DE19908899A1 - Elektromagnetventil - Google Patents
ElektromagnetventilInfo
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Abstract
Es wird ein Elektromagnetventil beschrieben, das einen durch eine Rückstellfeder in Richtung auf eine erste Endstellung (1) vorgespannten Anker (2), in der ein Stößel (4) eine erste Ventil-Schaltstellung einnimmt, aufweist und das sich insbesondere durch eine Ansteuerschaltung mit einer ersten Einrichtung auszeichnet, mit der durch Aktivierung das Elektromagnetventil mit einem Dämpfungsstrom beaufschlagt wird, der so gerichtet und bemessen ist, daß ein Anschlag des Ankers (2) an die erste Endstellung (1) gedämpft oder vermieden wird.
Description
Die Erfindung betrifft ein Elektromagnetventil mit einem
durch eine Rückstellfeder in eine erste Endstellung vorge
spannten Anker, in der ein Stößel eine erste Ventil-
Schaltstellung einnimmt, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
Elektromagnetventile dieser Art sind bekannt und dienen zum
Schalten verschiedener Medien zum Beispiel in hydraulischen
Anlagen oder als Einlaß- und Auslaßventile zur Nockenwellen
steuerung von Verbrennungsmotoren.
Zur Dämpfung von Anschlaggeräuschen des Ankers, der beim
Schalten des Ventils durch die Rückstellfeder bzw. einen Er
regerstrom zwischen einer ersten und einer zweiten Endstel
lung hin- und herbewegt wird, sind verschiedene Maßnahmen be
kannt. In der DE 43 44 440 wird zum Beispiel ein Elektroma
gnetventil beschrieben, das zwischen einem sich jeweils in
nerhalb und außerhalb des Magnetankers befindenden Druckmit
telraum eine permanente Druckmittelverbindung aufweist, durch
die über einen Fluidsstrom eine hydraulische Dämpfung der An
kerbewegung erreicht wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Elektromagnet
ventil der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die
Anschlaggeräusche des Ankers auf einfache Weise weiter ver
ringert werden können.
Gelöst wird diese Aufgabe bei einem solchen Elektromagnetven
til gemäß Anspruch 1 dadurch, daß eine Ansteuerschaltung mit
einer ersten Einrichtung vorgesehen ist, mit der durch Akti
vierung das Elektromagnetventil mit einem Dämpfungsstrom be
aufschlagt wird, der so gerichtet und bemessen ist, daß ein
Anschlag des Ankers an die erste Endstellung gedämpft oder
vermieden wird.
Ein besonderer Vorteil dieser Lösung besteht darin, daß an
dem Ventil selbst keine konstruktiven Änderungen vorgenommen
werden müssen. Dies hat zur Folge, daß die Lösung besonders
kostengünstig zu realisieren ist und auch bei bereits vorhan
denen Ventilen nachträglich noch realisiert werden kann, in
dem diese mit der genannten Ansteuerschaltung ergänzt werden
oder eine vorhandene Ansteuerschaltung entsprechend erweitert
wird.
Ein weiterer Vorteil dieser Lösung besteht darin, daß eine
individuelle Anpassung und Optimierung der Dämpfung der An
kerbewegung an ein bestimmtes Ventil und seine Betriebspara
meter wie Druck, Temperatur, Schaltgeschwindigkeit usw. ein
fach und mit hoher Genauigkeit möglich ist, indem der Zeit
punkt der Aktivierung sowie die Höhe und Dauer des ersten Er
regerstroms durch entsprechende Schaltungsauslegung der er
sten Einrichtung voreingestellt werden.
Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der Er
findung zum Inhalt.
Danach ist zum Beispiel der Stößel in der Weise mit dem Anker
verbunden, daß er seine erste Ventil-Schaltstellung erreicht,
bevor der Anker seine erste Endstellung einnimmt, und der
Dämpfungsstrom ist so bemessen, daß der Anker nicht an die
erste Endstellung anschlägt.
Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß keine Anschlagge
räusche mehr auftreten und auch die mechanischen Belastungen
des Ventils wesentlich geringer sind.
Weiterhin wird der Dämpfungsstrom vorzugsweise mit einer vor
einstellbaren Zeitverzögerung aktiviert, nachdem der Stößel
die erste Ventil-Schaltstellung eingenommen hat.
Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß der aktive Hub des
Stößels und damit die Schaltzeiten des Ventils nicht durch
die Dämpfung der Ankerbewegung beeinträchtigt werden, da die
se Dämpfung aufgrund der Zeitverzögerung erst dann eintritt,
wenn der Stößel seine Hubbewegung abgeschlossen hat.
Das Ventil ist vorzugsweise ein durch PWM-Ströme gesteuertes
Ventil, bei dem die Ansteuerschaltung eine zweite Einrichtung
aufweist, mit der durch Aktivierung das Elektromagnetventil
mit mindestens einem Erregerstrom beaufschlagt wird, mit dem
der Anker in eine zweite Endstellung bewegt wird, in der der
Stößel eine zweite Ventil-Schaltstellung einnimmt.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung er
geben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten
Ausführungsform anhand der Zeichnungen. Es zeigt:
Fig. 1A und 1B eine erfindungsgemäße Ansteuerschaltung;
Fig. 2 einen schematischen Querschnitt durch ein in Fig.
1B angedeutetes Ventil;
Fig. 3 einen typischen Verlauf der von der zweiten Ein
richtung erzeugten Ströme;
Fig. 4 einen typischen Verlauf der von der ersten und
zweiten Einrichtung erzeugten Ströme;
Fig. 5A
bis 5C Diagramme der Position, der Geschwindigkeit und der
Beschleunigung des Ankers bei einem bekannten,
drucklos betriebenen Ventil;
Fig. 6A
bis 6C Diagramme der Position, der Geschwindigkeit und der
Beschleunigung des Ankers bei einem erfindungsgemä
ßen, drucklos betriebenen Ventil;
Fig. 7A
bis 7C Diagramme der Position, der Geschwindigkeit und der
Beschleunigung des Ankers bei einem bekannten, mit
einem Druck von etwa 50 bar beaufschlagten Ventil;
Fig. 8A
bis 8C Diagramme der Position, der Geschwindigkeit und der
Beschleunigung des Ankers bei einem erfindungsgemä
ßen, mit einem Druck von etwa 50 bar beaufschlagten
Ventil.
Die in den Fig. 1A und 1B gezeigte Ansteuerschaltung dient
zum Erzeugen und Regeln der Schaltströme für ein Elektroma
gnetventil durch Pulsbreitenmodulation (PWM-Schaltung). Zu
diesem Zweck sind für eine erste, eine zweite und eine dritte
Stromphase (siehe Fig. 3 und 4) jeweils ein erster, ein
zweiter sowie ein dritter Schaltungszweig I1, f1; I2, f2; I3,
f3 vorgesehen. Diese Schaltungszweige umfassen jeweils einen
Differenzverstärker I1, I2, I3 mit jeweils einem nachgeschal
teten Stromphasenglied (Zeitgeber) f1, f2, f3.
Die nichtinvertierenden Eingänge der Differenzverstärker sind
jeweils über einen Eingangswiderstand sowie über den Schal
tungspunkt C mit einem Spannungsabgriff entsprechend einem in
einem Batteriekreis fließenden Strom (Fig. 1B) verbunden.
Zwischen den rückgekoppelten invertierenden Eingängen und
Masse liegt zur Einstellung eines maximalen Erreger- bzw.
Dämpfungsstroms I1max, I2max bzw. I3max jeweils ein Trimmwi
derstand Tr1, Tr2 bzw. Tr3.
Die Ausgänge der Stromphasenglieder f1, f2, f3 liegen jeweils
an einem logischen NAND-Gatter N1, N2, N3 an. Weiterhin sind
zwei Zeitphasenglieder (Zeitgeber) t1, t2 vorgesehen, wobei
der Triggereingang des ersten Zeitphasengliedes t1 mit einem
Impulseingang verbunden ist. Ein nichtinvertierender Ausgang
des ersten Zeitphasengliedes t1 liegt an dem ersten NAND-
Gatter N1 an, während ein invertierender Ausgang mit dem
Triggereingang des zweiten Zeitphasengliedes t2 verbunden
ist.
Ein nichtinvertierender Ausgang des zweiten Zeitphasengliedes
t2 liegt an dem zweiten NAND-Gatter N2 an, während ein inver
tierender Ausgang über ein erstes UND-Gatter U1 mit dem in
vertierenden Ausgang des ersten Zeitphasengliedes t1 logisch
verknüpft ist und der sich ergebende logische Wert an einen
Eingang des dritten NAND-Gatters N3 geführt wird. Schließlich
ist auch der Impulseingang mit jeweils einem weiteren An
schluß der logischen NAND-Gatter verbunden.
Die Ausgänge der drei logischen NAND-Gatter sind über ein
viertes NAND-Gatter N4 logisch miteinander verknüpft, dessen
Ausgang A an der Basis des ersten Transistors T1 (Fig. 1B)
anliegt.
Schließlich ist in Fig. 1A ein drittes Zeitphasenglied
(Zeitgeber) t3 zur Erregerstrom-Abschaltsteuerung gezeigt,
dessen Eingang mit dem Ausgang des ersten logischen UND-
Gatters U1 verbindbar ist, und dessen Ausgang über ein zwei
tes logisches UND-Gatters U2 mit dem Impulseingang verknüpft
und einer Schaltung A zur Erzeugung eines geeigneten logi
schen Ansteuerpegels für einen zweiten Transistor T2 zu
geführt wird. Der Ausgang dieser Schaltungseinheit A ist mit
dem Basisanschluß des zweiten Transistors T2 (Fig. 1B) ver
bunden.
Fig. 1B zeigt die Schaltung der Magnetspulen V des Elektro
magnetventils, die in Reihe mit dem ersten Transistor T1 zwi
schen den Anschlüssen Vbatt einer Batterie liegen. Der zweite
Transistor T2 ist mit den Magnetspulen V zu einem Sekundär
kreis verschaltet. Die Schaltungspunkte A, B, C sind jeweils
mit den gleich benannten Punkten A, B, C in Fig. 1A verbun
den.
Ein zur Ansteuerung durch die Schaltung gemäß den Fig. 1A
und 1B geeignetes Elektromagnetventil ist in Fig. 2 gezeigt.
Es handelt sich dabei um ein regelbares Einlaßventil für die
Nockenwellenverstellung eines Verbrennungsmotors mit einem
Einlaßkanal P und einem Auslaßkanal A, einem hohlgebohrten
Anker 2, einem mehrteiligen, hülsenförmigen Stößel 4, einer
als Magnetkern wirkenden Hülse 3, einem Hülsenboden 1 und ei
nem Ventilsitz 5. Eine Rückstellfeder 6 stützt sich koaxial
zum Ventilsitz 5 an einer gehäusefesten, im Druckmittelstrom
liegenden Einstellvorrichtung 7 des Ventils in Nähe des Aus
laßkanals A ab. Das andere Ende der Rückstellfeder 6 ist im
hülsenförmigen Endabschnitt des Stößels 4 fixiert. Ein weite
rer Hülsenabschnitt des mehrteiligen Stößels 4 ist auf der
von der Rückstellfeder 6 abgewandten Stirnfläche des Endab
schnitts eingefügt und über Bohrungen in den vorbeschriebenen
Stößelabschnitten in Richtung des Ankers 2 hydraulisch druck
ausgeglichen. Der Stößel öffnet und schließt durch Ausführen
eines "aktiven Hubes" das Ventil. Der Anker kann durch ent
sprechende mehrteilige Verbindung mit dem Stößel einen zu
sätzlichen "freien Hub" ausführen, nachdem der Stößel seine
Endstellung erreicht hat. Dieser freie Hub des Ankers ist er
forderlich, um den Anschlag des Ankers an dem Hülsenboden zu
mindest zu dämpfen, ohne dadurch den aktiven Hub und die
Schaltgeschwindigkeit des Ventils zu beeinträchtigen.
Ein bekannter Erregerstromverlauf, mit dem bisher bekannte
Ventile angesteuert werden, ist in Fig. 3 gezeigt. Dabei
sind zwei Zeitphasen vorgesehen, deren Dauer (t1, t2) durch
das erste bzw. zweite Zeitphasenglied t1, t2 bestimmt wird.
Die erste Zeitphase (Phase 1) wird durch eine positive Flanke
eines über den Impulseingang zugeführten Eingangsimpulses,
der das erste Zeitphasenglied t1 triggert, eingeleitet. Zu
nächst werden die Magnetspulen V über den ersten Transistor
T1 mit einer Versorgungsbatterie (zum Beispiel eine Fahrzeug
batterie) verbunden, so daß der Erregerstrom durch die Ma
gnetspulen ansteigt. Erreicht dieser Strom den maximalen Wert
Ilmax, so wird über den ersten Differenzverstärker I1
(Spannungsabgriff an Punkt C) das nachgeschaltete Strompha
senglied f1 getriggert und dadurch über die logischen Gatter
N1, N4 die Basis des ersten Transistors T1 so angesteuert,
daß dieser sperrt und die Magnetspulen V von der Batterie ge
trennt sind.
Im Anschluß daran fließt auf Grund der Gegeninduktion in den
Magnetspulen V in dem durch den zweiten Transistor T2 gebil
deten Sekundärkreis (Fig. 1B) ein langsam abfallender Strom,
bis die durch das erste Stromphasenglied f1 vorgegebene Zeit
dauer ("Nachlaufzeit") abgelaufen und ein dadurch bestimmter
minimaler Erregerstrom I1min erreicht ist. (Alternativ dazu
wäre es auch möglich, anstelle der Zeitdauer von f1 einen mi
nimalen Strom I1min vorzugeben). Anschließend nimmt das erste
Stromphasenglied f1 wieder seinen vorherigen Zustand ein, so
daß über die genannten Logikgatter der erste Transistors T1
so angesteuert wird, daß die Magnetspulen V wieder mit dem
Batteriekreis verbunden sind. Dieser Ablauf wiederholt sich
so lange, bis die durch das erste Zeitphasenglied t1 vorgege
bene Zeitdauer abgelaufen ist und dieses das zweite Zeitpha
senglied t2 triggert.
Während der zweiten Zeitphase wiederholen sich diese Abläufe
mittels des zweiten Schaltungszweiges I2, f2 (Phase 2) in
gleicher Weise, jedoch mit anderen Parametern. Während in der
ersten Zeitphase der mittlere Erregerstrom zum Beispiel etwa
10 A beträgt und die Zeitdauer des ersten Stromphasengliedes
f1 so eingestellt ist, daß sich eine Differenz zwischen maxi
malem und minimalem Erregerstrom von etwa 2 A ergibt, beträgt
der mittlere Erregerstrom in der zweiten Zeitphase etwa 4,7 A,
und die Zeitdauer des zweiten Stromphasengliedes f2 ist so
eingestellt, daß sich eine Differenz zwischen maximalem und
minimalem Strom von etwa 1 A ergibt.
Ein erfindungsgemäßer Stromverlauf ist in Fig. 4 gezeigt.
Die erste und zweite Zeitphase ist im wesentlichen unverän
dert und soll nicht noch einmal beschrieben werden. Nach Be
endigung der zweiten Zeitphase wird durch das zweite Zeitpha
senglied t2 das erste logische Gatter U1 durchgeschaltet und
dadurch das dritte Zeitphasenglied t3 getriggert, sofern dies
über den in Fig. 1A dargestellten Schalter EIN/AUS einge
schaltet ist. Dadurch wird wiederum über das zweite logische
Gatter U2 und die Logikpegelschaltung A der zweite Transistor
T2 angesteuert, so daß der Strom durch die Magnetspulen sehr
schnell auf Null abfällt. Das dritte Zeitphasenglied t3 ist
zum Beispiel so eingestellt, daß die dritte Zeitphase etwa
0,35 ms dauert.
Im Anschluß daran sind die Magnetspulen V mittels des dritten
Schaltungszweiges I3, f3 (Phase 3 in Fig. 1A) wieder mit dem
Batteriekreis verbunden, bis ein durch die Spulen fließender
Dämpfungsstrom einen Spannungsabfall erzeugt, der über den
dritten Differenzverstärker T3 das dritte Stromphasenglied f3
triggert. Dieser maximale Wert I3max des Dämpfungsstroms be
trägt zum Beispiel etwa 2,5 A. Das dritte Stromphasenglied
steuert wiederum über die logischen Gatter den ersten Transi
stor T1 an, so daß die Magnetspulen V vom Batteriekreis ge
trennt werden und der Dämpfungsstrom durch den Sekundärkreis
(zweiter Transistor T2) fließt. Da sich jedoch in dieser
dritten Zeitphase der Anker aufgrund der Beaufschlagung durch
die Rückstellfeder bewegt, steigt dieser Strom in den Spulen
zunächst an.
Nach etwa 0,5 ms nimmt das dritte Stromphasenglied f3 wieder
seinen vorherigen Zustand ein und die Magnetspulen V werden
über den ersten Transistor T1 wieder mit dem Batteriekreis
verbunden. Da der Dämpfungsstrom zuvor bereits angestiegen
war, wird der maximale Dämpfungsstrom I3max in sehr kurzer
Zeit wieder erreicht, so daß das dritte Stromphasenglied f3
wieder getriggert wird und sich der Ablauf wiederholt, bis
der am Impulseingang (Fig. 1A) anliegende Eingangsimpuls ab
fällt und mit einer nächsten ansteigenden Flanke des Ein
gangsimpulses ein neuer Zyklus begonnen wird.
Die Länge dieses Eingangsimpulses erstreckt sich somit über
einen vollständigen Ventil-Schaltvorgang und setzt sich zu
sammen aus der ersten und zweiten Zeitphase, die die Öff
nungszeit und die Haltezeit des Ventils darstellen und in ih
rer Summe durch eine Nockenwellensteuerung bestimmt werden,
der dritten Zeitphase (Pausenintervall t3), sowie der Dauer
des Dämpfungsstroms, welcher der Ankerbewegung in die Endlage
entgegenwirkt, während der das Ventil bereits wieder ge
schlossen ist.
Die mittlere Höhe sowie die Dauer des Dämpfungsstroms sind
für das geschaltete Ventil im wesentlichen konstant und wer
den individuell ermittelt. Diese Größen hängen von verschie
denen konstruktiven Faktoren, wie zum Beispiel dem Ventil-
und Ankerhub, der Schaltgeschwindigkeit usw. ab. Im darge
stellten Fall beträgt die Dauer des Pausenintervalls t3 sowie
des Dämpfungsstroms I3 zusammen etwa 2 ms. Mit dieser Dimen
sionierung wird ein Anschlag des Ankers 2 an den Hülsenboden
1 in wirksamer Weise verhindert, ohne daß der Schließ- und
Öffnungsvorgang des Ventils verlangsamt wird, da zum Zeit
punkt des Erzeugens des Dämpfungsstroms der Stößel 4 bereits
seine Endstellung erreicht hat.
Dies wird auch anhand eines Vergleichs zwischen den in den
Fig. 5 bis 8 dargestellten Meßergebnissen deutlich. In den
Fig. 5A bis 8A stellt der Wertebereich oberhalb der Null
linie bis zu der durch eine gestrichelte Linie angedeuteten
Position des Hülsenbodens den freien Hub des Ankers dar, wäh
rend der Wertebereich unterhalb der Nulllinie den aktiven Hub
des Stößels bezeichnet.
Die Fig. 5 und 6 zeigen die Verhältnisse bei einem druck
los betriebenen Ventil. Fig. 5A zeigt die Ankerposition hber
der Zeit während des Öffnens und Schließens des Ventils. Die
Fig. 5B und 5C zeigen die entsprechenden Verläufe der Ge
schwindigkeit und der Beschleunigung des Ankers, und zwar je
weils mit einer bekannten Ventilansteuerschaltung.
Die Fig. 6A bis 6C zeigen die Meßergebnisse bei dem glei
chen Ventil mit der erfindungsgemäßen Ansteuerschaltung. Aus
Fig. 6A wird deutlich, daß der Anker im Gegensatz zu Fig.
5A den Hhlsenboden nicht erreicht, und daß ferner die
Schließzeit des Ventils dadurch nicht beeinträchtigt wird. Im
Hinblick auf die Ankergeschwindigkeit und die Ankerbeschleu
nigung (Fig. 5B, 6B bzw. 5C, 6C) ist festzustellen, daß
diese durch die erfindungsgemäße Ansteuerschaltung jeweils
verringert sind, so daß auf Grund der geringeren mechanischen
Beanspruchungen auch die Lebensdauer des Ventils verlängert
wird.
Die Fig. 7 und 8 zeigen die Meßwerte bei einem mit einem
Druck von etwa 50 bar beaufschlagten Ventil. Während der An
ker mit einer bekannten Ansteuerschaltung mit einer erhebli
chen Kraft gegen den Hülsenboden schlägt (Fig. 7A), bleibt
bei einem mit der erfindungsgemäßen Ansteuerschaltung unter
Druck betriebenen Ventil (Fig. 8A) ein deutlicher Abstand
zwischen beiden bestehen.
Ferner ist zu erkennen, daß auch in diesem Betriebsfall der
aktive Hub des Stößels und die Schließzeit des Ventils nicht
beeinträchtigt wird und die Ankergeschwindigkeit (Fig. 7B
und 8B) sowie die Ankerbeschleunigung (Fig. 7C und 8C) je
weils geringer sind, als bei einer bekannten Ansteuerung.
I1, I2, I3 Differenzverstärker
f1, f2, f3 Stromphasenglieder
Tr1, Tr2, Tr3 Trimmwiderstände
t1, t2, t3 Zeitphasenglieder
A Logikpegelschaltung
N1, N2, N3, N4 NAND-Gatter
U1, U2 UND-Gatter
T1, T2 Transistoren
V Magnetspule
f1, f2, f3 Stromphasenglieder
Tr1, Tr2, Tr3 Trimmwiderstände
t1, t2, t3 Zeitphasenglieder
A Logikpegelschaltung
N1, N2, N3, N4 NAND-Gatter
U1, U2 UND-Gatter
T1, T2 Transistoren
V Magnetspule
1
Hülsenboden (Endstellung)
2
Anker
3
Hülse
4
Stößel
5
Ventilsitz
6
Rückstellfeder
7
Einstellvorrichtung
Claims (6)
1. Elektromagnetventil mit einem durch eine
Rückstellfeder in Richtung auf eine erste Endstellung
vorgespannten Anker, in der ein Stößel eine erste Ventil-
Schaltstellung einnimmt, gekennzeichnet durch eine An
steuerschaltung mit einer ersten Einrichtung, mit der
durch Aktivierung das Elektromagnetventil mit einem Dämp
fungsstrom beaufschlagt wird, der so gerichtet und bemes
sen ist, daß ein Anschlag des Ankers (2) an die erste
Endstellung (1) gedämpft oder vermieden wird.
2. Elektromagnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Stößel (4) in der Weise mit dem Anker
(2) verbunden ist, daß er seine erste Ventil-
Schaltstellung erreicht, bevor der Anker seine erste
Endstellung (1) einnimmt, und daß der Dämpfungsstrom so
bemessen ist, daß der Anker nicht an die erste Endstel
lung anschlägt.
3. Elektromagnetventil nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil ein durch Pulswei
tenmodulation gesteuertes Ventil ist und die
Ansteuerschaltung eine zweite Einrichtung aufweist, mit
der durch Aktivierung das Elektromagnetventil mit min
destens einem Erregerstrom beaufschlagt wird, mit dem der
Anker in eine zweite Endstellung bewegt wird, in der der
Stößel (4) eine zweite Ventil-Schaltstellung einnimmt.
4. Elektromagnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfungsstrom mit einer
voreinstellbaren Zeitverzögerung aktiviert wird, nachdem
der Stößel (4) die erste Ventil-Schaltstellung eingenom
men hat.
5. Elektromagnetventil nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrich
tung eine Schaltungseinheit aufweist, mit der der Dämp
fungsstrom gemessen und bei Erreichen eines voreinge
stellten Maximalwertes für eine voreingestellte Zeitdauer
unterbrochen wird, während der der Dämpfungsstrom auf ei
nen gewünschten Minimalwert abgefallen ist.
6. Elektromagnetventil nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil offen
ist, wenn der Stößel (4) die erste Ventil-Schaltstellung
einnimmt und daß das Ventil geschlossen ist, wenn der
Stößel (4) die zweite Ventil-Schaltstellung einnimmt.
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DE (1) | DE19908899B4 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008131833A1 (de) * | 2007-04-26 | 2008-11-06 | Thomas Magnete Gmbh | Schaltbare magnetanordnung |
DE102017009906A1 (de) | 2017-10-24 | 2019-04-25 | Daimler Ag | Betätigungsvorrichtung für einen Ventiltrieb einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, sowie Verfahren zum Betreiben einer solchen Betätigungsvorrichtung |
DE102019104882A1 (de) * | 2019-02-26 | 2020-08-27 | Eto Magnetic Gmbh | Aktorvorrichtung und Verfahren zum Betrieb einer Aktorvorrichtung |
WO2022157215A1 (de) * | 2021-01-22 | 2022-07-28 | Amazonen-Werke H. Dreyer SE & Co. KG | Verfahren zum ansteuern eines zur durchflussmengensteuerung eingesetzten magnetventils einer landwirtschaftlichen ausbringmaschine |
WO2024068315A1 (de) * | 2022-09-28 | 2024-04-04 | Faurecia Autositze Gmbh | Verfahren zum betrieb eines fahrzeugsitzkomfortsystems |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102013108966A1 (de) * | 2013-08-20 | 2015-02-26 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen eines elektromagnetischen Hydraulikventils für eine variable Ventilsteuerung |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3729183A1 (de) * | 1987-09-01 | 1989-03-09 | Rexroth Mannesmann Gmbh | Schaltung zum betrieb eines magnetisch betaetigten ventils |
DE4109233A1 (de) * | 1991-03-21 | 1992-09-24 | Rexroth Mannesmann Gmbh | Digitale ansteuerelektronik mit pulsweitenmoduliertem (pwm)-ausgangssignal zum ansteuern elektrischer stellglieder eines hydraulischen systems |
DE19530121A1 (de) * | 1995-08-16 | 1997-02-20 | Fev Motorentech Gmbh & Co Kg | Verfahren zur Reduzierung der Auftreffgeschwindigkeit eines Ankers an einem elektromagnetischen Aktuator |
DE19623698A1 (de) * | 1996-06-14 | 1997-12-18 | Fev Motorentech Gmbh & Co Kg | Verfahren zur Steuerung der Antriebe von Hubventilen an einer Kolbenbrennkraftmaschine |
DE19640659A1 (de) * | 1996-10-02 | 1998-04-09 | Fev Motorentech Gmbh & Co Kg | Verfahren zur Betätigung eines elektromagnetischen Aktuators mit Beeinflussung des Spulenstroms während der Ankerbewegung |
DE19735375C1 (de) * | 1997-08-14 | 1998-07-02 | Siemens Ag | Magnetventil, insbesondere für Ein- und Auslaßventile von Brennkraftmaschinen |
WO1998038656A1 (de) * | 1997-02-28 | 1998-09-03 | Fev Motorentechnik Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft | Verfahren zur bewegungserkennung, insbesondere zur regelung der ankerauftreffgeschwindigkeit an einem elektromagnetischen aktuator sowie aktuator zur durchführung des verfahrens |
DE19805455A1 (de) * | 1997-02-28 | 1998-09-03 | Fev Motorentech Gmbh & Co Kg | Elektromagnetischer Aktuator mit magnetischer Auftreffdämpfung |
DE19723931A1 (de) * | 1997-06-06 | 1998-12-10 | Siemens Ag | Einrichtung zum Steuern eines elektromechanischen Stellgeräts |
DE19825732A1 (de) * | 1997-07-31 | 1999-02-04 | Fev Motorentech Gmbh & Co Kg | Verfahren zum Betrieb eines elektromagnetischen Aktuators unter Berücksichtigung der Ankerbewegung |
-
1999
- 1999-03-02 DE DE19908899A patent/DE19908899B4/de not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3729183A1 (de) * | 1987-09-01 | 1989-03-09 | Rexroth Mannesmann Gmbh | Schaltung zum betrieb eines magnetisch betaetigten ventils |
DE4109233A1 (de) * | 1991-03-21 | 1992-09-24 | Rexroth Mannesmann Gmbh | Digitale ansteuerelektronik mit pulsweitenmoduliertem (pwm)-ausgangssignal zum ansteuern elektrischer stellglieder eines hydraulischen systems |
DE19530121A1 (de) * | 1995-08-16 | 1997-02-20 | Fev Motorentech Gmbh & Co Kg | Verfahren zur Reduzierung der Auftreffgeschwindigkeit eines Ankers an einem elektromagnetischen Aktuator |
DE19623698A1 (de) * | 1996-06-14 | 1997-12-18 | Fev Motorentech Gmbh & Co Kg | Verfahren zur Steuerung der Antriebe von Hubventilen an einer Kolbenbrennkraftmaschine |
DE19640659A1 (de) * | 1996-10-02 | 1998-04-09 | Fev Motorentech Gmbh & Co Kg | Verfahren zur Betätigung eines elektromagnetischen Aktuators mit Beeinflussung des Spulenstroms während der Ankerbewegung |
WO1998038656A1 (de) * | 1997-02-28 | 1998-09-03 | Fev Motorentechnik Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft | Verfahren zur bewegungserkennung, insbesondere zur regelung der ankerauftreffgeschwindigkeit an einem elektromagnetischen aktuator sowie aktuator zur durchführung des verfahrens |
DE19805455A1 (de) * | 1997-02-28 | 1998-09-03 | Fev Motorentech Gmbh & Co Kg | Elektromagnetischer Aktuator mit magnetischer Auftreffdämpfung |
DE19723931A1 (de) * | 1997-06-06 | 1998-12-10 | Siemens Ag | Einrichtung zum Steuern eines elektromechanischen Stellgeräts |
DE19825732A1 (de) * | 1997-07-31 | 1999-02-04 | Fev Motorentech Gmbh & Co Kg | Verfahren zum Betrieb eines elektromagnetischen Aktuators unter Berücksichtigung der Ankerbewegung |
DE19735375C1 (de) * | 1997-08-14 | 1998-07-02 | Siemens Ag | Magnetventil, insbesondere für Ein- und Auslaßventile von Brennkraftmaschinen |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008131833A1 (de) * | 2007-04-26 | 2008-11-06 | Thomas Magnete Gmbh | Schaltbare magnetanordnung |
DE102017009906A1 (de) | 2017-10-24 | 2019-04-25 | Daimler Ag | Betätigungsvorrichtung für einen Ventiltrieb einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, sowie Verfahren zum Betreiben einer solchen Betätigungsvorrichtung |
DE102019104882A1 (de) * | 2019-02-26 | 2020-08-27 | Eto Magnetic Gmbh | Aktorvorrichtung und Verfahren zum Betrieb einer Aktorvorrichtung |
WO2022157215A1 (de) * | 2021-01-22 | 2022-07-28 | Amazonen-Werke H. Dreyer SE & Co. KG | Verfahren zum ansteuern eines zur durchflussmengensteuerung eingesetzten magnetventils einer landwirtschaftlichen ausbringmaschine |
WO2024068315A1 (de) * | 2022-09-28 | 2024-04-04 | Faurecia Autositze Gmbh | Verfahren zum betrieb eines fahrzeugsitzkomfortsystems |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19908899B4 (de) | 2007-09-13 |
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