[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines zwischen zwei Endstellungen
beweglichen Stellgliedes, das in eine Endstellung beaufschlagt ist und durch ein elektromagnetisches
Teil zur anderen Endstellung hin bewegbar ist.
[0002] Solche Stellglieder finden beispielsweise bei Vorrichtungen zur Nockenwellenverstellung
bei Brennkraftmaschinen Anwendung. Eine solche Nockenwellenverstellvorrichtung ist
beispielsweise in der DE 43 40 614 C2 beschrieben.
[0003] Diese Verstelleinrichtung ist ein typisches Beispiel für ein Stellglied, das durch
ein elektromagnetisches Teil beeinflußt wird, bei dem man feststellt, daß durch Totzeiten
und verzögertes Ansprechen die maximal erreichbare Regelgeschwindigkeit merklich gemindert
ist. In der Praxis hat sich gezeigt, daß man einen entsprechenden Regler so parametrisieren
kann, daß entweder ein Sprung in eine neue Sollage nur langsam nachgeführt wird, oder
daß ein Sprung in eine neue Sollage zwar schnell nachgeführt wird, das System aber
dadurch instabil wird. Speziell bei Nockenwellenverstellvorrichtungen benötigt man
jedoch sowohl ein schnelles Nachführen bei Sprüngen der Sollage als auch eine große
Stabilitätsreserve.
[0004] Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung eines
Stellgliedes der beschriebenen Art anzugeben, mit dem ohne Minderung der Stabilitätsreserve
ein schnelleres Ansprechen erreicht wird.
[0005] Die Erfindung wird durch eines der in den Ansprüchen 1, 5 und 6 beschriebenen Verfahren
erreicht.
[0006] Der Erfindung liegt die erfindungswesentliche Erkenntnis zugrunde, daß die Übersättigung
des Elektromagneten in dem auf das Stellglied wirkenden elektromagnetischen Teiles
ein wesentlicher, die Ansprechgeschwindigkeit mindernder Faktor ist. Deshalb wird
entweder die Übersättigung durch geeignete Ansteuerung des Elektromagneten gänzlich
vermieden, oder die Übersättigung des Elektromagneten beim Übergang zwischen Bestromen
des elektromagnetischen Teils und Halten des Stellgliedes in einer gewünschten Lage
entsprechend berücksichtigt wird.
[0007] In einer Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, beim Wiedereinsetzen der
pulsbreitenmodulierten Bestromung im Haltetastverhältnis entweder eine gewisse Anzahl
von Pulsen des Haltetastverhältnisses auszulassen oder die pulsbreitenmodulierte Bestromung
im Haltetastverhältnis um eine gewisse Zeitdauer verzögert aufzunehmen.
[0008] Das Auslassen von Pulsen oder die Verzögerung ermöglicht es, daß der in der Übersättigung
befindliche Elektromagnet des elektromagnetischen Teils diese verläßt. Dadurch wird
vermieden, daß das sofortige Umschalten in die pulsbreitenmodulierte Bestromung im
Haltetastverhältnis den Elektromagneten noch unnötig länger in der Übersättigung halten
würde, was ein verzögertes Umschalten vom Verstellen des Stellgliedes, das durch die
Bestromung des Elektromagneten bewirkt wurde, auf das Halten des Stellgliedes, das
durch die Bestromung im Haltetastverhältnis erfolgt, zur Folge hätte.
[0009] Will man von vornherein eine Übersättigung des Elektromagneten des elektromagnetischen
Teiles vermeiden, kann man die Bestromung des elektromagnetischen Teiles mit einer
über der Grundfrequenz der Pulsbreitenmodulation liegenden Frequenz vornehmen. Bestromt
man den Elektromagneten hochfrequent mit einem über dem Haltetastverhältnis liegenden
Tastverhältnis, das jedoch noch deutlich unter 100 % liegt, erreicht man weitgehend
maximale Stellgeschwindigkeit des Stellgliedes ohne den Elektromagneten des elektromagnetischen
Teils in die Übersättung bzw. die Sättigung zu treiben. Der dabei wählbare Wert des
Tastverhältnisses während der Bestromung mit höherer Frequenz kann beispielsweise
70 % betragen, da der Unterschied in der Wirkung des elektromagnetischen Teils zwischen
70 % und Dauerbestromung vernachlässigt werden kann, insbesondere, wenn es sich um
ein Magnetventil handelt.
[0010] Eine unnötige Trägheit des elektromagnetischen Teils bzw. unerwünschte Verlängerung
seiner Bestromung wird auch dadurch vermieden, indem das Einsetzen der Bestromung
und/oder das Wiedereinsetzen der Pulsbreitenmodulation im Haltetastverhältnis pegelsynchron
erfolgt. Dabei beginnt die Bestromung zum nächstmöglichen Zeitpunkt, zu dem das Haltetastverhältnis
einen der Bestromung entgegengesetzten Pegel zeigt. Die pulsbreitenmodulierte Bestromung
im Haltetastverhältnis beginnt dann unabhängig von dem nach der Grundfrequenz zu erwartenden
Pegel mit dem entgegengesetzten Pegel der Bestromung. Dadurch wird erreicht, daß die
Bestromungszeitdauer exakt der vorbestimmten Zeitspanne entspricht und nicht um zuvor
oder danach liegende hochpegelige Abschnitte der pulsbreitenmodulierten Bestromung
im Haltetastverhältnis verlängert wird. In einer alternativen Abwandlung dieser Ausbildung
ist es möglich, bei Anforderung einer Bestromung zu einem Zeitpunkt, zu dem pulsbreitenmodulierte
Bestromung im Haltetastverhältnis gerade auf einem Hochpegel ist, sofort mit der Bestromung
zu beginnen, diese um eine Pulsbreite des Haltetastverhältnisses zu verkürzen und
anschließend die Bestromung im Haltetastverhältnis wiederum, wie erwähnt, pegelsynchron
einzusetzen.
[0011] Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
[0012] Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung in Ausführungsbeispielen
näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
- Fig. 1
- eine Schemadarstellung einer Brennkraftmaschine mit Nockenwellenverstellung,
- Fig. 2
- eine Nockenwelle mit aufgeschnittenem mechanischem Verstellteil,
- Fig. 3
- ein Blockschaltbild des die Nockenwellenverstellung Beeinflussenden elektromagnetischen
Teils und
- Fig.4 bis 7
- Zeitreihen der Ansteuerung des elektromagnetischen Teils.
[0013] In den Figuren sind Elemente mit gleicher Konstruktion und Funktion mit den gleichen
Bezugszeichen versehen.
[0014] Eine in Figur 1 schematisch dargestellte Brennkraftmaschine umfaßt einen Zylinder
1 mit einem Kolben 11 und einer Pleuelstange 12. In der Schemazeichnung der Fig. 1
ist nur ein Zylinder dargestellt, natürlich handelt es sich bei einer Brennkraftmaschine
in der Regel um eine Mehrzylinderbrennkraftmaschine. Die Pleuelstange 12 ist mit einem
Kolben 11 und einer Kurbelwelle 2 verbunden. Ein erstes Zahnrad 21 sitzt auf der Kurbelwelle
2 und ist über eine Kette 21a mit einem zweiten Zahnrad 31 gekoppelt, das eine Nockenwelle
3 antreibt. Die Nockenwelle 3 hat Nocken 32, 33, die die Gaswechselventile 41, 42
betätigen.
[0015] Zum Verstellen der Stellung der Nockenwelle 3 gegenüber der Kurbelwelle 2 ist ein
Stellglied 5 vorgesehen. Es hat ein mechanisches Verstellteil 51, das über Hydraulikleitungen
52, 53 von einem elektromagnetisch betätigten Zwei/-DreiWegeventil 54 bestellt wird.
Das Ventil 54 ist über eine Hochdruck-Hydraulikleitung 54 und eine NiederdruckHydraulikleitung
56 mit einem Ölreservoir verbunden und eine nicht dargestellte Ölpumpe sorgt für die
Erzeugung des Druckes in der Hochdruck-Hydraulikleitung 55.
[0016] Über ein Ansteuersignal TVAN_S steuert ein Steuergerät 6 das Ventil 54 an. Das Steuergerät
6 gibt das Ansteuersignal TVAN_S dabei abhängig von den Werten diverser Sensoren 71
bis 74 vor. Dabei handelt es sich um Sensoren zum Messen der Drehzahl N, des Kurbelwellenwinkels
der Kurbelwelle 2, der Nockenwellenstellung NWIST, der von der Brennkraftmaschine
angesaugten Luftmasse MAF und der Temperatur TOEL des Öls, das den Verstellteil 51
treibt. Natürlich ist diese Sensorbestückung nur beispielshaft zu verstehen.
[0017] Figur 2 zeigt die Nockenwelle 3 mit dem mechanischen Verstellteil 51 als Teilschnittbild.
Das mechanische Verstellteil 51 wird vom zweiten Zahnrad 31 angetrieben, in dem formschlüssig
ein drittes Zahnrad 511 sitzt. Dieses dritte Zahnrad 511 hat einen Innenschrägverzahnung,
die in eine zugeordnete Außenschrägverzahnung eines Zahnkranzes 512 eingreift, der
im dritten Zahnrad 511 sitzt. Dieser Zahnkranz hat eine Bohrung mit einer Geradverzahnung,
die in eine entsprechende Verzahnung eines vierten Zahnrades 513 eingreift. Damit
ist erreicht, daß unabhängig von der axialen Lage des Zahnrades 512 das vierte Zahnrad
513, das an der Nockenwelle 3 angebracht ist seine axiale Lage nicht ändert, obwohl
der Zahnkranz 512 mit dem vierten Zahnrad 513 drehfest verbunden ist.
[0018] Abhängig vom Öldruck in den Hydraulikleitungen 52, 54 wird nun der Zahnkranz 512
axial zur Nockenwelle verschoben. Bedingt durch die ineinander greifende Außenschrägverzahnung
des Zahnkranzes 512 und die Innenschrägverzahnung des dritten Zahnrades 511 erfolgt
damit eine Verdrehung der Nockenwelle 3 gegenüber dem dritten Zahnrad 511, das drehfest
mit dem zweiten Zahnrad 31 verbunden ist.
[0019] Eine Feder 514 beaufschlagt den Zahnkranz 512 von der Nockenwelle 3 weg und damit
die Verstellung der Nockenwelle 3 auf eine Endstellung hin. Durch den Öldruck in den
Hydraulikleitungen 52, 53 kann eine durch gestrichelte Darstellung schematisch in
Fig. 2 angedeutete Verstellung der Drehlage des Nockens 32 gegenüber dem die Nockenwelle
3 antreibenden zweiten Zahnrad 31 erreicht werden.
[0020] Die Stelleinrichtung 5 bewirkt somit eine Phasenverstellung der Nockenwelle 3 relativ
zur Kurbelwelle 2. Die Phase kann innerhalb eines vorgegebenen Bereiches kontinuierlich
verstellt werden. Da sowohl die Nockenwelle 3, die zur Betätigung der Einlaß-Gaswechselventile
dient, als auch eine Nockenwelle zur Betätigung der Auslaß-Gaswechselventile entsprechend
mit einem Stellglied 5 versehen werden können, kann man den Hubbeginn und das über
die Nockenform vorgegebene Hubende der Gaswechselventile variieren.
[0021] In Fig. 3 ist das Ventil 54 mit seiner elektromagnetischen Ansteuerung als Schemadarstellung
genauer dargestellt. Das Ventil 54 hat einen Schieber 58. Der Schieber 58 wird von
einem Elektromagneten 57 gestellt. Er hat ein System von (nicht in der Schemazeichnung
dargestellt) Bohrungen, über die der Druck an der Hochdruck-Hydraulikleitung 55 einstellbar
an die Hydraulikleitung 52 weitergeleitet werden kann, die ihr Öl auf den Zahnkranz
512 in Richtung der in der Fig. 2 gezeigten Pfeile abgibt. Durch den Zahnkranz fließendes
Öl, das durch den nach unten weisenden gebogenen Pfeil in Fig. 2 veranschaulicht ist,
wird über die Leitung 53 unter niederem Druck zurückgeführt und durch entsprechende
Bohrungen des Schiebers 58 an die Niederdruckhydraulikleitung 56 geleitet.
[0022] Für das Verständnis der Erfindung ist die Funktionsweise dieses Ventils 54 nur insofern
von Interesse, als die Bestromung des Elektromagneten 57 den Druck auf den Zahnkranz
512 gegen die Feder 514 einstellt. Wird der Elektromagnet 57 nicht bestromt, wirkt
kein Druck auf den Zahnkranz 512 durch Hydrauliköl aus der Leitung 52, weshalb der
Feder 514 keine Kraft entgegensteht und der Zahnkranz 512 in seine axiale Endstellung
von der Nockenwelle 3 weggedrückt wird. Dies entspricht einer Endstellung des Nockenwellenverstellbereiches.
Wird der Elektromagnet 57 maximal bestromt, wird die andere Endstellung des Nockenwellenverstellbereiches
erreicht.
[0023] Zur Bestromung wird der Elektromagnet 57 mit dem Ansteuersignal TVAN_S angesteuert.
Dabei wird im folgenden von einem Spannungssignal ausgegangen, jedoch ist auch ein
Stromsignal als direkte Bestromung möglich.
[0024] Um das Stellglied 5 in einer bestimmten Lage zu halten, wird das Ansteuersignal TVAN_S
mit einem Haltetastverhältnis pulsbreitenmoduliert. Das Haltetastverhältnis ist dabei
so gewählt, daß der Schieber 58 genau in einer vorbestimmten Stellung bleibt, in der
der auf den Zahnkranz 512 wirkende Druck in der Hydraulikleitung 52 genau die Kraft
der Feder 514 in einer gewünschten Lage des Zahnkranzes 512 kompensiert. Die Feder
514 ist so ausgelegt, daß die von ihr ausgeübte Kraft für jede Nockenwellenstellung
gleich ist. Dann ist das Haltetastverhältnis für alle Lagen des Zahnkranzes 512 und
mithin für alle Nockenwelleneinstellungen gleich. Das Haltetastverhältnis liegt in
der Regel in der Nähe von 50 %. Natürlich kann bei nicht konstanten Federn das Haltetastverhältnis
auch von der Nockenwellenstellung abhängen, wovon im folgenden aber nicht ausgegangen
wird.
[0025] Um die Nockenwellenstellung von einer bestimmten Lage in eine andere zu bringen,
wird bei einer Verstellung, die eine Druckerhöhung bedeutet, der Elektromagnet 57
stärker bestromt. Dies ist aber von der Ausbildung des Schiebers 58 abhängig. Eine
stärkere Bestromung kann auch eine Minderung des Drucks in der Hydraulikleitung 52
zur Folge haben. Im folgenden wird davon ausgegangen, daß eine stärkere Bestromung
des Elektromagneten 57 eine Erhöhung des Drucks in der Leitung 52 bewirkt.
[0026] Stellt das Steuergerät 6 fest, daß eine eine Druckerhöhung in der Hydraulikleitung
52 benötigende Verstellung der Nockenwelle 3 erforderlich ist, bewirkt es in einer
ersten Ausführungsform eine Bestromung B des Elektromagneten 57. Dies ist in Fig.
4 durch die durchgezogene Linie zwischen den Zeitpunkten t
0 und t
1 dargestellt. Dabei ist t
0 der Zeitpunkt, zu dem das Steuergerät 6 die Bestromung beginnt. In der Regel ist
dies der Zeitpunkt, zu dem die Nockenwellenverstellung angefordert wurde. Je nach
angeforderter Verstellung gestaltet das Steuergerät 6 die Zeitspanne zwischen dem
Zeitpunkt t
0 des Beginnes der Bestromung B und des Zeitpunkt t
1 des Endes der Bestromung B unterschiedlich lange. Ist die Bestromung bei t
1 beendet, wird wieder auf Bestromung im Haltetastverhältnis umgeschaltet.
[0027] Da der Elektromagnet 57 durch die Bestromung B aber in einer gewissen Sättigung bzw.
Übersättigung ist, wird der nächstfolgende Puls P1 der Bestromung im Haltetastverhältnis,
der zum Zeitpunkt t
2 fällig wäre, ausgelassen. Erst mit dem übernächsten Puls P2 zum Zeitpunkt t
3 wird die Bestromung im Haltetastverhältnis aufgenommen. Natürlich kann nicht nur
ein Puls P1 ausgelassen werden, sondern auch mehrere. Durch die Auslassung eines oder
mehrerer Pulse P1 wird der Übersättigung des Elektromagneten 57 Rechnung getragen,
die dazu führt, daß der Schieber 58 nicht sofort zum Zeitpunkt t
1 wieder in die Haltestellung zurückbewegt wird, in der der Druck in der Leitung 52
dem Druck entspricht, der zum Halten des Zahnkranzes 512 in der neu eingestellten
Lage erforderlich ist Um aber den Zahnkranz 512 möglichst schnell axial zu fixieren,
d.h. den Druck in der Leitung 52 auf das gewünschte Maß einzustellen, werden ein oder
mehrere Pulse P1 ausgelassen. Wieviele Pulse P1 auszulassen sind, ist abhängig von
den Gegebenheiten des Elektromagneten 57 zu wählen.
[0028] Anstelle eine Anzahl von Pulsen P1 auszulassen, kann man in der in Fig. 5 dargestellten
Variante auch das Einsetzen der Bestromung im Haltetastverhältnis um eine variable
Zeitspanne verzögern. Zum Zeitpunkt t
2 wird nicht mit der Bestromung im Haltetastverhältnis begonnen, sondern die Bestromung
setzt erst zum Zeitpunkt t
3 ein. Diese Variante bietet größere Flexibilität bei der Abstimmung auf die Gegebenheiten
des Elektromagneten 57.
[0029] Alternativ ist es möglich, bei der Bestromung des Elektromagneten 57 zu verhindern,
daß dieser in die Sättigung bzw. Übersättigung gerät. Die dazu erforderliche Ansteuerung
durch das Ansteuersignal TVAN_S ist in Figur 6 dargestellt.
[0030] In dieser Variante erfolgt die Bestromung des Elektromagneten 57 mit einer über der
Frequenz der Pulsbreitenmodulation des Haltetastverhältnisses liegenden Frequenz.
Damit kann beispielsweise ein Bestromungsgrad von 70 % eingestellt werden. Bei einem
solchen Bestromungsgrad, der allgemein über dem Bestromungsgrad des Haltetastverhältnisses
liegen sollte, aber noch unter einer Bestromung von 100 %, wie sie in den Varianten
der Figuren 4 und 5 verwendet wird, erreicht man eine ausreichende Druckerhöhung in
der Hydraulikleitung 52 und mithin ausreichend schnelle Bewegung des Zahnrades 512,
ohne den Elektromagneten 57 in die Sättigung bzw. Übersättigung zu treiben. Nach Ablauf
der erforderlichen Bestromungszeitdauer wird zum Zeitpunkt t
1 sofort auf die Bestromung im Haltetastverhältnis umgeschaltet. In Fig. 6 ist zur
Vereinfachung das Tastverhältnis bei der Bestromung mit höherer Frequenz gleich 50
% gezeichnet, natürlich ist realiter das Tastverhältnis höher.
[0031] In einer weiteren Variante wird das Zeitverhalten des vom Elektromagneten 57 betätigten
Ventils 54 durch entsprechende Pegelwahl bei Beginn bzw. Ende der Bestromung wie gewünscht
gestaltet. Stellt das Steuergerät 6 zum Zeitpunkt t
0 fest, daß ein Nockenwellenverstellvorgang erforderlich ist, wird nicht sofort mit
einer Bestromung B begonnen, wenn die Bestromung im Haltetastverhältnis gegenwärtig
einen Hochpegel zeigt. Erst mit Ablauf des nächsten Niedrigpegels wird mit der Bestromung
B begonnen. Nach dem Ende der Bestromung B zum Zeitpunkt t
1 wird die Bestromung im Haltetastverhältnis mit dem der Bestromung entgegengesetzten
Pegel fortgesetzt. In diesem Fall ist dies der Niedrigpegel. Erst nach Ablauf der
erforderlichen Niedrigpegelzeit der Bestromung im Haltetastverhältnis erfolgt der
nächste Hochpegel. Durch dieses pegelsynchrone Einleiten der Bestromung bzw. des Wiedereinsetzens
des Haltetastverhältnisses wird erreicht, daß die Bestromung B zum Nockenwellenverstellen
genau die vorbestimmte Zeitdauer hat und nicht um davor oder danach liegende Hochpegelpulse
der Bestromung im Haltetastverhältnis verlängert wird. Möchte man in dieser Variante
eine noch schnellere Reaktion auf Anforderungen von Nockenwellenverstellungen, kann
man zum Zeitpunkt t
0 sofort mit der Bestromung B beginnen. Um zu verhindern, daß die Bestromung B dann
bedingt durch einen direkt davor liegenden Hochpegel der Bestromung im Haltetastverhältnis
verlängert wird, muß die vom Steuergerät 6 normalerweise vorzusehende Zeitdauer der
Bestromung B um die Zeitdauer verkürzt werden, die direkt vor Beginn der Bestromung
B ein Hochpegel der Bestromung im Haltetastverhältnis vorlag. Das Wiedereinsetzen
der Bestromung im Haltetastverhältnis nach dem Zeitpunkt t
1 zum Ende der Bestromung B erfolgt dann wieder auf die beschriebene pegelsynchrone
Art.
1. Verfahren zur Steuerung eines zwischen zwei Endstellungen beweglichen Stellgliedes,
das in eine Endstellung beaufschlagt ist und durch ein elektromagnetisches Teil zur
anderen Endstellung hin bewegbar ist, bei welchem Verfahren
a) das Stellglied in einer gewünschten Lage zwischen den Endstellungen gehalten wird,
indem das elektromagnetische Teil mit einer Pulsbreitenmodulation in einem Haltetastverhältnis
bestromt wird,
b) zum Verändern der Lage des Stellgliedes auf die andere Endstellung hin das elektromagnetische
Teil für eine bestimmte, von der Lageänderung abhängigen Zeitdauer dauerhaft bestromt
wird, und
c) nach Ende der bestimmten Zeitdauer die Bestromung mit einem Haltetastverhältnis
verzögert einsetzt und dazwischen keine Bestromung des elektromagnetischen Teiles
erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerung abhängig von einer Zeitkonstanten gewählt wird, die von dem elektrischen
Widerstand, der elektrischen Kapazität und/oder der Induktivität des elektromagnetischen
Teiles abhängt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Verzögerung der Strom im elektromagnetischen Teil auf ca. 37 % abgefallen
ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Schritt c) zur Verzögerung eine bestimmte Anzahl von Pulsen des Haltetastverhältnisses
ausgelassen wird.
5. Verfahren zur Steuerung eines zwischen zwei Endstellungen beweglichen Stellgliedes,
das in eine Endstellung beaufschlagt ist und durch ein elektromagnetisches Teil zur
anderen Endstellung hin bewegbar ist, wobei das elektromagnetische Teil in einer Grundfrequenz
pulsbreitenmoduliert bestromt wird, bei welchem Verfahren
a) das Stellglied in einer gewünschten Lage zwischen den Endstellungen gehalten wird,
indem das elektromagnetische Teil mit einer Pulsbreitenmodulation in einem Haltetastverhältnis
bestromt wird,
b) zum Verändern der Lage des Stellgliedes auf die andere Endstellung hin das elektromagnetische
Teil für eine bestimmte, von der Lageänderung abhängigen Zeitdauer mit einer über
der Grundfrequenz liegenden Frequenz bestromt wird.
6. Verfahren zur Steuerung eines zwischen zwei Endstellungen beweglichen Stellgliedes,
das in eine Endstellung beaufschlagt ist und durch ein elektromagnetisches Teil zur
anderen Endstellung hin bewegbar ist, bei welchem Verfahren
a) das Stellglied in einer gewünschten Lage zwischen den Endstellungen gehalten wird,
indem das elektromagnetische Teil mit einer Pulsbreitenmodulation in einem Haltetastverhältnis
bestromt wird,
b) zum Verändern der Lage des Stellgliedes auf die andere Endstellung hin das elektromagnetische
Teil für eine bestimmte, von der Lageänderung abhängigen Zeitdauer dauerhaft bestromt
wird, wobei
c) die Bestromung in Schritt b) beim der Bestromung entgegengesetzten Pegel der Pulsbreitenmodulation
des Haltetastverhältnisses begonnen wird und/oder nach der Bestromung mit dem der
Bestromung entgegengesetzten Pegel der Pulsbreitenmodulation des Haltetastverhältnisses
fortgefahren wird.
7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied ein Verstellmechanismus für eine Gaswechselventil betätigende Nockenwelle
einer Brennkraftmaschine ist, der von Fluiddruck zwischen den Endstellungen bewegt
wird, wobei das elektromagnetische Teil ein den Fluiddruck steuerndes Ventil ist.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mit einer Anforderung einer Lageänderung des Stellgliedes sofort eine Bestromung
nach Schritt b) erfolgt, die bestimmte Zeitdauer um die Zeitdauer zwischen Beginn
des letzten, vor Bestromungsbeginn liegenden Hochpegels der pulsbreitenmodulierten
Bestromung im Haltetastverhältnis und dem Beginn der Bestromung verkürzt wird, wenn
die Bestromung bei einem Hochpegel des Haltetastverhältnisses begonnen wurde.
1. Method for controlling an actuator which is moveable between two end positions, is
acted on in one end position and can be moved toward the other end position by an
electromagnetic part, in which method
a) the actuator is held in a desired position between the end positions by energizing
the electromagnetic part with a pulse width modulation in a holding duty ratio,
b) in order to alter the position of the actuator toward the other end position, the
electromagnetic part is permanently energized for a specific time duration dependent
on the change in position, and
c) after the end of the specific time duration, the energization with a holding duty
ratio commences in a delayed manner and, in between, the electromagnetic part is not
energized.
2. Method according to Claim 1, characterized in that the delay is chosen depending on a time constant which depends on the electrical
resistance, the electrical capacitance and/or the inductance of the electromagnetic
part.
3. Method according to Claim 2, characterized in that, after the delay, the current in the electromagnetic part has fallen to approximately
37%.
4. Method according to Claim 1, characterized in that in step c), for the delay, a specific number of pulses of the holding duty ratio
are omitted.
5. Method for controlling an actuator which is moveable between two end positions, is
acted on in one end position and can be moved toward the other end position by an
electromagnetic part, the electromagnetic part being energized in a pulsed-width-modulated
manner in a fundamental frequency, in which method
a) the actuator is held in a desired position between the end positions by energizing
the electromagnetic part with a pulse width modulation in a holding duty ratio,
b) in order to alter the position of the actuator toward the other end position, the
electromagnetic part is energized with a frequency above the fundamental frequency
for a specific time duration dependent on the change in position.
6. Method for controlling an actuator which is moveable between two end positions, is
acted on in one end position and can be moved toward the other end position by an
electromagnetic part, in which method
a) the actuator is held in a desired position between the end positions by energizing
the electromagnetic part with a pulse width modulation in a holding duty ratio,
b) in order to alter the position of the actuator toward the other end position, the
electromagnetic part is permanently energized for a specific time duration dependent
on the change in position, in which case
c) the energizing in step b) is begun at the level of the pulse width modulation of
the holding duty ratio that is opposite to the energization and/or is continued after
the energization with the level of the pulse width modulation of the holding duty
ratio that is opposite to the energization.
7. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the actuator is an adjusting mechanism for a gas-exchange-valve-actuating camshaft
of an internal combustion engine, which is moved between the end positions by fluid
pressure, the electromagnetic part being a valve which controls the fluid pressure.
8. Method according to Claim 6, characterized in that, with a request for a change in position of the actuator, an energization according
to step b) immediately takes place and the specific time duration is shortened by
the time duration between the beginning of the last high level - preceding the beginning
of energization - of the pulsewidth-modulated energization in the holding duty ratio
and the beginning of the energization if the energization was begun at a high level
of the holding duty ratio.
1. Procédé de commande d'un organe de réglage mobile entre deux positions d'extrémité,
qui est affecté à une position en extrémité et qui peut être déplacé par une partie
électromagnétique vers l'autre position en extrémité, procédé dans lequel:
a) l'organe de réglage est maintenu dans une position souhaitée entre les positions
d'extrémité, la partie électromagnétique étant alimentée en courant avec une modulation
d'impulsion en largeur avec un taux d'impulsion de maintien,
b) pour modifier la position de l'organe de réglage vers l'autre position d'extrémité,
la partie électromagnétique est alimentée en permanence pour une durée déterminée,
dépendant de la modification de la position.
et
c) après la fin de la durée déterminée, l'alimentation en courant avec un taux d'impulsion
de maintien est établie retardée et, entre temps, il n'y a aucune alimentation en
courant de la partie électromagnétique.
2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le retard est choisi en fonction d'une constante de temps qui dépend de la résistance
électrique, de la capacité électrique et de l'inductance de la partie électromagnétique.
3. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'après le retard, le courant dans la partie électromagnétique est abaissé à environ
37%.
4. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'à l'étape de programme c), pour le retard, on saute un nombre déterminé d'impulsions
ayant un taux d'impulsion de maintien.
5. Procédé de commande d'un organe de réglage mobile entre deux positions d'extrémité,
qui est affecté à une position en extrémité et qui peut être déplacé par une partie
électromagnétique vers l'autre position en extrémité, la partie électromagnétique
étant alimentée en courant modulé en largeur d'impulsion dans une fréquence de base,
procédé dans lequel:
a) l'organe de réglage est maintenu dans une position souhaitée entre les positions
d'extrémité, tandis que la partie électromagnétique est alimentée en courant avec
une modulation d'impulsion en largeur avec un taux d'impulsion de maintien,
b) pour modifier la position de l'organe de réglage par rapport à l'autre position
d'extrémité, la partie électromagnétique est alimentée en permanence pour une durée
déterminée, dépendant de la modification de la position, avec une fréquence située
au-dessus de la fréquence de base.
6. Procédé de commande d'un organe de réglage mobile entre deux positions d'extrémité,
qui est affecté à une position en extrémité et qui peut être déplacé par une partie
électromagnétique vers l'autre position en extrémité, procédé dans lequel:
a) l'organe de réglage est maintenu dans une position souhaitée entre les positions
d'extrémité, tandis que la partie électromagnétique est alimentée en courant avec
une modulation d'impulsion en largeur avec un taux d'impulsion de maintien,
b) pour modifier la position de l'organe de réglage par rapport à l'autre position
d'extrémité, la partie électromagnétique est alimentée en permanence pour une durée
déterminée, dépendant de la modification de la position,
c) en faisant commencer l'alimentation en courant au pas b) avec un niveau de modulation
d'impulsion en largeur avec un taux d'impulsion de maintien opposé à l'alimentation
en courant et/ou à l'alimentation en courant est continuée après l'alimentation en
courant avec le niveau opposé à l'alimentation en courant.
7. Procédé suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe de réglage est un mécanisme de réglage pour un arbre à cames de moteur à
combustion interne actionnant une soupape d'admission et d'échappement, mécanisme
qui est mis en mouvement entre les positions d'extrémité par la pression du fluide,
la partie électromagnétique étant une soupape commandant la pression du fluide.
8. Procédé suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'après une demande de modification de la position de l'organe de réglage, il se produit
aussitôt une alimentation en courant conformément à l'étape b), la durée déterminée
est réduite de la durée entre le début du dernier haut niveau de l'alimentation en
courant modulé en largeur d'impulsion situé avant le début de l'alimentation en courant
avec un taux d'impulsion de maintien et le début de l'alimentation en courant si l'alimentation
en courant a été commencée avec un niveau haut du rapport de temps d'arrêt.