DE3420611A1

DE3420611A1 - Einrichtung zur steuerung und regelung des stroms durch einen elektromagnetischen verbraucher in verbindung mit brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE3420611A1
Application number: DE19843420611
Authority: DE
Inventors: Werner 7257 Dietzingen Nitschke
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1984-06-02
Filing date: 1984-06-02
Publication date: 1985-12-05
Also published as: SE8502700L; SE8502700D0; SE462245B; US4635180A; JPS60256820A; DE3420611C2; FR2565292B1; FR2565292A1

Description

R. 134 2 8

23.5-198U Sr/Hm

ROBERT BOSCH GMBH, TOOO STUTTGART 1

Einrichtung zur Steuerung und Regelung des Stroms durch einen elektromagnetischen Verbraucher in Verbindung mit Brennkraftmaschinen

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs. In der DE-OS 21 32 717 ist eine Stromregeleinrichtung offenbart, bei der ein Meßwiderstand, ein Stromsteuerorgan und ein elektromagnetischer Verbraucher eine Reihenschaltung bilden. Mit Hilfe des Stromsteuerorgans wird der dem Verbraucher näherliegende Anschlußpunkt des Meßwiderstands auf bestimmte Potentiale geregelt. Dadurch ist es möglich, in einer Richtung einen vorgebbaren Strom durch den elektromagnetischen Verbraucher zu erzeugen. Weiter ist aus der deutschen Patentanmeldung P 33 25 O^U.8 ein Stromregler bekannt, der aus einer aus vier Stromsteuerorganen bestehenden Brückenschaltung besteht, in deren einer Diagonale sich eine Serienschaltung aus Meßwiderstand und elektromagnetischem Verbraucher befindet. Mit Hilfe der vier

- .ff -

426

Stromsteuerorgane werden die beiden Anschlußpunkte des Meßwiderstands auf bestimmte Potentiale geregelt. Dadurch ist es möglich, einen vorgebbaren Strom in beiden Richtungen durch den elektromagnetischen Verbraucher fließen zu lassen.

Vor allem die zuletzt genannte Einrichtung erfordert eine recht komplizierte und aufwendige elektrische Schaltung, die nur mit einer großen Anzahl von Bauelementen zu realisieren ist. Ebenfalls ist es mit der zuletzt beschriebenen Einrichtung nicht möglich, die Zuordnung des Vorgabewerts für den Strom durch den Verbraucher zu diesem Strom durch den elektromagnetischen Verbraucher zu verändern.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Steuerung und Regelung des Stroms durch einen elektromagnetischen Verbraucher mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, daß aufgrund schaltungstechnischer Maßnahmen der Aufbau der erfindungsgemäßen Einrichtung wesentlich einfacher ist, was zur Folge hat, daß zur Realisierung der Einrichtung weniger Bauelemente benötigt werden. Bei den Schaltungsmaßnahmen handelt es sich dabei um die Trennung der Steuerung des Stellerstroms und der Steuerung der Polarität des Stellerstroms. Diese Trennung wird dadurch erreicht, daß eine Diagonale einer aus vier Stromsteuerorganen bestehenden Brückenschaltung nur den elektromagnetischen Verbraucher umfaßt, und dieser Brückenschaltung dann eine Serienschaltung aus einem weiteren Stromsteuerorgan und dem Meßwiderstand nachgeschaltet ist.

18 420

420611

Mit Hilfe einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Einrichtung ist es möglich, die Zuordnung des Vorgabewerts für den Strom durch den elektromagnetischen Verbraucher zu diesem Strom durch den Verbraucher beliebig zu verändern. Dadurch ist es möglich, daß der Strom durch den elektromagnetischen Verbraucher eine beliebige, vorgebbare Funktion des Vorgabewerts für diesen Strom darstellt.

Durch die in den weiteren Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind ebenfalls vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Einrichtung möglich.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein Übersichtsblockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Einrichtung, Figur 2 die Steuerlogik und die Stellerstromsteuerung und -erfassung des Ausführungsbeispiels der Figur 1, Figur 3 die Polaritässteuerung des Ausführungsbeispiels der Figur 1 und Figur U beispielhaft eine mögliche Stellspannungs-Stellerstrom-Kennlinie, wie sie mit Hilfe des Ausführungsbeispieles der Figur 1 realisiert werden kann.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Bei den Ausführungsbeispielen handelt es sich um Einrichtungen zur Steuerung und Regelung des Stroms durch einen elektromagnetischen Verbraucher in Verbindung mit Brennkraftmaschinen.

Figur 1 zeigt ein Übersichtsblockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der genannten Einrichtung. Mit der Kennziffer 10 ist in dieser Figur 1 ein Daten- und/oder Adressbus einer digitalen Recheneinrichtung bezeichnet, die Kennziffer 11 trägt eine Digital-Analog-Wandlung, mit dem Kennzeichen 12 ist eine Steuerlogik bezeichnet, eine Stellerstromsteuerung und -erfassung ist mit der Kennziffer 13 gekennzeichnet, eine Polaritätssteuerung trägt das Kennzeichen 1 U und mit dem Kennzeichen 15 ist ein elektromagnetischer Steller gekennzeichnet.

Die Digital-Analog-Wandlung 11 hat die Aufgabe, ein am Daten- und/oder Adressbus 10 anstehendes digitales Datum in eine analoge Spannung umzuwandeln. Zu diesem Zweck ist die Digital-Analog-Wandlung 11 mit dem Daten- und/oder Adressbus 10 verbunden, aus dessen Signalen sie ein Ausgangssignal erzeugt, das in der Figur 1 mit dem Buchstaben A bezeichnet ist, und bei dem es sich um die Stellspannung U. für den elektromagnetischen Steller 15 handelt. Die Ausführung der Digital-Analog-Wandlung 11 ist auf vielerlei Arten möglich, so z.B. mit Hilfe von käuflichen integrierten Schaltkreisen, mit Hilfe von Widerstandsnetzwerken, usw. Diese Ausführung ist nicht Gegenstand der Erfindung und wird deshalb auch nicht näher beschrieben. Die Steuerlogik 12 hat die Aufgabe, die Stellerstromsteuerung und -erfassung 13, sowie die Polaritätssteuerung 1h so zu beeinflussen, daß ein der Stellspannung U. entsprechender Strom durch den elektromagnetischen Steller fließt. Zu diesem Zweck ist die Steuerlogik 12 zum einen mit dem Ausgangssignal A der Digital-Analog-Wandlung verbunden, sowie zum anderen mit einem Stellerstromerfassungssignal, das von der Stellerstromsteuerung und -erfassung gebildet wird, und das in der Figur 1 mit dem Buchstaben E

19 426

bezeichnet ist. Abhängig von diesen beiden Signalen erzeugt die Steuerlogik 12 zwei Ausgangssignale, nämlich einerseits ein Polaritätssignal, sowie andererseits ein Stellerstrom-Steuersignal. Das Polaritätssignal ist in der Figur 1 mit dem Buchstaben B bezeichnet , während das Stellerstrom-Steuersignal den Buchstaben D trägt. Die Stellerstromsteuerung und -erfassung 13 hat die Aufgabe, die Stromstärke des Stroms durch den elektromagnetischen Steller 15 auf bestimmte Sollwerte zu steuern und den Istwert der tatsächlichen Stromstärke des Stroms durch den elektromagnetischen Steller 15 zu erfassen. Zu diesem Zweck wird die Stellerstromsteuerung und -erfassung 13 mit einem Eingangssignal beaufschlagt, das in der Figur 1 mit dem Buchstaben C bezeichnet ist, und bei dem es sich um den Stellerstrom I_n handelt. Weiterhin ist an die Steller-Stromsteuerung und -erfassung 13 noch das Stellerstromsteuersignal D der Steuerlogik 12 angeschlossen, in dessen Abhängigkeit die Stellerstromsteuerung und -erfassung 13 die Stromstärke des Stroms durch den elektromagnetischen Steller 15 steuert. Den von der Stellerstromsteuerung und -erfassung 13 erfaßten Istwert der Stromstärke des Stroms durch den elektromagnetischen Steller 15 liefert die Stellerstromsteuerung und -erfassung 13 in Form des Stellerstromerfassungssignals E an die Steuerlogik Insgesamt ist also die Stellerstromsteuerung und -erfassung 13 über das Stellerstromsteuersignal D und das Stellerstromerf assungssignal E mit der Steuerlogik 12 verbunden. Die Polaritätssteuerung lh hat die Aufgabe, die Richtung des Stroms durch den elektromagnetischen Steller 15 zu steuern. Zu diesem Zweck ist die Polaritätssteuerung lh über das Polaritätssignal B mit der Steuerlogik 12 verbunden. Abhängig von dem Polaritätssignal B steuert dann die Polaritätssteuerung 1U die Stromrichtung durch den elektromagnetischen Steller 15. Unabängig von der

426

Richtung des Stroms durch den elektromagnetischen Steller 15 fließt dieser Stellerstrom I-, von der Polaritätssteuerung lh zur Stellerstromsteuerung und -erfassung 13. Diese Signalverbindung ist in der Figur 1 mit dem Buchstaben C bezeichnet. Zuletzt ist an die Polaritätssteuerung "\k noch der elektromagnetische Steller 15 angeschlossen.

Figur 2 zeigt die Steuerlogik und die Stellerstromsteuerung und -erfassung des Ausführungsbeispiels der Figur 1. Die in der Figur 2 dargestellte Steuerlogik 12 umfaßt einen Spannungsteiler aus den Widerständen 20 und 21, eine Serienschaltung aus den Widerständen 22 bis 26, drei Vorwiderstände 27 bis 29, vier Operationsverstärker 30 bis 33, drei Rückkoppelwiderstände 3^ bis 36, sowie drei Dioden 37 bis 39· Die Stellerstromsteuerung und -erfassung 13 der Figur 2 hat einen aus den Widerständen Uo und U1 gebildeten Spannungsteiler zum Inhalt, sowie ein Stromsteuerorgan h2 und einen Meßwiderstand 1*3.

Der aus den beiden Widerständen 20 und 21 bestehende Spannungsteiler ist zum einen am freien Anschluß des Widerstands 21 an Masse angeschlossen, sowie zum anderen am freien Anschluß des Widerstands 20 mit dem Signal A beaufschlagt, also mit der Stellspannung U.. Der Verbindungspunkt der beiden Widerstände 20 und 21 ist jeweils an die positiven Eingänge der beiden Operationsverstärker 30 und 31, sowie an den negativen Eingang des Operationsverstärkers 32 angeschlossen. Der negative Eingang des Operationsverstärkers 33 ist über den Vorwiderstand 29 mit dem Verbindungspunkt der beiden Widerstände 20 und 21 verbunden. Die Serienschaltung der Widerstände 22 bis 26 ist zum einen am freien Anschluß des Widerstands 26 auf Masse gelegt, sowie zum anderen am freien Anschluß des Widerstands

1§426

mit einer Referenzspannung U_R verbunden. Der Verbindungspunkt der beiden Widerstände 22 und 23 ist über den Vorwiderstand 27 mit den negativen Eingang des Operationsverstärkers 30 verbunden, sowie ananlog dazu der Verbindungspunkt der beiden Widerstände 23 und 2k über den Vorwiderstand 28 an den negativen Eingang des Operationsverstärkers 31. Der Verbindungspunkt der beiden Widerstände 2.\ und 25 ist direkt mit dem positiven Eingang des Operationsverstärkers 32 verbunden, sowie analog dazu wiederum der Verbindungspunkt der beiden Widerstände 25 und 26 direkt mit dem positiven Eingang des Operationsverstärkers 33· Die Verbindungspunkte der Vorwiderstände 27, 28 und 29 mit den jeweils zugehörigen Operationsverstärkern 30, 31 und 33 sind über den Rückkoppelwiderstand 3^ bzw. 35 bzw. 36 auf einen gemeinsamen Anschlußpunkt geführt. Dieser Anschlußpunkt ist in der Figur 2 mit dem Buchstaben E bezeichnet und entspricht den Stellerstromerfassungssignal E der Figur 1. Die Ausgangssignale der drei Operationsverstärker 30, 31 und 33 sind über die Diode 37 bzw. 38 bzw. 39 ebenfalls auf einen gemeinsamen Anschlußpunkt geführt. Dieser Anschlußpunkt ist in der Figur 2 mit dem Buchstaben D bezeichnet und entspricht dem Stellerstromsteuersignal D der Figur 1. Das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 32 wird zu einem Anschlußpunkt geführt, der in der Figur 2 mit dem Buchstaben B bezeichnet ist, und der dem Polaritätssignal B der Figur 1 entspricht.

Der aus den beiden Widerständen Uo und Ui bestehende Spannungsteiler ist zum einen am freien Anschluß des Widerstands U1 an Masse gelegt, sowie zum anderen am freien Anschluß des Widerstands Uo mit dem Anschlußpunkt D, also mit dem Stellerstromsteuersignal D beaufschlagt. An den Verbindungspunkt der beiden Widerstände UO und kl ist die Basis des Stromsteuerorgans h2 ange-

9 4-2

schlossen. Der Emitter dieses Stromsteuerorgans k2 ist zum einen mit dem Anschlußpunkt E, also mit dem Stellerstromerfassungssignal E verbunden, sowie zum anderen über den Meßwiderstand k3 auf Masse gelegt. Der Kollektor des Stromsteuerorgans k2 ist mit einem Anschlußpunkt verbunden, der in der Figur 2 mit dem Buchstaben C bezeichnet ist, und der mit dem Stellerstrom I_ beaufschlagt ist.

Der Funktionsweise der in der Figur 2 dargestellten Schaltungsanordnung liegt die Tatsache zugrunde, daß die PoIaritätsumschaltung und die Stromsteuerung voneinander getrennt sind. Bei dem Signal C der Figur 2 handelt es sich, wie schon ausgeführt wurde, um den Stellerstrom I_n. Dieser fließt über das Stromsteuerorgan k2 und den Meßwiderstand U3 nach Masse. Am Meßwiderstand U 3 fällt daher eine Spannung ab, die dem Stellerstrom I_n proportional ist. Dies hat zur Folge, daß über die Widerstände 3^· bzw. 35 bzw. 36 die Spannung an den negativen Eingängen der Operationsverstärker 30 bzw. 31 bzw. 33 abhängig sind vom Stellerstrom I_c· Mit Hilfe der Serienschaltung der Widerstände 22 bis 26 werden die Operationsverstärker 30, 31 und 33 auf voneinander verschiedene Bereiche eingestellt. Dies hat zur Folge, daß die Potentiale an den negativen Eingängen der Operationsverstärker 30 und 31, sowie am positiven Eingang des Operationsverstärkers 33 voneinander verschieden sind. Wie schon ausgeführt wurde, handelt es sich bei dem Signal A der Figur 2 um die Stellspannung U.. Diese Stellspannung U. wird den positiven Eingängen der beiden Operationsverstärker 30 und 31, sowie dem negativen Eingang des Operationsverstärkers 33 zugeführt. Insgesamt bedeutet dies, daß die Operationsverstärker 30, 31 und 33 die Stellspannung U. mit einer vom Stellerstrom I_n abhängigen Spannung vergleichen, und abhängig von der Differenz dieser Eingangsspannungen ein Ausgangssignal bilden. Da die Operationsverstärker 30,

19426

-ψ- 342061

31 und 33 aufgrund der Serienschaltung der Widerstände bis 26 voneinander verschiedene Spannungen mit der Stellspannung U. vergleichen, bilden die Operationsverstärker 30, 31 und 33 auch voneinander verschiedene Ausgangssignale. Diese Ausgangssignale -werden mit Hilfe der Dioden 37, 38 und 39 in der Form einer ODER-Schaltung miteinander verknüpft. Am Verknüpfungspunkt der Ausgangssignale der Operationssignale 30, 31 und 33 kommt also nur die Ausgangsspannung zum Tragen, die den höchsten Wert besitzt. Negative Ausgangsspannungen der Operationsverstärker 30, 31 und 33 werden durch die Dioden 37, und 39 unterdrückt. Das Verknüpfungssignal der Operationsverstärker 30, 31 und 33 bestimmt nun über den aus den Widerständen k0 und kl bestehenden Spannungsteiler und dem Stromsteuerorgan k2 den Stellerstrom Ip. Der Operationsverstärker 32 ist als Komparator geschaltet. Er vergleicht die Stellspannung U. mit einer über die Serienschaltung der Widerstände 22 bis 26 fest vorgegebenen Spannung und schaltet davon abhängig sein Ausgangssignal um. Bei diesen Ausgangssignal handelt es sich um das Polaritätssignal B der Figur 2.

Zusammengefaßt handelt es sich bei der Schaltungsanordnung der Figur 2 um eine Ablöseregelung für den Stellerstrom I_n. Zu diesem Zweck wird der Stellerstrom I_ gemessen, mit Vorgabewerte verglichen, und davon abhängig entsprechend beeinflußt. Mit Hilfe der voneinander verschiedenen Vorgabewerte ist es möglich, verschiedene Bereiche der Stellspannung U. zu unterscheiden, und bereichsabhängig verschiedene Zusammenhänge zwischen der Stellspannung U. und dem Stellerstrom I„ herzustellen, und damit eine Ablöseregelung aufzubauen.

19 426

Die Figur 3 zeigt die Polaritätssteuerung. Bei dieser Polaritätssteuerung handelt es sich um insgesamt fünf Spannungsteiler, die aus den Widerständen 52 und 53, 55 und 56, 58 und 59» 61 und 62, sowie 6h und 65 bestehen, um fünf Stromsteuerorgane, nämlich die Transistoren 5^, 57 j 60, 63 und 66, um den Vorwiderstand 50, das Stromsteuerorgan 51, sowie den elektromagnetischen Steller 15. Ausgehend von der Batteriespannung U₀ bilden die Widerstände 52 und 53 sowie die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 51 eine Serienschaltung gegen Masse. Dieselbe Schaltung ist mit Hilfe der Widerstände 58 und 59» sowie der Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 57 aufgebaut. Ebenfalls eine Serienschaltung bilden ausgehend von der Batteriespannung U₀ die Emitter-Kollektor-

Strecke des Transistors 5h und die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 63, jedoch nicht gegen Masse, sondern gegen einen Anschlußpunkt C. Auch die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 60 und die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 66 bilden eine Serienschaltung, die sich zwischen der Batteriespannung U_ und dem Anschlußpunkt C befindet. Die Basis des Transistors 5h ist mit dem Verbindungspunkt der Widerstände 52 und 53 verbunden, wie auch die Basis des Transistors 60 an dem Verbindungspunkt der Widerstände 58 und 59 angeschlossen ist. Die Basis des Transistors 63 ist zum einen über den Widerstand 62 an den Anschlußpunkt C angeschlossen, sowie zum anderen über den Widerstand 61 an den Verbindungspunkt der Transistoren 60 und 66. Analog ist die Basis des Transistors 66 über den Widerstand 65 zum Anschlußpunkt C geführt, sowie über den Widerstand 6h zum Verbindungspunkt der Transistoren 5^ und 63. Die Basis des Transistors 57 liegt zum einen über den Widerstnad 56 an Masse, sowie zum anderen über den Widerstand 55 ^am Kollektor des Transistors 51. Die Basis des Transistors 51 ist über den Widerstand 50

Z Ö

Ö 342061

zum Anschlußpunkt B geführt. Der elektromagnetische Steller 15 befindet sich zwischen den Verbindungspunkten der Transistoren 5^- und 63, sowie 60 und 66. Bei dem in der Figur 3 mit B bezeichneten Anschlußpunkt handelt es sich um das schon erwähnte Polaritätssignal B, während der mit C ausgezeichnete Anschlußpunkt den Stellerstrom I-, zum Inhalt hat.

Die in der Figur 3 dargestellte Schaltung hat nur die Aufgabe, die Richtung des Stroms durch den elektromagnetischen Steller 15 zu steuern. Zu diesem Zweck wird der Polaritätssteuerung 1h der Figur 3 von der Steuerlogik 12 der Figur 2 das Polaritätssignal B geliefert, das entweder auf einer positiven Spannung oder auf Masse liegt. Im ersten Fall, also bei einem positiven Polaritätssignal B sind die Transistoren 51, 5^· und 66 im leitenden Zustand, während die Transistoren 57, 60 und 63 sperren. Dadurch fließt ein Strom ausgehend von der Batteriespannung U₀ über den Transistor 5^·, den elektromagnetischen Steller 15, und den Transistor 66 zum Anschlußpunkt C. Im zweiten Fall, also wenn das Polaritätssignal B auf Masse liegt, befinden sich die Transistoren 57, 60 und 63 im leitenden Zustand, während die Transistoren 51, 5^· und 66 sperren. Dadurch fließt jetzt ein Strom von der Batteriespannung U_ über den Transistor 60, den elektromagnetischen Steller 15 und den Transistor 63 zum Anschlußpunkt C. Insgesamt fließen also in den beiden ausgeführten Fällen Ströme verschiedener Richtung durch den elektromagnetischen Steller 15.

Zusammengefaßt wird mit Hilfe der Polaritätssteuerung 1 U die Richtung des Stroms durch den elektromagnetischen Steller 15 in Abhängigkeit vom Polaritätssignal B gesteuert. Auf die Stromstärke des Stroms durch den elektromagnetischen Steller 15 hat die Polaritätssteuerung 1U jedoch keinen Einfluß.

1S426_342O611

Die Figur U zeigt eine Stellspannungs-Stellerstrom-Kennlinie , die mit Hilfe der Schaltungsanordnungen der Figuren 1, und 3 z.B. realisiert werden kann. Auf der Abszisse des Diagramms ist die Stellspannung U. aufgetragen, die Ordinate des Diagramms trägt den Stellerstrom I_n. Die Stellspannung U. ist in drei Bereichen aufgeteilt. Es ist aus der Kennlinie zu ersehen, daß in diesen drei Bereichen verschiedene Zusammenhänge zwischen der Stellspannung U. und dem Stellerstrom I-, gelten. Weiter ist die Stellspannung U. in einen negativen und einen positiven Teil aufgeteilt. Dies bedeutet, daß im negativen Teil der Stellspannung U., also im Bereich I der Strom durch den elektromagnetischen Steller negativ ist. Im positiven Teil der Stellspannung U. hingegen, also in den Bereichen

II und III, ist der Strom durch den elektromagnetischen Steller jedoch positiv. Insgesamt ist also dem Diagramm der Figur k zu entnehmen, daß im Bereich I der Stellspannung U. ein negativer Strom durch den elektromagnetischen Steller fließt. Dieser Strom verhält sich dabei gemäß der Stellspannungs-Stellerstrom-Kennlinie des Bereichs I, die in diesem Bereich beispielhaft eine relativ geringe Steigung aufweist. In den Bereichen II und

III hingegen fließt ein positiver Strom durch den elektromagnetischen Steller. Wieder verhält sich der Strom wie die entsprechende Kennlinie in dem jeweiligen Bereich. Dabei weist die Kennlinie des Bereichs II eine größere Steigung auf wie die Kennlinie des Bereichs I, während die Kennlinie des Bereichs III die größte Steigung besitzt. Die Unterscheidung der verschiedenen Bereiche I, II und III wird mit Hilfe der Operationsverstärker 33, 31 und 30 der Figur 2 bewerkstelligt. Die verschiedenen Steigungen der Kennlinie in den verschiedenen Bereichen wird mit Hilfe der rückkoppelnden Spannungsteiler der jeweils zugehörigen Operationsverstärker erzeugt. Die Umschaltung der Polarität vom negativen zum positiven Bereich wird mit Hilfe des Operations-

19 4

Verstärkers 32 der Figur 2 durchgeführt. Es sei abschließend noch darauf hingewiesen, daß der Strom durch den elektromagnetischen Verbraucher positiv und negativ sein kann, während der Stellerstrom I_c, der über den Anschlußpunkt C fließt, immer nur positiv sein kann. Aus diesem Grund ist auch im Diagramm der Figur h der Stellerstrom Ip immer positiv. Erst durch die Polaritätsumschaltung -wird der Strom durch den elektromagnetischen Steller auch negativ.

Zusammengefaßt kann mit Hilfe der beschriebenen Einrichtung der Strom durch einen elektromagnetischen Steller in Abhängigkeit von einer Stellspannung auf bestimmte, vorgebbare Werte geregelt -werden. Dies wird dadurch ermöglicht, daß die Steuerung der Stromstärke des Stroms durch den elektromagnetischen Steller und die Steuerung der Richtung des Stroms durch den elektromagnetischen Steller voneinander getrennt sind. Durch die Trennung von Polaritäts- und Stromsteuerung wird es dann in einfacher Weise möglich, die Abhängigkeit von Stellspannung und Stellerstrom zu verändern.

Bei der beschriebenen Einrichtung ist es nun in besonders vorteilhafter Weise möglich, die Abhängigkeit von Stellspannung und Stellerstrom beliebig zu erweitern. Dies bedeutet, daß nahezu alle möglichen Stellspannungs-Stellerstrom-Kennlinien mit genügender Genauigkeit nachgebildet werden können. Eine derartige Erweiterung würde darin bestehen, daß mit Hilfe weiterer Operationsverstärker die Schaltungsanordnung der Figur 2 analog dem bisherigen Aufbau erweitert wird.

Es ist auch in besonders vorteilhafter Weise möglich, den Schaltungsaufbau der Figur 2 zu vereinfachen. Zu diesem Zweck wird die Erkennung der Polaritätsumschaltung nicht mit Hilfe des Operationsverstärkers 32 durchgeführt, sondern schon von der digitalen Recheneinrichtung, die dieses Polaritätssignal dann z.B. direkt vom Daten-

19 426

/tip

und/oder Adressbus 10 der Figur 1 direkt oder indirekt an den Anschlußpunkt B der Figur 3 weitergibt.

Eine weitere, besonders vorteilhafte Vereinfachung besteht darin, daß auch die Funktion des Operationsverstärkers von der digitalen Recheneinrichtung ausgeführt wird. Dies kann dann z.B. derart realisiert sein, daß die digitale Recheneinrichtung einerseits einen Wert ausgibt, der die gewünschte Stromstärke durch den elektromagnetischen Steller angibt, sowie andererseits ein Signal, das die gewünschte Richtung des Stroms durch den elektromagnetischen Steller angibt. Insgesamt verbleiben bei einer derartigen Vereinfachung in der Schaltungsanordnung der Figur 2 nur noch die Operationsverstärker 30 und 31. Dies hat zur Folge, daß die Stellspannungs-Stellerstrom-Kennlinie der Figur h einen bezüglich der Polaritätsumschaltung symmetrischen Verlauf erhält. Besonders vorteilhaft an dieser Vereinfachung ist die Tatsache, daß die Genauigkeit des gewünschten Stroms durch den elektromagnetischen Verbraucher wesentlich erhöht wird, sowie die Tatsache, daß mit Hilfe der genannten Vereinfachung, die Notlaufeigenschaften der beschriebenen Einrichtung ebenfalls wesentlich verbessert werden.

Gemäß dem Übersichtsblockschaltbild der Figur 1 ist die Einrichtung zur Steuerung und Regelung des Stroms durch einen elektromagnetischen Verbraucher in Verbindung mit Brennkraftmaschinen im Zusammenhang mit dem Daten- und/oder Adressbus einer digitalen Recheneinrichtung dargestellt. Dies ist jedoch nicht zwingend notwendig, sondern es ist auch möglich, die beschriebene Einrichtung ohne eine digitale Recheneinrichtung einzusetzen. Ebenfalls ist die beschriebene Einrichtung im Übersichtsblockschaltbild der Figur 1 im Zusammenhang mit einem elektromagnetischen Verbraucher in Verbindung mit einer Brennkraftmaschine dargestellt. Auch

Al-

dies ist nicht zwingend notwendig, sondern es ist auch möglich, die beschriebene Einrichtung ganz allgemein in Verbindung mit elektromagnetischen Verbrauchern zu benutzen .

Claims

ROBERT BOSCH GMBH, TOOO STUTTGART 1

Ansprüche

(1.JEinrichtung zur Steuerung und/oder Regelung des Stroms durch einen elektromagnetischen Verbraucher in Verbindung mit Brennkraftmaschinen mit einer Brückenschaltung aus vier Stromsteuerorganen (5^, 60 , 63, 66) in deren einer Diagonale sich der elektromagnetische Verbraucher (15) befindet, dadurch gekennzeichnet, daß eine aus einem weiteren Stromsteuerorgan (U2) und einem Meßwiderstand (U3) bestehende Serienschaltung an einen Anschlußpunkt (C) der anderen Diagonale der Brückenschaltung angeschlossen ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brückenschaltung von einem Polaritätssignal angesteuert ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das weitere Stromsteuerorgan der Serienschaltung von einen Stromsteuersignal angesteuert ist.
h. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Polaritätssignal von einem Komparator gebildet wird.
5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder k, dadurch gekennzeichnet, daß das Stromsteuersignal von einer beliebigen Anzahl von Operationsverstärkern gebildet wird.

9 4 2 β
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beliebige Anzahl von Operationsverstärkern mit Hilfe einer ODER-Schaltung miteinander verknüpft sind.
7. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Operationsverstärker der beliebigen Anzahl von Operationsverstärkern mit einem Signal beaufschlagt sind, das die Stromstärke des Stroms durch den elektromagnetischen Verbraucher darstellt.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Operationsverstärker mit einem Signal bezüglich des gewünschten Stroms durch den elektromagnetischen Verbraucher beaufschlagt sind.
9. Einrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß bestimmte Funktionen von einer digitalen Recheneinrichtung übernommen werden.
10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Polaritätssignal von der digitalen Recheneinrichtung direkt gebildet wird.
11. Einrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß bestimmte Funktionen von Operationsverstärkern der beliebigen Anzahl von Operationsverstärkern von der digitalen Recheneinrichtung durchgeführt werden.