DE4423102B4

DE4423102B4 - Method for controlling switching or proportional solenoids for proportional valves

Info

Publication number: DE4423102B4
Application number: DE4423102A
Authority: DE
Inventors: Rainer Imhof; Dieter Keller; Torsten Witte
Original assignee: Bosch Rexroth AG
Current assignee: Bosch Rexroth AG
Priority date: 1994-07-01
Filing date: 1994-07-01
Publication date: 2005-03-03
Anticipated expiration: 2014-07-02
Also published as: DE4423102A1

Abstract

Verfahren zur Ansteuerung von Magneten zur Verstellung von Proportional-Wegeventilen, bei dem die Magnetspule mit Impulsen (PWM-Signal) oder Gleichstrom, dem ein Dithersignal überlagert ist, angesteuert wird und bei dem die Frequenz der Impulse bzw. des Dithersignals im Stellbereich verändert wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Ansteuerung von Schaltmagneten oder von einfach aufgebauten Proportionalmagneten die Frequenz mit steigendem Ansteuerstrom der Magnetspule verringert wird.method for controlling magnets for the adjustment of proportional directional control valves, in which the magnetic coil with pulses (PWM signal) or direct current, which a dither signal superimposed is, is controlled and in which the frequency of the pulses or the dither signal in the control range is changed, characterized that at the control of solenoids or simply constructed Proportional magnets the frequency with increasing drive current of the Magnetic coil is reduced.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung von Magneten zur Verstellung von Proportional-Wegeventilen gemäß dem Oberbegriff des einzigen Patentanspruchs.The The invention relates to a method for controlling magnets for Adjustment of proportional directional valves according to the preamble of the single Claim.

Die Hysterese der Stellglieder von Ventilen macht sich in Regelkreisen vor allem bei kleinen Stellwertänderungen störend bemerkbar. Der Regelvorgang wird dadurch beeinträchtigt, daß jeweils einem bestimmten Ventilkolbenhub innerhalb der Hysteresebreite mehrere Steuerstromwerte (Kraftwerte) zugeordnet sind. Deshalb ist es schwierig, Antriebe mit sehr kleinen Geschwindigkeiten bzw. kleinen Geschwindigkeitsänderungen kontinuierlich und gleichmäßig zu fahren.The Hysteresis of the actuators of valves is in control circuits especially with small manipulated value changes disturbing noticeable. The control process is affected by the fact that each one specific Valve spool stroke within the hysteresis width several control current values (Force values) are assigned. That is why it is difficult to drive with very low speeds or small changes in speed to drive continuously and evenly.

Der größte Anteil der Hysterese wird durch die Haftreibung des Stellsystems umfassend den Magnetanker und Rückstellfeder verursacht. Um die Hysterese der elektromagnetischen Stellsysteme zu verringern, ist es bekannt, die Magnetspule mit einem pulsweitenmodulierten (PWM)-Signal oder mit Gleichstrom, dem ein Dithersignal mit kleiner Amplitude überlagert ist, anzusteuern. Durch das PWM-Signal bzw. das Dithersignal werden das Stellsystem und der Ventilsteuerkolben ständig mit sehr kleiner Amplitude in Bewegung gehalten und damit der Störeinfluß der Haftreibung erheblich verringert.Of the greatest proportion The hysteresis is covered by the static friction of the positioning system the armature and return spring caused. To the hysteresis of the electromagnetic control systems It is known to reduce the magnetic coil with a pulse width modulated (PWM) signal or with DC, which is a dither signal with smaller Amplitude superimposed is to drive. By the PWM signal or the dither signal are the control system and the valve spool constantly with very small amplitude kept in motion and thus the disturbing influence of static friction considerably reduced.

Aus der DE 41 22 376 A1 ist ein eingangs genanntes Verfahren zur Ansteuerung von Magneten zur Verstellung von Proportional-Wegeventilen bekannt. Am Beispiel eines Proportional-Druckreduzierventils mit einem Proportionalmagneten, dessen Hystere aufgrund seines konstruktiven Aufbaus über den gesamten Stellbereich annähernd konstant ist, sind Maßnahmen beschrieben, die den Steuerölverlust im Regelbereich bei möglichst kleiner Hysterese minimieren. Hierzu wird die Frequenz der Impulse bzw. des Choppersignals im Regelbereich im Sinne einer Verringerung des Energieverlustes verändert. Dies geschieht z. B. durch eine Vergrößerung der Frequenz mit zunehmendem Ventilhub.From the DE 41 22 376 A1 an initially mentioned method for controlling magnets for the adjustment of proportional directional control valves is known. Taking the example of a proportional pressure reducing valve with a proportional magnet, the hystere is approximately constant due to its structural design over the entire control range, measures are described that minimize the control oil loss in the control range with the smallest possible hysteresis. For this purpose, the frequency of the pulses or the chopper signal is changed in the control range in the sense of reducing the energy loss. This happens z. B. by increasing the frequency with increasing valve lift.

Verwendet man für ein Proportionalventil anstelle des höherwertigen Proportionalmagneten einen Schaltmagneten bzw. einen einfachen Proportionalmagneten, so ist aufgrund der im allgemeinen zum oberen Stellbereich hin zunehmenden mechanischen Reibung die statische Hysterese, d.h. ohne Dither, viel größer als im unteren Stellbereich. Stellt man nun für derartige Schaltmagnete eine optimale Ditherfrequenz für den unteren Stellbereich ein, dann gelangt das Stellsystem mit dieser Frequenz im oberen Stellbereich zeitweise in die Haftreibung und damit zu einer größeren Hysterese. Stellt man umgekehrt die Ditherfrequenz für den oberen Stellbereich optimal ein, so ist zwar die Hysterese über den gesamten Stellbereich klein, aber die Ditheramplitude des Stellsystems bewegt sich im unteren Stellbereich zu weit über die statische Hysteresekennlinie hinaus und der Steuerölverbrauch nimmt zu. Durch die Ditheramplitude findet in diesem Fall eine Überkompensation der Haftreibung statt. Die unnötig große Ditheramplitude des Ventilsteuerkolbens kann einen Regelvorgang mit diesem Ventil erheblich stören. Gerade bei kleinen Stellsignalen werden nämlich dem Ventilsteuerkolben durch den zu großen Ditherhub unnötige Stellbewegungen abwechselnd in die eine und in die andere Richtung aufgezwungen. An der Steuerkante findet dadurch ein ständiger Druckaufbau und Druckabbau statt, so daß sehr laute Geräusche am Ventil entstehen. Der große Ditherhub verursacht auch ein ständiges Umschal ten der Förderrichtung, wodurch das Gesamtsystem zum Schwingen angeregt werden kann.used one for one a proportional valve instead of the higher-order proportional solenoid a switching magnet or a simple proportional magnet, so is due to the generally increasing towards the upper control range mechanical friction, the static hysteresis, i. without dither, much bigger than in the lower control range. If one now for such solenoids one optimal dither frequency for the lower control range, then enters the control system with this Frequency in the upper control range temporarily in the static friction and thus to a larger hysteresis. Conversely, if the dither frequency for the upper setting range is optimally set a, so is the hysteresis over the entire control range is small, but the dither amplitude of the control system moves too far beyond the static hysteresis characteristic in the lower setting range addition and the tax oil consumption is increasing. Due to the dither amplitude, overcompensation occurs in this case the stiction. The unnecessary large dither amplitude of the valve spool can control this valve significantly disturb. Just For small control signals namely the valve spool by the big one Dithering unnecessary Actuating movements alternately in one direction and in the other direction imposed. At the control edge thus finds a constant pressure build-up and pressure reduction instead, so that very much loud noises arise at the valve. The great Ditherhub also causes a constant Switching the conveying direction, whereby the entire system can be excited to vibrate.

Aus der DE 39 27 972 A1 ist eine chopperstabilisierte und pulsweitenmodulierte Elektronikansteuerung von Elektromagneten für elektro-hydraulische Proportionalventile bekannt. Die zur Versorgung der Magnetspule dienende Spannung ist, um ein verbessertes dynamisches Verhalten beim Einschalten zu erreichen, größer als die Nennspannung der Magnetspule gewählt. Die elektronische Schaltungsanordnung erfaßt den Augenblickswert des über die Magnetspule fließenden Stroms. Wenn dieser einen oberen Wert erreicht hat, trennt die elektronische Schaltungsanordnung den Magnetstromkreis auf, und der über die Magnetspule fließende Strom klingt nach einer weiteren e-Funktion ab. Wenn der über die Magnetspule fließende Strom dabei einen unteren Wert erreicht, schließt die elektronische Schaltungsanordnung den Magnetstromkreis wieder, und der Magnetstrom steigt wieder an bis sein Augenblickswert den oberen Wert erreicht hat. Dieses Spiel wiederholt sich so lange der Elektromagnet eingeschaltet ist. Es handelt sich hier um eine Zweipunktregelung des über die Magnetspule fließenden Stroms. Eine gezielte Beeinflussung der Frequenz der Regelschwingung des Magnetstroms findet hierbei nicht statt.From the DE 39 27 972 A1 is a chopper-stabilized and pulse width modulated electronic control of electromagnets for electro-hydraulic proportional valves known. The voltage used to supply the magnetic coil is greater than the rated voltage of the solenoid selected to achieve an improved dynamic response at startup. The electronic circuit detects the instantaneous value of the current flowing through the magnetic coil. When this has reached an upper value, the electronic circuit arrangement disconnects the magnetic circuit, and the current flowing through the magnetic coil stops after another e-function. When the current flowing through the magnet coil reaches a lower value, the electronic circuit closes the magnet circuit again, and the magnet current rises again until its instantaneous value has reached the upper value. This game is repeated as long as the solenoid is turned on. This is a two-step control of the current flowing through the magnetic coil. A targeted influencing the frequency of the control oscillation of the magnetic current does not take place here.

Aus der DE 41 09 233 A1 ist eine digitale Ansteuerelektronik mit pulsweitenmoduliertem Ausgangssignal zum Ansteuern elektrischer Stellglieder insbesondere eines hydraulischen Systems bekannt. Die Ansteuerelektronik gewährleistet für unterschiedlich große Impedanzwerte der Magnetspule eine hohe Auflösung der elektrischen Stellwerte. Hierzu ist einem ersten pulweitenmodulierten (PWM-)Signal über ein UND-Glied ein zweites pulsweitenmoduliertes Signal überlagert. Die PWM-Frequenzen sind konstant, nur die Impulsweite wird von einem Ansteuerungssignal verändert.From the DE 41 09 233 A1 is a digital control electronics with pulse width modulated output signal for driving electrical actuators, in particular a hydraulic system known. The control electronics ensure a high resolution of the electrical control values for different impedance values of the magnet coil. For this purpose, a second pulse width modulated signal is superimposed on a first pulse width modulated (PWM) signal via an AND gate. The PWM frequencies are constant, only the pulse width is changed by a drive signal.

Aus der DE 39 39 857 A1 ist ein hydraulisches Steuergerät für ein magnetgesteuertes Ventil bekannt. Diese Druckschrift hat das Ziel zu verhindern, daß der Ventilkolben hydraulisch blockiert. Schließlich soll auch die Hysterese des Ventilkolbens minimiert werden. Um dieses Ziel zu erreichen, wird einem Steuersignal für das Ventil ein Wechselstromsignal mit konstanter Zitterfrequenz überlagert, wobei ein Addierer das Steuersignal und den Wechselstrom mit Zitterfrequenz addiert. Dabei wird von einer konstanten Zitterfrequenz ausgegangen, die größer als die Maximalfrequenz des Ansteuersignals ist. Eine Veränderung der Zitterfrequenz erfolgt jedoch nicht.From the DE 39 39 857 A1 is known a hydraulic control device for a solenoid-controlled valve. This document has the aim to prevent the valve piston hydraulically blocked. Finally, the hysteresis of the valve piston should be minimized. To accomplish this goal, a control signal to the valve is superimposed on a constant dither frequency AC signal, with an adder adding the control signal and the dither frequency AC current. It is assumed that a constant dither frequency is greater than the maximum frequency of the drive signal. A change in the dither frequency does not occur.

Aus der DE 33 20 110 C2 ist eine Schaltung zum Betrieb eines Magnetregelventils bekannt. Um auch bei extremen Temperaturschwankungen ein gewünschtes Regelverhalten des Magnetregelventils sicherzustellen, wird die Impulsfrequenz des über die Magnetspule fließenden Stroms temperaturabhängig derart verändert, daß mit fallender Temperatur die Impulsfrequenz verkleinert und mit steigender Temperatur erhöht wird.From the DE 33 20 110 C2 a circuit for operating a solenoid control valve is known. In order to ensure a desired control behavior of the solenoid control valve even under extreme temperature fluctuations, the pulse frequency of the current flowing through the magnetic coil is temperature-dependent changed so that with decreasing temperature, the pulse frequency is reduced and increased with increasing temperature.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, das Verfahren der eingangs geschilderten Art so weiterzubilden, daß bei Stellgliedern mit Schaltmagneten oder einfachen Proportionalmagneten die Hysterese für die Regelventile über den gesamten Stellbereich möglichst klein und konstant ist.The The object of the invention is the method of the above educate way described so that when actuators with solenoids or simple proportional solenoid the hysteresis for the control valves on the entire range as possible small and constant.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs angegebenen Merkmale gelöst.These The object is achieved by the characterizing part of the claim specified characteristics solved.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigenThe inventive method will be explained in more detail below with reference to the drawings. Show it

1 die Hub-Gleichstrom-Steuerkennlinie eines Stellsystems nach dem Stand der Technik mit einem hochwertigen Proportionalmagneten ohne Dither, 1 the stroke-DC control characteristic of a prior art control system with a high-quality proportional magnet without dither,

2 die Hub-Gleichstrom-Steuerkennlinie eines Stellsystems nach dem Stand der Technik mit einem Schaltmagneten ohne Dither, 2 the stroke-DC control characteristic of a control system according to the prior art with a switching magnet without dither,

3 eine Steuerkennlinie entsprechend derjenigen aus 2, jedoch mit einem Dither konstanter Frequenz, und 3 a control characteristic corresponding to those 2 but with a constant frequency dither, and

4 eine Steuerkennlinie entsprechend derjenigen aus 2, jedoch mit einem Dither, dessen Frequenz erfindungsgemäß variabel ist. 4 a control characteristic corresponding to those 2 but with a dither whose frequency is variable according to the invention.

In den Figuren ist jeweils der gemessene Ventilkolbenhub über dem Ansteuerstrom der Magnetspule dargestellt. Die Messungen wurden an einem direktgesteuerten 4/3-Proportional-Wegeventil des Typs 4WRA Nenngröße 10 (nach Rexroth Datenblatt RD 29054) mit angebautem Weggeber durchgeführt. Bei dieser Ausführung handelt es sich um ein Wegeventil mit drei Schaltstellungen, welche mit zwei Elektromagneten direkt betätigt werden. Mit diesem Ventil kann die Richtung und Größe eines Volumenstromes bestimmt werden. Das Stellsystem besteht aus zwei Magnetankern und zwei Rückstellfedern. Die Rückstellfedern bilden die Gegenkraft zur Magnetkraft des Ankers und stellen den Ventilsteuerkolben bei nicht erregtem Magneten in die Mittelstellung zurück.In Each of the figures is the measured Ventilkolbenhub above the Drive current of the solenoid shown. The measurements were on a direct operated 4/3 proportional directional control valve of the type 4WRA nominal size 10 (after Rexroth data sheet RE 29054) with attached position encoder. at this version it is a directional valve with three switching positions, which be operated directly with two electromagnets. With this valve can the direction and size of one Volume flow can be determined. The control system consists of two Magnetic anchors and two return springs. The Return springs form the counterforce to the magnetic force of the anchor and set the Valve spool returns to center when solenoid is de-energized.

In den Figuren ist nur eine Ansteuerrichtung aufgezeichnet. Der Steuerstrom der einen Magnetspule wurde kontinuierlich von Null bis auf 2,4 A erhöht und schließlich wieder nach Null zurückgesteuert. Dabei ist in allen Figuren die Hysterese deutlich zu erkennen. Die Richtung der Steuerstromänderung ist mit einem Pfeil gekennzeichnet. Der Ventilsteuerkolben bewegt sich bei allen Messungen erst bei einem Steuerstrom von etwa 0,5 A, nachdem die Federkraft für die Mittenzentrierung überwunden ist. Im Regelbetrieb wird diese Mittenzentrierungsfederkraft durch einen Vorstrom im Ansteuerverstärker kompensiert, so daß die Hubkennlinie durch den Nullpunkt verläuft.In the figures only one drive direction is recorded. The control current one solenoid was continuously from zero to 2.4 A increases and finally steered back to zero. The hysteresis can be clearly seen in all figures. The Direction of the control current change is marked with an arrow. The valve spool moves in all measurements only at a control current of about 0.5 A, after the spring force for overcome centering is. In normal operation, this centering center spring force is transmitted through a bias current in the drive amplifier compensated, so that the Stroke characteristic passes through the zero point.

In 1 ist an der Hub-Gleichstrom-Steuerkennlinie mit einem hochwertigen Proportionalmagneten eine konstante Hysterese zu erkennen. Diese Hysterese kann mit einer konstanten, auf das Ventil abgestimmten Ditherfrequenz und damit einer gleich großen Ditheramplitude nahezu beseitigt werden. Derartige Verfahren sind bekannt. Die Ditherfrequenz soll dabei so gewählt werden, daß sie größer als die doppelte Eigenfrequenz des Stellsystems ist, um Resonanzschwingungen zu vermeiden.In 1 is to recognize a constant hysteresis on the stroke DC control characteristic with a high-quality proportional magnet. This hysteresis can be almost eliminated with a constant dither frequency tuned to the valve and thus a dither amplitude of equal magnitude. Such methods are known. The dither frequency should be chosen so that it is greater than twice the natural frequency of the control system in order to avoid resonance vibrations.

In 2 ist an der Hub-Gleichstrom-Steuerkennlinie mit Schaltmagnet deutlich zu sehen, daß mit zunehmendem Steuerstrom die Hysterese immer größer wird. Die Ursache für die größere Hysterese liegt in der zum maximalen Stellhub hin zunehmenden mechanischen Reibung des Schaltmagnetankers. Diese unterschiedlich große Hysterese über den Stellbereich läßt sich mit einer konstanten Ditherfrequenz nicht ohne unerwünschte Nebenwirkungen beseitigen wie 3 zeigt. Für die Kennlinie nach 3 wurde der gleiche Aufbau mit Schaltmagnet wie bei 2 verwendet. Die Magnetspule wurde jedoch mit einem pulsweitenmodu lierten Signal (PWM-Signal) mit einer konstanten Frequenz von 200 Hz angesteuert. Diese Impulsfrequenz von 200 Hz wurde ermittelt, indem eine Ditheramplitude des Ventilsteuerkolbens eingestellt wurde, bei der die Haftreibung und damit die Hysterese im unteren Stellbereich zusammen mit den Regeleigenschaften (z.B. Empfindlichkeit, Ölverlust, Druckspitzenbildung) ein Optimum ergibt. Wie aus 3 zu erkennen ist, reicht diese Ditheramplitude des Ventilsteuerkolbens im oberen Stellbereich ab etwa 2,2 A Steuerstrom nicht mehr aus, die größere Haftreibung des Schaltmagnetankers zu überwinden, so daß der Ventilsteuerkolben trotz Erhöhung des Steuerstromes bis 2,4 A in der gleichen Position von 2,18 mm stehenbleibt. Erst wenn der Steuerstrom über 2,4 A erhöht wird, ist die Haftreibung überwunden und der Ventilsteuerkolben springt auf eine Position von 2,3 mm. In dieser Position bleibt der Ventilsteuerkolben solange stehen, bis der Steuerstrom 2,5 A beträgt, dann springt er schließlich auf seinen maximalen Hub von 2,4 mm. Dieser Hub wurde auch beim Ansteuern mit Gleichstrom ohne Dither nach 2 erreicht. Wird nun der Steuerstrom von 2,5 A aus verringert, dann bleibt der Ventilsteuerkolben ebenfalls bis zu einem Steuerstrom von 2,3 A in der Position bei 2,4 mm stehen. Bei einer weiteren Reduzierung des Steuerstromes springt der Ventilsteuerkolben über 2 Stufen bis schließlich bei etwa 2,15 A eine kontinuierliche Abwärtsbewegung stattfindet.In 2 can be clearly seen on the stroke-DC control characteristic with solenoid, that with increasing control current, the hysteresis is getting bigger. The reason for the greater hysteresis lies in the mechanical friction of the shift solenoid armature increasing towards the maximum control stroke. This varying hysteresis over the control range can not be eliminated with a constant dither frequency without undesirable side effects 3 shows. For the characteristic according to 3 was the same construction with solenoid as at 2 used. However, the solenoid coil was driven with a pulse width modu lated signal (PWM signal) with a constant frequency of 200 Hz. This pulse frequency of 200 Hz was determined by setting a dither amplitude of the valve spool at which the Stiction and thus the hysteresis in the lower control range together with the control properties (eg sensitivity, oil loss, pressure peak formation) gives an optimum. How out 3 can be seen, this dither amplitude of the valve spool in the upper range from about 2.2 A control current is no longer sufficient to overcome the greater static friction of the solenoid armature, so that the valve spool despite increasing the control current to 2.4 A in the same position of the second , 18 mm stops. Only when the control current is increased above 2.4 A, the static friction is overcome and the valve spool jumps to a position of 2.3 mm. In this position, the valve spool stops until the control current is 2.5 A, then it finally jumps to its maximum stroke of 2.4 mm. This stroke also diminished when driven with DC without dithering 2 reached. If the control current is now reduced from 2.5 A, then the valve spool will also remain in the position at 2.4 mm up to a control current of 2.3 A. In a further reduction of the control current, the valve spool over 2 stages jumps until finally at about 2.15 A, a continuous downward movement takes place.

Wird nun die gleiche Magnetspule des Schaltmagneten mit einem PWM-Signal von 135 Hz statt 200 Hz angesteuert, dann erhält man eine Hysteresekennlinie ähnlich wie in 4 dargestellt. Die Ditherfrequenz von 135 Hz ist in diesem Fall für den oberen Stellbereich optimiert worden. Die Ditheramplitude des Ventilsteuerkolbens wird in Richtung Mittelstellung (0-Hub) aufgrund der geringeren Haftreibung des Schaltmagnetankers immer größer und der Ventilsteuerkolben führt Bewegungen aus, die unnötig weit über die statische Hysteresekurve hinausgehen. Im Regelbetrieb unter Betriebsdruck hat dies zur Folge, daß hydraulische Energie durch die unnötig großen Ditherbewegungen des Ventilsteuerkolbens am Ventil vernichtet wird.If now the same magnet coil of the solenoid is controlled with a PWM signal of 135 Hz instead of 200 Hz, then one obtains a hysteresis characteristic similar to 4 shown. The dither frequency of 135 Hz has been optimized in this case for the upper control range. The dither amplitude of the valve spool becomes larger toward the center position (0 stroke) due to the lower static friction of the shift solenoid armature, and the valve spool performs movements that go beyond the static hysteresis curve unnecessarily. In normal operation under operating pressure, this has the consequence that hydraulic energy is destroyed by the unnecessarily large Ditherbewegungen the valve spool on the valve.

Besonders bei kleinen Stellsignalen findet durch die zu große Ditheramplitude des Ventilsteuerkolbens an dessen Steuerkante ein ständiger Druckwechsel statt, was zu einem unnötigen Energieverbrauch führt. Die zu große Ditheramplitude des Ventilsteuerkolbens macht sich zusätzlich durch besonders starke Geräusche am Ventil bemerkbar. Die Geräusche werden in Richtung Mittelstellung immer stärker. Erfindungsgemäß wird deshalb die Frequenz des der Magnetspule zugeführten PWM-Signals im Sinne einer Verringerung der Hysterese geändert. Die optimale Frequenz wird ermittelt, indem die Ditheramplitude des Ventilsteuerkolbens mit dem Wegaufnehmer gemessen und durch Änderung der Frequenz in einem Bereich von ca. 1 bis 1,5 % (0,02 bis 0,04 mm) Spitze/Spitze vom maximalen Ventilkolbenhub gehalten wird. Dadurch ist gewährleistet, daß das Stellsystem nicht in die ungünstige Haftreibung gelangt und gleichzeitig auch nicht zu große Ditherhübe des Ventilsteuerkolbens ausgeführt werden. Eine Hysteresekennlinie mit einer so ermittelten variablen Ditherfrequenz ist in 4 dargestellt. Die Frequenz wurde für diesen Fall abhängig vom Ansteuerstrom verändert, nämlich mit steigendem Steuerstrom (Hub) kontinuierlich verringert. Im unteren Stellbereich wird mit einer Frequenz von 200 Hz begonnen und mit steigendem Steuerstrom wird die Frequenz proportional bis auf 135 Hz reduziert. Dabei bleibt die Ditheramplitude in dem vorgenannten Bereich von ca. 0,02 bis 0,04 mm. Die Ditheramplitude des Ventilsteuerkolbens wird also in jeder Position nur so groß, wie sie für die Überwindung der Haftreibung nötig ist. Damit ist auch der Energieverlust, der durch den Ditherhub verursacht wird, auf ein Minimum reduziert.Especially with small control signals takes place due to the excessive dither amplitude of the valve spool at the control edge a constant pressure change, resulting in unnecessary energy consumption. The too large dither amplitude of the valve spool is also noticeable by particularly strong noises on the valve. The sounds are getting stronger in the middle position. According to the invention, therefore, the frequency of the magnetic coil supplied PWM signal is changed in terms of a reduction of the hysteresis. The optimum frequency is determined by measuring the dither amplitude of the valve spool with the transducer and maintaining it in a range of approximately 1 to 1.5% (0.02 to 0.04 mm) peak to peak from the maximum valve piston stroke by changing the frequency , This ensures that the adjusting system does not get into the unfavorable static friction and at the same time not too large Ditherhübe the valve spool are performed. A hysteresis characteristic with a thus determined variable dither frequency is in 4 shown. The frequency was changed in this case depending on the drive current, namely continuously reduced with increasing control current (stroke). In the lower setting range, a frequency of 200 Hz is started and with increasing control current, the frequency is reduced proportionally to 135 Hz. In this case, the dither amplitude remains in the aforementioned range of about 0.02 to 0.04 mm. The dither amplitude of the valve spool is thus only in any position as large as necessary to overcome the static friction. This also reduces the energy loss caused by the dithering stroke to a minimum.

Durch dieses Verfahren ist es möglich, ein mit Schaltmagneten oder kontruktiv einfachen Proportionalmagneten betriebenes Proportionalventil qualitativ zu verbessern.By this method is it possible one with solenoids or structurally simple proportional solenoids operated proportional valve to improve quality.

Claims

Method for controlling magnets for adjusting proportional directional control valves, in which the magnet coil is driven by pulses (PWM signal) or direct current, to which a dither signal is superimposed, and in which the frequency of the pulses or of the dither signal in the control range is changed; characterized in that the frequency is reduced with increasing driving current of the magnetic coil in the control of switching magnets or simply constructed proportional solenoid.