DE4031427A1 - Operating EM regulator at reduced energy level - reducing retention power once switched on and monitoring to boost power if change in switched state is detected - Google Patents

Operating EM regulator at reduced energy level - reducing retention power once switched on and monitoring to boost power if change in switched state is detected

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DE4031427A1
DE4031427A1 DE19904031427 DE4031427A DE4031427A1 DE 4031427 A1 DE4031427 A1 DE 4031427A1 DE 19904031427 DE19904031427 DE 19904031427 DE 4031427 A DE4031427 A DE 4031427A DE 4031427 A1 DE4031427 A1 DE 4031427A1
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Roland Ruess
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    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/18—Circuit arrangements for obtaining desired operating characteristics, e.g. for slow operation, for sequential energisation of windings, for high-speed energisation of windings
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Abstract

Max. power (Pmax) is supplied to the e.m. regulator (6) to obtain the required setting. Power is then reduced to a value (P1,P2) sufficient to maintain and continuously monitor the regulator setting. When the setting changes, an increased supply of power, in particular max. power (Pmax), is supplied to the regulator for a predetermined period (t3). When the setting of the regulator is reached, the supply (Pv) is reduced to min. supply (Po,P'o), i.e. level that initiated the change in the setting. After a predetermined period (deltaT) the increased supply (Pmax) to the regulator is reduced again to the level (P1,P2) equal to (Po,P'o) plus a safety supply (deltaP). USE - Electronic switch (10) for an on-off solenoid valve in hydraulic circuit.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, zum energieredu­ zierten Betrieb eines elektromagnetischen Stellgliedes nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 8.The invention relates to a method for reduced energy graced operation of an electromagnetic actuator the preamble of claim 1 and a device for Implementation of the process according to the preamble of Claim 8.

Ein derartiges Verfahren sowie eine Vorrichtung ist aus der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung P 39 10 810.4 bekannt. Nach erfolgter Schaltung des Stell­ gliedes, insbesondere eines Ventils in einem hydraulischen Kreis, wird die zugeführte Leistung um einen festen Betrag abgesenkt. Die dann noch zugeführte verminderte Leistung wird durch Versuche unter Zuschlag von Sicherheitsreserven bestimmt. Das verminderte Leistungsniveau ist dabei je nach verwendetem Stellglied festzulegen, die das Stellglied steuerende Schaltung ist also immer dem verwendeten Stell­ glied bzw. Ventil anzupassen. Aufgrund der Vielzahl unter­ schiedlicher Stellglieder führt dies zu einer entsprechen­ den Anzahl angepaßter Schaltungen, was sehr aufwendig ist. Auch ist nachteilig, daß die infolge Erwärmung des Stell­ gliedes sich ändernden Betriebsbedingungen nur als fester Wert berücksichtigt werden können. Ist z. B. durch die sich ändernden Betriebsbedingungen eine Erhöhung der zugeführ­ ten Leistung notwendig, muß dieser Leistungsbedarf bei der Bestimmung des Festbetrages der verminderten Leistung bereits berücksichtigt werden. Dem Stellglied wird also auch dann eine erhöhte Leistung zugeführt, wenn sich die Betriebsbedingungen noch nicht geändert haben. Trotz der Anpassung des Verfahrens bzw. der Schaltungsanordnung an das veränderte Stellglied ist daher keine optimale Leistungsanpassung an den momentanen Betriebszustand gegeben.Such a method and a device is known from the unpublished German patent application P 39 10 810.4 known. After switching the position member, in particular a valve in a hydraulic Circle, the input power is a fixed amount lowered. The reduced power then supplied is through tests with the addition of security reserves certainly. The reduced level of performance depends on used actuator to define the actuator controlling circuit is always the position used link or valve to adjust. Because of the variety below different actuators this leads to a corresponding the number of adapted circuits, which is very expensive. It is also disadvantageous that the heating of the Stell link changing operating conditions only as fixed  Value can be taken into account. Is z. B. by itself changing operating conditions an increase in the supplied th power required, this power requirement must be at the Determination of the fixed amount of the reduced service are already taken into account. So the actuator even if the Operating conditions have not yet changed. Despite the Adaptation of the method or the circuit arrangement the modified actuator is therefore not an optimal one Power adjustment to the current operating state given.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum energiereduzierten Betrieb eines elektromagnetischen Stellgliedes anzugeben, daß abhängig vom verwendeten Stellglied selbsttätig eine Absenkung der zugeführten elektrischen Leistung auf ein zum sicheren Betrieb im momentanen Betriebszustand notwendiges Maß ausführt. Ferner soll eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gegeben werden.The invention has for its object a method for Energy reduced operation of an electromagnetic Actuator specify that depending on the used Actuator automatically lowering the supplied electrical power on for safe operation in the current operating state executes the necessary measure. Further should be a device for performing the method are given.

Die Aufabe wird erfindungsgemäß nach den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist im Anspruch 8 angegeben.The task is inventively according to the characteristics of Claim 1 solved. A device for carrying out the The method is specified in claim 8.

Nach dem Anschluß des Stellgliedes wird durch das erfin­ dungsgemäße Verfahren die Minimalleistung festgestellt, bei der sich der Beginn einer Schaltzustandsänderung ankündigt. Diese beginnende Schaltzustandsänderung wird durch die Überwachung des Schaltzustandes erkannt und als Reaktion dem Stellglied sofort die erhöhte elektrische Leistung aufgeschaltet, so daß der Beginn der Schaltzustandsänderung nicht zum Umschalten des Stellgliedes führen kann. Vielmehr wird durch Aufgabe der erhöhten elektrischen Leistung der eingenommene Schaltzustand wieder stabilisiert. Nach einer vorgebbaren Zeitdauer wird dann die elektrische Leistung auf einen Leistungswert abgesenkt, der der ermittelten Minimalleistung plus einer vorgebbaren Sicherheitsreserve­ leistung entspricht.After connecting the actuator is invented by the method according to the minimum power determined at which announces the start of a switching state change. This beginning switching state change is by the Monitoring of the switching status recognized and as a reaction the actuator immediately the increased electrical power switched on so that the start of the switching state change cannot lead to the actuator being switched over. Much more  is by giving up the increased electrical power of the assumed switching state stabilized again. After a The specifiable time period is then the electrical power reduced to a power value that the determined Minimum performance plus a definable safety reserve performance corresponds.

Dieses erfindungsgemäße Verfahren gewährleistet eine selbsttätige Anpassung der einem Stellglied zugeführten elektrischen Leistung auf einen zur sicheren Aufrecht­ erhaltung des Schaltzustandes notwendigen Leistungswert. Da mit dem Verfahren selbsttätig der notwendige Leistungswert während des Betriebes des Stellgliedes festgestellt wird, kann das erfindungsgemäße Verfahren ohne notwendige Anpassung für jedes elektromagnetische Stellglied bzw. induktiven Verbraucher verwendet werden.This method according to the invention ensures automatic adjustment of an actuator supplied electrical power to a safe upright maintenance of the switching state necessary power value. There with the procedure automatically the necessary performance value is determined during the operation of the actuator, can the inventive method without necessary Adaptation for each electromagnetic actuator or inductive consumers can be used.

Ergibt sich nach Reduzierung der Leistung auf den fest­ gestellten Leistungswert nach einer bestimmten Betriebs­ dauer die Gefahr einer Schaltzustandsänderung, wird dies durch die Überwachung erfaßt und unmittelbar auf die erhöhte elektrische Leistung zurückgeschaltet. Die Gefahr einer Schaltzustandsänderung wird daher unverzüglich ausgeräumt. Nach dem Zurückschalten auf die erhöhte elektrische Leistung wird dann in der angegebenen Weise wieder die Minimalleistung ermittelt und nach erneuter Rückschaltung auf die erhöhte elektrische Leistung auf den in diesem Betriebszustand festgestellten Leistungswert abgesenkt, der der Minimalleistung plus einer vorgebbaren Sicherheitsreserveleistung entspricht. Damit ist eine geschlossene Regelschleife gebildet, durch welche das Stellglied immer an seinem Limit des notwendigen Energie­ bedarfs gehalten wird. Es ergibt sich somit eine optimale Leistungsreduktion, welche eine nachteilige Erwärmung des Stellgliedes vermeidet, wodurch ein zuverlässigerer Betrieb, geringere Belüftungsmaßnahmen und eine längere Lebensdauer erzielt ist. Bei Verwendung des Stellgliedes in Verbindung mit einem Ventil in einem Hydraulikkreis können Kühlmaßnahmen für das Hydrauliköl verringert werden. Ferner können durch die Energieeinsparung die Netzgeräte kleiner dimensioniert werden.Results after reducing the power to the fixed provided performance value after a certain operating if there is a risk of a switching state change, this will captured by surveillance and immediately on the increased electrical power switched back. The danger a switching state change is therefore immediately cleared out. After switching back to the increased electrical power is then in the specified manner again determined the minimum power and after renewed Switching back to the increased electrical power on the power value determined in this operating state lowered, the minimum power plus a specifiable Security reserve performance corresponds. So that's one closed control loop through which the Actuator always at its limit of necessary energy is kept on demand. The result is an optimal one  Power reduction, which is a disadvantageous heating of the Avoids actuator, making a more reliable Operation, lower ventilation measures and a longer one Lifetime is achieved. When using the actuator in Can connect to a valve in a hydraulic circuit Cooling measures for the hydraulic oil can be reduced. Further the power supplies can be made smaller by saving energy be dimensioned.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung wird die Ermittlung der Minimalleistung in vorgebbaren Zeitabständen wiederholt. Auf diese Weise wird ein über eine längere Betriebsdauer sich ergebender veränderter Leistungsbedarf berücksichtigt, was insbesondere dann von Vorteil ist, wenn der Leistungsbedarf abgesenkt werden kann.In an advantageous development of the invention, the Determination of the minimum power in predefinable time intervals repeated. This way, one will last for a longer Operating time resulting in changing power requirements takes into account what is particularly advantageous if the power requirement can be reduced.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung werden die an der Spule des Stellgliedes anliegende Spannung und der durch die Spule fließende Strom überwacht und die Änderung der Spannung und des Stroms als Signale auftretender Schalt­ zustandsänderungen ausgewertet. Dies ist möglich, da jede Stellungsänderung des Schaltgliedes gleichzeitig eine Rückwirkung im elektromagnetischen Kreis des Stellgliedes bewirkt. Somit kann als "Stellungssensor" die Spule des Stellgliedes selbst dienen, weshalb jedes handelsübliche Stellglied ohne weiteres nach dem erfindungsgemäßen Verfahren betrieben werden kann.In a further embodiment of the invention Coil of the actuator applied voltage and by the coil flowing current is monitored and the change in Voltage and current as signals occurring switching changes in state evaluated. This is possible because everyone Position change of the switching element at the same time Reaction in the electromagnetic circuit of the actuator causes. Thus, the coil of the Serve actuator itself, which is why any commercially available Actuator easily according to the invention Procedure can be operated.

Aus den zur Überwachung des Schaltzustandes des Stell­ gliedes auszuwertenden Signalen können Stellgliedparameter berechnet werden, so daß eine dem angeschlossenen Stell­ glied angepaßte, adaptive Regelung möglich ist. From the for monitoring the switching status of the actuator of the signals to be evaluated can be actuator parameters be calculated so that one of the connected Stell member-adapted, adaptive control is possible.  

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weite­ ren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung, in der ein nachfolgend im einzelnen beschriebenes Ausführungs­ beispiel der Erfindung dargestellt ist. Es zeigen:Further features of the invention result from the wide ren claims, the description and the drawing in which an execution described in detail below example of the invention is shown. Show it:

Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, Fig. 1 is a schematic block diagram of a circuit arrangement for carrying out the method according to the invention,

Fig. 2 ein Schaubild der am Ausgang der Schaltungs­ anordung abgegebenen elektrischen Leistung Pv über der Zeit t. Fig. 2 is a graph of the output at the output of the circuit arrangement electrical power P v over time t.

Die in Fig. 1 dargestellte Schaltungsanordnung 1 weist zwei Eingangsklemmen 2, 3 auf, an die eine Versorgungsspannung U angelegt ist. Die Versorgungsspannung U ist eine Gleich­ spannung.The circuit arrangement 1 shown in FIG. 1 has two input terminals 2, 3, is applied to a supply voltage U. The supply voltage U is a DC voltage.

An den Ausgangsklemmen 4, 5 der elektrischen Schaltungs­ anordnung 1 ist als induktiver Verbraucher ein elektroma­ gnetisches Stellglied 6 angeschlossen, welches im darge­ stellten Ausführungsbeispiel ein in einem hydraulischen Kreis 8 liegendes Ventil 7 öffnet bzw. schließt. Das Ven­ til 7 ist ein Zweistellungsventil (Auf/Zu).At the output terminals 4 , 5 of the electrical circuit arrangement 1 , an electromagnetic actuator 6 is connected as an inductive consumer, which opens or closes a valve 7 located in a hydraulic circuit 8 in the exemplary embodiment shown. The Ven til 7 is a two-position valve (open / close).

Parallel zu den Ausgangsklemmen 4 und 5 ist ein Löschglied 9 geschaltet.An erase element 9 is connected in parallel with the output terminals 4 and 5 .

Die Eingangsklemme 3 ist mit der Ausgangsklemme 4 über einen elektrischen Schalter 10, vorzugsweise einen Halbleiter wie einen Leistungstransistor, einen Thyristor oder dgl. verbunden. Die Eingangsklemme 2 steht mit der Eingangsklemme 5 unmittelbar in Verbindung. The input terminal 3 is connected to the output terminal 4 via an electrical switch 10 , preferably a semiconductor such as a power transistor, a thyristor or the like. The input terminal 2 is directly connected to the input terminal 5 .

Der Steuereingang 11 des elektronischen Schalters 10 ist mit einer Steuerschaltung 12 verbunden, die von einem Regler 13 angesteuert ist. Der Regler 13 ist mit dem Ausgang einer Überwachungsschaltung 14 verbunden, die den durch die Spule des elektromagnetischen Stellgliedes fließenden Strom iv wie die an der Spule abfallende Spannung uv zeitabhängig erfaßt. Hierzu ist das Potential der Ausgangsklemme 4 einem ersten Spannungseingang 15 und das Potential der Ausgangsklemme 5 einem zweiten Spannungs­ eingang 15 der Überwachungschaltung 14 zugeführt. Das Potential der angelegten Versorgungsspannung U wird durch eine Verbindung des Spannungseingangs 17 mit der Eingangs­ klemme 3 der Überwachungsschaltung 14 mitgeteilt. Ferner ist der Überwachungsschaltung 14 über einen Stromeingang 18 der durch die Spule fließende Strom iv mitgeteilt. Hierzu ist in der Zuleitung zur Ausgangsklemme 4 ein Sensorwider­ stand 19 angeordnet, wobei der Stromabgriff im Punkt 20 zwischen dem Sensorwiderstand 19 und dem elektronischen Schalter 10 erfolgt. Die vorgesehene Überwachungsschaltung 14 kann so anhand der ihr über die Eingänge 15 bis 18 zugeführten Signale und der an der Spule des elektroma­ gnetischen Stellgliedes 6 auftretenden Strom- und Spannungsänderungen auf eine beginnende Änderung des Schaltzustandes des Stellgliedes schließen. An die Ausgangsklemmen 4 und 5 kann somit jedes beliebige Stellglied angeschlossen werden, da die Spule jedes Stellgliedes gleichzeitig als Sensor für eventuell auftretende Schaltzustandsänderungen benutzt werden kann.The control input 11 of the electronic switch 10 is connected to a control circuit 12 which is controlled by a controller 13 . The controller 13 is connected to the output of a monitoring circuit 14 which detects the current i v flowing through the coil of the electromagnetic actuator and the voltage u v falling across the coil as a function of time. For this purpose, the potential of the output terminal 4 to a first voltage input 15 and the potential of the output terminal 5 is a second voltage input 15 of monitoring circuit 14 is supplied. The potential of the applied supply voltage U is communicated by connecting the voltage input 17 to the input terminal 3 of the monitoring circuit 14 . Furthermore, the monitoring circuit 14 is informed of the current i v flowing through the coil via a current input 18 . For this purpose, a sensor resistor 19 was arranged in the supply line to the output terminal 4 , the current being tapped at point 20 between the sensor resistor 19 and the electronic switch 10 . The monitoring circuit 14 provided can thus conclude that the switching state of the actuator is beginning to change based on the signals supplied to it via the inputs 15 to 18 and the current and voltage changes occurring on the coil of the electromagnetic actuator 6 . Any actuator can thus be connected to the output terminals 4 and 5 , since the coil of each actuator can simultaneously be used as a sensor for any switching state changes that may occur.

Es kann auch vorteilhaft sein, anstelle einer Überwachungs­ schaltung 14 für die Strom- und Spannungsänderungen eine Überwachungsschaltung vorzusehen, der das Signal eines Stellungssensors 21 bzw. Weggebers für das Stellglied zuge­ führt ist, wie in Fig. 2 strichliert angedeutet ist. So kann z. B. die Lage eines Ventilstößels des Ventils 7 überwacht werden, so daß das Ausgangssignal des Stellungs­ ensors 21 auftretende Schaltzustandsänderungen anzeigt.It may also be advantageous to provide a monitoring circuit instead of a monitoring circuit 14 for the current and voltage changes, which leads to the signal of a position sensor 21 or displacement sensor for the actuator, as indicated by the broken line in FIG. 2. So z. B. the position of a valve lifter of the valve 7 can be monitored so that the output signal of the position sensor 21 indicates switching state changes occurring.

Mit der in Fig. 1 dargestellten Schaltungsanordnung ist das erfindungsgemäße Verfahren ausführbar, welches anhand des Diagramms in Fig. 2 nachfolgend im einzelnen erläutert ist.With the circuit arrangement shown in FIG. 1, the method according to the invention can be carried out, which is explained in detail below using the diagram in FIG. 2.

Zum Zeitpunkt a wird das Stellglied durch Aufschaltung der maximalen Leistung Pmax in einen Schaltzustand gebracht, bei dem z. B. das Ventilglied 7 geschlossen ist. Zum Auf­ bringen der maximalen Leistung Pmax wird am Steuerein­ gang 11 ein von der Steuerschaltung in Abhängigkeit vom Signal des Reglers 13 pulsweitenmoduliertes Signal aufgegeben, welches ein vollständiges Durchschalten des elektronischen Schalters 10 gewährleistet. Die Leistung Pmax liegt über einen Zeitraum t1 an den Ausgangsklemmen 4 und 5 an. Der Zeitraum t1 ist vorgebbar; er wird insbeson­ dere so gewählt, daß mit Sicherheit der gewünschte Schalt­ zustand des Stellgliedes 6 erreicht ist.At time a, the actuator is brought into a switching state by applying the maximum power P max , in which, for. B. the valve member 7 is closed. To bring up the maximum power P max , a pulse-width-modulated signal is given at the control input 11 by the control circuit as a function of the signal from the controller 13 , which ensures that the electronic switch 10 is completely switched through. The power P max is applied to the output terminals 4 and 5 over a period of time t 1 . The period t 1 can be predetermined; he is chosen in particular so that the desired switching state of the actuator 6 is reached with certainty.

Zum Zeitpunkt b wird vom Regler 13 der Steuerschaltung 12 ein derartiges Signal aufgegeben, daß das am Steuerein­ gang 11 anliegende Signal in seiner Pulsweite moduliert wird. Dies erfolgt derart, daß die an den Ausgangsklemmen 4 und 5 abgegebene Leistung Pv über einen Zeitraum t2 ab­ sinkt. Die Verminderung der abgegebenen Leistung Pv erfolgt dabei zweckmäßig kontinuierlich; es kann aber auch eine schrittweise Absenkung der Leistung in wählbarer Schrittweite vorteilhaft sein. At time b, the controller 13 of the control circuit 12 outputs such a signal that the signal present at the control input 11 is modulated in its pulse width. This is done in such a way that the power P v output at the output terminals 4 and 5 drops over a period t 2 . The output power P v is advantageously reduced continuously; however, it may also be advantageous to gradually reduce the power in a selectable step size.

Zum Zeitpunkt c erreicht die abgesenkte Leistung den Wert P0, bei dem die Überwachungsschaltung 14 eine beginnende Schaltzustandsänderung des Stellgliedes 6 meldet. Daraufhin speichert der Regler 13 den erreichten Wert P0 ab und teilt gleichzeitig über seinen Ausgang der Steuerschaltung 12 mit, das pulsweitenmodulierte Signal am Steuereingang 11 des elektronischen Schalters 10 derart zu verändern, daß im Zeitpunkt c schlagartig die volle elektrische Leistung auf die Ausgangsklemmen 4 und 5 aufgeschaltet wird, um der beginnenden Schaltzustandsänderung des Stellgliedes 6 entgegenzuwirken und den gewünschten Schaltzustand zu sichern. Die volle elektrische Leistung Pmax liegt dabei über einen vorgebbaren Zeitraum t3 an.At time c, the reduced power reaches the value P 0 at which the monitoring circuit 14 reports that the switching state of the actuator 6 is beginning to change. Thereupon, the controller 13 stores the reached value P 0 and at the same time informs via its output of the control circuit 12 to change the pulse-width-modulated signal at the control input 11 of the electronic switch 10 in such a way that, at time c, the full electrical power suddenly reaches the output terminals 4 and 5 is applied to counteract the beginning change in the switching state of the actuator 6 and to secure the desired switching state. The full electrical power P max is present over a predefinable period t 3 .

Zum Zeitpunkt d veranlaßt der Regler 13 über die Steuer­ schaltung 12 eine Veränderung des pulsweitenmodulierten Steuersignals am Steuereingang derart, daß die an den Ausgangsklemmen 4 und 5 abgegebenen Leistung schlagartig auf eine Leistung P1 abgesenkt wird, die der Summe der Minimalleistung P0 plus einer Reserveleistung Δ P ent­ spricht. Die an den Ausgangsklemmen 4 und 5 über den Zeitraum t4 abgegebene Leistung P1 ist ausreichend, den Schaltzustand des Stellgliedes 6 mit hoher Sicherheit zu halten und gewährleistet gleichzeitig, daß dem Stellglied nicht mehr Energie zugeführt wird, als zum sicheren Halten des Schaltzustandes notwendig ist.At time d, the controller 13 causes a change in the pulse-width modulated control signal at the control input via the control circuit 12 such that the power output at the output terminals 4 and 5 is suddenly reduced to a power P 1 which is the sum of the minimum power P 0 plus a reserve power Δ P speaks. The power P 1 delivered to the output terminals 4 and 5 over the period t 4 is sufficient to maintain the switching state of the actuator 6 with a high degree of security and at the same time ensures that the actuator is not supplied with more energy than is necessary for safely maintaining the switching state .

Tritt zum Zeitpunkt e z. B. ein hydraulischer Stoß im hydraulischen Kreis 8 auf, welcher zu einer Verschiebung des Ventilstößels führt, registriert die Überwachungs­ schaltung 14 die beginnende Schaltzustandsänderung, meldet dies dem Regler 13, der daraufhin sofort die Steuerschal­ tung zum Durchschalten der maximalen Leistung Pmax veran­ laßt. Die maximale Leistung Pmax wird für einen vorgebbaren Zeitraum t5 gehalten, um dann ab dem Zeitpunkt f die an den Ausgangsklemmen 4 und 5 abgegebene Leistung Pv über den Zeitraum t2 bis auf eine Veränderung des Schaltzustandes zulassende Minimalleistung P′0 abzusenken. Sobald die Überwachungsschaltung 14 eine beginnende Veränderung des Schaltzustandes des Schaltgliedes 6 feststellt, wird unmittelbar auf volle Leistung Pmax zurückgeschaltet (Zeitpunkt g), welche über einen vorgebbaren Zeitraum t3 beibehalten wird. Nach Ablauf des Zeitraums t3 erfolgt zum Zeitpunkt h ein sprunghaftes Absenken auf die Leistung P2, welche der abgetasteten Minimalleistung P′0 plus einer Reserveleistung Δ P entspricht.Occurs at time e z. B. a hydraulic shock in the hydraulic circuit 8 , which leads to a displacement of the valve lifter, the monitoring circuit 14 registers the beginning of the switching state change, reports this to the controller 13 , which then immediately causes the control circuit for switching the maximum power P max . The maximum power P max is held for a predeterminable period of time t 5 , in order to then lower the power P v output at the output terminals 4 and 5 over the period of time t 2 until the minimum power P ′ 0 that allows a change in the switching state is reduced. As soon as the monitoring circuit 14 detects a beginning change in the switching state of the switching element 6 , the system immediately switches back to full power P max (time g), which is maintained over a predefinable period t 3 . After the period t 3 has elapsed, there is a sudden drop in power P 2 at time h, which corresponds to the sampled minimum power P ′ 0 plus a reserve power Δ P.

Die zum Zeitpunkt g erfaßte Minimalleistung P′0 ist deutlich größer als die zum Zeitpunkt c erfaßte Minimal­ leistung P0. Dies kann einerseits durch eine Erwärmung des Stellgliedes 6 über eine längere Betriebsdauer bedingt sein, oder durch einen im hydraulischen Kreis 8 angestie­ genen Druck. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist gewährleistet, daß auch derartige Betriebszustands­ änderungen im elektrischen oder hydraulischen Kreis berücksichtigt werden und immer nur soviel Leistung dem Stellglied 6 zugeführt wird, welche zur sicheren Einhaltung des gewünschten Schaltzustandes notwendig ist. Dabei kann es vorteilhaft sein, daß die Ermittlung der Minimalleistung P0 bzw. P′0 in vorgebbaren Zeitabständen kontinuierlich wiederholt wird. Auf diese Weise kann eine eventuell notwendige Anhebung der Ausgangsleistung Pv an den Aus­ gansklemmen 4 und 5 bereits erfolgen, bevor ein kritischer Schaltzustand am Stellglied 6 auftritt. Insbesondere ist dadurch aber gewährleistet, daß ein aufgrund geänderter Betriebsbedingungen auftretender geringerer Leistungsbedarf erkannt und entsprechend eingestellt wird. Die an der Spule des Stellgliedes 6 anliegende Spannung uv und der durch diese Spule fließende Strom iv werden überwacht und die Änderungen der Spannung uv bzw. des Stroms iv werden als Signale auftretender Schaltzustandsänderungen ausgewertet. In vorteilhafter Weise können diese Schaltzustandsände­ rungen anzeigenden Signale zur Berechnung von Stellglied­ parametern bzw. von Paramentern des Ventils 7 herangezogen werden. Diese Berechnung der Parameter erfolgt durch den Regler 13, der die Parameter zur adaptiven Leistungsrege­ lung auswertet.The minimum power P ' 0 recorded at time g is significantly greater than the minimum power P 0 recorded at time c. This can be caused on the one hand by heating the actuator 6 over a longer period of operation, or by a pressure in the hydraulic circuit 8 . With the method according to the invention, it is ensured that such changes in the operating state are taken into account in the electrical or hydraulic circuit and only as much power is supplied to the actuator 6 which is necessary for reliably maintaining the desired switching state. It can be advantageous that the determination of the minimum power P 0 or P ' 0 is repeated continuously at predeterminable time intervals. In this way, a possibly necessary increase in the output power P v at the output terminals 4 and 5 can take place before a critical switching state occurs on the actuator 6 . In particular, however, this ensures that a lower power requirement that arises due to changed operating conditions is recognized and adjusted accordingly. The voltage u v applied to the coil of the actuator 6 and the current i v flowing through this coil are monitored and the changes in the voltage u v and the current i v are evaluated as signals of changes in the switching state. In an advantageous manner, these signals indicating switching states can be used to calculate actuator parameters or parameters of the valve 7 . This calculation of the parameters is carried out by the controller 13 , which evaluates the parameters for adaptive power control.

Claims (11)

1. Verfahren zum energiereduzierten Betrieb eines elektro­ magnetischen Stellgliedes (6), wobei zum Schalten des Stellgliedes (6) eine maximale elektrische Leistung (Pmax) zugeführt wird und nach dem Schalten die zuge­ führte elektrische Leistung (Pv) auf einen zum Halten des Schaltzustandes ausreichenden Wert (P1, P2) abgesenkt wird, wobei der eingenommene Schaltzustand permanent überwacht und bei einer Veränderung des Schaltzustandes dem Stellglied (6) für eine vorgebbare Zeitdauer (t3) eine erhöhte, insbesondere die maximale elektrische Leistung (Pmax) zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß nach Erreichen des Schalt­ zustandes des Stellgliedes (6) die ihm zugeführte elektrische Leistung (Pv) zu einer den Beginn einer Schaltzustandsänderung zulassenden Minimalleistung (P0) (P′0) verringert wird, daß bei Erreichen der Minimal­ leistung (P0, P′0) dem Stellglied (6) die erhöhte elektrische Leistung (Pmax) aufgeschaltet wird, und daß nach einer vorgebbaren Zeitdauer (Δt) die elektrische Leistung (Pv) erneut auf einen Leistungswert (P1, P2) abgesenkt wird, der der Minimalleistung (P0, P′0) plus einer vorgebbaren Sicherheitsreserveleistung (ΔP) entspricht.1. A method for energy-reduced operation of an electromagnetic actuator ( 6 ), wherein a maximum electrical power (P max ) is supplied for switching the actuator ( 6 ) and after switching the supplied electrical power (P v ) to hold the Switching state sufficient value (P 1 , P 2 ) is lowered, the assumed switching state is permanently monitored and, when the switching state changes, the actuator ( 6 ) for a specifiable period of time (t 3 ) an increased, in particular the maximum electrical power (P max ) is supplied, characterized in that after reaching the switching state of the actuator ( 6 ), the electrical power supplied to it (P v ) is reduced to a minimum power (P 0 ) (P ' 0 ) which allows the beginning of a switching state change, that when the Minimum power (P 0 , P ' 0 ) the actuator ( 6 ), the increased electrical power (P max ) is applied, and that na ch a predeterminable time period (Δt) the electrical power (P v ) is reduced again to a power value (P 1 , P 2 ) which corresponds to the minimum power (P 0 , P ′ 0 ) plus a predefinable safety reserve power (ΔP). 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verringerung der zugeführten elektrischen Leistung (Pv) bis zu der Minimalleistung (P0, P′0) gleichmäßig erfolgt. 2. The method according to claim 1, characterized in that the reduction of the supplied electrical power (P v ) to the minimum power (P 0 , P ' 0 ) takes place evenly. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlung der Minimal­ leistung (P0, P′0) in vorgebbaren Zeitabständen (t4) wiederholt wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the determination of the minimum power (P 0 , P ' 0 ) is repeated at predetermined time intervals (t 4 ). 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Spule des Stellgliedes anliegende Spannung (uv) und der durch die Spule fließende Strom (iv) überwacht und die Änderungen der Spannung (uv) und des Stroms (iv) als Signale auftretender Schaltzustandsänderungen ausgewertet werden.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the voltage applied to the coil of the actuator (u v ) and the current flowing through the coil (i v ) and monitors the changes in voltage (u v ) and Current (i v ) are evaluated as signals of switching state changes occurring. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Überwachung des Schaltzustandes des Stellgliedes (6) auszuwertenden Signale zur Berechnung von Stellgliedparametern herangezogen werden.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the signals to be evaluated for monitoring the switching state of the actuator ( 6 ) are used to calculate actuator parameters. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Absenkung auf den aus der Summe der Minimalleistung (P0, P′0) und der Sicher­ heitsreserveleistung (P) bestimmten Leistungswert (P1, P2) schlagartig erfolgt.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the reduction to the sum of the minimum power (P 0 , P ' 0 ) and the safety reserve power (P) determined power value (P 1 , P 2 ) suddenly . 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitintervall (t1, t5) zwischen dem Zeitpunkt (a, e) der vollen Leistungsauf­ schaltung und dem Beginn (b, f) der Leistungsabsenkung zur Ermittlung der Minimalleistung (P0, P′0) vorgebbar ist. 7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the time interval (t 1 , t 5 ) between the time (a, e) of the full power up and the beginning (b, f) of the power reduction to determine the minimum power (P 0 , P ′ 0 ) can be specified. 8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 mit einem Schaltglied (6), wel­ ches über einen elektronischen Schalter (10) an eine Versorgungsspannung (U) anlegbar ist und mit einer Über­ wachungsschaltung (14) für den Schaltzustand des Stell­ gliedes (6), dadurch gekennzeichnet, daß ein mit der Überwachungs­ schaltung (14) verbundener Regler (13) vorgesehen ist, dessen Ausgang mit einem Steuerkreis (12) zur puls­ weitenmodulierten Ansteuerung des elektrischen Schal­ ters (10) verbunden ist.8. An apparatus for performing the method according to one of claims 1 to 7 with a switching element ( 6 ), which can be applied to an electrical supply voltage (U) via an electronic switch ( 10 ) and with a monitoring circuit ( 14 ) for the switching state of the Actuator ( 6 ), characterized in that a controller ( 13 ) connected to the monitoring circuit ( 14 ) is provided, the output of which is connected to a control circuit ( 12 ) for pulse-width-modulated control of the electrical switch ( 10 ). 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler (12) zur Berechnung von Stellgliedparametern aus den Signalen der Überwachungsschaltung (14) ausgebildet ist.9. The device according to claim 8, characterized in that the controller ( 12 ) is designed to calculate actuator parameters from the signals of the monitoring circuit ( 14 ). 10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungsschal­ tung (14) mit einem im Stellglied (6) integrierten Wegsensor (21) verbunden ist.10. The device according to claim 8 or 9, characterized in that the monitoring circuit device ( 14 ) with an actuator ( 6 ) integrated displacement sensor ( 21 ) is connected. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungsschal­ tung (14) mit einem im elektrischen Kreis des Stell­ gliedes (6) angeordneten Sensorwiderstand (19) verbunden ist.11. Device according to one of claims 8 to 10, characterized in that the monitoring circuit device ( 14 ) with a in the electrical circuit of the actuator ( 6 ) arranged sensor resistor ( 19 ) is connected.
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