DE102017210479A1 - Valve control with freely definable dither signal - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Recheneinheit (100) zum Ansteuern eines insbesondere hydraulischen Ventils (200), die dazu eingerichtet ist, durch ein Ansteuersignal (x) einen Wert eines Strom (I) für einen elektromagnetischen Aktor (210) des Ventils (200) einzustellen, und die dazu eingerichtet ist, dem Ansteuersignal (x) ein Dither-Signal (D) zu überlagern, wobei die Recheneinheit (100) weiterhin dazu eingerichtet ist, das Dither-Signal (D) mit einer frei vorgebbaren Signalform zu erzeugen.The invention relates to a computing unit (100) for actuating a particularly hydraulic valve (200) which is set up to set a value of a current (I) for an electromagnetic actuator (210) of the valve (200) by a drive signal (x). and which is set up to superimpose a dither signal (D) on the drive signal (x), wherein the arithmetic unit (100) is further configured to generate the dither signal (D) with a freely definable signal form.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Recheneinheit, insbesondere ein Steuergerät, zum Ansteuern eines, insbesondere hydraulischen, Ventils eine Anordnung aus einem Ventil und einer solchen Recheneinheit und ein Ansteuerverfahren.The present invention relates to a computing unit, in particular a control unit, for controlling a, in particular hydraulic, valve an arrangement of a valve and such a computing unit and a driving method.

Stand der TechnikState of the art

Hydraulische Ventile wie Stetig-Druck-Ventile, Druckregelventile oder wie Stetig-Wege- oder Regelwegeventile werden in der Regel unter Verwendung einer Recheneinheit bzw. eines entsprechenden Steuergeräts angesteuert, insbesondere auch geregelt. Ein solches hydraulisches Ventil weist dabei einen, aus einem elektromagnetischen Antrieb (alternativ: Aktor) und einem dazugehörigen hydraulischen Stellglied (insbesondere beispielsweise eines Kolbens oder Kegels) bestehenden Ventilaktor auf, mittels dessen durch Vorgabe eines bestimmten Stroms eine gewünschte Größe, wie z.B. Volumenstrom oder Druck, eingestellt werden kann. Der Strom für den magnetischen Aktor kann dabei durch Anlegen einer Spannung, insbesondere in pulsbreitenmodulierter Form, vorgegeben werden.Hydraulic valves such as continuous-pressure valves, pressure control valves or as continuous-way or control valves are usually controlled using a computer or a corresponding control device, in particular also regulated. Such a hydraulic valve has a valve actuator consisting of an electromagnetic drive (alternatively: actuator) and a corresponding hydraulic actuator (in particular, for example, a piston or cone), by means of which, by setting a specific current, a desired size, such as a. Volume flow or pressure, can be adjusted. The current for the magnetic actuator can be specified by applying a voltage, in particular in pulse width modulated form.

Bei solchen Ventilen stellt sich dabei das Problem, dass sich beispielsweise aufgrund von Reibeffekten, Losbrecheffekten oder Hysterese der Ventilaktor nicht wie gewünscht bewegt. Hierzu ist es bekannt, dem Strom bzw. allgemein einer Stellgröße ein sog. Dither-Signal zu überlagern. Bei einem solchen Signal handelt es sich um eine Art Rauschen bzw. Zittern, das zu einer geringfügigen Zitterbewegung des Ventilaktors führt. Die genannten Probleme wie die Losbrecheffekte werden auf diese Weise vermieden oder zumindest verringert.In such valves, there is the problem that, for example, due to friction effects, breakaway effects or hysteresis of the valve actuator does not move as desired. For this purpose, it is known to superimpose a so-called dither signal on the current or, in general, a manipulated variable. Such a signal is a kind of noise or jitter that results in a slight dithering movement of the valve actuator. The problems mentioned, such as breakaway effects, are avoided or at least reduced in this way.

Die Verwendung eines solchen Dither-Signals bei einem hydraulischen Ventil ist beispielsweise aus der DE 39 39 857 A1 bekannt. Aus der DE 44 23 102 B4 ist es zudem bekannt, die Frequenz eines solchen Dither-Signals mit steigendem Ansteuerstrom zu verringern. Insbesondere bei langsamer Bewegung oder geringer Öffnung des Ventilaktors und dem hierzu nötigen Ansteuerstrom kann es durch die Verwendung eines solchen Dither-Signals jedoch zu ungewollten Effekten (beispielsweise sog. „Sitzprellen“) und nicht ausreichender Ditherwirkung kommen. Bei ungünstigem Stromreglerverhalten kann auch ein falscher (Minimal-) Strom entstehen.The use of such a dither signal in a hydraulic valve is for example from DE 39 39 857 A1 known. From the DE 44 23 102 B4 It is also known to reduce the frequency of such a dither signal with increasing drive current. However, in particular with slow movement or small opening of the valve actuator and the drive current required for this purpose, the use of such a dither signal can lead to unwanted effects (for example so-called "seat bounces") and insufficient dithering effect. If the current controller behavior is unfavorable, a wrong (minimum) current may also be generated.

Außerdem kann man bei einfachen Endstufentechnologien physikalisch bedingt ein deutlich eingeschränktes Anregungsverhalten beobachten, was wiederum zu einer verstärkten Beeinträchtigung des Gesamtverhaltens führen kann.In addition, you can physically observe a clearly limited excitation behavior in simple end stage technologies, which in turn can lead to an increased impairment of the overall behavior.

Vor diesem Hintergrund soll eine Möglichkeit angegeben werden, Ventile noch besser bzw. genauer ansteuern zu können.Against this background, a possibility should be given to be able to control valves even better or more accurately.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Erfindungsgemäß werden eine Recheneinheit zur Ansteuerung eines (insbesondere hydraulischen) Ventils, eine Anordnung aus einem Ventil und einer solchen Recheneinheit sowie ein Ansteuerverfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.According to the invention, a computing unit for controlling a (in particular hydraulic) valve, an arrangement comprising a valve and such a computing unit and a drive method having the features of the independent patent claims are proposed. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims and the following description.

Im Rahmen der Erfindung wird - insbesondere durch eine zur Durchführung eingerichtete Recheneinheit - durch ein Ansteuersignal ein Wert eines Stroms für den elektromagnetischen Aktor (also für eine Spule des elektromagnetischen Aktor) des Ventils, wie z.B. Proportionalventil, der auch einen Ventilaktor (insbesondere auch einen Ventilkolben oder einen Ventilkegel) umfassen kann oder einen Ventilaktor bewegen kann, eingestellt. Zudem wird dem Ansteuersignal ein Dither-Signal überlagert. Bei einer solchen Recheneinheit kann es sich insbesondere um ein Steuergerät bzw. ein elektronisches Steuergerät handeln, das beispielsweise auch an dem Ventil angebracht sein kann.In the context of the invention, a value of a current for the electromagnetic actuator (that is to say for a coil of the electromagnetic actuator) of the valve, such as, for example, an arithmetic unit set up for implementation, is generated by a drive signal. Proportional valve, which may also include a valve actuator (in particular also a valve piston or a poppet) or can move a Ventilaktor set. In addition, a dither signal is superimposed on the drive signal. Such a computing unit may in particular be a control unit or an electronic control unit, which may for example also be attached to the valve.

Weiterhin ist es nun vorgesehen, das Dither-Signal mit einer frei vorgebbaren Signalform zu erzeugen. Unter Signalform ist hierbei insbesondere der Verlauf des Signals, insbesondere während einer Periodendauer zu verstehen. Für den Fall eines pulsbreitenmodulierten Signals bzw. eine pulsbreitenmodulierten Ansteuerung, womit insbesondere eine Spannung an den elektromagnetischen Aktor angelegt werden kann, ist es zweckmäßig, wenn das Dither-Signal oder eine Dither-Abtast-Frequenz mit dem pulsbreitenmodulierten Signal synchronisiert ist. Eine solche Synchronisation ist jedoch in der Regel nur dann notwendig, wenn die Dithergenerierung über eine sog. „Tastgrad-Addition“ erfolgt. Bei Überlagerungen auf vielfach höheren Grund-PWM-Frequenzen (z.B. Dither 250 Hz und PWM 10 kHz) ist eine Synchronisation hingegen nicht zwingend notwendig. Das Vorgeben bzw. Einstellen des Stroms kann dabei insbesondere auch im Rahmen einer Regelung erfolgen, wobei die an den elektromagnetischen Aktor anzulegende Spannung bzw. das Ansteuersignal wie ein Tastgrad für ein pulsbreitenmoduliertes Signal dann insbesondere als Stellgröße verwendet werden kann. Über den Strom können dann beispielsweise ein Druck oder eine Position eingestellt bzw. geregelt werden, d.h. es kann insbesondere ein dem Druck- oder Positionsregler unterlagerter Stromregler vorgesehen sein.Furthermore, it is now provided to generate the dither signal with a freely definable signal form. The term "signal form" is to be understood here in particular as the course of the signal, in particular during a period. In the case of a pulse width modulated signal or a pulse width modulated control, which in particular a voltage can be applied to the electromagnetic actuator, it is expedient if the dither signal or a dither sampling frequency is synchronized with the pulse width modulated signal. However, such a synchronization is usually only necessary if the dithering is done via a so-called "duty cycle addition". On the other hand, with superimpositions on much higher fundamental PWM frequencies (for example dither 250 Hz and PWM 10 kHz), synchronization is not absolutely necessary. The predetermining or setting of the current can also take place, in particular, in the context of closed-loop control, in which case the voltage to be applied to the electromagnetic actuator or the drive signal, such as a duty cycle for a pulse width modulated signal, can be used in particular as a manipulated variable. By way of example, a pressure or a position can then be adjusted or regulated, for. In particular, a current regulator subordinated to the pressure or position controller can be provided.

Das Erzeugen eines Dither-Signals mit einer frei vorgebbaren Signalform ermöglicht es nun, auf verschiedenste Größen oder Veränderungen beim Betrieb des hydraulischen Ventils einzugehen und insbesondere solche Signalformen zu verwenden, bei denen auch bei kleiner Öffnung des Ventilaktors ungewollte Effekte, wie beispielsweise sog. „Sitzprellen“, bzw. eine nicht ausreichende Ditherwirkung vermieden werden. So würde beispielsweise bei einem Dither-Signal mit symmetrischer Signalform und bei niedrigem Strom für den magnetischen Aktor bei einer pulsbreitenmodulierten Ansteuerung eine Erhöhung des mittleren Wertes für den Strom auftreten, da die negative Halbwelle der Amplitude des Dither-Signals größer als die des mittleren Tastverhältnisses wäre. Mit der Erfindung ist es hingegen nunmehr möglich, beispielsweise asymmetrische Signalformen zu verwenden, mit denen das angesprochene Problem umgangen werden kann. Beispielsweise kann hier ein impulsförmiges Dither-Signal mit einer großen positiven Amplitude und mehreren kleinen negativen Amplituden verwendet werden. The generation of a dither signal with a freely definable signal shape now makes it possible to respond to a wide variety of variables or changes in the operation of the hydraulic valve and in particular to use such waveforms, in which unwanted effects, such as so-called "seat bounces, occur even with small opening of the valve actuator ", Or insufficient dithering be avoided. Thus, for example, in the case of a dither signal having a symmetrical signal shape and a low current for the magnetic actuator in the case of a pulse-width-modulated drive, the mean value for the current would increase because the negative half cycle of the amplitude of the dither signal would be greater than that of the average duty cycle , With the invention, however, it is now possible to use, for example, asymmetric waveforms with which the problem addressed can be avoided. For example, here a pulse-shaped dither signal with a large positive amplitude and several small negative amplitudes can be used.

Allgemein können auf diese Weise deutlich mehr verschiedene Fälle bei der Ansteuerung hydraulischer Ventile angegangen werden. Nur mit der Verwendung einer Dreieck- oder Rechteckform für die Signalform hingegen wäre dies nicht möglich.In general, significantly more different cases can be addressed in the control of hydraulic valves in this way. However, this would not be possible without the use of a triangular or rectangular shape for the waveform.

Bevorzugt ist es dabei, wenn ein Speicher vorgesehen ist, in dem eine oder mehrere frei vorgebbare Signalformen, dann insbesondere im Sinne eines Musters oder Samples, hinterlegt sind oder hinterlegt werden können. Auf diese Weise kann dann sehr einfach eine gewünschte Signalform ausgewählt werden, die für das Dither-Signal verwendet wird.It is preferred in this case if a memory is provided in which one or more freely specifiable signal forms, in particular in the sense of a pattern or samples, are deposited or can be deposited. In this way, it is then very easy to select a desired signal shape which is used for the dither signal.

Vorzugsweise ist auch ein Signal-Generator zum Erzeugen des Dither-Signals mit der frei vorgebbaren Signalform vorgesehen. Ein solcher Signal-Generator kann dabei durch geeignete Hardware-Komponenten gebildet werden. Es ist jedoch auch denkbar, einen solchen Signalgenerator durch Software bereitzustellen. In beiden Fällen kann dabei beispielsweise auch auf die in dem erwähnten Speicher liegenden Signalformen bzw. Muster hierfür zurückgegriffen werden, um ein gewünschtes Dither-Signal zu erzeugen und dem Ansteuersignal zu überlagern.Preferably, a signal generator for generating the dither signal is provided with the freely definable waveform. Such a signal generator can be formed by suitable hardware components. However, it is also conceivable to provide such a signal generator by software. In both cases, for example, it is also possible to fall back on the signal forms or patterns lying in the mentioned memory in order to generate a desired dither signal and to superimpose it on the drive signal.

Vorteilhafterweise ist die Signalform und/oder eine Amplitude und/oder eine Frequenz des Dither-Signals veränderbar, vorzugsweise dynamisch, insbesondere auch während einer Verwendung bzw. der Ansteuerung des Ventils. Ebenso ist es bevorzugt, wenn diese Signalgrößen in Abhängigkeit von wenigstens einer bei der Ansteuerung des Ventils auftretenden Größe erzeugt und insbesondere auch verändert werden können. Als die wenigstens eine bei der Ansteuerung des Ventils auftretende Größe kommen dabei insbesondere der Strom (ggf. auch ein Sollwert hierfür) und/oder eine zeitliche Veränderung des Stroms und/oder eine Temperatur des Ventils und/oder eine Versorgungsspannung für die Recheneinheit in Frage. Insbesondere kommen auch historische Daten des Ventils, wie z.B.. Gerätelaufzeit, Schaltzyklen, bisher erreichte Maximaltemperatur usw., und/oder Daten oder Signale eines überlagerten Reglers in Frage. Damit ist ein besonders genauer und effizienter Betrieb des Ventils möglich. Insbesondere können beispielsweise für schnelle Bewegungen des Ventils herkömmliche Signalformen wie eine Dreieck- oder Rechteckform verwendet werden, für eine langsamere Bewegung hingegen dann die bereits erwähnten asymmetrischen oder andere geeignete Signalformen, insbesondere Sägezahn oder inverser Sägezahn. Zudem kann damit auch ein bestimmtes Ventil bei verschiedenen Betriebspunkten jeweils möglichst effizient betrieben werden. Für eine detaillierte Beschreibung und konkrete Umsetzungsmöglichkeiten sei an dieser Stelle auf die noch folgenden Ausführungen verwiesen.Advantageously, the signal shape and / or an amplitude and / or a frequency of the dither signal can be changed, preferably dynamically, in particular also during use or activation of the valve. It is likewise preferred if these signal variables can be generated as a function of at least one variable occurring during the activation of the valve and, in particular, also changed. In particular, the current (possibly also a desired value for this) and / or a temporal change of the current and / or a temperature of the valve and / or a supply voltage for the arithmetic unit come into consideration as the at least one variable occurring during the activation of the valve. In particular, historical data of the valve, such as device runtime, switching cycles, previously reached maximum temperature, etc., and / or data or signals of a higher-level controller are also suitable. This makes a particularly accurate and efficient operation of the valve possible. In particular, for example, for rapid movements of the valve conventional waveforms such as a triangular or rectangular shape can be used for a slower movement, however, then the already mentioned asymmetric or other suitable waveforms, in particular sawtooth or inverse sawtooth. In addition, a specific valve can also be operated as efficiently as possible at different operating points. For a detailed description and concrete implementation options, reference is made to the following statements.

Es ist auch von Vorteil, wenn die Signalform in Abhängigkeit von einem Ventiltyp und/oder Betriebsparametern des Ventils erzeugt wird. Als Ventiltyp kommen hier insbesondere ein Stetig-Druckventil, ein Druckregelventil, ein Stetig-Wegeventil und ein Regelwegeventil in Frage. Auf diese Weise kann die Erfindung sehr flexibel verwendet werden und für verschiedene Ventiltypen und dort dann insbesondere für solche Ventile mit verschiedenen Betriebsparametern, die beispielsweis auch von den Dimensionen des Ventils abhängen können, verwendet werden.It is also advantageous if the signal shape is generated as a function of a valve type and / or operating parameters of the valve. As a valve type come here in particular a continuous-pressure valve, a pressure control valve, a continuous-way valve and a control valve in question. In this way, the invention can be used very flexibly and for different types of valves and then especially for those valves with different operating parameters, which may for example also depend on the dimensions of the valve can be used.

Auch die Implementierung der Erfindung in Form eines Computerprogramms ist vorteilhaft, da dies besonders geringe Kosten verursacht, insbesondere wenn ein ausführendes Steuergerät noch für weitere Aufgaben genutzt wird und daher ohnehin vorhanden ist. Geeignete Datenträger zur Bereitstellung des Computerprogramms sind insbesondere magnetische, optische und elektrische Speicher, wie z.B. Festplatten, Flash-Speicher, EEPROMs, DVDs u.a.m. Auch ein Download eines Programms über Computernetze (Internet, Intranet usw.) ist möglich.The implementation of the invention in the form of a computer program is also advantageous, since this causes particularly low costs, in particular if an executing control device is still used for further tasks and therefore already exists. Suitable data carriers for providing the computer program are in particular magnetic, optical and electrical memories, such as e.g. Hard drives, flash memory, EEPROMs, DVDs, etc. It is also possible to download a program via computer networks (Internet, intranet, etc.).

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination indicated, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.The invention is illustrated schematically by means of embodiments in the drawing and will be described in detail below with reference to the drawings.

Figurenlistelist of figures

  • 1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Recheneinheit in einer bevorzugten Ausführungsform und ein hydraulisches Ventil. 1 schematically shows a computing unit according to the invention in a preferred embodiment and a hydraulic valve.
  • 2a und 2b zeigen schematisch Ausschnitte aus weiteren bevorzugten Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Recheneinheit. 2a and 2 B schematically show sections of further preferred embodiments of a computing unit according to the invention.
  • 3a und 3b zeigen schematisch Ausschnitte aus weiteren bevorzugten Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Recheneinheit. 3a and 3b schematically show sections of further preferred embodiments of a computing unit according to the invention.
  • 4a bis 4f zeigen verschiedene Signalformen zur Verwendung mit einer erfindungsgemäßen Recheneinheit. 4a to 4f show different waveforms for use with a computing unit according to the invention.
  • 5 zeigt eine Überlagerung von Ansteuersignal und Dithersignal. 5 shows a superposition of drive signal and dither signal.

Detaillierte Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing

In 1 sind schematisch eine erfindungsgemäße Recheneinheit 100 in einer bevorzugten Ausführungsform und ein (hier hydraulisches) Ventil 200 dargestellt. Die Recheneinheit 100 kann dabei auch Teil des Ventils 200 sein bzw. beispielsweise daran angeordnet sind. Damit liegt dann auch eine erfindungsgemäße Anordnung in einer bevorzugten Ausführungsform vor. Bei dem hydraulischen Ventil 200 kann es sich beispielsweise um ein Druckregelventil oder ein Wegeregelventil handeln, wobei dies für die allgemeine Erläuterung der Erfindung im Folgenden nicht relevant ist.In 1 are schematically a computing unit according to the invention 100 in a preferred embodiment and a (here hydraulic) valve 200 shown. The arithmetic unit 100 can also be part of the valve 200 be or, for example, arranged thereon. This is then also an arrangement according to the invention in a preferred embodiment. At the hydraulic valve 200 it may be, for example, a pressure control valve or a directional control valve, which is not relevant for the general explanation of the invention below.

Die Recheneinheit 100, bei der es sich insbesondere auch um ein Steuergerät oder eine Steuer- bzw. Regeleinheit handeln kann, wird mittels einer Versorgungsspannung Uv mit Spannung versorgt. In der Recheneinheit 100 sind nun ein übergeordneter Regler 110, je nach Art des Ventils beispielsweise ein Druck- oder Positionsregler, und ein diesem Regler 110 unterlagerter Stromregler 120 vorgesehen. Der Regler 110 kann beispielsweise ein PI- oder PID-Regler sein. Bei einfachen Magnetstromreglern wie beispielsweise für ein Druckventil ist üblicherweise kein übergeordneter Regler 110 vorhanden.The arithmetic unit 100 , which may in particular also be a control unit or a control unit, is supplied with voltage by means of a supply voltage Uv. In the arithmetic unit 100 are now a parent controller 110 , depending on the type of valve, for example, a pressure or position controller, and a controller 110 subordinate current controller 120 intended. The regulator 110 may be, for example, a PI or PID controller. In simple magnetic current regulators such as for a pressure valve is usually no higher-level controller 110 available.

Der Regler 110 erhält als eine Eingangsgröße einen Sollwert ysoll , bei dem es sich, je nach Art des Ventils, beispielsweise um einen Sollwert für einen Druck oder eine Position handeln kann. Dieser Sollwert ysoll wird dabei üblicherweise von einer bestimmten Anwendung vorgegeben. Weiterhin erhält der Regler 110 als eine Eingangsgröße einen zum Sollwert ysoll gehörigen Istwert yist , also beispielsweise einen Istwert für einen Druck in dem Ventil oder eine Position eines Ventilaktors. Dieser Istwert yist kann beispielsweise unter Verwendung eines geeigneten Sensors erfasst werden.The regulator 110 receives as an input a setpoint y should which, depending on the type of valve, may for example be a setpoint for a pressure or a position. This setpoint y should is usually specified by a specific application. Furthermore, the controller receives 110 as an input one to the setpoint y should associated actual value y is Thus, for example, an actual value for a pressure in the valve or a position of a Ventilaktors. This actual value y is can be detected using, for example, a suitable sensor.

Der Regler 110 gibt nun als Ausgangsgröße einen Sollwert Isoll für einen Strom I aus, welcher in einem magnetischen Aktor 210 des Ventils 200 fließen soll. Dieser Sollwert Isoll wird nun als eine Eingangsgröße an den Stromregler 120, beispielsweise einen PID- oder PI-Regler, gegeben. Als eine weitere Eingangsgröße erhält der Stromregler 120 einen zum Sollwert Isoll gehörigen Istwert Iist des Stroms. Eine Ausgangsgröße des Stromreglers 120 ist ein Ansteuersignal, hier z.B. ein Tastgrad x für eine pulsbreitenmodulierte Ansteuerung zum Anlegen einer Spannung U an den magnetischen Aktor 210. Bei dem Tastgrad x handelt es sich damit um eine Stellgröße.The regulator 110 Now gives as output a setpoint I should for a stream I out, which in a magnetic actuator 210 of the valve 200 should flow. This setpoint I should is now as an input to the current regulator 120 , for example a PID or PI controller. As a further input receives the current controller 120 one to the setpoint I should associated actual value I is of the electricity. An output of the current controller 120 is a drive signal, here for example a duty cycle x for a pulse width modulated drive for applying a voltage U to the magnetic actuator 210 , At the duty cycle x this is a manipulated variable.

Weiterhin ist nun ein Signalgenerator 140 vorgesehen, mittels dessen ein Dither-Signal D erzeugt werden kann, welches dann dem Ansteuersignal bzw. Tastgrad x überlagert wird. Damit wird ein überlagertes Ansteuersignal bzw. ein überlagerter Tastgrad x' erhalten, der dann eine Endstufe 130 ansteuert, um die Spannung U insbesondere in pulsbreitenmodulierter Form an den magnetischen Aktor 210 anzulegen. Eine Frequenz des damit erzeugten pulsbreitenmodulierten Signals (PWM-Signal) kann dabei konstant sein. Diese hängt dabei in der Regel von den konkreten Parametern der verwendeten Komponenten ab.Furthermore, now is a signal generator 140 provided by means of which a dither signal D can be generated, which then the drive signal or duty cycle x is superimposed. This is a superimposed drive signal or a superimposed duty cycle x ' get that then a power amplifier 130 drives to the voltage U in particular in pulse width modulated form to the magnetic actuator 210 to apply. A frequency of the pulse width modulated signal (PWM signal) generated thereby can be constant. This usually depends on the specific parameters of the components used.

Der Signalgenerator kann dabei beispielsweise auf einen Speicher 141 zugreifen, in dem verschiedene Signalformen hinterlegt sein können, wie später noch näher erläutert wird.The signal generator can, for example, to a memory 141 access, in which various waveforms can be deposited, as will be explained later.

In den 2a und 2b sind nun schematisch Ausschnitte aus weiteren bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung dargestellt. Insbesondere sind hier jeweils Teile des Regelkreises für den Stromregler 120 aus 1 gezeigt.In the 2a and 2 B are now schematic sections of further preferred embodiments of the invention shown. In particular, here are each parts of the control loop for the current controller 120 out 1 shown.

Bei dem in 2a gezeigten Ausschnitt wird der Sollwert Isoll , bevor er dem Stromregler 120 zugeführt wird, noch durch zwei Glieder 121 und 122 geführt. Bei dem Glied 121 kann es sich beispielsweise um eine Rampe mit PT1-Glied handeln, um die Führungsgröße zu verschleifen. Bei dem Glied 122 kann es sich um eine Linearisierung handeln, um eine Anpassung der Führungsgrößen-Regelgrößen-Zuordnung zu erreichen.At the in 2a shown section is the setpoint I should before putting the current regulator 120 is fed, nor by two members 121 and 122 guided. At the limb 121 For example, it may be a ramp with a PT1 link to smooth the reference variable. At the limb 122 it can be a linearization to achieve an adaptation of the reference variable-controlled variable allocation.

Weiterhin sind hier eine Dämpfung 123 und ein Faktor 124 vorgesehen, mittels welchen das vom Signalgenerator 140 ausgegebene Signal angepasst werden können, um das Dither-Signal D, welches dann dem Ansteuersignal x überlagert wird, zu erhalten. Mit der Dämpfung 123 kann eine insbesondere dynamische Anpassung des Dither-Signals erreicht werden, um einer Abhängigkeit der Dither-Wirkung von einer Anregung durch die Führungsgröße (also einem Sollwert) und ggf. in geringem Umfang auch einer Störgröße Rechnung zu tragen. Durch den Faktor 124 erhält man eine Sollwert-abhängige Amplitude des Dither-Signals.Furthermore, here are a damping 123 and a factor 124 provided by means of which the signal generator 140 output signal can be adjusted to the dither signal D which then the drive signal x is superimposed to receive. With the damping 123 can be one in particular dynamic adjustment of the dither signal can be achieved in order to take into account a dependence of the dither effect on an excitation by the reference variable (ie, a setpoint value) and, to a lesser extent, also a disturbance variable. By the factor 124 one obtains a setpoint-dependent amplitude of the dither signal.

In 2b ist eine zur 2a sehr ähnliche Ausführungsform dargestellt, jedoch werden die Dämpfung 123 und der Faktor 124 hier nicht in Abhängigkeit von dem Sollwert Isoll des Stroms, sondern von dem zu einer Regelgröße wie Druck oder Position gehörigen Sollwert ysoll vorgegeben. Dabei ist für den Sollwert ysoll noch eine Rampe 125 für eine entsprechende Zeitsteuerung vorgesehen.In 2 B is one to 2a very similar embodiment shown, however, the attenuation 123 and the factor 124 not here depending on the setpoint I should of the current, but of the to a control variable such as pressure or position associated setpoint y should specified. It is for the setpoint y should another ramp 125 provided for a corresponding timing.

In den 3a und 3b sind schematisch Ausschnitte aus weiteren bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung dargestellt. Insbesondere sind hier jeweils Teile des Regelkreises für den Stromregler 120 aus 1 gezeigt.In the 3a and 3b are shown schematically cutouts of further preferred embodiments of the invention. In particular, here are each parts of the control loop for the current controller 120 out 1 shown.

Diese Ausführungsformen sind ähnlich zu denjenigen der 2a und 2b, jedoch sind hier die Einflüsse der Sollwerte Isoll bzw. ysoll auf den Faktor 124 anders gestaltet, nämlich bereits vor der Linearisierung 122. Zudem haben die Sollwerte Isoll bzw. ysoll einen Einfluss auf die Wahl der Signalform des Dither-Signals, hier über den Signalgenerator 140.These embodiments are similar to those of 2a and 2 B , but here are the influences of the setpoints I should respectively. y should on the factor 124 designed differently, namely even before the linearization 122 , In addition, the setpoints have I should respectively. y should an influence on the choice of the signal form of the dither signal, here over the signal generator 140 ,

Für eine detailliertere Beschreibung der Dämpfung und des Faktors sei auf die noch folgenden Ausführungen verwiesen.For a more detailed description of the damping and the factor, reference is made to the following statements.

Die 4a bis 4f zeigen beispielhaft verschiedene Signalformen D1 bis D6 zur Verwendung im Rahmen der Erfindung. Insbesondere können beispielsweise geeignete Muster dieser Signalformen in dem erwähnten Speicher hinterlegt sein. Je nach Signalgenerator kommt jedoch auch eine direkte Erzeugung in Frage.The 4a to 4f show different signal forms by way of example D 1 to D 6 for use in the invention. In particular, for example, suitable patterns of these signal forms can be stored in the mentioned memory. Depending on the signal generator, however, direct generation is also possible.

Die Signalform D1 gemäß 4a entspricht hierbei in etwa einer invertierten SägezahnForm mit Amplitude A. Die Signalformen D2 und D3 gemäß 4b und 4c entsprechen üblichen Formen mit idealem Sägezahn bzw. Dreieck. Die Signalformen D4 und D5 gemäß 4d und 4e entsprechen einer asymmetrischen bzw. symmetrischen Impulsform. Die Signalform D6 gemäß 4f entspricht einer völlig frei vorgegebenen Form.The waveform D 1 according to 4a This corresponds approximately to an inverted SägezahnForm with amplitude A , The waveforms D 2 and D 3 according to 4b and 4c correspond to usual shapes with ideal sawtooth or triangle. The waveforms D 4 and D 5 according to 4d and 4e correspond to an asymmetric or symmetrical pulse shape. The waveform D 6 according to 4f corresponds to a completely free predetermined form.

Denkbar ist dabei auch, das die ursprüngliche Signalform des Dithersignals in der Überlagerung nicht mehr vollständig in Erscheinung tritt, beispielsweise wegen Randeffekten. Ist beispielsweise der Tastgrad auf einen Bereich von [0; 1] beschränkt, würde ein Dithersignal in Form eines symmetrischen (inversen oder regulären) Sägezahns (ähnlich wie in 4a, 4b bzw. 4c gezeigt) bei sehr kleinen Tastgraden bei 0 und bei sehr großen Tastgraden bei 1 abgeschnitten.It is also conceivable that the original signal form of the dither signal in the superposition no longer appears completely, for example because of edge effects. For example, if the duty cycle is within a range of [0; 1], a dither signal in the form of a symmetrical (inverse or regular) sawtooth (similar to FIG 4a . 4b respectively. 4c shown) at very small duty cycles 0 and at very high duty cycles 1 cut off.

So entsteht beim Verringern des Tastgrades ein Signalverlauf, der zunächst dem in 4d gezeigten Verlauf entspricht. Es werden hierbei weder kleine noch große x' begrenzt und der tatsächliche Verlauf des ausgegebenen Tastgrads entspricht der Überlagerung. Je geringer der Stromsollwert und damit der Tastgrad werden, desto mehr nähert sich der resultierende Signalverlauf x' einer (positiven) Pulsfolge, so dass dem Ansteuersignal x scheinbar nur kurze, positive Impulse überlagert werden. Um diesen Effekt noch zu verstärken, könnte man zusätzlich noch für diese kleinen Sollwertbereiche über die Multiplikator-Funktion 124 eine Erhöhung des positiven Impulses erreichen.Thus, when decreasing the duty cycle, a signal waveform is created which is initially in the 4d shown course corresponds. It will be neither small nor large x ' limited and the actual course of the output duty corresponds to the overlay. The lower the current setpoint and thus the duty cycle, the closer the resulting signal waveform approaches x ' a (positive) pulse train, so that the drive signal x apparently only short, positive impulses are superimposed. In order to increase this effect, one could additionally use the multiplier function for these small setpoint ranges 124 achieve an increase in the positive momentum.

In Bezug auf die gezeigten Ausführungsformen soll nun die Funktionsweise der hier vorgestellten Reglerstruktur näher erläutert werden. Zur Umsetzung ist es dabei zweckmäßig, eine Grundfrequenz des PWM-Signals von beispielsweise üblichen 488 Hz auf 976 Hz zu verdoppeln. Dies ermöglicht im nächsten Schritt die Festlegung des Dither-Signals auf eine einerseits noch wirksame Überlagerungsfrequenz, die andererseits auch möglichst oberhalb von üblicherweise gerätespezifischen Eigenfrequenzen liegt. Die Überlagerung kann dabei prinzipiell unabhängig von der Grundstromregelung sein und umgekehrt. Ganz allgemein gesehen kann die Grundfrequenz des PWM-Signals ein Mehrfaches der Dither-Abtast-Frequenz betragen. Wie erwähnt, funktioniert die Erfindung jedoch auch grundsätzlich mit einer hohen Grund-PWM-Frequenz und einem nicht zwingend synchronisierten Dither-Signal. Die Dither-Abtast-Frequenz ist dabei die Anzahl der Abtastschritte, mit der die Schrittweite des Dithersignals bestimmt wird (vergleichbar mit der Anzahl der Stufen in 4a).With reference to the embodiments shown, the mode of operation of the controller structure presented here will now be explained in more detail. For implementation, it is expedient to double a fundamental frequency of the PWM signal from, for example, the usual 488 Hz to 976 Hz. In the next step, this makes it possible to fix the dither signal to an overlapping frequency which is still effective on the one hand, and which, on the other hand, also lies above possible device-specific natural frequencies as far as possible. In principle, the superimposition can be independent of the basic current control and vice versa. Generally speaking, the fundamental frequency of the PWM signal can be a multiple of the dither sample frequency. However, as mentioned, the invention also basically works with a high basic PWM frequency and a not necessarily synchronized dither signal. The dither sampling frequency is the number of sampling steps with which the step size of the dither signal is determined (comparable to the number of steps in FIG 4a) ,

Dem Tastgrad x des Stromreglers 120 wird das Dither-Signal bzw. Überlagerungssignal D überlagert. In 5 ist hierzu ein Ansteuersignal bzw. Tastgrad x dargestellt, dem das Dither-Signal mit der Form D1 gemäß 4a oder näherungsweise der Form D2 gemäß 4b überlagert ist, wodurch ein überlagertes Ansteuersignal x' erhalten wird. Bei dem Eingangssignal x handelt sich dabei um eine waagrechte (ggf. auch wellenförmige) Linie, deren Betrag (oder Höhe bzw. Offset) dem mittleren Magnetstrom bzw. Tastgrad entspricht..The duty cycle x of the current controller 120 becomes the dither signal D superimposed. In 5 For this purpose, a drive signal or duty cycle x represented by the dither signal with the shape D1 according to 4a or approximately the shape D 2 according to 4b is superposed, creating a superimposed drive signal x ' is obtained. At the input signal x this is a horizontal (possibly wavy) line whose amount (or height or offset) corresponds to the mean magnet current or duty cycle.

Das Signal kann bei bestimmten Anwendungen auch einen unsymmetrischen Flächenanteil einnehmen. Um ein bestimmtes Verhalten zu erzielen, kann es beispielsweise notwendig sein, ein Dither-Signal zu überlagern, das nicht mittelwert-symmetrische Amplituden bzw. Flächen aufweist. Beispielsweise kann es gewünscht sein, dass ein Richtungsanteil des Überlagerungssignals überwiegt, wenn das zeitliche Verhalten der Stellgröße richtungsabhängig ist.The signal can also assume an asymmetrical surface area in certain applications. In order to achieve a certain behavior, it may be necessary, for example, to superimpose a dither signal that is not averaged. having symmetrical amplitudes or areas. For example, it may be desirable for a directional component of the heterodyne signal to predominate if the temporal behavior of the manipulated variable is direction-dependent.

Das Überlagerungssignal sollte zum eigentlichen PWM-Signal synchronisiert sein, damit zu jedem PWM-Impuls das zugehörige Überlagerungssignal vorliegt. Die Synchronisation ist insbesondere für den Fall bevorzugt, bei dem mit einem digitalen Stromregler einem relativ langsamen Grund-PWM-Signal ein Dither-Signal überlagert werden soll. Hier wird innerhalb eines PWM-Zyklus nur ein Tastgrad-Sollwert übernommen bzw. ausgegeben. Ändert sich der Wert zwischenzeitlich bzw. wird das Überlagerungssignal zu unterschiedlichen Zeitpunkten aufgeschaltet, so wird dieser nicht geändert und es ist somit nicht gewährleistet, dass das Überlagerungssignal in der gewünschten Form ausgegeben wird. Wird hingegen ein PWM-Signal mit höherer Grundfrequenz bzw. eine Gleichspannung eingesetzt, ist diese Synchronisation ggf. nicht erforderlich.The beat signal should be synchronized to the actual PWM signal so that the corresponding beat signal is present for each PWM pulse. The synchronization is particularly preferred for the case in which a dither signal is to be superimposed with a digital current regulator on a relatively slow basic PWM signal. Only one duty cycle setpoint is accepted or output within a PWM cycle. If the value changes in the meantime or if the overlay signal is switched on at different times, then this is not changed and thus it is not guaranteed that the overlay signal is output in the desired form. If, on the other hand, a PWM signal with a higher fundamental frequency or a DC voltage is used, this synchronization may not be necessary.

Eine weitere mögliche Einflussgröße für die Bestimmung der Überlagerung ist die Berücksichtigung von Zustands- bzw. Störgrößen auf das eigentliche Regelsignal, also den Strom bzw. den Druck oder die Position, wie beispielsweise für schnelle Volumenstromänderungen bei einem Druckregelventil. Bei einem druck-rückgeführten Ventil kann die Größe beispielsweise aus internen Werten des Reglers ermittelt und beim Dither-Signal berücksichtigt werden.Another possible influencing factor for the determination of the superimposition is the consideration of state variables or interference variables on the actual control signal, ie the current or the pressure or the position, such as, for example, for rapid volume flow changes in a pressure regulating valve. In the case of a pressure-return valve, the size can be determined, for example, from internal values of the controller and taken into account in the case of the dither signal.

Die Frequenz des Dither-Signals D ergibt sich für den erwähnten Beispielsfall mit 976 Hz und einem ganzzahligen Teiler. Für den beispielsweise in 4a gezeigten Fall ist der Teiler sechs. Die Frequenz des Dither-Signals D ergibt sich damit also zu 162,67 Hz. Mit einem solchen Teiler kann die Auflösung der Signalform bestimmt werden.The frequency of the dither signal D results for the mentioned example with 976 Hz and an integer divisor. For example, in 4a In the case shown, the divider is six. The frequency of the dither signal D thus results in 162.67 Hz. With such a divider, the resolution of the waveform can be determined.

Die Form des zu überlagernden Dither-Signals entspricht bei 4a in Näherung einem inversen Sägezahn. Die Form selbst wird durch die PWM-Signal-synchrone Addition je eines Wertes das Ansteuersignal bzw. des Tastgrads x für die Dauer eines Impulses generiert. Die gezeigte Signalform „inverser Sägezahn“ hat sich für insbesondere für ein Stetig-Druckventil und/oder Druckregelventil in Sitzbauweise in Kombination mit einer Ein-Transistor-Endstufe als besonders geeignet herausgestellt, kann jedoch auch bei anderen Endstufen vorteilhaft sein. Die Verwendung der PWM-signal-synchronen Addition ist dabei unabhängig von der Signalform vorteilhaft.The shape of the dither signal to be superimposed corresponds to 4a in approximation of an inverse sawtooth. The shape itself becomes the drive signal or the duty cycle due to the PWM signal-synchronous addition of one value each x generated for the duration of a pulse. The illustrated waveform "inverse sawtooth" has been found to be particularly suitable for a steady-state pressure relief valve and / or pressure control valve in combination with a single-transistor power amplifier, but may also be advantageous in other power amplifiers. The use of the PWM signal-synchronous addition is advantageous regardless of the signal form.

Wesentliche Aspekte sind hierbei zum einen die im Vergleich zum Stromaufbau langsame Strom-Abbau-Geschwindigkeit und zum anderen die Tatsache, dass das dynamische Verhalten der Ankerbewegung (beim elektromagnetischen Aktor) richtungsabhängig unterschiedlich bestimmt ist. Genutzt wird hier der schnelle Stromanstieg gegen eine hydraulische Gegenkraft für einen kurzen Bewegungsimpuls, während der Strom I, der bestimmend für die Magnetkraft ist, zum Zeitpunkt der schwächer gedämpften Rückwärtsbewegung langsamer abnimmt.Essential aspects here are firstly the slow current-decay rate compared to the current build-up and secondly the fact that the dynamic behavior of the armature movement (in the case of the electromagnetic actuator) is determined differently depending on the direction. Used here is the rapid increase in current against a hydraulic counterforce for a short movement impulse, while the current I , which is responsible for the magnetic force decreases more slowly at the time of the weaker damped backward movement.

Für andere Anwendungen wie beispielsweise Schieberventile mit Mittelstellung können andere Signalformen wie beispielsweise der symmetrische Impuls gemäß 4e besser geeignet sein. Die in den 4a bis 4f gezeigten Absolutwerte können, wie auch der Verlauf der Signalform selbst, einstellbar sein. Denkbar ist es jedoch, gewisse Restriktionen bezüglich zulässiger Werte vorzugeben. Wesentlich sind jedoch insbesondere die relativen Werte der einzelnen Impulse zueinander.For other applications, such as mid-position spool valves, other waveforms, such as the symmetric pulse, may be used 4e be more suitable. The in the 4a to 4f shown absolute values, as well as the course of the waveform itself, be adjustable. It is conceivable, however, to specify certain restrictions with regard to permissible values. However, the relative values of the individual pulses relative to one another are particularly important.

Das Grundüberlagerungssignal, wie es vom Signalgenerator 140 erzeugt wird, wird dann mit einem beispielsweise vom Sollwert Isoll abhängigen Faktor 124 multipliziert. Daraus ergibt sich eine Sollwert-abhängige Amplitude des Dither-Signals, die eine über einen möglichst weiten Bereich konstante Druckschwingung erzeugt. Alternativ kann die Steuerung auch vor der Linearisierung 122 abgegriffen werden.The fundamental superposition signal, as it is from the signal generator 140 is generated, then with an example of the setpoint I should dependent factor 124 multiplied. This results in a setpoint-dependent amplitude of the dither signal, which generates a pressure oscillation that is constant over the widest possible range. Alternatively, the controller may also be prior to linearization 122 be tapped.

Da sich die Wirkung des Dither-Signals in Abhängigkeit von der Anregung durch die Führungsgröße und in geringem Umfang ggf. auch die der Störgröße unterschiedlich verhält, ist eine dynamische bzw. quasi-dynamische Anpassung der Überlagerung vorteilhaft. Hierzu wird das vom Signalgenerator 140 erzeugte Signal - zusätzlich zum Faktor 124 - mit einem vom zeitlichen Verhalten der Führungsgröße abhängigen Faktor, der Dämpfung 123, multipliziert. Hierbei sollte beachtet werden, dass nicht jede geringe Sollwertänderung zu einer Dämpfungserhöhung führen sollten, da dies zu Rauschen führen kann.Since the effect of the dither signal behaves differently depending on the excitation by the reference variable and, to a lesser extent, possibly also that of the disturbance, a dynamic or quasi-dynamic adaptation of the superimposition is advantageous. This is done by the signal generator 140 generated signal - in addition to the factor 124 - With a dependent on the temporal behavior of the reference variable factor, the damping 123 , multiplied. It should be noted that not every small setpoint change should lead to an increase in attenuation as this can lead to noise.

Bei Sprüngen der Führungsgröße, also hier dem Sollwert I, sollte die Dämpfung jedoch aktiviert werden. Damit kann im Prinzip abhängig von einer Änderungsamplitude und der Auftretenshäufigkeit eine Dämpfung erzeugt werden. Eine Erhöhung der Dämpfung kann beispielsweise rampenförmig erfolgen. Erfolgt keine weitere Anregung durch eine Führungsgröße (z.B. durch einen Sprung oder eine Rampe), so kann die zuletzt eingestellte Dämpfung beispielsweise mit einem PT1-Verhalten abklingen. Ein weiteres Auftreten eines Ereignisses, das zu einer Dämpfungserhöhung führt, kann dann eine erneute Erhöhung der Dämpfung bis beispielsweise einem maximal zu dem Ereignis zuordenbaren Dämpfungswert erzeugen.For jumps of the reference variable, so here the setpoint I However, the damping should be activated. Thus, in principle, depending on a change amplitude and the frequency of occurrence, a damping can be generated. An increase in the attenuation can, for example, be ramped. If there is no further excitation by a reference variable (eg by a jump or a ramp), then the last set attenuation may, for example, decay with a PT1 behavior. Further occurrence of an event that results in an increase in attenuation may then produce a further increase in attenuation until, for example, a maximum attenuation value attributable to the event.

Wie bereits eingangs erwähnt, können auch Abhängigkeiten des Dither-Signals von einer Temperatur, insbesondere des Ventils, des Fluids oder einer anderen Komponente, oder der Versorgungsspannung verwendet werden. Denkbar sind auch historische Daten des Ventils und/oder Daten oder Signale eines überlagerten Reglers. Im Falle der Versorgungsspannung kann beispielsweise ein weiterer Faktor für das Dither-Signal vorgesehen werden, mit dem das vom Signalgenerator erzeugte Signal modifiziert, beispielsweise multipliziert, wird. As already mentioned, dependencies of the dither signal on a temperature, in particular of the valve, the fluid or another component, or the supply voltage can also be used. Also conceivable are historical data of the valve and / or data or signals of a superimposed regulator. In the case of the supply voltage, for example, a further factor for the dither signal can be provided with which the signal generated by the signal generator is modified, for example multiplied.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 3939857 A1 [0004]DE 3939857 A1 [0004]
  • DE 4423102 B4 [0004]DE 4423102 B4 [0004]

Claims (15)

Recheneinheit (100) zum Ansteuern eines Ventils (200), die dazu eingerichtet ist, durch ein Ansteuersignal (x) einen Wert eines Stroms (I) für einen elektromagnetischen Aktor (210) des Ventils (200) einzustellen, und die dazu eingerichtet ist, dem Ansteuersignal (x) ein Dither-Signal (D) zu überlagern, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (100) weiterhin dazu eingerichtet ist, das Dither-Signal (D) mit einer frei vorgebbaren Signalform (D1, D2, D3, D4, D5, D6) zu erzeugen.Arithmetic unit (100) for actuating a valve (200) which is set up to set a value of a current (I) for an electromagnetic actuator (210) of the valve (200) by a drive signal (x) and which is adapted to the control signal (x) a dither signal (D) to be superimposed, characterized in that the arithmetic unit (100) is further adapted to the dither signal (D) with a freely definable signal form (D 1 , D 2 , D 3rd D 4 , D 5 , D 6 ). Recheneinheit (100) nach Anspruch 1, mit einem Speicher (141), in dem eine oder mehrere frei vorgebbare Signalformen (D1, D2, D3, D4, D5, D6) hinterlegt sind und/oder hinterlegbar sind.Arithmetic unit (100) according to Claim 1 , with a memory (141) in which one or more freely predeterminable signal forms (D 1 , D 2 , D 3 , D 4 , D 5 , D 6 ) are deposited and / or can be stored. Recheneinheit (100) nach Anspruch 1 oder 2, mit einem Signalgenerator (140) zum Erzeugen des Dither-Signals (D) mit der frei vorgebbaren Signalform (D1, D2, D3, D4, D5, D6).Arithmetic unit (100) according to Claim 1 or 2 , with a signal generator (140) for generating the dither signal (D) with the freely definable signal form (D 1 , D 2 , D 3 , D 4 , D 5 , D 6 ). Recheneinheit (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Signalform eine asymmetrische Signalform (D4, D6) und/oder eine Sägezahnform und/oder eine inverse Sägezahnform und/oder eine impulsförmige Signalform mit einer positiven Amplitude und mehreren negativen Amplituden, die kleiner sind als die positive Amplitude, umfasst.Arithmetic unit (100) according to one of the preceding claims, wherein the signal form an asymmetric waveform (D 4 , D 6 ) and / or a sawtooth shape and / or an inverse sawtooth shape and / or a pulse-shaped waveform having a positive amplitude and a plurality of negative amplitudes smaller than the positive amplitude, includes. Recheneinheit (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, die weiterhin dazu eingerichtet ist, die Signalform (D1, D2, D3, D4, D5, D6) und/oder eine Amplitude (A) und/oder eine Frequenz des Dither-Signals (D) während einer Verwendung mit dem Ventil (200) zu verändern.Arithmetic unit (100) according to one of the preceding claims, which is further adapted to the waveform (D 1 , D 2 , D 3 , D 4 , D 5 , D 6 ) and / or an amplitude (A) and / or a frequency of the dither signal (D) during use with the valve (200). Recheneinheit (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, die weiterhin dazu eingerichtet ist, die Signalform (D1, D2, D3, D4, D5, D6) und/oder eine Amplitude (A) und/oder eine Frequenz des Dither-Signals (D) in Abhängigkeit von wenigstens einer bei der Ansteuerung des Ventils (200) auftretenden Größe zu erzeugen.Arithmetic unit (100) according to one of the preceding claims, which is further adapted to the waveform (D 1 , D 2 , D 3 , D 4 , D 5 , D 6 ) and / or an amplitude (A) and / or a frequency of the dither signal (D) as a function of at least one variable occurring during the activation of the valve (200). Recheneinheit (100) nach Anspruch 6, die weiterhin dazu eingerichtet ist, die Signalform (D1, D2, D3, D4, D5, D6) und/oder die Amplitude (A) und/oder die Frequenz des Dither-Signals (D) in Abhängigkeit von der wenigstens einen Größe, insbesondere dynamisch, zu verändern.Arithmetic unit (100) according to Claim 6 , which is further adapted to the waveform (D 1 , D 2 , D 3 , D 4 , D 5 , D 6 ) and / or the amplitude (A) and / or the frequency of the dither signal (D) in dependence to change from the at least one size, in particular dynamically. Recheneinheit (100) nach Anspruch 6 oder 7, wobei die wenigstens eine Größe den Strom (I) und/oder eine zeitliche Veränderung des Stroms (I) und/oder eine Temperatur des Ventils (200) und/oder eine Versorgungsspannung (Uv) für die Recheneinheit (100) und/oder historische Daten des Ventils und/oder Daten oder Signale eines überlagerten Reglers umfasst.Arithmetic unit (100) according to Claim 6 or 7 , wherein the at least one size of the current (I) and / or a temporal change of the current (I) and / or a temperature of the valve (200) and / or a supply voltage (Uv) for the arithmetic unit (100) and / or historical Data of the valve and / or data or signals of a higher-level controller comprises. Recheneinheit (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, die weiterhin dazu eingerichtet ist, die Signalform (D1, D2, D3, D4, D5, D6) in Abhängigkeit von einem Ventiltyp und/oder von Betriebsparametern des Ventils (200) zu erzeugen.Arithmetic unit (100) according to one of the preceding claims, which is further adapted to the waveform (D 1 , D 2 , D 3 , D 4 , D 5 , D 6 ) depending on a valve type and / or operating parameters of the valve ( 200). Recheneinheit (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, die dazu eingerichtet ist, mittels des Ansteuersignals (x) ein pulsbreitenmoduliertes Signal zu erzeugen, um eine Spannung (U) an den elektromagnetischen Aktor (210) anzulegen, wobei das Dither-Signal oder eine Dither-Abtast-Frequenz (D) mit dem pulsbreitenmodulierten Signal synchronisiert sind.Arithmetic unit (100) according to one of the preceding claims, which is adapted to generate by means of the drive signal (x) a pulse width modulated signal to apply a voltage (U) to the electromagnetic actuator (210), wherein the dither signal or a dither Sampling frequency (D) are synchronized with the pulse width modulated signal. Recheneinheit (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, die dazu eingerichtet ist, das Dither-Signal in Abhängigkeit von wenigstens einer Zustands- und/oder Störgröße vorzugeben und/oder anzupassen.Arithmetic unit (100) according to one of the preceding claims, which is set up to predetermine and / or adapt the dither signal as a function of at least one state and / or disturbance variable. Recheneinheit (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Ventil (200) als Stetig-Druckventil, als Druckregelventil, als Stetig-Wegeventil oder als Wegeregelventil ausgebildet ist.Arithmetic unit (100) according to one of the preceding claims, wherein the valve (200) is designed as a continuous-pressure valve, as a pressure control valve, as a continuous-way valve or as a directional control valve. Anordnung aus einem Ventil (200) und einer Recheneinheit (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche.Arrangement comprising a valve (200) and a computer unit (100) according to one of the preceding claims. Verfahren zum Ansteuern eines Ventils (200), wobei durch ein Ansteuersignal (x) ein Wert eines Strom (I) für einen elektromagnetischen Aktor (210) des Ventils (200) eingestellt wird, wobei dem Ansteuersignal (x) ein Dither-Signal (D) überlagert wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Dither-Signal (D) mit einer frei vorgebbaren Signalform (D1, D2, D3, D4, D5, D6) erzeugt wird.A method for driving a valve (200), wherein a value of a current (I) for an electromagnetic actuator (210) of the valve (200) is set by a drive signal (x), wherein the drive signal (x) a dither signal (D ) is superimposed, characterized in that the dither signal (D) with a freely definable waveform (D 1 , D 2 , D 3 , D 4 , D 5 , D 6 ) is generated. Verfahren nach Anspruch 14, das von einer Recheneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 12 durchgeführt wird.Method according to Claim 14 which is derived from an arithmetic unit according to one of Claims 1 to 12 is carried out.
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