DE19600836A1

DE19600836A1 - Verfahren zur Steuerung eines Elektromagnet-Ventils mit Wasserkreislauf

Info

Publication number: DE19600836A1
Application number: DE1996100836
Authority: DE
Inventors: Winfried Kess; Gerhard Rathgeber
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1996-01-12
Filing date: 1996-01-12
Publication date: 1997-07-17

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Patent anspruch 1.

Ein derartiges Verfahren ist aus der DE 29 26 320 C2 bekannt. Dort wird gerade im Zusammenhang mit der getakteten Beschaltung des Betätigungsmagnets ausge führt, daß durch die dabei auftretenden schnellen Arbeitsvorgänge zu große Kör perschläge und Wasserstöße verursacht werden. Die Folge davon kann eine Lärmbelästigung sowie die durch die Körperschläge und Wasserstöße hervorgeru fene Wasserdruckspitzen schädliche Auswirkungen auf die mechanischen Teile des Wasserkreislaufs wie Schlauchverbindungen und die Druckbeständigkeit des Heizkörpers sein. Bei der DE 29 26 320 C2 wird versucht, diesen Problemen auf konstruktivem Wege zu Leibe zu rücken mit der Folge eines erheblichen mechani schen Aufwands für die Ventilherstellung verbunden mit einer hohen Ausfallwahr scheinlichkeit.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das ohne konstruktive Änderungen einen Betrieb des Elektroma gnet-Ventils ermöglicht, der frei von den angegebenen Nachteilen ist.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Pa tentanspruchs 1.

Die Abschaltung des Erregerstroms für das Elektromagnet-Ventil hat zur Folge, daß der Ventilkörper weich auf den Anschlag auffährt. Dadurch werden die Schlä ge und Stöße am Ventil und innerhalb des Wasserkreislaufs vermieden. Der Zeit punkt für die Abschaltung des Erregerstroms ist so gewählt, daß der Ventilkörper aufgrund seiner Trägheit noch den Anschlag erreicht. Dies muß unter allen Be triebsfällen gewährleistet sein.

Hierzu kann es vorteilhaft sein, den Zeitpunkt und/oder die Dauer der Unterbre chung des Erregerstroms für den Betätigungsmagnet von den Einsatzparametern abhängig zu machen. Diese Parameter können die Temperatur des Wassers, der Durchsatz durch das Ventil, die Querschnitte der angeschlossenen Leitungen, die Motordrehzahl, die Batterie-/Bordnetzspannung usw. sein. Neben einer angepaß ten Betriebsweise des Elektromagnet-Ventils kann der Zeitpunkt und/oder die Dauer der Stromabschaltung starr gewählt sein. Die damit verbundene Vereinfa chung der Beschaltung wird mit einer nicht unter allen Betriebsumständen optima len Vermeidung der geschilderten Nachteile erkauft.

Da durch die Abschaltung des Erregerstroms vor Anschlag des Ventilkörpers eine Zeitverzögerung in der Wirkung des Ventils hervorgerufen wird, kann diese Verzö gerung auch durch eine entsprechende Veränderung der Schließ- bzw. Öffnungs zeit des Ventils ausgeglichen werden. Diese Veränderung kann wiederum von den Einsatzparametern abhängig oder aber frei davon sein.

Anhand der Zeichnung ist die Erfindung weiter erläutert. Die einzige Figur zeigt in zwei Diagrammen a und b die Beschaltung des Elektromagnet-Ventils gemäß dem Stand der Technik (a) und gemäß der Erfindung (b).

Ein nicht dargestelltes Elektromagnet-Ventil im Wasserkreislauf einer Fahrzeug- Heiz- und/oder Klimaanlage wird getaktet betrieben. Hierzu ist die wirksame Span nung U gezeigt, die ausgehend vom Wert Null auf einen Wert von z. B. 12 V ge schaltet wird. Der dabei auftretende Erregerstrom durch einen Betätigungsmagnet führt dazu, daß der ebenfalls nicht gezeigte Ventilkörper von einer Offen- in eine Zu-Stellung bewegt wird. In der Offenstellung ist das Ventil auf, in der geschlosse nen Stellung zu. Der Ventilkörper wird gegen die Wirkung einer ebenfalls nicht ge zeigten Feder bewegt, die bei Abschalten der Spannung und damit des Erreger stroms den Ventilkörper wieder in die Offenstellung (Ventilstellung AUF) bewegt. Dies geschieht beispielsweise nach 300 msec. In der anschließenden Zeit von hier 3,3 sec bleibt das Ventil offen, um nach der Periodendauer von 3,6 sec erneut ge schlossen zu werden.

Bauart- und betriebsbedingt kommt es beim Auflaufen des Ventilkörpers gegen den Anschlag zu einem harten mechanischen Stoß, der sich über den Wasser kreislauf bis hin zu einem Heizkörper (nicht gezeigt) fortsetzt und auch akustisch unangenehm in Erscheinung tritt.

Zur Vermeidung dieser störenden Begleiterscheinungen wird der Erregerstrom für das Magnetventil abgeschaltet, kurz bevor der Ventilkörper den Anschlag erreicht. Im dargestellten Beispiel (Diagramm b) erfolgt die Abschaltung nach 34 msec. Würde diese Abschaltung nicht vorgenommen werden, würde der Ventilkörper nach 36 msec den Anschlag erreichen und dort hart aufschlagen. Bedingt durch die Wirkung der Feder läuft der Ventilkörper nunmehr weich auf den Anschlag auf. Dies geschieht gemessen vom Zeitpunkt t = 0 nach z. B. 38 msec. Wenn der An schlag erreicht ist, wird der Erregerstrom für den Elektromagneten erneut einge schaltet. Der Betätigungsmagnet hält dann den Ventilkörper auf dem Anschlag. Das Wiedereinschalten des Erregerstroms geschieht hier nach 38 msec. Die Aus schaltung des Erregerstroms erfolgt wiederum nach 300 msec, gemessen vom Zeitpunkt t = 0 an. 3,6 sec nach t = 0 wird der Erregerstrom für den Elektromagneten erneut eingeschaltet, nach 34 msec erneut für 4 msec unterbrochen und 38 msec nach t = 3,6 sec wieder eingeschaltet. Durch diese schaltungstechnische Maßnah me werden Schläge, Stöße und unangenehme Geräusche weitgehend beseitigt.

Die Schließzeit des Ventils, d. h. die Gesamtzeit (hier 300 msec) kann entspre chend den Anforderungen variieren. Ebenso kann die durch die Verzögerung der Ventilkörper-Bewegung verursachte Veränderung des Durchsatzes durch eine Veränderung der Schließ- bzw. Öffnungszeit des Ventils ausgeglichen werden. Ebenso können die Einsatzparameter, wie beispielsweise die Wassertemperatur und die dadurch verursachten Änderungen der Durchflußmenge durch eine ent sprechend geänderte Beschaltung des Elektromagneten kompensiert werden.

Claims

1. Verfahren zur Steuerung eines Elektromagnet-Ventils im Wasserkreislauf einer Fahrzeug-Heiz- und/oder Klimaanlage, mit einem getaktet bestromten Betätigungsmagnet für einen Ventilkörper, der durch den Betätigungsma gnet gegen einen Anschlag verfahren wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromfluß durch den Betätigungsmagnet unterbrochen wird, kurz bevor der Ventilkörper den Anschlag erreicht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitpunkt und/oder die Dauer der Unterbrechung des Stromflusses für den Betäti gungsmagnet von den Einsatzparametern abhängig ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließzeit des Magnetventils in den durch die Bewegungsverzögerung des Ventilkörpers verursachten Umfang verändert wird.