(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁弁（１００）を開閉するためにコイル（１０４）によって運動可能な部材（１０２）を駆動制御する方法（３００）であって、
前記コイル（１０４）を流れる電流（１２６）および／または前記コイル（１０４）に印加される電圧（２０２）をサンプリングして（３１０）、コイル信号（１１２）を生成するステップと、
前記コイル信号（１１２）を使用して、前記部材（１０２）の震動運動を表す少なくとも１つの運動パラメータ（１１６）を決定する（３２０）ステップと、
を含み、
前記震動運動によって、運動可能な部材（１０２）の静止摩擦またはヒステリシスによる妨害効果を低減させる方法（３００）において、
前記震動運動を目標値（１２０）に適合させるために、前記運動パラメータ（１１６）を少なくとも１つの目標値（１２０）と比較することで、前記震動運動を生成するためのディザ目標信号（１２１）の少なくとも１つの信号パラメータを震動運動が目標値（１２０）に近づくように変更する（３３０）ステップを備える、方法（３００）。
【請求項２】
前記サンプリング（３１０）ステップでは、前記コイル（１０４）を流れる電流（１２６）および／または前記コイル（１０４）に印加される電圧（２０２）は、前記ディザ目標信号（１２１）のディザ周波数および／またはディザ周期に応じたサンプリングレートでサンプリングされる、請求項１に記載の方法（３００）。
【請求項３】
前記サンプリング（３１０）ステップでは、前記コイル（１０４）を流れる電流（１２６）および／または前記コイル（１０４）に印加される電圧（２０２）は、ディザ周期ごとに２０回から４０回サンプリングされる、請求項２に記載の方法（３００）。
【請求項４】
前記サンプリング（３１０）ステップでは、前記コイル（１０４）を流れる電流（１２６）および／または前記コイル（１０４）に印加される電圧（２０２）は、前記ディザ目標信号（１２１）に基づいて生成されたパルス幅変調信号（１３０）のＰＷＭ周波数および／またはＰＷＭ周期に応じたサンプリングレートでサンプリングされる、請求項１に記載の方法（３００）。
【請求項５】
前記サンプリング（３１０）ステップでは、前記コイル（１０４）を流れる電流（１２６）および／または前記コイル（１０４）に印加される電圧（２０２）は、ＰＷＭ周期ごとに少なくとも７回サンプリングされる、請求項４に記載の方法（３００）。
【請求項６】
前記コイル（１０４）を流れる電流（１２６）はサンプリングされ、前記コイル（１０４）に印加される電圧（２０２）は、バッテリ電圧と前記パルス幅変調信号（１３０）のデューティサイクルから計算される、請求項４または５に記載の方法（３００）。
【請求項７】
前記コイル（１０４）を流れる電流（１２６）および／または前記コイル（１０４）に印加される電圧（２０２）を表すコイル生信号（１１１）が、発生する最大のディザ周波数よりも高い遮断周波数のローパスフィルタを用いてフィルタリングされる、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法（３００）。
【請求項８】
前記コイル信号（１１２）または事前フィルタリングされたコイル信号は、デジタルでローパスフィルタリングでき、フィルタリングの遮断周波数は、前記コイル信号（１１２）または前記事前フィルタリングされたコイル信号の時間微分を生成するために、前記ディザ目標信号（１２１）のオーダーである、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法（３００）。
【請求項９】
前記決定（３２０）ステップでは、前記震動運動をシミュレートする少なくとも１つのモデル関数を使用して前記運動パラメータ（１１６）が決定される、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法（３００）。
【請求項１０】
平均化されたコイル信号（１４０）を生成するための、前記コイル信号（１１２）を平均化するステップを備え、前記決定（３２０）ステップでは、前記運動パラメータ（１１６）は、平均化された前記コイル信号（１４０）を使用して決定される、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法（３００）。
【請求項１１】
前記決定（３２０）ステップでは、前記部材（１０２）の速度および／または経路が、前記運動パラメータ（１１６）として決定される、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法（３００）。
【請求項１２】
前記決定（３２０）ステップでは、前記部材（１０２）の速度および／または経路の振幅または実効値が、前記運動パラメータ（１１６）として決定される、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法（３００）。
【請求項１３】
前記変更（３３０）ステップでは、前記ディザ目標信号（１２１）の振幅または実効値および／または周波数が、前記信号パラメータとして変更される、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法（３００）。
【請求項１４】
コイル（１０４）を流れる電流および／またはコイル（１０４）に印加する電圧を表すコイル生信号（１１１）を、所定のサンプリングレートでサンプリングし、コイル信号（１１２）として生成するように構成されたサンプリングユニット（１１０）と、
コイル信号（１１２）を使用して、前記コイル（１０４）によって運動可能な部材（１０２）の震動運動を表す少なくとも１つの運動パラメータ（１１６）を決定するように構成されている決定ユニット（１１４）と、
決定ユニット（１１４）から前記運動パラメータ（１１６）を受信し、少なくとも１つの目標値（１２０）と比較し、部材（１０２）の震動運動を生成するために必要なディザ目標信号（１２１）の少なくとも１つの信号パラメータを、震動運動が目標値（１２０）に近づくように変更するように構成されている変更ユニット（１１８）と、
を備えた装置（１０８）。
【請求項１５】
少なくとも１つのコイル（１０４）と、
電磁弁（１００）を開閉するために前記コイル（１０４）によって運動可能な少なくとも１つの部材（１０２）と、
請求項１４に記載の装置（１０８）と、
を備えた電磁弁（１００）。
【請求項１６】
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法（３００）を実施するために構成されているコンピュータプログラム。
【請求項１７】
請求項１６に記載のコンピュータプログラムが保存されている、機械読み取り可能なメモリ媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、独立形式請求項の上位概念による装置または方法に基づく。本発明は、コンピュータプログラムも対象である。
【背景技術】
【０００２】
変位センサなしの電磁作動弁が知られており、その仕切弁または電機子は、静止摩擦またはヒステリシスによる妨害効果を低減するために、ディザとも呼ばれる小さな周期的な震動運動を作動時に実施できる。震動運動が大きすぎる場合、望ましくない大きな漏れまたは大きなエネルギー消費につながる可能性がある。これに対し、震動運動が小さすぎる場合、または電機子が停止している場合、弁のヒステリシス特性および動特性が著しく悪化する可能性がある。そのような弁の典型的な例は、変位測定のない油圧調整弁または単純な油圧連続弁である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
この背景に対して、ここで提示するアプローチでは、コイルによって運動可能な部材を駆動制御する方法、さらに、この方法を使用する装置、電磁弁、最後に、主請求項にかかる対応するコンピュータプログラムが提示される。従属請求項に挙げられている手段により、独立形式請求項に記載された装置の有利な展開と改善が可能になる。
【０００４】
コイルによって運動可能な部材、例えば電磁弁を駆動制御する方法が提示され、この方法は、
コイルを流れる電流および／またはコイルに印加される電圧をサンプリングおよびフィルタリングして、コイル信号を生成するステップと、
コイル信号を使用して、部材の震動運動を表す少なくとも１つの運動パラメータを決定するステップと、
を含んでいる。
【０００５】
変更する任意のステップでは、震動運動を目標値に適合させるために、震動運動を生成するためのディザ信号の少なくとも１つの信号パラメータを、運動パラメータを少なくとも１つの目標値と比較することで変更できる。
【０００６】
コイルは、磁場を生成するためのインダクタンスを形成する電気的な構成要素であると理解できる。部材、例えば弁部材は、例えば電磁弁などを直接的または間接的に開閉する部材であると理解できる。部材は、例えば、ロッド形状またはステム形状とすることができ、コイル内またはコイルに接して変位可能に配置することができる。さらに、部材は、例えば戻しばねに連結できる。電磁弁が使用される場合、電磁弁は、例えば、直接制御、パイロット制御、強制制御または圧力制御の油圧または空気圧弁であってよい。電磁弁は、駆動磁石と油圧部材の構造的な組み合わせとしても形成できる。
【０００７】
サンプリングおよびフィルタリングは、２つの方法で実行できる。第１の方法では、コイル信号（電流測定、電圧測定または電流測定および計算された電圧信号）は、遮断周波数がディザ周波数より大きく、通常は発生する最大ディザ周波数の１．５倍であるローパスフィルタで平滑化され、その後サンプリングされる。ディザ周期ごとに２０〜４０のポイントを用いたＰＷＭ（ｐｕｌｓｅ  ｗｉｄｔｈ  ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）同期サンプリングが有利であり、ディザ周期ごとに３０のポイントの値が有利である。次に、この信号は、決定を準備するためにデジタルでフィルタリングされて、信号の微分を生成する。ここでは、ディザ周波数に対応したフィルタ遮断周波数が好ましい。
【０００８】
２番目の方法では、ＰＷＭ周期ごとに少なくとも７つのサンプリングポイントを用いて、コイル信号を直接およびＰＷＭ同期でサンプリングする。フィルタリングは、運動平均化を使用して、正確にＰＷＭ周期の長さにわたって実行される。次に、この信号は、決定を準備するためにデジタルでフィルタリングされて、信号の微分を生成する。この場合も、ディザ周波数に対応したフィルタ遮断周波数が好ましい。
【０００９】
運動パラメータは、例えば、震動運動中の部材の速度または経路であると理解できる。ディザ信号の信号パラメータは、ディザ信号の振幅、周波数、または信号形状であると理解できる。ディザ信号は、例えばパルス幅変調によって発生でき、任意の周期的な信号形状を有することができる。目標値は、例えば、震動運動に関する速度仕様またはディザ信号の最大振幅であると理解することができる。
【００１０】
例えば、電磁弁を駆動するためには、通常、コイルに３．１２５ｋＨｚの矩形パルス幅変調電圧信号が印加され、時間依存の基本電流信号が生成される。５００Ｈｚ〜５ｋＨｚのＰＷＭ周波数も考えられる。電圧信号のパルス幅を調整することにより、３０Ｈｚ〜２５０Ｈｚの範囲の周波数を有する周期的なディザ信号が基本信号に変調される。３０Ｈｚ〜２５０Ｈｚの周波数範囲の低周波ＰＷＭも、ディザ信号として直接使用することが考えられる。
【００１１】
ここで提示されるアプローチは、例えば油圧弁などの電磁弁の電機子の運動状態をセンサレスで決定および制御するために、コイル電流および／またはコイル電圧がサンプリングされ、速度や経路などの対応する運動パラメータに換算されるという知識に基づく。物理モデル方程式には、コイルにかかる電圧とコイルを流れる電流とが含まれる。一実施形態によれば、運動状態を決定するために両方が知られているべきである。コイルにかかる電圧は、バッテリ電圧とパルス幅変調のデューティサイクルからサンプリングまたは計算できる。そのような方法を用いて、追加のセンサを利用することなく、電機子の震動運動を検出し、それを適切な方法で目標設定値に適合させることが可能である。したがって、有利には、現在の油圧負荷の影響、または震動運動を調整する際の摩擦の増加などの経年変化の影響を考慮することができる。この方法は、部材のシーリングギャップの堆積物がディザの運動を妨げる場合に特に有利であると判明している。サンプリング、決定、および変更のステップを通じて、弁の汚れの程度に関係なく、望ましいディザの運動が生じるように、ディザのパラメータを恒常的に適合することができる。
【００１２】
例えば、サンプリングステップでは、信号のＰＷＭ周波数および／またはＰＷＭ周期に応じたサンプリングレートで電流および／または電圧をサンプリングできる。ここで、電流および／または電圧は、ＰＷＭ周期ごとに少なくとも７回サンプリングできる。例えば、電流をサンプリングし、バッテリ電圧およびパルス幅変調信号のデューティサイクルから電圧を計算できる。コイル信号は、発生する最大のディザ周波数よりも高い遮断周波数のローパスフィルタを用いてフィルタリングできる。コイル信号または事前フィルタリングされたコイル信号は、デジタルでローパスフィルタリングでき、フィルタリングの遮断周波数は、コイル信号または事前フィルタリングされたコイル信号の時間微分を生成するために、ディザ信号のオーダーである。
【００１３】
一実施形態によれば、バッテリ電圧Ｕ＿ｂａｔｔを測定する代わりに、印加電圧がデューティサイクルおよびダイオード電圧からＰＷＭ同期で計算される。
さらなる実施形態によれば、ＰＷＭ信号のデューティサイクルが適合されることによって、変更ステップで信号パラメータを変更できる。これによって、ディザ信号を特に効率的に生成できる。
【００１４】
さらに、決定ステップでは、震動運動をシミュレートする少なくとも１つのモデル関数を使用して運動パラメータが決定されると有利である。モデル関数は、例えば運動パラメータを時間依存して表すために、経験的に決定された物理モデルに基づいた関数方程式であると理解できる。これによって、運動パラメータは、比較的少ない計算コストで、高い精度および信頼性で決定できる。
【００１５】
さらに、平均化されたコイル信号を生成するために、平均化ステップでコイル信号を平均化することができる。したがって、運動パラメータは、決定ステップで平均化されたコイル信号を使用して決定することができる。例えば、平均化されたコイル信号は、電流および／または電圧の平均値を表すことができる。これによって、方法はエラーの影響を受けにくくなる。
【００１６】
さらなる実施形態によれば、決定ステップでは、速度または、追加的または代替的に、部材の経路を運動パラメータとして決定することができる。その結果、運動パラメータは、少ない計算コストおよび十分な精度で決定することができる。
【００１７】
変更ステップでは、ディザ信号の振幅、または追加的にまたは代替的に、ディザ信号の周波数を信号パラメータとして変えることができる。これにより、ディザ信号を正確に、効率的かつ柔軟に目標値に適合させることができる。
【００１８】
この方法は、例えば、ソフトウェアまたはハードウェアで、またはソフトウェアとハードウェアの混合形式で、例えば制御装置で実施できる。
さらに、ここで提示するアプローチは、対応する装置で、ここで提示する方法の変形のステップを実行、駆動制御、または実装するように構成された装置を生成する。装置の形態の本発明のこの実施形態の変形はまた、本発明が基づく課題を迅速かつ効率的に解消することができる。
【００１９】
このために、装置は、信号またはデータを処理するための少なくとも１つの演算装置、信号またはデータを保存するための少なくとも１つのメモリユニット、センサまたはセンサからセンサ信号を読み取るための、またはデータまたは制御信号をアクチュエータへ出力するための、センサまたはアクチュエータへの少なくとも１つのインターフェース、および／または、通信プロトコルに埋め込まれたデータを読み取るためのおよび／または出力するための少なくとも１つの通信インターフェースを有する。演算装置は、例えば、信号プロセッサ、マイクロコントローラなどであり、記憶ユニットは、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  ｅｒａｓａｂｌｅ  ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、または磁気メモリユニットであり得る。通信インターフェースは、無線および／または回線接続でデータを読み取りまたは出力するように構成することができ、回線接続でデータを読み取りまたは出力できる通信インターフェースは、例えば電気的または光学的に、対応するデータ伝送回線からこのデータを読み取るか、または対応するデータ伝送回線に出力できる。
【００２０】
本明細書で、装置とは、センサ信号を処理し、センサ信号に応じて制御信号および／またはデータ信号を出力する電気機器であると理解することができる。装置は、ハードウェアおよび／またはソフトウェアによって構成できるインターフェースを有することができる。ハードウェアによる構成の場合、インターフェースは、例えば装置の様々な機能を含む、いわゆるシステムＡＳＩＣ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ）の一部とすることができる。しかしながら、インターフェースが別個の集積回路であるか、少なくとも部分的に個別の構成要素から構成されてもよい。ソフトウェアによる構成の場合、インターフェースは、他のソフトウェアモジュールに加えて、例えばマイクロコントローラ上に存在するソフトウェアモジュールとすることができる。
【００２１】
さらに、ここで提示するアプローチは、以下の機能を備えた電磁弁を生成する。
少なくとも１つのコイルと、
コイルによって運動可能な少なくとも１つの部材と、前述の実施形態にかかる装置。
【００２２】
同様に有利なのは、特に、プログラム製品またはプログラムがコンピュータまたは装置で実施される場合に、半導体メモリ、ハードディスクメモリ、または光学メモリなどの機械読み取り可能なキャリアまたはメモリ媒体に保存でき、上述の実施形態の１つによる方法ステップを実行、実装、および／または駆動制御するために使用される、プログラムコードを備えたコンピュータプログラム製品またはコンピュータプログラムである。
【００２３】
本発明の実施例を図面に示し、以下の説明で詳述する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】一実施例にかかる電磁弁の概略図を示す。
【図２】一実施例にかかる、電磁弁の一部を駆動制御する際のフローを表すためのブロック図を示す。
【図３】一実施例にかかる方法のフローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明の好ましい実施例の以下の説明では、様々な図に示され、同様に作用する要素に対しては同じまたは類似の参照番号が使用され、これらの要素の繰り返しの説明は省略される。
【００２６】
以下の図を参照して、ここで説明する方法は、例えば電磁弁を用いて説明される。
図１は、実施例にかかる電磁弁１００の概略図を示す。電磁弁１００は、電磁弁１００を開閉するための部材１０２を含む。部材１０２は、電機子または仕切弁とも呼ばれ、コイル１０４によって電磁的に運動することができる。このため、コイル１０４はバッテリ１０６に接続されている。部材１０２は、コイル１０４によって震動運動に移行するように構成されており、震動運動によって部材１０２の静摩擦を低減することができる。部材１０２を駆動制御するために、電磁弁１００は、実施例に応じてコイル１０４を流れる電流Ｉ（ｔ）および／またはコイル１０４に印加する電圧Ｕ（ｔ）を表すコイル生信号１１１を、所定のサンプリングレートでサンプリングし、任意の平均化ユニット１３８を介して装置１０８の決定ユニット１１４にコイル信号１１２として転送されるように構成されたサンプリングユニット１１０を備えた装置１０８を含む。決定ユニット１１４は、コイル信号１１２を使用して、少なくとも１つの運動パラメータ１１６、例えば、チター運動中の部材１０２の速度または経路を決定するように構成されている。決定ユニット１１４は、例えばディザコントローラの形態の変更ユニット１１８に接続されており、変更ユニット１１８は、決定ユニット１１４から運動パラメータ１１６を受信し、少なくとも１つの目標値１２０、例えば速度目標値と比較し、運動パラメータ１１６と目標値１２０との間で算出された偏差は、部材１０２の震動運動を生成するために必要なディザ目標信号１２１の少なくとも１つの信号パラメータ、例えばその周波数または振幅を、震動運動が目標値に近づくように変更するように構成されている。
【００２７】
図１に示される実施例によれば、運動パラメータ１１６を使用して変更ユニット１１８によって適合されるディザ目標信号１２１は、コイル１０４を流れる実際の電流の測定１２６を目標電流１２２に適合させるために構成された電磁弁１００の電流コントローラ１２４へ、加算点を介して提供される。目標電流１２２は、ディザ目標信号１２１と目標電流平均値１２８とから構成される。この適合の結果、電流コントローラ１２４はとりわけ、部材１０２の震動運動を生成するために機能する、ディザ目標信号１２１に基づくパルス幅変調信号１３０を生成する。一例として、図１にかかる実際の電流の測定１２６は、増幅器１３４が接続されたシャント１３２を使用して行われる。電流コントローラ１２４は、一例として電界効果トランジスタ１３６を介してシャント１３２に接続されている。
【００２８】
一実施例では、１０８における全てのプロセス１１０〜１１８が、ＰＷＭ周期とも呼ばれる電流コントローラ１２４によって提供されるパルス幅変調信号１３０の周期に応じて行われ、特に運動パラメータ１１６の決定も行われる。コイル生信号１１１のサンプリング、および変更ユニット１１８における変更の計算のＰＷＭ周期への依存関係は、破線の接続線で示されている。
【００２９】
さらなる実施例では、全てのプロセス１１０〜１１８は、変更ユニット１１８によって生成されるディザ信号１２１の周期に依存して行われる。この実施例では、サンプリングユニット１１０は、上流ローパスフィルタと組み合わされる。ここで、ローパスフィルタリングされたコイル生信号１１１は、例えばディザ周期ごとに３０のポイントでサンプリングされる。コイル信号１１１のサンプリングのディザ周期への依存関係は、変更ユニット１１８とサンプリングユニット１１０との間の一点鎖線の接続線によって示されている。
【００３０】
図１に示す実施例によれば、装置１０８は、サンプリングユニット１１０からコイル信号１１２を受信し、コイル信号１１２、例えば電流Ｉ（ｔ）または電圧Ｕ（ｔ）に基づいて平均化を実行するように構成された任意の平均化ユニット１３８を有する。平均化の結果として、平均化ユニット１３８は平均化されたコイル信号１４０を決定ユニット１１４に出力し、決定ユニット１１４は、平均化されたコイル信号１４０に基づいて運動パラメータ１１６を決定するように構成されている。
【００３１】
図１から分かるように、運動パラメータ１１６は、例えば、最初に決定ユニット１１４の対応する演算装置１４４内の対応するモデル関数を使用して、適切な物理モデルに基づいて決定される。この計算ユニット１１４に関連して示される正弦曲線は、典型的な速度曲線の例である。この計算によって生じる震動運動を表す速度曲線１４６は、決定ユニット１１４のさらなる演算装置１４８に送られ、演算装置１４８は、最終的に信号１４６を使用して目標値と比較されるディザ周期ごとの実際のピーク速度として、運動パラメータ１１６を計算する。
【００３２】
図２は、実施例にかかる電磁弁の一部１０２、例えば図１を参照して先に示した電磁弁の一部１０２を駆動制御する際のフローラーランナーを示すブロック回路図を示す。電流コントローラ１２４の電流目標値１２８を設定する制御装置２００を備えた、電磁弁の例示的な構成が示されている。典型的なパルス幅変調電圧２０２を生成することにより、電流コントローラ１２４は、特定の電流１２６がコイル１０４を流れることをもたらす。電流１２６は力２０４を生成し、ひいては特定の速度および特定の経路を特徴とする部材１０２、例えば電機子・仕切弁アセンブリの運動２０５を生成する。
【００３３】
検出部とも呼ばれる決定ユニット１１４は、それぞれコイル信号１１２を構成する電圧２０２および電流１２６の測定量から、部材１０２の実際の運動状態に関する情報を取得する。
【００３４】
決定ユニット１１４には、信号の流れ方向に加算ポイントが接続され、そこでは、部材の運動状態を記述するパラメータ１１６が、ブロック２０６で決定されたディザ設定値と比較される。
【００３５】
ディザユニットと呼ばれるブロック２０６は、例えば温度、電流平均値などの動作点を考慮して、部材１０２の所望の震動動作をもたらす、例えば周期的なディザ設定信号１２０の周波数、振幅または信号形状などの所望の特性を決定する。
【００３６】
適応部とも呼ばれる変更ユニット１１８では、電流コントローラ１２４内の電流信号１２６におけるディザ成分の生成を制御する信号１２１が生成される。これは、変更ユニット１１８が、信号１２１のパラメータ、例えば振幅を適切に増加または減少させ、最終的に、部材１０２の運動状態を所望の方向に変更するために使用することによって生じる。
【００３７】
すでに述べたように、部材１０２の運動は、例えば、コイル１０４を通る電流に対する電機子運動の反作用を考慮したモデル方程式を使用して識別される。上記のモデル関数とも呼ばれるこのモデル方程式は、
【００３８】
【数１】
0006937854.tif 000002
【００３９】
を有し、コイル電流Ｉとその時間微分とコイル１０４の電圧Ｕおよびその時間微分と電機子位置ｓおよび電機子速度ｖとの関係を示す。この関数は一般的に線形ではなく、磁気回路の性質に依存する。電磁弁の作動範囲内の関数がｖまたはｓにわずかしか依存しない場合、電機子の運動状態は特に簡単に計算できる。この場合、依存関係は無視でき、上記のモデル方程式はｓまたはｖについて解かれ、したがって、既知の量の電流または電圧とそれらの微分から各時点の経路または速度を計算できる。
【００４０】
存在する震動運動の強さは、この方法で計算された経路の経過または時間の経過速度から決定される。震動運動の強さが大きすぎる、または小さすぎる場合、震動運動の強さを所望の値に設定するために、重畳された周期的ディザ目標信号１２１がそれに応じて適合される。
【００４１】
モデル方程式のｓとｖに対する依存関係が無視できるほど小さい場合、特定の電流平均値と既知の電流平均値の履歴では、電磁弁に常に同様の力と、ひいては常に同様のストロークとが存在するという事実が利用され、ｖによるモデル方程式の解答につながることができる。ｖの計算時にこの方法で達成できる精度は、ほとんどの場合、部材１０２の望ましい震動運動を設定するのに十分である。
【００４２】
変更ユニット１１８は、震動運動の特性曲線、例えば震動の最大振幅を使用して、制御の意味で、ディザ目標信号１２１の少なくとも１つの信号パラメータ、例えばその振幅または周波数を適合させる。制御技術分野の様々なバリエーションが可能である。
−  ２点制御、３点制御、または同様のシンプルなコンセプト、例えばデッドゾーンとＰフィードバック（震動運動は特定の範囲内で許容され、適合が不要である）と、
−  震動運動の目標パラメータと実際のパラメータとの間の差を制御偏差として使用するＰＩＤコントローラと、
−  他の環境パラメータに応じてディザ信号パラメータを調整する（パイロット）制御のパラメータまたは特性曲線の適合。
【００４３】
電流コントローラ１２４の動特性と比較して遅い適応部の構成は、電流コントローラ１２４との望ましくない相互作用を回避するために有利である。これは、例えば、計算された運動パラメータ１１６をフィルタリングすることにより行われる。
【００４４】
電圧２０２または電流１２６は、例えば、非常に高いサンプリングレートを備えたプロセッサによってサンプリングされる。この高いサンプリングレートによってのみ、電機子の速度を計算するための物理モデルに、対応するサンプリング値を効率的に供給でき、したがって、電機子速度をディザ制御の設定値として計算でき、ディザ制御に対して正常に使用できる。
【００４５】
図３は、実施例にかかる方法３００のフローチャートを示す。コイルによって運動可能な電磁弁の一部を駆動制御するための方法３００は、例えば、図１および２を参照して先に説明したような装置によって実行することができる。ここで、ステップ３１０において、コイル電流またはコイルに印加される電圧を十分に高いサンプリングレートでサンプリングすることにより、コイル信号が生成される。さらなるステップ３２０では、部材の震動運動を表す少なくとも１つの運動パラメータ、例えば震動運動中の部材の速度または経路が、コイル信号を使用して決定される。特に、運動パラメータは、部分運動に関して、対応する関数方程式の形式で、物理モデルに基づいて決定される。さらなるステップ３３０で、ディザ信号は、例えばパルス幅変調により生成される震動運動を生成するように適合される。その際、運動パラメータは、例えば速度設定値などの少なくとも１つの設定された目標値と比較され、ディザ信号の少なくとも１つの信号パラメータを適切に制御することにより、震動運動が目標値に近づけられる。
【００４６】
実施例が第１の特徴と第２の特徴との間に「および／または」の連結を含む場合、これは、一実施形態にかかる実施例が、第１の特徴および第２の特徴の両方を有し、さらなる実施形態にかかる実施例が、第１の特徴または第２の特徴のいずれか片方を有すると読まれるべきである。
【図１】
0006937854.tif 000003
【図２】
0006937854.tif 000004
【図３】
0006937854.tif 000005