EINRICHTUNG ZUM STEUERN EINES ELEKTROMECHANISCHEN STELLGERÄTS

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Steuern eines elektromechanischen Stellgeräts, das insbesondere zum Steuern einer Brennkraftmaschine vorgesehen ist.

[0002] Ein bekanntes Stellgerät (DE 195 26 683 A1) hat ein Stellglied, das als Gaswechselventil ausgebildet ist, und einen Stellantrieb. Der Stellantrieb weist zwei Elektromagnete auf, zwischen denen jeweils gegen die Kraft eines Rückstellmittels eine Ankerplatte durch Abschalten des Spulenstroms am haltenden Elektromagneten und Einschalten des Spulenstroms am fangenden Elektromagneten bewegt werden kann. Der Spulenstrom des jeweils fangenden Elektromagneten wird durch einen vorgegebenen Fangwert während einer vorgegebenen Zeitdauer konstant gehalten und dann von einem Zweipunktregler mit Hysterese auf einen Haltewert geregelt.

[0003] Immer strengere gesetzliche Grenzwerte zur Schallabstrahlung eines Kraftfahrzeugs und Anforderungen nach einer leise laufenden Brennkraftmaschine setzen für eine Serientauglichkeit des Stellgeräts zwingend voraus, daß die Schallerzeugung durch das Stellgerät gering ist. Außerdem ist für eine Serientauglichkeit eine lange Lebensdauer des Stellgeräts zu gewährleisten.

[0004] Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zum Steuern eines elektromechanischen Stellgeräts zu schaffen, die die Schallerzeugung beim Auftreffen einer Ankerplatte auf einen Elektromagneten minimiert und gleichzeitig eine lange Lebensdauer des Stellgeräts gewährleistet.

[0005] Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

[0006] Bei einer stromduchflossenen Spule, der eine sich bewegende Ankerplatte des Ankers zugeordnet ist, besteht bei einem nicht gesättigten Magnetkreis und bei einem vernachlässigbaren Streufluß ein eindeutiger Zusammenhang zwischen einem Strom I durch die Spule, der zeitlichen Ableitung des Stroms dI/dt, der Luftspaltlänge 1 und der Geschwindigkeit v des Ankers. Bei einem dominierenden magnetischen Widerstand des Luftspalts gegenüber dem restlichen Magnetkreis läßt sich folgende Beziehung angeben:

wobei

A

die Auflagefläche des Kerns des Elektromagneten ist, an dem die Ankerplatte zur Auflage kommt,

N

die Windungszahl der Spule,

P_V,el

die elektrische Verlustleistung und

µ₀

die Permeabilität von Luft ist.

[0007] Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß der erste Summand der Beziehung (G1) vernachlässigbar ist gegenüber dem zweiten Summanden der Gleichung (G1), wenn der Quotient der elektrische Verlustleistung P_V,el und des Stroms I gering ist. Der Quotient der elektrische Verlustleistung P_V,el und des Stroms I ist dann nahezu null, wenn die Spule im Betriebszustand des Freilaufs betrieben wird. So ergibt sich in diesem Fall angenähert aus der Beziehung (G1) die Beziehung

[0008] Somit kann abhängig von der zeitlichen Ableitung des Stroms dI/dt und des Stroms I durch die Spule ein sanfter Aufprall mit v annähernd null bei einer Luftspaltlänge 1 von null erreicht werden, ohne daß ein Positionssensor vorgesehen sein muß, der die jeweils aktuelle Position des Ankers erfaßt. Eine lange Lebensdauer ist gewährleistet, da das Stellgerät durch den jeweils sanften Aufprall der Ankerplatte auf den Kern nur wenig mechanisch beansprucht wird.

[0009] Die Stellsignale des Reglers werden ermittelt, wenn die Spule im Betriebszustand des Freilaufs ist. In dem Betriebszustand des Freilaufs ist die Spule über einen Freilaufkreis des Leistungsstellers kurzgeschlossen. Im Freilauf kann das Erfassen des Stroms I durch die Spule nahezu verlustfrei erfolgen. So hat die durch die Beziehung (G2) gegebene Näherung der Beziehung (G1) eine hohe Genauigkeit.

[0010] Bevorzugt wird bei Abweichung vom gewünschten Verhältnis der zeitlichen Ableitung des Stroms dI/dt und des Stroms I durch die Spule im Freilauf abhängig vom Vorzeichen der Abweichung zeitlich begrenzt elektrische Energie der Aktuatorspule zugeführt oder aus der Aktuatorspule abgeführt. Hierzu wird der Freilaufbetrieb aufgehoben und die Spule an die Versorgungsspannung angelegt (Energiezufuhr) oder die gespeicherte Energie an die Versorgungsspannung abgeführt (Energieabfuhr).

[0011] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1

eine Anordnung eines Stellgeräts in einer Brennkraftmaschine,

Figur 2

ein Blockschaltbild eines Reglers, der in der Steuereinrichtung angeordnet ist, und ein zugeordnetes Leistungsstellelement,

Figur 3

ein Ablaufdiagramm eines Programms, das durch eine Logikeinheit des Reglers abgearbeitet wird,

Figur 4

eine zweite Ausführungsform des Reglers,

Figur 5

ein Blockschaltbild der Logikeinheit des Reglers gemäß Figur 4,

Figur 6a bis c

Signalverläufe des Stroms I durch die Spule, der Position X der Spule und der Geschwindigkeit V der Ankerplatte aufgetragen über die Zeit t.

[0012] Elemente gleicher Konstruktion und Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

[0013] Ein Stellgerät 1 (Figur 1) umfaßt einen Stellantrieb 11 und ein Stellglied 12, das beispielsweise als Gaswechselventil ausgebildet ist und einen Schaft 121 und einen Teller hat. Der Stellantrieb 11 hat ein Gehäuse 111, in dem ein erster und ein zweiter Elektromagnet angeordnet sind. Der erste Elektromagnet hat einen ersten Kern 112, in den in einer ringförmigen Nut eine erste Spule 113 eingebettet ist. Der zweite Elektromagnet hat einen zweiten Kern 14, in den in einer weiteren ringförmigen Nut eine zweite Spule 115 eingebettet ist. Ein Anker ist vorgesehen, dessen Ankerplatte 116 in dem Gehäuse 111 beweglich zwischen dem ersten Kern 112 und dem zweiten Kern 114 angeordnet ist. Der Anker umfaßt des weiteren einen Ankerschaft 117, der durch Ausnehmungen des ersten und zweiten Kerns geführt ist und der mit dem Schaft 121 des Ventils mechanisch koppelbar ist. Eine erste Feder 115a und eine zweite Feder 115b spannen die Ankerplatte 116 in eine vorgegebene Ruheposition R vor.

[0014] Das Stellgerät 1 ist mit einem Zylinderkopf 21 starr verbunden. Dem Zylinderkopf 21 ist ein Ansaugkanal 22 und ein Zylinder 23 mit einem Kolben 24 zugeordnet. Der Kolben 24 ist über eine Pleuelstange 25 mit einer Kurbelwelle gekoppelt. Eine Steuereinrichtung 3 ist vorgesehen, die Signale von Sensoren erfaßt und Stellsignale erzeugt, in deren Abhängigkeit die erste oder die zweite Spule 113, 115 des Stellgeräts 1 von einem Leistungssteller 5a, 5b angesteuert werden. Die Sensoren sind ausgebildet als erster Strommesser 4a, der einen Strom durch die erste Spule 113 oder einen Strom in dem Leistungssteller 5a erfaßt, oder als ein zweiter Strommesser 5b, der den Strom durch die zweite Spule 115 oder im Leistungssteller 5b erfaßt. Neben den erwähnten Sensoren können noch weitere Sensoren vorhanden sein.

[0015] Figur 2 zeigt den für das Verständnis der Erfindung relevanten Teil der Steuereinrichtung 3. Ein Regler 3a ist vorgesehen, der abhängig von dem Strom I durch die Spule 113, der durch den Strommesser 4a erfaßt wird, Stellsignale für den Leistungssteller 5a erzeugt.

[0016] In einem Differenzierer 31 wird der Strom I differenziert. In einem Dividierer 32 wird der Quotient der zeitlichen Ableitung dI/dt des Stroms I und des Stroms I ermittelt. Ein Komparator 33 ist vorgesehen, dessen Eingangsgröße ein vorgegebener erster Schwellenwert SW1 und die Ausgangsgröße des Dividierers 32 sind. Das Ausgangssignal KS des Komparators 33 ist auf einem hohen Pegel H, falls der vorgegebene erste Schwellenwert SW1 kleiner ist als die Ausgangsgröße des Dividierers 32. Andernfalls ist das Ausgangssignal des Komparators 33 auf einem niedrigen Pegel.

[0017] Eine Logikeinheit 34 ist vorgesehen, die abhängig von dem Ausgangssignal KS des Komparators 33, einem Taktsignal TS eines Oszillators 35 und weiteren Betriebsgrößen die Stellsignale für den Leistungssteller 5a erzeugt. Der Aufbau der Logikeinheit 34 ist weiter unten anhand von Figur 3 erläutert.

[0018] Der Leistungssteller 5a hat einen ersten Transistor T1, dessen Gate-Anschluß mit einem Ausgang der Logikeinheit 34 elektrisch leitend verbunden ist. Die Leistungssteller 5a hat einen zweiten Transistor T2, dessen Gate-Anschluß elektrisch leitend mit der Logikeinheit 34 verbunden ist. Eine erste Diode D1 und eine zweite Diode D2 sind vorgesehen. Ferner ist ein Widerstand R zwischen dem Source-Ausgang des zweiten Transistors T2 und dem Bezugspotential angeordnet. Der Widerstand R dient als Meßwiderstand für den Strommesser 4a.

[0019] Liegt an dem Gate-Anschluß des ersten Transistors T1 der hohe Pegel H an, so wird der erste Transistor vom Drain bis zur Source leitend. Liegt zusätzlich am zweiten Transistor T2 am Gate-seitigen Anschluß der hohe Pegel H an, so wird auch der zweite Transistor T2 leitend. An der zweiten Spule fällt dann die Versorgungsspannung U_V verringert um den Spannungsabfall am Widerstand R ab. Der Strom I durch die Spule 113 steigt dann an.

[0020] Wird anschließend an dem Gate-seitigen Anschluß des ersten Transistors T1 ein niedriger Pegel vorgegeben, so sperrt der Transistor T1 und die Diode D2 wird im Freilauf leitend. Der Spannungsabfall an der Spule 113 ist dann gegeben durch die Durchlaßspannung der Diode D2 und des Transistors T2 und dem Spannungsabfall am Widerstand R (insgesamt beispielsweise zwei Volt). Der Strom I durch Spule 113 nimmt dann ab.

[0021] Werden sowohl die Pegel am gateseitigen Anschluß des ersten als auch des zweiten Transistors T1, T2 von hoch auf niedrig geschaltet, so werden sowohl die erste Diode D1 als auch die zweite Diode D2 leitend und der Strom durch die erste Spule wird sehr schnell verringert - es findet also eine Abkummutierung statt. Der Leistungssteller 5b ist entsprechend analog zu dem Leistungssteller 5a ausgebildet.

[0022] Die Figur 3 zeigt ein Ablaufdiagramm, eines Programms, wie es in der Logikeinheit 34 abgearbeitet wird. Dabei ist es unerheblich, ob das Programm in Form von festverdrahteter Logik realisiert ist oder von einem Micro-Controller abgearbeitet wird.

[0023] In einem Schritt S1 wird das Programm gestartet. In einem Schritt S2 erfolgt eine Konstantstrom-Einstellung des Stroms durch die Spule, d.h. der Strom wird für eine vorgegebene erste Zeitdauer TD1 auf einen ersten Fangwert geregelt. Dazu ist ein Zweipunktregler mit Hysterese vorgesehen.

[0024] Anschließend werden in einem Schritt S4 der erste Transistor T1 aus und der zweite Transistor T2 eingeschaltet und somit die Spule im Betriebszustand des Freilaufs betrieben. In einem Schritt S5 wird für eine vorgegebene zweite Zeitdauer TD2 gewartet. Im Schritt S6 wird geprüft, ob der Strom I durch die Spule 113 im Freilauf einen minimalen Grenzstrom I_Grenz unterschritten hat. Ist dies nicht der Fall, so wird im Schritt S7 geprüft, ob das Kontrollsignal KS des ersten Komparators 33 auf dem Pegel H ist. Ist dies der Fall, so ist der Anker zu schnell und der erste und zweite Transistor T1,T2 werden in einem Schritt S8 ausgeschaltet, d.h. auf "off" gesetzt und somit Energie abgeführt. Ist die Bedingung des Schritts S7 nicht erfüllt, so ist der Anker zu langsam und der erste und zweite Transistor T1, T2 werden in einem Schritt S9 eingeschaltet, d.h. auf "on" gesetzt und somit Energie zugeführt. In einem Schritt S9 wird für eine vorgegebene dritte Zeitdauer TD3 und in einem Schritt S10 für eine vorgegebene vierte Zeitdauer TD4 gewartet. Während des Wartens in den Schritten S9 und S10 bleibt die Ansteuerung der Transistoren T1, T2 unverändert. Anschließend wird das Programm in dem Schritt S4 fortgesetzt.

[0025] Ist in dem Schritt S6 der Strom durch die Spule kleiner als der minimale Grenzstrom I_Grenz , so wird in einem Schritt S11 und S12 der Strom für eine vorgegebene fünfte Zeitdauer TD5 auf einen erhöhten Haltestrom eingestellt. Dadurch ist ein sicheres Fangen des Ankers gewährleistet. In einem Schritt S13 wird der Strom durch die Spule dann auf einen niedrigeren Haltestrom eingestellt.

[0026] In einem Schritt S14 wird das Programm beendet.

[0027] In Figur 4 ist eine zweite Ausführungsform des Reglers 3a dargestellt. Im Unterschied zur Figur 2 ist ein zweiter Komparator 36 vorgesehen, dessen Ausgangssignal abhängt von einem vorgegebenen zweiten Schwellenwert SW2 und dem Ausgang des Dividierers 32. Eine dieser Ausführungsform zugeordnete Ausführungsform der Logikeinheit 34 ist in Figur 5 dargestellt.

[0028] Ein D-Flip-Flop 341 erzeugt abhängig von dem Taktsignal TS des Oszillators 35 und dem Ausgangssignal des Komparators 33 sein Ausgangssignal am Q-Ausgang. Ein weiteres D-Flip-Flop 342 ist vorgesehen, dessen Ausgangssignal an seinem Q-Ausgang abhängt von dem Taktsignal TS des Oszillators 35 und dem Ausgangssignals des zweiten Komparators 36. Der Eingang eines NICHT-Glieds 343 ist elektrisch leitend mit dem Oszillator 35 verbunden, der Ausgang ist elektrisch leitend mit einem Eingang eines UND-Glieds 344 verbunden. Der zweite Eingang des UND-Gliedes 344 ist elektrisch leitend mit dem Ausgang des zweiten D-Flip-Flops 342 verbunden.

[0029] Der Ausgang des ersten D-Flip-Flops 341 ist elektrisch leitend mit dem Eingang eines zweiten NICHT-Gliedes 345 verbunden. Der Ausgang des zweiten NICHT-Gliedes 345 ist ebenso wie der Oszillator 35 elektrisch leitend mit einem ODER-Glied 346 verbunden. Die Ausgänge des UND-Glieds 344 und des ODER-Glieds 346 sind auf das Gate des ersten Transistors T1 beziehungsweise zweiten Transistors T2 geführt. Gegebenenfalls ist zwischen den Ausgängen des UND-Glieds 344 und des ODER-Glieds 346 auf das Gate des ersten Transistors T1 beziehungsweise zweiten Transistors T2 noch jeweils ein Treiber angeordnet.

[0030] Durch die Ausbildung der Logikeinheit 34 gemäß Figur 5 wird der Leistungssteller immer dann, wenn der Pegel des Taktsignals TS auf einem hohen Pegel ist, im Betriebszustand des Freilaufs betrieben. Wenn das Taktsignal TS auf dem niedrigen Pegel ist, so erfolgt eine Dreipunktregelung, also entweder der Transistor T1 ist ausgeschaltet und der zweite Transistor T2 ist eingeschaltet, d.h. Freilaufbetrieb oder beide Transistoren im Durchlaßbetrieb, d.h. Energiezufuhr oder beide Transistoren gesperrt, d.h. Energieabfuhr.

[0031] Statt des ersten und zweiten Schwellenwertes SW1, SW2 kann auch nur ein Schwellenwert vorgegeben sein, und zusätzlich ein vorgegebener Wert an den jeweiligen Eingängen des ersten Komparators 33 und 36 addiert beziehungsweise subtrahiert werden.

[0032] In Figur 6a ist der Zeitverlauf des Stroms durch die erste Spule 113 aufgetragen über die Zeit t. In Figur 6b ist die Position X der Ankerplatte 116 aufgetragen über die Zeit t. In Figur 6c ist die Geschwindigkeit v der Ankerplatte 116 aufgetragen über die Zeit t. Zu einem Zeitpunkt t_0A beginnt die Ankerplatte 116 aus ihrer Offen-Position O, das heißt ihrer Anlage mit dem zweiten Elektromagneten hin zu ihrer Schließposition C, das heißt Anlage an dem ersten Elektromagneten, zu schwingen. Ein erster Fangwert I_F1 für den Strom durch die erste Spule 113 wird vorgegeben.

[0033] Der Strom durch die erste Spule 113 wird für eine vorgegebene erste Zeitdauer TD1 (z. B. 2 ms) aus dem ersten Fangwert I_F1 eingeregelt. Von einem Zeitpunkt t₀ an erfolgt die Regelung des Stroms durch die erste Spule 113 durch den Regler 3a.

[0034] Von einem Zeitpunkt t_0B bis zu einem Zeitpunkt t₁ wird die Spule 113 im Betriebszustand des Freilaufs betrieben. Es wird der Strom durch die Spule 113 erfaßt und die zeitliche Ableitung des Stroms ermittelt. Im Zeitpunkt t₁ ist dann das Verhältnis der im Freilauf ermittelten zeitlichen Ableitung dI/dt und des Stroms I größer als der vorgegebene erste Schwellenwert SW1. Demnach werden sowohl der erste Transistor T1 als auch der zweite Transistor T2 ausgeschaltet und der Strom fällt stark ab.

[0035] Ab dem Zeitpunkt t₂ wird die erste Spule 113 wieder im Betriebszustand des Freilaufs betrieben und der Strom I und seine Ableitung dI/dt werden ermittelt. Im Zeitpunkt t₃ ist dann das im Freilauf ermittelte Verhältnis der zeitlichen Ableitung des Stroms I und des Stroms kleiner als der vorgegebene Schwellenwert SW1. Demnach werden sowohl der erste Transistor als auch T1 als auch der zweite Transistor T2 leitend geschaltet und der Strom durch die Spule steigt an bis zum Zeitpunkt t₄.

[0036] Vom Zeitpunkt t₄ bis zum Zeitpunkt t₅ wird die Spule wieder in dem Betriebszustand des Freilaufs betrieben. Von dem Zeitpunkt t₅ bis zum Zeitpunkt t₆ werden die Transistoren T1, T2 beide ausgeschaltet, es erfolgt also wieder eine Abkommutierung. Vom Zeitpunkt t₆ bis zum Zeitpunkt t₇ wird die Spule wieder im Freilauf betrieben. Vom Zeitpunkt t₇ bis zum Zeitpunkt t₈ werden der erste und der zweite Transistor T1, T2 leitend geschaltet und der Strom steigt an bis zum Zeitpunkt t₈. Vom Zeitpunkt t₈ bis zu einem Zeitpunkt t₉ wird die Spule wieder im Betriebszustand des Freilaufs betrieben. Vom Zeitpunkt t₉ bis zu einem Zeitpunkt t₁₀ erfolgt wieder die Abkommutierung. Von dem Zeitpunkt t₁₀ bis zu einem Zeitpunkt t₁₁ wird die Spule im Betriebszustand des Freilaufs betrieben. Im Zeitpunkt t₁₁ wird der Strom I durch die Spule im Freilauf kleiner als ein Grenzwert des Stroms durch die Spule im Freilauf. Der Grenzwert ist der durch Versuche ermittelte Wert des Stroms im Freilauf, bei dem die Ankerplatte auf die erste Spule auftrifft. Der Grenzwert kann ein fest vorgegebener Wert sein oder aus einem Kennfeld abhängig von Betriebsgrößen ermittelt werden.

[0037] Von dem Zeitpunkt t₁₁ bis zu einem Zeitpunkt t₁₂ wird als Sollwert des Stroms durch die Spule ein erhöhter Haltewert I_H vorgegeben und von dem nicht dargestellten Regler eingeregelt. Dadurch ist ein sicheres Einfangen der Ankerplatte gewährleistet und ein Prallen der Ankerplatte wird gedämpft.

[0038] Dieser erhöhte Haltewert wird vorzugsweise für eine vorgegebene Zeitdauer vorgegeben bis der Strom durch die Spule dann ab dem Zeitpunkt t₁₂ bis zum Zeitpunkt t₁₃ von dem nicht dargestellten Regler auf den Haltewert I_H eingeregelt wird.

[0039] Aus dem Verlauf der Geschwindigkeit V der Ankerplatte 116 ist klar ersichtlich, daß die Ankerplatte nahezu mit der Geschwindigkeit Null auf den ersten Elektromagneten auftrifft.

[0040] Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Beispielsweise kann das Stellglied auch als Einspritzventil ausgebildet sein. Es kann auch jeweils ein eigener Regler für jede Spule vorgesehen sein. Ebenso kann der Spule Energie zugeführt wird bis der Strom durch die Spule (113) sich um einen vorgegebenen Schwellenwert erhöht hat, wenn der Quotient der Ableitung des Stroms I und des Stroms I einen vorgegebenen Schwellenwert unterschreitet, und der Spule (113) Energie abgeführt werden bis der Strom durch die Spule (113) sich um einen vorgegebenen Schwellenwert erniedrigt hat, wenn der Quotient einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet. Alternativ kann das Zuführen oder Abführen von Energie zu/von der Spule 113 durch ein Variieren der Höhe der Spannung, die an der Spule 113 abfällt, oder der Aufschaltung der Spule 113 an eine vorgegebene Spannung erfolgen, die ungleich der Versorgungsspannung ist. Der Spule kann jeweils eine vorgegebene Energie zu- oder abgeführt werden. Es ist vorteilhaft, wenn die jeweils zu- oder abzuführende Energie von einem Beobachter abgeschätzt wird. Der Beobachter schätzt die Energie beispielsweise abhängig von der Abweichung des ersten oder zweiten Schwellenwerts von dem Quotienten der Ableitung des Stroms I und des Stroms I.

[0041] Die ersten und zweiten Schwellenwerte, die an den Eingängen der Komparatoren anliegen, können alternativ auch abhängen von Größen wie dem Druck in dem Zylinder 23 oder weiteren Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine oder des Stellgeräts.

[0042] Alternativ kann auch die Ableitung des Stroms I mit einem Schwellenwert, der abhängt von dem Strom I und/oder weiteren Betriebsgrößen, durch den Komparator verglichen werden.

[0043] Ebenso kann eine beliebige Kombination der genannten Maßnahmen erfolgen.

[0044] Der Regler 3a kann auch als stetiger, zeitdiskreter, P, PI, PD, PID oder sonstiger bekannter Regler ausgebildet sein.

Ansprüche

1. Einrichtung zum Steuern eines elektromechanischen Stellgeräts, das ein Stellglied (12) und einen Stellantrieb (11) hat mit

- einem Elektromagneten, der eine Spule (113)hat,

- einem beweglichen Anker und

- einem Rückstellmittel, das mit dem Anker mechanisch gekoppelt ist,

dadurch gekennzeichnet, daß

- ein Regler (3a) vorgesehen ist, der im Betrieb der Einrichtung den Strom durch die Spule (113) regelt und der dazu Stellsignale für einen Leistungssteller (5a, 5b) erzeugt, die während der Bewegung des Ankers abhängen von dem Strom und der zeitlichen Ableitung des Stroms durch die Spule (113) in dem Betriebszustand des Freilaufs.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch, gekennzeichnet, daß die Stellsignale, wenn der Anker sich länger als eine vorgegebene Zeitdauer (TD1) bewegt hat bis zum Ende der Bewegung des Ankers, abhängen von dem Strom und der zeitlichen Ableitung des Stroms durch die Spule (113) in dem Betriebszustand des Freilaufs.

3. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Betriebszustand des Freilaufs die Potentialdifferenz an der Spule gegeben ist durch die Potentialdifferenz an den im Durchlaß betriebenen elektronischen Bauelementen des Leistungsstellers und einem Widerstand R.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellsignale abhängen von dem Quotienten der zeitlichen Ableitung des Stroms und des Stroms durch die Spule (113).

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet.. daß der Spule Energie zugeführt wird, wenn der Quotient einen vorgegebenen Schwellenwert unterschreitet, und daß der Spule Energie abgeführt wird, wenn der Quotient einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Spule Energie für eine vorgegebene Zeitdauer (TD2) zugeführt wird, wenn der Quotient den vorgegebenen Schwellenwert unterschreitet, und der Spule Energie abgeführt wird für eine vorgegebene weitere Zeitdauer (TD3), wenn der Quotient den vorgegebenen Schwellenwert überschreitet

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Spule (113) Energie zugeführt wird bis der Strom durch die Spule (113) sich um einen vorgegebenen weiteren Schwellenwert erhöht hat, wenn der Quotient den vorgegebenen Schwellenwert unterschreitet, und daß der Spule (113) Energie abgeführt wird bis der Strom durch die Spule (113) sich um den vorgegebenen weiteren Schwellenwert erniedrigt hat, wenn der Quotient den vorgegebenen Schwellenwert überschreitet.

8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler (3a) als Zweipunktregler ausgebildet ist.

9. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler (3b) als Dreipunktregler ausgebildet ist.

10. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellantrieb einen weiteren Elektromagneten mit einer weiteren Spule (115) und ein weiteres Rückstellißittal aufweist, und daß sin weiterer Regler vorgesehen ist, der den Strom durch die weitere Spule (115) regelt.

Claims

1. Device for controlling an electromagnetic regulator, comprising an actuator (12) and an actuator drive (11) with

- an electromagnet, which has a coil (113)

- a movable armature and

- a reset device, linked mechanically to the armature,

characterised in that a control unit (3a) is provided, which controls the current through the coil (113) during operation of the device and generates regulating signals for a power regulator (5a, 5b), which, while the armature is moving, depend on the current and the conductance over time of the current through the coil (113) in the free-wheel operating state.

2. Device according to Claim 1, characterised in that the regulating signals, if the armature has moved for longer than a predefined period (TD1) to the end of the travel of the armature, depend on the current and the conductance over time of the current through the coil (113) in the free-wheel operating state.

3. Device according to one of Claims 1 to 2, characterised in that in the free-wheel operating state the potential difference at the coil is defined by the potential difference at the electronic components of the power regulator operated on-state and a resistor R.

4. Device according to one of Claims 1 to 3, characterised in that the regulating signals depend on the quotient of the conductance over time of the current and of the current through the coil (113).

5. Device according to Claim 4, characterised in that energy is supplied to the coil, if the quotient drops below a predefined threshold value, and that energy is purged from the coil, if the quotient exceeds a predefined threshold value.

6. Device according to one of Claims 4 or 5, characterised in that energy is supplied to the coil for a predefined period (TD2), if the quotient drops below the predefined threshold value, and that energy is purged from the coil for a predefined further period (TD3), if the quotient exceeds the predefined threshold value.

7. Device according to one of Claims 4 or 5, characterised in that energy is supplied to the coil (113) until the current through the coil (113) has increased by a predefined further threshold value, if the quotient drops below the predefined threshold value, and that energy is purged from the coil (113) until the current through the coil (113) has decreased by the predefined further threshold value, if the quotient exceeds the predefined threshold value.

8. Device according to one of the preceding claims, characterised in that the control unit (3a) is in the form of a two-point control unit.

9. Device according to one of the preceding claims, characterised in that the control unit (3b) is in the form of a three-point control unit.

10. Device according to one of the preceding claims, characterised in that the actuator drive has another electromagnet with another coil (115) and another reset device, and that a further control unit is provided, which regulates the current through the other coil (115).

Revendications

1. Dispositif pour commander un dispositif de réglage électromécanique qui comprend un organe de réglage (12) et un dispositif d'entraînement (11), comprenant

- un électro-aimant qui comprend une bobine (113),

- une armature mobile et

- un moyen de rappel qui est accouplé mécaniquement à l'armature,

caractérisé
en ce qu'il est prévu un régulateur (3a) qui, dans le fonctionnement du dispositif, règle le courant passant dans la bobine (113) et qui, pour cela, produit des signaux de commande destinés à un dispositif de réglage de la puissance (5a, 5b) qui, pendant le mouvement de l'armature, dépendent du courant et de la dérivée par rapport au temps du courant passant dans la bobine (113) dans l'état de fonctionnement de la roue libre.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que, lorsque l'armature s'est déplacée pendant plus longtemps qu'une durée prédéterminée (TD1) pour atteindre la fin du mouvement de l'armature, les signaux de commande dépendent du courant et de la dérivée par rapport au temps du courant passant dans la bobine (113) dans l'état de fonctionnement de la roue libre.

3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, dans l'état de fonctionnement de la roue libre, la différence de potentiel aux bornes de la bobine est déterminée par la différence de potentiel aux bornes de composants électroniques mis à l'état conducteur du dispositif de réglage de la puissance et d'une résistance R.

4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les signaux de commande dépendent du quotient de la dérivée du courant par rapport au temps par le courant passant dans la bobine (113).

5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que de l'énergie est apportée à la bobine lorsque le quotient est inférieur à une valeur de seuil prédéterminée et que de l'énergie est évacuée de la bobine lorsque le quotient est supérieur à une valeur de seuil prédéterminée.

6. Dispositif selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que de l'énergie est apportée à la bobine pendant une durée prédéterminée (TD2) lorsque le quotient est inférieur à la valeur de seuil prédéterminée et que de l'énergie est évacuée de la bobine pendant une autre durée prédéterminée (TD3) lorsque le quotient est supérieur à la valeur de seuil prédéterminée.

7. Dispositif selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que de l'énergie est apportée à la bobine (113) jusqu'au moment où le courant passant dans la bobine (113) s'est élevé d'une autre valeur de seuil prédéterminée lorsque le quotient est inférieur à la valeur de seuil prédéterminée et que de l'énergie est évacuée de la bobine (113) jusqu'au moment où le courant passant dans la bobine (113) s'est abaissé de l'autre valeur de seuil prédéterminée lorsque le quotient est supérieur à la valeur de seuil prédéterminée.

8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le régulateur (3a) est constitué par un régulateur à deux points.

9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le régulateur (3b) est constitué par un régulateur à trois points.

10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif d'entraînement comprend un autre électro-aimant comportant une autre bobine (115) et un autre moyen de rappel et en ce qu'il est prévu un autre régulateur qui règle le courant passant dans l'autre bobine (115).

Zeichnung