DE102016204461A1

DE102016204461A1 - Control of an inductive load by means of a discontinuous controller with a stochastically changed switching threshold

Info

Publication number: DE102016204461A1
Application number: DE102016204461.3A
Authority: DE
Inventors: Lothar Kiltz; Thomas Schwegler
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2016-03-17
Filing date: 2016-03-17
Publication date: 2017-09-21

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Steuergerät zur Regelung einer induktiven Last, insbesondere einer Spule oder eines Elektromagneten, mittels eines unstetigen Reglers, insbesondere Zweipunktreglers, mit zumindest einer Schaltschwelle (S1, S2), wobei die Schaltschwelle (S1, S2) stochastisch verändert wird. Sie betrifft auch ein Fahrzeuggetriebe mit einem elektromagnetischen Ventilaktor (2), aufweisend eine induktive Last, und mit einem solchen Steuergerät (1) zur Regelung der induktiven Last.The invention relates to a method and a control device for controlling an inductive load, in particular a coil or an electromagnet, by means of a discontinuous controller, in particular two-step controller, with at least one switching threshold (S1, S2), wherein the switching threshold (S1, S2) is stochastically changed , It also relates to a vehicle transmission with an electromagnetic valve actuator (2), comprising an inductive load, and with such a control device (1) for controlling the inductive load.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung einer induktiven elektrischen Last, wie eine Spule oder ein Elektromagnet, mittels eines unstetigen Reglers, wie eines Zweipunkt- oder Dreipunktreglers, mit zumindest einer Schaltschwelle zum Einschalten und/oder Ausschalten der Last. Die Erfindung betrifft auch ein Steuergerät zur entsprechenden Regelung einer induktiven Last sowie ein Fahrzeuggetriebe mit einem Ventilaktor mit einer induktiven Last und mit einem solchen Steuergerät. The invention relates to a method for controlling an inductive electrical load, such as a coil or an electromagnet, by means of a non-continuous regulator, such as a two-point or three-point controller, with at least one switching threshold for switching on and / or off the load. The invention also relates to a control device for corresponding control of an inductive load and a vehicle transmission with a valve actuator with an inductive load and with such a control device.

Aus der Einleitung der DE 10 2004 048 706 A1 (siehe Absatz [0006]) ist ein Verfahren zur Regelung von Magnetventilen mittels eines als Zweipunktregler ausgeführten Stromreglers bekannt, wobei einem PWM-Signal ein Dither-Signal durch Amplitudenmodulation überlagert wird. Der Zweipunktregler übernimmt dabei die Regelung eines Mittelwertes des Ventilstroms. Die Ditherfrequenz wird durch eine Änderung des Strom-Sollwertes erreicht. Nähere Ausführungen hierzu sind der DE 10 2004 048 706 A1 nicht entnehmbar. From the introduction of the DE 10 2004 048 706 A1 (see paragraph [0006]), a method for controlling solenoid valves by means of a designed as a two-step controller current regulator is known, wherein a PWM signal, a dither signal is superimposed by amplitude modulation. The two-position controller takes over the control of an average value of the valve current. The dither frequency is achieved by changing the current setpoint. Further details are the DE 10 2004 048 706 A1 not removable.

Aus der DE 44 41 364 C1 ist es bekannt, ein Proportionalventil mittels eines elektronischen Reglers zu betreiben. Hierbei ist der Steuerstrom für das Proportionalventil stochastisch nach Art eines Rauschens alternierend, pulsierend bzw. getaktet. From the DE 44 41 364 C1 It is known to operate a proportional valve by means of an electronic regulator. Here, the control current for the proportional valve is stochastic in the manner of a noise alternating, pulsating or clocked.

Für verschiedene Zwecke ist eine breitbandige Anregung ohm'sch-induktiver elektrischer Lasten, wie beispielsweise eine Spule bzw. ein Elektromagnet eines elektromagnetischen Aktors (etwa eines elektromagnetisch aktuierten Hydraulik- oder Pneumatikventils), erstrebenswert:

1. Eine derartige Anregung kann im Produktivbetrieb als sogenanntes Dithersignal zur Reduktion zur Reibung des Aktorsystems verwendet werden. Bei elektromagnetischen Aktoren werden zur Verringerung unerwünschter Reibphänomene (Hysterese, Schwingungen, Stick-Slip-Effekte, daraus resultierende Anlaufsprünge, stufenförmige Kennlinienverläufe) den Ansteuerungssignalen (in der Regel Spulenströme) Dithersignale überlagert. Diese Dithersignale haben die Aufgabe, die bewegten Massen des Aktors bzw. des angesteuerten Systems in Mikroschwingungen zu halten, so dass die bewegten Massen im Betrieb niemals zur Ruhe kommen und daher nicht am Gehäuse haften können.
2. Für eine Systemauslegung oder Entwicklung hochgenauer Steuerungs- und Regelungsalgorithmen oder für einen modellbasierten Systementwurf oder auch für die Entwicklung modellbasierter Echtzeit-Diagnosealgorithmen für induktive elektrische Lasten ist eine hinreichend genaue Kenntnis der arbeitspunktabhängigen Stromaufbaudynamik erforderlich. Die Stromaufbaudynamik ist bei einem System mit einem elektromagnetischen Aktor beispielsweise abhängig vom mittleren Sollstrom, der Ankerposition oder der Spulentemperatur des Aktors. Bis dato ist eine Prognose der Stromaufbaudynamik nur aus der Aktorgeometrie oder Materialkennfeldern, beispielsweise mit Hilfe numerischer Näherungsverfahren (Reluktanzmodelle, elektromagnetische Feldsimulation), nur näherungsweise und somit häufig nicht in hinreichender Genauigkeit möglich. Dies geht insbesondere auf die schwierig zu modellierenden, makroskopisch bedeutenden parasitären Dynamiken zurück, wie beispielsweise die Ausbildung von Wirbelströmen, die Magnethysterese oder variierende Materialparameter infolge von Fertigungstoleranzen. So ist derzeit oft noch eine experimentelle Bestimmung der Stromaufbaudynamik an den relevanten Arbeitspunkten der induktiven Last durchzuführen. Hierzu muss die Last breitbandig dynamisch um einen Arbeitspunkt, also um einen mittleren Strom, angeregt werden.

For various purposes, a broadband excitation ohm'sch-inductive electrical loads, such as a coil or an electromagnet of an electromagnetic actuator (such as an electromagnetically actuated hydraulic or pneumatic valve), desirable:

1. Such excitation can be used in the production mode as a so-called dither signal for reduction to the friction of the actuator system. In electromagnetic actuators to reduce unwanted friction phenomena (hysteresis, vibrations, stick-slip effects, resulting start-up jumps, step-shaped characteristic curves) the control signals (usually coil currents) Dithersignals superimposed. These dither signals have the task to keep the moving masses of the actuator or the controlled system in micro-vibrations, so that the moving masses never come to rest during operation and therefore can not adhere to the housing.
2. For a system design or development of high-precision control and regulation algorithms or for a model-based system design or also for the development of model-based real-time diagnostic algorithms for inductive electrical loads, a sufficiently precise knowledge of the operating point-dependent power generation dynamics is required. The current build-up dynamics in a system with an electromagnetic actuator, for example, depending on the average target current, the armature position or the coil temperature of the actuator. To date, a prognosis of the current dynamics only from the actuator geometry or material maps, for example by means of numerical approximation methods (reluctance models, electromagnetic field simulation), only approximately and thus often not possible with sufficient accuracy. This is particularly due to the difficult-to-model, macroscopically significant parasitic dynamics, such as the formation of eddy currents, the magnetic hysteresis or varying material parameters due to manufacturing tolerances. At present, an experimental determination of the current dynamics at the relevant operating points of the inductive load is often still to be carried out. For this purpose, the load has to be dynamically excited by one operating point, ie by a medium current.

Es besteht bei beiden Beispielen das Bedürfnis, ein breitbandiges elektrisches Anregungssignal mit hoher Leistung bereitzustellen. Hierzu wird üblicherweise ein Signalgenerator in Kombination mit einem nachgeschalteten Verstärker verwendet, welcher häufig analog realisiert und damit teuer ist. Die hohen Kosten einer derartigen Topologie disqualifizieren diese für eine Integration in kostengünstige Systeme. There is a need in both examples to provide a high power broadband electrical excitation signal. For this purpose, a signal generator is usually used in combination with a downstream amplifier, which is often implemented analog and thus expensive. The high cost of such a topology disqualifies them for integration into low-cost systems.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, in dieser Hinsicht den skizierten Stand der Technik zu verbessern, beispielsweise preisgünstiger zu machen bzw. den Einsatz kostengünstiger Bauteile für die Regelung einer induktiven elektrischen Last zu ermöglichen. The object of the invention is therefore to improve the skied prior art in this regard, for example, to make cheaper or to allow the use of low-cost components for the regulation of an inductive electrical load.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Hautpansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind den Unteransprüchen entnehmbar. This task is solved by the features of the skin spokes. Preferred embodiments are the dependent claims.

Demnach wird ein Verfahren zur Regelung einer induktiven elektrischen Last mittels eines unstetigen Reglers mit zumindest einer Schaltschwelle vorgeschlagen. Hierbei wird die die Schaltschwelle stochastisch, also zufällig, verändert. Die Schaltschwelle dient insbesondere zum Einschalten und/oder Ausschalten der induktiven Last, wenn eine Ist-Größe (= Regelgröße der Regelung) die Schaltschwelle überschreitet. Die Schaltschwelle wird also zeitlich gesehen stochastisch verändert. Accordingly, a method for controlling an inductive electrical load by means of a discontinuous controller with at least one switching threshold is proposed. Here, the switching threshold stochastic, so randomly changed. The switching threshold is used in particular for switching on and / or switching off the inductive load when an actual variable (= controlled variable of the control) exceeds the switching threshold. The switching threshold is thus changed in terms of time stochastically.

Demnach wird auch ein Steuergerät mit einem unstetigen Regler zur Regelung der induktiven Last vorgeschlagen. Das Steuergerät verfügt über einen Ausgang zum Ausgeben einer Stellgröße an die induktive Last sowie über einen Eingang zum Erhalten einer Ist-Größe (insbesondere der induktiven Last) als Regelgröße der Regelung und über einen Eingang zum Erhalten einer Soll-Größe für die induktive Last als Führungsgröße der Regelung. Das Steuergerät verfügt insbesondere auch über einen Datenspeicher, in dem die Schaltschwelle für die Regelung hinterlegt ist. Dabei ist ein Zufallsgenerator vorgesehen, der ausgeführt ist, die Schaltschwelle des unstetigen Reglers stochastisch zu verändern. Accordingly, a control unit with a discontinuous controller for controlling the inductive load is also proposed. The controller has an output for outputting a manipulated variable to the inductive load and an input for obtaining an actual size (in particular the inductive Load) as a control variable of the control and via an input for obtaining a target value for the inductive load as a reference variable of the control. In particular, the control unit also has a data memory in which the switching threshold for the control is stored. In this case, a random generator is provided, which is designed to change the switching threshold of the discontinuous controller stochastically.

Durch die stochastische Änderung der Schaltschwelle resultiert eine (in Grenzen) zufällige Schaltfolge für die induktive Last, also eine breitbandige dynamische Anregung der Last um einen Mittelwert der Schaltschwelle. Hierdurch kann einfach ein breitbandiges elektrisches Anregungssignal für die Last mit hoher Leistung bereitgestellt werden. Dies bewirkt auch einen Effekt, der dem eines aufmodulierten Dither-Signals entspricht. Folglich können auch Reibungseffekte in der induktiven Last, wenn diese als elektromagnetischer Aktor ausgeführt ist, verringert werden. The stochastic change in the switching threshold results in a (in limits) random switching sequence for the inductive load, ie a broadband dynamic excitation of the load by an average value of the switching threshold. This can easily provide a broadband electrical excitation signal for the high power load. This also causes an effect equivalent to that of a modulated dither signal. As a result, friction effects in the inductive load when embodied as an electromagnetic actuator can also be reduced.

Bei der Schaltschwelle handelt es sich insbesondere um einen elektrischen Strom, also einen Maximalstrom oder Minimalstrom, ab dem die Last angeschaltet (Stromzufuhr ein) oder abgeschaltet (Stromzufuhr aus) wird. Der der Last tatsächlich zugeführte elektrische Strom, also die Ist-Größe bzw. Regelgröße, kann dann beispielsweise gemessen oder berechnet oder geschätzt bzw. näherungsweise berechnet werden. Entsprechend ist die der Regelung zugeführte Soll-Größe bzw. Führungsgröße dann ebenfalls ein elektrischen Strom. In particular, the switching threshold is an electrical current, ie a maximum current or minimum current, from which the load is switched on (power supply on) or switched off (power supply off). The electrical current actually supplied to the load, that is to say the actual variable or controlled variable, can then be measured or calculated, for example, or estimated or calculated approximately. Accordingly, the target quantity or command variable supplied to the control is then also an electric current.

Als Soll-Größe, Ist-Größe und entsprechende Schaltschwelle können allerdings auch andere Größen der induktiven Last oder des die induktive Last enthaltenden Systems, insbesondere eines elektromagnetischer Aktors, genutzt werden. Wenn der elektromagnetische Aktor beispielsweise zur Betätigung (Öffnen/Schließen) eines Ventils genutzt wird, also ein Ventilaktor ist, kann beispielsweise ein durch das Ventil bereitgestellter Ist-Fluiddruck oder ein durchgeleiteter Ist-Fluidvolumenstrom als Ist-Größe genutzt werden. Ein entsprechender Druck bzw. Volumenstrom kann dann als Schaltschwelle genutzt werden. Der Regelung wird dann ein Soll-Fluiddruck bzw. Soll-Fluidvolumenstrom als Soll-Größe zugeführt. Die induktive Last des Ventilaktors wird dann entsprechend dieser Regelparameter (Soll-, Ist-Größe, Schaltschwelle) geregelt. Bei der induktiven Last handelt es sich dementsprechend vorzugsweise um einen elektromagnetischen Aktor, wie einen Ventilaktor. Der Aktor weist insbesondere einen Elektromagneten auf, beispielsweise zur Bewegung eines darin angeordneten Ankers bzw. der Aktor ist ein solcher Elektromagnet mit Anker. However, other variables of the inductive load or of the system containing the inductive load, in particular of an electromagnetic actuator, can also be used as setpoint variable, actual size and corresponding switching threshold. If the electromagnetic actuator is used, for example, for actuating (opening / closing) a valve, that is to say a valve actuator, it is possible, for example, to use an actual fluid pressure provided by the valve or an actual fluid volume flow passed through as the actual variable. A corresponding pressure or volume flow can then be used as switching threshold. The control is then supplied to a desired fluid pressure or desired fluid volume flow as a desired variable. The inductive load of the valve actuator is then controlled according to these control parameters (setpoint, actual size, switching threshold). Accordingly, the inductive load is preferably an electromagnetic actuator, such as a valve actuator. In particular, the actuator has an electromagnet, for example for moving an armature arranged therein, or the actuator is such an electromagnet with armature.

Der elektromagnetische Aktor kann also insbesondere mit einem Schließelement eines Ventils gekoppelt sein, sodass dieser das Schließelement in eine Öffnungsstellung, in der das Ventil geöffnet ist, und/oder in eine Schließstellung, in der das Ventil geschlossen ist, bewegen kann. Der Aktor kann insbesondere in einem Fahrzeuggetriebe eingesetzt sein. Die Erfindung bezieht sich daher auch auf ein Fahrzeuggetriebe, insbesondere ein Automatikgetriebe, mit einem solchen elektromagnetischen Aktor bzw. Ventilaktor und dem Steuergerät zur Betätigung des Aktors. Das zugeordnete Ventil kann hier insbesondere zur Betätigung eines hydraulischen oder pneumatischen Schaltelements, wie einer hydraulischen Lamellenkupplung oder -bremse des Getriebes zum Einlegen eines Ganges des Fahrzeuggetriebes, eingesetzt werden. The electromagnetic actuator can thus be coupled in particular to a closing element of a valve, so that it can move the closing element into an open position in which the valve is open, and / or into a closed position in which the valve is closed. The actuator can be used in particular in a vehicle transmission. The invention therefore also relates to a vehicle transmission, in particular an automatic transmission, with such an electromagnetic actuator or valve actuator and the control device for actuating the actuator. The associated valve can be used in particular for actuating a hydraulic or pneumatic switching element, such as a hydraulic multi-disc clutch or brake of the transmission for engaging a gear of the vehicle transmission.

Zur Ermittlung der Schaltschwelle können vorzugsweise in einem Speicher des Steuergeräts, das die Regelung durchführt, tabulierte oder mit dem Steuergerät in Echtzeit errechnete Zufallszahlen in zeitlicher Abfolge vorgesehen sein. Mittels dieser Zufallszahlen wird dann die Schaltschwelle stochastisch verändert. Die Zufallszahl kann also einer Tabelle mit einer Vielzahl an Zahlen entnommen werden oder in Echtzeit berechnet werden. In order to determine the switching threshold, random numbers may be provided in chronological order, preferably in a memory of the control device which performs the control, or in random numbers calculated with the control device in real time. By means of these random numbers, the switching threshold is then changed stochastically. The random number can therefore be taken from a table with a large number of numbers or calculated in real time.

Zur Ermittlung der Schaltschwelle wird vorzugsweise einem vorgegebenen Mittelwert der Schaltschwelle eine Zufallszahl hinzugerechnet. Dies kann additiv oder subtraktiv erfolgen, d.h. die Zufallszahl wird dem Mittelwert hinzuaddiert oder davon abgezogen. Die Zufallszahl kann somit insbesondere entweder positiv oder negativ sein. Das Vorzeichen der Zufallszahl ist also ebenfalls zufällig. Die Zufallszahlen liegen insbesondere innerhalb einer vorgegebenen Begrenzung, sodass die Schaltschwelle keine zu großen Werte annehmen kann, also zwischen einem vorgegebenen Maximalwert und einem Minimalwert. Somit kann ein extremes Abweichen der Schaltschwelle vom Mittelwert verhindert werden, was gegebenenfalls zu einer unzuverlässigen Regelung führen kann. To determine the switching threshold, a random number is preferably added to a predetermined mean value of the switching threshold. This can be additive or subtractive, i. the random number is added to or subtracted from the mean. The random number can thus be either positive or negative in particular. The sign of the random number is also random. The random numbers are in particular within a predetermined limit, so that the switching threshold can not assume too large values, ie between a predetermined maximum value and a minimum value. Thus, an extreme deviation of the switching threshold from the mean can be prevented, which may possibly lead to an unreliable control.

Vorzugsweise sind eine obere Schaltschwelle und eine untere Schaltschwelle vorgesehen. Es können neben diesen Schaltschwellen noch weitere Schaltschwellen vorgesehen sein, bevorzugt sind jedoch genau diese beiden Schaltschwellen für die Regelung vorgesehen. Es wird entweder eine von oberer und unterer Schaltschwelle stochastisch verändert oder es werden beide Schaltschwellen stochastisch verändert. Insbesondere werden beide Schaltschwelle stochastisch um die Soll-Größe bzw. Führungsgröße verändert. Die Soll-Größe liegt dann also zwischen den Schaltschwellen, jedoch nicht zwangsläufig im mathematischen Mittel, beispielsweise arithmetischen oder geometrischen Mittel. Somit kann eine erste (untere) Schaltschwelle zum Einschalten und eine zweite (obere) Schaltschwelle zum Ausschalten der induktiven Last bereitgestellt werden. Dadurch dass diese beiden Schaltschwellen stochastisch verändert werden, erfolgt eine besonders breitbandige dynamische Anregung der Last um den Mittelwert. Preferably, an upper switching threshold and a lower switching threshold are provided. It can be provided in addition to these switching thresholds even more switching thresholds, but preferably these two switching thresholds are preferably provided for the scheme. Either one of the upper and lower switching thresholds is stochastically changed or both switching thresholds are changed stochastically. In particular, both switching threshold are stochastically changed by the desired size or reference variable. The setpoint is then between the switching thresholds, but not necessarily in the mathematical mean, such as arithmetic or geometric means. Thus, a first (lower) switching threshold for switching on and a second (upper) switching threshold for switching off the inductive load can be provided. The fact that these two switching thresholds are changed stochastically, there is a particularly broadband dynamic excitation of the load around the mean.

Zur Ermittlung der oberen und unteren Schaltschwelle wird vorzugsweise dem Mittelwert je eine Zufallszahl hinzugerechnet. Insbesondere wird zur Ermittlung der oberen Schaltschwelle eine Zufallszahl dem Mittelwert hinzuaddiert, und zur Ermittlung der entsprechenden unteren Schaltschwelle wird diese oder eine andere Zufallszahl vom Mittelwert subtrahiert. Bei dem Mittelwert handelt es sich bevorzugt um die Soll-Größe, die eingestellt werden soll. Somit wird die Schaltschwelle also um die Soll-Größe, sprich die Führungsgröße der Regelung, stochastisch verändert. Damit ist sichergestellt, dass die Schaltschwellen stets stochastisch um die Führungsgröße herum liegen. Die obere Schaltschwelle wird dann gebildet, wenn die Zufallszahl den Mittelwert/die Soll-Größe erhöht und die untere Schaltschwelle wird dann gebildet, wenn die Zufallszahl den Mittelwert/die Soll-Größe verringert. Die Bildung von unterer und oberer Schaltschwelle kann stets alternierend erfolgen, sie kann jedoch auch zufällig erfolgen, beispielsweise je nach zufälligem Vorzeichen der aktuellen Zufallszahl (Positive Zufallszahl erhöht Mittelwert: oberer Schaltschwelle gebildet; negative Zufallszahl verringert Mittelwert: untere Schaltschwelle gebildet). In order to determine the upper and lower switching threshold, a random number is preferably added to the mean value. In particular, to determine the upper switching threshold, a random number is added to the mean value, and to determine the corresponding lower switching threshold, this or another random number is subtracted from the mean value. The mean value is preferably the target size that is to be set. Thus, the switching threshold is thus changed by the desired size, that is, the reference variable of the scheme, stochastically. This ensures that the switching thresholds are always stochastic around the reference variable. The upper threshold is established when the random number increases the average / target size and the lower threshold is formed when the random number decreases the average / target size. The formation of lower and upper threshold can always be done alternately, but it can also be done randomly, for example, depending on the random sign of the current random number (positive random number increases mean: upper threshold formed negative number decreases average: lower threshold formed).

Die Schaltschwelle(n) wird/werden vorzugsweise nach der Ermittlung in dem Datenspeicher des Steuergeräts, welches die Regelung für die induktive Last durchführt, hinterlegt, d.h. gespeichert. Hierbei handelt es sich insbesondere um einen flüchtigen Datenspeicher des Steuergeräts, also einen Datenspeicher, der bei Stromlosigkeit die darin gespeicherten Daten verliert. Im Gegensatz dazu kann beispielsweise der Mittelwert bzw. die Soll-Größe in einem Festspeicher hinterlegt sein, also einem Datenspeicher, der bei Stromlosigkeit die darin gespeicherten Daten behält. Der Mittelwert bzw. die Soll-Größe können jedoch ebenfalls im flüchtigen Datenspeicher hinterlegt sein. Der Mittelwert bzw. die Soll-Größe ist insbesondere veränderbar, d.h. über eine Schnittstelle des Steuergeräts oder durch das Steuergerät selbst kann dieser verändert bzw. angepasst werden, beispielsweise wenn ein anderer Wert für die Soll-Größe dem Steuergerät zugeführt wird. The switching threshold (s) is / are preferably stored after detection in the data memory of the control unit which performs the control for the inductive load, i. saved. This is, in particular, a volatile data memory of the control unit, that is to say a data memory which, in the absence of power, loses the data stored therein. In contrast, for example, the average value or the desired value can be stored in a read-only memory, that is to say a data memory which retains the data stored therein in the absence of power. However, the mean value or the set value can likewise be stored in the volatile data memory. The mean value or the set value is variable, in particular. This can be changed or adapted via an interface of the control unit or by the control unit itself, for example if another value for the desired value is supplied to the control unit.

Bei einem unstetigen Regler handelt es sich um einen so genannten schaltenden Regler, also beispielsweise um einen Zweipunktregler oder einen Dreipunktregler. Das vorgeschlagene Steuergerät verfügt daher über ein entsprechendes Modul, beispielsweise Hardware- oder Softwaremodul, das den Regler als Hardware oder als Softwarecode auf dem Datenspeicher enthält. Besonders bevorzugt ist der Regler als Zweipunktregler ausgeführt. A discontinuous controller is a so-called switching controller, for example a two-position controller or a three-position controller. The proposed controller therefore has a corresponding module, such as hardware or software module containing the controller as hardware or as software code on the data memory. Particularly preferably, the controller is designed as a two-step controller.

Der Zweipunktstromregler arbeitet insbesondere folgendermaßen: Es werden die obere und untere Schaltschwelle für den durch die induktive Last fließenden elektrischen Strom vorgegeben. Es können stattdessen auch für die beiden Schaltschwellen entsprechende Größen, wie beispielsweise deren Mittelwert und ihre Differenz, vorgegeben und hieraus die eigentlichen Schaltschwellen errechnet werden. Der Zweipunktstromregler sorgt dann dafür, dass sich der durch die induktive Last fließende Strom im Wesentlichen zwischen den beiden Schaltschwellen aufhält. Hierzu bewirkt er, dass beim Erreichen, insbesondere Überschreiten, der oberen Schaltschwelle eine relativ niedrige, gegebenenfalls auch negative, elektrische Spannung und/oder Strom an die induktive Last angelegt wird, und dass beim anschließenden Erreichen, insbesondere Unterschreiten, der unteren Schaltschwelle einen relativ hohen elektrischen Spannung und/oder Strom an die induktive Last anlegt wird. In particular, the two-point current regulator operates as follows: The upper and lower switching thresholds for the electric current flowing through the inductive load are specified. Instead, corresponding variables, such as, for example, their average value and their difference, can also be predefined for the two switching thresholds, and the actual switching thresholds can be calculated therefrom. The two-point current controller then ensures that the current flowing through the inductive load is essentially between the two switching thresholds. For this purpose, it causes when reaching, in particular exceeding, the upper switching threshold, a relatively low, possibly negative, electrical voltage and / or current is applied to the inductive load, and that in the subsequent achievement, in particular falling below, the lower threshold a relatively high electrical voltage and / or current is applied to the inductive load.

Für Zweipunktstromregler sind zahlreiche preisgünstige elektrische Realisierungen bekannt. In der Praxis werden bislang jedoch bei derselben Soll-Größe immer dieselben oder deterministisch, insbesondere periodisch wechselnde oberen und unteren Schaltschwellenpaare vorgegeben. Dies führt im stationären Betrieb der Regelung dazu, dass sich eine periodische Abfolge steigender und fallender Stromflanken einstellt. Ein derartiges periodisches Signal regt nur die Frequenz entsprechend der stationären Periodizität (Grundwelle) und ganzzahlige Vielfache dieser Frequenz (Oberwellen) an und ist daher für eine Charakterisierung des dynamischen Übertragungsverhaltens der Regelung schlecht geeignet. Bei der hier vorgeschlagenen stochastischen Änderung der Schaltschwellen stellen sich diese Phänomene demgegenüber nicht ein, wodurch die Charakterisierung des dynamischen Übertragungsverhaltens der Regelung einfach möglich ist. For two-point current regulator numerous low-cost electrical realizations are known. In practice, however, the same or deterministic, in particular periodically changing, upper and lower switching threshold pairs have always been predetermined with the same setpoint variable. In stationary operation of the control this leads to a periodic sequence of rising and falling current edges. Such a periodic signal excites only the frequency corresponding to the stationary periodicity (fundamental) and integer multiples of this frequency (harmonics) and is therefore poorly suited for characterizing the dynamic transmission behavior of the control. By contrast, in the case of the stochastic change of the switching thresholds proposed here, these phenomena do not arise, as a result of which the characterization of the dynamic transmission behavior of the control is simply possible.

Zur Wahl des Arbeitspunktes der induktiven Last genügt es, dafür zu sorgen, dass der Erwartungswert des Mittelwertes aus oberer und unterer Schaltschwelle der gewünschten Soll-Größe entspricht. Als Grundlage zur Berechnung der Schaltschwellen wird eine Folge von Zufallszahlen verwendet. Es wird dann die gewünschte Soll-Größe direkt als der „Mittelwert“ der Schaltschwellen verwendet und die Zufallszahl zu diesem Mittelwert hinzugerechnet, beispielsweise addiert. Sofern die Zufallszahl größer Null ist, wird die Summe aus Mittelwert und Zufallszahl als obere Schaltschwelle verwendet. Sofern die Zufallszahl hingegen kleiner (oder gleich) Null ist, wird die Summe aus Mittelwert und Zufallszahl als untere Schaltschwelle verwendet Durch Vorgabe der Varianz der Zufallszahl, beispielsweise durch Skalierung der Zufallszahl, kann die Bandbreite der Anregung der induktiven Last gewählt werden. So wird bei kleiner Varianz die Schaltfolge (an/aus) der induktiven Last durch die Regelung im Mittel schneller sein als bei großer Varianz und somit die Anregung breitbandiger sein. For selecting the operating point of the inductive load, it is sufficient to ensure that the expected value of the mean value from the upper and lower switching threshold corresponds to the desired set value. As a basis for calculating the switching thresholds, a series of random numbers is used. The desired target value is then used directly as the "mean value" of the switching thresholds and the random number is added to this mean value, for example added up. If the random number is greater than zero, the sum of the mean value and the random number is used as the upper switching threshold. However, if the random number is less than (or equal to) zero, the sum of the mean and random number is used as the lower switching threshold. By specifying the variance of the random number, for example by scaling the random number, the bandwidth of the inductive load excitation can be selected. Thus, with a small variance, the switching sequence (on / off) of the Inductive load through the scheme on average be faster than with large variance and thus the excitation broadband.

Um sicherzugehen, dass spezifische störende Frequenzen in der Schaltfolge der induktiven Last durch die Regelung nicht auftreten, können bestimmte Schaltschwellen oder Folgen von Schaltschwellen bzw. entsprechende Zufallszahlen ausgeblendet werden, d.h. die Erstellung oder Ausgabe der entsprechenden Zufallszahlen kann verhindert werden. Dadurch treten diese störenden Schaltschwellen bzw. Folgen von Schaltschwellen nicht auf. To ensure that specific disturbing frequencies in the switching sequence of the inductive load by the control does not occur, certain switching thresholds or sequences of switching thresholds or corresponding random numbers can be hidden, i. the creation or output of the corresponding random numbers can be prevented. As a result, these disturbing switching thresholds or sequences of switching thresholds do not occur.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert, aus welchen weitere bevorzugte Ausführungsformen und Merkmale der Erfindung entnehmbar sind. Die Figuren zeigen jeweils in schematischer Darstellung: In the following the invention will be explained in more detail with reference to figures, from which further preferred embodiments and features of the invention can be removed. The figures show in schematic representation:

1 ein Steuergerät mit einem von ihm geregelten Aktor, 1 a control unit with an actuator controlled by it,

2 ein zeitlicher Verlauf von Schaltschwellen für eine Regelung. 2 a time course of switching thresholds for a control.

Gemäß 1 ist ein Steuergerät 1 vorgesehen, welches einen elektromagnetischen Aktor 2 ansteuert. Der Aktor 2 betätigt ein mit ihm mechanisch gekoppeltes Ventil 3. Bei dem Aktor 2 in 1 handelt es sich somit um einen Ventilaktor. Bei dem Ventil 3 handelt es sich beispielhaft um ein 2/2-Wegeventil. Das Ventil 3 kann auch andersartig ausgeführt sein, beispielsweise als 3/2-Wegeventil. Das Ventil 3 dient zum wahlweise Sperren oder Öffnen eines Fluiddurchflusses. Hierzu verfügt das Ventil 3 über ein Schließelement, das beispielsweise als Ventilschieber ausgeführt ist. Das Schließelement kann durch den Aktor 2 in eine Öffnungsposition und in eine Schließposition bewegt werden. Hierzu ist der Aktor bzw. das Schließelement mittels des Aktors 2 in zwei entgegengesetzte Richtungen R1 und R2 bewegbar. Eine Durchflussöffnung des Ventils 1 ist in der Schließposition mittels des Schließelements verschlossen, und in der Öffnungsposition ist die Durchflussöffnung geöffnet. According to 1 is a control unit 1 provided, which is an electromagnetic actuator 2 controls. The actor 2 actuates a valve mechanically coupled to it 3 , At the actor 2 in 1 it is thus a valve actuator. At the valve 3 is an example of a 2/2-way valve. The valve 3 can also be designed differently, for example as a 3/2-way valve. The valve 3 is used to either lock or open a fluid flow. The valve has this feature 3 via a closing element, which is designed, for example, as a valve slide. The closing element can be activated by the actuator 2 be moved to an open position and a closed position. For this purpose, the actuator or the closing element by means of the actuator 2 movable in two opposite directions R1 and R2. A flow opening of the valve 1 is closed in the closed position by means of the closing element, and in the open position the flow opening is opened.

Eine solche Anordnung von Steuergerät 1, Aktor 2 und Ventil 3 wird häufig bei Fahrzeuggetrieben zur hydraulischen oder pneumatischen Betätigung eines Schaltelements (Bremse, Kupplung) des Fahrzeuggetriebes eingesetzt. Bei dem Steuergerät 1 handelt es sich dann um ein Getriebesteuergerät. Such an arrangement of control unit 1 , Actuator 2 and valve 3 is often used in vehicle transmissions for hydraulic or pneumatic actuation of a switching element (brake, clutch) of the vehicle transmission. At the control unit 1 is it then a transmission control unit.

Der Aktor 2 besteht insbesondere aus zumindest einem Elektromagneten als induktive Last und einen mit dem Schließelement gekoppelten und durch den Elektromagneten bewegbaren Anker. Durch eine ausreichende elektrische Bestromung des Elektromagneten durch das Steuergerät 1 wird der Anker in dem Aktor 2 entsprechend bewegt. Der Aktor 2 arbeitet beispielsweise gegen eine Federeinrichtung 4 (Rückstellfeder). Bei dem Aktor 2 kann es sich beispielsweise um einen Schaltmagneten bzw. Schaltelektromagneten oder um einen Proportionalmagneten handeln. The actor 2 consists in particular of at least one electromagnet as an inductive load and a coupled to the closing element and movable by the electromagnet anchor. By a sufficient electrical energization of the electromagnet by the control unit 1 becomes the anchor in the actuator 2 moved accordingly. The actor 2 For example, it works against a spring device 4 (Return spring). At the actor 2 it may, for example, be a switching magnet or switching electromagnet or a proportional magnet.

Zur Betätigung des Ventils 3, also zum Öffnen oder Schließen, erhält das Steuergerät 1 eine Soll-Größe w (= Führungsgröße) und gibt eine entsprechende Stellgröße y als Ansteuerungssignal an den Aktor 2 aus. Hierbei handelt es sich jeweils insbesondere um einen elektrischen Strom i mit einer spezifischen Stromstärke, die der gewünschten Aktor- bzw. Ventilstellung entspricht. For actuating the valve 3 , ie to open or close, receives the control unit 1 a desired value w (= reference variable) and outputs a corresponding manipulated variable y as a control signal to the actuator 2 out. These are in each case in particular an electric current i with a specific current intensity which corresponds to the desired actuator or valve position.

Um Reibungseffekte in dem System aus Aktor 2 und Ventil 3 zu reduzieren, also beispielsweise Stick-Slip-Effekte, ist es bislang üblich, dem an den Aktor 2 ausgegebenen Stellgröße y ein Dithersignal zu überlagern. Das Dithersignal bewirkt Mikrobewegungen in dem Aktor 2 und Ventil 3, wodurch die Reibungseffekte reduziert werden. To friction effects in the system of actuator 2 and valve 3 To reduce, so for example, stick-slip effects, it is customary, the to the actor 2 output variable y to superimpose a dither signal. The dither signal causes micro-movements in the actuator 2 and valve 3 , whereby the friction effects are reduced.

Vorgeschlagen wird nun, den Aktor 2 bzw. die darin enthaltene induktiven Last mittels eines unstetigen Reglers, wie vorzugsweise eines Zweipunktreglers, mit zumindest einer Schaltschwelle zu regeln. Dabei wird die Schaltschwelle stochastisch verändert. Dies hat gegenüber einem bislang verwendeten Dithersignal den Vorteil, dass ein breitbandigeres elektrisches Anregungssignal für die induktive Last mit einer relativ hohen Leistung bereitgestellt werden kann. Proposed now is the actor 2 or to regulate the inductive load contained therein by means of a discontinuous controller, such as preferably a two-point controller, with at least one switching threshold. The switching threshold is changed stochastically. This has the advantage over a hitherto used dither signal that a broadband electrical excitation signal for the inductive load can be provided with a relatively high power.

Das Steuergerät 1 weist dazu einen Eingang zum Eingehen der Soll-Größe w in das Steuergerät 1 als Führungsgröße der Regelung auf. Dies ist in der Regel ein elektrischer Strom mit einer von der Soll-Größe w abhängigen Stromstärke. The control unit 1 has an input for entering the desired value w in the control unit 1 as a reference variable of the scheme. This is usually an electric current with a current magnitude dependent on the desired value w.

Um die Regelung zu ermöglichen weist das Steuergerät 1 auch einen Eingang zum Erhalten einer Ist-Größe x als Regelgröße der Regelung auf. Die Ist-Größe x kann eine elektrische Ist-Größe der induktiven Last sein oder eine damit zusammenhängende Ist-Größe, wie ein aktuell durch die Last fließender elektrischer Strom, ein vom Ventil 3 ausgegebener Ist-Fluiddruck oder Ist-Volumentstrom oder eine aktuelle Stellung des Schließelements des Ventils 3 oder des Ankers des Aktors 2. Zur Ermittlung der Ist-Größe x können ein oder mehrere Sensoren vorgesehen sein. Es ist auch möglich, dass die Ist-Größe x in dem Steuergerät 1 anderweitig ermittelt wird, beispielsweise durch Berechnung, wie durch eine Modellberechnung, oder durch Schätzung. Auch die Ist-Größe x ist somit in der Regel ein elektrischer Strom mit einer von der ermittelten Größe (Druck, Volumenstrom, Stellung etc.) abhängigen Stromstärke. To enable the control, the control unit 1 Also, an input for obtaining an actual quantity x as a controlled variable of the scheme. The actual quantity x may be an actual electrical quantity of the inductive load or a related actual quantity, such as an electrical current currently flowing through the load, and one from the valve 3 output actual fluid pressure or actual volume flow or a current position of the closing element of the valve 3 or the armature of the actuator 2 , To determine the actual size x, one or more sensors may be provided. It is also possible that the actual size x in the control unit 1 is determined elsewhere, for example by calculation, such as by a model calculation, or by estimation. The actual size x is thus usually an electric current with a current magnitude dependent on the determined variable (pressure, volume flow, position, etc.).

Des Weiteren weist das Steuergerät 1 einen Ausgang zum Ausgeben der Stellgröße y an die induktive Last bzw. den Aktor 2 auf. Bei Anwendung einer Zweipunktregelung schaltet die Stellgröße y die induktive Last wahlweise ein- oder aus. Bei Anwendung einer Dreipunktregelung sind drei Betriebszustände für die induktive Last bzw. den Aktor 2 durch das Steuergerät 1 vorgebbar, vorzugsweise „aus“ (kein elektrischer Strom) und „Bewegung des Schließelements in die eine Richtung von R1 und R2“ (positiver oder negativer elektrischer Strom) und „Bewegung des Schließelements in die andere Richtung von R1 und R2“ (negativer bzw. positiver elektrischer Strom – also mit umgekehrter Stromflussrichtung). Furthermore, the controller indicates 1 an output for outputting the manipulated variable y to the inductive load or the actuator 2 on. When two-level control is used, the manipulated variable y switches the inductive load on or off. When using a three-step control, three operating states are for the inductive load or the actuator 2 through the control unit 1 predeterminable, preferably "off" (no electric current) and "movement of the closing element in the one direction of R1 and R2" (positive or negative electric current) and "movement of the closing element in the other direction of R1 and R2" (negative and. positive electric current - ie with reverse current flow direction).

Das Steuergerät 1 verfügt zudem bevorzugt über einen Datenspeicher, in welchem zwei Schaltschwellen S1 und S2 (vgl. 2) für die Regelung hinterlegt sind. Hierbei handelt es sich um eine obere Schaltschwelle S1 und eine untere Schaltschwelle S2. Zudem weist es einen Zufallsgenerator auf, der dazu ausgeführt ist, die beiden Schaltschwellen S1, S2 stochastisch zu verändern. Hierzu kann in dem Datenspeicher beispielsweise auch eine Tabelle mit Zahlen gespeichert sein, aus welcher der Zufallsgenerator zufällig Zahlen (Zufallszahlen) entnimmt, um damit die Schaltschwellen S1, S2 zu verändern. Der Zufallsgenerator kann auch als Echtzeitzufallsgenerator ausgeführt sein, um Zufallszahlen während des Betriebs des Steuergeräts 1, also in Echtzeit, mittels eines Algorithmus‘ zu berechnen. The control unit 1 also preferably has a data memory in which two switching thresholds S1 and S2 (see. 2 ) are deposited for the scheme. This is an upper switching threshold S1 and a lower switching threshold S2. In addition, it has a random generator which is designed to stochastically change the two switching thresholds S1, S2. For this purpose, for example, a table with numbers can be stored in the data memory, from which the random number generator randomly extracts numbers (random numbers) in order to change the switching thresholds S1, S2. The random number generator may also be implemented as a real time randomizer to generate random numbers during operation of the controller 1 in real time, using an algorithm.

Bei den Schaltschwellen S1, S2 handelt es sich, wie erläutert, insbesondere jeweils um einen elektrischen Strom, also bei Verwendung eines Zweipunktreglers um einen Minimalstrom (untere Schaltschwelle S2), ab dem die Last bzw. der Aktor 2 angeschaltet (Stromzufuhr ein) wird und um einen Maximalstrom (obere Schaltschwelle S1), ab dem die Last bzw. der Aktor 2 abgeschaltet (Stromzufuhr aus) wird. Wenn also die Ist-Größe x die entsprechende Schaltschwelle S1, S2 erreicht bzw. überschreitet, dann wird das Steuergerät 1 die entsprechende Stellgröße y („ein“ oder „aus“) ausgeben. Die Verwendung eines solchen Zweipunktreglers ist insbesondere bei Verwendung eines monotabilen Aktors 2 von Vorteil, also einem Aktor 2, der in einer einzigen Schaltposition stabil und ohne Bestromung verbleibt und der bei Wegnahme der Bestromung in diese Schaltposition auch selbstständig zurückkehrt. Die Verwendung eines solchen Zweipunktreglers kann auch bei einem Aktor von Vorteil sein, bei dem der Arbeitspunkt kontinuierlich in Abhängigkeit der Stellgröße stabil vorgegeben werden kann, wie beispielsweise bei einem Proportionalaktor/-magneten bzw. Stetigaktor/-magneten. The switching thresholds S1, S2 are, as explained, in particular in each case by an electric current, ie when using a two-point regulator by a minimum current (lower switching threshold S2), from which the load or the actuator 2 is switched on (power supply on) and by a maximum current (upper switching threshold S1), from which the load or the actuator 2 switched off (power off). If, therefore, the actual variable x reaches or exceeds the corresponding switching threshold S1, S2, then the control unit 1 output the corresponding manipulated variable y ("on" or "off"). The use of such a two-point controller is particularly when using a monotable actuator 2 advantageous, so an actor 2 , which remains stable in a single switching position and without energization and also returns automatically when removing the energization in this switching position. The use of such a two-step controller can also be advantageous in an actuator in which the operating point can be set to be stable depending on the manipulated variable, such as in a proportional actuator / magnet or continuous actuator / magnet.

Bei Verwendung eines Dreipunktreglers kann vorgesehen sein, dass wenn die Ist-Größe x zwischen den Schaltschwellen S1, S2 liegt, der Betriebszustand „aus“ als Stellgröße y ausgegeben wird, und dass, wenn die Ist-Größe x über der oberen Schaltschwelle S1 liegt, der Betriebszustand „Bewegung des Schließelements in die eine Richtung von R1 und R2“ als Stellgröße y ausgegeben wird, und dass, wenn die Ist-Größe x unter der unteren Schaltschwelle S2 liegt, der Betriebszustand „Bewegung des Schließelements in die andere Richtung von R1 und R2“ als Stellgröße y ausgegeben wird. Die Verwendung eines solchen Dreipunktreglers ist insbesondere bei Verwendung eines zumindest bistabilen Aktors 2 von Vorteil, also einem Aktor 2, der in zwei oder mehr Schaltpositionen stabil und ohne Bestromung verbleibt. When using a three-point controller, it can be provided that when the actual variable x lies between the switching thresholds S1, S2, the operating state "off" is output as the manipulated variable y, and if the actual variable x is above the upper switching threshold S1, the operating state "movement of the closing element in the one direction of R1 and R2" is output as manipulated variable y, and that, when the actual size x is below the lower switching threshold S2, the operating state "movement of the closing element in the other direction of R1 and R2 "is output as manipulated variable y. The use of such a three-point controller is particularly when using an at least bistable actuator 2 advantageous, so an actor 2 , which remains stable in two or more switching positions and without energization.

Die stochastische Ermittlung der Schaltschwellen S1, S2 wird in 2 beispielhaft verdeutlicht. 2 zeigt dabei einen zeitlichen Verlauf der Schaltschwellen S1, S2, wobei die Horizontalachse die Zeit t darstellt und die Vertikalachse i die Schaltschwellenhöhen. Zu den Zeitpunkten t1 ... t10 werden Zufallszahlen ermittelt. Die Zeitpunkte t1 ... t10 folgen insbesondere einem durch das Steuergerät 1 vorgegeben Takt, d.h. die zeitlichen Abstände zwischen den Zeitpunkten t1 ... t10 sind fest. Die zeitlichen Abstände können jedoch auch variabel sein. The stochastic determination of the switching thresholds S1, S2 is in 2 exemplified. 2 shows a time course of the switching thresholds S1, S2, wherein the horizontal axis represents the time t and the vertical axis i the switching threshold heights. At the times t1 ... t10, random numbers are determined. The times t1 ... t10 follow in particular one by the control unit 1 given clock, ie the time intervals between the times t1 ... t10 are fixed. However, the time intervals can also be variable.

Zu jedem Zeitpunkt t1 ... t10 wird genau eine Zufallszahl ermittelt. Diese ist negativ oder positiv. Die Zufallszahl wird einem Mittelwert SM, der durch die dem Steuergerät 1 zugeführte Soll-Größe w gebildet wird, hinzugerechnet. Bei einer positiven Zufallszahl wird diese also der Soll-Größe w hinzuaddiert und bei einer negativen Zufallszahl wird diese also von der Soll-Größe w subtrahiert. At each time t1 ... t10 exactly one random number is determined. This is negative or positive. The random number is an average SM, determined by the the controller 1 supplied set value w is added, added. In the case of a positive random number, this is thus added to the desired value w and, in the case of a negative random number, this is thus subtracted from the desired value w.

Zum Zeitpunkt t1 wird also beispielsweise eine positive Zufallszahl ermittelt. Diese wird entsprechend zur Soll-Größe w hinzuaddiert. Dadurch wird die obere Schaltschwelle S1 festgelegt, d.h. ab dem Zeitpunkt t1 weist die obere Schaltschwelle S1 den Wert i1 auf. At time t1, for example, a positive random number is determined. This is added according to the desired value w. This sets the upper threshold S1, i. from the time t1, the upper switching threshold S1 to the value i1.

Zum Zeitpunkt t2 wird eine negative Zufallszahl ermittelt. Diese wird entsprechend von der Soll-Größe w subtrahiert. Dadurch wird die untere Schaltschwelle S2 festgelegt, d.h. ab dem Zeitpunkt t2 weist die untere Schaltschwelle S2 den Wert i2 auf. Der Wert i1 der oberen Schaltschwelle S1 bleibt beim Zeitpunkt t2 unverändert bzw. bestehen. At time t2, a negative random number is determined. This is correspondingly subtracted from the desired value w. Thereby, the lower switching threshold S2 is set, i. from the time t2, the lower switching threshold S2 to the value i2. The value i1 of the upper switching threshold S1 remains unchanged at time t2.

Zu den Zeitpunkten t3 und t4 wird jeweils eine positive Zufallszahl ermittelt, die entsprechend der Soll-Größe w hinzuaddiert wird und den Wert der oberen Schaltschwelle S1 entsprechend verändert (hier beispielhaft verringert bei t3 und erhöht bei t4). Der Wert i2 der unteren Schaltschwelle S2 bleibt bis zu dem Zeitpunkten t5 unverändert, zu dem wieder eine negative Zufallszahl ermittelt wird. Diese verändert dann die untere Schaltschwelle S2 entsprechend. Die obere Schaltschwelle S1 bleibt bei t5 also unverändert. At the times t3 and t4, a positive random number is determined in each case, which is added in accordance with the desired value w and correspondingly alters the value of the upper switching threshold S1 (here, for example, reduced at t3 and increased at t4). The value i2 of the lower switching threshold S2 remains unchanged until the time t5 at which a negative random number is again determined. These then changes the lower threshold S2 accordingly. The upper switching threshold S1 thus remains unchanged at t5.

Dementsprechend werden auch zu den späteren Zeitpunkten t6 bis t10 und darüber hinaus Zufallszahlen ermittelt und die Schaltschwellen S1 und S2 entsprechend verändert. Accordingly, random numbers are also determined at the later times t6 to t10 and beyond and the switching thresholds S1 and S2 are changed accordingly.

Es kann vorgesehen sein, dass die Schaltschwellen S1, S2 nach oben und/oder unten begrenzt sind (in 2 durch gestrichelte Begrenzungslinien angedeutet). Zufallszahlen, die zu einer Überschreitung der Begrenzung durch die Schaltschwelle S1, S2 führen würden, werden nicht beachtet, d.h. ignoriert. Dies ist beispielsweise zum Zeitpunkt t8 der Fall. Beim Hinzurechnen der dort ermittelten negativen Zufallszahl zu der Soll-Größe w würde die untere Begrenzung für die Schaltschwellen S1, S2 unterschritten werden (siehe Punkt unterhalb der unteren Begrenzungslinie beim Zeitpunkt t8). Dementsprechend wird diese Zufallszahl ignoriert. Die untere Schaltschwelle S2 bleibt zum Zeitpunkt t8 also unverändert. Diese Begrenzung kann im Steuergerät 1 hinterlegt sein. Sie kann auch änderbar sein. Die Begrenzung kann auch bewirken, dass solche „unzulässigen“ Zufallszahlen überhaupt nicht erst erzeugt werden. Dann wird also eine Varianz der Zufallszahl vorgegeben. Oder es werden von vorne herein Zufallszahlen mit beschränkter Verteilung, beispielsweise Gleichverteilung, verwendet. It can be provided that the switching thresholds S1, S2 are limited upwards and / or downwards (in FIG 2 indicated by dashed boundary lines). Random numbers that would lead to exceeding the limit by the switching threshold S1, S2 are disregarded, ie ignored. This is the case, for example, at time t8. If the negative random number determined there is added to the desired value w, the lower limit for the switching thresholds S1, S2 would be undershot (see point below the lower boundary line at time t8). Accordingly, this random number is ignored. The lower switching threshold S2 remains unchanged at time t8. This limitation can be in the control unit 1 be deposited. It can also be changeable. The limitation can also cause such "inadmissible" random numbers are not generated at all. Then a variance of the random number is given. Or, random numbers with limited distribution, for example equal distribution, are used from the outset.

Initialisiert werden die Schaltschwellen S1, S2 zum Zeitpunkt t0 hier beispielhaft durch die vorgegebene untere und obere Begrenzung. Es kann alternativ auch vorgesehen sein, dass sie mit anderen festen oder veränderlichen Werten initialisiert werden, wie insbesondere mit der Soll-Größe w. The switching thresholds S1, S2 at time t0 are initialized here by way of example by the predetermined lower and upper limits. Alternatively, it can also be provided that they are initialized with other fixed or variable values, in particular with the desired value w.

Aus der in 2 aufgezeigten Vorgehensweise ergibt sich einfach die vorgeschlagene vorteilhafte stochastische Veränderung der zur Regelung genutzten Schaltschwelle(n) S1, S2. From the in 2 The procedure shown simply results in the proposed advantageous stochastic change of the switching threshold (s) S1, S2 used for regulation.

Es wird angemerkt, dass die zur Soll-Größe w hinzugerechneten Zufallszahlen bevorzugt keinem Muster folgen. Somit muss die Soll-Größe w nicht mit einem mathematischen Mittelwert der Zufallszahlen korrelieren. Die Verwendung des Begriffs „Mittelwert“ für die Soll-Größe w ist hier also so zu verstehen, dass deren Wert irgendwo zwischen den Schaltschwelle S1, S2 liegt, nicht jedoch stets genau in einer mathematischen Mitte. It is noted that the random numbers added to the target size w preferably follow no pattern. Thus, the desired quantity w does not have to correlate with a mathematical mean of the random numbers. The use of the term "mean" for the desired value w is therefore to be understood here such that its value is somewhere between the switching threshold S1, S2, but not always exactly in a mathematical center.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Steuergerät control unit
2 2: elektromagnetischer Aktor, Ventilaktor electromagnetic actuator, valve actuator
3 3: Ventil Valve
4 4: Federeinrichtung spring means
i, i1, i2 i, i1, i2: Schaltschwellenhöhe Threshold height
R1, R2 R1, R2: Richtung direction
SM SM: Mittelwert Average
S1 S1: obere Schaltschwelle upper switching threshold
S2 S2: untere Schaltschwelle lower switching threshold
t t: Zeit Time
t0, ...t10t0, ... t10: Zeitpunkt time
w w: Soll-Größe, Führungsgröße Target size, reference size
x x: Ist-Größe, Regelgröße Actual size, controlled variable
y y: Stellgröße manipulated variable

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102004048706 A1 [0002, 0002]
DE 4441364 C1 [0003]

Claims

Method for controlling an inductive load, in particular coil or electromagnet, by means of a discontinuous controller, in particular two-position controller, with at least one switching threshold (S1, S2), characterized in that the switching threshold (S1, S2) is changed stochastically.

The method of claim 1, wherein the switching threshold (S1, S2) is stochastically changed by a desired amount (w) of the control.

Method according to Claim 1 or 2, wherein a random number is added to a predetermined mean value (SM) of the switching threshold (S1, S2).

The method of claim 3, wherein the random number is taken from a table having a plurality of numbers or calculated in real time.

Method according to one of the preceding claims, with an upper switching threshold (S1) and a lower switching threshold ( 2 ), wherein the upper and / or the lower switching threshold (S1, S2) are stochastically changed.

Method according to Claim 5, wherein the upper switching threshold (S1) and the lower switching threshold (S2) are changed stochastically by the desired value (w).

The method of claim 5 or 6, wherein for determining the upper and the lower threshold (S1, S2) an average value (SM) is added to each a random number.

Method according to claim 7, wherein the upper switching threshold (S1) is formed when the random number increases the mean value (SM) and the lower switching threshold (S2) is formed when the random number decreases the mean value (SM).

Method according to one of the preceding claims, wherein the inductive load is an electromagnetic actuator ( 2 ), in particular valve actuator, is.

Control device with a discontinuous regulator for controlling an inductive load according to one of the preceding claims, having an input for obtaining a set value (w) for the inductive load as a reference variable of the control, and having an input for obtaining an actual variable (x) as a control variable of the control, and with an output for outputting a control variable (y) to the inductive load, characterized in that a random generator is provided, which is designed to stochastically change a switching threshold (S1, S2) of the discontinuous controller.

Vehicle transmission with an electromagnetic valve actuator ( 2 ), comprising an inductive load, and with a control device ( 1 ) for controlling the inductive load, characterized in that the control unit ( 1 ) is executed according to claim 10.