DE102021133281A1 - Electromagnetic valve, in particular for switching a fuel injector - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Elektromagnetventil, insbesondere zum Schalten eines Kraftstoffinjektors, wie einen Kraftstoffinjektor für gasförmigen Kraftstoff, vorzugsweise Wasserstoff, und umfasst einen Anker, der in einer Ankerführung in Axialrichtung des Ventils bewegbar geführt ist und dazu ausgelegt ist, in einer Schließstellung eine Drosselstelle abzudichten, eine Spule, die dazu ausgelegt ist, den Anker mittels Magnetkraft von der Schließstellung abzuheben, und einen Magnetkern, der die Spule zumindest teilweise umschließt. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in einer maximal abgehobenen Stellung des Ankers von der Schließstellung ein axialer Restluftspalt zwischen dem Magnetkern und dem Anker verbleibt, um von der Spule hervorgerufene Magnetfeldlinien nicht unterbrechungsfrei über eine metallische, magnetisierbare Verbindung von Magnetkern und Anker zu führen.The present invention relates to an electromagnetic valve, in particular for switching a fuel injector, such as a fuel injector for gaseous fuel, preferably hydrogen, and includes an armature which is movably guided in an armature guide in the axial direction of the valve and is designed to seal a throttle point in a closed position , a coil which is designed to lift the armature from the closed position by means of magnetic force, and a magnetic core which at least partially encloses the coil. The invention is characterized in that when the armature is in a maximum raised position from the closed position, an axial residual air gap remains between the magnet core and the armature so that magnetic field lines caused by the coil are not guided without interruption via a metallic, magnetizable connection of the magnet core and armature.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Elektromagnetventil, insbesondere ein Elektromagnetventil zum Schalten eines Kraftstoffinjektors, wie einen Kraftstoffinjektor zum Einspritzen von gasförmigem Kraftstoff, im Besonderen Wasserstoff. Typischerweise wird der Kraftstoff dabei in den Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine eingespritzt, in dem dieser durch Verbrennung und der sich daraus ergebenden Expansion dazu genutzt wird, einen Kolben zu bewegen. Die vorliegende Erfindung ist aber nicht auf Ventil für Kraftstoffinjektoren beschränkt, sondern erstreckt sich auf alle technischen Bereiche, in denen elektromagnetische Ventile zum Einsatz kommen.The present invention relates to an electromagnetic valve, in particular an electromagnetic valve for switching a fuel injector, such as a fuel injector for injecting gaseous fuel, in particular hydrogen. Typically, the fuel is injected into the combustion chamber of an internal combustion engine, in which it is used to move a piston through combustion and the resulting expansion. However, the present invention is not limited to valves for fuel injectors, but extends to all technical areas in which electromagnetic valves are used.
Nichtsdestotrotz sind insbesondere aus der Einspritzung von Kraftstoff in den Brennraum eines Motors elektromagnetische Schaltventile bekannt, bei denen mit einem linear beweglichen Ventilglied (Anker) im Inneren eines Injektors eine Verbindung von zwei mit Fluid gefüllten Volumen freigegeben oder verschlossen wird.Nevertheless, electromagnetic switching valves are known, in particular from the injection of fuel into the combustion chamber of an engine, in which a connection between two volumes filled with fluid is released or closed with a linearly movable valve member (armature) inside an injector.
Störend bei einer Ansteuerung solcher Ventile ist insbesondere der Schließverzug, währenddem ein Ventil noch in seiner Offenstellung verbleibt, obwohl die den Anker (mittels Magnetkraft) aus seiner Schließstellung abhebende Spule bereits stromlos ist.The closing delay during which a valve remains in its open position, although the coil that lifts the armature (by means of magnetic force) out of its closed position is already de-energized is particularly troublesome when controlling such valves.
Die Dynamik des Magnetventils wird insbesondere durch Wirbelströme in den massiven, ferromagnetischen Bauteilen (bspw.: Magnetkern und Anker) beeinflusst, welche den Auf- und Abbau des durch die Spule erzeugten Magnetfeldes und damit der Magnetkraft behindern und dadurch zeitlich verzögern. Um ein verbessertes, insbesondere ein dynamisches, rascher ansprechendes Schaltverhalten des Aktuators zu erzielen, ist es wünschenswert Wirbelströme und damit den Öffnungs- und/oder der Schließverzug zu minimieren.The dynamics of the solenoid valve are particularly influenced by eddy currents in the solid, ferromagnetic components (e.g. magnetic core and armature), which impede the build-up and breakdown of the magnetic field generated by the coil and thus the magnetic force, and thus delay it. In order to achieve an improved, in particular a dynamic, more quickly responding switching behavior of the actuator, it is desirable to minimize eddy currents and thus the opening and/or closing delay.
Dies gelingt mit der vorliegenden Erfindung, die ein Elektromagnetventil sowie einen dieses Elektromagnetventil umfassenden Kraftstoffinjektor umfasst, das die vorgenannten Probleme überwindet oder zumindest abmildert. Schwerpunktmäßig nimmt die vorliegende Erfindung dabei eine Verringerung der Schließverzugszeit in den Fokus und zeigt die mit der Erfindung erreichbaren Vorteile auch anhand dieser, obwohl die Erfindung auch vorteilhaft für den Öffnungsverzug ist.This is achieved with the present invention, which comprises an electromagnetic valve and a fuel injector which includes this electromagnetic valve and which overcomes or at least alleviates the aforementioned problems. The present invention focuses on reducing the closing delay time and shows the advantages that can be achieved with the invention on the basis of this, although the invention is also advantageous for the opening delay.
Die Erfindung wird durch eine Vorrichtung nach dem Anspruch 1 umgesetzt, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung in den abhängigen Ansprüchen festgelegt sind.The invention is implemented by a device according to
Nach der Erfindung ist demnach ein Elektromagnetventil, insbesondere zum Schalten eines Kraftstoffinjektors, wie ein Kraftstoffinjektor für gasförmigen Kraftstoff, vorzugsweise Wasserstoff, vorgesehen, das einen Anker, der in einer Ankerführung in Axialrichtung des Ventils bewegbar geführt ist und dazu ausgelegt ist, in einer Schließstellung eine Drosselstelle abzudichten, eine Spule, die dazu ausgelegt ist, den Anker mittels Magnetkraft von der Schließstellung abzuheben, und einen Magnetkern umfasst, der die Spule zumindest teilweise umschließt. Das Elektromagnetventil ist dadurch gekennzeichnet, dass in einer maximal abgehobenen Stellung des Ankers von der Schließstellung ein axialer Restluftspalt zwischen dem Magnetkern und dem Anker verbleibt, um von der Spule hervorgerufene Magnetfeldlinien nicht unterbrechungsfrei, also nicht durchgehend, über eine metallische, magnetisierbare Verbindung von Magnetkern und Anker zu führen. Dabei werden also die geschlossenen Linien der Magnetfeldlinien nicht durchgängig über eine metallische, magnetisierbare Verbindung geführt. Vorzugsweise muss jede der geschlossenen Linien dabei mindestens einmal einen Mediensprung durch ein nicht bzw. nur schwach-magnetisierbares Material vollziehen.According to the invention, an electromagnetic valve is therefore provided, in particular for switching a fuel injector, such as a fuel injector for gaseous fuel, preferably hydrogen, which has an armature which is movably guided in an armature guide in the axial direction of the valve and is designed to, in a closed position, Seal throttle point, a coil which is designed to lift the armature from the closed position by means of magnetic force, and comprises a magnetic core which encloses the coil at least partially. The electromagnetic valve is characterized in that when the armature is in a maximum lifted position from the closed position, an axial residual air gap remains between the magnet core and the armature in order to avoid uninterrupted, i.e. non-continuous, magnetic field lines caused by the coil via a metallic, magnetizable connection of the magnet core and to guide anchor. In this case, the closed lines of the magnetic field lines are not continuously guided via a metallic, magnetizable connection. Preferably, each of the closed lines must perform at least one media jump through a non-magnetizable or only weakly magnetizable material.
Die Schließverzugszeit wird maßgeblich vom Design des Ventils und von einem axialen Restluftspalt beeinflusst. Dem Fachmann ist klar, dass als Luftspalt der Abstand zwischen einer Magnetkernstirnfläche bzw. einem Magnetkern und einer Ankerstirnfläche bzw. dem Anker bezeichnet wird. Der axiale Restluftspalt ist nun ein verbleibender Luftspalt, der sich in einer maximal von der Schließstellung abgehobenen Position des Ankers einstellt, bei dem der Anker durch Magnetkraft in Richtung Magnetkern maximal ausgelenkt ist. So kommt es, anders als im Stand der Technik, nicht zu einem flächigen Auflegen von Anker an dem Magnetkern, sondern es verbleibt ein axialer Restluftspalt, den die Magnetfeldlinien auch in einem maximal angezogenen Zustand des Ankers überbrücken müssen.The closing delay time is significantly influenced by the design of the valve and by an axial residual air gap. It is clear to a person skilled in the art that the air gap is the distance between a magnetic core face or a magnetic core and an armature face or the armature. The axial residual air gap is now a remaining air gap that occurs when the armature is in a position that is maximally lifted from the closed position, in which the armature is maximally deflected by magnetic force in the direction of the magnet core. In contrast to the prior art, the armature does not lie flat on the magnetic core, but rather an axial residual air gap remains, which the magnetic field lines have to bridge even when the armature is in a maximum attracted state.
Hieraus ergibt sich, dass sich der Luftspalt aus dem Ankerhub und dem axialen Restluftspalt zusammensetzt. Der axiale Restluftspalt ist dabei die Differenz von Luftspalt und Ankerhub. Der Luftspalt bzw. der Restluftspalt ist mit Luft bzw. Kraftstoff und/oder nicht bzw. nur schwach magnetisierbaren Materialen gefüllt. Ferromagnetische, stark magnetisierbare Medien werden nicht dem Luftspalt zugeordnet.This means that the air gap is made up of the armature stroke and the remaining axial air gap. The axial residual air gap is the difference between the air gap and the armature stroke. The air gap or the residual air gap is filled with air or fuel and/or non-magnetizable or only weakly magnetizable materials. Ferromagnetic, strongly magnetizable media are not assigned to the air gap.
Ein höherer axialer Restluftspalt führt zu einer Verringerung der Magnetkraft, die im oberen Anschlag wirken kann. Zudem verringert sich durch einen höheren axialen Restluftspalt die Induktivität des Elektromagneten, was dazu führt, dass der Einfluss von Wirbelströmen, welche den Auf- und Abbau des magnetischen Feldes und der davon abgeleiteten Magnetkraft verzögern, reduziert wird. Beide Effekte, also das Verringern der Magnetkraft und die Verringerung der Wirbelströme, führen zu einem früheren Ankerschließen und damit insbesondere zu einer Verringerung des Schließverzugs.A higher axial residual air gap leads to a reduction in the magnetic force that can act in the upper stop. In addition, the inductance of the electromagnet is reduced due to a higher axial residual air gap, which means that the influence of eddy currents, which cause build-up and dissipation of the magnetic field and the magnetic force derived from it is reduced. Both effects, ie the reduction of the magnetic force and the reduction of the eddy currents, lead to an earlier closing of the armature and thus in particular to a reduction in the closing delay.
Der axiale Restluftspalt kann über verschiedene Umsetzungen realisiert werden. Wichtig ist, dass der axiale Restluftspalt zwischen Anker und Magnetkern durch ein unmagnetisches bzw. nur (sehr) schwach magnetisierbares Medium gefüllt ist (z.B. Luft, Kraftstoff, nicht-ferromagnetische Werkstoffe), so dass sich im angezogenen Zustand des Ankers kein verschwindender Luftspalt einstellt, wodurch die Magnetkraft sehr stark ansteigt und ein Abfallen des Ankers nach der Ansteuerung behindert (sehr langer Schließverzug) oder gar ganz verhindert wird (durch Remanenzeffekte aufgrund der nichtlinearen, hysteresebehafteten B-H-Kennlinien von ferromagnetischen Werkstoffen).The axial residual air gap can be implemented using various implementations. It is important that the axial residual air gap between the armature and the magnetic core is filled with a non-magnetic or only (very) weakly magnetizable medium (e.g. air, fuel, non-ferromagnetic materials), so that the air gap does not disappear when the armature is attracted. This causes the magnetic force to rise sharply and prevents the armature from dropping after activation (very long closing delay) or even completely prevents it (due to remanence effects due to the non-linear, hysteresis-prone B-H characteristics of ferromagnetic materials).
Der axiale Restluftspalt kann beispielhaft über einen metallischen Anschlag, z.B. eine metallische Erhebung auf dem Anker realisiert werden. Der Anschlag sollte sich dabei möglichst außerhalb des Kernbereichs des magnetischen Feldes befinden oder zumindest mit einer sehr geringen Anschlagfläche ausgeführt sein, um einen „magnetischen Kurzschluss“, also einen direkten metallischen Kontakt zwischen Anker und Magnetkern, zu vermeiden bzw. zu minimieren, was - wie zuvor beschrieben - zu einem langen Schließverzug führen würde.The axial residual air gap can, for example, be implemented using a metallic stop, e.g. a metallic elevation on the armature. The stop should be located as far as possible outside the core area of the magnetic field or at least be designed with a very small stop surface in order to avoid or minimize a "magnetic short circuit", i.e. a direct metallic contact between the armature and the magnetic core, what - how previously described - would lead to a long delay in closing.
Eine weitere Möglichkeit ist die Beschichtung der Ankerstirnfläche bzw. der Anschlagfläche des Magnetkerns mit einer nicht-magnetisierbaren Schicht.A further possibility is the coating of the armature end face or the stop face of the magnet core with a non-magnetizable layer.
Ferner kann nach der Erfindung vorgesehen sein, dass der axiale Restluftspalt zwischen Magnetkern und Anker über eine Scheibe oder einen Scheibenstapel erzeugt ist, der mindestens zwei in Axialrichtung übereinander gestapelte Scheiben aufweist, vorzugsweise wobei der Scheibenstapel zwischen den jeweiligen Stirnseiten von Magnetkern und Anker angeordnet ist und/oder nur schwach oder nicht-magnetisierbar ist.Furthermore, according to the invention, it can be provided that the axial residual air gap between the magnet core and the armature is generated by a disk or a stack of disks, which has at least two disks stacked one on top of the other in the axial direction, preferably with the stack of disks being arranged between the respective end faces of the magnet core and the armature and /or is only weakly or non-magnetizable.
Dem Fachmann das klar, dass die Scheibe bzw. die Scheiben auch in einer Schicht bzw. in Schichten aufgetragen werden können, wobei der Einfachheit halber nachfolgend lediglich von Scheibe bzw. Scheiben gesprochen wird.It is clear to a person skilled in the art that the pane or panes can also be applied in one layer or in layers, with the term pane or panes only being referred to below for the sake of simplicity.
Dabei ist eine Scheibe bzw. der Scheibenstapel als Abstandshalter zwischen dem Anker und dem Magnetkern vorgesehen, der eine Bewegung des Ankers über den durch die Scheibe bzw. den Scheibenstapel definierten axialen Restluftspalt hinaus verhindert. Die Ausführung als Scheibenstapel ist dabei von Vorteil, da durch das Beilegen der Scheiben ein variierbarer Abstand des axialen Restluftspalts erzeugbar ist. In einer maximal angezogenen Stellung des Ankers ist der Scheibenstapel dabei zwischen dem Magnetkern und dem Anker geklemmt, sodass es nicht mehr zu einem direkten Kontaktieren von Magnetkern und Anker kommt, die jeweils aus einem ferromagnetischen Material sind.A disk or the stack of disks is provided as a spacer between the armature and the magnetic core, which prevents movement of the armature beyond the axial residual air gap defined by the disk or the stack of disks. The design as a stack of disks is advantageous because adding the disks allows a variable spacing of the axial residual air gap to be generated. In a maximum tightened position of the armature, the disk stack is clamped between the magnet core and the armature, so that there is no longer direct contact between the magnet core and the armature, which are each made of a ferromagnetic material.
Nach einer optionalen Fortbildung der Erfindung kann dabei vorgesehen sein, dass die mindestens zwei Scheiben des Scheibenstapels aus zwei unterschiedlichen Materialien bestehen, wobei vorzugsweise eine erste der mindestens zwei Scheiben eine Kunststoff-Scheibe, insbesondere eine Polymid-Folie, und eine zweite der mindestens zwei Scheiben eine metallische, nicht-magnetisierbare Blechscheibe ist.According to an optional development of the invention, it can be provided that the at least two discs of the disc stack consist of two different materials, with a first of the at least two discs preferably being a plastic disc, in particular a polyamide film, and a second of the at least two discs is a metallic, non-magnetisable sheet metal disc.
Die Verwendung einer (nichtmetallischen) Kunststoff-Folie, insbesondere einer Polymid-Folie, hat den Vorteil, dass diese eine geringere Steifigkeit als eine Blechscheibe aufweist, was den Aufprall des Ankers am oberen Anschlag beim Öffnen dämpft und damit das typischerweise auftretende Prellen reduziert. Zudem besteht in der oberen Ruhelage kein durchgehender metallischer Kontakt zwischen Anker und Magnetkern, so dass im Gegensatz zu einer Variante, bei der der Scheibenstapel durchgängig aus Blechscheiben aufgebaut ist, kein Elektronenfluss zwischen Anker und Magnetkern stattfindet. Auch dies führt zu einer Verringerung von Wirbelströmen, welche nichts Anderes als Bewegung von (negativen) Ladungen, also Elektronen sind.The use of a (non-metallic) plastic film, in particular a polymide film, has the advantage that it is less rigid than a sheet metal disc, which dampens the impact of the armature on the upper stop when opening and thus reduces the bouncing that typically occurs. In addition, there is no continuous metallic contact between the armature and magnetic core in the upper rest position, so that in contrast to a variant in which the disk stack is made up of metal disks throughout, there is no flow of electrons between the armature and magnetic core. This also leads to a reduction in eddy currents, which are nothing more than the movement of (negative) charges, i.e. electrons.
Nach einer vorteilhaften Fortbildung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass eine erste der mindestens zwei Scheiben des Scheibenstapels eine Kunststoff-Folie bzw. Kunststoffscheibe, insbesondere eine Polymid-Folie ist, die sandwichartig zwischen zwei Blechscheiben aufgenommen ist. In diesem Fall müssen natürlich mindestens drei Scheiben vorhanden sein.According to an advantageous development of the present invention, it can be provided that a first of the at least two panes of the stack of panes is a plastic film or plastic pane, in particular a polyamide film, which is sandwiched between two sheet metal panes. In this case, of course, there must be at least three discs.
Dies ist insbesondere von Vorteil, um die mechanische Belastung der Kunststoff-Scheibe durch das kontinuierliche Einschlagen des Ankers bzw. des Magnetkerns zu verringern. In Verbindung mit einer geschlitzten Ausführung des Ankers bzw. des Magnetkerns ist dies umso vorteilhafter, da die sonst auftretende Stanzwirkung die Kunststoff-Scheibe stark beansprucht und nach relativ kurzer Zeit beschädigt.This is particularly advantageous in order to reduce the mechanical stress on the plastic pane due to the continuous impact of the armature or the magnet core. In connection with a slotted design of the armature or the magnetic core, this is all the more advantageous, since the punching effect that would otherwise occur puts a lot of strain on the plastic disk and will damage it after a relatively short time.
Vorteilhafterweise kann nach der Erfindung vorgesehen sein, dass in einem angezogenen Zustand des Ankers der Magnetkern eine Blechscheibe des Scheibenstapels berührt und/oder der Anker eine Blechscheibe des Scheibenstapels berührt.Advantageously, according to the invention, it can be provided that when the armature is in a tightened state, the magnetic core touches a sheet-metal disk of the stack of disks and/or the Anchor touches a sheet metal disc of the disc stack.
Demnach ist es also von Vorteil, wenn jeweils die äußere dem Anker bzw. dem Magnetkern zugewandte Schicht des Stapels eine Blechschicht ist, da diese aufgrund ihrer Materialeigenschaften den auftretenden Kräften am besten widerstehen kann.Accordingly, it is therefore advantageous if the outer layer of the stack facing the armature or the magnetic core is a sheet metal layer, since this is best able to withstand the forces that occur due to its material properties.
Nach einer optionalen Fortbildung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Dicke der Scheiben des Scheibenstapels im Bereich von 10-100 µm, vorzugsweise im Bereich von 10-50 µm liegen. Auch kann vorgesehen sein, dass die Kunststoff-Scheibe, insbesondere die Polymid-Scheibe eine Dicke im Bereich von 10-50 µm besitzt, wohingegen die in dem Stapel verwendete mindestens eine Blechscheibe eine Dicke im Bereich von 10-100 µm aufweist. Demnach ist es also möglich, dass die aus unterschiedlichem Material bestehenden Scheiben auch unterschiedlich dick ausgestaltet sind.According to an optional development of the present invention, it can be provided that the thickness of the disks of the stack of disks is in the range of 10-100 μm, preferably in the range of 10-50 μm. It can also be provided that the plastic disk, in particular the polyamide disk, has a thickness in the range of 10-50 μm, whereas the at least one metal disk used in the stack has a thickness in the range of 10-100 μm. Accordingly, it is therefore possible for the discs, which are made of different materials, to also have different thicknesses.
Nach einer vorteilhaften Variation der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Anker einen in Axialrichtung verlaufenden Schlitz aufweist, um einen in Umfangsrichtung wirkenden Wirbelstrom zu unterbrechen, vorzugsweise wobei der Schlitz die Form eines Zylindersektors in einem zylindrisch geformten Teil des Ankers aufweist.According to an advantageous variation of the present invention, it can be provided that the armature has an axially extending slot in order to interrupt a circumferential eddy current, preferably wherein the slot has the shape of a cylinder sector in a cylindrically shaped part of the armature.
Wirbelströme, welche die Dynamik des Magnetventils negativ beeinflussen, fließen vor allem in massiven (d.h. nicht-geblechten) elektrisch leitfähigen Materialien (z.B. Eisen und Eisenlegierungen). Um den Einfluss von Wirbelströmen zu unterbinden oder zumindest zu reduzieren, können Anker und/oder Magnetkern mit jeweils einem oder mehreren Schlitzen (oder ähnlichen Unterbrechungen des Anker-Vollkörpers bzw. des Magnetkern-Vollkörpers) versehen werden. Die Schlitze können dabei axial durchgängig sein oder einen Reststeg belassen und im axialen Querschnitt eine beliebige Form einnehmen, beispielsweise rechteckig, keilförmig etc. sein. Die Schlitze verhindern das Ausbilden sehr großer, kreisförmiger und in Umfangsrichtung verlaufender Wirbelströme und verbessern dadurch den Schließverzug. Eine axial durchgängige Schlitzung (ohne Reststeg) ist dabei in der Regel effektiver als eine Schlitzung mit Reststeg.Eddy currents, which negatively affect the dynamics of the solenoid valve, flow primarily in solid (i.e. non-laminated) electrically conductive materials (e.g. iron and iron alloys). In order to prevent or at least reduce the influence of eddy currents, the armature and/or magnetic core can each be provided with one or more slots (or similar interruptions in the solid armature body or the solid magnetic core body). The slits can be axially continuous or leave a residual web and assume any desired shape in axial cross section, for example rectangular, wedge-shaped, etc. The slits prevent the formation of very large, circular and circumferential eddy currents and thereby improve the closing distortion. An axially continuous slit (without a remainder) is generally more effective than a slit with a remainder.
Demnach kann also vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass der Schlitz in dem Anker von der zum Magnetkern zugewandten Stirnseite des Ankers ausgeht und sich vorzugsweise über die gesamte axiale Länge des Ankers erstreckt. Dabei kann auch vorgesehen sein, dass sich der Schlitz in dem Anker in Axialrichtung nur bis zu einer ersten Querschnittsverminderung erstreckt.Accordingly, it can therefore advantageously be provided that the slot in the armature starts from the end face of the armature facing the magnetic core and preferably extends over the entire axial length of the armature. In this case, it can also be provided that the slot in the armature extends in the axial direction only as far as a first reduction in cross section.
Ebenfalls kann nach der Erfindung vorgesehen sein, dass der Magnetkern einen in Axialrichtung verlaufenden Schlitz aufweist, um einen in Umfangsrichtung wirkenden Wirbelstrom zu unterbrechen, vorzugsweise wobei der Schlitz die Form eines Zylindersektors aufweist.It can also be provided according to the invention that the magnet core has a slot running in the axial direction in order to interrupt an eddy current acting in the circumferential direction, the slot preferably having the shape of a cylindrical sector.
Dabei ist auch möglich, dass der Schlitz in dem Magnetkern von der zum Anker zugewandten Stirnseite des Magnetkerns ausgeht und sich vorzugsweise über die gesamte axiale Länge des Magnetkerns erstreckt. Wie oben bereits erläutert, ist es aber für eine Verbesserung des Schließverzugs ausreichen, wenn sich der Schlitz nicht über die gesamte axiale Länge erstreckt. So ist es ausreichend, wenn sich der Schlitz lediglich in einem Bereich, in dem verstärkt Wirbelströme auftreten, ausgebildet ist.It is also possible that the slot in the magnet core starts from the end face of the magnet core facing the armature and preferably extends over the entire axial length of the magnet core. As already explained above, however, it is sufficient to improve the closing delay if the slot does not extend over the entire axial length. It is sufficient if the slot is only formed in a region in which eddy currents occur to a greater extent.
Nach der Erfindung kann ferner vorgesehen sein, dass das Ventil ein Federelement umfasst, das dazu ausgelegt ist, den Anker in die Schließstellung zu drängen. Das Federelement dient dazu, den Anker in seine Schließstellung zu drängen, um den Anker aus dem angezogenen Zustand in die Schließstellung zu überführen (wenn die Spule in einem unbestromten Zustand ist).According to the invention, it can also be provided that the valve comprises a spring element which is designed to urge the armature into the closed position. The spring member serves to urge the armature toward its closed position to move the armature from the energized to the closed position (when the coil is in a de-energized state).
Nach der Erfindung kann ferner vorgesehen sein, dass der Scheibenstapel eine Kreisringform aufweist, in deren Mitte eine Ausnehmung zum Durchführen eines Federelements vorgesehen ist. Das Federelement greift dann beispielsweise direkt an dem Anker an und stützt sich mit seinem dazu gegenüberliegenden Ende vom Magnetkern ab.According to the invention, it can also be provided that the disk stack has the shape of a circular ring, in the middle of which there is a recess for the passage of a spring element. The spring element then acts directly on the armature, for example, and is supported by the magnetic core with its end opposite thereto.
Die Form einer durchgehenden Kreisscheibe ist ebenso möglich, wobei das Federelement dann direkt an dem Scheibenstapel angreift.The shape of a continuous circular disk is also possible, in which case the spring element then acts directly on the stack of disks.
Nach einer weiteren vorteilhaften Modifikation kann vorgesehen sein, dass die Ankerführung den Anker umfangsseitig umgibt und aus einem nicht-ferromagnetischen Werkstoff ist. Dies trägt dazu bei, dass die vom Elektromagneten gebildeten Magnetfeldlinien tatsächlich nur über den Luftspalt geschlossen werden können.According to a further advantageous modification, it can be provided that the armature guide surrounds the armature on the peripheral side and is made of a non-ferromagnetic material. This contributes to the fact that the magnetic field lines formed by the electromagnet can actually only be closed via the air gap.
Ferner kann nach der vorliegenden Erfindung vorgesehen sein, dass ein unterer Anschlag des Ankers, in dem die durch den Anker verschließbare Drosselstelle angeordnet ist, aus einem nicht-ferromagnetischen Werkstoff ist. Dies trägt dazu bei, dass die vom Elektromagneten gebildeten Magnetfeldlinien tatsächlich nur über den Luftspalt geschlossen werden können.Furthermore, according to the present invention, it can be provided that a lower stop of the armature, in which the throttle point that can be closed by the armature is arranged, is made of a non-ferromagnetic material. This contributes to the fact that the magnetic field lines formed by the electromagnet can actually only be closed via the air gap.
Die Erfindung betrifft ferner einen Kraftstoffinjektor, insbesondere einen Kraftstoffinjektor für einen gasförmigen Kraftstoff, vorzugsweise Wasserstoff, umfassend ein Elektromagnetventil zum Schalten des Injektors nach einer der vorstehend diskutierten Varianten.The invention also relates to a fuel injector, in particular a fuel injector for a gaseous fuel, preferably hydrogen, comprising an electromagnetic valve for switching th of the injector according to one of the variants discussed above.
Von der Erfindung ebenfalls umfasst ist ein Elektromagnetventil, insbesondere zum Schalten eines Kraftstoffinjektors, das einen Anker, der in einer Ankerführung in Axialrichtung des Ventils bewegbar geführt ist und dazu ausgelegt ist, in einer Schließstellung eine Drosselstelle abzudichten, eine Spule, die dazu ausgelegt ist, den Anker mittels Magnetkraft von der Schließstellung abzuheben, und einen Magnetkern aufweist, der die Spule zumindest teilweise umschließt, wobei der Anker und/oder Magnetkern einen in Axialrichtung verlaufenden Schlitz aufweist/aufweisen, um einen in Umfangsrichtung wirkenden Wirbelstrom zu unterbrechen, vorzugsweise wobei der Schlitz die Form eines Zylindersektors aufweist.The invention also includes an electromagnetic valve, in particular for switching a fuel injector, which has an armature which is movably guided in an armature guide in the axial direction of the valve and is designed to seal off a throttle point in a closed position, a coil which is designed to to lift the armature from the closed position by means of magnetic force, and having a magnetic core which at least partially encloses the coil, the armature and/or magnetic core having/have a slot running in the axial direction in order to interrupt an eddy current acting in the circumferential direction, preferably wherein the slot has the shape of a sector of a cylinder.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Figurenbeschreibung ersichtlich. Dabei zeigen:
-
1 : eine teilweise Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Ventils nach einer ersten Ausführungsform in Schließstellung, -
2 : eine Darstellung des prinzipiellen Schaltverhaltens eines Elektromagnetventils, -
3 : eine Darstellung zum Erläutern des Zusammenhangs von Magnetkraft und Luftspalt, -
4 : eine teilweise Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Ventils nach der ersten Ausführungsform in Offenstellung, -
5 : eine teilweise Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Ventils nach einer zweiten Ausführungsform in Schließstellung, -
6 : eine teilweise Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Ventils nach der zweiten Ausführungsform in Offenstellung, -
7 : eine teilweise Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Ventils nach einer dritten Ausführungsform in Schließstellung, -
8 : eine teilweise Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Ventils nach einer vierten Ausführungsform in Schließstellung, -
9 : eine teilweise Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Ventils nach der vierten Ausführungsform in Offenstellung, -
10 : eine teilweise Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Ventils nach einer fünften Ausführungsform in Schließstellung, und -
11a-c : perspektivische Darstellungen eines Ankers, mit und ohne einen axial verlaufenden Schlitz zum Unterbrechen von Wirbelströmen.
-
1 : a partial sectional view of a valve according to the invention according to a first embodiment in the closed position, -
2 : a representation of the basic switching behavior of a solenoid valve, -
3 : a representation to explain the relationship between magnetic force and air gap, -
4 : a partial sectional view of a valve according to the invention according to the first embodiment in the open position, -
5 : a partial sectional view of a valve according to the invention according to a second embodiment in the closed position, -
6 : a partial sectional view of a valve according to the invention according to the second embodiment in the open position, -
7 : a partial sectional view of a valve according to the invention according to a third embodiment in the closed position, -
8th : a partial sectional view of a valve according to the invention according to a fourth embodiment in the closed position, -
9 : a partial sectional view of a valve according to the invention according to the fourth embodiment in the open position, -
10 : a partial sectional representation of a valve according to the invention according to a fifth embodiment in the closed position, and -
11a-c 1: Perspective representations of an armature, with and without an axial slot for interrupting eddy currents.
Das elektromagnetische Ventil 1 umfasst ein Gehäuse 18, einen Magnetkern 6, welcher ein- oder mehrteilig ausgeführt und (zumindest teilweise) innerhalb und/oder außerhalb des Gehäuses 18 liegen kann. Ferner umfasst das Ventil 1 eine vom Magnetkern 6 (zumindest teilweise) umschlossene Spule 5, welche optional von einer Spulenummantelung 19 umgeben und fixiert ist, einen Anker 2, welcher in einer Ankerführung 3 geführt ist und welcher im geschlossenen Zustand des Ventils 1 von einem vorgespannten Federelement 16 gegen einen ersten Anschlag 17 (unterer Anschlag) gedrückt wird, so dass eine Drosselstelle 4 abgedichtet wird. Optional kann mindestens eine Einstellscheibe 23 zum Einstellen der Vorspannkraft des Federelements 16 und mindestens eine Einstellscheibe 22 zum Einstellen des Ankerhubs 24 vorgesehen sein. Der Ankerhub ist dabei die maximal mögliche axiale Bewegung des Ankers 2 aus seiner Schließstellung bis zum zweiten Anschlag 20 (=oberer Anschlag), wobei der zweite Anschlag 20 vorzugsweise der Magnetkernstirnfläche 14 entsprechen kann.The
Der Abstand zwischen Magnetkernstirnfläche 14 und Ankerstirnfläche 13 in Schließstellung des Ventils 1 wird als Luftspalt bezeichnet. Er setzt sich zusammen aus dem Ankerhub 24 und dem axialen Restluftspalt 7. Der axiale Restluftspalt 7 ist dabei die Differenz von Luftspalt und Ankerhub 24. Der Luftspalt kann mit Luft bzw. Kraftstoff und/oder nicht bzw. nur schwach magnetisierbaren Materialen gefüllt sein. Ferromagnetische, stark magnetisierbare Medien werden nicht dem Luftspalt zugeordnet.The distance between the
Nachfolgend wird die Funktion des in
Dadurch bildet sich zwischen Anker 2 und Magnetkern 6 eine magnetische Kraft aus, welche darauf hinwirkt, den Luftspalt zu verkleinern und den Anker 2 in Richtung Magnetkern 6 zu bewegen. Zum Zeitpunkt t1 hat die Magnetkraft die Vorspannkraft der Feder 16 (plus ggf. weitere, angreifende Kräfte wie Reibkräfte) überwunden und der Anker 2 beginnt sich in Richtung Magnetkern 6 zu bewegen (siehe
Erreicht der Anker 2 zur Zeit t2 den oberen Anschlag 20, wird dieser abrupt abgebremst und erreicht in der Regel nach einer Phase des Prellens eine statische Ruheposition, so dass die Drosselstelle 4 vollständig geöffnet ist (siehe auch
Im Anschluss daran kommt es zu einem Schließvorgang, bei dem das Ansteuersignal zum Zeitpunkt t4 beendet wird. Infolgedessen sinkt die Magnetkraft ab und der Anker 2 verbleibt zunächst in seiner oberen Ruhelage, bis die Magnetkraft auf einen Wert unterhalb der rückstellenden Federkraft (plus ggf. gegenwirkender Reibkräfte) abgefallen ist (Zeitpunkt t5). Daraufhin wird der Anker 2 von der Feder 16 wieder zurück in den unteren Anschlag 17 gedrückt und trifft auf die Drosselstelle 4 auf (Zeitpunkt t6), welche er ggf. nach einer Phase des Prellens wieder verschließt (Zeitpunkt t7). Die Magnetkraft nimmt im Laufe der Zeit weiter ab, bis sie (fast) komplett abgebaut ist und der ursprüngliche Zustand wiederhergestellt ist.This is followed by a closing process in which the control signal is terminated at time t 4 . As a result, the magnetic force decreases and the
Die Zeitspanne zwischen Beginn des Ansteuersignals (Zeitpunkt t0) und Beginn der Ankerbewegung zum oberen Anschlag 20 hin (Zeitpunkt t1) wird als Öffnungsverzug bezeichnet (engl.: OD = opening delay). Die Zeitspanne zwischen Ende des Ansteuersignals (Zeitpunkt t4) und Auftreffen des Ankers 2 am unteren Anschlag 17 (Zeitpunkt t6) wird als Schließverzug bezeichnet (engl.: CD = closing delay). Sowohl die Phase des Schließverzugs wie auch des Öffnungsverzugs sind in
Die Dynamik des Magnetventils 1 wird insbesondere durch Wirbelströme in den massiven, ferromagnetischen Bauteilen (Magnetkern 6 und Anker 2) beeinflusst, welche den Auf- und Abbau des Magnetfeldes und damit der Magnetkraft behindern und damit zeitlich verzögern. Um ein dynamisches Schaltverhalten des Aktuators zu erzielen, ist es von Vorteil Wirbelströme zu minimieren, um den Öffnungs- und Schließverzug zu verbessern.The dynamics of the
Die Magnetkraft wird maßgeblich vom Design und vom axialen Restluftspalt beeinflusst. Ein höherer axialer Restluftspalt verringert die Magnetkraft im oberen Anschlag 20. Zudem verringert sich durch einen höheren axialen Restluftspalt in der Regel die Induktivität des Elektromagneten, so dass der Einfluss von Wirbelströmen, welche den Auf- und Abbau des magnetischen Feldes und damit der Magnetkraft behindern und verzögern, reduziert wird. Beide Effekte führen zu einem früheren Ankerschließen und damit zu einer Verringerung des Schließverzugs.The magnetic force is significantly influenced by the design and the axial residual air gap. A larger axial residual air gap reduces the magnetic force in the
In
Man erkennt in
Dabei ist dem Fachmann klar, dass es zum Erreichen der Vorteile der vorliegenden Erfindung auch möglich ist, die Beschichtung 27 auf der der Ankerstirnfläche 13 gegenüberliegenden Stirnfläche am Magnetkern 6 und/oder der Spulenummantelung 19 anzuordnen. Als Beschichtung kommt dabei insbesondere eine Kunststoffschicht, beispielsweise eine Polymid-Schicht infrage.It is clear to the person skilled in the art that, in order to achieve the advantages of the present invention, it is also possible to arrange the
Als Material für die Scheibe 9 kommt dabei jedes nicht-magnetisierbare (bzw. nur schwach magnetisierbare) Material infrage, beispielsweise also eine Kunststoff-, insbesondere eine Polymid-Scheibe oder ein metallisches, nicht-magnetisierbares Blech. Von Vorteil ist dabei, wenn die Dicke der Scheibe im Bereich von 20 bis 500 µm liegt.Any non-magnetizable (or only weakly magnetizable) material can be used as the material for the
Insbesondere die Verwendung von (nichtmetallischen) Polymid-Scheiben bzw. - folien hat den Vorteil, dass diese eine geringere Steifigkeit als metallisches Blech aufweisen, was den Aufprall des Ankers 2 am oberen Anschlag beim Öffnen dämpft und damit das Prellen reduziert. Zudem besteht in der oberen Ruhelage kein direkter metallischer Kontakt zwischen Anker 2 und Magnetkern 6, so dass im Gegenzug zur Variante mit Blechscheiben kein Elektronenfluss zwischen Anker und Magnetkern stattfindet.In particular, the use of (non-metallic) polymide discs or foils has the advantage that they are less rigid than metal sheet metal, which dampens the impact of the
Von Vorteil ist dabei insbesondere wenn, wie in
Die mechanische Beanspruchung beim Klemmen zwischen dem Anker 2 und dem Magnetkern 6 wird von einer Blechscheibe besser vertragen, insbesondere wenn der Anker 2 bzw. der Magnetkern 6 einen in Axialrichtung verlaufenden Schlitz 15 aufweist, der sich hin zu einer jeweiligen Stirnfläche 13, 14 erstreckt.The mechanical stress during clamping between the
Beispielhaft ist ein solcher Schlitz 15 in den
Wirbelströme, welche die Dynamik des Magnetventils 1 negativ beeinflussen, fließen vor allem in massiven (d.h. nicht-geblechten) elektrisch leitfähigen Materialien (z.B. Eisen und Eisenlegierungen). Um den Einfluss von Wirbelströmen zu unterbinden oder zumindest zu reduzieren, können Anker 2 und/oder Magnetkern 6 mit jeweils einem oder mehreren Schlitzen (oder ähnlichen Unterbrechungen des Vollkörpers) versehen werden (siehe
Um einen solchen Wirbelstrom zu unterbrechen, kann also ein Schlitz 15 vorgesehen sein, der das Schließen des Wirbelstromkreises verhindert. Ein solcher Schlitz ist dabei beispielsweise in
In
Der mindestens eine Schlitz 15 kann dabei (im oberen Teil des Ankers 2) axial durchgängig sein oder einen Reststeg 30 belassen, vgl.
Man erkennt, dass der Schlitz 15 dazu führt, dass die Ankerstirnfläche 13 nun nicht mehr den Querschnitt eines Kreises aufweist. Dies ist insbesondere dann von Nachteil, wenn zwischen dem Anker 2 und die Magnetkern 6 eine Scheibe aus Kunststoff, insbesondere Polymid vorgesehen ist. Durch das permanente Einschlagen der Ankerstirnfläche auf diese Scheibe wird eine Stanzwirkung erzeugt, die zu einer Beschädigung der Scheibe führt. Somit führt die Verwendung von Kunststoffscheiben, insbesondere Polymidscheiben in Kombination mit einem geschlitzten Anker 2 und/oder Magnetkern 6 zu dem Nachteil, dass der im Anker 2 und/oder Magnetkern 6 vorhandene mindestens eine Schlitz 15 wie der Stempel einer Stanzmaschine auf die Kunststoffscheibe wirkt und diese zerstören. Von daher ist es von Vorteil, wenn die unmittelbar mit einer Stirnfläche in Kontakt tretende Scheibe eines Scheibenstapels 10 eine Blechscheibe ist, da diese den Vorteil einer deutlich erhöhten Robustheit bietet und der Stanzwirkung besser widerstehen kann.It can be seen that the
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der in dem Anker 2 und/oder die Magnetkern 6 vorgesehene Schlitz 15 mit einem nicht-magnetisierbaren Material aufgefüllt ist, sodass zumindest die Stirnfläche des Ankers 2 bzw. des Magnetkörpers 6 eben ausgebildet ist und die Stanzwirkung nicht auftritt.Alternatively or additionally, it can be provided that the
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Elektromagnetventilsolenoid valve
- 22
- Ankeranchor
- 33
- Ankerführunganchor guide
- 44
- Drosselstellethrottle point
- 55
- SpuleKitchen sink
- 66
- Magnetkernmagnetic core
- 77
- axialer Restluftspaltaxial residual air gap
- 88th
- Magnetfeldlinienmagnetic field lines
- 99
- Scheibedisc
- 1010
- Scheibenstapeldisc stack
- 1111
- erste Scheibe; insbes. Kunststoff-Foliefirst disc; especially plastic film
- 1212
- zweite Scheibe; insbes. nicht-magnetisierbare Blechscheibesecond disc; especially non-magnetizable sheet metal disc
- 1313
- Ankerstirnflächeanchor face
- 1414
- Magnetkernstirnflächemagnetic core face
- 1515
- Schlitzslot
- 1616
- Federelementspring element
- 1717
- unterer Ankeranschlaglower anchor stop
- 1818
- GehäuseHousing
- 1919
- Spulenummantelungcoil coating
- 2020
- oberer Anschlagupper stop
- 2121
- Ankererhebunganchor elevation
- 2222
- Ankerhub-EinstellscheibeArmature Stroke Dial
- 2323
- Federkraft-EinstellscheibeSpring-loaded dial
- 2424
- Hubhub
- 2525
- Dichtflächesealing surface
- 2626
- Symmetrieachseaxis of symmetry
- 2727
- Beschichtungcoating
- 2828
- Blechscheibesheet metal disc
- 2929
- Elektronenflusselectron flow
- 3030
- Reststegremaining web
- XX
- Axialrichtungaxial direction
Claims (15)
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102011077350A1 (en) | 2011-06-10 | 2012-12-13 | Robert Bosch Gmbh | Solenoid valve with a magnet assembly |
DE202013100643U1 (en) | 2013-02-13 | 2013-02-21 | Bürkert Werke GmbH | magnetic valve |
DE102015213844A1 (en) | 2015-07-22 | 2017-01-26 | Robert Bosch Gmbh | Normally closed solenoid valve |
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Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009281469A (en) * | 2008-05-21 | 2009-12-03 | Denso Corp | Linear solenoid |
DE102010030393A1 (en) * | 2010-06-23 | 2011-12-29 | Robert Bosch Gmbh | Anchor element for magnet component of fuel injection valve of storage injection system to inject fuel into combustion chamber of internal combustion engine, has anchor plate comprising recesses that are limited by opposite edge surface |
DE102011089127A1 (en) * | 2011-12-20 | 2013-06-20 | Robert Bosch Gmbh | Magnetic assembly with a residual air gap disc for a solenoid valve, solenoid valve and method for producing a residual air gap disc |
DE102014215589A1 (en) * | 2014-02-10 | 2015-08-13 | Robert Bosch Gmbh | Residual air gap disk for a magnetic assembly of a solenoid valve and method for producing a residual air gap disk |
DE102018122250A1 (en) * | 2018-09-12 | 2020-03-12 | Liebherr-Components Deggendorf Gmbh | Fuel injector valve |
-
2021
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-
2022
- 2022-12-14 WO PCT/EP2022/085912 patent/WO2023111048A1/en active Application Filing
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102011077350A1 (en) | 2011-06-10 | 2012-12-13 | Robert Bosch Gmbh | Solenoid valve with a magnet assembly |
DE202013100643U1 (en) | 2013-02-13 | 2013-02-21 | Bürkert Werke GmbH | magnetic valve |
DE102015213844A1 (en) | 2015-07-22 | 2017-01-26 | Robert Bosch Gmbh | Normally closed solenoid valve |
DE102016225768A1 (en) | 2016-12-21 | 2018-06-21 | Robert Bosch Gmbh | A fuel injector and method of operating a fuel injector |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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