース接続端子に阻止されている（ＯＦＦ）。５つの作動モードＢＺ１は図２ｅ
に、トランジスタＴ１，Ｔ２，Ｔ３の所属のスイッチング状態とともに示されて
いる。５つの作動モードＢＺ１は、休止状態ＲＺ，通常の電流供給状態ＮＢ，フ
リーホイール状態ＦＬ，高速な電流取り消しひいては電流低減状態ＳＳＲおよび
高速な電流供給状態ＳＢである。以下に、電力出力段３２の作動モードＢＺ１に
ついて図２ａないし図２ｄに基づいて詳細に説明する。
【００１６】 休止状態ＲＺの作動モードＢＺ１においてトランジスタＴ１，Ｔ２，Ｔ３はす
べて導通していない。第１のコイルを流れる電流の実際値Ｉ ＡＶ１は零であり
かつ第１のコイルにおける電圧降下ＵＬも零である。
【００１７】 通常の電流供給ＮＢの作動モードＢＺ１においてトランジスタＴ１およびＴ２ は導通（ＯＮ）作動されかつトランジスタＴ３は非導通（ＯＦＦ）作動される。
その場合電流は、給電電圧ＵＢの電位を有する電圧源から、トランジスタＴ１，
ダイオードＤ１，第１のコイル１１３の接続端子ＡＬ１を介して、第１のコイル
１１３を通って第１のコイル１１３の接続端子ＡＬ２まで，トランジスタＴ２お
よび抵抗Ｒを介してアース接続端子まで流れる。アース接続端子は基準電位にあ
る。コイルが飽和状態に作動されなければ、ほぼ全体の給電電圧ＵＢが第１のコ
イル１１３において降下する。電流は、第１のコイル１１３における電圧降下Ｕ Ｌ と第１のコイル１１３のインダクタンスとの比に相応して上昇する。
【００１８】 フリーホイールＦＬの作動モードにおいて、トランジスタＴ２は導通（ＯＮ）
作動され、これに対してトランジスタＴ１，Ｔ３は非導通（ＯＦＦ）作動される
。フリーホイールＦＬの作動モードへの移行の時点で電流が接続端子ＡＬ１から
第１のコイル１１３を通って接続端子ＡＬ２に流れると、フリーホイールダイオ
ードＤ２は導通状態になりかつ第１のコイル１１３を通って流れる電流は、コイ
ル１１３，トランジスタＴ２，抵抗ＲおよびフリーホイールダイオードＤ２にお
ける損失に依存して低下する。その場合第１のコイル１１３における電圧降下Ｕ Ｌ はフリーホイールダイオードおよびトランジスタＴ２の順方向電圧と、抵抗Ｒ
における電圧降下とによって（全体で例えば２Ｖ）決められている。
【００１９】 第１の電力出力段３２の高速の電流低減ＳＳＲ（図２ｃ）の作動モードＢＺ１
において、トランジスタＴ１，Ｔ２およびＴ３は非導通作動される。高速の電流
低減ＳＳＲの作動モードＢＺ１への移行の際に電流が第１のコイル１１３を通っ
て流れると、フリーホイールダイオードＤ２およびダイオードＤ３は導通状態に
なる。その場合電流は基準電位からフリーホイールダイオードＤ２を介して第１
のコイル１１３の接続端子ＡＬ１に流れかつそこから第１のコイル１１３を通っ
て接続端子ＡＬ２に流れる。そこから電流は第３のダイオードＤ３を介してコン
デンサＣに流れかつこれを充電する。第１のコイルを流れる電流は高速の電流低
減ＳＳＲの作動モードＢＺ１において、フリーホイールダイオードＦＬの作動モ
ードＢＺ１の場合より著しく高速に低減される。というのは、第１のコイル１１
３において負の給電電圧ＵＢは、コンデンサＣにおける電圧降下ＵＣおよびフリ
ーホイールダイオードＤ２並びにダイオードＤ３の電圧降下分だけ低減されて降
下するからである。高速の電流低減ＳＳＲの作動モードにおいて、第１のコイル
１１３およびコンデンサＣは第１の振動回路を形成する。
【００２０】 高速電流供給ＳＢ（図２ｄ）の作動モードにおいて、トランジスタＴ１は非導
通（ＯＦＦ）作動されかつトランジスタＴ２およびＴ３は導通（ＯＮ）作動され
る。その際電流は電圧源から、ここでは放電されるコンデンサＣ、トランジスタ
Ｔ３を介して第１のコイルの接続端子ＡＬ１まで、第１のコイルを通って第１の
コイル１１３の接続端子ＡＬ２まで、トランジスタＴ２および抵抗Ｒを通って基
準電位に流れる。高速電流供給ＳＢの作動モードにおいて、第１のコイル１１３
における電圧降下ＵＬは、給電電圧ＵＢとコンデンサＣにおける電圧降下ＵＣと
から成る和に等しいが、これはトランジスタＴ２およびＴ３の順方向電圧および
抵抗Ｒにおける電圧降下分だけ低くなっている。
【００２１】 この場合第１のコイル１１３における電圧降下ＵＬは給電電圧ＵＶを約４２Ｖ
とした場合、例えば約８０Ｖである。その場合第１のコイル１１３を流れる電流
の上昇は、給電電圧ＵＢが第１のコイル１１３においてだけ降下するときのほぼ
倍の高さである。
【００２２】 ダイオードＤ４がコンデンサＣに並列に接続されており、これにより、トラン
ジスタＴ３のドレイン接続端子における電位が、ダイオードＤ４の順方向電圧よ
り大きくは給電電圧ＵＢを下回らないことが保証されている。
【００２３】 図３には、第１および第２の電力出力段３２，３３の実施例が示されている。
ここでは２つの電力出力段３２，３３には１つの共通のコンデンサＣが配属され
ている。この実施例は、コンデンサを１つだけ設ければよいという利点を有して
いる。これにより、電力出力段は全体としてコストの面で有利でありかつコンデ
ンサＣは高速の電流低減ＳＳＲの第１の電力出力段３２の作動モードＺ１におい
て充電されるようにすることができ、かつ引き続いて、第２の電力出力段３４の
高速の電流供給ＢＳの作動モードＢＺ２において再び放電されるようにすること
ができる。このことは反対にも可能である。第１の電力出力段３２に相応してい
る、第２の電力出力段３３の対応する要素の参照符号にはそれぞれ、「′」が付
けられている。
【００２４】 図４には、第１のプログラムのシーケンスがフローチャートにおいて示されて
いる。このプログラムは制御ユニット３１において処理される。ステップＳ１に
おいてプログラムがスタートされる。可動子プレート１１６の実時点の目標位置
が読み込まれる。これは上位の制御装置によって前以て決められる。ステップＳ
２において、可動子プレート１１６の目標位置が第１のプログラムの最後の呼び
出し以降、閉鎖位置Ｓから開放位置０に変化したかどうかが検査される。イエス
であれば、ステップＳ３において、第１の電力出力段３２は高速の電流低減ＳＳ
Ｒの作動モードＢＺ１において制御される。第１の電力出力段３２は、第１のコ
イル１１３を流れる電流が零になるや否や、休止状態ＲＺの作動モードＢＺ１に
移行する。それから第１のプログラムはステップＳ５において終了される。
【００２５】 ステップＳ２の条件が満たされていなければ、ステップＳ７において、第１の
プログラムの最後の呼び出し以降、可動子プレート１１６の目標位置の、開放位
置Ｏから閉鎖位置Ｓへの移行が行われたどうかが検査される。イエスであれば、
ステップＳ８において、第１の調整器Ｒ１が活性化される。第１の調整器Ｒ１の
調整量は第１のコイル１１３を流れる電流である。第１のコイル１１３を流れる
電流の目標値Ｉ ＳＰ１には捕獲値Ｉ Ｆが配属される。調整偏差ＲＤが、第１
のコイル１１３を流れる電流の目標値Ｉ ＳＰ１と実際値Ｉ ＡＶ１との差から
計算される。第１の調整器Ｒ１は有利には２点調整器として実現されている。第
１の調整器Ｒ１はこの出力段３２を調整偏差ＲＤに依存して、通常の電流供給Ｎ
ＢまたはフリーホイールＦＬの作動モードＢＺ１において制御する。調整器Ｒ１
は、可動子プレート１１６が第１の当接面１１５ａに当接したことを表す前以て
決められている条件が充足されるまでは活性状態を維持する。前以て決められて
いる条件は例えば、可動子プレートが前以て決められている位置に達したかまた
は上回ったこととであってよい。その際この前以て決められている位置は、それ
が閉鎖位置Ｓのごく近傍にあるように選択されている。
【００２６】 前以て決められている条件が充足されるとただちに、処理がステップＳ９にお
いて続けられる。ここで第１の調整器が再び活性化され、その際第１のコイル１
１３を流れる電流の目標値Ｉ ＳＰ１は高められた保持値Ｉ ＨＥである。第１
の調整器Ｒ１はステップＳ９において第１の電力出力段３２を調整偏差ＲＤに依
存して、高速の電流供給ＢＳの作動モードＢＺ１においてかまたはフリーホイー
ルＦＬの作動モードＢＺ１においてかまたはコンデンサＣが放電されている場合
には、通常の電流供給ＮＢの作動モードＢＺ１において制御する。高められた保
持値Ｉ ＨＥは有利には、捕捉値Ｉ Ｆより大きいので、第１の調整器はステッ
プＳ９において第１の電力出力段３２をまず、第１のコイル１１３を流れる電流
の実際値Ｉ ＡＶ１が高められた保持値Ｉ ＨＥより大きくなるまで、高速の電
流供給ＢＳの作動モードにおいて制御し、および／またはコンデンサＣが放電さ
れ、しかも第１のコイルを流れる電流の実際値Ｉ ＡＶ１が高められた保持値Ｉ ＨＥより大きくなるまで、通常の電流供給の作動モードにおいて制御する。
【００２７】 ステップＳ９における第１の調整器Ｒ１の活性化の時点で、可動子プレート１
１６の実際位置は、閉鎖位置Ｓのごく近傍かまたは閉鎖位置にある。調整操作装
置の一層確実でかつ信頼できる作動のために、可動子プレートが第１の当接面に
確実に当接しかつ跳ね返ったりしないし、閉鎖位置Ｓに達する前に休止位置Ｎに
復旧することがないことが保証されていなければならない。高速の電流供給ＢＳ
の作動モードＢＺ１の制御によって、第１のコイル１１３を流れる電流の実際値
Ｉ ＡＶ１を、高められた保持値Ｉ ＨＥに非常に迅速に調整設定することがで
きる。このことは、第１の調整器Ｒ１がステップＳ９において可動子プレート１
１６が第１の当接面１１５ａに当接する直前で活性化されるようにすることがで
き、その結果可動子プレートの速度がもはや大して高められず、従って可動子プ
レートが第１の当接面１１５ａに当接する際の騒音が僅かであるという利点を有
している。有利には実験によって求められたものである前以て決められている持
続時間の経過後、処理はステップＳ１０において続けられる。
【００２８】 ステップＳ１０において、第１の調整器Ｒ１が活性化され、第１のコイル１１
３を流れる電流の目標値Ｉ ＳＰ１は保持値Ｉ Ｈでありかつ調整器は第１の電
力出力段３２を調整偏差ＲＤに依存して、通常の電流供給ＮＢの作動モードＢＺ
１の状態においてまたはフリーホイールＦＬにおいて、可動子プレート１１６の
目標位置の、閉鎖位置Ｓから開放位置Ｏへの移行が生じるまで制御する。引き続
いて、プログラムの処理はステップＳ５において終了される。
【００２９】 ステップＳ７の条件が充足されていなければ、ステップＳ１１における処理が
続行される。ここで、可動子プレート１１６の目標位置が閉鎖位置Ｓであるかま
たはコンデンサＣが前以て決められている値に充電されているかどうかが検査さ
れる。コンデンサＣが前以て決められている値に充電されているかどうかの検査
は、計数器の評価によって特別簡単に行うことができる。計数器はステップＳ１
３のそれぞれの処理において高められかつステップＳ８においてリセットされる
。コンデンサＣにおける電圧降下ＵＣを検出するセンサが設けられており、かつ
検出された電圧降下ＵＣからコンデンサＣの電荷が求められるようになっていれ
ば、有利である。ステップＳ１１の条件が充足されていれば、第１の調整器Ｒ１
はステップＳ１０の場合のように、可動子プレート１１６の目標位置が閉鎖位置
Ｓである場合、アクティブな状態にとどまり、かつ第１のプログラムはステップ
Ｓ１１において終了される。しかしステップＳ１１の条件が充足されていなけれ
ば、ステップＳ１３における処理が続けられる。ここでは、第１の電力出力段３
２が通常の電流供給ＮＢの作動モードＢＺ１において制御される。これは、固定
的に前以て決められている持続時間の間または第１のコイル１１３を流れる電流
の実際値Ｉ ＡＶ１が前以て決められている値に達するまでかである。引き続い
て、ステップＳ１４において、電力出力段３２は高速の電流低減ＳＳＲの作動モ
ードＢＺ１において制御される。すなわちコンデンサＣは単純に放電することが
でき、一方第１のコイル１１３には可動子プレート１１６の捕捉または保持のた
めに電流は流れない。それからプログラムの処理はステップＳ５において終了さ
れる。
【００３０】 第１のプログラムは循環的に呼び出される。このことは前以て決められている
時間間隔においてまたはクランク軸角度の前以て決められている変化の後に行わ
れる。従って、可動子プレート１１６の目標位置が開放位置Ｏである間、第１の
電力出力段３２はステップＳ３において高速の電流低減の作動モードＢＺ１にお
いて一回およびステップＳ１４において高速の電流低減ＳＳＲの作動モードＢＺ
１において複数回制御されかつ従ってコンデンサＣは前以て決められている持続
時間内に前以て決められている値に充電される。
【００３１】 閉鎖位置Ｓに達するために必要であるエネルギーが可動子に供給されるとすぐ
に、第１のコイル１１３がフリーホイールの作動状態に制御されるようにすれば
有利である。その場合第１のコイル１１３は、可動子プレート１１６が第１の当
接面に当接することを表している前以て決められている条件が充足されるとき、
フリーホイールＦＬにある。
【００３２】 第２のコイル１１５の制御のための第２のプログラムのシーケンスは図５に示
されている、このプログラムは制御ユニット３１において処理される。第２のプ
ログラムは第１のプログラム（図４）と同じ構成を有している。以下に、第１の
プログラムとの相異についてのみ説明する。
【００３３】 ステップＳ２′において、可動子プレート１１６の目標位置が第１のプログラ
ムの最後の呼び出し以降、開放位置Ｏから閉鎖位置Ｓへ変化したかどうかが検査
される。イエスであれば、ステップＳ３′において、第２の電力出力段３４は高
速電流低減ＳＳＲの作動モードＢＺ２において制御される。第２の電力出力段３
４は、第２のコイル１１５を流れる電流が零になるや否や、休止状態ＲＺの作動
モードＢＺ２に移行する。
【００３４】 ステップＳ２′の条件が充足されていなければ、ステップＳ７′において、第
２のプログラムの最後の呼び出し以降、可動子プレート１１６の目標位置の、閉
鎖位置Ｓから開放位置Ｏへの移行が生じたかどうかが検査される。
【００３５】 ステップＳ８′において、第２の調整器Ｒ２が活性化される。その調整量は第
２のコイル１１５を流れる電流である。調整偏差ＲＤ′は、第２のコイル１１５
を流れる電流の目標値Ｉ ＳＰ２と実際値Ｉ ＡＶ２との差から計算される。第
２の調整器Ｒ２は有利には２点調整器として実現されている。第２の調整器Ｒ２
は第２の出力段３３を、第１の調整器Ｒ１が第１の出力段を制御するように、調
整偏差ＲＤ′に依存して制御する。
【００３６】 調整器Ｒ２はステップＳ８′において、可動子プレート１１６の、第２の当接
面１１５ｂに対する当接を表している前以て決められている条件が充足されるま
で活性化された状態を維持する。
【００３７】 ステップＳ９′における第２の調整器Ｒ２の活性化の時点で、可動子プレート
１１６の実際位置は開放位置Ｏの非常に近傍にあるかまたは開放位置にある。調
整操作装置の確実でかつ信頼できる作動のために、可動子プレートは第２の当接
面１１５ｂに確実に当接しかつ跳ね返りもしないし開放位置Ｏに達する前に休止
位置Ｎに復旧することがないことが保証されていなければならない。
【００３８】 ステップＳ７′の条件が充足されていなければ、処理はステップＳ１１′にお
いて続行される。ここで、可動子プレート１１６の目標位置が開放位置Ｏである
かまたはコンデンサＣが前以て決められている値に充電されているかどうかが検
査される。
【００３９】 ステップＳ１１′の条件が充足されていなければ、ステップＳ１３′における
処理が続けられる。ここでは、第２の電力出力段３３は通常の電流供給ＮＢの作
動モードＢＺ１において制御される。これは、固定的に前以て決められている持
続時間の間または第２のコイル１１５を流れる電流の実際値Ｉ ＡＶ２が前以て
決められている値に達するまでかである。引き続いて、ステップＳ１４′におい
て、第２の電力出力段３３は高速の電流低減ＳＳＲの作動モードＢＺ２において
制御される。
【００４０】 図６ａないし図６ｅには時間ｔに関して信号経過が示されている。図６ａには
、第１のコイル１１３を流れる電流の実際値Ｉ ＡＶ１の時間的な経過が示され
ている。図６ｂには、トランジスタＴ１のゲート接続端子およびソース接続端子
間の電圧差ＵＧＳＴ１の時間的な経過が示されている。図６ｃには、トランジス
タＴ２のゲート接続端子およびソース接続端子間の電圧差ＵＧＳＴ２の時間的な
経過が示されている。図６ｄには、トランジスタＴ３のゲート接続端子およびソ
ース接続端子間の電圧差ＵＧＳＴ３の時間的な経過が示されている。
【００４１】 電圧差ＵＧＳＴ１が高いレベルＨＩを有している場合、トランジスタＴ１は導
通している（Ｔ１＝ＯＮ）。トランジスタＴ１における電圧差ＵＧＳＴ１が低い
レベルＬＯを有している場合、トランジスタＴ１は阻止されている（Ｔ１＝ＯＦ
Ｆ）。電圧差ＵＧＳＴ２が高いレベルＨＩを有している場合、トランジスタＴ２
は導通しており（Ｔ２＝ＯＮ）、かつ電圧差ＵＧＳＴ２が低いレベルＬＯを有し
ている場合、トランジスタＴ２は阻止されている（Ｔ２＝ＯＦＦ）。トランジス
タＴ３のゲート接続端子およびソース接続端子間の電圧差ＵＧＳＴ３が高いレベ
ルを有している場合、トランジスタＴ３は導通している（Ｔ３＝ＯＮ）。トラン
ジスタＴ３のゲート接続端子およびソース接続端子間の電圧差ＵＧＳＴ３が低い
レベルを有している場合、トランジスタＴ３は阻止されており、すなわちそれは
導通していない（Ｔ３＝ＯＦＦ）。
【００４２】 時点ｔ０において、可動子プレート１１６の目標位置は開放位置Ｏである。コ
イルを流れる電流の実際値Ｉ ＡＶ１は零である。時点ｔ１において、第１の電
力出力段３２は通常電流供給ＮＢの作動モードにおいて、時点ｔ２まで制御され
る。
【００４３】 時点ｔ２から、第１の電力出力段３２は高速電流低減ＳＳＲの作動モードＢＺ
１において制御される。時点ｔ３まで、コンデンサＣにおける電圧降下ＵＣは値
ＵＣ１に高められた。時点ｔ３から、第１の電力出力段３２は再び、通常電流供
給ＮＢの作動モードＢＺ１において、時点ｔ４まで制御される。時点ｔ５から、
第１の電力出力段３２は再び、高速電流低減ＳＳＲの作動モードＢＺ１において
制御されるので、この結果、時点ｔ５において、コンデンサＣにおける電圧降下
ＵＣは値ＵＣ２を有している。
【００４４】 時点ｔ５から、第１の電力出力段３２は再び、通常電流供給ＮＢの作動モード
ＢＺ１において、時点ｔ６まで制御され、ここでそれは再び、高速電流低減ＳＳ
Ｒの作動モードＢＺ１において時点ｔ７まで制御される。時点ｔ７以降、第１の
コイルを流れる電流の目標値Ｉ ＳＰ１は捕捉値Ｉ Ｆでありかつ第１の調整器
Ｒ１はステップ８におけるように（図４）活性化されかつ時点ｔ１０までに、可
動子プレート１１６の位置は第１の当接面１１５ａの近傍ないし当接面に接して
いる前以て決められている値に達した。時点ｔ１０から、第１の電力出力段３２
は高速電流供給ＳＢの作動モードにおいて制御されて、第１のコイルを流れる電
流の実際値Ｉ ＡＶ１が非常に高速に新しい目標値Ｉ ＳＰ１に、しかも高めら
れた保持値Ｉ ＨＥの目標値にもっていかれ、従って場合によっては可動子の、
休止位置Ｎへの復旧のおそれまたは可動子プレート１１６の激しい衝突が妨げら
れるようにする。その際コンデンサＣは放電されかつコンデンサにおける電圧降
下ＵＣは相応に時点ｔ１１において値零に低減される。それから第１のコイル１
１３には時点ｔ１２まで、高められた保持電流Ｉ Ｈが流れる。時点ｔ１２から
、第１のコイル１１３を流れる電流の目標値Ｉ ＳＰ１として保持電流Ｉ Ｈが
前以て決められかつ時点ｔ１４から目標位置として開放位置Ｏが前以て決められ
る。その後、第１の電力出力段３２は時点ｔ１４から高速電流低減ＳＳＲの作動
モードＢＺ１において制御される。その際第１のコイル１１３に蓄積されたエネ
ルギーはコンデンサＣに供給される。コンデンサの電圧降下は時点ｔ１５まで値
ＵＣｌ＊に高められる。時点ｔ１７およびｔ１８の間および時点ｔ１９およびｔ ２０ の間、新たに、コンデンサＣの放電が、コンデンサが時点ｔ２０において値
ＵＣ３を有する電圧降下を有するまで、行われる。その時コンデンサは前以て決
められた電荷を有しておりかつ、コンデンサＣの電荷が低減されたとき漸く、再
び引き続き充電される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 内燃機関における調整操作装置および制御装置の配置構成を示す略図である。
【図２ａ】 通常の電流供給（エネルギー供給）の作動状態における制御装置の電力出力段
を示す回路略図である。
【図２ｂ】 フリーホイールの作動状態における制御装置の電力出力段を示す回路略図であ
る。
【図２ｃ】 高速の電流低減の作動状態における制御装置の電力出力段を示す回路略図であ
る。
【図２ｄ】 高速電流供給の作動状態における制御装置の電力出力段を示す回路略図である
。
【図２ｅ】 第１の電力出力段の作動状態のテーブルである。
【図２ｆ】 第２の電力出力段の作動状態のテーブルである。
【図３】 第１の電力出力段および第２の電力出力段の回路略図である。
【図４】 第１のコイルを制御するためのシーケンス図である。
【図５】 第２のコイルを制御するためのシーケンス図である、
【図６】 電流および電圧の信号経過を示す波形図である、
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年６月２８日（２０００．６．２８）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正内容】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０２Ｐ 7/00 １０１ Ｈ０１Ｆ 7/16 Ｒ Ｆターム(参考） 3G018 AB09 BA38 CA12 DA45 DA66 FA01 FA06 FA07 GA02 3H106 DA07 DB02 DB13 DB26 DB32 DC02 DC17 EE01 EE48 FB29 GA30 KK17 5E048 AB01 AC06 AD02 CB07 5H540 BB06 BB09 DD03 EE08 FC02 FC03 【要約の続き】 ー蓄積器に蓄積されたエネルギーはコイル（１１３）に 供給される。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ガス交換弁および電磁的な調整操作駆動部（１１）を有して
    いる調整操作装置の制御装置であって、 調整操作駆動部は、コイル（１１３）を有している少なくとも１つの電磁石と、
    可動子とを備え、該可動子の可動子プレート（１１６）が電磁石における第１の
    当接面（１１５ａ）と第２の当接面（１１５ｂ）との間において移動し、 当該制御装置は、コイル（１１３）を制御するために設けられている電力出力段
    （３２）を有している 形式のものにおいて、 電力出力段（３２）は電気的なエネルギー蓄積器を有しており、該エネルギー蓄
    積器は前以て決められている作動モードにおいてコイル（１１３）によって充電
    され、かつ 制御ユニット（３１）が電力出力段（３２）を、前以て決められている第２の条
    件が充足されているとき、高速電流供給（ＳＢ）の作動モード（ＢＺ１）におい
    て制御し、該第２の条件は、可動子プレート（１１６）が第１の当接面（１１５
    ａ）に当接しそうであることまたは可動子プレート（１１５ａ）が休止位置（Ｒ
    ）に今にも復旧しそうであることを表すものであり、ここで高速の電流供給（Ｂ
    Ｓ）の作動モードにおいて、電気的なエネルギー蓄積器に蓄積されたエネルギー
    はコイル（１１３）に供給される ことを特徴とする装置。
  2. 【請求項２】 電力出力段（３２）は高速電流低減（ＳＳＲ）の作動モード
    （ＢＺ１）において充電される 請求項１記載の装置。
  3. 【請求項３】 電力出力段（３２）は高速電流低減（ＳＳＲ）の作動モード
    （ＢＺ１）において次の持続時間内で制御され、該持続時間において可動子プレ
    ート（１１６）の目標位置は第２の当接面（１１５ｂ）に対する位置である 請求項１または２記載の装置。
  4. 【請求項４】 制御ユニット（３１）が設けられており、該制御ユニットは
    電力出力段（３２）を、可動子プレート（１１６）の目標位置が第２の当接面（
    １１５ｂ）に交代した後、高速電流低減（ＳＳＲ）の作動モード（ＢＺ１）にお
    いて、保持値（Ｉ Ｈ）からコイル（１１３）を流れる電流の零値（Ｉ Ｎ）に
    制御し、ここで電気的なエネルギー蓄積器の同時の充電が行われる 請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。
  5. 【請求項５】 制御ユニット（３１）は電力出力段（３２）を、可動子プレ
    ート（１１６）が第１の当接面（１１５ａ）から離反する方向に移動するまたは
    可動子プレート（１１６）が第２の当接面（１１５ｂ）に当接するように移動す
    る期間に、通常の電流供給（ＮＢ）および高速電流低減（ＳＳＲ）の作動モード
    （ＢＺ１）において交互に、前以て決められている第１の条件が充足されるまで
    制御し、該第１の条件は電気的なエネルギー蓄積器の前以て決められている電荷
    を特徴付けるものである 請求項１から４までのいずれか１項記載の装置。
  6. 【請求項６】 電力出力段（３２）は第１の振動回路を有し、該第１の振動
    回路は、フリーホイールダイオード（Ｄ１，Ｄ１′）、コイル（１１３）、ダイ
    オード（Ｄ３）および電気的なエネルギー蓄積器を、基準電位から電圧源の接続
    端子（ＵＢ）に向かって列記した順序で有して成る直列回路である 請求項１から５までのいずれか１項記載の装置。
  7. 【請求項７】 電力出力段（３２）は第２の振動回路を有し、該第２の振動
    回路は、第１のスイッチング手段、コイル（１１３）、第２のスイッチング手段
    および電気的なエネルギー蓄積器を、基準電位から電圧源に向かって列記した順
    序で有して成る直列回路である 請求項１から６までのいずれか１項記載の装置。
  8. 【請求項８】 調整操作駆動部（１１）は、第２のコイル（１１５）を備え
    た電磁石を有しており、かつ 第２の電力出力段（３３）が設けられている 請求項１から７までのいずれか１項記載の装置。
  9. 【請求項９】 ２つの電力出力段（３２，３３）に対して１つの共通の電気
    的なエネルギー蓄積器が設けられている 請求項８記載の装置。
  10. 【請求項１０】 電気的なエネルギー蓄積器はコンデンサ（Ｃ）である 請求項１から９までのいずれか１項記載の装置。
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