DE102004022947B3 - Verfahren zur Ansteuerung von pulsweitengesteuerten, induktiven Lasten und Ansteuerschaltung hierfür - Google Patents
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Abstract
Beim Einschalten eines in Reihe zur induktiven Last (10) liegenden Schalters (20) wird zunächst bis zum Erreichen eines Sollwertes (Iref) das Anstiegsverhalten des Stromes (I) detektiert und hieraus ein Tastverhältnis (Ta/Te) einer Pulsweitenmodulatoreinrichtung (30) bestimmt. Unmittelbar nachdem der Sollwert (Iref) des Stromes (I) erreicht ist, wird der Schalter (20) mit dem ermittelten Tastverhältnis (Te/Ta) von der Pulsweitenmodulatoreinrichtung (30) zur Feinjustierung des Tastverhältnisses (Te/Ta) in herkömmlicher Weise angesteuert. Durch die Erfindung werden Überschwinger in der Regelung weitgehend vermieden und somit die Einregelungszeit im Vergleich zu herkömmlichen Ansteuerschaltungen wesentlich verkürzt.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum pulsweitenmodulierten Ansteuern einer induktiven Last gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 sowie eine Ansteuerschaltung hierfür.
- Ein solches Verfahren und eine solche Ansteuerschaltung sind beispielsweise aus
DE 198 24 761 A1 bekannt. - Den prinzipiellen Aufbau solcher bekannten Ansteuerschaltung zeigt
1 . Zwischen Versorgungsklemmen1 ,2 ist die Reihenschaltung einer induktiven Last10 und eines Schalter20 angeordnet. Bei der induktiven Last10 kann es sich beispielsweise um ein Magnetventil einer Einspritzpumpe bei Diesel-Kraftfahrzeugen handeln. In Reihe zur induktiven Last10 liegt noch ein ohmscher Widerstand12 und ein weiterer Widerstand14 , der als Strommesswiderstand dient, um den durch die induktive Last10 fließenden Strom zu erfassen. Zwischen dem Verbindungspunkt des Schalters20 und dem Messwiderstand14 kann der Anodenanschluss einer Diode16 angeschlossen sein, deren Kathodenanschluss mit der Versorgungsklemme2 in Verbindung steht. An die Versorgungsklemme2 ist beispielsweise der Pluspol einer Spannungsversorgung und an die Versorgungsklemme1 Bezugspotential der Spannungsversorgung angeschlossen. - Damit der durch die induktive Last
10 fließende Strom I möglichst exakt einem vorgegebenen Sollstrom Iref folgen kann, verfügt die bekannte Schaltungsanordnung von1 über eine Pulsweitenmodulatoreinrichtung30 , die den Schalter20 pulsweitenmoduliert ein- und ausschaltet. Die Pulsweitenmodulatoreinrichtung30 weist eingangsseitig einen PI-Regler32 auf, dem ein Pulsweitenmodulator34 nachgeschaltet ist. Dem Eingang des PI-Reglers32 wird ein Stromfehlersignal Ierr zugeführt, das aus der Differenz des Sollstromes Iref und des am Messwiderstand14 gemessenen Iststromes Iist gebildet wird. Da bei der in1 dargestellten Schaltungsanordnung der Sollstrom Iref als Digitalwert, z.B. als 18-Bit-Wert, vorliegt ist es notwendig, den am Messwiderstand14 ermittelten analogen Wert des Iststromes Iist ebenfalls in einen digitalen Wert umzuwandeln. Hierfür dient ein an den Messwiderstand14 geschalteter Verstärker22 , der ausgangsseitig mit einem Analog-Digital-Wandler24 in Verbindung steht. Am Ausgang des Analog-Digital-Wandlers24 steht der digitale Wert für den Iststrom Iist zur Verfügung. - Problematisch bei solchen Ansteuerschaltungen ist die Tatsache, dass diese nur für eine einzige Lastsituation optimiert sind. Dies bedeutet, dass nur bei einer bestimmten Lastsituation ein optimales Einschwingverhalten gewährleistet ist. Nur bei dieser bestimmten Lastsituation folgt der Iststrom durch die induktive Last dem vorgegebenen Sollstrom. Ändern sich dagegen die Lastbedingungen, kann die Einschwingzeit beträchtlich variieren. Insbesondere kann es zu Überschwingen in der Regelung kommen, welche die Einregelungszeit nachteiliger Weise wesentlich verlängert. Dieses verhältnismäßig lange Überschwingen wird insbesondere bei großen Stromsprüngen des Sollstromes beobachtet.
- Die
DE 199 07 505 A1 beschreibt ein Verfahren zur Ansteuerung eines Elektromagneten einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung, wobei nach Anlegen einer Versorgungsspannung an den Elektromagneten die Stromanstiegsgeschwindigkeit durch eine Pulsweitenmodulation eingestellt wird. - Die US 2002/0050579 A1 beschreibt ein Verfahren zur Ansteuerung einer induktiven Last, bei dem eine Stromanstiegsgeschwindigkeit nach Anlegen einer Versorgungsspannung an die induktive Last ebenfalls durch eine Pulsweitenmodulation ein gestellt wird. Das Tastverhältnis während dieser Anstiegsphase wird dabei abhängig von der Versorgungsspannung gewählt.
- Die vorliegende Erfindung hat das Ziel, diese Nachteile zu vermeiden und ein Verfahren sowie eine Ansteuerschaltung anzugeben, bei der das Einschwingverhalten des Iststromes im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren und Ansteuerschaltungen deutlich verbessert ist.
- Dieses Ziel wird verfahrensmäßig durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
- Eine Ansteuerschaltung für induktive Lasten, die pulsweitengesteuert betrieben werden, ist Gegenstand des Anspruchs 7.
- Weiterbildungen dieser Erfindungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
- Die Erfindung beruht im Wesentlichen darauf, dass der Schalter nach dem Erreichen des vorgegebenen Sollstromes von der Pulsweitenmodulatoreinrichtung mit einem Taktverhältnis ein- und ausgeschaltet wird, das aus dem Stromanstiegsverhalten beim Einschalten oder Stromabklingverhalten beim Ausschalten des Stromes durch die induktive Last ermittelt wurde.
- Wesentlicher Bestandteil der vorliegenden Erfindung ist eine Bewertungsschaltung, die bevorzugt digital ausgeführt ist und nach Maßgabe des Stromgradienten des Iststromes durch die induktive Last das Taktverhältnis der Pulsweitenmodulatoreinrichtung der Ansteuerschaltung bestimmt.
- Die Ansteuerschaltung nach der Erfindung arbeitet dabei in zwei verschiedenen Betriebsmodi, nämlich in einem herkömmlichen Steuermodus, bei dem die im Zusammenhang mit
1 erläuterte Regelung des Schalters mit einem PI-Regler und nachgeschalteten Pulsweitenmodulator erfolgt. Im zweiten Betriebsmodus wird der Schalter direkt von der digitalen Bewertungsschaltung ein- und ausgeschaltet. - Das erfindungsgemäße Verfahren funktioniert folgendermaßen.
- Wenn ein Ansteigen oder Abfallen im Sollstrom um einen vorgehenden Wert detektiert wird, wird der in Reihe zur induktiven Last liegende Schalter von der Bewertungsschaltung eingeschaltet oder ausgeschaltet. Dies bedeutet, dass die Bewertungsschaltung ein Taktverhältnis von 100 % bzw. 0 % bereitstellt. Dabei kann die Bewertungsschaltung entweder unmittelbar auf den Schalter
20 Einfluss nehmen oder eine entsprechendes Steuersignal dem PI-Regler geben. Steigt oder fällt der Sollstrom um den vorgegebenen Pegel wird der Schalter, der in Reihe zur induktiven Last liegt, ein- bzw. ausgeschaltet. Hierdurch steigt oder fällt der Strom durch die induktive Last mit maximaler Geschwindigkeit. Wenn der gemessene Strom durch die induktive Last den Sollwert erreicht, wird auf Grund des Stromanstiegs- bzw. Stromabfallverhaltens das Taktverhältnis des pulsweitenmodulierten Ansteuersignals für den Schalter festgelegt. Beim nächsten Start der Periode des pulsweitenmodulierten Ansteuersignals für den Schalter wird dieser festgelegte Wert in den PI-Regler geschrieben und die Ansteuerung des in Reihe zur induktiven Last liegenden Schalters erfolgt dann in herkömmlicher Weise über die im Zusammenhang mit1 erläuterte Regelschleife. Bei dieser herkömmlichen Betriebsweise ist durch die im Zusammenhang mit1 erläuterten und auch bei der Erfindung vorgesehenen Regelschleife eine Feinjustierung und ein Feinnachstellen des Tastverhältnisses sichergestellt, falls es geringe Abweichungen zwischen dem Iststrom durch die induktive Last und dem Sollstrom durch Rechenungenauigkeiten geben sollte. - Der Algorithmus zum Bestimmen des Tastverhältnisses, das notwendig ist, um den mittlern Strom auf einem bestimmten Wert zu halten, verwendet die Steigung des Stromes durch die induktive Last, wenn das Tastverhältnis zum ersten Mal auf 100 % eingestellt war sowie diejenige Steigung, die der Strom durch die induktive Last bei Erreichen des Sollstromes hat.
- Das Tastverhältnis kann dabei aus dem Quotienten (k0-k1)/k0 bestimmt werden, wobei k0 die Steigung des Stromes im Zeitpunkt t=0 und k1 die Steigung des Stromes bei Erreichen des vorgegebenen Sollwertes ist. Das Tastverhältnis kann auch aus einem hierzu proportionalen Quotienten ermittelt werden.
- Der Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang mit einem Ausführungsbeispiel und mehreren Figuren näher erläutert.
- Es zeigen:
-
1 Eine bekannte Ansteuerschaltung zum pulsweitenmodulierten Ansteuern von induktiven Lasten, -
2 eine Ansteuerschaltung zum Ansteuern von pulsweitenmodulierten, induktiven Lasten gemäß der Erfindung als Beispiel, -
3 Zeitdiagramme zur Ansteuerschaltung von2 , -
4 einen vergrößerten Ausschnitt aus dem Zeitdiagramm von3 im Zeitbereich, wenn der Iststrom den Sollstrom erreicht, -
5 das Einschwingverhalten des Iststromes durch die induktive Last bei einem Stromsprung von 0 auf 2 Ampere, wenn die induktive Last eine Induktivität von 16 mH aufweist bei einer Schaltungsanordnung nach der Erfindung gemäß2 im Vergleich zu einer bekannten Ansteuerschaltung gemäß1 , und -
6 eine ähnliche Darstellung wie in5 , wobei ein Stromsprung von 0 auf 600 mA vorgesehen ist und die induktive Last eine Induktivität von 9 mH aufweist. - In den nachfolgenden Figuren bezeichnen, sofern nicht anders angegeben, gleiche Bezugszeichen gleiche Teile mit gleicher Bedeutung.
- In
2 ist eine Schaltungsanordnung zum Ansteuern einer induktiven Last10 dargestellt. Die Schaltungsanordnung entspricht weitgehend der Ansteuerschaltung von1 , ist jedoch um zwei entscheidende Schaltungskomponenten erweitert. Die bereits bekannten Bezugszeichen stehen weiter für die bereits erläuterten Elemente. Zusätzlich verfügt die Schaltungsanordnung von2 über eine Bewertungsschaltung36 , die mit dem Ausgang des Addierers26 eingangsseitig verbunden ist. Ausgangsseitig ist die Bewertungsschaltung36 mit einer Schalteinrichtung40 in Verbindung und steuert diese. Zusätzlich verfügt die Bewertungsschaltung36 über eine Steuerlei tung38 , die die Bewertungsschaltung36 mit der Pulsweitenmodulatoreinrichtung30 koppelt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel von2 ist die Steuerleitung38 mit dem PI-Regler32 der Pulsweitenmodulatoreinrichtung in Verbindung. - Mit der Schalteinrichtung
40 können drei verschiedene Signale an den Schalter20 angelegt werden. Die erste Umschaltklemme der Schalteinrichtung40 ist mit der Versorgungsklemme1 in Verbindung und liegt demnach auf Bezugspotential. Die zweite Eingangsklemme der Umschalteinrichtung40 ist mit dem Ausgang des Pulsweitenmodulators34 in Verbindung und an der dritten Umschaltklemme der Schalteinrichtung40 liegt eine positive Versorgungsspannung an. Das Umschalten der Schalteinrichtung40 zwischen diesen drei Signalen wird von der Bewertungsschaltung36 gesteuert. Je nach dem, welches Steuersignal am Ausgang der Bewertungsschaltung36 zur Verfügung steht, wird die Schalteinrichtung40 mit der Versorgungsklemme1 , die auf Bezugspotential liegt, verbunden, so dass der Schalter20 dauerhaft offen ist. Wird über die Bewertungsschaltung36 die Schalteinrichtung40 an die Versorgungsklemme2 geschaltet, sorgt dies dafür, dass der Schalter20 dauerhaft geschlossen ist. Legt dagegen die Bewertungsschaltung36 die Schalteinrichtung40 so um, dass der Ausgang des Pulsweitenmodulators34 mit dem Schalter20 in Verbindung steht, so wird der Schalter20 pulsweitenmoduliert im Taktverhältnis, das durch den Pulsweitenmodulator34 bestimmt ist, ein- und ausgeschaltet. - Die gesamte in
2 dargestellte Ansteuerschaltung ist vorzugsweise digital aufgebaut. - Die Arbeitsweise der in
2 dargestellten Ansteuerschaltung wird im Zusammenhang mit den Zeitdiagrammen in3 und4 deutlich. - In dem dargestellten Zeitdiagramm sind verschiedene Kurvenläufe in Abhängigkeit der Zeit dargestellt. Auf der waagrechten Zeitachse sind aufeinanderfolgende Zeitabschnitte c0, c1, c2... c6 angegeben. Jeder Zeitabschnitt ist eine Taktperiode T des Pulsweitenmodulators
34 lang. Im dargestellten Zeitdiagramm ist oben beispielhaft ein sprungartiges Ansteigen des Sollstromes Iref dargestellt. Wie in3 gezeigt, springt der Sollstrom von einem Wert 0 auf einen Wert X. - Mit der Schaltungsanordnung von
2 wird erreicht, dass der durch die induktive Last10 fließende Strom I verhältnismäßig schnell und weitgehend ohne Überschwinger dem Verlauf des Sollstromes Iref folgt. Zum Zeitpunkt t0, an dem der Stromsprung des Sollstromes Iref von 0 auf den Wert X ansteigt, steht am Ausgang des Addierers26 ein Fehlerstrom Ierr an, der betragsmäßig dem Wert X entspricht, jedoch entgegengesetztes Vorzeichen hat. Die Bewertungsschaltung36 sorgt dafür, dass die Schalteinrichtung40 die Versorgungsklemme2 an den Schalter20 anlegt, so dass Letzterer geschlossen ist. Der Schalter20 bleibt – gesteuert von der Bewertungsschaltung36 – bis zum Zeitpunkt t1 geschlossen. Der Strom I durch die induktive Last10 kann entsprechend der Ladekurve exponentiell ansteigen. Die Bewertungsschaltung36 erlaubt nach dem Zeitpunkt t1 bis zum Zeitpunkt t2 ein weiteres Ansteigen des Stromes I. Der Zeitpunkt t2 ist bestimmt durch das exponentielle Ansteigen des Stromes I, der das im Hintergrund laufende Ausgangssignals des Pulsweitenmodulators schneidet. Zum Zeitpunkt t2 sorgt die Bewertungsschaltung36 dafür, dass die Schalteinrichtung40 das Ausgangssignal des Pulsweitenmodulators34 mit dem Schalter20 verbindet. Ab diesem Zeitpunkt t2 steuert somit der Pulsweitenmodulator34 den Schalter20 . Bei dieser herkömmlichen Betriebsweise ist durch die im Zusammenhang mit1 bereits erläuterten und auch bei der Erfindung vorgesehenen Regelschleife eine Feinjustierung und ein Feinnachstellen des Tastverhältnisses sichergestellt, falls es geringe Abweichungen zwischen dem Iststrom durch die induktive Last und dem Sollstrom durch Rechenungenauigkeiten geben sollte. - In
3 sind neben den Signalverläufen des Sollstromes Iref des Stromes I durch die induktive Last10 und dem Fehlerstrom Ierr auch die Schaltzustände der Schalteinrichtung40 und des Schalters20 graphisch dargestellt. -
4 zeigt den Verlauf des Stromes I durch die induktive Last10 bei den Zeitpunkten t1 und t2 in vergrößerter Darstellung. - Damit der Strom durch die induktive Last
10 bei Steuerung durch den Pulsweitenmodulator34 im Mittel den zu erreichenden Sollwert Iref hält, wird folgender Algorithmus in der Bewertungsschaltung angewandt. Es wird zum Zeitpunkt t0 die Steigung k0 des Stromanstieges des Stroms I ermittelt. Zusätzlich wird zum Zeitpunkt t1 die Steigung k1 des Stromanstiegs festgestellt. Aus diesen beiden Werten k0 und k1 wird das Taktverhältnis Te/Ta des Pulsweitenmodulators34 nach folgender Formel bestimmt: -
-
-
-
- Anwendung für Stromregler:
-
-
-
- Der wesentliche Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, dass zu jedem Zeitpunkt für den Strom I alle Informationen zur Bestimmung des Tastverhältnisses Te/Ta vorliegen. Dies ist deshalb wichtig, weil Verzögerungen bei der Berechnung des Tastverhältnisses nach Erreichen des Sollstromes Iref zu Überschwingern in der Regelung führen können und somit die Einregelungszeit wesentlich verlängert wäre.
- In
5 ist das Einschwingverhalten einer herkömmlichen Ansteuerschaltung gemäß1 dem Einschwingverhalten einer Ansteuerschaltung nach der Erfindung gemäß2 gegenübergestellt. Dabei ist davon ausgegangen, dass der Sollstrom Iref einen Stromsprung von 0A auf 2A macht und dass die induktive Last einen Induktivitätswert von 16mH aufweist. Der Kurvenverlauf A zeigt das Einschwingverhalten bei einer herkömmlichen Ansteuerschaltung gemäß1 und der Kurvenverlauf B das Einschwingverhalten beim erfindungsgemäßen Verfahren mit einer Ansteuerschaltung gemäß2 . Es ist deutlich zu erkennen, dass der Kurvenverlauf B weniger überschwingt als der Kurvenverlauf A. Darüber hinaus wird schneller der Sollwert bei der Kurve B erreicht. - In
6 ist ein ähnlicher Kurvenverlauf dargestellt. Allerdings wird ein Stromsprung von 0A auf 600mA vorgesehen und die induktive Last hat eine Induktivität von 9mH. Es ist zu erkennen, dass gemäß Kurvenverlauf B der Wert des Sollstromes ebenfalls mit der erfindungsgemäßen Ansteuerschaltung bzw. der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens schneller erreicht wird, wenngleich dies weniger ausgeprägt ist als bei größeren Stromsprüngen des Sollstromes. -
- 1
- Versorgungsklemme
- 2
- Versorgungsklemme
- 10
- induktive Last
- 12
- Widerstand
- 14
- Widerstand
- 16
- Diode
- 20
- Schalter
- 22
- Verstärkung
- 24
- A/D-Wandler
- 26
- Addierer
- 30
- Pulsweitenmodulatoreinrichtung
- 32
- PI-Regler
- 34
- Pulsweitenmodulator
- 36
- Bewertungsschaltung
- 38
- Steuerleitung
- 40
- Schalter
- T
- Taktperiode
- Te
- Einschaltzeit
- Ta
- Ausschaltzeit
- t0
- Zeitpunkt
- t1
- Zeitpunkt
- t2
- Zeitpunkt
- Iref
- Sollstrom
- I
- Strom
- Ierr
- Fehlerstrom
- Ipp
- Stromspanne
- c0...c6
- Taktperioden
- k0
- Steigung bei t0
- k1
- Steigung bei t1
- Iist
- Iststrom
- X
- Sollstromwert
Claims (11)
- Verfahren zum pulsweitenmodulierten Ansteuern einer induktiven Last (
10 ), welche zwischen Versorgungsklemmen (1 ,2 ) in Reihe zu einem Schalter (20 ) angeordnet ist, wobei der Schalter (20 ) von einer Pulsweitenmodulatoreinrichtung (30 ) angesteuert wird, nachdem ein durch die induktive Last (10 ) fließender Strom (I) einen vorgegebenen Sollwert (Iref) erreicht hat, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Erreichen des vorgegebenen Sollwertes/Sollstromes (Iref) die Pulsweitenmodulatoreinrichtung (30 ) den Schalter (20 ) mit einem Tastverhältnis (Te/Ta) ein- und ausschaltet, welches aus dem Stromanstiegsverhalten beim Einschalten des Stromes (I) ermittelt wurde. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter (
20 ) unmittelbar nach Erreichen des vorgegebenen Sollstromes (Iref) von der Pulsweitenmodulatoreinrichtung (30 ) angesteuert wird. - Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulsweitenmodulatoreinrichtung (
30 ) den Schalter (20 ) mit einem variablen Tastverhältnis (Te/Ta) ansteuert, nachdem einmal der vorgegebene Sollstrom (Iref) erreicht wurde und das vorbestimmte Tastverhältnis (Te/Ta) eingestellt war, wobei das variable Tastverhältnis (Te/Ta) durch die die Pulsweitenmodulatoreinrichtung (30 ) beinhaltende Regelschleife bestimmt wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das vom Stromanstiegsverhalten zu ermittelnde Tastverhältnis (Te/Ta) aus dem Quotienten (k0 – k1)/k0, wobei k0 die Steigung des Stromes im Zeitpunkt t=0 und k1 die Steigung des Stromes bei Erreichen des vorgegeben Sollstrom (Iref) ist, oder einem hierzu proportionalen Quotienten ermittelt wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulsweitenmodulatoreinrichtung (
30 ) bereits nach dem Einschalten des Stromes (I) ein pulsweitenmoduliertes Ausgangssignal bereitstellt, dessen Tastverhältnis (Te/Ta) bis zum Erreichen des vorgegebenen Wertes (Iref) nach Maßgabe des Stromanstiegverhaltens laufend variiert wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Zeitabschnitt zwischen dem Erreichen des vorgegebenen Sollstromes (Iref) zum Zeitpunkt t1 bis zum Zeitpunkt t2, bei dem die Pulsweitenmodulatoreinrichtung (
30 ) den Schalter (20 ) steuert, der Schalter (20 ) eingeschaltet bleibt. - Ansteuerschaltung für eine pulsweitengesteuerte, induktive Last, welche zwischen Versorgungsklemmen (
1 ,2 ) mit einem Schalter (20 ) in Reihe geschaltet ist, welcher nach Maßgabe einer Pulsweitenmodulatoreinrichtung (30 ) ein- und ausschaltbar ist, um einen durch die induktive Last (10 ) fließenden Strom (I) mindestens annähernd auf einem vorgegebenen Sollwert (Iref) zu halten, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit der Pulsweitenmodulatoreinrichtung (30 ) gekoppelte Bewertungsschaltung (36 ) vorgesehen ist zum Festlegen des Tastverhältnisses (Te/Ta) der Pulsweitenmodulatoreinrichtung (30 ) in Abhängigkeit des Anstieg- und/oder Abklingverhaltens des Stromes (I) bis zum Erreichen eines vorgegebenen Sollwertes (Iref), wobei die Bewertungsschaltung (32 ) bei Erreichen des Sollstromes (Iref) ein Tastverhältnis (Te/Ta) in der Pulsweitenmodulatoreinrichtung (30 ) festlegt und der Schalter (20 ) nach Maßgabe dieses Tastverhältnisses (Te/Ta) ein- und ausschaltbar ist. - Ansteuerschaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter (
20 ) von der Bewertungsschaltung (36 ) dauerhaft einschaltbar, dauerhaft ausschaltbar und vom Ausgang der Pulsweitenmodulatoreinrichtung (30 ) steuerbar ist. - Ansteuerschaltung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulsweitenmodulatoreinrichtung (
30 ) aus der Reihenschaltung eines PI-Reglers (32 ) und einem nachgeschalteten Pulsweitenmodulator (34 ) besteht. - Ansteuerschaltung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in Reihe zur induktiven Last (
10 ) ein Widerstand (14 ) geschaltet ist, an dem ein Maß für den augenblicklichen Strom (I) durch die induktive Last (10 ) abgreifbar ist und dieser gemessene Ist-Strom (Iist) mit dem Sollstrom (Iref) des Stromes (I) verglichen und die ermittelte Differenz (Ierr) einem Eingang der Pulsweitenmodulatoreinrichtung (30 ) zugeführt wird. - Ansteuerschaltung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der gemessene Ist-Strom (Iist) einem Analog-Digital-Wandler (
24 ) zugeführt wird.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007026947A1 (de) * | 2007-06-12 | 2008-12-24 | Continental Automotive Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Einspritzventils |
DE102015223151A1 (de) * | 2015-11-24 | 2017-05-24 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Verfahren zur Stromregelung einer induktiven Last |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10358858A1 (de) * | 2003-12-16 | 2005-07-14 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer induktiven Last mit unterschiedlichen elektrischen Spannungen |
DE102006007479B4 (de) * | 2006-02-17 | 2017-08-10 | Infineon Technologies Ag | Shunt-Regler |
TW200820571A (en) * | 2006-10-27 | 2008-05-01 | Fitipower Integrated Tech Inc | Driving device |
US9106201B1 (en) * | 2010-06-23 | 2015-08-11 | Volterra Semiconductor Corporation | Systems and methods for DC-to-DC converter control |
DE102014206353A1 (de) | 2014-04-03 | 2015-10-08 | Continental Automotive Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung der Temperatur des Spulendrahtes eines Magnetventils |
JP6614787B2 (ja) | 2015-04-09 | 2019-12-04 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置 |
JP6589765B2 (ja) * | 2016-07-19 | 2019-10-16 | 株式会社デンソー | 負荷駆動制御装置 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19824761A1 (de) * | 1998-06-03 | 1999-07-08 | Siemens Ag | Leistungsverstärker und Verfahren zum Erzeugen von Steuersignalen für einen Leistungsverstärker |
DE19907505A1 (de) * | 1998-02-23 | 1999-09-09 | Cummins Engine Co Inc | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Stromanstiegszeit während mehrfacher Kraftstoffeinspritzvorgänge |
US20020050579A1 (en) * | 2000-10-31 | 2002-05-02 | Near Timothy P. | PWM voltage clamp for driver circuit of an electric fluid dispensing gun and method |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5077652A (en) * | 1990-10-18 | 1991-12-31 | Dynamote Corporation | Dual feedback loop DC-to-AC converter |
DE10035418A1 (de) * | 2000-07-20 | 2002-02-14 | Infineon Technologies Ag | Volldigitaler Spannungswandler |
US6850426B2 (en) * | 2002-04-30 | 2005-02-01 | Honeywell International Inc. | Synchronous and bi-directional variable frequency power conversion systems |
-
2004
- 2004-05-10 DE DE102004022947A patent/DE102004022947B3/de not_active Expired - Fee Related
-
2005
- 2005-05-10 US US11/127,047 patent/US7180279B2/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19907505A1 (de) * | 1998-02-23 | 1999-09-09 | Cummins Engine Co Inc | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Stromanstiegszeit während mehrfacher Kraftstoffeinspritzvorgänge |
DE19824761A1 (de) * | 1998-06-03 | 1999-07-08 | Siemens Ag | Leistungsverstärker und Verfahren zum Erzeugen von Steuersignalen für einen Leistungsverstärker |
US20020050579A1 (en) * | 2000-10-31 | 2002-05-02 | Near Timothy P. | PWM voltage clamp for driver circuit of an electric fluid dispensing gun and method |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007026947A1 (de) * | 2007-06-12 | 2008-12-24 | Continental Automotive Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Einspritzventils |
DE102007026947B4 (de) * | 2007-06-12 | 2009-06-10 | Continental Automotive Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Einspritzventils |
US8397697B2 (en) | 2007-06-12 | 2013-03-19 | Continental Automotive Gmbh | Method and device for operating an injection valve |
DE102015223151A1 (de) * | 2015-11-24 | 2017-05-24 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Verfahren zur Stromregelung einer induktiven Last |
US10270373B2 (en) | 2015-11-24 | 2019-04-23 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Method for controlling the current of an inductive load |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20050264272A1 (en) | 2005-12-01 |
US7180279B2 (en) | 2007-02-20 |
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