用於內燃機尤其是汽車的至少兩個電磁閥的直流變壓器的控制和/或調節方法
2023-06-18 00:12:21 4
專利名稱：用於內燃機尤其是汽車的至少兩個電磁閥的直流變壓器的控制和/或調節方法
背景技術：
本發明涉及用於內燃機尤其是汽車的至少兩個電磁閥的直流變壓器的控制和/或調節方法，在用該方法時，每個閥都輸入一個由該直流變壓器產生的電流。本發明還涉及至少兩個電磁閥的直流變壓器的一種相應的控制和/或調節裝置。
眾所周知，一個直流變壓器的多個電磁閥是通過一個末級來供給電流的。其中，由於不同的閥的疊加的電流，整體上所可產生直流變壓器的高的負荷，為此，直流變壓器必須為這樣高的負荷設計，這樣就增加了費用。
本發明的目的和優點本發明的目的是提出上述的一種方法，這種方法可減少直流變壓器高負荷的處理費用。
根據本發明，在上述方法中這個目的是這樣實現的確定輸入閥的電流何時整體上表示直流變壓器的高的負荷，且如果是這種情況，則為更好處理高負荷對直流變壓器施加影響。本發明同時是通過一個相應的裝置來實現的。
直流變壓器通過本發明調節到高的負荷。這樣，該直流變壓器就能更好地處理這個高負荷。這同時帶來了這樣的優點，即該直流變壓器不必再按高的負荷設計，而是可在考慮本發明的更好處理的情況下進行設計。特別是，該直流變壓器的輸出電容器可選用比按高的負荷所需的小。
在本發明的一個有利方案中，在高負荷的情況下，增加該直流變壓器的輸出電壓。這時，該輸出電壓最好控制和/或調節到一個額定值，並增加該額定值。
通過這個措施，可達到這樣的目的直流變壓器的高的負荷可引起輸出電壓曲線的一個小的下凹。但這等於說直流變壓器的高負荷被更好地進行處理。特別是，直流變壓器的輸出電壓曲線的這一小的凹下，——如前所述——可使直流變壓器的輸出電容器選得小一些。
在產生高負荷之前就已經進行輸出電壓和/或額定值的增加，是特別有利的。這樣，該直流變壓器就準備到這個高的負荷。在這種情況下，在產生高的負荷時，已完全存在輸出電壓的增加，而且是起作用的。
本發明的進一步實現可在一個帶有程序指令的電腦程式中進行，當這個電腦程式在一臺計算機上執行時，這些程序指令適用於實施本發明的方法。本發明可相應地通過一個具有電腦程式的數字存儲介質來實現，該電腦程式具有適合於實施本發明方法的程序指令。
本發明的其他特徵、使用可能性和優點可從附圖所示的本發明的一些實施例的下面的說明中得知。其中，用文字說明的或圖示的全部特徵在單獨時或任意組合時都構成本發明的內容，而不取決於這些特徵在權利要求中的歸納或引用以及這些特徵在說明書中的措詞或在附圖中的表示。
本發明的實施例
圖1表示用於控制內燃機的至少兩個電磁閥的本發明裝置一個實施例的示意方塊圖；圖2表示在四個連續時間段中有電流流動的電磁閥之一的示意電路圖；圖3表示在這四個時間段中通過電磁閥之一的電流的示意時間圖；圖4a～4c表示在這四個時間段中通過或在電磁閥上的三個示意時間圖。
圖1表示用於控制至少兩個電磁閥11、12的一個控制裝置10。電磁閥11、12用於內燃機尤其是汽車中。這種電磁閥11、12例如可配置內燃機進氣閥和排氣閥的一個電液的氣門控制機構。在這種情況中，用電磁閥11、12來控制一個可打開內燃機進氣閥和排氣閥的液壓系統。
應當強調指出，下面說明的裝置10不但適用於兩個圖示的閥11、12，而是通過相應的擴充也可用於任意多的閥。例如在四缸內燃機時，總共有32個電磁閥用來控制內燃機的進氣閥和排氣閥。
為了閥11、12的電力供應，設置了兩個直流變壓器13、14，它們一起組成一個變壓器17。所以直流變壓器13、14和變壓器17包括控制機構和/或調節機構，以便把產生的輸出電壓保持在一個預定的額定值。
直流變壓器13適用於在電導線15上產生一個升壓電流。而直流變壓器14則適用於在電導線16上產生一個保持電流。該升壓電流大於該保持電流。
在直流變壓器13、14和閥11、12之間設置了一個末級20，用該末級控制通過閥11、12的電流流動。這種控制是通過一個控制器19來完成的。末級20的功能、它的控制以及由此產生的流經閥11的電流流動在下面結合圖2進行詳細說明。該處所作的說明相應地也適用於流經閥12的電流流動以及流經其他閥的電流流動。
在圖2中，畫出了來自兩個直流變壓器13、14的導線15、16。導線16通過一個連接在流動方向內的二極體D1與電磁閥11的兩個接頭之一連接。電磁閥11的另一個接頭通過一個同樣連接在流動方向內的二極體D2與導線15連接。兩個二極體D1、D2的陰極通過一個開關S1互相連接。二極體D2的陽極通過一個開關S2進行接地。
根據兩個開關S1、S2的開關位置分別產生一個流經閥11的不同的電流流動。用兩個開關S1、S2可調節四個不同的開關位置，這四個開關位置在四個連續的時間區段a、b、c、d導致四個不同的電流流動。如上所述，兩個開關S1、S2的位置由控制器19進行控制。
圖3表示通過電磁閥11的電流INV與時間的關係。特別是在圖3中表示出了由兩個開關S1、S2的四個可調節的開關位置引起的四個時間段落a、b、c、d。
兩個開關S1、S2在第一時間段a內是關閉的，由此產生一個如圖2所示的並相應用「a」標出的電流流動。由直流變壓器13產生的升壓電流通過閥11流動。這個電流IMV按圖3一直增加到一個最終值並用來把閥11在任何情況下都可調節到一個預定的終端位置。
在時間段a後面的第二時間段b中，開關S1是關閉的，而開關S2則是打開的。由此產生一個如圖2所示的並相應用「b」標出的電流流動。這個電流流動涉及一個所謂的空轉。這意味著電磁閥11中所含的電能的至少一部分通過所述的空轉降低。相應地，電流IMV在時間段b內按圖3下降。
在時間段c內，開關S1打開，開關S2關閉。由此產生一個如圖2所示的並用「c」標出的電流流動。在這個時間段c內，由直流變壓器14產生的保持電流輸入閥11中。該保持電流是這樣選擇的，即閥11由於升壓電流已達到的終端位置不改變。
在緊接時間段c後的時間段d中，兩個開關S1、S2打開。由此產生一個如圖2所示的並用「d」標出的電流流動。這個電流流動表示電磁閥11的所謂消磁。這意味著在電磁閥11中所含的能完全下降到0。從閥11輸出的電流IMV在時間段d內通過二極體D2回流到直流電壓變流器13。
圖4a表示由直流變壓器13產生的連接閥11、12用的升壓電流IB與時間t的關係。
由於存在兩個或多個閥11、12，所以兩個或多個閥11、12的時間段a的升壓電流可以疊加。這種疊加和由此得出的高的升壓電流在圖4a中用附圖標記22表示。
高的升壓電流22引起為升壓電流設置的直流變壓器13經受很高的負荷。為了更好處理這個負荷，設置了下面的裝置控制器19與變壓器17尤其是與升壓電流設置的直流變壓器13通過一根導線18連接。由控制器19確定何時產生由於疊加升壓電流引起的高負荷。這可由控制器19從末級20的開關S1、S2預定的控制中推導。
在高負荷產生之前，控制器19向變壓器17尤其是直流變壓器13即將發生的高負荷。這是藉助一個信號S來實現的，該信號由控制器通過導線18傳送到變壓器17。
圖4b繪出了信號S與時間t的關係。從圖中可以看出，信號S在持續時間T的過程中存在，該信號從時間點T1一直延續到時間點T2。這在圖4b中用附圖標記23表示。持續時間T大致與圖4的高的升壓電流22存在的持續時間相當。
圖4c繪出了直流變壓器13的輸出電壓UB與時間的關係。如前所述，這個輸出電壓UB被控制和/或調節到一個預定的額定值。該額定值在圖4c中用附圖標記UBsoll表示。直流變壓器13的控制和/或調節例如是這樣進行的，即直流變壓器13的輸出電壓UB與該額定值UBS在誤差範圍+/-10％內波動。
如圖4c所示，在持續時間T的過程中，直流變壓器13的輸出電壓UB的額定值UBS是增加的，這在圖4c中用虛線表示並用附圖標記24標出。
如前所述，圖4b的持續時間T是在圖4a的高的升壓電流22即將上升前從時間點T1開始的。其結果是，在高的升壓電流22快要上升之前，額定值UBsoll也開始上升。由於額定值UBsoll的上升又導致直流變壓器13的輸出電壓的上升，這在圖4c中用虛線表示，並用附圖標記25標出。
所以按圖4a的附圖標記22，從上升電流IB上升的時間點開始，直流變壓器13按附圖標記25提供升高的輸出電壓UB。這樣就實現了直流變壓器13更好地處理由上升電流IB的上升引起的高的負荷。
特別是，通過增加的額定值UBsoll和由此引起的增加的輸出電壓UB實現了這個輸出電壓UB的下凹由於高的升壓電流IB而比沒有上述增加時小，這可從圖4c用附圖標記26、27表示的曲線變化中看出。其中，產生額定值UBsoll增加的那條曲線用虛線表示，並用附圖標記26標出，而沒有引起額定值UBsoll的上述增加的那條曲線則用附圖標記27表示。
按圖4c的附圖標記26，由於輸出電壓UB的小的下凹，可使直流變壓器13比沒有額定值UBsoll增加時的輸出電容小。同樣在變壓器17中包括的控制和/或調節由於信號S即該處特別是由於在持續時間T開始時信號S的上升，已在產生調節誤差之前採取了預防性措施來避免那個由於高的升壓電流引起的調節誤差。特別是，控制和/或調節可預防直流變壓器13的輸出功率增加。
此外，藉助導線18可實現如下的應急功能例如當直流變壓器14發生故障時，和當該故障通過這裡未進行詳細說明的措施被控制器19識別出時，則控制器19可這樣控制和/或調節剩下的直流變壓器13，使這個變壓器承擔直流變壓器14的功能並附加產生保持電流。例如直流變壓器13的輸出電壓可以是脈動式的，以便由此產生一個相應的保持電流。
在相反的情況中，控制器19可這樣控制和/或調節直流變壓器14，使該變壓器不但產生保持電流，而且還附加產生升壓電流。特別是，控制器19可增加直流變壓器14的輸出電壓的額定值。對此作一補充是有意義的，即為了產生升壓電流，控制器19在時間上提前控制開關S1、S2，以便按此方式來平衡閥11、12的吸動動力學。
權利要求
1.用於內燃機尤其是汽車的至少兩個電磁閥(11、12)的直流變壓器(13)的控制和/或調節方法，在用該方法時，每個閥(11、12)都輸入一個由該直流變壓器(13)產生的電流，其特徵為，確定輸入閥(11、12)的電流何時整體上表示直流變壓器(13)的高的負荷，且如果是，則為更好處理高負荷對直流變壓器(13)施加影響。
2.按權利要求1的方法，其特徵為，輸入閥(11、12)的電流根據一個置於閥(11、12)前面的末級(20)的規定的控制進行確定。
3.按權利要求1或2的方法，其特徵為，直流變壓器(13)的高的負荷從不同的閥(11、12)的疊加電流中推導。
4.按前述權利要求任一項的方法，其特徵為，在高負荷的情況中，直流變壓器(13)的輸出電壓(UB)增加。
5.按權利要求4的方法，其特徵為，輸出電壓(UB)被控制和/或調節到一個額定值(UBsoll)，且額定值(UBsoll)增加。
6.按前述權利要求任一項的方法，其特徵為，在高負荷的情況中，直流變壓器(13)的輸出功率增加。
7.按權利要求4至6任一項的方法，其特徵為，在高負荷出現(T1)之前，已進行這種增加。
8.按權利要求4至7任一項的方法，其特徵為，一旦高負荷結束(T2)，這種增加立即結束。
9.帶程序指令的電腦程式，當該電腦程式在一臺計算機上執行時，這些程序指令適用於實施按前述權利要求任一項所述的方法。
10.具有一個電腦程式的數字存儲介質，該電腦程式具有程序指令，這些程序指令適用於實施按前述權利要求任一項所述的方法。
11.用於內燃機尤其是汽車的至少兩個電磁閥(11、12)的一直流變壓器(13)的控制和/或調節裝置，其中，每個閥(11、12)都輸入一個由直流變壓器(13)產生的電流，其特徵為，由一個控制器(19)確定輸入閥(11、12)的電流何時整體上表示直流變壓器(13)的高的負荷，且如果是，則為更好處理高負荷對直流變壓器(13)施加影響。
全文摘要
本發明涉及用於內燃機尤其是汽車的至少兩個電磁閥(11、12)的直流變壓器(13)的一種控制和/或調節方法。每個閥(11、12)都輸入一個由直流變壓器(13)產生的電流。確定輸入閥(11、12)的電流何時全都表示直流變壓器(13)的高的負荷。如果是，則為更好處理高負荷對直流變壓器(13)施加影響。
文檔編號F02D45/00GK1630775SQ03803498
公開日2005年6月22日 申請日期2003年6月18日 優先權日2002年7月26日
發明者H·蓋斯勒, H·施維加特, U·皮施克 申請人:羅伯特-博希股份公司