DE102011116819B4

DE102011116819B4 - Method for controlling an electrically operable actuating means for a fluid control valve and valve device

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Publication number: DE102011116819B4
Application number: DE102011116819.6A
Authority: DE
Inventors: Andreas Risle
Original assignee: Festo SE and Co KG
Current assignee: Festo SE and Co KG
Priority date: 2011-10-25
Filing date: 2011-10-25
Publication date: 2022-05-25
Anticipated expiration: 2031-10-26
Also published as: DE102011116819A1

Abstract

Verfahren zum Ansteuern eines elektrisch betreibbaren Stellmittels (11, 12) für ein Fluidsteuerventil (5), wobei das Stellmittel (11, 12) mit einem Ventilkörper (16, 17) gekoppelt ist, der in einem Ventilraum (14) des Fluidsteuerventils (5) zur Beeinflussung eines fluidischen Querschnitts zwischen einem Eingangsanschluss (6) des Fluidsteuerventils (5) und einem Arbeitsanschluss (7) des Fluidsteuerventils (5) relativ zu einem Ventilsitz (18, 19) des Fluidsteuerventils (5) bewegbar angeordnet ist, um einen Fluidzustrom von einer Fluidquelle (9) durch das Fluidsteuerventil (5) zu einem Fluidverbraucher (3) und einen Fluidabstrom vom Fluidverbraucher (3) durch das Fluidsteuerventil (5) in eine Fluidsenke zu beeinflussen, mit den Schritten: Ermitteln eines an den Fluidverbraucher (3) bereitgestellten Ist-Druckwerts, Vergleichen des Ist-Druckwerts mit einem vorgebbaren Soll-Druckwert und Ermitteln einer Sollwert-Istwert-Differenz sowie Verändern einer Bereitstellung elektrischer Energie an das Stellmittel (11, 12) zu einem ersten Ansteuerungszeitpunkt, wenn die Sollwert-Istwert-Differenz einen ersten vorgebbaren Schwellwert (33) überschreitet oder einen zweiten vorgebbaren Schwellwert (32) unterschreitet, dadurch gekennzeichnet, dass die Veränderung der Bereitstellung elektrischer Energie beendet wird, wenn die Sollwert-Istwert-Differenz in ein Schwellwertintervall zwischen dem ersten und dem zweiten Schwellwert (32, 33) eintritt und dass sich an den Zeitpunkt des Eintritts der Sollwert-Istwert-Differenz in das Schwellwertintervall eine vorgebbare Wartezeit (tw) anschließt, während der keine Veränderung der Bereitstellung elektrischer Energie erfolgt, wobei während der Wartezeit (tw) eine Ermittlung der Soll-Istwert-Differenz vorgenommen wird und dass nach einem Austreten der Soll-Istwert-Differenz aus dem Schwellwertintervall und einem nachfolgenden Wiedereintreten der Soll-Istwert-Differenz in das Schwellwertintervall während der Wartezeit ein Neustart der Wartezeit erfolgt.Method for activating an electrically operable actuating means (11, 12) for a fluid control valve (5), the actuating means (11, 12) being coupled to a valve body (16, 17) which is located in a valve chamber (14) of the fluid control valve (5) for influencing a fluidic cross-section between an input port (6) of the fluid control valve (5) and a working port (7) of the fluid control valve (5) is arranged to be movable relative to a valve seat (18, 19) of the fluid control valve (5) in order to cause a fluid inflow from a Influencing a fluid source (9) through the fluid control valve (5) to a fluid consumer (3) and a fluid outflow from the fluid consumer (3) through the fluid control valve (5) into a fluid sink, with the steps: determining an actual value provided to the fluid consumer (3). -Pressure value, comparing the actual pressure value with a predeterminable setpoint pressure value and determining a setpoint-actual value difference and changing the provision of electrical energy to d as adjusting means (11, 12) at a first activation point in time when the setpoint/actual value difference exceeds a first predefinable threshold value (33) or falls below a second predefinable threshold value (32), characterized in that the change in the provision of electrical energy is ended, if the setpoint-actual value difference enters a threshold value interval between the first and the second threshold value (32, 33) and that the time at which the setpoint-actual value difference enters the threshold value interval is followed by a predefinable waiting time (tw), during which there is no change in the provision of electrical energy, with the target/actual value difference being determined during the waiting time (tw) and that after the target/actual value difference has exited the threshold value interval and the target/actual value difference has subsequently reappeared in the threshold interval during the waiting time requires a restart of the waiting time follows.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ansteuern eines elektrisch betreibbaren Stellmittels für ein Fluidsteuerventil, wobei das Stellmittel mit einem Ventilkörper gekoppelt ist, der in einem Ventilraum eines Fluidsteuerventils zur Beeinflussung eines fluidischen Querschnitts zwischen einem Eingangsanschluss und einem Arbeitsanschluss relativ zu einem Ventilsitz bewegbar angeordnet ist, um einen Fluidzustrom von einer Fluidquelle zu einem Fluidverbraucher und einen Fluidabstrom vom Fluidverbraucher in eine Fluidsenke zu beeinflussen, mit den Schritten: Ermitteln eines an den Fluidverbraucher bereitgestellten Ist-Druckwerts, insbesondere im Ventilraum, Vergleichen des Ist-Druckwerts mit einem vorgebbaren Soll-Druckwert und Ermitteln einer Sollwert-Istwert-Differenz sowie Verändern einer Bereitstellung elektrischer Energie an das Stellmittel zu einem ersten Ansteuerungszeitpunkt, wobei eine Veränderung der Bereitstellung elektrischer Energie vorgesehen ist, wenn die Sollwert-Istwert-Differenz einen ersten vorgebbaren Schwellwert überschreitet oder einen zweiten vorgebbaren Schwellwert unterschreitet. Ferner betrifft die Erfindung eine Ventileinrichtung.The invention relates to a method for activating an electrically operable actuating means for a fluid control valve, the actuating means being coupled to a valve body which is arranged in a valve chamber of a fluid control valve so as to be movable relative to a valve seat in order to influence a fluidic cross section between an inlet port and a working port influencing a fluid inflow from a fluid source to a fluid consumer and a fluid outflow from the fluid consumer into a fluid sink, with the steps: determining an actual pressure value provided to the fluid consumer, in particular in the valve chamber, comparing the actual pressure value with a predeterminable setpoint pressure value and determining a setpoint-actual value difference and changing the provision of electrical energy to the actuating means at a first activation time, with a change in the provision of electrical energy being provided when the setpoint-actual value Di difference exceeds a first predefinable threshold value or falls below a second predefinable threshold value. Furthermore, the invention relates to a valve device.

Mit einem derartigen Verfahren kann beispielsweise ein 3/3-Wege-Fluidsteuerventil betrieben werden, mit dessen Hilfe ein Fluidstrom zu einem Verbraucher und von einem Verbraucher beeinflusst wird. Das 3/3-Wege-Fluidsteuerventil weist einen Ventilraum auf, in dem erstes Stellmittel für eine Beeinflussung eines freien Fluidquerschnitts zwischen einem Versorgungsanschluss, an dem eine Quelle für druckbeaufschlagtes Fluid anschließbar ist, und einem Arbeitsanschluss, der mit dem fluidischen Verbraucher verbunden ist, angeordnet ist. Ferner ist im Ventilraum ein zweites Stellmittel vorgesehen, das für eine Beeinflussung eines freien Fluidquerschnitts zwischen dem Arbeitsanschluss und einem Entlüftungsanschluss, durch den druckbeaufschlagtes Fluid in eine Fluidsenke wie einen Fluidtank oder in die Umgebung abgegeben werden kann, ausgebildet ist. Bei den Stellmitteln handelt es sich um elektromechanische Wandler, die eine bereitgestellte elektrische Energie in eine Bewegung umsetzen, beispielsweise um einen Spulenantrieb oder einen Piezoantrieb. Durch geeignete Ansteuerung des ersten und des zweiten Stellmittels, denen jeweils ein Ventilkörper zugeordnet ist, der durch die Bewegung des jeweiligen Stellmittels abdichtend an einen Ventilsitz angelegt oder von diesem entfernt werden kann, um die gewünschte Beeinflussung des Fluidstroms zu bewirken, kann der am Arbeitsanschluss angeschlossene fluidische Verbraucher beispielsweise belüftet oder entlüftet werden. Die Ansteuerung der beiden Stellmittel erfolgt in Abhängigkeit von einem vorgebbaren Soll-Druckwert sowie von einem gemessenen Ist-Druckwert, die zueinander in Beziehung gesetzt werden, um daraus eine Stellgröße zu ermitteln, mit der die Stellmittel angesteuert werden. Zur Vermeidung von ständigen Druckschwankungen ist eine Dreipunkt-Regelung vorgesehen, bei der lediglich dann eine Ansteuerung der Stellmittel erfolgt, wenn die Sollwert-Istwert-Differenz einen vorgebbaren ersten Schwellwert überschreitet oder einen zweiten vorgebbaren Schwellwert unterschreitet. Für Sollwert-Istwert-Differenzen, die zwischen dem ersten und dem zweiten Schwellwert liegen, findet keine Ansteuerung der Stellmittel statt.A 3/3-way fluid control valve, for example, can be operated with such a method, with the aid of which a fluid flow to and from a consumer is influenced. The 3/3-way fluid control valve has a valve chamber in which first adjusting means for influencing a free fluid cross section between a supply port, to which a source for pressurized fluid can be connected, and a working port, which is connected to the fluid consumer, are arranged is. Furthermore, a second adjusting means is provided in the valve chamber, which is designed to influence a free fluid cross section between the working connection and a venting connection, through which pressurized fluid can be discharged into a fluid sink such as a fluid tank or into the environment. The actuating means are electromechanical converters that convert electrical energy that is provided into a movement, for example a coil drive or a piezo drive. By suitably controlling the first and second actuating means, each of which is assigned a valve body which can be placed sealingly against a valve seat or removed from it by the movement of the respective actuating means in order to effect the desired influencing of the fluid flow, the valve connected to the working connection Fluidic consumers are aerated or vented, for example. The two actuators are controlled as a function of a predeterminable setpoint pressure value and a measured actual pressure value, which are related to one another in order to determine a manipulated variable with which the actuators are controlled. In order to avoid constant pressure fluctuations, a three-point control is provided, in which the actuating means are activated only when the setpoint-actual value difference exceeds a predeterminable first threshold value or falls below a second predeterminable threshold value. The actuating means are not actuated for setpoint/actual value differences that lie between the first and second threshold values.

Die DE 19516627 A1 offenbart ein Verfahren zum Regeln einer Ausgangsgröße eines Prozesses mit den Schritten: Erfassen eines Abtastwertes der Ausgangsgröße, Vergleichen des Abtastwertes der Ausgangsgröße mit einem Sollwert und Ermitteln einer Sollwertabweichung, Berechnen eines Wertes einer Stellgröße abhängig von der ermittelten Sollwertabweichung derart, dass die Ausgangsgröße des Prozesses an den Sollwert herangeführt wird, und Eingeben der Stellgröße in den Prozess, nach Verstreichen einer Wartezeit erneutes Bestimmen eines Wertes der Stellgröße, wobei die Wartezeit variabel ist und auf der Grundlage der Differenz zwischen dem Wert der Stellgröße und einem früheren Wert der Stellgröße, die auf der Grundlage eines früheren Abtastwertes berechnet wurde, berechnet wird.the DE19516627A1 discloses a method for controlling an output variable of a process with the steps: detecting a sampled value of the output variable, comparing the sampled value of the output variable with a target value and determining a target value deviation, calculating a value of a manipulated variable depending on the determined target value deviation in such a way that the output variable of the process the setpoint is approached, and inputting the manipulated variable into the process, after a waiting time has elapsed, redetermining a value of the manipulated variable, the waiting time being variable and based on the difference between the value of the manipulated variable and a previous value of the manipulated variable recorded on the calculated based on a previous sample is calculated.

Aus der DE 11 2009 001 361 T5 ist ein Magnetventil mit einem Bereitstellungsanschluss, der mit einer Quelle komprimierter Luft fluidtechnisch verbunden ist; einem Zuleitanschluss; einer Bohrung, die selektiv mit den Bereitstellungs- und Zuleitanschlüssen fluidtechnisch verbunden ist; einem Anker in der Bohrung; einem Polschuh in der Bohrung und einer selektiv mit elektrischer Leistung angeregten Spule um den Anker und den Polschuh herum bekannt, wobei der Anker und der Polschuh selektiv in Dichteingriff sind und sich als Anker/Polschuh umfassende einstückige Einheit als Funktion der elektrischen Leistung in der Spule bewegen und wobei eine Position des Ankers/Polschuhs innerhalb der Bohrung eine fluidtechnische Verbindung zwischen dem Bereitstellungsanschluss und dem Zuleitanschluss steuert bzw. regelt.From the DE 11 2009 001 361 T5 is a solenoid valve having a delivery port fluidly connected to a source of compressed air; a feed port; a bore selectively fluidly connected to the supply and delivery ports; an anchor in the bore; a pole piece in the bore and a coil around the armature and pole piece selectively energized with electrical power, the armature and pole piece being selectively in sealing engagement and moving as an integral armature/pole piece unit as a function of electrical power in the coil and wherein a position of the armature/pole piece within the bore controls a fluidic connection between the delivery port and the delivery port.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Ansteuern eines elektrisch betreibbaren Stellmittels einer Ventileinrichtung und eine Ventileinrichtung bereitzustellen, die ein verbessertes Regelverhalten bei sich dynamisch verändernden Randbedingungen aufweisen.The object of the invention is to provide a method for activating an electrically operable actuating means of a valve device and a valve device which have improved control behavior with dynamically changing boundary conditions.

Diese Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Hierbei ist vorgesehen, dass die Veränderung der Bereitstellung elektrischer Energie beendet wird, wenn die Sollwert-Istwert-Differenz in ein Schwellwertintervall zwischen dem ersten und dem zweiten Schwellwert eintritt, dass sich an den Zeitpunkt des Eintritts der Sollwert-Istwert-Differenz in das Schwellwertintervall eine vorgebbare Wartezeit anschließt, während der keine Veränderung der Bereitstellung elektrischer Energie erfolgt, und dass während der Wartezeit eine Ermittlung der Soll-Istwert-Differenz vorgenommen wird und dass nach einem Austreten der Soll-Istwert-Differenz aus dem Schwellwertintervall und einem nachfolgenden Wiedereintreten der Soll-Istwert-Differenz in das Schwellwertintervall während der Wartezeit ein Neustart der Wartezeit erfolgt.According to a first aspect of the invention, this object is achieved with the features of claim 1 . It is envisaged that the change in the provision of electrical Energy is ended when the setpoint-actual value difference enters a threshold value interval between the first and the second threshold value, that at the point in time when the setpoint-actual value difference enters the threshold value interval, a specifiable waiting time follows, during which there is no change in the provision electrical energy takes place, and that during the waiting time the target-actual value difference is determined and that after the target-actual value difference has left the threshold value interval and the target-actual value difference has subsequently re-entered the threshold value interval during the waiting time The waiting time is restarted.

Durch diese Maßnahmen wird erreicht, dass bei einer dynamischen Veränderung der Randbedingungen für das verfahrensgemäß anzusteuernde Fluidsteuerventil, beispielsweise durch Veränderungen des Soll-Druckwerts und/oder des Ist-Druckwerts, eine um die Wartezeit verzögerte Reaktion erfolgt. Hierdurch kann ein unerwünschtes Überschwingen des fluidischen Systems, das aus dem Fluidsteuerventil und dem fluidischen Verbraucher gebildet wird, vermieden werden.These measures ensure that when there is a dynamic change in the boundary conditions for the fluid control valve to be controlled according to the method, for example due to changes in the setpoint pressure value and/or the actual pressure value, a reaction is delayed by the waiting time. As a result, an undesired overshoot of the fluidic system, which is formed from the fluid control valve and the fluidic consumer, can be avoided.

Bei der Veränderung der Bereitstellung elektrischer Energie kann es sich um eine Bereitstellung elektrischer Energie ausgehend von einem Zustand handeln, zu dem das oder die Stellmittel nicht mit elektrischer Energie beaufschlagt wurden. Alternativ kann die Veränderung der Bereitstellung elektrischer Energie eine vollständige Abschaltung einer vorhergehenden Bereitstellung elektrischer Energie bedeuten. Bei einer weiteren Alternative kann die Veränderung der Bereitstellung elektrischer Energie eine Erhöhung oder Reduzierung einer elektrischen Spannung und/oder eines Stromflusses, die und/oder der an die Stellmittel bereitgestellt wird, bedeuten.The change in the provision of electrical energy can be a provision of electrical energy starting from a state in which the actuating means or means were not supplied with electrical energy. Alternatively, the change in the provision of electrical energy can mean a complete shutdown of a previous provision of electrical energy. In a further alternative, the change in the provision of electrical energy can mean an increase or reduction in an electrical voltage and/or a current flow that is provided to the actuating means.

Dem erfindungsgemäßen Neustart der Wartezeit liegt die Überlegung zugrunde, dass bei einem Wiedereintritt der Soll-Istwert-Differenz in das Schwellwertintervall noch während der Wartezeit für das fluidische System bis zum Ende der sich daran anschließenden Wartezeit keinen Beeinflussungsbedarf besteht. Die Wartezeit kann konstant gewählt, insbesondere durch Parametrierung vorgebbar sein. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Wartezeit dynamisch an die Erfordernisse des fluidischen Systems angepasst wird, beispielsweise in Abhängigkeit vom Druck, den die Fluidquelle bereitstellt und/oder von anderen Betriebsparametern. Ferner kann ergänzend oder alternativ vorgesehen werden, dass die nachfolgende Wartezeit in Abhängigkeit davon eingestellt wird, wann der Wiedereintritt der Soll-Istwert-Differenz in das Schwellwertintervall während der vorausgegangenen Wartezeit erfolgt ist und/oder wie lange die Soll-Istwert-Differenz während der Wartezeit außerhalb des Schwellwertintervalls lag.The restart of the waiting time according to the invention is based on the consideration that if the target/actual value difference re-enters the threshold value interval during the waiting time for the fluidic system, there is no need to influence it until the end of the subsequent waiting time. The waiting time can be chosen to be constant, in particular it can be predetermined by parameterization. Alternatively, it can be provided that the waiting time is dynamically adapted to the requirements of the fluidic system, for example as a function of the pressure provided by the fluid source and/or other operating parameters. Furthermore, it can be additionally or alternatively provided that the subsequent waiting time is set depending on when the target-actual value difference re-enters the threshold value interval during the previous waiting time and/or how long the target-actual value difference lasts during the waiting time was outside the threshold interval.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous developments of the invention are specified in the dependent claims.

Zweckmäßig ist es, wenn ein Änderungsbetrag für die Bereitstellung elektrischer Energie unabhängig vom Ansteuerungszeitpunkt oder in Abhängigkeit von der Sollwert-Istwert-Differenz ausgewählt ist. Exemplarisch findet entweder zum ersten Ansteuerungszeitpunkt oder nach Ablauf einer oder mehrerer Wartezeitintervalle zu einem zweiten Ansteuerungszeitpunkt eine Ansteuerung des Stellmittels mit einem vorgebbaren und stets gleichen elektrischen Energiebetrag statt. Dementsprechend wird das mit dem Stellmittel versehene Fluidsteuerventil vorzugsweise in der Art eines Schaltventils betrieben, das wahlweise eine Blockierung oder eine vollständige Freigabe eines fluidischen Strömungsquerschnitts zwischen dem Eingangsanschluss und dem Arbeitsanschluss ermöglicht. It is expedient if a change amount for the provision of electrical energy is selected independently of the activation time or as a function of the setpoint/actual value difference. For example, either at the first activation time or after one or more waiting time intervals have elapsed at a second activation time, the actuating means is activated with a predefinable and always constant amount of electrical energy. Accordingly, the fluid control valve provided with the actuating means is preferably operated in the manner of a switching valve, which selectively enables a blocking or a complete release of a fluidic flow cross section between the input port and the working port.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Änderung der Bereitstellung elektrischer Energie zum ersten oder zweiten Ansteuerungszeitpunkt in einer Abhängigkeit von der Sollwert-Istwert-Differenz steht. In diesem Fall ist das Fluidsteuerventil vorzugsweise als Proportionalventil ausgebildet, das dazu eingerichtet ist, den freien Fluidquerschnitt zwischen dem Eingangsanschluss und dem Arbeitsanschluss zwischen einer Blockierstellung und einer Freigabestellung schrittweise oder stufenlos frei wählbar einzustellen.Alternatively, it can be provided that the change in the provision of electrical energy at the first or second activation time is dependent on the setpoint/actual value difference. In this case, the fluid control valve is preferably designed as a proportional valve that is set up to adjust the free fluid cross section between the input port and the working port between a blocking position and a release position in a freely selectable step-by-step or infinitely variable manner.

Vorteilhaft ist es, wenn die Veränderung der Bereitstellung elektrischer Energie als Bereitstellung oder Abschaltung einer vorgebbaren elektrischen Versorgungsspannung erfolgt. Somit werden an das Stellmittel lediglich zwei unterschiedliche Zustände der Bereitstellung elektrischer Energie bereitgestellt, entweder keine Bereitstellung elektrischer Energie oder eine Bereitstellung elektrischer Energie auf einem vorgebbaren Niveau, beispielsweise einem vorgebbaren Spannungsniveau. Hierdurch kann der Aufbau der zur Bereitstellung der Bereitstellung elektrischer Energie vorgesehenen Steuereinheit einfach gehalten werden, da keine komplexe, beispielsweise stufenlose, Beeinflussung der Bereitstellung elektrischer Energie notwendig ist.It is advantageous if the change in the provision of electrical energy takes place as the provision or disconnection of a specifiable electrical supply voltage. Thus, only two different states of the provision of electrical energy are provided to the actuating means, either no provision of electrical energy or provision of electrical energy at a predefinable level, for example a predefinable voltage level. As a result, the construction of the control unit provided for the provision of electrical energy can be kept simple, since no complex, for example stepless, influencing of the provision of electrical energy is necessary.

Bevorzugt wird die Wartezeit von einem, vorzugsweise einstellbaren, Zeitglied vorgegeben wird. Das Zeitglied kann elektrisch oder elektronisch realisiert sein, vorzugweise ist das Zeitglied in einem Programmablauf eines Mikroprozessors oder Mikrocontrollers, der für die Ansteuerung des Stellmittels eingesetzt wird, implementiert und kann somit durch Parametrierung eingestellt werden.The waiting time is preferably specified by a preferably adjustable timer. The timer can be implemented electrically or electronically; the timer is preferably implemented in a program sequence of a microprocessor or microcontroller that is used to control the actuating means and can thus be set by parameterization.

Die Aufgabe der Erfindung wird gemäß einem zweiten Aspekt mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst. Hierbei ist eine Ventileinrichtung mit einer Steuereinheit zur Bereitstellung von Steuersignalen an ein Fluidsteuerventil sowie mit einem Fluidsteuerventil vorgesehen, wobei das Fluidsteuerventil ein elektrisch betreibbares Stellmittel umfasst, das mit einem Ventilkörper gekoppelt ist, der in einem Ventilraum des Fluidsteuerventils zur Beeinflussung eines fluidischen Querschnitts zwischen einem Eingangsanschluss und einem Arbeitsanschluss relativ zu einem Ventilsitz bewegbar angeordnet ist, um einen Fluidzustrom von einer Fluidquelle zu einem Fluidverbraucher und einen Fluidabstrom vom Fluidverbraucher in eine Fluidsenke zu beeinflussen und wobei die Steuereinheit für die Ausführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 5 ausgebildet ist. Die Ventileinrichtung kann als einzelnes Modul zur Ansteuerung eines oder mehrerer Fluidverbraucher ausgebildet sein. Dabei kann vorgesehen sein, dass mittels eines oder mehrerer Bedienelemente wie einem elektrischen Tastschalter eine Ansteuerung der Ventileinrichtung durch einen Bediener erfolgen kann, um hierüber Einfluss auf einen mit der Ventileinrichtung fluidisch gekoppelten Fluidverbraucher wie einen Fluidzylinder oder einen Fluidmotor zu nehmen. Eine derartige Anordnung ist beispielsweise in einer persönlichen Unterstützungseinrichtung wie einem pneumatisch verstellbaren Krankenbett vorgesehen. Alternativ ist die Ventileinrichtung zur Integration in eine Modulkette, die aus mehreren zumindest im Wesentlichen gleichartig ausgebildeten Ventileinrichtungen und einer Steuereinrichtung aufgebaut sein kann, ausgebildet. Hierdurch können beispielsweise eine Vielzahl von Fluidverbrauchern wie beispielsweise Linearaktoren in einer Vorrichtung, beispielsweise in einer Produktionsmaschine, zentral angesteuert werden. Durch die Implementierung des erfindungsgemäßen Verfahrens in der Steuereinheit der Ventileinrichtung wird ein Regelungsverhalten für die einzelnen Fluidverbraucher erreicht, bei dem unerwünschte Druckschwankungen zumindest weitgehend ausgeblendet werden.The object of the invention is achieved according to a second aspect with the features of claim 5. In this case, a valve device is provided with a control unit for providing control signals to a fluid control valve and with a fluid control valve, the fluid control valve comprising an electrically operable actuating means which is coupled to a valve body which is located in a valve chamber of the fluid control valve to influence a fluidic cross section between an input connection and a working connection is arranged to be movable relative to a valve seat in order to influence a fluid inflow from a fluid source to a fluid consumer and a fluid outflow from the fluid consumer into a fluid sink, and wherein the control unit is designed to carry out the method according to claims 1 to 5. The valve device can be designed as a single module for controlling one or more fluid consumers. It can be provided that the valve device can be actuated by an operator using one or more operating elements such as an electric pushbutton switch in order to influence a fluid consumer fluidically coupled to the valve device, such as a fluid cylinder or a fluid motor. Such an arrangement is provided, for example, in a personal support device such as a pneumatically adjustable hospital bed. Alternatively, the valve device is designed for integration into a chain of modules, which can be constructed from a plurality of valve devices of at least essentially the same design and a control device. In this way, for example, a large number of fluid consumers, such as linear actuators, can be controlled centrally in a device, for example in a production machine. By implementing the method according to the invention in the control unit of the valve device, a control behavior is achieved for the individual fluid consumers in which undesired pressure fluctuations are at least largely suppressed.

Zweckmäßig ist es, wenn das Stellmittel als piezoelektrischer Aktor ausgebildet ist. Ein piezoelektrischer Aktor ermöglicht eine sehr schnelle Stellbewegung für das gekoppelte Ventilglied und stellt somit sicher, dass ein bereitgestelltes Ansteuersignal in kurzer Zeit zur gewünschten Stellbewegung führt des Ventilkörpers gegenüber dem Ventilsitz führt. Somit können die Wartezeit und die Wartezeit direkt eingestellt werden, da praktisch keine Latenzzeit der Stellmittel berücksichtigt werden muss.It is expedient if the adjusting means is designed as a piezoelectric actuator. A piezoelectric actuator allows for a very fast actuating movement for the coupled valve member and thus ensures that a control signal that is provided leads to the desired actuating movement of the valve body relative to the valve seat in a short time. The waiting time and the waiting time can thus be set directly, since practically no latency of the adjusting means has to be taken into account.

Vorteilhaft ist es, wenn in dem Ventilraum ein mit der Steuereinheit elektrisch gekoppelter Drucksensor angeordnet ist, der zur Bereitstellung des Ist-Druckwerts ausgebildet ist. Hierdurch sind ein einfacher Aufbau der Ventileinrichtung sowie ein einfacher elektrischer Anschluss der Ventileinrichtung gewährleistet.It is advantageous if a pressure sensor which is electrically coupled to the control unit and is designed to provide the actual pressure value is arranged in the valve chamber. This ensures a simple construction of the valve device and a simple electrical connection of the valve device.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Hierbei zeigt:

1 eine schematische Schnittdarstellung durch eine Ventileinrichtung und
2 ein Signalverlaufsdiagramm für eine bekannte Ansteuerung der Ventileinrichtung gemäß 1 und
3 ein Signalverlaufsdiagramm für ein erfindungsgemäße Ansteuerung der Ventileinrichtung gemäß 1.

An advantageous embodiment of the invention is shown in the drawing. This shows:

1 a schematic sectional view through a valve device and
2 a signal curve diagram for a known control of the valve device according to FIG 1 and
3 according to FIG 1 .

In der 1 ist ein fluidisches System 1 schematisch dargestellt, das eine Ventileinrichtung 2 und einen Fluidverbraucher 3 umfasst. Die Ventileinrichtung 2 umfasst eine Steuereinheit 4, die zur Bereitstellung von Steuersignalen an ein Fluidsteuerventil 5 ausgebildet ist sowie ein Fluidsteuerventil 5. Das Fluidsteuerventil 5 ist exemplarisch als 3/3-Wegeventil ausgebildet und weist einen Versorgungsanschluss 6, einen Arbeitsanschluss 7 und einen Ausgangsanschluss 8 auf. Am Versorgungsanschluss 6 ist exemplarisch eine als Druckluftquelle ausgebildete Fluidquelle 9 angeschlossen. Am Arbeitsanschluss 7 ist der beispielhaft als Pneumatikzylinder ausgebildete Fluidverbraucher 3 angeschlossen. Am Ausgangsanschluss 8 ist exemplarisch ein Schalldämpfer 10 angebracht, der bei einem Abströmen von Fluid in die Umgebung eine Dämpfung der hierbei auftretenden Geräusche gewährleistet. Die Steuereinheit 4 ist elektrisch mit dem Fluidsteuerventil 5 verbunden, um dort ein erstes und ein zweites Stellmittel 11, 12 anzusteuern und Signale eines Drucksensors 15 zu erfassen.In the 1 a fluidic system 1 is shown schematically, which includes a valve device 2 and a fluid consumer 3 . The valve device 2 includes a control unit 4, which is designed to provide control signals to a fluid control valve 5 and a fluid control valve 5. The fluid control valve 5 is designed as a 3/3-way valve, for example, and has a supply port 6, a working port 7 and an outlet port 8 . A fluid source 9 designed as a compressed air source is connected to the supply connection 6 , for example. The fluid consumer 3 embodied as a pneumatic cylinder, for example, is connected to the working connection 7 . A muffler 10 is attached to the outlet connection 8, for example, which ensures that the noise that occurs when fluid flows out into the environment is dampened. The control unit 4 is electrically connected to the fluid control valve 5 in order to actuate a first and a second actuating means 11, 12 there and to detect signals from a pressure sensor 15.

Das erste und das zweite Stellmittel 11, 12 sind exemplarisch jeweils als Biegebalken aus piezoelektrischem Material hergestellt und in einem von einem Ventilgehäuse 13 umschlossenen Ventilraum 14 angeordnet. Beiden Stellmitteln 11, 12 ist jeweils an einem vorderen, frei beweglichen Ende ein Ventilkörper 16, 17 zugeordnet. Dieser Ventilkörper 16, 17 kann in Abhängigkeit von einer elektrischen Spannung, die von der Steuereinheit 4 zur Verfügung gestellt wird, durch eine spannungsabhängige Biegebewegung des jeweiligen Stellmittels 11, 12 von einem jeweils zugeordneten Ventilsitz 18, 19 abgehoben oder auf den Ventilsitz 18, 19 gepresst werden. Hierdurch kann ein fluidischer Querschnitt durch einen am jeweiligen Ventilsitz 18, 19 ausmündenden Fluidkanal 20, 21 zwischen einer Blockierstellung und einer Freigabestellung eingestellt werden. Die beiden Fluidkanäle 20, 21 münden jeweils in den Ventilraum 14. Im Ventilraum 14 ist auch der Drucksensor 15 angeordnet, der zur Erfassung des Istdrucks im Ventilraum 14 ausgebildet ist.The first and the second adjusting means 11, 12 are each produced as a bending beam made of piezoelectric material and are arranged in a valve chamber 14 enclosed by a valve housing 13. A valve body 16, 17 is assigned to each of the two adjusting means 11, 12 at a front, freely movable end. Depending on an electrical voltage provided by the control unit 4, this valve body 16, 17 can be lifted off a respectively assigned valve seat 18, 19 or pressed onto the valve seat 18, 19 by a voltage-dependent bending movement of the respective actuating means 11, 12 will. As a result, a fluidic cross-section can be set between a blocking position and a release position through a fluid channel 20, 21 opening out at the respective valve seat 18, 19. The two fluid channels 20, 21 each open into the valve chamber 14. The pressure sensor 15, which is designed to detect the actual pressure in the valve chamber 14, is also arranged in the valve chamber 14.

Mit Hilfe der beiden Stellmittel 11, 12 und der an den Fluidkanälen 20, 21 angeschlossenen Komponenten (Fluidquelle 9 und Schalldämpfer 10) kann ein Fluidzustrom von der Fluidquelle 9 durch den Ventilraum 14 zum Fluidverbraucher 3 und alternativ ein Fluidabstrom vom Fluidverbraucher 3 durch den Ventilraum 14 in die Umgebung hervorgerufen werden. Dadurch kann ein Fluiddruck am Arbeitsanschluss 7 und somit am Fluidverbraucher 3 eingestellt werden, der mit dem Arbeitsanschluss 7 über eine Fluidleitung 22 verbunden ist.With the aid of the two adjusting means 11, 12 and the components (fluid source 9 and silencer 10) connected to the fluid channels 20, 21, a fluid flow can take place from the fluid source 9 through the valve chamber 14 to the fluid consumer 3 and alternatively a fluid discharge from the fluid consumer 3 through the valve chamber 14 be evoked in the environment. As a result, a fluid pressure can be set at the working connection 7 and thus at the fluid consumer 3 , which is connected to the working connection 7 via a fluid line 22 .

Der Druck im Fluidraum 14 wird durch die Stellung der beiden Stellmittel 11, 12, durch die Eigenschaften der Fluidquelle 9 sowie durch den Betriebszustand des Fluidverbrauchers 3 beeinflusst. Üblicherweise liefert die Fluidquelle 9 einen im Wesentlichen konstanten Druck, so dass eine Änderung der Druckverhältnisse im Ventilraum 14 von äußeren Kräften auf den Fluidverbraucher 3 und/oder von der Stellung der beiden Stellmittel 11, 12 abhängt. Durch eine Einleitung von äußeren Kräften auf den Fluidverbraucher 3, beispielsweise durch Belastung des als Kopfteil ausgebildeten schwenkbaren Abschnitts 23 des exemplarisch dargestellten Krankenbetts 24 mit einer Gewichtskraft, kann ein Druckanstieg im Ventilraum 14 auftreten. Ergänzend oder alternativ kann ein nicht dargestellter Benutzer durch Betätigen eines am Krankenbett 24 vorgesehenen Tastenfelds 25 Steuerbefehle an die Steuereinheit 4 senden, um den schwenkbaren Abschnitt 23 mit Hilfe einer linearen Bewegung des Fluidverbrauchers 3 abzusenken oder anzuheben. Die bei einer derartigen Veränderung des Soll-Druckwerts auftretenden Regelungsvorgänge in der Steuereinheit 4 sind exemplarisch in der 2 dargestellt.The pressure in the fluid chamber 14 is influenced by the position of the two adjusting means 11, 12, by the properties of the fluid source 9 and by the operating state of the fluid consumer 3. The fluid source 9 usually delivers a substantially constant pressure, so that a change in the pressure conditions in the valve chamber 14 depends on external forces on the fluid consumer 3 and/or on the position of the two adjusting means 11, 12. A pressure increase in the valve chamber 14 can occur as a result of external forces being introduced onto the fluid consumer 3, for example as a result of loading the pivotable section 23, which is designed as a head part, of the hospital bed 24 shown as an example with a weight force. Additionally or alternatively, a user (not shown) can send control commands to the control unit 4 by actuating a keypad 24 provided on the hospital bed 24 in order to lower or raise the pivotable section 23 with the aid of a linear movement of the fluid consumer 3 . The control processes occurring in the control unit 4 in the event of such a change in the setpoint pressure value are given as an example in FIG 2 shown.

Die 2 zeigt ein Signalverlaufsdiagramm 28, das das Regelverhalten eines bekannten Dreipunktreglers nach dem Stand der Technik wiedergibt. In der 3 ist ein Signalverlaufsdiagramm 29 dargestellt, das exemplarisch das Regelverhalten des erfindungsgemäßen und in der Steuereinheit 4 implementierten Reglers zeigt.the 2 shows a signal curve diagram 28, which reproduces the control behavior of a known three-point controller according to the prior art. In the 3 a signal curve diagram 29 is shown, which shows an example of the control behavior of the controller according to the invention and implemented in the control unit 4 .

Die im Signalverlaufsdiagramm 28 in der 2 angegebene Ausgangssituation besteht exemplarisch darin, dass zum Zeitpunkt t0a eine sprunghafte Änderung eines Soll-Druckwerts 31 von einem niedrigeren Niveau auf ein höheres Niveau erfolgt. Dadurch tritt zum Zeitpunkt t0a eine Soll-Istwert-Differenz zwischen dem Soll-druckwert 31 und einem Ist-Druckwert 30 auf, da der Ist-Druckwert 30 plötzlich unterhalb des Soll-Druckwerts 31 liegt. Der Soll-Druckwert 31 befindet sich ab dem Zeitpunkt t0a exemplarisch auf einem konstanten Niveau. Die Änderung des Soll-Druckwerts 31 zum Zeitpunkt t0a ist beispielsweise aufgrund einer Benutzereingabe über das in 1 dargestellte Tastenfeld 25 erfolgt. Während des in der 2 dargestellten Zeitraums von t0a bis t11a bzw. tOb bis t8b gemäß der 3 erfolgt keine weitere Sollwertänderung.The signal waveform diagram 28 in the 2 The initial situation specified is, for example, that at time t0a there is a sudden change in a setpoint pressure value 31 from a lower level to a higher level. As a result, at time t0a there is a setpoint/actual value difference between setpoint pressure value 31 and an actual pressure value 30 since actual pressure value 30 is suddenly below setpoint pressure value 31 . The target pressure value 31 is, for example, at a constant level from the point in time t0a. The change in the target pressure value 31 at the time t0a is due to a user input via the in 1 shown keypad 25 takes place. During the in the 2 illustrated period of time from t0a to t11a or tOb to t8b according to 3 there is no further setpoint change.

Aufgrund der Differenz zwischen dem Ist-Druckwert 30 und dem Soll-Druckwert 31 zum Zeitpunkt t0a erzeugt die Steuereinheit 4 ein an das erste Stellmittel 11 gerichtetes Steuersignal 34, um eine Erhöhung des Drucks im Ventilraum 14 durch Zufuhr von druckbeaufschlagtem Fluid zu erreichen und damit die Sollwert-Istwert-Differenz zu verkleinern.Based on the difference between the actual pressure value 30 and the setpoint pressure value 31 at the time t0a, the control unit 4 generates a control signal 34 directed to the first actuating means 11 in order to increase the pressure in the valve chamber 14 by supplying pressurized fluid and thus to achieve the to reduce the setpoint/actual value difference.

Daher öffnet das erste Stellmittel 11 den fluidischen Querschnitt zwischen der Fluidquelle 9 und dem am Arbeitsanschluss 7 angeschlossenen Fluidverbraucher 3, so dass der gewünschte Druckanstieg erfolgen kann. Da der Ventilraum 14 ein sehr kleines Volumen aufweist und ein Druckausgleich mit der Fluidleitung 22 und dem Fluidverbraucher 3 mit einer Zeitverzögerung abläuft, die erheblich größer als die Schaltzeit der Stellmittel 11, 12 ist, findet durch den Öffnungsvorgang im Ventilraum 14 ein sprunghafter Druckanstieg in Form einer positiven Druckspitze statt. Dabei übersteigt der im Ventilraum 14 gemessene Fluiddruck rasch den unteren Schwellwert 32, der beispielsweise äquidistant um einen vorgebbaren Betrag beabstandet zum Sollwert 31 angesiedelt sein kann. Bei Erreichen des unteren Schwellwerts 32 zum Zeitpunkt t1a wird von der Steuereinheit 4 ein an das erste Stellmittel 11 gerichtetes Steuersignal 34 bereitgestellt, um eine weitere Fluidzufuhr in den Ventilraum 14 zu unterbrechen. Dadurch wird das erste Stellmittel 11 wieder in eine Stellung gebracht, in der keine weitere Fluidzufuhr in den Ventilraum 14 erfolgt. Allerdings ist zwischen der Detektion des Ist-Druckwerts 30 im Ventilraum 14 und der Abschaltung der Fluidzufuhr in den Ventilraum 14 eine gewisse Zeit vergangen, innerhalb derer der Ist-Druckwert 30 im Ventilraum weiter angestiegen ist und auch einen oberen Schwellwert 33, der ebenfalls äquidistant um einen vorgebbaren Betrag beabstandet zum Sollwert 31 angesiedelt sein kann, überschritten hat. Hierdurch wird ein weiterer Schaltvorgang, nunmehr jedoch mit einem Schaltsignal 35 für das zweite Stellmittel 12 in der Steuereinheit 4 hervorgerufen, der dazu dient, den Druck im Ventilraum 14 wieder unterhalb des oberen Schwellwerts 33 einzustellen. Hierdurch kann sich das fluidische System 1 erst nach einiger Zeit einschwingen und es folgen eine Vielzahl von Schaltvorgängen (Belüften und Entlüften) für die beiden Stellmittel 11, 12, die unter Anderem zu einer unerwünschten Aussendung von Schaltgeräuschen durch die mit hoher Frequenz wiederkehrende Betätigung der Stellmittel 11, 12 führt.The first adjusting means 11 therefore opens the fluidic cross-section between the fluid source 9 and the fluid consumer 3 connected to the working connection 7, so that the desired pressure increase can take place. Since the valve chamber 14 has a very small volume and a pressure equalization with the fluid line 22 and the fluid consumer 3 takes place with a time delay that is considerably greater than the switching time of the actuating means 11, 12, the opening process in the valve chamber 14 causes a sudden pressure increase a positive pressure peak. The fluid pressure measured in the valve chamber 14 quickly exceeds the lower threshold value 32 which, for example, can be located equidistant from the desired value 31 by a predetermined amount. When the lower threshold value 32 is reached at the time t1a, the control unit 4 provides a control signal 34 directed to the first actuating means 11 in order to interrupt further fluid supply into the valve chamber 14. As a result, the first adjusting means 11 is brought back into a position in which no further fluid is supplied to the valve chamber 14 . However, a certain time has elapsed between the detection of the actual pressure value 30 in the valve chamber 14 and the switching off of the fluid supply to the valve chamber 14, within which the actual pressure value 30 in the valve chamber has continued to rise and also an upper threshold value 33, which is also equidistant by can be located at a distance from the desired value 31 by a predetermined amount. This causes a further switching process, but now with a switching signal 35 for the second actuating means 12 in the control unit 4, which is used to set the pressure in the valve chamber 14 below the upper threshold value 33 again. As a result, the fluidic system 1 can only settle down after some time and a large number of switching processes (ventilation and venting) for the two actuating means 11, 12 follow, which, among other things, lead to an undesired emission of switching noises due to the high-frequency recurring actuation of the actuating means 11, 12 leads.

Um diese Geräusche zu reduzieren, wird das erfindungsgemäße Ansteuerverfahren eingesetzt, wie es in der 3 dargestellt ist. Hierdurch ergibt sich das im Signalverlaufsdiagramm 29 dargestellte Schaltverhalten für die Stellmittel 11, 12. Ausgehend von der gleichen Ausgangssituation wie beim Signalverlaufsdiagramm 28 liegt zunächst zum Zeitpunkt t0b eine Ist-Sollwert-Differenz vor, die ohne Verzögerung mit einem Schaltvorgang (Schaltsignal 34 zum Zeitpunkt t0b) für das Stellmittel 11 beantwortet wird. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die Steuereinheit 4 exemplarisch derart ausgebildet ist, dass sie bei Ist-Druckwerten außerhalb des von den Schwellwerten 32, 33 begrenzten Schwellwertintervalls unmittelbar eine Ansteuerung des jeweiligen Stellmittels 11, 12 vornimmt, vorliegend also des Stellmittels 11 mit dem Schaltsignal 34, um eine Druckerhöhung zu bewirken. Zum Zeitpunkt t1b erreicht der Ist-Druckwert den unteren Schwellwert 32, wodurch in der Steuereinheit 4 ein nicht näher dargestelltes Zeitglied aktiviert wird, das eine Wartezeit tw vorgibt. Während dieser ersten Wartezeit tw werden von der Steuereinheit 4 zwar Änderungen der Ist-Sollwert-Differenz weiterhin betrachtet, allerdings findet unabhängig von der sich während der Wartezeit tw einstellenden Sollwert-Istwert-Differenz keine Veränderung der Bereitstellung elektrischer Energie an die beiden Stellmittel 11, 12 statt. Sofern es während der Wartezeit tw sowohl zu einem Austreten des Ist-Druckwerts 30 aus dem Schwellwertintervall als auch zu einem Wiedereintreten des Ist-Druckwerts 30 in das Schwellwertintervall kommen, wie dies in der 3 exemplarisch zum Zeitpunkt t2b bzw. t3b vorliegt, so erfolgt zum Zeitpunkt des Wiedereintritts des Ist-Druckwerts in das Sollwertintervall, vorliegend also zum Zeitpunkt t3b, ein Neustart der Wartezeit tw. Die zweite Wartezeit tw erstreckt sich in der 3 vom Zeitpunkt t3b bis zum Zeitpunkt t4b. Da während der zweiten Wartezeit tw, also zwischen t3b und t4b der Ist-Druckwert 30 das Sollwertintervall verlassen hat, jedoch am Ende der Wartezeit tw, also zum Zeitpunkt t4b nicht wieder in das Schwellwertintervall eingetreten ist, erfolgt kein Neustart der Wartezeit tw. Vielmehr läuft die Wartezeit tw vollständig ab, weshalb sie in Kreuzschraffur dargestellt ist. Zum Zeitpunkt t4b erfolgt aufgrund der Abweichung des Ist-Druckwerts 30 vom Sollwertintervall eine Ansteuerung des Stellmittels 11, um eine Druckerhöhung im Ventilraum 14 zu bewirken und den Ist-Druckwert 30 wieder in das Sollwertintervall zu bringen.In order to reduce this noise, the control method according to the invention is used, as in FIG 3 is shown. This results in the switching behavior for the actuating means 11, 12 shown in the signal curve diagram 29. Based on the same initial situation as in the signal curve diagram 28, there is initially an actual setpoint value difference at the time t0b, which occurs without delay with a switching operation (switching signal 34 at the time t0b) for the setting means 11 is answered. This is due to the fact that the control unit 4 is designed, for example, in such a way that in the event of actual pressure values outside the threshold value interval delimited by the threshold values 32, 33, it immediately activates the respective actuating means 11, 12, in this case the actuating means 11 with the switching signal 34 to increase the pressure. At time t1b, the actual pressure value reaches lower threshold value 32, as a result of which a timer (not shown in detail) is activated in control unit 4, which specifies a waiting time tw. During this first waiting time tw, the control unit 4 continues to consider changes in the actual setpoint value difference, however, regardless of the setpoint/actual value difference that occurs during the waiting time tw, there is no change in the provision of electrical energy to the two actuating means 11, 12 instead of. If, during the waiting time tw, both the actual pressure value 30 exits the threshold value interval and the actual pressure value 30 re-enters the threshold value interval, as is the case in FIG 3 e.g. at time t2b or t3b, then at the time when the actual pressure value re-enters the setpoint interval, in this case at time t3b, the waiting time tw is restarted. The second waiting time tw extends in the 3 from time t3b to time t4b. Since the actual pressure value 30 left the target value interval during the second waiting time tw, i.e. between t3b and t4b, but did not re-enter the threshold value interval at the end of the waiting time tw, i.e. at time t4b, waiting time tw is not restarted. Rather, the waiting time tw expires completely, which is why it is shown in cross-hatching. At time t4b, due to the deviation of actual pressure value 30 from the setpoint interval, actuating means 11 is actuated in order to increase the pressure in valve chamber 14 and bring actual pressure value 30 back into the setpoint interval.

Das Steuersignal 34 endet zum Zeitpunkt t5b mit dem Eintritt des Ist-Druckwerts 30 in das Schwellwertintervall. Gleichzeitig wird am Zeitpunkt t5b die Wartezeit tw erneut, vorliegend also zum dritten Mal, gestartet. Da der Ist-Druckwert 30 während der dritten Wartezeit tw zum Zeitpunkt t6b zwar das Sollwertintervall verlässt, jedoch noch vor Ablauf der dritten Wartezeit zum Zeitpunkt t7b wieder in das Sollwertintervall eintritt, erfolgt zum Zeitpunkt t7b ein Neustart der Wartezeit tw zum vierten Mal. Die vierte Wartezeit tw erstreckt sich vom Zeitpunkt t7b bis zum Zeitpunkt t8b und ist, da es sich um einen vollständigen Ablauf der Wartezeit tw handelt, in Kreuzschraffur dargestellt. Da zum Zeitpunkt t8b eine Sollwert-Istwert-Differenz vorliegt, deren Betrag kleiner als die Differenz zwischen dem oberen Schwellwert 33 und dem unteren Schwellwert 32 ist, wird keine weitere Anpassung des Ist-Druckwerts 30 benötigt und die beiden Stellmittel 11, 12 verbleiben in der jeweiligen Stellung.Control signal 34 ends at point in time t5b when actual pressure value 30 enters the threshold value interval. At the same time, the waiting time tw is started again at time t5b, in this case for the third time. Since the actual pressure value 30 leaves the setpoint interval during the third waiting time tw at time t6b, but re-enters the setpoint interval before the end of the third waiting time at time t7b, waiting time tw is restarted for the fourth time at time t7b. The fourth waiting time tw extends from the time t7b to the time t8b and is shown in cross-hatching since the waiting time tw has elapsed completely. Since at time t8b there is a difference between the setpoint and the actual value, the amount of which is less than the difference between the upper threshold value 33 and the lower threshold value 32, no further adjustment of the actual pressure value 30 is required and the two adjusting means 11, 12 remain in the respective position.

Durch die jeweilige Wartezeit tw wird demnach eine Neigung des fluidischen Systems zum Aufschwingen deutlich reduziert, so dass bei ähnlicher Reaktionsschnelligkeit eine verringerte Anzahl von Schaltspielen für die Stellmittel 11, 12 pro Zeiteinheit und somit ein reduzierter Geräuschpegel für das Fluidsteuerventil 5 gewährleistet werden kann.The respective waiting time tw therefore significantly reduces the tendency of the fluidic system to oscillate, so that a reduced number of switching cycles for the actuating means 11, 12 per time unit and thus a reduced noise level for the fluid control valve 5 can be guaranteed with a similar reaction speed.

Bei einer nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist vorgehsehen, dass die Wartezeit derart in Abhängigkeit von einer zuvor ermittelten maximalen Sollwert-Istwert-Differenz gewählt wird, dass bei großer Sollwert-Istwert-Differenz die Wartezeit kürzer gewählt wird als bei einer kleinen Sollwert-Istwert-Differenz.In an embodiment of the invention that is not shown, it is provided that the waiting time is selected as a function of a previously determined maximum setpoint-actual value difference such that the waiting time is selected to be shorter if the setpoint-actual value difference is large than if the setpoint-actual value difference is small. Difference.

Claims

Method for activating an electrically operable actuating means (11, 12) for a fluid control valve (5), the actuating means (11, 12) being coupled to a valve body (16, 17) which is located in a valve chamber (14) of the fluid control valve (5) for influencing a fluidic cross-section between an inlet port (6) of the fluid control valve (5) and a working port (7) of the fluid control valve (5) is arranged to be movable relative to a valve seat (18, 19) of the fluid control valve (5) in order to cause a fluid inflow from a Influencing a fluid source (9) through the fluid control valve (5) to a fluid consumer (3) and a fluid outflow from the fluid consumer (3) through the fluid control valve (5) into a fluid sink, with the steps: determining an actual value provided to the fluid consumer (3). -Pressure value, comparing the actual pressure value with a predeterminable setpoint pressure value and determining a setpoint-actual value difference and changing the provision of electrical energy to d as adjusting means (11, 12) at a first triggering time when the setpoint/actual value difference exceeds a first predefinable threshold value (33) or falls below a second predefinable threshold value (32), characterized in that the change in the provision of electrical energy is ended, if the setpoint-actual value difference enters a threshold value interval between the first and the second threshold value (32, 33) and that the time at which the setpoint-actual value difference enters the threshold value interval is followed by a predefinable waiting time (tw), during which there is no change in the provision of electrical energy, with the target/actual value difference being determined during the waiting time (tw) and that after the target/actual value difference has exited the threshold value interval and the target/actual value difference has subsequently reappeared in the threshold interval during the waiting time, the waiting time is restarted.

procedure after claim 1 , characterized in that a change amount for the provision of electrical energy is selected independently of the activation time or as a function of the setpoint-actual value difference.

procedure after claim 1 or 2 , characterized in that the change in the provision of electrical energy takes place as the provision or disconnection of a predefinable electrical supply voltage.

Procedure according to one of Claims 1 until 3 , characterized in that the waiting time (tw) is specified by a preferably adjustable timer.

Valve device with a control unit (4) for providing control signals to a fluid control valve (5) and with a fluid control valve (5) which comprises an electrically operable actuating means (11, 12) which is coupled to a valve body (16, 17) which in a valve chamber (14) of the fluid control valve (5) for influencing a fluidic cross section between an inlet port (6, 8) and a working port (7) is arranged to be movable relative to a valve seat (18, 19) in order to ensure a fluid inflow from a fluid source ( 9) to a fluid consumer (9) and to influence a fluid outflow from the fluid consumer (9) into a fluid sink, characterized in that the control unit (4) is designed to carry out a method according to one of the preceding claims and wherein in the valve chamber (14 ) a with the control unit (4) electrically coupled pressure sensor (15) is arranged, which is designed to provide the actual pressure value.

valve device claim 5 , characterized in that the actuating means (11, 12) is designed as a piezoelectric actuator.