DE19834213A1 - Verfahren zum Steuern eines elektromechanischen Stellgeräts - Google Patents
Verfahren zum Steuern eines elektromechanischen StellgerätsInfo
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Abstract
Elektromechanisches Stellgerät hat ein Stellglied und einen Stellantrieb mit einem ersten Elektromagneten, der eine erste Spule hat, mit einem zweiten Elektromagneten, der eine zweite Spule hat, einem Anker, dessen Ankerplatte zwischen Anlagefläche des ersten und zweiten Elektromagneten beweglich ist und mindestens einem Rückstellmittel, das mit dem Anker mechanisch gekoppelt ist. Dem Stellantrieb ist ein Regler zugeordnet, dessen Regelgröße der Strom durch die jeweils zu bestromende Spule ist. Zum Steuern des elektromagnetischen mechanischen Stellgeräts wird ein Nullwert (I_N) als Sollwert (I_SP1) des Stroms durch die erste Spule vorgegeben, wenn die Ankerplatte an der ersten Anlagefläche anliegt oder als Sollwert (I_SP2) des Stroms durch die zweite Spule vorgegeben, wenn die Ankerplatte an der zweiten Anlagefläche anliegt. Ein Fangwert (I_F) wird als Sollwert (I_SP2, I_SP1) des Stroms durch die zweite bzw. erste Spule vorgegeben, bis eine vorgegebene erste Bedingung erfüllt ist. Dazu wird die zweite bzw. die erste Spule in einem Betriebszustand des Freilaufs gesteuert, bis eine zweite Bedingung erfüllt ist, deren Erfüllung ein Anzeichen für das Anliegen der Ankerplatte an der Anlagefläche des zweiten bzw. ersten Elektromagneten ist.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines elek
tromechanischen Stellgeräts, das insbesondere zum Steuern ei
ner Brennkraftmaschine vorgesehen ist.
Ein bekanntes Stellgerät (DE 195 26 683 A1) hat ein Stell
glied, das als Gaswechselventil ausgebildet ist, und einen
Stellantrieb. Der Stellantrieb weist zwei Elektromagnete auf,
zwischen denen jeweils gegen die Kraft eines Rückstellmittels
eine Ankerplatte durch Abschalten des Spulenstroms am halten
den Elektromagneten und Einschalten des Spulenstroms am fan
genden Elektromagneten bewegt werden kann. Der Spulenstrom
des jeweils fangenden Elektromagneten wird auf einen vorgege
benen Fangwert geregelt und zwar während einer vorgegebenen
Zeitdauer, die so bemessen ist, daß die Ankerplatte innerhalb
der Zeitdauer auf eine Anlagefläche am fangenden Elektroma
gneten trifft. Anschließend wird der Spulenstrom des fangen
den Elektromagneten auf einen Haltewert geregelt.
Immer strengere gesetzliche Grenzwerte zur Schallabstrahlung
des Kraftfahrzeugs und Anforderungen nach einer leise laufen
den Brennkraftmaschine setzen für eine Serientauglichkeit des
Stellgeräts zwingend voraus, daß die Schallerzeugung durch
das Stellgerät gering ist. Außerdem ist für eine Serientaug
lichkeit eine lange Lebensdauer des Stellgeräts zu gewährlei
sten.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Steuern
eines elektromechanischen Stellgeräts zu schaffen, das die
Schallerzeugung beim Auftreffen einer Ankerplatte auf einen
Elektromagneten minimiert und gleichzeitig eine lange Lebens
dauer des Stellgeräts gewährleistet.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Pa
tentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Er
findung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß zum Bewegen der
Ankerplatte von der ersten oder zweiten Anlagefläche hin zur
zweiten oder ersten Anlagefläche mit der Vorgabe, daß die
Auftreffgeschwindigkeit der Ankerplatte auf die zweite Anla
gefläche nahe bei Null liegt, dem Feder-Masse-Schwinger genau
die Energiemenge zugeführt werden muß, die durch elektrische
und mechanische Verluste dem Feder-Masse-Schwinger entzogen
wird. Der ersten oder zweiten Spule kann Energie sehr präzise
zugeführt werden, wenn die Ankerplatte noch außerhalb des
Nahbereichs der zweiten oder ersten Anlagefläche ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind anhand der schemati
schen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Anordnung eines Stellgeräts in einer Brenn
kraftmaschine,
Fig. 2 ein Ablaufdiagramm einer ersten Ausführungsform ei
nes Verfahrens zum Steuern des Stellgeräts,
Fig. 3 ein weiteres Ablaufdiagramm einer weiteren Ausfüh
rungsform des Verfahrens zum Steuern des Stellgeräts
und
Fig. 4 Signalverläufe des Stroms durch die erste Spule, der
Position X der Ankerplatte und einer zugeführten
Energie W aufgetragen über die Zeit t.
Elemente gleicher Konstruktion und Funktion sind figurenüber
greifend mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Ein Stellgerät 1 (Fig. 1) umfaßt einen Stellantrieb 11 und
ein Stellglied 12, das beispielsweise als Gaswechselventil
ausgebildet ist und einen Schaft 121 und einen Teller 122
hat. Der Stellantrieb 11 hat ein Gehäuse 111, in dem ein er
ster und ein zweiter Elektromagnet angeordnet sind. Der erste
Elektromagnet hat einen ersten Kern 112, in den in einer
ringförmigen Nut eine erste Spule 113 eingebettet ist. Der
zweite Elektromagnet hat einen zweiten Kern 114, in den in
einer weiteren ringförmigen Nut eine zweite Spule 115 einge
bettet ist. Ein Anker ist vorgesehen, dessen Ankerplatte 116
in dem Gehäuse 111 beweglich zwischen einer ersten Anlageflä
che 115a des ersten Elektromagneten und einer zweiten Anlage
fläche 115b des zweiten Elektromagneten angeordnet ist. Der
Anker umfaßt desweiteren einen Ankerschaft 117, der durch
Ausnehmungen des ersten und zweiten Kerns 112, 114 geführt
ist und der mit dem Schaft 121 des Stellglieds 12 mechanisch
koppelbar ist. Ein erstes Rückstellmittel 118a und ein zwei
tes Rückstellmittel 118b spannen die Ankerplatte 116 in eine
vorgegebene Ruheposition N vor.
Das Stellgerät 1 ist mit einem Zylinderkopf 21 starr verbun
den. Dem Zylinderkopf 21 ist ein Ansaugkanal 22 und ein Zy
linder 23 mit einem Kolben 24 zugeordnet. Der Kolben 24 ist
über eine Pleuelstange 25 mit einer Kurbelwelle 26 gekoppelt.
Eine Steuereinrichtung 3 ist vorgesehen, die Signale von Sen
soren erfaßt und Stellsignale erzeugt, in deren Abhängigkeit
die erste und zweite Spule 113, 115 des Stellgeräts 1 von ei
nem Leistungssteller 5a, 5b angesteuert werden.
Die Sensoren, die der Steuereinrichtung 3 zugeordnet sind,
sind ausgebildet als ein erster Strommesser 4a, der einen
Istwert I_AV1 des Stroms durch die erste Spule 113 erfaßt,
oder als ein zweiter Strommesser 4b, der einen Istwert I_AV2
des Stroms durch die zweite Spule 115 erfaßt. Neben den er
wähnten Sensoren können auch noch weitere Sensoren vorhanden
sein.
Der Leistungssteller 5a hat einen ersten Transistor T1, des
sen Gate-Anschluß mit einem Ausgang der Steuereinrichtung 3
elektrisch leitend verbunden ist. Der Leistungssteller 5a hat
einen zweiten Transistor T2, dessen Gate-Anschluß elektrisch
leitend mit einem weiteren Ausgang der Steuereinrichtung 3
elektrisch leitend verbunden ist. Ferner ist ein Widerstand R
zwischen dem Source-Ausgang des zweiten Transistors T2 und
dem Bezugspotential (Versorgungsspannung Uv) angeordnet. Der
Widerstand R dient als Meßwiderstand für den Strommesser 4a.
Der Aufbau des Leistungsstellers 5b ist der gleiche wie der
des Leistungsstellers 5a. Die Bezugszeichen der elektrischen
Bauelemente des Leistungsstellers 5b sind zur Unterscheidung
jeweils mit einem "'" versehen. Der Leistungssteller 5a, 5b
wird auch als "H-Brücke" bezeichnet.
Im folgenden wird exemplarisch die Funktionsweise des Lei
stungstellers 5a dargestellt. Liegt an dem Gate-Anschluß des
ersten Transistors T1 ein hoher Spannungspegel an, so wird
der erste Transistor T1 vom Drain bis zur Source leitend (T1
= ON). Liegt zusätzlich am zweiten Transistor T2 am Gate-
Anschluß der hohe Spannungspegel an, so wird auch der zweite
Transistor T2 leitend (T2 = ON). An der ersten Spule 113
fällt dann die Versorgungsspannung Uv verringert um den Span
nungsabfall den Widerstand R und an den Transistoren T1, T2
ab. Der Strom durch die Spule 113 steigt dann an.
Wird anschließend an den Gate-Anschluß des ersten Transistors
T1 ein niedriger Spannungspegel vorgegeben, so sperrt der
Transistor T1 (T1 = OFF) und die Diode D2 wird im Freilauf
leitend. Die erste Spule 113 wird somit im Betriebszustand
des Freilaufs betrieben. Der Spannungsabfall an der ersten
Spule 113 ist dann gegeben durch die Durchlaßspannung der
zweiten Diode D2, des zweiten Transistors T2 und den Span
nungsabfall an dem Widerstand R (insgesamt beispielsweise 2
Volt). Der Strom durch die erste Spule 113 nimmt dann ab.
Werden sowohl die Spannungspegel an dem Gate-Anschluß des er
sten als auch des zweiten Transistors T1, T2 von hoch auf
niedrig geschaltet, so werden sowohl die erste Diode D1 als
auch die zweite Diode D2 leitend und der Strom durch die er
ste Spule 113 wird sehr schnell verringert, es findet also
eine Abkommutierung statt.
Fig. 2 zeigt ein Ablaufdiagramm einer ersten Ausführungsform
des Verfahrens zum Steuern des Stellgeräts 1, das in der
Steuereinrichtung 3 in der Form eines Programms abgearbeitet
wird. Dabei ist es unerheblich, ob das Programm in Form von
festverdrahteter Logik realisiert ist oder in Form von Soft
ware realisiert ist und von einem Micro-Controller abgearbei
tet wird.
In einem Schritt S1 wird das Programm gestartet. Dabei werden
Daten aus einem nicht dargestellten Datenspeicher eingelesen,
die Informationen darüber enthalten, ob die Ankerplatte an
der ersten Anlagefläche 115a anliegt, d. h. in der Schließpo
sition S ist, oder ob die Ankerplatte 116 an der zweiten An
lagefläche 115b anliegt, d. h. in der Offenposition O ist.
Ist die Ankerplatte 116 in der Offenposition O, so wird in
einem Schritt S2a ein erster vorgegebener Schwellenwert SW1
aus dem Datenspeicher eingelesen. Der erste Schwellenwert SW1
ist vorzugsweise vorab durch Versuche ermittelt worden und
entspricht der Energiemenge, die dem Feder-Masses-Schwinger
zugeführt werden muß, um die Energieverluste zu kompensieren,
die beim Bewegen der Ankerplatte 116 von der Offenposition O
in die Schließposition S auftreten.
In einem Schritt S3 wird einem Sollwert I_SP2 des Stroms
durch die zweite Spule 115 ein vorgegebener Nullwert I_N zu
geordnet. Der Nullwert hat vorzugsweise den Wert null Ampere.
Demnach wird im Schritt S3 der Strom durch die zweite Spule
115 vorzugsweise abgeschaltet. Ein zweiter Regler 32 in der
Steuereinrichtung 3 regelt den Strom durch die zweite Spule
115 abhängig von dem Sollwert I_SP2 und dem Istwert I_AV2 des
Stroms durch die zweite Spule 115. Der zweite Regler 32 er
zeugt Stellsignale für die Gate-Anschlüsse des ersten Transi
stors T1' und des zweiten Transistors T2', die die hohen oder
niedrigen Spannungspegel sind. Der zweite Regler 32 ist als
Zweipunkt-Regler ausgebildet, kann jedoch auch als ein belie
biger anderer dem Fachmann bekannter Regler ausgebildet sein.
In einem Schritt S4 wird ein vorgegebener Fangwert I_F einem
Sollwert I_SP1 des Stroms durch die erste Spule 113 zugeord
net. In der Steuereinrichtung 3 ist erster Regler 31 vorgese
hen, der den Strom durch die erste Spule 113 abhängig von dem
Sollwert I_SP1 und dem Istwert I_AV1 des Stroms durch die er
ste Spule 113 regelt. Der erste Regler 31 erzeugt Stellsigna
le für die Gate-seitigen Anschlüsse des ersten Transistors T1
und des zweiten Transistors T2 mit den Spannungspegeln
"niedrig" oder "hoch". Der erste Regler 31 ist ebenfalls ein
facherweise als ein Zweipunkt-Regler ausgebildet. Er kann je
doch auch als ein weiterer, dem Fachmann bekannter Regler
ausgebildet sein.
In einem Schritt S6 wird die der ersten Spule 113 seit dem
Start in dem Schritt S1 zugeführte elektrische Energie W er
mittelt. Der elektrischen Energie W wird das Integral über
das Produkt des Istwertes I_AV1 und des Spannungsabfalls U_A1
an der ersten Spule 113 zugeordnet. Der Spannungsabfall U_A1
an der ersten Spule wird beispielsweise ermittelt aus der
Versorgungsspannung Uv und den Spannungsabfällen an dem Wi
derstand R, dem zweiten Transistor T2 und dem ersten Transi
stor T1.
In einem Schritt 7a wird geprüft, ob die der Spule 113 zuge
führte elektrische Energie W größer ist als der erste Schwel
lenwert SW1. Ist dies nicht der Fall, so wird die Bearbeitung
nach einer vorgegebenen Wartezeit in dem Schritt S6 fortge
setzt. Ist dies jedoch der Fall, d. h. eine erste vorgegebene
Bedingung ist erfüllt, so wird in den Schritt S8 verzweigt.
In dem Schritt S8 wird die erste Spule 113 in den Betriebszu
stand des Freilaufs gesteuert, d. h. an dem Gate-Anschluß des
ersten Transistors T1 wird ein niedriger Spannungspegel ange
legt und an dem Gate-Anschluß des zweiten Transistors T2 wei
terhin ein hoher Spannungspegel.
In einem Schritt S9 wird die aktuelle Zeit t als Zeitpunkt t2
erfaßt. In einem Schritt S10 wird geprüft, ob der aktuelle
Istwert I_AV2 des Stroms durch die erste Spule 113 kleiner
ist als ein vorgegebener zweiter Schwellenwert SW2 (z. B. 2
Ampere). Der zweite Schwellenwert SW2 ist vorab durch Messun
gen an einem Prüfstand oder durch eine Simulation ermittelt
und ist ein Anzeichen für das Auftreffen der Ankerplatte 116
auf die Anlagefläche 115a, 115b des jeweils bestromten Elek
tromagneten. Ist die Bedingung des Schritts S10 (zweite Be
dingung) erfüllt, so ist dies ein Anzeichen, daß die Anker
platte 116 in der Schließposition S sein sollte, und das Pro
gramm wird im Schritt S11 gestoppt. Andernfalls wird nach ei
ner vorgegebenen Wartezeit die Bedingung des Schrittes S10
erneut geprüft.
Wird im Schritt S1 erkannt, daß die Ankerplatte 116 in der
Schließposition S ist, so wird ein nicht dargestellter Zweig
des Programms abgearbeitet, der den Schritten S2a bis S11
entspricht, mit dem Unterschied, daß in dem Schritt S3 dem
Sollwert I_SP1 des Stroms durch die erste Spule der Nullwert
I_N, in dem Schritt S4 dem Sollwert I_SP2 der Fangwert I_F
zugeordnet wird, und den weiteren Unterschieden, daß in dem
Schritt S6 das Integral des Produktes des Sollwertes T_AV2
des Stroms durch die zweite Spule 115 und des Spannungsab
falls an der zweiten Spule 115 ermittelt wird und in dem
Schritt S8 der Gate-Anschluß des ersten Transistors T1' auf
einen niedrigen Pegel und der Gate-Anschluß des zweiten Tran
sistors T2' auf einen hohen Pegel gesetzt wird.
Mit dem Stoppen des Programms in dem Schritt S11 ist vorzugs
weise verbunden, daß der Sollwert I_SP1 des Stroms durch die
erste Spule 113 auf einen Haltewert I_H gesetzt wird, wenn
die Ankerplatte 116 in der Schließposition S ist, und der
Sollwert I_SP2 des Stroms durch die zweite Spule 115 auf den
Haltewert I_H gesetzt wird, wenn die Ankerplatte 116 in der
Offenposition ist.
Fig. 3 zeigt ein weiteres Ablaufdiagramm einer weitere Aus
führungsform des Verfahrens zum Steuern des Stellgeräts 1,
das in Form eines Programms abgearbeitet wird. In dem Schritt
S1 wird das Programm gestartet und Daten werden aus dem Da
tenspeicher eingelesen, die Informationen enthalten über die
aktuelle Position X der Ankerplatte 116. Falls die Ankerplat
te 116 in der Schließposition S ist, wird in einem Schritt S2
eine erste Zeitdauer Δt1 aus dem Datenspeicher eingelesen.
Die erste Zeitdauer Δt1 ist den Versuchen vorab ermittelt
worden.
In einem Schritt S3a wird dem Sollwert I_SP1 des Stroms durch
die erste Spule der Nullwert I_N zugeordnet. Der erste Regler
31 der Steuereinrichtung 3 regelt dann den Strom durch die
erste Spule 113 auf den Nullwert I_N. In einem Schritt S4a
wird dem Sollwert I_SP2 des Stroms durch die zweite Spule der
Fangwert I_F zugeordnet. Der zweite Regler 32 der Steuerein
richtung 3 regelt dann den Strom durch die zweite Spule 115
auf den Fangwert I_F.
In einem Schritt S5 wird die aktuelle Zeit t dem Zeitpunkt t1
zugeordnet. In einem Schritt S7 wird geprüft, ob die aktuelle
Zeit t größer ist als die Summe des Zeitpunkts t1 und der er
sten Zeitdauer Δt1. Ist dies nicht der Fall, so wird nach ei
ner vorgegebenen Wartezeit die Bearbeitung in dem Schritt S7
fortgesetzt.
Ist die Bedingung des Schritts S7 jedoch erfüllt, wobei die
erste Zeitdauer Δt1 so vorgegeben ist, daß nach Ablauf der
ersten Zeitdauer Δt1 der zweiten Spule 115 genau die Energie
menge zugeführt worden ist, die zur Kompensation der Energie
verluste bei der Bewegung der Ankerplatte von der Schließpo
sition S in die Offenposition O zugeführt werden muß, so wird
in einen Schritt S8 verzweigt.
In dem Schritt S8 wird die zweite Spule 115 in den Betriebs
zustand des Freilaufs gesteuert. In dem Betriebszustand des
Freilaufs ist die zweite Spule 115 ideal kurzgeschlossen,
wenn man die Verluste in den zweiten Transistor T2', dem Wi
derstand R' und zweiten Diode D2' vernachlässigt. Demnach
wird an der zweiten Spule 115 keine elektrische Energie mehr
zugeführt. Die in der Spule gespeicherte Energie wird dem Fe
der-Masse-Schwinger zugeführt.
In einem Schritt S10 wird geprüft, ob der aktuelle Istwert
I_AV2 des Stroms durch die zweite Spule 115 kleiner ist als
der zweite Schwellenwert SW2. Ist die Bedingung des Schritts
S10 (zweite Bedingung) erfüllt, so ist dies ein Anzeichen,
daß die Ankerplatte 116 in der Offenposition O sein sollte,
und das Programm wird im Schritt S11 gestoppt. Andernfalls
wird nach einer vorgegebenen Wartezeit die Bedingung des
Schrittes S10 erneut geprüft. Ist dies jedoch der Fall, so
wird in einem Schritt S10a die Zeitdauer Δt1 und/oder der
Fangwert I_F korrigiert, falls eine ermittelte Auftreffge
schwindigkeit der Ankerplatte 116 auf die zweite Anlagefläche
115b größer ist als ein vorgegebener Grenzwert.
Die Auftreffgeschwindigkeit kann durch Auswerten des Verlaufs
des Istwertes I_AV2 des Stroms durch die zweite Spule ermit
telt werden oder auch, falls ein Positionssensor zum Erfassen
der Position der Ankerplatte 116 vorgegeben ist aus dem
Signalverlauf des Meßsignals des Positionssensors ermittelt
werden. Dadurch wird erreicht, daß die Auftreffgeschwindig
keit der Ankerplatte 116 auf die zweite Anlagefläche 115b
trotz alterungsbedingter Veränderungen des Stellgeräts 1 (z. B.
Verschleiß) oder auch bei Fertigungsungenauigkeiten des
Stellgeräts 1 gering ist.
In einem Schritt S12 wird dann das Programm gestoppt. Vor
zugsweise wird dann der Sollwert I_SP2 des Stroms durch die
zweite Spule 115 auf den Haltewert I_H gesetzt.
Ein dem Schritt S10a entsprechender Schritt kann auch in der
Ausführungsform gemäß Fig. 2 vorgesehen sein, wobei dann der
erste Schwellenwert SW1 und/oder der Fangwert I_F korrigiert
werden, falls eine ermittelte Auftreffgeschwindigkeit der An
kerplatte 116 auf die erste Anlagefläche 115a größer ist als
der Grenzwert.
In einer komfortableren Ausführungsform des Programmes (Fig. 3)
wird, falls die Bedingung des Schrittes S10 erfüllt ist,
wird dann in einem Schritt S14 dem Sollwert I_SP2 des Stroms
durch die zweite Spule 115 ein erhöhter Haltewert I_HE zuge
ordnet und zwar für eine vorgegebene zweite Zeitdauer. So
kann auf einfache Art und Weise ein sicheres Fangen der An
kerplatte 116 durch den zweiten Elektromagneten sicherge
stellt werden und ein Abfallen der Ankerplatte 116 in die Ru
heposition R verhindert werden.
Falls in dem Schritt S1a festgestellt wird, daß die Position
der Ankerplatte 116 die Schließposition S ist, so wird ein
nicht dargestellter Programmzweig bearbeitet, der den Schrit
ten S2 bis S14 entspricht, mit dem Unterschied, daß in dem
Schritt S3a dem Sollwert I_SP1 der Fangwert I_F zugeordnet
wird, in dem Schritt S4a dem Sollwert I_SP2 der Nullwert I_N
zugeordnet wird, daß in dem Schritt S8 die erste Spule 113 in
dem Betriebszustand des Freilaufs gesteuert wird, daß in dem
Schritt S10 geprüft wird, ob der Sollwert I_AV1 des Stroms
durch die erste Spule 113 kleiner ist als der zweite Schwel
lenwert SW2 und daß in dem Schritt 514 dem Sollwert I_SP1 der
Strom durch die erste Spule der erhöhte Haltewert I_HE zuge
ordnet wird.
In Fig. 4 sind beispielhaft die Signalverläufe des Stroms I
der Position X und der Energie W, die der ersten Spule 113
zugeführt wird, aufgetragen über die Zeit t, und zwar für die
Ausführungsform gemäß Fig. 2.
Zu dem Zeitpunkt t1 wird der Sollwert I_SP1 des Stroms durch
die erste Spule 113 auf den Fangwert I_F gesetzt. Bis zu ei
nem Zeitpunkt t2 bleibt der Fangwert I_F der Sollwert I_SP1
des Stroms durch die erste Spule 113. Zum Zeitpunkt t2 hat
die der ersten Spule 113 zugeführte elektrische Energie W ei
nen ersten Schwellenwert SW1 überschritten. Demnach wird dann
für die zweite Zeitdauer Δt2 die erste Spule 113 in dem Be
triebszustand des Freilaufs betrieben. Ab einem Zeitpunkt t3
wird dann für den Sollwert I_SP1 des Stroms durch die erste
Spule 113 der Haltewert I_H vorgegeben.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbei
spiele beschränkt. Sie können beispielsweise auch andere dem
Fachmann bekannte Größen, die die elektrische Energie W cha
rakterisieren, die der ersten oder zweiten Spule 113, 115 zu
geführt wird, ermittelt werden und dann als erste Bedingung
mit einem vorgegebenen weiteren Schwellenwert verglichen wer
den.
Claims (8)
1. Verfahren zum Steuern eines elektromechanischen Stellge
räts, das ein Stellglied (12) und einen Stellantrieb (11)
hat mit
- - einem ersten Elektromagneten, der eine erste Spule (113) hat,
- - einem zweiten Elektromagneten, der eine zweite Spule (115) hat,
- - einem Anker, dessen Ankerplatte (116) zwischen Anlageflä chen (112a, 114a) des ersten und zweiten Elektromagneten beweglich ist
- - mindestens einem Rückstellmittel (115a, 115b), das mit dem Anker mechanisch gekoppelt ist,
- - wobei dem Stellantrieb (11) ein Regler (3) zugeordnet ist, dessen Regelgröße der Strom durch die jeweils zu be stromende Spule (113, 115) ist; mit folgenden Schritten:
- - ein Nullwert (I_N) wird als Sollwert (I_SP1) des Stroms durch die erste Spule (113) vorgegeben, wenn die Anker platte (116) an der ersten Anlagefläche (112a) anliegt, oder als Sollwert (I_SP2) des Stroms durch die zweite Spu le (115) vorgegeben, wenn die Ankerplatte (116) an der zweiten Anlagefläche (114a) anliegt,
- - ein Fangwert (I_F) wird als Sollwert (I_SP2, I_SP1) des Stroms durch die zweite bzw. erste Spule (115, 113) vorge geben, bis eine vorgegebene erste Bedingung erfüllt ist,
- - dann wird die zweite bzw. erste Spule (115, 113) in einen Betriebszustand des Freilaufs gesteuert, bis eine zweite Bedingung erfüllt ist, deren Erfüllung ein Anzeichen für das Anliegen der Ankerplatte (116) an der Anlagefläche (114a, 112a) des zweiten bzw. ersten Elektromagneten ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
erste Bedingung erfüllt ist, wenn die elektrische Energie
(W), die der zweiten bzw. ersten Spule (115, 113) während
des Bestromens zugeführt wird, einen vorgegebenen ersten
Schwellenwert (SW1) überschreitet.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
erste Bedingung erfüllt ist, wenn die zweite bzw. erste
Spule (115, 113) länger als eine vorgegebene erste Zeitdau
er (Δt1) bestromt worden sind.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die zweite Bedingung erfüllt ist, wenn
der Strom durch die zweite bzw. erste Spule in dem Be
triebszustand des Freilaufs einen vorgegebenen zweiten
Schwellenwert (SW2) unterschreitet.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patenansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Fangwert (I_F) korrigiert
wird abhängig von einer ermittelten Geschwindigkeit der
Ankerplatte (116) beim Auftreffen auf die Anlagefläche
(112a, 114a).
6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
erste Schwellenwert (SW1) korrigiert wird abhängig von ei
ner ermittelten Geschwindigkeit der Ankerplatte (116) beim
Auftreffen auf die Anlagefläche (112a, 114a).
7. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
vorgegebene erste Zeitdauer korrigiert wird abhängig von
einer ermittelten Geschwindigkeit der Ankerplatte (116)
beim Auftreffen auf die Anlagefläche (112a, 114a).
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß als Sollwert (I_SP1, I_SP2) des Stroms
ein erhöhter Haltewert (I_HE) vorgegeben wird, wenn der
Strom durch die zweite bzw. erste Spule in dem Betriebszu
stand des Freilaufs den vorgegebenen zweiten Schwellenwert
(SW2) unterschreitet.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19834213A DE19834213B4 (de) | 1998-07-29 | 1998-07-29 | Verfahren zum Steuern eines elektromechanischen Stellgeräts |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
DE19834213A DE19834213B4 (de) | 1998-07-29 | 1998-07-29 | Verfahren zum Steuern eines elektromechanischen Stellgeräts |
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Publication Number | Publication Date |
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DE19834213A1 true DE19834213A1 (de) | 2000-02-10 |
DE19834213B4 DE19834213B4 (de) | 2005-05-12 |
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ID=7875750
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DE19834213A Expired - Fee Related DE19834213B4 (de) | 1998-07-29 | 1998-07-29 | Verfahren zum Steuern eines elektromechanischen Stellgeräts |
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19834213B4 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10011577A1 (de) * | 2000-03-09 | 2001-09-13 | Heinz Leiber | Verfahren zur Steuerung einer elektromagnetischen Stelleinrichtung |
DE10012047A1 (de) * | 2000-03-14 | 2001-09-20 | Heinz Leiber | Verfahren zur Steuerung einer elektromagnetischen Stelleinrichtung |
DE10033923A1 (de) * | 2000-07-12 | 2002-01-24 | Lsp Innovative Automotive Sys | Verfahren zur sensorlosen Ermittlung der Geschwindigkeit und Position elektromagnetischer Stellsysteme |
FR2841934A1 (fr) * | 2002-07-03 | 2004-01-09 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Moteur a combustion interne muni d'un processeur controlant la position de soupapes |
DE10360713A1 (de) * | 2003-12-19 | 2005-07-28 | Institut für Automatisierung und Informatik GmbH Zentrum für industrielle Forschung und Entwicklung Wernigerode | Elektromagnetischer Linearaktuator |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19518056A1 (de) * | 1995-05-17 | 1996-11-21 | Fev Motorentech Gmbh & Co Kg | Einrichtung zur Steuerung der Ankerbewegung einer elektromagnetischen Schaltanordnung und Verfahren zur Ansteuerung |
DE19531435A1 (de) * | 1995-08-26 | 1997-02-27 | Fev Motorentech Gmbh & Co Kg | Verfahren zur Anpassung der Steuerung eines elektromagnetischen Aktuators an betriebsbedingte Veränderungen |
DE19640659A1 (de) * | 1996-10-02 | 1998-04-09 | Fev Motorentech Gmbh & Co Kg | Verfahren zur Betätigung eines elektromagnetischen Aktuators mit Beeinflussung des Spulenstroms während der Ankerbewegung |
DE19735375C2 (de) * | 1997-08-14 | 2002-04-04 | Siemens Ag | Magnetventil, insbesondere für Ein- und Auslaßventile von Brennkraftmaschinen |
-
1998
- 1998-07-29 DE DE19834213A patent/DE19834213B4/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19518056A1 (de) * | 1995-05-17 | 1996-11-21 | Fev Motorentech Gmbh & Co Kg | Einrichtung zur Steuerung der Ankerbewegung einer elektromagnetischen Schaltanordnung und Verfahren zur Ansteuerung |
DE19531435A1 (de) * | 1995-08-26 | 1997-02-27 | Fev Motorentech Gmbh & Co Kg | Verfahren zur Anpassung der Steuerung eines elektromagnetischen Aktuators an betriebsbedingte Veränderungen |
DE19640659A1 (de) * | 1996-10-02 | 1998-04-09 | Fev Motorentech Gmbh & Co Kg | Verfahren zur Betätigung eines elektromagnetischen Aktuators mit Beeinflussung des Spulenstroms während der Ankerbewegung |
DE19735375C2 (de) * | 1997-08-14 | 2002-04-04 | Siemens Ag | Magnetventil, insbesondere für Ein- und Auslaßventile von Brennkraftmaschinen |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10011577A1 (de) * | 2000-03-09 | 2001-09-13 | Heinz Leiber | Verfahren zur Steuerung einer elektromagnetischen Stelleinrichtung |
DE10012047A1 (de) * | 2000-03-14 | 2001-09-20 | Heinz Leiber | Verfahren zur Steuerung einer elektromagnetischen Stelleinrichtung |
DE10033923A1 (de) * | 2000-07-12 | 2002-01-24 | Lsp Innovative Automotive Sys | Verfahren zur sensorlosen Ermittlung der Geschwindigkeit und Position elektromagnetischer Stellsysteme |
FR2841934A1 (fr) * | 2002-07-03 | 2004-01-09 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Moteur a combustion interne muni d'un processeur controlant la position de soupapes |
DE10360713A1 (de) * | 2003-12-19 | 2005-07-28 | Institut für Automatisierung und Informatik GmbH Zentrum für industrielle Forschung und Entwicklung Wernigerode | Elektromagnetischer Linearaktuator |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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