DE4319918A1 - Verfahren zum Ansteuern eines Elektromagneten - Google Patents
Verfahren zum Ansteuern eines ElektromagnetenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ansteuern eines Elek
tromagneten, mit dem insbesondere ein Hydraulikventil betätigbar
ist. Nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 wird der Elektromagnet
während einer Erregungsphase zunächst mit einem Einschaltsignal
und anschließend mit einem Taktsignal mit solcher Frequenz und
mit Impulsen einer solchen Zeitdauer angesteuert, daß ein mitt
lerer Haltestrom fließt, der niedriger ist, als ein Maximal
strom, der beim Anlegen eines Dauersignals durch die Wicklung
des Elektromagneten fließt.
Ein Verfahren dieser Art ist aus einer Reihe von Druckschriften,
z. B. auch aus der DE 31 12 621 A1 bekannt. Mit einem solchen
Verfahren wird erreicht, daß einerseits der Elektromagnet inner
halb kurzer Zeit anspricht und daß andererseits auch ohne auf
wendige Kühlmaßnahmen eine Überhitzung des Elektromagneten ver
mieden wird. Es gibt auch Anwendungsfälle für Elektromagnete, wo
es von Vorteil oder notwendig ist, daß der Elektromagnet nach
dem Eintreten eines bestimmten Ereignisses innerhalb eines sehr
engen zeitlichen Fensters schaltet. Hier kommt es, insbesondere
wenn das zeitliche Fenster zyklisch wiederkehrt, nicht unbedingt
darauf an, daß die Ansprechzeit sehr kurz ist, da durch eine
entsprechende Vorhaltung des Ansteuersignals für den Elektroma
gneten der Schaltzeitpunkt in das Zeitfenster gelegt werden
kann. Allerdings ist die Varianz der Ansprechzeit von Exemplar
zu Exemplar und von Schaltvorgang zu Schaltvorgang innerhalb
desselben Exemplars um so größer, je länger die Ansprechzeit
ist. Deshalb ist es auch in Anwendungsfällen der skizzierten Art
vorteilhaft, wenn die Ansprechzeit kurz ist, wenn also ein nie
derohmiger Elektromagnet benutzt wird und wenn man diesen dann
während einer Erregungsphase zunächst mit einem längeren Ein
schaltimpuls und anschließend mit einem Taktsignal so ansteuert,
daß der während des Einschaltsignals erreichte Strom auf einen
mittleren Haltestrom abfällt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum An
steuern eines Elektromagneten, das die Merkmale aus dem Oberbe
griff des Anspruches 1 aufweist, so auszubilden, daß eine ge
ringe Streubreite des Ausschaltzeitpunktes erhalten werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für ein Verfahren mit den
Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst,
daß der Elektromagnet vor dem Ausschalten mit einem Dauersignal
von solcher Zeitdauer angesteuert wird, daß der durch den Elek
tromagneten fließende Strom einen maximalen Wert annimmt. Bei
einem erfindungsgemäßen Verfahren schließt sich an das Taktsi
gnal also jeweils noch ein Dauersignal an. Dabei fußt die Erfin
dung auf der Erkenntnis, daß bei dem bekannten Verfahren der
Strom, der im Abschaltzeitpunkt des Ansteuersignals durch die
Wicklung des Elektromagneten fließt, zwischen einem Wert, auf
den er während einer Pause des Taktsignals abfällt und einem
Wert, auf den er während eines Impulses des Taktsignals an
steigt, variieren kann. Entsprechend der Höhe des Stromes im Ab
schaltzeitpunkt des Ansteuersignals dauert es verschieden lange,
bis der Strom auf null abfällt. Diese verschieden langen Zeiten
gehen in die Streubreite der Ansprechzeit während des Ausschalt
vorgangs ein. Beim erfindungsgemäßen Verfahren ist nun dafür ge
sorgt, daß der Strom unter der Voraussetzung, daß gleiche Be
triebsparamenter vorliegen, immer vom selben Wert aus abfällt.
Dadurch läßt sich die Streubreite der Ansprechzeit des Aus
schaltvorgangs verringern. Eine evt. Verlängerung der Ansprech
zeit kann durch eine entsprechend größere Vorhaltung des Ab
schaltzeitpunkts des Ansteuersignals zum Zeitfenster ausgegli
chen werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen eines erfindungsgemäßen Verfahrens
kann man den Unteransprüchen entnehmen.
So wird ein erfindungsgemäßes Verfahren bevorzugt dann einge
setzt, wenn mit dem Elektromagneten ein Ventil betätigbar ist,
mit dem in Abhängigkeit von der Drehzahl der Nockenwelle einer
Brennkraftmaschine eine Koppelung zwischen zwei Betätigungsele
menten für ein Ventil oder für mehrere Ventile der Brennkraftma
schine derart steuerbar ist, daß die beiden Betätigungselemente
entweder unabhängig voneinander durch zwei verschiedene Nocken
einer Nockenwelle der Brennkraftmaschine oder im Gleichlauf von
nur einer der beiden Nocken der Nockenwelle bewegbar sind. Ins
besondere wenn von einem einzigen elektromagnetisch betätigbaren
Ventil die Koppelung von Betätigungselementen mehrerer Zylinder
der Brennkraftmaschine gesteuert wird, ist eine enge zeitliche
Streubreite für das Ende des Schaltvorgangs des Ventils um eine
bestimmte Position der Nockenwelle herum besonders günstig. So
bald ein Grenzwert der Drehzahl einer Nockenwelle der Brenn
kraftmaschine insbesondere nach unten überschritten wird, soll
innerhalb eines engen Winkelbereichs der Nockenwelle, der bei
der gegebenen Drehzahl einer bestimmten Zeit entspricht, die
Koppelung zwischen den beiden Betätigungselementen gelöst wer
den. Das innerhalb des Winkel- bzw. Zeitfensters stattfindende
Ereignis ist also z. B. diese Entkoppelung oder ein Druckabfall
in einer von dem Ventil ausgehenden Leitung oder z. B. der Abfall
des Stromes durch den Elektromagneten auf einen bestimmten Wert.
In einer bevorzugten Ausführung gemäß Anspruch 3 beginnt nun das
Dauersignal zum Ansteuern des Elektromagneten bereits dann, wenn
der Drehzahlgrenzwert überschritten wird. Das Ansteuersignal für
den Elektromagneten endet im Abstand zu dem Fenster, in dem das
Ereignis stattfinden soll, wobei dieser Abstand von Betriebspa
rametern z. B. der Bordspannung oder der Öltemperatur eines
Kraftfahrzeugs abhängen kann und im folgenden als Abschalttot
zeit bezeichnet wird.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführung besitzt das Dauersignal
eine vorgegebene Länge und endet ebenfalls um die Abschalttot
zeit vor dem Zeitpunkt des Ereignisses. Zwischen dem durch das
Unterschreiten des Grenzwertes ausgelösten Signal und dem Beginn
des Dauersignals liegt dann noch ein Zeitraum, dessen Länge sich
aus dem Abstand der Stellung der Nockenwelle zum Zeitpunkt der
Grenzwertunterschreitung von der Stellung zum Zeitpunkt des Ein
trittes des Ereignisses sowie aus der Länge des Dauersignals und
der Abschalttotzeit ergibt.
Genauso wie die Einschalttotzeit und die Ausschalttotzeit hängt
bei einem bestimmten Tastverhältnis des Taktsignals der effek
tive Stromwert von der anliegenden Spannung sowie von der Tempe
ratur des Elektromagneten und des Hydraulikmediums ab, wobei in
einem Kraftfahrzeug als Hydraulikmedium das Motoröl verwendet
wird und die Temperatur des Elektromagneten mit derjenigen des
Motoröls übereinstimmen kann. Um Energieverluste zu vermeiden,
ist es deshalb günstig, wenn das Tastverhältnis in Abhängigkeit
von bestimmten Betriebsparametern verändert wird, um dadurch die
Höhe des effektiven Stromes weitgehend unabhängig von den Be
triebsparametern zu machen. Möglich ist dies, wie an sich be
kannt, durch eine Stromregelung. Dazu ist jedoch ein Meßwider
stand notwendig, an dem ein bestimmter Spannungsabfall auftritt
und der deshalb mit Energieverlusten behaftet ist. Es erscheint
deshalb günstiger, wenn das Tastverhältnis gemäß Anspruch 7 von
einem elektronischen Gerät vorgebbar ist, dem ein Ausgangssignal
eines einen Betriebsparameter erfassenden Sensors zuführbar ist.
Das elektronische Gerät kann z. B. aus den Werten der erfaßten
Betriebsparameter zyklisch jeweils das günstigste Tastverhältnis
berechnen und ein entsprechendes Ausgangssignal geben. Aufgrund
der heute zur Verfügung stehenden elektronischen Speicher hoher
Kapazität erscheint es jedoch besonders zweckmäßig, wenn das
Tastverhältnis jeweils einem Kennfeld entnommen wird, das in dem
Speicher abgelegt ist, und in dem einem bestimmten Wert eines
Betriebsparameters bzw. bestimmten Werten mehrerer Betriebspara
meter ein bestimmtes Tastverhältnis zugeordnet ist.
Es sei besonders darauf hingewiesen, daß ein Verfahren mit den
Merkmalen nach den Ansprüchen 6 bis 8 bei der Steuerung von Ein
laß- oder Auslaßventilen von Brennkraftmaschinen auch dann von
Vorteil ist, wenn der Elektromagnet vor dem Abschalten nicht mit
einem Dauersignal angesteuert wird. Insbesondere ist ein Verfah
ren nach Anspruch 7 oder 8 darüber hinaus auch in anderen Anwen
dungsfällen und ohne ein Dauersignal für den Elektromagneten un
mittelbar vor dem Abschalten von Vorteil.
Zwei Beispiele für ein erfindungsgemäßes Verfahren werden anhand
der Zeichnungen näher erläutert, wobei auch ein besonderer An
wendungsfall dargestellt ist.
Es zeigen
Fig. 1 den Betätigungsmechanismus für zwei Einlaßventile einer
Brennkraftmaschine, die getrennt voneinander oder
synchron miteinander betätigbar sind,
Fig. 2 in Achsrichtung eine Ansicht einer Nockenwelle mit zwei
Nocken und mit der Darstellung von für das Einschalten
und Ausschalten des Elektromagneten wichtigen Winkel
bzw. Zeitabschnitten,
Fig. 3 den Strom durch den Elektromagneten vom Beginn einer
Erregungsphase an,
Fig. 4 den Magnetstrom beim Abschalten eines Elektromagneten,
bei dem das erfindungsgemäße Verfahren nicht verwirk
licht ist,
Fig. 5a bis 5f die verschiedenen Signale für das Ansteuern
eines Elektromagneten nach dem erfindungsgemäßen Ver
fahren, wobei das Dauersignal unmittelbar vor dem Ab
schalten eine feste Länge hat,
Fig. 6 eine Blockschaltbild eines elektronischen Gerätes, mit
dem die Signale gemäß Fig. 5 verarbeitet bzw. generiert
werden können,
Fig. 7a bis 7f Signale, die den Fig. 5a bis 5f entspre
chen, wobei jedoch die Länge des Dauersignals unmittel
bar vor dem Abschalten des Elektromagneten variabel ist
und
Fig. 8 ein Blockschaltbild eines elektronischen Gerätes für
die Schaltsignale nach Fig. 7.
Als Anwendungsfall für einen nach einem erfindungsgemäßen Ver
fahren ansteuerbaren Elektromagneten zeigt die Fig. 1 zwei
hydraulisch miteinander koppelbare und entkoppelbare Kipphebel
10 und 11 für zwei Einlaßventile eines Zylinders einer Brenn
kraftmaschine. Die beiden Kipphebel 10 und 11 sind unmittelbar
benachbart zueinander und unabhängig voneinander auf einem Rohr
12 kippbar gelagert. Eine Nockenwelle 13 besitzt axial hinter
einander einen ersten Nocken 14 und einen zweiten Nocken 15, wo
bei der Nocken 15 radial nicht über den Nocken 14 hinausragt.
Der Fig. 2 kann man entnehmen, daß beispielsweise die Außenkon
turen der beiden Nocken 14 und 15 über einen Winkel von etwa 220
Grad kreisförmig sein und denselben Radius haben können, während
im übrigen Winkelbereich die Außenkontur des Nockens 15 einen
geringeren Abstand von der Achse der Nockenwelle 13 hat als die
Außenkontur des Nockens 14. Jeder Kipphebel 10 bzw. 11 besitzt
ein sich in Achsrichtung des Rohrs 12 erstreckendes Sackloch 16
bzw. 17, das jeweils zum anderen Kipphebel hin offen ist. Beide
Sacklöcher 16 und 17 haben den gleichen Durchmesser. In dem
Sackloch 17 des Kipphebels 11 befindet sich eine Druckfeder 18,
die sich am Boden des Sacklochs 17 abstützt und über einen im
Sackloch 17 bewegbaren Endanschlag 19 auf einen Sperrkolben 20
wirkt. Dieser ist von der Druckfeder soweit in die Sackbohrung
16 zurückschiebbar, daß die Berührungsfläche zwischen dem Sperr
kolben 20 und dem Endanschlag 19 in der Trennfläche zwischen den
beiden Kipphebeln 10 und 11 liegt. Andererseits ist der Sperr
kolben 20 hydraulisch in das Sackloch 17 hinein soweit ver
schiebbar, bis der Endanschlag 19 gegen den Boden des Sacklochs
17 stößt. Zur hydraulischen Verstellung des Sperrkolbens 20 ist
die Sackbohrung 16 über einen Querkanal 21 mit dem Inneren des
als Druckmittelleitung dienenden Rohres 12 verbunden. An das
Rohr 12 ist eine Versorgungsleitung 22 angeschlossen, die von
einem elektromagnetisch betätigbaren 3/2-Wegeschaltventil zum
Rohr 12 führt. Über das Schaltventil kann das Rohr 12 mit Hilfe
der Ölpumpe 24 mit Druck beaufschlagt oder zu einem Druckmittel
vorratsbehälter entlastet werden. Als hydraulisches Medium kann
das Motoröl einer Brennkraftmaschine verwendet werden, wobei der
aufbaubare Druck dem Öldruck entspricht.
Bei einer Druckbeaufschlagung des Sperrkolbens 20 werden die
beiden Kipphebel 10 und 11 miteinander gekoppelt, so daß sie
sich gesteuert von der Nocke 14 im Gleichlauf bewegen. Ist der
Sperrkolben 20 von Druck entlastet, so wird die Bewegung des
Kipphebels 10 von dem Nocken 14 und die Bewegung des Kipphebels
11 von dem Nocken 15 bestimmt.
Das nicht näher dargestellte Magnetventil steuert dabei die Kop
pelung und Entkoppelung der Kipphebel 10 und 11 mehrerer, z. B.
dreier Zylinder der Brennkraftmaschine. Dabei möge eine Koppelung
vorliegen, wenn die Drehzahl der Nockenwelle 13 größer oder
gleich 3000 Umdrehungen pro Minute ist. Bei einer kleineren
Drehzahl mögen die beiden Kipphebel 10 und 11 entkoppelt sein.
Aus Fig. 2 ist erkennbar, daß die Nocken 14 und 15 in ihrer Au
ßenkontur über etwa einen Winkel von 220 Grad übereinstimmen.
Für alle drei Zylinder, bei denen die Koppelung der Kipphebel 10
und 11 durch das Magnetventil 23 gesteuert wird und die jeweils
um 60 Grad gegeneinander phasenversetzt arbeiten mögen, soll nun
innerhalb dieses Winkelbereichs von 220 Grad der Sperrkolben 20
bis zum Anschlag in die Sackbohrung 17 hinein- oder aus dieser
herausbewegt werden. Da alle drei Sperrkolben 20 gleichzeitig
bewegt werden, muß sichergestellt sein, daß die Kipphebel 10 und
11 eines ersten Zylinders während der Bewegung des zugeordneten
Sperrbolzens 20 nicht bereits den erwähnten Winkelbereich an den
Nocken 14 und 15 verlassen haben und die Kipphebel des um 120
Grad zum ersten Zylinder phasenversetzt arbeitenden dritten Zy
linders sich schon in diesem Winkelbereich befinden. Erreicht
wird dies dadurch, daß die Bewegung jedes Sperrkolbens 20 inner
halb eines engen Winkelbereichs der Nockenwelle 13 stattfindet,
der in vorliegendem Fall, wie in Fig. 2 gezeigt, unter Ein
schluß unvermeidlichen Streuungen 54 Grad beträgt und bei einer
Drehzahl n der Nockenwelle von 3000 Umdrehungen pro Minute ei
nem Zeitfenster von 3 ms entspricht. Dieses Zeitfenster ist in
Fig. 2 schraffiert eingezeichnet. Seine Mitte t0 ist 60 Grad
von der Mitte des Winkelbereichs entfernt, in dem die Nocken 14
und 15 übereinstimmen. Die Mitte des Zeitfensters für den zwei
ten Zylinder liegt in der Mitte des erwähnten Winkelbereichs,
die Mitte des Zeitfensters des dritten Zylinders ist noch einmal
um 60 Grad versetzt.
Im folgenden werde nur noch ein Zylinder der Brennkraftmaschine
betrachtet, dessen Zeitfenstermitte in Fig. 2 mit t0 bezeichnet
ist. Dieser Zeitpunkt t0 ist Ausgangspunkt dafür, zu welchen
Zeitpunkten der Elektromagnet 25 beim Überschreiten der Dreh
zahlgrenze von 3000 Umdrehungen/Minute nach oben oder unten
ein- oder ausgeschaltet wird. Es sei nun angenommen, daß der
Drehzahlgrenzwert um einen Winkel W1, der einer bestimmten Zeit
entspricht, vor t0 zu einem Zeitpunkt t1 nach oben überschritten
wird. Dies ist für den den Elektromagneten 25 steuernden Bord
computer das Signal, den Elektromagneten zu einem Zeitpunkt t2,
der um eine Vorhaltezeit W2, die von Betriebsparametern wie z. B.
der Bordspannung oder der Öltemperatur abhängt, vor dem Zeit
punkt to liegt, mit einem aus Fig. 3 ersichtlichen Dauerimpuls,
dessen Länge z. B. 50 ms betragen kann, zu beaufschlagen. Als
Elektromagnet ist ein niederohmiger Magnet verwendet, der in
etwa 20 ms anzieht und dessen Anzugszeit wenig streut. Nach 50
ms wird, wie ebenfalls aus Fig. 3 ersichtlich, an den Elektro
magneten 25 ein Taktsignal gegeben, aufgrund dessen durch den
Elektromagneten ein Haltestrom fließt, der niedriger als der Ma
ximalstrom ist.
Nach einer Betätigung des Ventils 23 baut sich im Rohr 12 und im
Querkanal 21 ein Öldruck auf, der den Sperrbolzen 20 in die
Sackbohrung 17 hineinschiebt. Damit sind die beiden Kipphebel 10
und 11 miteinander gekoppelt und der Nocken 14 bestimmt die Öff
nungscharakteristik beider Einlaßventile.
Ähnlich wie beim Einschalten wird auch für das Ausschalten des
Elektromagneten 25 vom Bordcomputer eine von verschiedenen Be
triebsparametern abhängige Vorhaltezeit W3 vorgegeben, die meist
verschieden von der Zeit W2 sein wird. Zu einem Zeitpunkt t3,
der um die Zeit W3 vor dem Zeitpunkt t0 liegt, wird der Elektro
magnet abgeschaltet. Geschieht dieses Abschalten aus dem Taktsi
gnal heraus, so ist, wie die Fig. 4 zeigt, in der vier Ab
schaltvorgänge zu jeweils verschiedenen Zeiten innerhalb einer
Periode des Taktsignals dargestellt sind, der Stromabfall mit
einer Streuung behaftet, die im Bereich von 1 ms liegen kann.
Dies ist dadurch bedingt, daß je nachdem, wo der Abschaltzeit
punkt innerhalb einer Periode des Taktsignals liegt, im Ab
schaltzeitpunkt verschieden hohe Ströme durch den Elektromagne
ten fließen. Die in Fig. 4 gezeigte Streuung wird dadurch ver
mieden, daß der Elektromagnet vor dem Ausschalten mit einem Dau
ersignal von solcher Zeitdauer angesteuert wird, daß der durch
den Elektromagneten 25 fließende Strom im Abschaltzeitpunkt sei
nen maximalen Wert angenommen hat.
Ein Abschaltvorgang sei nun zunächst anhand der Fig. 2, 5a
bis 5f und 6 erklärt. Zum Zeitpunkt t1, der um die Zeit W1 vor
dem Zeitpunkt t0 liegt, möge die Drehzahl die Grenze von 3000
Umdrehungen/Minute nach unten überschreiten. Normalerweise ist
diese Zeit natürlich verschieden von der Zeit, um die der Zeit
punkt t1 beim Überschreiten des Drehzahlgrenzwertes nach oben
vor dem Zeitpunkt t0 liegt. Wegen einer einfacheren Darstellung
sollen die beiden Zeitpunkte beim Über- und Unterschreiten des
Drehzahlgrenzwertes jedoch übereinstimmen. Zu einem Zeitpunkt t1
erkennt der Bordcomputer 40 aus Fig. 6 mit Hilfe eines Dreh
zahlgebers an der Nockenwelle, daß die Drehzahl n unter den Wert
von 3000 Umdrehungen/Minute gesunken ist. Ein in Fig. 5a dar
gestelltes Signal innerhalb des Bordcomputers 40 fällt ab. Mit
Hilfe der Drehzahl und einer Referenzmarke am Drehzahlsensor be
rechnet der Bordcomputer die Zeit W1, um die der Zeitpunkt t1
vor dem Zeitpunkt t0 liegt. Der Bordcomputer kennt außerdem die
Zeitdauer W4 des Dauersignals und die Ausschalttotzeit W3, die
in einem Kennfeld abgelegt ist und von der Bordspannung und der
Öltemperatur abhängt. Ist nun die Zeit W1 größer als die Summe
der Zeiten W3 und W4, so fällt nach einer Zeit W1 minus die
Summe der Zeiten W3 und W4 ein in Fig. 5b dargestelltes Schalt
signal ab, das einen Taktsignalgeber 41 ausschaltet und einen
Dauersignalgeber 42 einschaltet. Ist die Zeit W1 dagegen kleiner
als die Summe der Zeiten W3 und W4, so fällt das Schaltsignal
nach Fig. 5b erst nach einer Zeit ab, die die Differenz der
Summe aus der Zeit W1 und einer Zeit, die die Nockenwelle für
eine Umdrehung braucht, und der Summe der Zeiten W3 und W4 ist.
Das zum Zeitpunkt t4 abgeschaltete und in Fig. 5c dargestellte
Taktsignal und das in Fig. 5d dargestellte und zum Zeitpunkt t4
angeschaltete Dauersignal gelangen als das in Fig. 5e darge
stellte Signal über ein ODER-Gatter 43 zu einer Endstufe 44, die
den Elektromagneten 25 zum Zeitpunkt t3 ausschaltet. In Fig. 5f
ist der aus einer solchen Ansteuerung sich ergebende Magnetstrom
dargestellt. Man erkennt deutlich, daß dieser Magnetstrom im Ab
schaltzeitpunkt t3 seinen maximalen Wert erreicht hat. Somit ist
durch das Dauersignal vor dem Abschalten, das z. B. 12 Millise
kunden betragen kann, die in Fig. 4 dargestellte Streuung des
Stromabfalls vermieden ist.
Die Fig. 7a bis 7f und 8 zeigen einen gegenüber den Fig. 5
und 6 in zwei Merkmalen veränderten Ausschaltvorgang. Das Signal
nach Fig. 7a ist dasselbe wie nach Fig. 5a. Es fällt wiederum
zu einem um die Zeit W1 vor dem Zeitpunkt t0 liegenden Zeitpunkt
t1 ab. Das Schaltsignal nach Fig. 7a wird nicht nur zur Berech
nung der Zeit W1 verwendet, sondern gelangt auch zum Dauersi
gnalgeber 42 und schaltet diesen ein. Das Taktsignal nach Fig.
7c bleibt bestehen, geht jedoch aufgrund der ODER-Verknüpfung
mit dem Dauersignal gemäß 7d im ODER-Gatter 43 unter. Ausge
schaltet werden die beiden Signale nach den Fig. 7c und 7d
durch ein Schaltsignal nach Fig. 7b, das zu einem Zeitpunkt t3,
der um eine Zeit W1 minus W3 nach dem Zeitpunkt t1 liegt, ab
fällt, sofern die Zeit W1 minus W3 größer als eine Mindestzeit
W4 des Dauersignals ist. Falls W1 minus W3 kleiner als W4 ist,
fällt das Signal nach Fig. 7b erst in der nächsten Umdrehung
der Nockenwelle 13 zum Zeitpunkt t3 ab. Durch die Mindestzeit W4
des Dauersignals ist sichergestellt, daß der Magnetstrom seinen
maximalen Wert erreicht. Zur Endstufe 44 gelangt das Signal ge
mäß Fig. 7e, gemäß dem die Endstufe den Elektromagneten 25 mit
einer Spannungsquelle verbindet oder von der Spannungsquelle
trennt. Der Magnetstrom ist in Fig. 7f gegen die Zeit aufgetra
gen.
Der Taktsignalgeber 41 aus den Fig. 6 und 8 erzeugt ein Takt
signal, dessen Tastverhältnis von mehreren Betriebsparametern,
z. B. der Bordspannung und der Öltemperatur abhängen kann. Damit
bleibt die Temperatur des Elektromagneten niedrig, während der
Haltestrom immer groß genug ist. Durch die Taktung kann ein Hal
testrom eingestellt werden, der erheblich unter dem Schaltstrom
liegt. Hierdurch kann die Energiebilanz eines hydraulischen Ven
tils verbessert werden.
Claims (10)
1. Verfahren zum Ansteuern eines Elektromagneten (25), mit
dem insbesondere ein Hydraulikventil (23) betätigbar ist, wobei
der Elektromagnet (25) während einer Erregungsphase zunächst mit
einem Einschaltsignal und anschließend mit einem Taktsignal mit
solcher Frequenz und mit Impulsen einer solchen Zeitdauer ange
steuert wird, daß ein mittlerer Haltestrom fließt, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Elektromagnet (25) vor dem Ausschalten mit
einem Dauersignal von solcher Zeitdauer angesteuert wird, daß
der durch den Elektromagneten (25) fließende Strom einen maxima
len Wert annimmt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
mit dem Elektromagneten (25) ein Ventil (23) betätigbar ist, mit
dem in Abhängigkeit von einem Betriebsparameter einer Nocken
welle (13) einer Brennkraftmaschine, insbesondere in Abhängig
keit von der Drehzahl (n) der Nockenwelle (13) eine Koppelung
zwischen zwei Betätigungselementen (10, 11) für ein Ventil oder
mehrere Ventile der Brennkraftmaschine derart steuerbar ist, daß
die beiden Betätigungselemente (10, 11) entweder unabhängig von
einander durch zwei verschiedene Nocken (14, 15) der Nockenwelle
(13) der Brennkraftmaschine oder im Gleichlauf von nur einer der
beiden Nocken (14) der Nockenwelle (13) bewegbar sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß durch ein davon, daß ein Grenzwert eines Betriebspara
meters einer Maschine, insbesondere ein Grenzwert der Drehzahl
(n) einer Nockenwelle (13) der Brennkraftmaschine eines Kraft
fahrzeugs, überschritten wird, abhängiges Ausschalten des Elek
tromagneten (25) ein innerhalb eines Fensters einer Periode der
zyklisch ablaufenden Bewegung eines Maschinenteils, insbesondere
einer Nockenwelle (13), stattfindendes Ereignis eingeleitet wird
und daß das Dauersignal beim Überschreiten des Grenzwertes be
ginnt und im Abstand zu dem Fenster endet, wobei eine Mindest
dauer für das Dauersignal vorgesehen ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß durch ein davon, daß ein Grenzwert eines Betriebspara
meters einer Maschine, insbesondere ein Grenzwert der Drehzahl
(n) einer Nockenwelle (13) der Brennkraftmaschine eines Kraft
fahrzeugs, überschritten wird, abhängiges Ausschalten des Elek
tromagneten (25) ein innerhalb eines Fensters einer Periode der
zyklisch ablaufenden Bewegung eines Maschinenteils, insbesondere
einer Nockenwelle (13), stattfindendes Ereignis eingeleitet wird
und daß das Dauersignal eine vorgegebene Länge besitzt und im
Abstand vor dem Fenster endet.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeich
net, daß der Elektromagnet (25) durch das Taktsignal und das
Dauersignal über eine "Oder"-Verknüpfung ansteuerbar ist.
6. Verfahren, insbesondere nach einem vorhergehenden An
spruch, dadurch gekennzeichnet, daß das Tastverhältnis des Takt
signals in Abhängigkeit von mindestens einem Betriebsparameter
veränderbar ist.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
das Tastverhältnis von einem elektronischen Gerät (40) vorgebbar
ist, dem ein Ausgangssignal mindestens eines einen Betriebspara
meter erfassenden Sensors zuführbar ist.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
in einem Speicher des elektronischen Gerätes ein Kennfeld abge
legt ist, in dem einem bestimmten Wert eines Betriebsparameters
bzw. bestimmten Werten mehrerer Betriebsparameter ein bestimmtes
Tastverhältnis zugeordnet ist.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Elektromagnet (25) in einem mit einer
Spannungsquelle ausgestatteten Kraftfahrzeug eingesetzt wird und
ein Betriebsparameter, von dem das Tastverhältnis abhängig ist,
die Höhe der Bordspannung ist.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Elektromagnet (25) in einem mit einer
Brennkraftmaschine ausgestatteten Kraftfahrzeug eingesetzt wird
und ein Betriebsparameter, von dem das Tastverhältnis abhängig
ist, die Temperatur des Motoröls, die Temperatur des Kühlwassers
des Motors, oder eine aus beiden Temperaturen errechnete Zwi
schengröße ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4319918A DE4319918A1 (de) | 1993-06-16 | 1993-06-16 | Verfahren zum Ansteuern eines Elektromagneten |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4319918A DE4319918A1 (de) | 1993-06-16 | 1993-06-16 | Verfahren zum Ansteuern eines Elektromagneten |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4319918A1 true DE4319918A1 (de) | 1994-12-22 |
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ID=6490443
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4319918A Withdrawn DE4319918A1 (de) | 1993-06-16 | 1993-06-16 | Verfahren zum Ansteuern eines Elektromagneten |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE4319918A1 (de) |
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1993
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