DE3817770C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung zur Ansteue
rung eines elektromagnetischen Ventils nach der Gattung
des Hauptanspruchs.
Es ist bereits eine gattungsgemäße Einrichtung bekannt
(DE-OS 34 23 505), welche zum frühestmöglichen Abschalten
des Betätgigungsstromes eines elektromagnetischen Aktuators
Differenziermittel benutzt, um aus der zeitlichen Ablei
tung einer an einem Fühlwiderstand abgegriffenen Probe des
Betätigungsstromes ein Setzsignal für eine Speicherzelle
zu bilden, welches in konjunktiver Verknüpfung mit dem
Ansteuersignal einen elektronischen Bestromungsschalter
des Aktuators ansteuert. Sobald der Aktuator eine Soll
stellung erreicht hat, kommt es zur abrupten Abschaltung
des Betriebsstromes; dadurch wird dann keine weitere Ener
gie mehr unnötig verbraucht. Diese Einrichtung erscheint
nur für solche Aktuatoren geeignet, bei denen das beweg
liche Element des magnetischen Kreises in stromlosem Zu
stand seinen einmal eingenommenen Sitz entweder mit einer
gewissen Stabilität beibehält oder aber nicht beizubehal
ten braucht. Ein Halten des beweglichen Elements bei redu
ziertem Haltestrom ist nicht möglich. Jene Einrichtung
zielt nicht auf eine größtmögliche Reaktionsschnelligkeit
und Antriebserregung an der Grenze der Strombelastbarkeit
der Elektromagnetspule ab, sondern auf geringstmöglichen
Stromverbrauch, weshalb auch eine Abschaltung der Strom
versorgung vorgesehen ist.
Es ist auch ein elektromagnetisches Regelsystem bekannt
(DE-OS 26 02 880), welches einen "Wendedetektor" zur Er
kennung des durch Reluktanzänderungen im magnetischen
Kreis verursachten Stromeinbruches beinhaltet. Er erzeugt
ein Signal dann, wenn das bewegliche Element im magneti
schen Kreis als Reaktion auf einen Betätigungsstrom einen
stationären Sitz eingenommen hat. Die dort vorgeschlagene
Schaltungsanordnung verwendet zwei auf einen Komparator
wirkende Tiefpässe erster Ordnung zum stromverlaufsab
hängigen Gewinnen einer auswertbaren Spannungsdifferenz.
Jenes System leistet vorzugsweise das Abschalten des Be
tätigungsstromes eines elektromagnetischen Aktuators bei
Erreichen der stationären Endlage des beweglichen Elements
im magnetischen Kreis. Eine Haltefunktion bei reduzierter
Bestromung ist nicht vorgesehen.
Des weiteren sind verschiedene Verfahren und Anordnungen
zur Begrenzung und Absenkung des Betätigungsstromes mit
dem Ergebnis einer Wirkungsgradverbesserung elektromagne
tischer Aktuatoren bekannt (DE-Z "Elektronik", Nr. 23 vom
13. 11. 1987, S. 142-152, Titel: "Verlustarme Ansteuerung
von Aktuatoren"). Es wurde vorgeschlagen, die
Magnetwicklung eines solchen Aktuators in Arbeitsstellung
mit einem gepulsten Gleichstrom zu beaufschlagen, wobei
als Maßgabe für einen sich einstellenden Durchschnitts
strom ein entsprechender Spannungsabfall an einem vom Ak
tuatorstrom durchflossenen Widerstand (Rs) dient. Auch ist
vorbekannt, während eines ersten, fest vorgegebenen Zeit
intervalles eine getaktete Konstantregelung des Aktuator
stroms auf einen Anzugswert und anschließend nach Maßgabe
einer Kontrollspannung eine getaktete Konstantregelung
besagten Stromes auf einen Haltewert vorzunehmen. In einem
Sonderfall wurde die Konstantregelung während besagten
Zeitintervalles ersetzt durch den sofortigen Übergang zu
einer Regelung des Aktuatorstromes auf einen stationären
Haltewert, sobald er einen initialen, fest vorgegebenen
Spitzenwert überschritten hat, der aber immer oberhalb des
maximal erforderlichen Wertes für die Auslösung des Aktu
ators liegt.
Bei diesen bekannten Lösungen ist eine Lageerkennung des
beweglichen Elementes im elektromagnetischen Kreis nicht
vorgesehen. Beim Erreichen der Endlage des beweglichen
Elements im magnetischen Kreis wird der Betätigungsstrom
deshalb nicht sofort auf einen minimalen Haltewert redu
ziert, um eine geringstmögliche Strombelastung im Haltezu
stand des elektromagnetischen Aktuators zu erzielen. Als
Folge ist der Zeitpunkt der Stromreduktion keinesfalls
identisch mit dem frühestmöglichen überhaupt. Auch
erlauben jene bekannten Einrichtungen nicht, unterschied
lichste Aktuatoren, und darunter insbesondere elektroma
gnetische Ventile, ohne Änderung oder Anpassung von einzel
nen elektrischen Bauelementen optimal zu betreiben. Unter
optimal wird dabei ein maximaler Wirkungsgrad unter best
möglicher Ausnutzung eines bestimmten Kupfervolumens der
elektromagnetischen Wicklung verstanden. Ein besonders
hoher Wirkungsgrad spielt z. B. bei extrem kleinen und
schnell reagierenden Magnetventilen eine Rolle, bei denen
die spezifische Verlustleistung beispielsweise bereits
eine unerwünschte Erwärmung des zu kontrollierenden Medi
ums verursacht, und deshalb nicht weiter erhöht werden
kann. Eine entsprechend optimale Betriebsweise wird in den
bekannten Einrichtungen dadurch eingeschränkt, daß ent
sprechende Zeitkonstanten durch externe Bauelemente einer
integrierten Schaltung festgelegt, d. h. aktuellen Grenzer
fordernissen nur annähernd angepaßt auslegbar sind.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung zu
schaffen, die einen besonders effektiven Betrieb elektro
magnetischer Ventile ermöglicht, und dazu kleinstmögliche
Bauarten derselben und eine höchstmögliche spezifische
Ausnutzung eingesetzten Leitermaterials für das induktive
Element erlaubt. Außerdem soll ein besonders schnelles
Ansprechen bei niedrigen Durchschnittsbetriebsleistungen
erreichbar und dennoch eine gewisse Toleranz der erforder
lichen Ansprechenergie ohne Abgleich zulässig sein.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung
mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches ge
löst. Eine solche Einrichtung erlaubt eine kürzest- und
höchstmögliche Betätigungsbestromung und eine dafür frü
hestmöglich sich selbsttaktend einstellende Haltebestro
mung eines elektromagnetischen Ventils. Vorteilhafte Wei
terbildungen der erfindungsgemäßen Einrichtung sind durch
Ausgestaltung nach Lehre der Unteransprüche gegeben.
Die erfindungsgemäße Einrichtung bietet insgesamt den Vor
teil, daß sie einerseits eine Minimierung der einem elek
tromagnetischen Ventil zuzuführenden Ansprechenergie er
möglicht, andererseits zu einem besonders schnellen und
stabilen Ansprechverhalten führt. Eine Reduktion des mitt
leren Erregungsstromes erfolgt bereits dann, wenn eine
Lageänderung des beweglichen Elements eines elektromagne
tischen Ventils erkannt worden ist. Die Lageerkennung ge
schieht dabei rein induktiv, also kontakt- und berührungs
los ohne Einsatz von Stellungsmeldern. Die reduzierte Be
stromung wird durch selbsttätiges Takten in einem ge
schlossenen Regelkreis erreicht. Dies erlaubt in vorteil
hafter Weise eine Minimierung des Spulenwiderstandes eines
elektromagnetischen Ventils, wodurch
freigesetzte Verlustleistung ebenfalls reduziert werden
kann. Dadurch wird nicht nur eine kleine Bauform eines
solchen ermöglicht. Es wird auch die Verlustleistung einer
Ansteuerschaltung erheblich reduziert, so daß sich dort
deutliche Kostenvorteile ergeben. Während herkömmliche
Einrichtungen allenfalls eine Prüfaussage über den Wider
stand der Erregungsspule eines Magnetventils zuließen,
eröffnet die erfindungsgemäße Einrichtung durch Erkennung
der Bewegung bzw. Endlagen des beweglichen Ventilelements
weiterreichende Funktionsdiagnosen. So können durch
Grenzwertbewertung der Flugzeiten des beweglichen Ventil
elements im Fehlerfalle Sicherheitsfunktionen ausgelöst
werden.
Die Einrichtung kann sowohl mit einer analogen als auch
mit einer voll digital wirkenden Anordnung realisiert
werden, z. B. als Bestandteil eines rechnergestützten
Steuergerätes in einem Kraftfahrzeug.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung
ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden
Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1a das Prinzipschaltbild einer einfachen Gleich
stromansteuerung eines elektromagnetischen
Ventils;
Fig. 1b eine schematische Ansicht des Erregungsstrom
verlaufes über der Zeit bei der Ansteuerung
gemäß Fig. 1a;
Fig. 2 das Funktionsschaltbild einer erfindungsge
mäßen Einrichtung;
Fig. 3 und Fig. 4 Zeitdiagramme verschiedener Signale der Ein
richtung nach Fig. 2.
In einer einfachen Anordnung zur Gleichstromansteuerung
eines elektromagnetischen Ventils ist gemäß Fig. 1a die
Erregerspule 1 des Ventils 2 mit in Serie geschaltet
erscheinendem Spulenwiderstand 5 zwischen ein Massepoten
tial 4 und - über einen Schalter 7 - eine Versorgungs
spannungsklemme 8 schaltbar. Das bewegliche Element 3 des
Ventils 2 beeinflußt z. B. die Strömung eines Arbeitsmedi
ums. 9 versinnbildlicht ein am Schaltknoten 6 der Erre
gerspule 1, 5 bezüglich der Betriebsspannung in Sperr
ichtung parallel geschaltetes Halbleiterventil.
Fig. 1b zeigt den typischen Stromverlauf in der Erreger
spule eines solchen Ventils beim Ein- und Abschalten der
Betriebsspannung UBatt. Dieser Stromverlauf gilt prinzi
piell für alle elektromagnetischen Aktuatoren, deren
bewegliche Elemente eine nicht vernachlässigbare Zeit
beanspruchen, um von einer Endlage in eine andere zu
gelangen, und deren Widerstand im magnetischen Kreis sich
dabei ändert. Nach Betätigen des Schalters 7 steigt der
Strom während einer Einschaltzeit TE zunächst rampenförmig
bis zu einem Höcker 10 mit Einschaltwert IE an, bei dem
das bewegliche Ventilelement von einer Ruhelage abhebend
seine Position zu verändern beginnt. Während der Ein
schalt-Flugzeit TFE des beweglichen Ventilelements kommt
es durch Gegeninduktion bzw. Veränderung des Widerstands
im magnetischen Kreis zu einem Stromeinbruch 11, d. h. zu
einem vorübergehenden Rückgang des Stromes, d. h. zu seinem
Anstieg mit negativer Steigung. Der Stromeinbruch 11
charakterisiert das Erreichen der Arbeitslage des beweg
lichen Teils zum Zeitpunkt TE + TFE. Ab diesem Zeitpunkt
steigt der Strom monoton weiter an bis auf einen durch den
Widerstand 5 und die Betriebsspannung UBatt vorgegebenen
stationären Endwert Imax. Wird der Schalter 7 geöffnet,
fällt der Strom vom Maximalwert Imax nicht plötzlich,
sondern vermittels des nun als Freilaufpfad durchgeschal
teten Halbleiterventils 9 allmählich ab, bis ein Tiefpunkt
13 zum Ablösezeitpunkt TA erreicht ist, bei dem das
bewegliche Ventilelement von der Arbeitslage abhebend
seine Position zu verändern beginnt. Während der "Aus
schalt-Flugzeit" TFA des beweglichen Ventilelements kommt
es durch entsprechende Gegeninduktion bzw. Veränderung des
magnetischen Kreises zu einem vorübergehenden Stromanstieg
bis zu einem Abschalthöcker 14, von dem aus der Strom dann
monoton gegen Null abfällt. Zum Zeitpunkt TA + TFA hat das
bewegliche Ventilelement die vormalige Ruhelage wieder
erreicht.
Die Erfindung sieht nun vor, den durch Veränderungen im
magnetischen Kreis verursachten Stromeinbruch 10, 11 so zu
nutzen, daß dieser eine asynchron sich selbst taktende
Strombegrenzung auslöst bzw. steuert und die quantitative
Analyse der Zeiten TFA und TFE eine Diagnose der mecha
nischen Funktion des Ventils erlaubt.
Fig. 2 zeigt die erfindungsgemäß dazu vorgeschlagene
Einrichtung, die in den eigentlichen Ansteuerteil I und
einen Überwachungsfunktion erfüllenden Teil II gegliedert
ist. Eine eigenwiderstandsbehaftete Erregerspule 16, die
als Ansteuerelement eines elektromagnetischen Kreises auf
ein bewegliches Ventilelement 17 wirkt, ist in Serie mit
einem steuerbaren elektronischen Schalter 18 und einem
Stromfühlwiderstand 19 mit einer Betriebsspannung UBatt
beaufschlagt, beispielsweise zwischen dem Massepotential
21 eines Fahrzeugchassis und einer Versorgungsklemme 20.
Die Serienschaltung aus Erregerspule 16 und Stromfühlwi
derstand 19 ist im einfachsten Falle durch eine Freilauf
diode 23 überbrückt, so daß diese über die Arbeitsstrecke
des steuerbaren elektronischen Schalters 18 in Sper
richtung mit der Betriebsspannung UBatt beaufschlagt ist.
An Stelle dieser Freilaufdiode kann am Anschluß 22 der
Erregerspule 16 auch eine komplexere Freilaufschaltung
vorgesehen sein, um z. B. in bekannter Weise einen be
schleunigten oder eine Abschaltverlustleistung reduzie
renden Stromabbau in der Erregerspule 16 zu erreichen.
Über die Abtastleitung 25 wird vom Abtastpunkt 24 des
Stromfühlwiderstandes 19 ein stromproportionaler Span
nungsabfall an eine Stromerfassungsstufe 26 übertragen,
die dieses relativ kleine Signal verstärkt bzw. zu einem
weiterverarbeitbaren Stromsignal normiert. Ein erster
Ausgang dieser Stufe speist einen Differentiator 27,
dessen Ausgang ein abgeleitetes Stromsignal an den nicht
invertierenden Signaleingang eines Komparators 28 abgibt;
der invertierende Referenzeingang dieses Komparators steht
mit einem festen Bezugspotential U5, z. B. dem Massepoten
tial des die Einrichtung enthaltenden elektronischen
Steuergerätes in einem Kraftfahrzeug in Verbin
dung, an welches auch die Stromerfassungsstufe 26 ange
schlossen ist. Der Ausgang des Komparators 28 steuert den
ersten Eingang eines Exklusiv-ODER-Gatters 29 an, dessen
zweiter Eingang von einer Steuerklemme 30 mit einem
Ventilsteuersignal beaufschlagbar ist. Dieses Ventilsteu
ersignal wird auch dem Setzeingang eines Einschalt-Flip
flops 31 zugeführt, dessen Rücksetzeingang mit dem Ausgang
des vorerwähnten Exklusiv-ODER-Gatters 29 verbunden ist.
Ein Ausgang des Einschalt-Flipflops 31 steuert ein ODER-
Gatter 35, welches seine zweite Eingangsgröße vom Ausgang
einer Hysteresestufe 32 zieht. Diese ist mit einem zweiten
Ausgang der Stromerfassungsstufe 26 verbunden und ist an
Eingängen 33 und 34 mit zwei getrennten Einstellgrößen
beaufschlagbar, welche vorzugsweise einen Haltestrommit
telwert und den Abstand zwischen den Hystereseumschalt
punkten festlegen. Der Ausgang des ODER-Gatters 35 ist an
ein UND-Glied 36 geführt, dessen zweiter Eingang mit dem
Ventilsteuersignal von Steuerklemme 30 beaufschlagbar ist.
Dieses UND-Glied steuert die Treiberstufe 37 an, die
ihrerseits über die Treiberleitung 38 den elektronischen
Schalter 18 ansteuert, der z. B. als Leistungsfeldeffekt
transistor ausgeführt sein kann.
Der Überwachungsteil II umfaßt ein Ausschalt-Flipflop 39
und ein Zustands-Flipflop 40, welches ein logisches
Ausgangssignal abgibt, das der Arbeitsstellung des beweg
lichen Ventilelements zeitlich abspricht. Der Setzeingang
des Ausschalt-Flipflops 39 ist mit der Steuerklemme 30 und
sein Rücksetzeingang ist mit dem Ausgang des Komparators
28 verbunden. Sein Ausgang steuert den Rücksetzeingang des
Zustands-Flipflops 40, dessen Setzeingang mit dem Ausgang
des vorerwähnten Einschalt-Flipflops 31 verbunden ist. Der
Ausgang des Zustands-Flipflops 40 ist an eine Ausgangs
klemme 49 und an eine Überwachungslogik 41 mit Diagnose
ausgang 42 geführt, deren zweiter Eingang von einem
Verknüpfungsgatter 47 gespeist wird, vorzugsweise einem
ODER-Gatter. Diesem werden Grenzwertsignale zugeführt, und
zwar vom Ausgang eines ersten Grenzwertkomparators 43, vom
Ausgang eines zweiten Grenzwertkomparators 45, sowie von
einer Grenzwertklemme 48. Die nichtinvertierenden Eingänge
dieser Komparatoren sind mit der Stromerfassungsstufe 26
verbunden; der invertierende Eingang des Komparators 43
ist an eine Grenzwertklemme 44 geführt, der nichtinver
tierende Eingang des Komparators 45 ist an eine Grenz
wertklemme 46 geführt. Die Grenzwertklemme 44 ist mit
einem Schwellpotential verbunden, welches dem maximal
zulässigen Erregungsstrom des elektromagnetischen Ventils
entspricht. Die Grenzwertklemme 46 ist mit einem Schwell
potential verbunden, welches dem entsprechenden
Leerlaufstrom entspricht. An die Grenzwertklemme 48 kann
ein hier nicht ausgeführter Temperaturgeber angeschlossen
sein, welcher beispielsweise die Betriebstemperatur der
gesamten Steueranordnung überwacht, vorzugsweise wenn
diese als integrierte Schaltung auf einem Halbleiterchip
ausgebildet ist.
Die Funktion der Einrichtung wird anhand der Fig. 3 und
4 erläutert. Fig. 3 veranschaulicht einige statische und
Fig. 4 einige dynamische Signalverläufe innerhalb der
Einrichtung; die Zuordnung einzelner Signale ist durch die
eingetragenen Signalkennzeichen gegeben.
Unter einem beispielhaften erregerstromproportionalen
Spannungsverlauf UA′ (wie er bei Ein- bzw. Ausschalten der
statischen Bestromung der Erregerwicklung 16 am Strom
fühlwiderstand 19 abgreifbar ist) ist mit UB die Aus
gangsspannung des Differentiators 27 dargestellt. Das
Ventilsteuersignal an Klemme 30 ist mit UC gekennzeichnet;
es setzt mit seiner ansteigenden Flanke die Ausgänge der
Flipflops 31 und 39 auf log. "L". Aufgrund Vorzeichen
wechsels des differenzierten Stromsignals entsteht am
Ausgang des Komparators 28 der Signalverlauf UD. Durch
Exklusiv-ODER-Verknüpfung mit dem Ventilsteuersignal UC
resultiert daraus der Doppelimpuls UE; die Zeitdauern der
beiden Einzelimpulse entsprechen dabei den Zeitdauern TFE
und TFA instationärer Lage des beweglichen Ventilelements.
Der Ausgang des Flipflops 31 wird durch die fallende
Flanke des Signals UE wieder auf "0" zurückgesetzt. Der
Signalverlauf UA gemäß Fig. 4 versinnbildlicht einen zu
UA′ analogen Spannungsverlauf UA bei erfindungsgemäßer
Selbsttaktung der Bestromung der Erregerwicklung 16; der
entsprechende Zeitverlauf der Ventilsteuerspannung UC ist
darunter angedeutet. Zur erwähnten Selbsttaktung bilden
die Elemente 16, 19, 26, 32, 35, 36, 37 und 18 einen
geschlossenen Zweipunkt-Hysteresekreis, dem durch die
Elemente 29 und 31 bei Ansteuerbeginn der
Initialisierungsimpuls UF überlagert wird. Durch Vorgabe
von Festspannungswerten U1 und U2, die z. B. den mittleren
Erregungsstrom 56 und den Stromhub 57 bestimmen, löst die
Hysteresestufe 32 bei Erreichen bzw. Überschreiten der
oberen und unteren Umschaltschwellen 54 und 55 des Er
regungsstromsignales UA den Signalverlauf UG mit Um
schaltflanken 58 bis 63 zu entsprechenden Zeiten T1 bis T6
aus. Durch ODER-Verknüpfung 35 wird diesem Signal der
Initialisierungsimpuls UF zugefügt, wodurch das Signal UH
entsteht. Die UND-Verknüpfung 36 des Signals UH mit dem
Ventilsteuersignal UC bewirkt ein Abschneiden von Signal
teilen nach Verschwinden des Ventilsteuersignals UC. Als
Ergebnis entsteht also ab dem Zeitpunkt T2 ein der ge
zeigten Spannung UA entsprechender Stromverlauf in peri
odischer Folge, so lange die Ventilsteuerspannung UC
wirksam ist. Es ist erkennbar, daß dadurch der Erreger
wicklung eine minimale Ansprechenergie zuführbar ist, weil
unmittelbar nach Erkennung des Erreichens der Arbeits
stellung des beweglichen Ventilelements eine Begrenzung
des Erregungsstromes auf einen Haltewert unter demjenigen
Wert einsetzt, welcher das Verlassen der Ruhelage des
beweglichen Ventilelements bewirkt, bzw. bei Erreichen der
Arbeitslage desselben sich einstellt.
Der durch die Anstiegsflanke des Ventilsteuersignals auf
"L" gesetzte Ausgang des Flipflops 39 wird durch die
abfallende Flanke 52 des Ausgangssignals UD des Kompara
tors 28 zurückgesetzt; dasselbe bewirkte alternativ auch
eine abfallende Flanke des Signals UE. Durch die abfal
lende Flanke 53 des Signals UF wird der Ausgang des
Flipflops 40 auf "L" gesetzt, vgl. UL. Die abfallende
Flanke 63 des Signals UK setzt den Ausgang des Flipflops
40 bzw. UL wieder auf "0" zurück. Somit steht an der
Klemme 49 ein Impuls zur Verfügung, der der Zeitdauer vom
Erreichen der Arbeitslage bis zum Wiedererreichen der
ursprünglichen Ruhelage des beweglichen Ventilelements
entspricht, und zu Prüfzwecken bzw. zur Kontrolle der
ordnungsgemäßen Funktion des Ventils herangezogen werden
kann (Quittungsabfrage). Die Logik 41 verknüpft das
entsprechende Zeitfenster mit dem Ausgangssignal
des Verknüpfungsgatters 47 (als logischem Grenzwertüber
schreitungssignal) und bildet daraus an ihrem Diagnose
ausgang 42 ein Statussignal über den ordnungs- bzw.
nichtordnungsgemäßen Betriebszustand der Einrichtung bzw.
des Ventils. Die Eingänge 44 und 46 sind mit Referenzpo
tentialen U3 und U4 verbunden, die entsprechende Schwellen
zum Umschalten der Komparatoren 43 und 45 festlegen.
Bei einer Realisierung der erfindungsgemäßen Einrichtung
mittels einer softwareangetriebenen Rechnerschaltung sind
die Referenzpotentiale U1 bis U5 durch gespeicherte
Festwerte ersetzt.
Claims (7)
1. Einrichtung zur Ansteuerung eines elektromagnetischen
Ventils mit einem in zwei Endlagen auslenkbaren beweg
lichen Element, mit einem in Abhängigkeit von der Lage
des beweglichen Elements veränderbaren magnetischen Kreis,
mit einer den magnetischen Kreis erregenden Wicklung, mit
einem elektronischen Schalter, über den diese Wicklung mit
einer Betriebsspannung verbindbar ist, mit einem der
Wicklung in Serie geschalteten Stromfühlwiderstand, an
welchem eine der Strombeaufschlagung der Wicklung propor
tionale Fühlspannung abgreifbar ist, mit einer UND-Ver
knüpfungsfunktion, deren erstem Eingang ein Ventilsteuer
signal zuführbar ist und von deren Ausgang der elektroni
sche Schalter ansteuerbar ist, mit einer Differenzierfunk
tion, welcher vorerwähnte Fühlspannung zuführbar und wel
cher eine Komparatorfunktion nachgeordnet ist, von
der nach Maßgabe eines Vergleichs des Differenzierergeb
nisses mit einem Referenzwert ein ansteigenden und abfal
lenden Flanken der Fühlspannung entsprechendes Flankensi
gnal bereitstellbar ist, mit einer Speicherzelle,
die durch das Ventilsteuersignal setzbar und durch das
Flankensignal am Ausgang des Komparators rücksetzbar ist, wobei der Zustand dieser
Speicherzelle als Eingangsbedingung besagter UND-
Verknüpfung zuführbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß besagtes Flankensignal (UD) exklusiv-ODER-verknüpft mit dem Ventilsteuersignal (UC) zur Rücksetzung be sagter Speicherzelle (31) dieser zuführbar ist;
- - daß vorerwähnte Fühlspannung einer Hysteresefunktion (32) zuführbar ist;
- - daß die Hysteresefunktion (32) in Abhängigkeit von der Fühlspannung und zweier vorgebbarer Festwerte ihren Ausgangszustand ändert;
- - daß die Übertragung des Zustands der Speicher zelle an den zweiten Eingang besagter UND-Ver knüpfung über eine logische Schaltung (35) geschieht, welche den Ausgangszustand der Hysteresefunktion (32) mit dem Zustand der Speicherzelle (31) logisch verknüpft;
- - daß nach Rücksetzen der Speicherzelle (31) besagte UND-Verknüpfungsfunktion getaktet ansteuer bar ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Welligkeit des getakteten Erregungsstromes
wenigstens durch einen der der Hysteresefunk
tion vorgebbaren Festwerte festlegbar ist.
3. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der sich nach Erreichen der Arbeitsstellung des be
weglichen Elements oder nach Rücksetzen der Speicherzelle
(31) einstellende Erregungsstrom kleiner ist
als der zum Verlassen der Ruhelage des beweglichen Ele
ments erreichte Ansprechstrom.
4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der infolge des Ventilsteuersignals ausgelöste und
sowohl in die Wicklung (16) als auch in einen Freilaufpfad
(23) eingespeiste Erregungsstrom aus einem längeren An
fangsimpuls und einem nachfolgenden Puls besteht, der von
kürzeren, im wesentlichen periodisch aufeinanderfolgenden
Einzelimpulsen gebildet wird.
5. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß eine zweite Speicherzelle (39) vorhanden ist, welche durch das Ventilsteuersignal (UC) setzbar ist;
- - daß die zweite Speicherzelle (39) vom Ergebnis (UD) der Vergleichsfunktion (28) rücksetzbar ist;
- - daß eine dritte Speicherzelle (40) vorhanden ist, welche durch einen Zustandswechsel der Speicherzelle (31) setzbar und durch einen Zu standswechsel der zweiten Speicherzelle (39) rücksetzbar ist, und
- - daß die dritte Speicherzelle (40) nach ihrer Setz dauer abfragbar (UL; 49) ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß eine zweite Vergleichsfunktion (43) vorgesehen ist, der sowohl ein einem maximal zulässigen Er regungsstrom entsprechender Grenzwert (U₃; 44) und wenigstens ein erster Abtastwert der Fühl spannung zuführbar ist;
- - daß eine dritte Vergleichsfunktion (45) vorgesehen ist, der sowohl ein einem Leerlaufstrom ent sprechender Grenzwert (U₄; 46) und wenigstens ein zweiter Abtastwert der Fühlspannung zuführ bar ist;
- - daß wenigstens die Ergebnisse der vorgenannten Ver gleichsfunktionen (43, 45) verknüpfbar (47) sind und daß sowohl die daraus resultierende Ver knüpfung als auch der Zustand der dritten Speicherzelle (40) als Eingangsgröße einer logischen Überwachungsfunktion (41) zuführbar sind, und
- - daß durch die Überwachungsfunktion (41) ein Diagnose ausgang (42) ansteuerbar ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß mit den Ergebnissen der vorgenannten Vergleichsfunk
tionen (43, 45) noch wenigstens eine weitere Überwachungs
größe (48) gleichwertig verknüpfbar (47) ist.
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