DE3834485C2 - - Google Patents
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- DE3834485C2 DE3834485C2 DE19883834485 DE3834485A DE3834485C2 DE 3834485 C2 DE3834485 C2 DE 3834485C2 DE 19883834485 DE19883834485 DE 19883834485 DE 3834485 A DE3834485 A DE 3834485A DE 3834485 C2 DE3834485 C2 DE 3834485C2
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- G05D16/20—Control of fluid pressure characterised by the use of electric means
- G05D16/2006—Control of fluid pressure characterised by the use of electric means with direct action of electric energy on controlling means
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung und Überwachung des Betriebszustands einer Druckerzeugungseinrichtung, insbesondere für druckmittelbetätigbare Zentralverriegelungen in Kraftfahrzeugen, bei der eine Pumpe von einem Elektromotor angetrieben wird, der elektrisch leitend mit einer Steuerelektronik verbunden ist, wenn wenigstens ein an die Steuerelektronik angeschlossener Schalter betätigt wird, um in einem vorgegebenen festen oder variablen von der Pumpe beaufschlagbaren Volumen einen Über- und/oder Unterdruck zu erzeugen und der Elektromotor durch die Steuerelektronik abgeschaltet wird, wenn ein vorgegebener Über- und/oder Unterdruck erreicht wird und eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 14.The invention relates to a method for control and Monitoring the operating status of a Pressure generating device, in particular for central locking systems in Motor vehicles using a pump from an electric motor is driven, the electrically conductive with a Control electronics is connected if at least one to the Control electronics connected switch is operated to in a given fixed or variable from the pump acted upon volume to a positive and / or negative pressure generate and the electric motor through the control electronics is switched off when a predetermined over and / or Vacuum is reached and a device for Execution of the method according to the preamble of Claim 14.
Eine Einrichtung zur Durchführung eines Verfahrens dieser Art ist aus der deutschen Offenlegungsschrift DE-OS 34 00 945 bekannt. Eine Zentralverriegelungsanlage eines Kraftfahrzeugs weist dabei einen oder mehrere Steuerschalter auf, die elektrisch leitend mit einer Steuerelektronik verbunden sind. Entsprechend der Stellung der Steuerschalter wird ein mit der Steuerelektronik elektrisch leitend verbundener Elektromotor eingeschaltet. Die Laufrichtung des Elektromotors ist dabei umsteuerbar. Der Elektromotor ist mit einer Pumpe wirkverbunden, die in einem Druckleitungssystem einen Über- und/oder Unterdruck erzeugen kann. Das Druckleitungssystem weist druckmittelbetätigbare Stellelemente auf, die einen Stellvorgang ausführen, wenn ein vorgegebener Druck in dem Druckleitungssystem erreicht wird. Um sicherzustellen, daß alle druckmittelbetätigbaren Stellelemente bei der Erzeugung eines Über- und/oder Unterdrucks einen Stellvorgang ausgeführt haben, ist ein Druckschalter an das Druckleitersystem angeschlossen. Dieser Druckschalter ist elektrisch leitend mit der Steuerelektronik verbunden. Der Druckschalter ist auf einen vorgegebenen Überdruck und einen vorgegebenen Unterdruck justiert und gibt an die Steuerelektronik ein Steuersignal ab, wenn einer der justierten Drücke erreicht wurde. Aufgrund eines solchen Steuersignals an die Steuerelektronik, das besagt, daß alle Stellelemente einen Stellvorgang durchgeführt haben, wird der Elektromotor von der Steuerelektronik abgeschaltet.A facility to carry out a process of this Art is from the German published application DE-OS 34 00 945 known. A central locking system Motor vehicle has one or more control switches on that are electrically conductive with control electronics are connected. According to the position of the control switches becomes an electrically conductive with the control electronics connected electric motor switched on. The direction of the Electric motor is reversible. The electric motor is operatively connected to a pump which in one Pressure line system generate an overpressure and / or underpressure can. The pressure line system has pressure medium-actuatable Actuators that perform an actuation if a predetermined pressure in the pressure line system is reached becomes. To ensure that all pressure fluid operated Control elements in the generation of an over and / or Have performed an adjustment process is a Pressure switch connected to the pressure line system. This Pressure switch is electrically conductive with the Control electronics connected. The pressure switch is on one predetermined overpressure and a predetermined negative pressure adjusts and gives a control signal to the control electronics when one of the adjusted pressures has been reached. Due to such a control signal to the Control electronics, which means that all control elements have one Have performed the adjustment process, the electric motor will be operated by the control electronics switched off.
Nachteilig erweist sich hierbei, daß der Druckschalter, der anzeigt, wann der Elektromotor abgeschaltet werden kann, nicht kostengünstig herstellbar ist, insbesondere wenn er sowohl bei einem vorgegebenen Überdruck als auch einem vorgegebenen Unterdruck mit einer hohen Genauigkeit schalten muß. Weiterhin erweist sich als nachteilig, daß eine automatische Leiterplattenbestückung bei einer vorteilhaften Anordnung des Druckschalters auf einer Leiterplatte der Steuerelektronik häufig nicht möglich ist und somit eine gesonderte Montage des Druckschalters erforderlich ist. In diesem Zusammenhang erweist sich als nachteilig, daß selbst bei einer erfolgten Vorjustage des Druckschalters zur Erreichung einer hohen Schaltgenauigkeit eine zusätzliche Justage nach dem Montieren des Druckschalters erforderlich ist, was die Kosten erhöht.A disadvantage here proves that the pressure switch, the indicates when the electric motor can be switched off, is not inexpensive to manufacture, especially if it both at a given overpressure and one switch the specified vacuum with high accuracy got to. Furthermore, it proves disadvantageous that a automatic PCB assembly with an advantageous Arrangement of the pressure switch on a circuit board Control electronics is often not possible and therefore a separate installation of the pressure switch is required. In this connection proves disadvantageous that even when the pressure switch has been pre-adjusted Achieving high switching accuracy an additional Adjustment required after installing the pressure switch is what increases the cost.
Aus der britischen Patentanmeldung GB 20 20 066 A ist eine Pumpeinrichtung und ein Pumpverfahren zum Betreiben einer Pumpstation, z. B. einer Pipeline, bekannt. Zur Überwachung des Drucks in der Einrichtung ist ein Drucksensor vorgesehen, der ein Signal erzeugt, aufgrund dessen ein erstes Kontrollsignal erzeugt wird, in dessen Abhängigkeit die Leistung einer ersten Pumpe mit variabler Leistung geregelt wird. Zur Aufrechterhaltung des Drucks in der Einrichtung wird aufgrund des ersten Kontrollsignals ein den Durchfluß bestimmendes Ventil betätigt. Um einen Überlastschutz für die Pumpe zu gewährleisten, wird ein zweites Kontrollsignal erzeugt, das dem von dem die erste Pumpe antreibenen Elektromotor aufgenommenen Strom entspricht, der von der Belastung der Pumpe, das heißt, des Elektromotors, abhängt. Bei Überlastung der ersten Pumpe werden weitere Pumpen zugeschaltet, wobei das zweite Kontrollsignal Priorität vor dem ersten Kontrollsignal hat.From British patent application GB 20 20 066 A is one Pump device and a pumping method for operating a Pumping station, e.g. B. a pipeline known. For surveillance of the pressure in the device is a pressure sensor provided that generates a signal based on which a first control signal is generated, depending on its the performance of a first variable capacity pump is regulated. To maintain pressure in the The device is based on the first control signal Flow-determining valve actuated. To one To ensure overload protection for the pump, a generates a second control signal, that of which the first Pump driving electric motor consumed electricity corresponds to that of the load on the pump, that is, the Electric motor, depends. If the first pump is overloaded additional pumps are switched on, the second Control signal has priority over the first control signal.
Bei dieser vorbekannten Ausführungsform erweist sich als nachteilig, daß zwar der von dem Elektromotor aufgenommene Strom gemessen wird, dieser jedoch nicht ein Maß für den in der Einrichtung erzeugten Druck darstellt, sondern allein eine Aussage für die Überlastung des Elektromotors liefert. Demgemäß erweist sich als besonders nachteilig, daß für die Bestimmung des Drucks in der Pipeline ein Drucksensor erforderlich ist, dessen Verwendung die oben beschriebenen Nachteile aufweist.In this known embodiment it turns out to be disadvantageous that the one picked up by the electric motor Current is measured, but this is not a measure of the in represents pressure generated by the device, but alone provides a statement for the overload of the electric motor. Accordingly, it proves to be particularly disadvantageous that for Determining the pressure in the pipeline using a pressure sensor is required, the use of which is described above Has disadvantages.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, die einfach und kostengünstig montierbar und herstellbar ist und die ohne Verwendung eines Druckschalters den Betriebszustand einer Druckerzeugungsanlage sicher steuert und überwacht.The invention has for its object a method and a facility to carry out the procedure create that easy and inexpensive to assemble and is producible and that without the use of a pressure switch the operating state of a pressure generating system safely controls and monitors.
Die Aufgabe wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch gelöst, daß bei jedem Einschalten der Pumpe der Druckerzeugungseinrichtung durch die Steuerelektronik der Strom gemessen und ausgewertet wird, den der Elektromotor aufnimmt und daß der Elektromotor in Abhängigkeit von dem gemessenen und ausgewerteten Strom, der ein Maß für den in der Druckerzeugungseinrichtung aufgebauten Druck ist, bei Erreichen des vorgegebenen Über- und/oder Unterdrucks abgeschaltet wird.The object is achieved in the method according to the invention solved that each time the pump is turned on Pressure generating device by the control electronics of the Current is measured and evaluated by the electric motor picks up and that the electric motor depending on the measured and evaluated current, which is a measure of the in the pressure generating device is built up pressure at Reaching the specified positive and / or negative pressure is switched off.
Es ist von Vorteil, daß bei jedem Einschalten der Pumpe der Druckerzeugungseinrichtung durch die Steuerelektronik der Strom gemessen und ausgewertet wird, den der Elektromotor aufnimmt, weil so einfach und kostengünstig eine sichere Überwachung des Betriebszustands einer Druckerzeugungsanlage erreicht wird, da der gemessene und ausgewertete und von der Pumpe aufgenommene Strom ein Maß für den von der Pumpe in der Druckerzeugungsanlage aufgebauten Druck ist. In diesem Zusammenhang ist besonders vorteilhaft, daß der Elektromotor in Abhängigkeit von dem gemessenem und ausgewerteten Strom, der ein Maß für den in der Druckerzeugungseinrichtung aufgebauten Druck ist, bei Erreichen des vorgegebenen Über- und/oder Unterdrucks abgeschaltet wird, weil so einfach und kostengünstig eine sichere Steuerung des Betriebszustands einer Druckerzeugungsanlage erfolgt, da für die Abschaltung der Pumpe bei einem vorgegebenen Über- und/oder Unterdruck ohne die Verwendung eines aufwendigen und schwer montierbaren Druckschalters eine sichere Abschaltung und Steuerung der Pumpe durch die Steuerelektronik erfolgt.It is advantageous that each time the pump is switched on, the Pressure generating device by the control electronics of the Current is measured and evaluated by the electric motor records because it is so simple and inexpensive a safe Monitoring the operating status of a pressure generating system is achieved because the measured and evaluated and by the Pump current consumed is a measure of the pump's current the pressure generating system is built up pressure. In this Connection is particularly advantageous that the electric motor depending on the measured and evaluated current, which is a measure of that in the pressure generating device pressure is built up when the specified overpressure is reached and / or vacuum is switched off because it is so simple and cost-effective safe control of the operating status a pressure generating system, because for the shutdown the pump at a given positive and / or negative pressure without the use of an elaborate and heavy mountable pressure switch a safe shutdown and The pump is controlled by the control electronics.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantageous refinements and developments of The inventive method result from the Subclaims.
Besonders vorteilhaft ist, daß die Auswertung des gemessenen Stroms zu einem vorgegebenen oder ermittelbaren Zeitpunkt nach dem Einschalten der Pumpe erfolgt, weil so eine Auswertung mit höchster Genauigkeit erreicht wird, da der stark ansteigende Anlaufstrom der Pumpe nach der Inbetriebnahme der Druckerzeugungseinrichtung von der Auswertung ausgeschlossen wird und nur der flache, linear ansteigende Pumpenstrom, der ein Maß für den in der Druckerzeugungseinrichtung aufgebauten Druck angibt, zur Auswertung herangezogen wird.It is particularly advantageous that the evaluation of the measured Electricity at a predetermined or determinable time after switching on the pump, because such a Evaluation with the highest accuracy is achieved because the strongly increasing starting current of the pump after the Commissioning of the pressure generating device from the Evaluation is excluded and only the flat, linear increasing pump current, which is a measure of the in the Pressure generating device indicates built-up pressure Evaluation is used.
Dadurch, daß die Ermittlung des Zeitpunkts erfolgt, indem die Steigung des Strom-Zeit-Verlaufs nach dem Einschalten oder einem Umschalten der Pumpe kontinuierlich ermittelt wird, ergibt sich der Vorteil, daß der Zeitpunkt, zu dem die Auswertung beginnt, das heißt, jeweils dann, wenn ein starker Anstieg eines Anlaufstroms in einen flacheren linearen Pumpenstrom übergeht, einfach und sicher ermittelt wird. Besonders vorteilhaft ist, daß die Auswertung aus einer Differenzbildung zwischen dem zu dem vorgegebenen oder ermittelbaren Zeitpunkt gemessenen Strom und dem nach diesem Zeitpunkt gemessenen Strom besteht und daß die Pumpe abgeschaltet wird, wenn eine vorgegebene oder vorgebbare Differenz erreicht wurde, weil diese einfache und kostengünstige Differenzbildung ein sicheres Maß für den in der Druckerzeugungsanlage aufgebauten Druck vorgibt und somit ein sicheres Abschalten der Pumpe erreicht wird, wenn ein vorgegebener Über- und/oder Unterdruck in einer Druckerzeugungseinrichtung erreicht wurde und Toleranzen des Elektromotors und der Pumpe ausgeglichen werden.The fact that the time is determined by the slope of the current-time curve after switching on or continuously switching the pump the advantage is that the time at which the Evaluation begins, that is, each time a sharp increase in starting current into a flatter one linear pump current passes, easily and reliably determined becomes. It is particularly advantageous that the evaluation a difference between the given or ascertainable time measured current and the after this Current measured time exists and that the pump is switched off when a predetermined or predeterminable Difference was achieved because of this simple and Cost effective difference formation a safe measure for the in the pressure generating system specifies built up pressure and thus a safe shutdown of the pump is achieved when a given overpressure and / or underpressure in one Pressure generating device was reached and tolerances of the Electric motor and the pump are balanced.
Den gleichen Vorteil erreicht man dadurch, daß die Auswertung aus einer Quotientenbildung zwischen dem zu dem vorgegebenen oder ermittelbaren Zeitpunkt gemessenen Strom und dem nach diesem Zeitpunkt gemessenen Strom besteht und daß die Pumpe abgeschaltet wird, wenn ein vorgegebener oder vorgebbarer Quotient erreicht wurde.The same advantage can be achieved in that the Evaluation from the formation of a quotient between the predetermined or ascertainable time measured current and the current measured after this point in time, and that the pump is switched off when a predetermined or predeterminable quotient was reached.
Dadurch, daß mindestens eine Differenz oder ein Quotient in einem Mikrorechner der Teil der Steuerelektronik ist, abgespeichert ist, ergibt sich der Vorteil, daß die Bestimmung des Abschaltzeitpunkts der Pumpe einfach und kostengünstig durchgeführt wird.The fact that at least one difference or a quotient in a microcomputer that is part of the control electronics, is stored, there is the advantage that the Determination of the pump switch-off time easily and is carried out inexpensively.
Vorteilhaft ist es, daß die Zeiten, die benötigt werden um die vorgegebene oder vorgebbare Differenz oder den Quotienten zu erreichen, in den Mikrorechner abgespeichert werden, weil so zum einen bei einer möglichen Fehlfunktion in der Druckerzeugungseinrichtung für die Abschaltung der Pumpe auf eine in dem Mikrorechner abgespeicherte Zeit zurückgegriffen werden kann und zum anderen Veränderungen der Druckerzeugungseinrichtungen durch Alterung oder durch äußere Einflüsse berücksichtigt werden können, indem die Pumpe nach diesen abgespeicherten Zeiten abgeschaltet wird oder aber der zu erreichende Quotient oder die zu erreichende Differenz für eine Abschaltung in dem Mikrorechner verändert wird.It is advantageous that the times that are needed around the predefined or predefinable difference or the To achieve quotients, stored in the microcomputer because in the case of a possible malfunction in the pressure generating device for switching off the Pump to a time stored in the microcomputer can be resorted to and secondly changes of the pressure generating devices through aging or through external influences can be taken into account by the Pump is switched off after these stored times or the quotient to be achieved or the to reaching difference for a shutdown in the Microcomputer is changed.
Dadurch, daß eine abgespeicherte Zeit durch eine neu ermittelte Zeit ersetzt wird, ergibt sich der Vorteil, daß Veränderungen der Druckerzeugungseinrichtung einfach und kostengünstig berücksichtigt werden können.The fact that a saved time by a new determined time is replaced, there is the advantage that Changes to the pressure generating device simple and can be taken into account at low cost.
In diesem Zusammenhang ist es von Vorteil, daß eine abgespeicherte Zeit erst dann durch eine neue Zeit ersetzt wird, wenn eine vorgegebene Anzahl neuer Zeiten ermittelt wurde und eine Mittelwertbildung dieser Zeiten erfolgt ist, weil so einzelne mögliche Fehlmessungen die Steuerung der Druckerzeugungseinrichtung nicht oder nicht entscheidend beeinflussen können.In this context, it is advantageous that a Only then will the saved time be replaced by a new time is determined when a predetermined number of new times is determined and averaging of these times has taken place, because such individual possible incorrect measurements control the Pressure generating device not or not crucial can influence.
Vorteilhaft ist, daß die Zeiten für die Erzeugung eines Überdrucks und eines Unterdrucks getrennt abgespeichert werden, weil so eine Anpassung an unterschiedliche Gegebenheiten von Druckerzeugungseinrichtungen erreicht wird, die dadurch bedingt sind, daß sich die Zeiten für die Erzeugung eines vorgegebenen Überdrucks und eines vorgegebenen Unterdrucks um einen Faktor unterscheiden.It is advantageous that the times for generating a Overpressure and a negative pressure are stored separately because such an adaptation to different Conditions of pressure generating devices achieved , which are due to the fact that the times for the Generation of a predetermined overpressure and one differentiate predetermined vacuum by a factor.
Dadurch, daß Unstetigkeiten in dem Strom-Zeit-Verlauf, die durch das Schalten von druckmittelbetätigbaren Stellelementen durch Spannungseinbrüche der Versorgungsspannung oder durch schnelles Umschalten der Pumpe erzeugt werden, bei der Ansteuerung berücksichtigt werden, ergibt sich der Vorteil, daß die Sicherheit bei dem Betrieb einer Druckerzeugungseinrichtung erhöht wird, da bei Unstetigkeiten in dem Strom-Zeit-Verlauf, die durch Spannungseinbrüche der Versorgungsspannung oder durch schnelles Umschalten der Pumpe erzeugt werden, Fehler bei der Auswertung des gemessenen Stroms vermieden werden.Because of discontinuities in the current-time curve, the by switching pressure fluid operated Control elements due to voltage dips Supply voltage or by quickly switching the Pump are generated, taken into account in the control be, there is the advantage that the security in the Operation of a pressure generating device is increased because at Discontinuities in the current-time curve caused by Dips in the supply voltage or through quick switching of the pump can be generated, error at the evaluation of the measured current can be avoided.
Bei Unstetigkeiten, die durch das Schalten von druckmittelbetätigbaren Stellelementen bedingt sind, ergibt sich der Vorteil, daß diese Unstetigkeiten eine Ermittlung des Schaltens von Stellelementen ermöglicht, die in die Auswertung einfließen kann und die somit die Sicherheit bei dem Betrieb einer Druckerzeugungseinrichtung erhöht.In the event of discontinuities caused by the switching of actuating elements that can be actuated by pressure medium result the advantage that these discontinuities are an investigation the switching of actuators that are in the Evaluation can flow in and thus contribute to security the operation of a pressure generating device increased.
Es ist von Vorteil, daß Schaltstellungen von Steuerschaltern druckmittelbetätigbarer Stellelemente abgefragt und ausgewertet werden, da so die Sicherheit bei der Überwachung und Steuerung einer Druckerzeugungseinrichtung erhöht wird.It is advantageous that switch positions of control switches pressure-actuated actuators and can be evaluated, as security in monitoring and control of a pressure generating device is increased.
In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, daß nach dem Ablauf einer vorgegebenen Sicherheitszeit die Pumpe abgeschaltet wird, weil so bei einem möglichen Defekt in der Druckerzeugungseinrichtung eine Abschaltung der Pumpe erfolgt, wodurch vermieden wird, daß Bauteile der Druckerzeugungseinrichtung zerstört werden können.In this context, it is advantageous that after the The pump has expired is switched off because in the event of a possible defect in the Pressure generating device a shutdown of the pump takes place, thereby avoiding that the components Pressure generating device can be destroyed.
Die Aufgabe wird bei der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 14 dadurch gelöst, daß in der elektrisch leitenden Verbindung des Elektromotors mit dem negativen Pol oder dem positiven Pol der Spannungsquelle ein Meßwiderstand angeordnet ist und daß eine erste Klemme in der Verbindung zwischen dem Elektromotor und dem Meßwiderstand angeordnet ist und elektrisch leitend mit einem ersten Eingang eines Mikrorechners der Steuerelektronik verbunden ist.The task is in the device according to the invention Implementation of the method according to claim 14 solved in that in the electrically conductive connection of the electric motor with the negative pole or the positive pole of the voltage source Measuring resistor is arranged and that a first terminal in the connection between the electric motor and the Measuring resistor is arranged and electrically conductive with a first input of a microcomputer Control electronics is connected.
Es ist von Vorteil, daß in der elektrisch leitenden Verbindung des Elektromotors mit dem negativen Pol oder dem positiven Pol der Spannungsquelle ein Meßwiderstand angeordnet ist, weil so auf einfache und kostengünstige Weise ein Strom oder eine Spannung meßbar ist, die dem von dem Elektromotor der Pumpe aufgenommenen Strom bei deren Betrieb entspricht und weil somit eine einfache und kostengünstige Montierbarkeit und Herstellbarkeit gewährleistet wird. In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, daß eine erste Klemme in der Verbindung zwischen dem Elektromotor und dem Meßwiderstand angeordnet ist und elektrisch leitend mit einem ersten Eingang eines Mikrorechners der Steuerelektronik verbunden ist, weil so einfach und kostengünstig eine sichere Überwachung und Steuerung des Betriebszustands einer Druckerzeugungseinrichtung erreicht wird, da dem Mikrorechner ein Signal zugeführt wird, das ein Maß für den in der Druckerzeugungseinrichtung erzeugten Druck angibt, ohne daß ein aufwendiger und schwer montierbarer Druckschalter zur Ermittlung eines vorgegebenen Über- und/oder Unterdrucks verwendet werden muß.It is advantageous that in the electrically conductive Connection of the electric motor with the negative pole or the positive pole of the voltage source a measuring resistor is arranged because so simple and inexpensive Way a current or a voltage is measurable that of the electric motor of the pump consumed current at the Operation corresponds and because therefore a simple and inexpensive to assemble and manufacture is guaranteed. In this context, it is special advantageous that a first clamp in the connection arranged between the electric motor and the measuring resistor is and electrically conductive with a first input of a Microcomputer of the control electronics is connected because so simple and inexpensive secure monitoring and Control the operating status of a Pressure generating device is achieved because of that Microcomputer is fed a signal that is a measure of the indicates pressure generated in the pressure generating device, without a complex and difficult to assemble Pressure switch for determining a predetermined over- and / or negative pressure must be used.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantageous refinements and developments of Means for carrying out the method result from the subclaims.
Es ist vorteilhaft, daß die erste Klemme über eine Verstärkungsschaltungsanordnung mit dem ersten Eingang des Mikrorechners verbunden ist, weil ein verstärktes Signal die Sicherheit bei der Auswertung und somit die Sicherheit bei dem Betrieb der Einrichtung erhöht.It is advantageous that the first terminal has a Amplification circuitry with the first input of the Microcomputer is connected because of an amplified signal Security in the evaluation and thus security in the operation of the facility increased.
Vorteilhaft ist, daß die Verstärkungsschaltungsanordnung derart ausgebildet ist, daß die erste Klemme elektrisch leitend mit dem nichtinvertierenden Eingang eines ersten Operationsverstärkers verbunden ist und daß der Ausgang des ersten Operationsverstärkers zum einen mit dem ersten Eingang des Mikrorechners und zum anderen über einen ersten Widerstand mit dem invertierenden Eingang des ersten Operationsverstärkers verbunden ist, der über einen zweiten Widerstand an den negativen Pol der Spannungsquelle angeschlossen ist, da so einfach und kostengünstig eine Verstärkung des an der ersten Klemme abgreifbaren Signals erfolgen kann, wodurch die Sicherheit bei dem Betrieb der Einrichtung erhöht wird.It is advantageous that the amplification circuit arrangement is designed such that the first terminal is electrical conductive with the non-inverting input of a first Operational amplifier is connected and that the output of the first operational amplifier on the one hand with the first Input of the microcomputer and the other via a first Resistance with the inverting input of the first Operational amplifier is connected via a second Resistance to the negative pole of the voltage source is connected because it is so simple and inexpensive Amplification of the signal that can be tapped at the first terminal can take place, thereby ensuring the safety of the operation of the Facility is increased.
Es ist vorteilhaft, daß die Verstärkungsschaltungsanordnung über eine Subtrahierschaltungsanordnung mit dem ersten Eingang des Mikrorechners verbunden ist, weil so die Sicherheit bei dem Betrieb der Einrichtung erhöht wird, da somit nur der der Auswertung dienende Signalspannungsbereich bei der Auswertung berücksichtigt wird.It is advantageous that the amplification circuitry via a subtracting circuit arrangement with the first Input of the microcomputer is connected because so the Security in the operation of the facility is increased because thus only the signal voltage range used for evaluation is taken into account in the evaluation.
Dadurch, daß die Subtrahierschaltungsanordnung derart ausgebildet ist, daß der Ausgang des ersten Operationsverstärkers über einen dritten Widerstand zum einen mit dem nichtinvertierenden Eingang eines zweiten Operationsverstärkers und zum anderen über einen vierten Widerstand mit dem negativen Pol der Spannungsquelle verbunden ist, daß der Ausgang des zweiten Operationsverstärkers zum einen mit dem ersten Eingang des Mikrorechners und zum anderen über einen fünften Widerstand mit dem invertierenden Eingang des zweiten Operationsverstärkers verbunden ist und daß der invertierende Eingang des zweiten Operationsverstärkers über einen sechsten Widerstand an eine zweite Klemme angeschlossen ist, ergibt sich der Vorteil, daß bei der Verwendung dieser Subtrahiererschaltung bei einem geeigneten an der zweiten Klemme anliegenden Signal der erste Eingang des Mikrorechners über eine von dem Mikrorechner vorgebbare Zeit auf einen vorgebbaren Signalpegel gesetzt werden kann, damit z. B. ein stark ansteigender Anlaufstrom des Elektromotors bei der Inbetriebnahme der Pumpe für die Auswertung nicht berücksichtigt wird und nur ein flacher linear ansteigender Pumpenstrom bei der Auswertung berücksichtigt wird, der ein genaues Maß für den von der Pumpe erzeugten Über- und/oder Unterdruck in der Druckerzeugungseinrichtung angibt.The fact that the subtracting circuit arrangement such is designed that the output of the first Operational amplifier via a third resistor to one with the non-inverting input of a second Operational amplifier and the other via a fourth Resistance with the negative pole of the voltage source is connected that the output of the second Operational amplifier on the one hand with the first input of the Microcomputer and the other via a fifth resistor with the inverting input of the second Operational amplifier is connected and that the inverting input of the second operational amplifier via a sixth resistor to a second terminal is connected, there is the advantage that the Use this subtractor circuit with a suitable one signal present at the second terminal is the first input of the microcomputer via one that can be predetermined by the microcomputer Time can be set to a predefinable signal level, z. B. a strongly increasing starting current of Electric motor when starting up the pump for the Evaluation is not taken into account and only a flat one linearly increasing pump current during evaluation is taken into account, which is an exact measure of that of the Pump generated overpressure and / or underpressure in the Indicates pressure generating device.
In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, daß die zweite Klemme zum einen über einen siebten Widerstand mit einem dritten Ausgang des Mikrorechners verbunden ist und zum anderen mit einem zweiten Eingang des Mikrorechners und über einen ersten Kondensator mit dem negativen Pol der Spannungsquelle verbunden ist, weil so über den dritten Ausgang des Mikrorechners und dem Zeitglied, daß durch den siebten Widerstand und den ersten Kondensator gebildet wird, der zweiten Klemme ein Signal zugeführt wird, daß an dem ersten Eingang des Mikrorechners einen vorgegebenen Signalpegel erzeugt und weil das an der zweiten Klemme anliegende Signal über den zweiten Eingang des Mikrorechners gemessen wird, wodurch eine exakte Regelung des Signalpegels an dem ersten Eingang des Mikrorechners erreicht wird.In this context, it is advantageous that the second Terminal on the one hand via a seventh resistor with a third output of the microcomputer is connected and to another with a second input of the microcomputer and over a first capacitor with the negative pole of the Voltage source is connected because so over the third Output of the microcomputer and the timer that by the seventh resistor and the first capacitor is formed a signal is supplied to the second terminal that at the first input of the microcomputer a predetermined Signal level generated and because of that at the second terminal applied signal via the second input of the microcomputer is measured, whereby an exact control of the signal level is reached at the first input of the microcomputer.
Dadurch, daß die zweite Klemme zum einen über einen achten Widerstand mit dem positiven Pol der Spannungsquelle und zum anderen über einen neunten Widerstand mit dem negativen Pol der Spannungsquelle verbunden ist, ergibt sich der Vorteil, daß auf einfache und kostengünstige Art und Weise der zweiten Klemme ein Signal zugeführt wird, durch daß der Signalpegel an dem ersten Eingang des Mikrorechners über einen von dem Mikrorechner vorgebbaren oder ermittelbaren Zeitraum auf einen vorgegebenen Signalpegel gesetzt wird.Because the second clamp on the one hand over an eighth Resistance with the positive pole of the voltage source and to others through a ninth resistor with the negative pole connected to the voltage source, there is the advantage that in a simple and inexpensive manner a second terminal a signal is supplied by the Signal level at the first input of the microcomputer one that can be specified or determined by the microcomputer Period is set to a predetermined signal level.
Es ist von Vorteil, daß die erste Klemme über einen zehnten Widerstand mit dem nichtinvertierenden Eingang des ersten Operationsverstärkers und dieser Eingang über einen zweiten Kondensator mit dem negativen Pol der Spannungsquelle verbunden ist, weil so mögliche in dem an der ersten Klemme angegriffenen Signal vorliegende Störungen unterdrückt werden und die Messung und Auswertung durch den Mikrorechner nicht nachteilig beeinflussen können.It is advantageous that the first clamp has a tenth Resistance with the non-inverting input of the first Operational amplifier and this input via a second Capacitor with the negative pole of the voltage source is connected because possible in that at the first terminal attacked signal suppresses existing interference and the measurement and evaluation by the microcomputer cannot adversely affect.
Dadurch, daß der Mikrorechner elektrisch leitend mit einem Versorgungsspannungsregler verbunden ist, ergibt sich der Vorteil, daß die Spannungsversorgung des Mikrorechners weitgehend unabhängig von Spannungsschwankungen der Spannungsquelle ist. The fact that the microcomputer is electrically conductive with a Supply voltage regulator is connected, the result is Advantage that the power supply to the microcomputer largely independent of voltage fluctuations Is voltage source.
Es ist von Vorteil, daß der Mikrorechner ein Zeitglied aufweist, wodurch nach einer durch das Zeitglied vorgebbaren Zeit eine Abschaltung der Pumpe erfolgt, was bei einem möglichen Defekt in der Druckerzeugungseinrichtung erforderlich ist, um eine Zerstörung von Bauteilen der Druckerzeugungseinrichtung zu verhindern.It is advantageous that the microcomputer is a timer has, whereby after a predetermined by the timer Time the pump is switched off, which is the case with a possible defect in the pressure generating device is required to destroy components of the Prevent pressure generating device.
Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens und einer Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens wird im folgenden näher beschrieben. Die Zeichnungen zeigen:An embodiment of the method and a facility for performing the method is in following described in more detail. The drawings show:
Fig. 1 eine mögliche Schaltungsanordnung der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens und Fig. 1 shows a possible circuit arrangement of the device according to the invention for performing the method and
Fig. 2 eine Einzelheit einer Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens bzgl. eines anderen Ausführungsbeispiels. Fig. 2 shows a detail of a circuit arrangement for performing the method with respect to another embodiment.
Zur Versorgung des Mikrorechners (MR) mit der von der Spannungsquelle (B) erzeugten Spannung ist der positive Pol der Spannungsquelle (B) über einen elften Widerstand (W11) mit einem dritten Eingang (E3) des Mikrorechners (MR) elektrisch leitend verbunden. Da der Mikrorechner (MR) eine vorgegebene Spannung benötigt, die z. B. etwa 5 Volt beträgt, ist der Mikrorechner (MR) elektrisch leitend mit einem Versorgungsspannungsregler (VR) verbunden, der zusätzlich über einen Reset-Ausgang (R) zur Erzeugung einer Rücksetzung des Mikrorechners (MR) z. B. bei der Inbetriebnahme der Druckerzeugungseinrichtung oder einem unzulässigen Abfall der Versorgungsspannung von dem Versorgungsspannungsregler (VR) verfügt. Der Versorgungsspannungsregler (VR) ist zum einen elektrisch leitend mit dem positiven Pol der Spannungsquelle (B) und zum anderen elektrisch leitend mit dem negativen Pol der Spannungsquelle (B) verbunden.To supply the microcomputer (MR) with the voltage generated by the voltage source (B), the positive pole of the voltage source (B) is electrically conductively connected to a third input (E 3 ) of the microcomputer (MR) via an eleventh resistor (W 11 ) . Since the microcomputer (MR) requires a predetermined voltage, the z. B. is about 5 volts, the microcomputer (MR) is electrically conductively connected to a supply voltage regulator (VR), which additionally via a reset output (R) for generating a reset of the microcomputer (MR) z. B. when commissioning the pressure generating device or an impermissible drop in the supply voltage from the supply voltage regulator (VR). The supply voltage regulator (VR) is on the one hand electrically conductively connected to the positive pole of the voltage source (B) and on the other hand is electrically conductively connected to the negative pole of the voltage source (B).
Um den Mikrorechner (MR) Steuersignale von hier nicht gezeigten Steuerschaltern zuführen zu können, die z. B. in druckmittelbetätigbaren Stellelementen angeordnet sind oder als Schloßschalter ausgebildet sind, verfügt der Mikrorechner (MR) über eine hier beispielhaft angegebene Anzahl von Eingängen (E4, E5, E6, ...), die mit den Steuerschaltern über Widerstände (W12, W13, W14, . . .), die der Anpassung dienen, elektrisch leitend verbunden sind.In order to be able to supply the microcomputer (MR) with control signals from control switches (not shown here) which, for. B. are arranged in actuators actuated by pressure medium or are designed as lock switches, the microcomputer (MR) has a number of inputs (E 4 , E 5 , E 6 , ...) given here by way of example, which are connected to the control switches via resistors (W 12 , W 13 , W 14 ,...), Which are used for the adaptation, are electrically conductively connected.
Der Mikrorechner (MR) ist zudem elektrisch leitend mit dem negativen Pol der Spannungsquelle (B) verbunden.The microcomputer (MR) is also electrically conductive with the negative pole of the voltage source (B) connected.
Die Druckerzeugungseinrichtung weist zur Erzeugung eines Über- und/oder Unterdrucks in einem Druckleitungssystem, das druckmittelbetätigbare Stellelemente enthält, eine hier nicht gezeigte Pumpe auf, die mit einem Elektromotor (E) wirkverbunden ist. Der Elektromotor (E) ist in Abhängigkeit von den an den Eingängen (E4, E5, E6, ...) anliegenden Steuersignalen von dem Mikrorechner (MR) einschaltbar. In der hier beispielhaft gezeigten Ausführung ist der Elektromotor (E) zudem in seiner Laufrichtung umsteuerbar. Zur Ansteuerung des Elektromotors (E) in einer ersten Laufrichtung verfügt der Mikrorechner (MR) über einen ersten Ausgang (A1) der elektrisch leitend mit der Basis eines ersten bipolaren Transistors (T1) verbunden ist. Der Emitter des ersten bipolaren Transistors (T1) ist elektrisch leitend mit dem negativen Pol der Spannungsquelle (B) verbunden. Der Kollektor des ersten bipolaren Transistors (T1) ist elektrisch leitend mit einem ersten Relais (R1) verbunden. Um den Elektromotor (E) in der ersten Laufrichtung einzuschalten wird der erste bipolare Transistor (T1) über den ersten Ausgang (A1) des Mikrorechners (MR) in den leitenden Zustand geschaltet, wodurch das erste Relais (R1) den zweiten Anschluß (N2) des Elektromotors (E) mit dem positiven Pol der Spannungsquelle (B) in Verbindung setzt. Der erste Anschluß (N1) des Elektromotors (E) ist dabei mit dem negativen Pol der Spannungsquelle (B) verbunden. Zur Ansteuerung des Elektromotors (E) in der anderen Laufrichtung verfügt der Mikrorechner (MR) über einen zweiten Ausgang (A2) der elektrisch leitend mit der Basis eines zweiten bipolaren Transistors (T2) verbunden ist. Der Emitter des zweiten bipolaren Transistors (T2) ist elektrisch leitend mit dem negativen Pol der Spannungsquelle (B) verbunden. Der Kollektor des zweiten bipolaren Transistors (T2) ist elektrisch leitend mit einem zweiten Relais (R2) verbunden. Bei einem entsprechenden Steuersignal von den Steuerschaltern wird der zweite bipolare Transistor (T2) über den zweiten Ausgang (A2) des Mikrorechners (MR) über die Emitter-Kollektorstrecke in den leitenden Zustand geschaltet, wodurch das zweite Relais (R2) den ersten Anschluß (N1) des Elektromotors (E) mit dem positiven Pol der Spannungsquelle (B) in Verbindung setzt. Der zweite Anschluß (N2) des Elektromotors (E) ist dann elektrisch leitend mit dem negativen Pol der Spannungsquelle (B) verbunden. Zur Erreichung einer exakten Umsteuerung der Laufrichtung des Elektromotors (E) werden der erste bipolare Transistor (T1) und der zweite bipolare Transistor (T2) über den ersten Ausgang (A1) und den zweiten Ausgang (A2) des Mikrorechners (MR) entsprechend den anliegenden Steuersignalen entweder beide gleichzeitig in den sperrenden Zustand oder alternativ nacheinanderfolgend in den leitenden Zustand geschaltet.The pressure generating device has a pump (not shown here), which is operatively connected to an electric motor (E), for generating an overpressure and / or underpressure in a pressure line system which contains actuating elements which can be actuated by pressure medium. The electric motor (E) can be switched on by the microcomputer (MR) depending on the control signals present at the inputs (E 4 , E 5 , E 6 , ...). In the embodiment shown here as an example, the electric motor (E) can also be reversed in its running direction. To control the electric motor (E) in a first running direction, the microcomputer (MR) has a first output (A 1 ) which is electrically conductively connected to the base of a first bipolar transistor (T 1 ). The emitter of the first bipolar transistor (T 1 ) is electrically conductively connected to the negative pole of the voltage source (B). The collector of the first bipolar transistor (T 1 ) is electrically conductively connected to a first relay (R 1 ). In order to switch on the electric motor (E) in the first running direction, the first bipolar transistor (T 1 ) is switched into the conductive state via the first output (A 1 ) of the microcomputer (MR), as a result of which the first relay (R 1 ) connects the second connection (N 2 ) of the electric motor (E) with the positive pole of the voltage source (B) in connection. The first connection (N 1 ) of the electric motor (E) is connected to the negative pole of the voltage source (B). To control the electric motor (E) in the other direction, the microcomputer (MR) has a second output (A 2 ) which is electrically conductively connected to the base of a second bipolar transistor (T 2 ). The emitter of the second bipolar transistor (T 2 ) is electrically conductively connected to the negative pole of the voltage source (B). The collector of the second bipolar transistor (T 2 ) is electrically conductively connected to a second relay (R 2 ). With a corresponding control signal from the control switches, the second bipolar transistor (T 2 ) is switched into the conductive state via the second output (A 2 ) of the microcomputer (MR) via the emitter-collector path, whereby the second relay (R 2 ) switches the first Connects (N 1 ) of the electric motor (E) to the positive pole of the voltage source (B). The second connection (N 2 ) of the electric motor (E) is then electrically conductively connected to the negative pole of the voltage source (B). To achieve an exact reversal of the direction of rotation of the electric motor (E), the first bipolar transistor (T 1 ) and the second bipolar transistor (T 2 ) via the first output (A 1 ) and the second output (A 2 ) of the microcomputer (MR ) according to the control signals present, either both simultaneously in the blocking state or alternatively in succession in the conductive state.
Zur Messung einer Spannung, die ein Maß für den von dem Elektromotor (E) bei dessen Betrieb aufgenommenen Strom ist, der widerum ein Maß für den in dem Druckleistungssystem aufgebauten Über- und/oder Unterdruck ist, ist der Elektromotor (E) über einen Meßwiderstand (M) mit dem negativen Pol der Spannungsquelle (B) verbunden. Der Meßwiderstand (M) ist dabei alternativ mit dem ersten Anschluß (N1) oder dem zweiten Anschluß (N2) des Elektromotors (E) elektrisch leitend verbunden. In der Verbindung zwischen dem Elektromotor (E) und dem Meßwiderstand (M) ist eine erste Klemme (K1) angeordnet, die elektrisch leitend mit einem ersten Eingang (E1) des Mikrorechners (MR) verbunden ist, so daß an dem ersten Eingang des Mikrorechners (MR) eine Spannung anliegt, die ein Maß für den von dem Elektromotor (E) aufgenommenen Strom ist und es somit ermöglicht, daß der Elektromotor (E) durch den Mikrorechner (MR) abgeschaltet wird, wenn die gemessene Spannung einem Strom entspricht, der sicherstellt, daß alle druckmittelbetätigbaren Stellelemente in dem Druckleitungssystem einen Schaltvorgang ausgeführt haben.To measure a voltage which is a measure of the current drawn by the electric motor (E) during its operation, which in turn is a measure of the overpressure and / or underpressure built up in the pressure power system, the electric motor (E) is via a measuring resistor (M) connected to the negative pole of the voltage source (B). The measuring resistor (M) is alternatively electrically conductively connected to the first connection (N 1 ) or the second connection (N 2 ) of the electric motor (E). In the connection between the electric motor (E) and the measuring resistor (M) a first terminal (K 1 ) is arranged, which is electrically conductively connected to a first input (E 1 ) of the microcomputer (MR), so that at the first input of the microcomputer (MR) there is a voltage which is a measure of the current drawn by the electric motor (E) and thus enables the electric motor (E) to be switched off by the microcomputer (MR) when the measured voltage corresponds to a current , which ensures that all pressure-actuated actuating elements in the pressure line system have performed a switching operation.
Zur Unterdrückung von Störungen der an der ersten Klemme (K1) abgreifbaren Spannung ist die erste Klemme (K1) über einen zehnten Widerstand (W10) zum einen elektrisch leitend mit dem ersten Eingang (E1) des Mikrorechners (MR) und zum anderen über einen zweiten Kondensator (C2) mit dem negativen Pol der Spannungsquelle (B) elektrisch leitend verbunden.To suppress interference from the voltage that can be tapped at the first terminal (K 1 ), the first terminal (K 1 ) is electrically conductive via the tenth resistor (W 10 ) on the one hand to the first input (E 1 ) of the microcomputer (MR) and another electrically connected to the negative pole of the voltage source (B) via a second capacitor (C 2 ).
Um eine Verstärkung und somit eine höhere Genauigkeit bei der Auswertung der an der ersten Klemme (K1) abgreifbaren Spannung zu erreichen, ist der zehnte Widerstand (W10) und der zweite Kondensator (C2) elektrisch leitend mit einem nicht invertierenden Eingang eines ersten Operationsverstärkers (OP1) verbunden. Der Ausgang des ersten Operationsverstärkers (OP1) ist zum einen elektrisch leitend mit dem ersten Eingang (E1) des Mikrorechners (MR) verbunden und zum anderen über einen ersten Widerstand (W1) mit dem invertierenden Eingang des ersten Operationsverstärkers (OP1) verbunden, der zudem über einen zweiten Widerstand (W2) elektrisch leitend mit dem negativen Pol der Spannungsquelle (B) verbunden ist.In order to achieve a gain and thus a higher accuracy when evaluating the voltage that can be tapped at the first terminal (K 1 ), the tenth resistor (W 10 ) and the second capacitor (C 2 ) are electrically conductive with a non-inverting input of a first Operational amplifier (OP 1 ) connected. The output of the first operational amplifier (OP 1 ) is on the one hand electrically conductively connected to the first input (E 1 ) of the microcomputer (MR) and on the other hand via a first resistor (W 1 ) to the inverting input of the first operational amplifier (OP 1 ) connected, which is also electrically conductively connected to the negative pole of the voltage source (B) via a second resistor (W 2 ).
Für eine exakte und genaue Messung und Auswertung der Spannung oder des Stroms ist in der Verbindung zwischen dem Ausgang des ersten Operationsverstärkers (OP1) und dem ersten Eingang (E1) des Mikrorechners (MR) eine Subtrahierschaltung angeordnet. Der Ausgang des ersten Operationsverstärkers (OP1) ist dabei über einen dritten Widerstand (W3) zum einen mit einem nichtinvertierenden Eingang eines zweiten Operationsverstärkers (OP2) und zum anderen über einen vierten Widerstand (W4) mit dem negativen Pol der Spannungsquelle (B) elektrisch leitend verbunden. Der Ausgang des zweiten Operationsverstärkers (OP2) ist elektrisch leitend mit dem ersten Eingang (E1) des Mikrorechners (MR) und über einen fünften Widerstand (W5) mit dem invertierenden Eingang des zweiten Operationsverstärkers (OP2) verbunden, der zudem über einen sechsten Widerstand (W6) mit einer zweiten Klemme (K2) verbunden ist.A subtracting circuit is arranged in the connection between the output of the first operational amplifier (OP 1 ) and the first input (E 1 ) of the microcomputer (MR) for an exact and exact measurement and evaluation of the voltage or the current. The output of the first operational amplifier (OP 1 ) is via a third resistor (W 3 ) on the one hand with a non-inverting input of a second operational amplifier (OP 2 ) and on the other hand via a fourth resistor (W 4 ) with the negative pole of the voltage source ( B) electrically connected. The output of the second operational amplifier (OP 2 ) is electrically conductively connected to the first input (E 1 ) of the microcomputer (MR) and via a fifth resistor (W 5 ) to the inverting input of the second operational amplifier (OP 2 ), which is also connected via a sixth resistor (W 6 ) is connected to a second terminal (K 2 ).
Damit bei einer Einschaltung des Elektromotors (E) der stark ansteigende Anlaufstrom bei der Auswertung nicht berücksichtigt wird und nur der flachere linear ansteigende Pumpenstrom in die Auswertung einfließt, der ein Maß für den von der Pumpe aufgebauten Druck in dem Druckleitungssystem ist, wird bis zu einem vorgegebenen oder ermittelbaren Zeitpunkt nach dem Einschalten des Elektromotors (E) der erste Eingang (E1) des Mikrorechners (MR) auf einen vorgegebenen Signalpegel gehalten, der hier beispielhaft etwa 0 Volt beträgt. Zu diesem Zweck wird an der zweiten Klemme (K2) über einen dritten Ausgang (A3) des Mikrorechners (MR) eine Spannung erzeugt, die bewirkt, daß in Abhängigkeit von dem an dem nichtinvertierenden Eingang des zweiten Operationsverstärkers (OP2) anliegenden Signal der erste Eingang (E1) des Mikrorechners (MR) auf dem vorgegebenen Signalpegel festgehalten wird. Nach dem vorgebbaren oder ermittelbaren Zeitpunkt wird die Spannung an der zweiten Klemme (K2) auf dem Wert festgehalten, der zu dem vorgegebenen oder ermittelbaren Zeitpunkt an der zweiten Klemme (K2) anliegt. Somit wird erreicht, daß man einen größeren Bereich oder eine größere Genauigkeit für die Auswertung der Spannung erhält, die ein Maß für den in dem Druckleitungssystem aufgebauten Druck ist. Der dritte Ausgang (A3) kann dabei der Ausgang eines Digitalwandlers sein und ist über einen siebten Widerstand (W7) zum einen mit der zweiten Klemme (K2) und zum anderen über einen ersten Kondensator (C1) mit dem negativen Pol der Spannungsquelle (B) elektrisch leitend verbunden. Der siebte Widerstand (W7) und der erste Kondensator (C1) wirken dabei als ein Zeitglied, wodurch über den digitalen dritten Ausgangs (A3) des Mikrorechners (MR) an der zweiten Klemme (K2) ein für die Ansteuerung des zweiten Operationsverstärkers (OP2) geeignetes Signal gebildet werden kann. Um eine exakte und genaue Regelung der an der zweiten Klemme (K2) anliegenden Spannung zu erreichen, ist die zweite Klemme (K2) elektrisch leitend mit einem zweiten Eingang (E2) des Mikrorechners (MR) verbunden. Über diesen zweiten Eingang (E2) des Mikrorechners (MR) wird somit die Spannung an der zweiten Klemme (K2) gemessen und zur Regelung und Ansteuerung des dritten Ausgangs (A3) ausgewertet.So that when the electric motor (E) is switched on, the strongly increasing starting current is not taken into account in the evaluation and only the flatter, linearly increasing pump current flows into the evaluation, which is a measure of the pressure built up by the pump in the pressure line system, is up to one predetermined or ascertainable point in time after switching on the electric motor (E), the first input (E 1 ) of the microcomputer (MR) is kept at a predetermined signal level, which in this example is approximately 0 volts. For this purpose, a voltage is generated at the second terminal (K 2 ) via a third output (A 3 ) of the microcomputer (MR), which has the effect that, depending on the signal present at the non-inverting input of the second operational amplifier (OP 2 ) the first input (E 1 ) of the microcomputer (MR) is held at the predetermined signal level. After the predetermined or determinable time, the voltage at the second terminal is held at the value (K 2), which rests (2 K) to the predetermined or determinable point on the second terminal. It is thus achieved that a larger range or greater accuracy is obtained for the evaluation of the voltage, which is a measure of the pressure built up in the pressure line system. The third output (A 3 ) can be the output of a digital converter and is via a seventh resistor (W 7 ) on the one hand with the second terminal (K 2 ) and on the other hand via a first capacitor (C 1 ) with the negative pole Voltage source (B) electrically connected. The seventh resistor (W 7 ) and the first capacitor (C 1 ) act as a timing element, so that via the digital third output (A 3 ) of the microcomputer (MR) on the second terminal (K 2 ) for controlling the second Operational amplifier (OP 2 ) suitable signal can be formed. In order to achieve exact and precise regulation of the voltage applied to the second terminal (K 2 ), the second terminal (K 2 ) is electrically conductively connected to a second input (E 2 ) of the microcomputer (MR). The voltage at the second terminal (K 2 ) is thus measured via this second input (E 2 ) of the microcomputer (MR) and evaluated to regulate and control the third output (A 3 ).
Fig. 2 zeigt einen Schaltungsausschnitt eines anderen Ausführungsbeispiels bei dem die zweite Klemme (K2) zum einen über einen achten Widerstand (W8) mit dem positiven Pol der Spannungsquelle (B) und zum anderen über einen neunten Widerstand (W9) mit dem negativen Pol der Spannungsquelle (B) verbunden ist, um an der zweiten Klemme (K2) eine Spannung zu erzeugen, die in Abhängigkeit von der an der ersten Klemme (K1) abgreifbaren Spannung steht. Dies ist möglich, da die Spannung der Spannungsquelle (B) bei einem Einschalten des Elektromotors (E) in ihrer Höhe verändert wird. Fig. 2 shows a circuit section of another embodiment in which the second terminal (K 2 ) on the one hand via an eighth resistor (W 8 ) with the positive pole of the voltage source (B) and on the other hand via a ninth resistor (W 9 ) with the negative pole of the voltage source (B) is connected in order to generate a voltage at the second terminal (K 2 ) which is dependent on the voltage which can be tapped at the first terminal (K 1 ). This is possible because the voltage of the voltage source (B) is changed in height when the electric motor (E) is switched on.
Der erste Operationsverstärker (OP1) und der zweite Operationsverstärker (OP2) können, um Kosten zu sparen und einen einfachen Aufbau der erfindungsgemäßen Einrichtung zu erreichen, in einem Gehäuse zusammengefaßt sein. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann der Ausgang des ersten Operationsverstärkers (OP1) direkt an den ersten Eingang des Mikrorechners (MR) angeschlossen sein, wenn die Genauigkeit der Überwachung und Steuerung der Druckerzeugungseinrichtung bei der Auswertung durch den Mikrorechner (MR) allen erforderlichen Anforderungen genügt.The first operational amplifier (OP 1 ) and the second operational amplifier (OP 2 ) can be combined in one housing in order to save costs and achieve a simple construction of the device according to the invention. In another exemplary embodiment, the output of the first operational amplifier (OP 1 ) can be connected directly to the first input of the microcomputer (MR) if the accuracy of the monitoring and control of the pressure generating device during evaluation by the microcomputer (MR) meets all the necessary requirements.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die erste Klemme (K1) auch direkt mit dem ersten Eingang (E1) des Mikrorechners (MR) verbunden sein, wodurch eine einfache und kostengünstige Variante erreicht wird, die praktikabel ist, wenn alle Anforderungen an die Auswertgenauigkeit erfüllt sind.In a further exemplary embodiment, the first terminal (K 1 ) can also be connected directly to the first input (E 1 ) of the microcomputer (MR), as a result of which a simple and inexpensive variant is achieved which is practical if all requirements for the evaluation accuracy are met are.
Der Meßwiderstand (M) kann als ein niederohmiger Bandwiderstand ausgebildet sein, der kostengünstig und einfach mit allen anderen Bauteilen der Schaltungsanordnung auf einer Leiterplatte angeordnet ist. Der Meßwiderstand (M) kann aber auch als eine niederohmige Drahtbrücke ausgebildet sein, die in gleicherweise auf einer einzigen Leiterplatte angeordnet ist.The measuring resistor (M) can be considered a low impedance Band resistance should be designed that inexpensive and simply with all other components of the circuit arrangement is arranged on a circuit board. The measuring resistor (M) can also be designed as a low-resistance wire bridge be in alike on a single circuit board is arranged.
Die Zeit, die nach dem Einschalten des Elektromotors (E) gewartet wird, bis mit der Auswertung begonnen wird, kann hier beispielhaft etwa 150 Millisekunden betragen. Diese Zeit kann jedoch, je nach den durch die Druckerzeugungseinrichtung vorgegebenen Bedingungen kleiner oder größer gewählt werden.The time after switching on the electric motor (E) can be waited until the evaluation is started here are approximately 150 milliseconds as an example. These However, depending on the time taken by the Pressure generating device predetermined conditions smaller or larger can be selected.
Im folgenden werden unterschiedliche Verfahrensabläufe des erfindungsgemäßen Verfahrens näher beschrieben.In the following, different procedures of the described method according to the invention.
Bei einer Einschaltung des Elektromotors (E) durch den Mikrorechner (MR) aufgrund von an dem Mikrorechner (MR) anliegenden Steuersignalen von Steuerschaltern wird je nach erforderlicher Laufrichtung des Elektromotors (E) einer der beiden Anschlüsse (N1, N2) mit dem positiven Pol einer Spannungsquelle (B) verbunden. Der von dem Elektromotor (E) bei dessen Anlauf aufgenommene Strom wird über einen Meßwiderstand (M) gemessen. Zu diesem Zweck wird einem dem aufgenommenen Strom entsprechendes Spannungssignal dem Mikrorechner (MR) zur Messung und Auswertung zugeführt. Bei dem Anlaufen des Elektromotors (E) ergibt sich dabei ein starker Anstieg des Stroms. Dieser kann z. B. daraus resultieren, daß Reibungsverluste in der Pumpe und in dem Druckleitungssystem überwunden werden müssen. Zu einem festen oder variablen Zeitpunkt nach dem Einschalten der Pumpe wird der Stromanstieg flacher und verläuft linear. Zu diesem Zeitpunkt oder mit einem vorgegebenen Sicherheitsabstand zu diesem Zeitpunkt beginnt die Auswertung des gemessenen Stroms oder der gemessenen Spannung.When the electric motor (E) is switched on by the microcomputer (MR) on the basis of control signals from control switches applied to the microcomputer (MR), one of the two connections (N 1 , N 2 ) with the positive one, depending on the required running direction of the electric motor (E) Pole of a voltage source (B) connected. The current consumed by the electric motor (E) when it starts up is measured via a measuring resistor (M). For this purpose, a voltage signal corresponding to the current consumed is fed to the microcomputer (MR) for measurement and evaluation. When the electric motor (E) starts up, the current increases sharply. This can e.g. B. result from the fact that friction losses in the pump and in the pressure line system must be overcome. At a fixed or variable point in time after the pump is switched on, the current rise becomes flatter and linear. At this point in time or with a predetermined safety distance at this point in time, the evaluation of the measured current or the measured voltage begins.
Um die Sicherheit bei der Überwachung und Steuerung der Druckerzeugungseinrichtung zu erhöhen, kann auch kontinuierlich die Steigung des Stromanstiegs ermittelt werden, so daß der Wechsel in den Steigungen und damit der Zeitpunkt zu dem die Auswertung beginnen soll, exakt bestimmt wird.To ensure security when monitoring and controlling the Increasing the pressure generating device can also continuously determines the slope of the current rise be, so that the change in the slopes and thus the Exactly when the evaluation should start is determined.
Die Auswertung kann dabei auf zwei unterschiedliche Arten erfolgen. Bei einer ersten Auswertungsart wird zu dem vorgegebenen oder ermittelten Zeitpunkt der Momentanwert des Stroms gemessen und abgespeichert. Daraufhin erfolgt fortlaufend eine Differenzbildung zwischen dem kontinuierlich gemessenen Wert des Stroms und dem zu dem vorgegebenen oder ermittelten Zeitpunkt gemessenen Strom. Wird eine vorgegebene oder vorgebbare Differenz erreicht, die in dem Mikrorechner (MR) abgespeichert werden kann und sicherstellt, daß in dem Druckleitungssystem ein Über- und/oder Unterdruck erzeugt wurde, der gewährleistet, daß alle druckmittelbetätigbaren Stellelemente einen Stellvorgang ausgeführt haben, wird der Elektromotor (E) durch den Mikrorechner (MR) abgeschaltet.The evaluation can be done in two different ways respectively. In a first evaluation type, this becomes predefined or determined point in time the instantaneous value of the Current measured and saved. Thereupon follows continuously forming a difference between the continuously measured value of the current and to that predetermined or determined time measured current. If a predefined or predefinable difference is reached, which can be stored in the microcomputer (MR) and ensures that an overflow in the pressure line system and / or negative pressure was generated, which ensures that all actuators actuated by pressure medium one The electric motor (E) switched off by the microcomputer (MR).
Bei einer zweiten Auswertungsart wird zu dem vorgegebenen oder ermittelbaren Zeitpunkt ebenfalls der momentane Wert des Stroms gemessen und abgespeichert. Daraufhin erfolgt fortlaufend eine Quotientenbildung zwischen dem zu dem vorgegebenen oder ermittelbaren Zeitpunkt gemessenen Strom Zeitpunkt gemessenen Strom und dem nach diesem Zeitpunkt gemessenen Strom. Wird ein vorgegebener oder vorgebbarer Quotient erreicht, der in dem Mikrorechner (MR) abgespeichert sein kann, so wird der Elektromotor (E) abgeschaltet.In the case of a second type of evaluation, the predefined or the ascertainable point in time also the current value of the current measured and stored. Thereupon follows continuously forming a quotient between the predetermined or ascertainable time measured current Current measured time and after that time measured current. If a predetermined or predeterminable Quotient reached in the microcomputer (MR) can be stored, the electric motor (E) switched off.
Zur Erreichung einer hohen Sicherheit bei der Überwachung und Steuerung der Druckerzeugungseinrichtung wird die an der ersten Klemme (K1) abgreifbare Spannung von einer Verstärkungsschaltungsanordnung, die einen ersten Operationsverstärker (OP1) enthält, verstärkt. Da der mögliche Meßbereich des Mikrorechners (MR) für die an dem ersten Eingang (E1) anliegenden Spannung begrenzt ist, kann dem ersten Operationsverstärker (OP1) eine Subtrahierschaltungsanordnung nachgeschaltet werden, durch die erreicht wird, daß die Spannung an dem ersten Eingang (E1) bis zu dem vorgegebenen oder ermittelbaren Zeitpunkt auf einen vorgegebenen Spannungspegel gehalten wird, der hier beispielhaft 0 Volt beträgt. Zu diesem Zweck wird dem zweiten Operationsverstärker (OP2) über eine zweite Klemme (K2) eine Spannung zugeführt, die an dem Ausgang des zweiten Operationsverstärkers (OP2) den erforderlichen Spannungspegel erzeugt. Um dies zu erreichen, mißt der Mikrorechner (MR) über den ersten Eingang (E1) bis zu dem vorgegebenen oder ermittelbaren Zeitpunkt die anliegende Spannung und steuert den dritten Ausgang (A3) an, sobald die Spannung an dem ersten Eingang (E1) nicht dem erforderlichen vorgegebenen Spannungspegel entspricht. Ist der dritte Ausgang (A3) wie hier beispielsweise ein digitaler Ausgang, so ist es erforderlich, daß ein Zeitglied vorgesehen wird, wodurch an der zweiten Klemme (K2) eine Spannung der erforderlichen Größe erzeugt werden kann. Eine Regelung der Spannung an der zweiten Klemme (K2) erfolgt dabei vorteilhaft dadurch, daß die zweite Klemme (K2) elektrisch leitend mit einem zweiten Eingang (E2) des Mikrorechners (MR) verbunden ist, der die Spannung an der zweiten Klemme (K2) mißt und dem Mikrorechner (M3) zur Regelung des dritten Ausgangs (A3) zuführt. Ist der vorgegebene oder ermittelbare Zeitpunkt erreicht, ab dem eine Differenzbildung oder Quotientenbildung erfolgt, so wird der zu diesem Zeitpunkt an der zweiten Klemme (K2) anliegende Spannungswert über den dritten Ausgang (A3) konstant gehalten.In order to achieve a high level of security when monitoring and controlling the pressure generating device, the voltage which can be tapped off at the first terminal (K 1 ) is amplified by an amplification circuit arrangement which contains a first operational amplifier (OP 1 ). Since the possible measuring range of the microcomputer (MR) for the voltage present at the first input (E 1 ) is limited, the first operational amplifier (OP 1 ) can be followed by a subtraction circuit arrangement by which the voltage at the first input ( E 1 ) is kept at a predetermined voltage level up to the predetermined or ascertainable point in time, which is 0 volts here, for example. For this purpose, a voltage is supplied to the second operational amplifier (OP 2 ) via a second terminal (K 2 ), which generates the required voltage level at the output of the second operational amplifier (OP 2 ). In order to achieve this, the microcomputer (MR) measures the applied voltage via the first input (E 1 ) up to the predetermined or ascertainable point in time and controls the third output (A 3 ) as soon as the voltage at the first input (E 1 ) does not correspond to the required voltage level. If the third output (A 3 ) is, for example, a digital output, it is necessary to provide a timing element, as a result of which a voltage of the required magnitude can be generated at the second terminal (K 2 ). The voltage at the second terminal (K 2 ) is advantageously regulated in that the second terminal (K 2 ) is electrically conductively connected to a second input (E 2 ) of the microcomputer (MR) which detects the voltage at the second terminal (K 2 ) measures and supplies the microcomputer (M 3 ) for controlling the third output (A 3 ). If the predetermined or ascertainable point in time has been reached, from which a difference or quotient is formed, the voltage value present at the second terminal (K 2 ) at this point in time is kept constant via the third output (A 3 ).
Zur Erhöhung der Sicherheit bei der Überwachung und Steuerung der Druckerzeugungseinrichtung können die Zeiten, die benötigt werden, um die vorgegebene Differenz oder den vorgegebenen Quotienten zu erreichen, in dem Mikrorechner (MR) abgespeichert sein. Wird eine exakte Auswertung des von dem Elektromotor (E) aufgenommenen Stroms durch Störungen verhindert, die z. B. Spannungseinbrüche sein können oder durch ein schnelles aufeinanderfolgendes Umsteuern des Elektromotors (E) in seiner Laufrichtung erzeugt werden können, so wird der Elektromotor (E) nach dem Ablauf der abgespeicherten Zeiten abgeschaltet. Um Veränderungen der Druckerzeugungseinrichtung berücksichtigen zu können, wird eine abgespeicherte Zeit durch eine neu ermittelte Zeit ersetzt. Um zu verhindern, daß einzelne mögliche Fehlmessungen die Sicherheit bei dem Betrieb der Druckerzeugungseinrichtung nachteilig beeinflussen, kann eine abgespeicherte Zeit erst dann durch eine neue Zeit ersetzt werden, wenn eine vorgegebene Anzahl neuer Zeiten ermittelt wurde und eine Mittelwertbildung dieser Zeiten durchgeführt wurde. Da sich die Zeiten bei der Erzeugung eines Überdrucks und eines Unterdrucks unterscheiden können, kann vorgesehen sein, daß für die Erzeugung von Unterdruck und Überdruck unterschiedliche Zeiten abgespeichert werden.To increase security in monitoring and Control of the pressure generating device the times which are needed to make up the given difference or to achieve predetermined quotients in the microcomputer (MR) must be saved. If an exact evaluation of the by the electric motor (E) current consumed by interference prevents the z. B. voltage dips can be or by a rapid reversal of the Electric motor (E) are generated in its running direction can, the electric motor (E) after the expiry of stored times switched off. To change the To be able to take into account the pressure generating device a saved time by a newly determined time replaced. To prevent individual possible Incorrect measurements ensure the safety of the operation of the Can adversely affect pressure generating device a saved time only then with a new time to be replaced when a predetermined number of new times was determined and averaging these times was carried out. Because the times in the generation can distinguish between an overpressure and a negative pressure, can be provided that for the generation of negative pressure and overpressure different times can be saved.
Erfolgt eine kontinuierliche Ermittlung der Steigung des Stromverlaufs, so werden Störungen, wie durch Spannungseinbrüche oder durch schnelles Umsteuern der Laufrichtung des Elektromotors (E) erkannt und ausgeglichen, indem die Differenzbildung oder die Quotientenbildung unterbrochen wird und nach der Störung erneut begonnen oder fortgesetzt wird. If the gradient of the Current flow, so will disturbances as through Voltage dips or by quickly reversing the Direction of rotation of the electric motor (E) recognized and balanced, by forming the difference or the quotient is interrupted and started again after the fault or is continued.
Bei dieser kontinuierlichen Bestimmung der Steigung des Stromverlaufs ergibt sich der Vorteil, daß bei einem Stellvorgang eines Stellelements des Druckleitungssystems in diesem Druckleitungssystem eine Druckänderung erfolgt, die sich auf die Stromaufnahme des Elektromotors (E) auswirkt und die als eine Unstetigkeit in dem Stromverlauf meßbar und auswertbar ist. Es ist somit möglich, die Stellvorgänge von Stellelementen auszumessen und für eine Auswertung durch den Mikrorechner (MR) heranzuziehen, was die Sicherheit bei dem Betrieb der Druckerzeugungseinrichtung erhöhen kann.In this continuous determination of the slope of the Current flow has the advantage that with a Adjustment process of an actuating element of the pressure line system in this pressure line system there is a pressure change that affects the current consumption of the electric motor (E) and which is measurable as a discontinuity in the current profile and is evaluable. It is thus possible to control the actuating processes Measurements and measure for evaluation by the Microcomputer (MR) to consider what the security of the Operation of the pressure generating device can increase.
Zusätzlich können Schaltstellungen von Steuerschaltern, die mit den druckmittelbetätigbaren Stellelementen verbunden sind, abgefragt werden und einer Auswertung durch den Mikrorechner (MR) zugeführt werden. Weiterhin kann der Mikrorechner (MR) ein Zeitglied enthalten, das eine Sicherheitszeit vorgibt, nach deren Ablauf der Elektromotor (E) abgeschaltet wird, wodurch verhindert wird, daß bei einem Defekt der Druckerzeugungseinrichtung Bauteile dieser Einrichtung zerstört werden können.In addition, switch positions of control switches that connected to the actuating elements which can be actuated by pressure medium are queried and evaluated by the Microcomputers (MR) are fed. Furthermore, the Microcomputer (MR) contain a timing element, the one Prescribes safety time, after which the electric motor (E) is turned off, thereby preventing a defect in the pressure generating device Facility can be destroyed.
Erfolgt keine kontinuierliche Ermittlung der Steigung des Stromverlaufs, so wird bei vorliegenden Störungen wie z. B. Spannungseinbrüchen oder einem schnellen Umschalten des Elektromotors (E), in seiner Laufrichtung der Elektromotor (E) nach einer abgespeicherten Zeit abgeschaltet. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel errechnet der Mikrorechner (MR) bei einer auftretenden Störung der genannten Art die an der zweiten Klemme (K2) zu erzeugende Spannung, so daß eine Kompensation der vorliegenden Störung erfolgen kann. Eine Kompensation von Störungen dieser Art kann auch erreicht werden, wenn bei jeder auftretenden Störung während des Betriebs des Elektromotors (E) dieser abgeschaltet wird und eine Belüftung des Druckleitungssystems über die Pumpe oder über ein in dem Druckleitungssystem angeordnetes Ventil erfolgt und eine erneute Einschaltung der Pumpe nur erfolgt, wenn in dem Druckleitungssystem Atmosphärendruck vorliegt.If there is no continuous determination of the gradient of the current profile, then in the event of faults such as e.g. B. voltage dips or a quick switchover of the electric motor (E), in its running direction the electric motor (E) is switched off after a stored time. In another embodiment, the microcomputer (MR) calculates the voltage to be generated at the second terminal (K 2 ) in the event of a malfunction of the type mentioned, so that the present malfunction can be compensated for. Compensation for faults of this type can also be achieved if each malfunction that occurs during operation of the electric motor (E) is switched off and the pressure line system is vented via the pump or a valve arranged in the pressure line system and the pump is switched on again only takes place if there is atmospheric pressure in the pressure line system.
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