DE19646986A1

DE19646986A1 - Electromagnet coil for valve for temperature compensation

Info

Publication number: DE19646986A1
Application number: DE1996146986
Authority: DE
Inventors: Werner Buse; Guido Kurth
Original assignee: Pierburg GmbH
Current assignee: Pierburg GmbH
Priority date: 1996-11-14
Filing date: 1996-11-14
Publication date: 1998-05-20
Anticipated expiration: 2016-11-15
Also published as: DE19646986B4

Abstract

The electromagnet coil (1) has a temperature compensation circuit provided by a temperature-dependent resistance (4). The resistance has a negative temperature coefficient and a series auxiliary coil winding (5), connected in parallel with the main coil winding (2). The temperature-dependent resistance, the auxiliary coil winding and the main coil winding may be enclosed in plastics, to provide a single component, with a parallel diode connected across it. Control is carried out using pulse width modulated control signals of an electronic control apparatus.

Description

Die Erfindung betrifft eine Elektromagnetspule für Ventile und dergleichen mit einer Schaltung zur Temperaturkompensation, bestehend aus einem in der Stromzuführung angeordneten temperaturabhängigen Widerstand.The invention relates to an electromagnetic coil for valves and the like a circuit for temperature compensation, consisting of one in the Power supply arranged temperature-dependent resistor.

Bei modernen Kraftfahrzeugen werden häufig getaktete Elektromagnetspulen für Ventile und dergleichen eingesetzt, mit denen Druck- oder Durchsatz steuerungen durchgeführt werden, z. B. bei elektrischen Druckwandlern zur Steuerung von Abgasrückführventilen.In modern motor vehicles, clocked electromagnetic coils are often used used for valves and the like, with which pressure or throughput controls are carried out, e.g. B. in electrical pressure transducers Control of exhaust gas recirculation valves.

Diese Ventile sind überwiegend im Motorraum des Kraftfahrzeuges angeord net und unterliegen den dort herrschenden Temperaturen, die im Bereich von -30°C bis +120°C liegen können.These valves are predominantly arranged in the engine compartment of the motor vehicle net and are subject to the temperatures prevailing there, which are in the range of -30 ° C to + 120 ° C can be.

Durch den temperaturabhängigen Widerstand des Spulendrahtes ist die Ma gnetkraft der Elektromagnetspule ebenfalls temperaturabhängig, d. h. diese verringert sich bei höheren Temperaturen.Due to the temperature-dependent resistance of the coil wire, the Ma Magnetic force of the electromagnetic coil is also temperature-dependent, d. H. this decreases at higher temperatures.

Aus der DE 43 08 479 C2 ist daher eine Temperaturkompensationsschaltung für einen Abgasrückführsteller einer Brennkraftmaschine bekannt, bei dem in der Anschlußleitung der Spule ein temperaturabhängiger Widerstand ange ordnet ist, womit bei höheren Temperaturen eine größere Spannung an der Spule anliegt. Da die Magnetkraft der Spule auch spannungsabhängig ist, soll so die Magnetkraft nahezu konstant bleiben.DE 43 08 479 C2 is therefore a temperature compensation circuit known for an exhaust gas recirculation controller of an internal combustion engine, in which in the connecting cable of the coil is a temperature-dependent resistor is ordered, which means a higher voltage at the higher temperatures Coil is applied. Since the magnetic force of the coil is also voltage-dependent, so the magnetic force remains almost constant.

Es ist bekannt, daß bei temperaturabhängigen Widerständen die Widerstand sänderung nur angenähert linear zur Temperaturänderung erfolgt und darüber hinaus Exemplarstreuungen vorliegen.It is known that with temperature-dependent resistors, the resistance change occurs only approximately linearly with the temperature change and above there are also sample variances.

Aus diesem Grunde findet bei Elektromagnetspulen von elektronischen Steuerungen/Regelungen bereits eine temperaturabhängige Stromsteuerung Verwendung. Die dabei verwendeten Stromsteuerbauteile sind normalerweise in dem Steuergerät einer Zentralelektronik angeordnet und bilden in diesem Wärmequellen, die Maßnahmen zur Wärmeabführung erfordern. Darüber hin aus ist ein erheblicher Aufwand für die Temperaturerfassung an der Spule selbst notwendig.For this reason, electromagnetic coils take place from electronic Controls already have a temperature-dependent current control Use. The current control components used are normal arranged in the control unit of a central electronics and form in this Heat sources that require heat dissipation measures. Beyond that is a considerable effort for the temperature detection on the coil yourself necessary.

Aus der DE 42 05 563 A1 ist eine Elektromagnetspule bekannt, bei der paral lel zu einem mit einer Hauptspule in Reihe geschalteten Widerstand (NTC) ei ne Nebenspule geschaltet wird, die auf dem Spulenkörper der Hauptspule angeordnet ist und in entgegengesetztem Wirksinn wie die Hauptspule be trieben wird. Somit wirken die Magnetkräfte entgegengesetzt, wodurch ein nutzloser Aufwand an Strom und Wicklungsdraht vorliegt.From DE 42 05 563 A1 an electromagnetic coil is known, in the paral lel to a resistor (NTC) connected in series with a main coil ne secondary coil is switched on the bobbin of the main coil is arranged and be in the opposite direction of action as the main coil is driven. Thus, the magnetic forces act counter to what there is useless expenditure of electricity and winding wire.

Hiervon ausgehend stellt sich daher die Aufgabe, eine gattungsgemäße Elek tromagnetspule derart auszubilden, daß bei vertretbarem Aufwand über einen größeren Temperaturbereich eine nahezu konstante Magnetkraft gegeben ist, wobei die herkömmliche Größe von Magnetspulen nicht überschritten werden soll.Proceeding from this, there is therefore the task of creating a generic elec training the solenoid coil in such a way that with reasonable effort over a an almost constant magnetic force is given over a larger temperature range, the conventional size of solenoids is not exceeded should.

Diese Aufgabe ist durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angege benen Merkmale gelöst worden. Vorteilhafte Weiterbildungen sind mit den Unteransprüchen angegeben.This object is indicated by the characterizing part of claim 1 characteristics have been resolved. Advantageous further developments are with the Subclaims specified.

Eine erfindungsgemäße Elektromagnetspule ist als Ersatzschaltbild in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.An electromagnetic coil according to the invention is shown in the equivalent circuit in the Drawing shown and is described below.

Diese zeigt eine Elektromagnetspule 1 mit einem als Hauptspule 2 wirkenden induktiven Widerstand, der über eine Anschlußleitung 3 bestromt werden kann.This shows an electromagnetic coil 1 with an inductive resistor acting as a main coil 2 , which can be energized via a connecting line 3 .

Parallel zu diesem Widerstand ist ein weiterer induktiver Widerstand geschal tet, der als Nebenspule 5 auf einem nicht dargestellten Spulenkörper der Hauptspule 2 angeordnet ist und in einem zur Hauptspule 2 gleichgesetzten Wirksinn betrieben wird. Es ist vorgesehen, daß die Nebenspule 5 mit einem temperaturabhängigen Widerstand 4 mit negativem Temperaturkoeffizienten (NTC) in Reihe geschaltet ist. Gegebenenfalls ist eine Diode 6 notwendig, um Induktionsströme zu unterbinden. In parallel with this resistor is tet geschal another inductive resistor, which is arranged as a secondary coil 5 on a not shown bobbin of the main coil 2 and is operated in a same set with the main coil 2 of operation. It is provided that the secondary coil 5 is connected in series with a temperature-dependent resistor 4 with a negative temperature coefficient (NTC). A diode 6 may be necessary to prevent induction currents.

Bei Betrieb bauen beide induktiven Widerstände bzw. Spulen 2 und 5 ein Magnetfeld auf. Die Gesamtmagnetkraft summiert sich aus Hauptmagnet kraft plus Nebenmagnetkraft.During operation, both inductive resistors or coils 2 and 5 build up a magnetic field. The total magnetic force is the sum of the main magnetic force plus the secondary magnetic force.

Mit steigender Betriebstemperatur verringert sich der Widerstand des tempe raturabhängigen Widerstands (NTC) 4 und damit steigt die Spannung an der Nebenspule 5. Damit erhöht sich auch die Magnetkraft, womit die aus der ebenfalls erfolgten Widerstandsvergrößerung der Hauptspule 2 resultierende Verringerung der Hauptmagnetkraft kompensiert wird, d. h. die Gesamtma gnetkraft bleibt konstant.As the operating temperature increases, the resistance of the temperature-dependent resistor (NTC) 4 decreases, and thus the voltage on the secondary coil 5 increases . This also increases the magnetic force, which compensates for the reduction in the main magnetic force resulting from the increase in resistance of the main coil 2 , ie the total magnetic force remains constant.

Vorteilhafterweise können Haupt- und Nebenspule 2 und 5 auf dem selben Spulenkörper angeordnet sein, an dem u. U. auch der temperaturabhängige Widerstand 4 (NTC) angeordnet ist, und mit Kunststoff umspritzt werden. Die Ansteuerung kann durch pulsweiten modulierte Steuersignale eines elek tronischen Steuergerätes erfolgen, in dem auch Druck- oder Durchsatzkenn felder der Ventile abgelegt sind, die durch die Elektromagnetspule 1 ge steuert werden sollen.Advantageously, main and secondary coils 2 and 5 can be arranged on the same bobbin on which u. U. The temperature-dependent resistor 4 (NTC) is also arranged, and encapsulated with plastic. The control can be done by pulse-width modulated control signals of an elec tronic control unit, in which pressure or flow characteristic fields of the valves are stored, which are to be controlled by the electromagnetic coil 1 ge.

Mit der erfindungsgemäßen Elektromagnetspule 1 ist eine verbesserte Tem peraturkompensation erreicht worden. Die Ausführung der Nebenspule 5 ist bezüglich der Windungszahl und der Drahtdicke frei wählbar und damit sehr gut an die nur in gestuften Größen erhältlichen temperaturabhängigen Wider stände 4 (NTC) anpaßbar.With the electromagnetic coil 1 of the invention, improved temperature compensation has been achieved. The design of the secondary coil 5 is freely selectable with regard to the number of turns and the wire thickness and is therefore very easy to adapt to the temperature-dependent resistances 4 (NTC) which are only available in stepped sizes.

Mit der vorliegenden Elektromagnetspule 1 braucht bei Betrieb in einem Kraftfahrzeug lediglich eine Kompensation der schwankenden Bordspannung zu erfolgen, z. B. über eine als Tabelle im Steuergerät abgespeicherte Kenn linie. Die erfindungsgemäße Elektromagnetspule 1 eignet sich hervorragend für den Einsatz bei Proportionalventilen.With the present electromagnetic coil 1 , only a compensation of the fluctuating on-board voltage need be carried out when operating in a motor vehicle, for. B. over a stored as a table in the control unit characteristic line. The electromagnetic coil 1 according to the invention is extremely suitable for use with proportional valves.

Die neue Elektromagnetspule hat einen verbesserten Wirkungsgrad, da nun beide Magnetfelder miteinander arbeiten, d. h. die Magnetkräfte addieren sich.The new electromagnetic coil has improved efficiency since now both magnetic fields work together, d. H. add the magnetic forces yourself.

Claims

1. Electromagnetic coil for valves and the like with a circuit for tem perature compensation, consisting of a temperature-dependent counter stood (NTC) and a secondary coil, which is arranged on a bobbin of the main coil, characterized in that the secondary coil ( 5 ) parallel to the main coil ( 2 ) is connected and operates in the same way as the main coil ( 2 ) and is connected in series with the temperature-dependent resistor ( 4 ) (NTC).

2. Coil according to claim 1, characterized in that the main coil ( 2 ), Ne benspule ( 5 ) and temperature-dependent resistor ( 4 ) leads out as a component and are extrusion-coated with plastic.

3. Coil according to one of the preceding claims 1 or 2, characterized records that the control by pulse width modulated control signals ei electronic control unit.