DE10352853A1 - Method for regulating an output stage of load, such as DC machine, or solenoid valve e.g. of vehicle braking system, involves regulating output stage in first and second working zones - Google Patents

Method for regulating an output stage of load, such as DC machine, or solenoid valve e.g. of vehicle braking system, involves regulating output stage in first and second working zones Download PDF

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Abstract

A method for regulating an output stage of a load (L) in which the current working zone is divided into several working zones (B1,B11) in which the output stage is regulated in a first working zone (B1) by a duty factor given by a current regulation and in a second working zone (B11) by a duty factor (DC(T)) set/adjusted in relation to a temperature (T).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Regelung einer Endstufe einer Last, z.B. einer Armatur, einer Gleichstrommaschine oder eines Magnetventils.The The invention relates to a method for controlling an output stage a load, e.g. a fitting, a DC machine or a Solenoid valve.

In der Fahrzeugtechnik ist es zunehmend bekannt, elektronische Steuergeräte, z.B. elektronische Steuergeräte für Bremssysteme, zur Ansteuerung von Lasten oder Aktuatoren, wie z.B. Ventilspulen, einzusetzen. Derartige Steuergeräte umfassen elektronische Bauelemente, mittels derer eine Stromregelung der Ansteuerung, z.B. einer spannungsgesteuerter Erregung der Last überlagert wird. Mit anderen Worten: Die Ansteuerung ist im allgemeinen als pulsweitenmodulierte Steuerung mit überlagerter Stromregelung ausgeführt (auch kurz PWM-Regelung genannt).In In automotive engineering, it is increasingly known to use electronic control devices, e.g. electronic control units for brake systems, for driving loads or actuators, e.g. Valve coils, use. Such controllers include electronic components, by means of which a current control the drive, e.g. superimposed on a voltage-controlled excitation of the load becomes. In other words, the control is generally considered pulse width modulated control with superimposed current control (also briefly called PWM control).

Die elektronische Steuergeräte werden insbesondere als elektronische Endstufen zur Ansteuerung der Last eingesetzt. Üblicherweise werden die elektronischen Endstufen in einem begrenzten Regelbereich mit einem einstellbaren Strom, z.B. von 0 bis 2 A betrieben. D.h. die Endstufe wird durch einen Stromregelbereich begrenzt, wobei die Genauigkeit der Stromregelung mit zunehmender Höhe des Arbeitsbereiches in der Regel wegen inkrementaler Datenverarbeitung abnimmt.The electronic control units are used in particular as electronic power amplifiers for driving used the load. Usually the electronic power amplifiers are in a limited control range with an adjustable current, e.g. operated from 0 to 2 A. That the output stage is limited by a current control range, wherein the accuracy of the current regulation with increasing height of the working area usually decreases because of incremental data processing.

Darüber hinaus kann zusätzlich zur spannungsgesteuerten Erregung ein Tastverhältnis (auch Duty-Cycle genannt) an der Endstufe eingestellt werden. Hierzu umfasst das elektronische Steuergerät beispielsweise einen separaten Eingang. Dabei kann es in Abhängigkeit vom Innenwiderstand der zu steuernden Last, z.B. von einem Spulenwiderstand, bzw. in Abhängigkeit von der Lasttemperatur, z.B. der Spulentemperatur, zu einer unzulässigen Überlastung kommen. Unter Steuergerät wird vorliegend ein Mikrocontroller oder Mikroprozessor verstanden, der als integrierter Baustein ausgebildet ist.Furthermore can additionally for voltage-controlled excitation a duty cycle (also called duty cycle) be adjusted at the power amplifier. This includes the electronic Control device, for example a separate entrance. It may depend on the internal resistance the load to be controlled, e.g. from a coil resistance, or in dependence from the load temperature, e.g. the coil temperature, to an inadmissible overload come. Under control unit is understood in the present case as a microcontroller or microprocessor, which is designed as an integrated component.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren zur Regelung einer Endstufe einer Last zu verbessern.Of the Invention is based on the object, the method for control to improve a final stage of a load.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1.The The object is achieved by the characterizing features of claim 1.

Vorteilhafte Ausführungen sind Gegenstand der Unteransprüche.advantageous versions are the subject of the dependent claims.

Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, dass eine Endstufe auch außerhalb eines Stromregelbereiches, z.B. oberhalb eines Stromes von 2 A nicht nur eingestellt werden sollte, sondern vielmehr mit verbesserter Genauigkeit gesteuert eingestellt werden sollte. In der Regel wird der maximal mögliche Strom durch den Innenwiderstand des Stromkreises einschließlich des Widerstands der Last, z.B. eines Spulenwiderstands, begrenzt, welcher im Allgemeinen temperaturabhängig ist. Daher sollte ein Stromregelbereich (Gleichstrom-Arbeitsbereich) geschaffen werden, in welchem der Strom in einer geeigneten Form oberhalb der Stromgrenze von 2 A regelbar ist. Dies ist insbesondere daher wünschenswert, da bei einem ungesteuerten Maximalstrom durch die Endstufe diese, insbesondere deren Elektronik, überlastet wird. Bei spielsweise kann es aber bei manchen Anwendungen erforderlich sein, über den Stromregelbereich hinaus die Last spannungsgesteuert zu erregen. Eine Anwendung ist beispielsweise die kurzzeitige Erregung eines elektronischen Umschaltventils mittels eines ABS- oder ESP-Steuergerät während einer Einschaltphase von kleiner einer Sekunde. Als eine mögliche Lösung kann eine Begrenzung des Stroms über die Spannungssteuerung durch Begrenzung der Einschaltdauer durchgeführt werden, jedoch ergeben sich hierbei Probleme aufgrund der ausgeprägten Temperaturabhängigkeit des Lastwiderstandes, z.B. des Spulenwiderstandes. Bei einer Spulenwicklung aus Kupfer ändert sich im allgemeinen der Spulenwiderstand um 40% bei einer Temperaturänderung um 100 K. Hinzu kommt, dass die zur Verfügung stehende maximale Spannung (= Bordspannung) ebenfalls Schwankungen unterliegt.The Invention is based on the consideration, that one amp also outside a flow control area, e.g. above a current of 2 A not should only be adjusted, but rather with improved Accuracy should be controlled. Usually will the maximum possible Current through the internal resistance of the circuit including the Resistance of the load, e.g. a coil resistance limited, which generally temperature dependent is. Therefore, a current control range (DC work area) should be created, in which the current in a suitable form above the current limit of 2 A is adjustable. This is special therefore desirable because at an uncontrolled maximum current through the output stage this, especially their electronics, overloaded becomes. For example, it may be necessary in some applications be over to energize the load beyond the current control range. An application is, for example, the short-term arousal of a electronic changeover valve by means of an ABS or ESP control device during a Switch-on phase of less than one second. As a possible solution can a limitation of the current over the voltage control is performed by limiting the duty cycle, However, this results in problems due to the pronounced temperature dependence of the load resistance, e.g. of the coil resistance. For a coil winding made of copper In general, the coil resistance by 40% at a temperature change by 100 K. In addition, the available maximum voltage (= On-board voltage) is also subject to fluctuations.

Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, beim Verfahren zur Regelung einer Endstufe einer Last den Stromarbeitsbereich in mehrere Arbeitsbereiche zu unterteilen, wobei die Endstufe in einem ersten Arbeitsbereich mittels eines anhand einer Stromregelung vorgegebenen Tastverhältnisses und in einem zweiten Arbeitsbereich anhand eines in Abhängigkeit von einer Temperatur eingestellten Tastverhältnis geregelt wird. Mit anderen Worten: Es wird vorgeschlagen, dass in einer Einschaltphase einer Last, z.B. einer Ventilspule in Form eines Umschaltventils der Strom nicht im stromgeregelten Modus des ersten Arbeitsbereichs bereitgestellt wird, sondern es wird ein neuer Modus mittels des zweiten Arbeitsbereichs eingestellt, welcher einen höheren, aber ebenfalls geregelten Strom bereitstellt. Dieser auch als Überstrommodus bezeichnete Modus ist insbesondere ein die Abhängigkeit der Temperatur berücksichtigender Modus. Dabei wird in dem Überstrommodus vorzugsweise eine Einstellung des Tastverhältnisses (= Tastverhältnis einer PWM-Regelung) vorgenommen. Unter Temperatur wird insbesondere die Temperatur der Last, z.B. die Wicklungstemperatur eines Spulenwiderstands verstanden.Therefore, according to the invention proposed in the method for controlling a power amplifier of a Load the power work area into several work areas, wherein the output stage in a first work area by means of a based on a current regulation predetermined duty cycle and in a second Workspace based on a function of a temperature set duty cycle is regulated. In other words, it is suggested that in a switch-on phase of a load, e.g. a valve spool in shape a switching valve, the current is not in the current - controlled mode of the but it will become one new mode set by means of the second work area, which a higher, but also provides regulated electricity. This also as overcurrent mode designated mode is in particular one of the dependence of the temperature considered Mode. It is in the overcurrent mode preferably a setting of the duty ratio (= duty cycle of a PWM control). Under temperature, in particular the Temperature of the load, e.g. the winding temperature of a coil resistance Understood.

Zweckmäßigerweise wird der erste Arbeitsbereich des Strombereiches von 0 bis 2 A eingestellt. Der zweite Arbeitsbereich wird vorzugsweise für einen Strombereich von 2 A bis zum maximal möglichen Stromwert (im weiteren kurz Maximal-Stromwert genannt) eingestellt.Conveniently, the first operating range of the current range is set from 0 to 2 A. The second working range is preferably set for a current range of 2 A up to the maximum possible current value (hereinafter referred to as maximum current value for short).

Das temperaturabhängige Tastverhältnis (Duty-Cycle oder kurz DC genannt) des zweiten Arbeitsbereichs wird vorzugsweise wie folgt eingestellt: DC = f(T) [1]mit T = Temperatur. Die Funktion f ist bevorzugt eine lineare Funktion gemäß der allgemeinen Formel: f(T) = a·T + b [2]mit T = Temperatur, a, b = ganze Zahlen.The temperature-dependent duty cycle (duty cycle, or DC for short) of the second operating range is preferably set as follows: DC = f (T) [1] with T = temperature. The function f is preferably a linear function according to the general formula: f (T) = a * T + b [2] with T = temperature, a, b = integers.

Alternativ oder zusätzlich wird die Last anhand eines von der Temperatur abhängigen Innenwiderstands gesteuert. Je nach Art und Ausführung wird bevorzugt die Temperatur anhand eines Algorithmus, insbesondere anhand einer Temperatur-Innenwiderstands-Kennlinie bestimmt und vorgegeben.alternative or additionally the load is determined by a temperature-dependent internal resistance controlled. Depending on the type and design will be prefers the temperature using an algorithm, in particular determined on the basis of a temperature-internal resistance characteristic and specified.

Alternativ oder zusätzlich kann die Temperatur mittels eines Sensors erfasst werden. Beispielsweise wird bei einer als Umschaltventil ausgebildeten Last die Ventilblocktemperatur mittels eines Temperatursensors erfasst oder eine Abschätzung derselben anhand einer Temperatur-Innenwiderstands-Kennlinie durchgeführt. Durch eine derartige Berücksichtigung der Temperatur, z.B. der Ventilblocktemperatur bei einem Umschaltventil, bei der Einstellung des Tastverhältnisses zur Stromregelung werden temperaturabhängige Schwankungen des Spulenwiderstands des Umschaltventils ausgeglichen. Diese Maßnahme ist um so zuverlässiger, je besser die gemessene oder anhand der Temperatur-Innenwiderstands-Kennlinie bestimmte Temperatur mit der Wicklungstemperatur des Umschalt- oder Magnetventils übereinstimmt.alternative or additionally the temperature can be detected by means of a sensor. For example When the load is designed as a changeover valve, the valve block temperature is reached detected by a temperature sensor or an estimate of the same performed on the basis of a temperature-internal resistance characteristic. By such consideration the temperature, e.g. the valve block temperature at a switching valve, when setting the duty cycle for current regulation, temperature-dependent fluctuations of the coil resistance of the changeover valve balanced. This measure is the more reliable, the better the measured or based on the temperature-internal resistance characteristic certain temperature matches the winding temperature of the switching or solenoid valve.

Für eine hinreichende Kompensation der Schwankungen wird vorzugsweise eine Toleranz für einen Temperaturfehler und/oder für einen Spannungsbereich zur Erregung der Last zwischen einem unteren und einem oberen zulässigen Grenzwert, z.B. Stromwert, vorgegeben.For a sufficient Compensation of the variations is preferably a tolerance for one Temperature error and / or for a voltage range for exciting the load between a lower one and an upper allowed Limit, e.g. Current value, specified.

Je nach Art und Ausführung des Verfahrens wird alternativ oder zusätzlich als Temperatur eine in einem Steuergerät hinterlegte und/oder ermittelte Temperaturinformation verwendet. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die Temperatur indirekt anhand eines von einem Drucksensor erfassten Messwert bestimmt.ever according to type and design of the method will alternatively or additionally as temperature in a control unit deposited and / or determined temperature information used. In a further preferred embodiment, the temperature becomes indirect determined by a measured value detected by a pressure sensor.

Zweckmäßigerweise wird als Tastverhältnis ein PWM-Tastverhältnis eingestellt. D.h. die Endstufe wird mittels eines PWM-Tastverhältnisses (PWM = Pulsweitenmodulation) mit überlagerter Stromregelung geregelt. Beispielsweise wird die Last über einen stromgeregelten Pulswechselrichter betrieben. Des Weiteren wird die Endstufe vorzugsweise bereichsweise mittels eines Mikroprozessors geregelt. Mit anderen Worten: Mittels des Mikroprozessors wird die Einstellung des Tastverhältnisses im ersten Arbeitsbereich und die Einstellung des temperaturabhängigen Tastverhältnisses im zweiten Arbeitsbereich separat ausgeführt. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird in einem dritten Arbeitsbereich ein durch die Endstufe vorgegebener Maximalstromwert auf die Last geschaltet, indem der dritte Arbeitsbereich oberhalb eines vorgegebenen Grenzwerts für die Temperatur eingestellt wird. Auch in diesem dritten Arbeitsbereich wird eine von der Temperatur abhängige Stromregelung ausgeführt.Conveniently, is used as a duty cycle PWM duty cycle set. That the output stage is determined by means of a PWM duty cycle (PWM = pulse width modulation) controlled with superimposed current control. For example, the load is over operated a current-controlled pulse inverter. Furthermore the power amplifier is preferably partially by means of a microprocessor regulated. In other words, by means of the microprocessor, the Setting the duty cycle in the first working area and the setting of the temperature-dependent duty cycle run separately in the second workspace. In a further preferred embodiment In a third work area, a preset by the power amplifier Maximum current value switched to the load by the third work area set above a predetermined temperature limit becomes. Also in this third work area is one of the temperature dependent Electricity control executed.

In den beiden von der Temperatur abhängigen Arbeitsbereichen – im zweiten Arbeitsbereich und im dritten Arbeitsbereich – wird das Tastverhältnis vorzugsweise mit Werten zwischen 0 (= 0%) und 1 (= 100%) eingestellt. Dabei weist das Tastverhältnis oberhalb des temperaturabhängigen Maximalstromwerts Imax den Wert 1 auf, d.h. die Endstufe wird zu 100% ausgesteuert, so dass der Spulenstrom im Wesentlichen durch den Innenwiderstand der Last begrenzt wird.In the two temperature-dependent work areas - in the second work area and in the third work area - the duty cycle is preferably set with values between 0 (= 0%) and 1 (= 100%). In this case, the duty cycle above the temperature-dependent maximum current value I max has the value 1, ie the output stage is controlled to 100%, so that the coil current is essentially limited by the internal resistance of the load.

Die Vorteile der Erfindung bestehen insbesondere darin, dass durch eine Aufteilung des Strom-Arbeitsbereiches in mehrere Arbeitsbereiche, von denen mindestens einer der Arbeitsbereiche über ein von der Temperatur abhängiges einstellbares Tastverhältnis stromgeregelt wird, temperaturabhängige Schwankungen der Last ausgeglichen werden. Hierdurch ist eine Überlastung der elektronischen Steuerung, insbesondere der elektronischen Bauteile, wie z.B. eines Mikrocontrollers, sicher vermieden.The Advantages of the invention are in particular that by a Division of the electricity work area into several work areas, from which at least one of the work areas over one of the temperature dependent adjustable duty cycle current-controlled, temperature-dependent fluctuations of the load be compensated. This is an overload of the electronic Control, in particular the electronic components, such. one Microcontroller, certainly avoided.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:embodiments The invention will be explained in more detail with reference to a drawing. Show:

1 schematisch ein Blockschaltbild für ein elektronisches Steuergerät zur Regelung einer Endstufe einer Last, 1 1 is a schematic block diagram of an electronic control unit for controlling an output stage of a load;

2 Kennlinien für ein in Abhängigkeit von der Temperatur einstellbares Tastverhältnis zur spannungsgesteuerten Erregung einer Last, und 2 Characteristic curves for a temperature-adjustable duty cycle for the voltage-controlled excitation of a load, and

3 Kennlinien für die Abhängigkeit des Stroms und des Innenwiderstands der Last von einer die Last repräsentierenden Temperatur. 3 Characteristics for the dependence of the current and the internal resistance of the load on a temperature representing the load.

Einander entsprechende Teile oder Funktionen sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.each other corresponding parts or functions are in the figures with the provided the same reference numerals.

1 zeigt schematisch ein Blockschaltbild für ein elektronisches Steuergerät 1 zur Regelung einer Endstufe einer Last L. Die Last L, z.B. ein Umschaltventil oder Magnetventil, wird spannungsgesteuert über einen Pulswechselrichter 2 permanent erregt. Der Pulswechselrichter 2 ist als ein so genannter PWM-Generator ausgebildet (PWM = Pulsweitenmodulation). Das Steuergerät 1 ist beispielsweise ein Mikroprozessor oder ein Mikrocontroller. 1 schematically shows a block diagram for an electronic control unit 1 for controlling an output stage of a load L. The load L, eg a changeover valve or solenoid valve, is voltage-controlled via a pulse-controlled inverter 2 permanently excited. The pulse inverter 2 is designed as a so-called PWM generator (PWM = pulse width modulation). The control unit 1 is for example a microprocessor or a microcontroller.

Dem Pulswechselrichter 2 ist mittels des Steuergeräts 1 eine Stromregelung überlagert. Zur überlagerten Stromregelung wird dem Steuergerät 1 der mittels eines Sensors S erfasste Stromistwert Iist der Last L zugeführt und ein Stromsollwert Isoll vorgegeben.The pulse inverter 2 is by means of the control unit 1 a current control superimposed. For superimposed current control is the control unit 1 the current actual value I detected by means of a sensor S is supplied to the load L and a current setpoint I soll is predetermined.

Im ersten Arbeitsbereich BI des Stromarbeitsbereichs der Last L wird mittels des Steuergeräts 1 die Endstufe anhand der Stromregelung mittels eines am Pulswechselrichter 2 eingestellten Tastverhältnisses DC geregelt. Im zweiten Arbeitsbereich BII des Stromarbeitsbereichs wird die Endstufe mittels eines in Abhängigkeit von einer Temperatur T eingestellten Tastverhältnisses DC(T) für den Pulswechselrichter 2 geregelt. Als Temperatur T wird dabei insbesondere eine die Last L repräsentierende Temperatur bestimmt. Beispielsweise wird die Wicklungstemperatur oder die Ventilblocktemperatur einer als Umschaltventil ausgebildeten Last L bestimmt. Anhand der Temperatur T wird dann das temperaturabhängige Tastverhältnis DC(T) mittels einer der in der 2 dargestellten Kennlinien I bis III ermittelt und dem Pulswechselrichter 2 zugeführt.In the first working area BI of the power working area of the load L is by means of the control unit 1 the output stage based on the current control by means of a pulse at the inverter 2 set duty cycle DC regulated. In the second working range BII of the current working range, the output stage is adjusted by means of a duty cycle T DC (T) set in dependence on a temperature T for the pulse-controlled inverter 2 regulated. In particular, a temperature representing the load L is determined as the temperature T. For example, the winding temperature or the valve block temperature of a load L designed as a changeover valve is determined. Based on the temperature T is then the temperature-dependent duty ratio DC (T) by means of one of in the 2 Characteristics I to III determined and the pulse inverter 2 fed.

Je nach Art und Aufbau des elektronischen Steuergeräts 1 wird die Temperatur T, z.B. die Wicklungstemperatur oder Ventilblocktemperatur der Last L, sensorisch mittels eines Temperatursensors ST und/oder anhand einer der in den 3 dargestellten Kennlinien VI bis VII, z.B. einer Temperatur-Innenwiderstands-Kennlinie, bestimmt. Alternativ oder zusätzlich kann die Temperatur T auch indirekt, z.B. anhand eines von einem Drucksensor erfassten Messwerts p bestimmt werden.Depending on the type and structure of the electronic control unit 1 is the temperature T, for example, the winding temperature or valve block temperature of the load L, sensorally by means of a temperature sensor S T and / or by means of one of the in the 3 characteristic curves shown VI to VII, for example, a temperature-internal resistance characteristic determined. Alternatively or additionally, the temperature T can also be determined indirectly, for example on the basis of a measured value p detected by a pressure sensor.

In Abhängigkeit von einem der ermittelten Werte für die Temperatur T wird dann für den zweiten Arbeitsbereich BII das temperaturabhängige Tastverhältnis DC(T) für den Pulswechselrichter 2 entsprechend eingestellt. Zusätzlich wird bei der Bestimmung des Tastverhältnisses DC(T) in Abhängigkeit von der Temperatur T anhand von vorgegebenen Toleranzen ein Temperaturfehler bzw. Spannungsfehler berücksichtigt. Beispielsweise wird als Temperaturfehler bei einem Umschaltventil die Abweichung zwischen Ventilblocktemperatur und Wicklungstemperatur berücksichtigt.Depending on one of the determined values for the temperature T, the temperature-dependent duty cycle DC (T) for the pulse-controlled inverter is then used for the second operating range BII 2 adjusted accordingly. In addition, a temperature error or voltage error is taken into account when determining the duty ratio DC (T) as a function of the temperature T on the basis of predetermined tolerances. For example, the deviation between valve block temperature and winding temperature is taken into account as a temperature error in a changeover valve.

Im Detail zeigt die 2 die Kennlinien I bis III zur Einstellung des Tastverhältnisses DC in Abhängigkeit von der Temperatur T, z.B. in Abhängigkeit von der Spulen- oder Wicklungstemperatur einer nicht näher dargestellten Last, z.B. eines nicht näher dargestellten Umschaltventils.In detail shows the 2 the characteristic curves I to III for setting the duty cycle DC as a function of the temperature T, for example, as a function of the coil or winding temperature of a load, not shown, for example, a switching valve, not shown.

Im allgemeinen wird die Last L in dem ersten Arbeitsbereich BI von 0 bis 2 A temperaturunabhängig geregelt. Kurzzeitig, z.B. während einer Einschaltphase der Last L, kann es aber erforderlich sein, die Last L oberhalb von 2 A, z.B. in einem zweiten Arbeitsbereich BII von 2 A bis 4,2 A zu regeln. Um durch den zweiten Arbeitsbereich BII bedingte Schwankungen, wie z.B. temperaturabhängige Schwankungen zu kompensieren, wird die Last L vorteilhafterweise mittels des von der Temperatur T abhängigen Tastverhältnisses DC(T) eingestellt.in the In general, the load L in the first work area BI of 0 to 2 A independent of temperature regulated. Short term, e.g. while a switch-on phase of the load L, but it may be necessary the load L above 2 A, e.g. in a second workspace BII from 2 A to 4,2 A to regulate. To go through the second workspace BII conditional fluctuations, such. temperature-dependent fluctuations to compensate, the load L is advantageously by means of dependent on the temperature T duty cycle DC (T) set.

Die äußeren Kennlinien I und II stellen dabei temperaturabhängige Kennlinien für das Tastverhältnis DC(T) innerhalb von Grenzen des zweiten Arbeitsbereichs BII von 2 A bis zu einem Maximalstromwert Imax, z.B. von 4,2 A dar. Dabei zeigt die Kennlinie II die Einstellung des Tastverhältnisses DC(T) in Abhängigkeit von der Temperatur T für einen unteren Stromgrenzwert von 2 A, bei welchem das temperaturabhängige Tastverhältnis DC(T) mit einem vorgegebenen Spannungswert von 10,6 V für einen maximalen Innenwiderstand Rmax vorgege ben wird. Die obere Kennlinie I zur Einstellung des temperaturabhängigen Tastverhältnisses DC(T) für einen Maximalstromwert Imax oberhalb von 4,2 A ist für einen Spannungswert von 16,5 V bei einem minimalen Innenwiderstand Rmin dargestellt.The external characteristic curves I and II represent temperature-dependent characteristic curves for the duty ratio DC (T) within limits of the second operating range BII from 2 A up to a maximum current value I max , for example of 4.2 A dar. Here, the characteristic II shows the setting of Duty cycle ratio DC (T) as a function of the temperature T for a lower current limit of 2 A, at which the temperature-dependent duty ratio DC (T) with a predetermined voltage value of 10.6 V for a maximum internal resistance R max is PRE given ben. The upper characteristic I for setting the temperature-dependent duty ratio DC (T) for a maximum current value I max above 4.2 A is shown for a voltage value of 16.5 V at a minimum internal resistance R min .

Die mittlere Kennlinie III zeigt eine mögliche Kennlinie für das temperaturabhängige Tastverhältnis DC(T), welches gemäß der Gleichungen [1] und [2] eingestellt wird. Mit anderen Worten: Die Kennlinie III zeigt die spannungsgesteuerte Erregung einer Last L mittels eines in Abhängigkeit von der Temperatur T eingestellten Tastverhältnisses DC(T). Dabei erfolgt die Erregung der Last L mittels der Einstellung des Tastverhältnisses DC in einem zweiten Arbeitsbereich von 2 A bis 4,2 A für einen vorgegebenen Zeitbereich, z.B. für eine Einschaltphase von 80 ms.The Mean characteristic III shows a possible characteristic for the temperature-dependent duty cycle DC (T), which according to the equations [1] and [2] is set. In other words: the characteristic III shows the voltage-controlled excitation of a load L by means of one in dependence from the temperature T set duty cycle DC (T). This takes place the excitation of the load L by means of the adjustment of the duty cycle DC in a second working range from 2 A to 4.2 A for one predetermined time range, e.g. For a switch-on phase of 80 ms.

3 zeigt im Detail mehrere Kennlinien IV bis V des eingestellten oder geregelten Stroms I (= mittlerer Strom Imittel) in Abhängigkeit von der Temperatur T der Last L. Wie anhand des weitgehend kontinuierlichen Verlaufs der Kennlinie IV ersichtlich, wird durch die Einstellung des Tastverhältnisses DC(T) zur Stromregelung in Abhängigkeit von der Temperatur T für den zweiten Arbeitsbereich BII von 2 A bis zum maximal möglichen Stromwert, z.B. bis zu einem Maximalstromwert Imax von 4 A, die temperaturabhängige Schwankung des Spulenwiderstands Rcoil ausgeglichen. Die Kennlinien VI und VII zeigen die Strom-Temperatur-Kennlinie für den minimalen Last- oder Innenwiderstand Rmin bzw. den maximalen Innenwiderstand Rmax. 3 shows in detail several characteristics IV to V of the set or regulated current I (= average current I average ) as a function of the temperature T of the load L. As can be seen from the largely continuous course of the characteristic IV, the setting of the duty ratio DC (FIG. T) for controlling the current as a function of the temperature T for the second operating range BII from 2 A to the maximum possible current value, for example up to to a maximum current value I max of 4 A, the temperature-dependent fluctuation of the coil resistance R coil balanced. The curves VI and VII show the current-temperature characteristic for the minimum load or internal resistance R min and the maximum internal resistance R max .

11
elektronisches Steuergerätelectronic control unit
22
PulswechselrichterPulse inverter
BIBI
erster Arbeitsbereichfirst Workspace
BIIBII
zweiter Arbeitsbereichsecond Workspace
DCDC
Tastverhältnisduty cycle
DC(T)DC (T)
temperaturabhängiges Tastverhältnistemperature-dependent duty cycle
Iist I is
StromistwertCurrent feedback
Imax I max
MaximalstromwertMaximum current value
Isoll I should
StromsollwertCurrent setpoint
pp
Messwert, insbesondere DruckmesswertReading, especially pressure reading
Rmax R max
maximaler Innenwiderstandmaximum internal resistance
Rmin Min
minimaler Innenwiderstandminimal internal resistance
SS
Sensorsensor
ST S T
Temperatursensortemperature sensor
TT
Temperaturtemperature
I–VIII-VII
Kennliniencharacteristics

Claims (12)

Verfahren zur Regelung einer Endstufe einer Last (L), z.B. einer Armatur oder eines Magnetventils, bei dem der Strom-Arbeitsbereich in mehrere Arbeitsbereiche (BI, BII) unterteilt wird, wobei die Endstufe in einem ersten Arbeitsbereich (BI) mittels eines anhand einer Stromregelung vorgegebenen Tastverhältnisses (DC) und in einem zweiten Arbeitsbereich (BII) anhand eines in Abhängigkeit von einer Temperatur (T) eingestellten Tastverhältnis (DC(T)) geregelt wird.Method for controlling a final stage of a load (L), e.g. a fitting or a solenoid valve, where the power working area is divided into several work areas (BI, BII), where the Amplifier in a first work area (BI) by means of a a current control predetermined duty cycle (DC) and in one second work area (BII) based on a function of a temperature (T) set duty cycle (DC (T)) is regulated. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der erste Arbeitsbereich (BI) einen Strombereich von 0 A bis 2 A umfasst.The method of claim 1, wherein the first work area (BI) comprises a current range from 0 A to 2 A. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der zweite Arbeitsbereich (BII) einen Strombereich von 2 A bis zum Maximalstromwert (Imax) umfasst.Method according to claim 1 or 2, wherein the second operating range (BII) comprises a current range from 2 A to the maximum current value (I max ). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Last (L) mittels eines von der Temperatur (T) abhängigen Innenwiderstands (Rcoil) gesteuert wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the load (L) is controlled by means of an internal resistance (R coil ) dependent on the temperature (T). Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Temperatur (T) anhand eines Algorithmus, insbesondere anhand einer Temperatur-Innenwiderstands-Kennlinie (VI, VII) bestimmt und vorgegeben wird.Method according to claim 4, wherein the temperature (T) using an algorithm, in particular based on a temperature-internal resistance characteristic (VI, VII) is determined and specified. verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Temperatur (T) mittels eines Sensors (ST) erfasst wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the temperature (T) by means of a sensor (S T ) is detected. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die mittels des Sensors (ST) erfasste Temperatur (T) anhand eines Algorithmus korrigiert wird, so dass die Temperatur (T) weitestgehend einer die Last (L) repräsentierenden Temperatur entspricht.The method of claim 6, wherein the means of the sensor (S T ) detected temperature (T) is corrected by an algorithm so that the temperature (T) largely corresponds to a load (L) representing temperature. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als Temperatur (T) eine in einem Steuergerät (1) hinterlegte oder/und ermittelte Temperaturinformation verwendet wird.Method according to one of the preceding claims, wherein as temperature (T) a in a control unit ( 1 ) stored and / or determined temperature information is used. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Temperatur (T) anhand eines von einem Drucksensors erfassten Messwerts p bestimmt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the temperature (T) based on a detected by a pressure sensor Measured value p is determined. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als Tastverhältnis (DC, DC(T)) ein PWM-Tastverhältnis eingestellt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein as duty cycle (DC, DC (T)) a PWM duty cycle is set. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mittels eines Steuergeräts (1), insbesondere eines Mikroprozessors das Tastverhältnis (DC) des ersten Arbeitsbereichs (BI) getrennt vom in Abhängigkeit von der Temperatur (T) eingestellten Tastverhältnis (DC(T)) des zweiten Arbeitsbereichs (BII) eingestellt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein by means of a control device ( 1 ), in particular of a microprocessor, the duty ratio (DC) of the first operating range (BI) is set separately from the duty cycle (DC (T)) of the second operating range (BII) set as a function of the temperature (T). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in einem dritten Arbeitsbereich ein durch die Endstufe vorgegebener Maximalstromwert (Imax) auf die Last (L) geschaltet wird, indem der dritte Arbeitsbereich oberhalb eines vorgegebenen Grenzwerts für die Temperatur (T) ein gestellt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein in a third operating range, a maximum current value (I max ) predetermined by the output stage is switched to the load (L) by setting the third operating range above a predetermined limit value for the temperature (T).
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