DE19646986B4

DE19646986B4 - Electromagnetic coil for valves

Info

Publication number: DE19646986B4
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: 2007-04-19
Anticipated expiration: 2016-11-15
Also published as: DE19646986A1

Abstract

Elektromagnetspule für Ventile und dergleichen mit einer Schaltung zur Temperaturkompensation, bestehend aus einem temperaturabhängigen Widerstand (NTC) und einer Nebenspule, die auf einem Spulenkörper der Hauptspule angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Nebenspule (5) parallel zur Hauptspule (2) geschaltet ist und im Wirksinn wie die Hauptspule (2) betrieben wird und mit dem temperaturabhängigen Widerstand (4) (NTC) in Reihe geschaltet ist.Electromagnetic coil for valves and the like with a temperature compensation circuit, consisting of a temperature-dependent resistor (NTC) and a secondary coil, which is arranged on a bobbin of the main coil is characterized in that the secondary coil (5) parallel to Main coil (2) is switched and in the effective sense as the main coil (2) and with the temperature dependent resistor (4) (NTC) is connected in series.

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 The invention relates to an electromagnetic coil for valves and the like with a circuit for temperature compensation, consisting of a in the power supply arranged temperature-dependent Resistance.

Bei modernen Kraftfahrzeugen werden häufig getaktete Elektromagnetspulen für Ventile und dergleichen eingesetzt, mit denen Druck- oder Durchsatzsteuerungen durchgeführt werden, z. B. bei elektrischen Druckwandlern zur Steuerung von Abgasrückführventilen.at modern motor vehicles are often clocked electromagnetic coils for valves and the like, with which pressure or flow controls carried out be, for. B. in electrical pressure transducers for controlling exhaust gas recirculation valves.

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

Durch den temperaturabhängigen Widerstand des Spulendrahtes ist die Magnetkraft der Elektromagnetspule ebenfalls temperaturabhängig, d. h. diese verringert sich bei höheren Temperaturen.By the temperature-dependent Resistance of the coil wire is the magnetic force of the electromagnetic coil 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 angeordnet 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.From the DE 43 08 479 C2 Therefore, a temperature compensation circuit for an exhaust gas recirculation controller of an internal combustion engine is known, in which in the connecting line of the coil, a temperature-dependent resistor is arranged, whereby at higher temperatures, a greater voltage is applied to the coil. Since the magnetic force of the coil is also voltage-dependent, so should the magnetic force remain almost constant.

Es ist bekannt, dass bei temperaturabhängigen Widerständen die Widerstandsänderung nur angenähert linear zur Temperaturänderung erfolgt und darüber hinaus Exemplarstreuungen vorliegen.It is known that with temperature-dependent resistors resistance change only approximated linear to the temperature change done and above There are also copies scattered.

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 hinaus ist ein erheblicher Aufwand für die Temperaturerfassung an der Spule selbst notwendig.Out This reason finds in electromagnetic coils of electronic Controllers / regulations already a temperature-dependent current control Use. The current control components used are normally in the control unit arranged in a central electronics and form in this heat sources, the measures to dissipate heat. About that In addition, a considerable effort for the temperature detection is on the coil itself necessary.

Aus der DE 42 05 563 A1 ist eine Elektromagnetspule bekannt, bei der parallel zu einem mit einer Hauptspule in Reihe geschalteten Widerstand (NTC) eine Nebenspule geschaltet wird, die auf dem Spulenkörper der Hauptspule angeordnet ist und in entgegengesetztem Wirksinn wie die Hauptspule betrieben wird. Somit wirken die Magnetkräfte entgegengesetzt, wodurch ein nutzloser Aufwand an Strom und Wicklungsdraht vorliegt.From the DE 42 05 563 A1 For example, there is known an electromagnetic coil in which a sub-coil, which is disposed on the bobbin of the main coil and operated in the opposite sense as the main coil, is connected in parallel with a main-coil-connected resistor (NTC). Thus, the magnetic forces act opposite, creating a useless effort on electricity and winding wire is present.

Aus der US 5,128,826 A ist darüber hinaus eine Schaltung bekannt, die einen Widerstand mit positivem Temperaturkoeffizienten in einer Reihe mit einer Spule aufweist, denen eine zweite Spule parallel geschaltet ist, die im gleichen Wirksinn betrieben wird, jedoch mit dem Ziel, den Strom durch die Hauptspule mit zunehmender Temperatur zu begrenzen.From the US 5,128,826 A moreover, there is known a circuit comprising a positive temperature coefficient resistor in series with a coil connected in parallel with a second coil operated in the same sense, but with the aim of increasing the current through the main coil with increasing temperature limit.

Hiervon ausgehend stellt sich daher die Aufgabe, eine gattungsgemäße Elektromagnetspule 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.Of these, Starting therefore, the task arises, a generic electromagnetic coil such to train that at reasonable effort over a larger temperature range a nearly constant magnetic force is given, the conventional Size of magnetic coils not exceeded shall be.

Diese Aufgabe ist durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst worden. Vorteilhafte Weiterbildungen sind mit den Unteransprüchen angegeben.These The object is specified by the characterizing part of patent claim 1 Characteristics solved Service. Advantageous developments are specified by the subclaims.

Eine erfindungsgemäße Elektromagnetspule ist als Ersatzschaltbild in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.A Electromagnetic coil according to the invention shown as an equivalent circuit diagram in the drawing and is below described.

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 one as main coil 2 acting inductive resistance, via a connecting line 3 can be energized.

Parallel zu diesem Widerstand ist ein weiterer induktiver Widerstand geschaltet, 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.Parallel to this resistor, another inductive resistor is connected as a secondary coil 5 on a bobbin, not shown, of the main coil 2 is arranged and in one to the main coil 2 equivalent sense of operation is operated. It is envisaged that the secondary coil 5 with a temperature dependent resistor 4 with negative temperature coefficient (NTC) connected in series. Optionally, a diode 6 necessary to prevent induction currents.

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

Mit steigender Betriebstemperatur verringert sich der Widerstand des temperaturabhängigen 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 Gesamtmagnetkraft bleibt konstant.As the operating temperature increases, the resistance of the temperature-dependent resistor (NTC) decreases 4 and thus the voltage on the secondary coil increases 5 , This also increases the magnetic force, which is the result of the likewise increased resistance of the main coil 2 resulting Reduction of the main magnetic force is compensated, 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 elektronischen Steuergerätes erfolgen, in dem auch Druck- oder Durchsatzkennfelder der Ventile abgelegt sind, die durch die Elektromagnetspule 1 gesteuert werden sollen.Advantageously, main and secondary coils 2 and 5 be arranged on the same bobbin on the u. U. also the temperature-dependent resistance 4 (NTC) is arranged, and be overmoulded with plastic. The control can be done by pulse-width modulated control signals of an electronic control unit, in which also pressure or flow characteristics of the valves are stored by the solenoid coil 1 to be controlled.

Mit der erfindungsgemäßen Elektromagnetspule 1 ist eine verbesserte Temperaturkompensation 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 Widerstände 4 (NTC) anpaßbar.With the electromagnetic coil according to the invention 1 an improved temperature compensation has been achieved. The execution of the secondary coil 5 is freely selectable with regard to the number of turns and the wire thickness and thus very well to the temperature-dependent resistors available only in stepped sizes 4 (NTC) adaptable.

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 Kennlinie. Die erfindungsgemäße Elektromagnetspule 1 eignet sich hervorragend für den Einsatz bei Proportionalventilen.With the present electromagnetic coil 1 When operating in a motor vehicle, only a compensation of the fluctuating on-board voltage needs to be made, eg. B. via a stored as a table in the control unit characteristic. The electromagnetic coil according to the invention 1 is ideal 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. the magnetic forces add up.

Claims

Electromagnetic coil for valves and the like with a temperature compensation circuit consisting of a temperature-dependent resistor (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 ) and in the effective sense of the main coil ( 2 ) and with the temperature-dependent resistor ( 4 ) (NTC) is connected in series.

Coil according to Claim 1, characterized in that the main coil ( 2 ), Secondary coil ( 5 ) and temperature-dependent resistance ( 4 ) are designed as a component and molded with plastic.

Coil according to one of the preceding claims 1 or 2, characterized in that the control by pulse width modulated Control signals of an electronic control unit takes place.