DE102006037940A1 - Verfahren zur Ansteuerung eines Hubmagneten in einem Kraftfahrzeug - Google Patents

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Abstract

Beschrieben wird ein Verfahren zur Ansteuerung eines Hubmagneten in einem Kraftfahrzeug, wobei eine Ansteuervorrichtung eine vom momentanen Drahtwiderstand der Hubmagnetspule abhängige elektrische Größe und den Wert der momentan zur Verfügung stehenden Bordnetzspannung ermittelt und die dem Hubmagneten zugeführte Ansteuerleistung in Abhängigkeit von diesen ermittelten Größen einstellt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung eines Hubmagneten in einem Kraftfahrzeug.
  • Hubmagnete finden in Kraftfahrzeugen besonders zur Betätigung von Stell- und Sperrelementen vielfache Anwendungen. Eine bevorzugte Anwendung besteht beispielsweise darin, durch die Betätigung von Sperrelementen Bewegungsmöglichkeiten eines Gangwahlhebels zu sperren oder freizugeben. Nachteilig an Hubmagneten, speziell bei Kraftfahrzeuganwendungen, ist die relativ starke Geräuschentwicklung, die sich besonders bei starken Hubmagneten als recht störend erweist. Ein besonders lautes Geräusch entsteht bei einer Ansteuerung des Hubmagneten durch das Aufschlagen des Ankers auf seinem Endanschlag.
  • Die Eindämmung dieser Geräusche ist, soweit überhaupt möglich, sehr aufwendig. Bekannt hierzu sind Endanschlagsdämpfungen, die beispielsweise aus Silikonschaum bestehen. Diese führen zwar zu einer Reduzierung der Geräuschemission; der Schaltvorgang bleibt aber weiterhin zu laut. Auch sind solche Endanschlagsdämpfungen nicht überall einsetzbar.
  • Das Anzugsverhalten eines Hubmagneten ist stark abhängig vom Stromfluß durch die Hubmagnetspule. Die maximal mögliche Stromstärke ist neben der Stromquelle auch vom Drahtwiderstand der Spule abhängig. Dieser Widerstand ist temperaturabhängig. Hohe Spulentemperaturen führen zu hohen Drahtwiderständen und somit zu niedrigen Anzugskräften.
  • Applikationen in typischen Kraftfahrzeuganwendungen müssen in Spannungsbereichen zwischen 9 und 16 Volt sowie in Temperaturbereichen zwischen –40°C und 80°C zuverlässig arbeiten. In heute bekannten Applikationen werden die Hubmagnete für eine minimale Anzugskraft ausgelegt. Diese tritt bei niedrigster Spannung (hier 9V) und maximal erwärmter Spule bei maximaler Umgebungstemperatur auf (hier z. B. 180 °C).
  • Unter den üblichen Betriebsbedingungen, Raumtemperatur und einer Bordnetzspannung von 14,3 V, steht somit ein Vielfaches der benötigten magnetischen Kraft zu Verfügung. Die führt in vielen Fällen zu einer unerwünschten Erhöhung der Anzugsgeräusche.
  • Es stellte sich daher die Aufgabe, die Geräuschentwicklung eines Hubmagneten auf einfache und kostengünstige Weise möglichst gering zu halten, ohne dabei die Betriebssicherheit der durch den Hubmagneten betätigten Vorrichtung zu verringern.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine Ansteuervorrichtung eine vom momentanen Drahtwiderstand der Hubmagnetspule abhängige elektrische Größe und den Wert der momentan zur Verfügung stehende Bordnetzspannung ermittelt, und die dem Hubmagneten zugeführte Ansteuerleistung in Abhängigkeit von diesen ermittelten Größen einstellt.
  • Im folgenden wird das Prinzip des erfindungsgemäßen Ansteuerverfahrens anhand der Zeichnung dargestellt und näher erläutert.
  • Die Skizze zeigt einen Hubmagneten (H) und eine Ansteuervorrichtung (A), sowie eine durch die Ansteuervorrichtung gesteuerte elektrische oder elektronische Schalteinrichtung, die hier beispielhaft durch einen einfachen Transistor (T) dargestellt ist.
  • Vorgesehen sind des weiteren zwei durch die Ansteuervorrichtung (A) steuerbare Einrichtungen (E1, E2), die die Hubmagnetspule (HS) mit der Bordnetzspannung (UB) oder mit einer konstanten Meßspannung (Umeß) beaufschlagen können.
  • Das Ziel des Verfahrens besteht darin, den Hubmagneten (H) mit einer möglichst geringen elektrischen Ansteuerleistung sicher zu betreiben. Die durch den Hubmagneten (H) erzeugten Betätigungskräfte sind dabei gerade ausreichend, um den Magnetanker auszufahren und zu halten. Hierdurch wird erreicht, dass der Hubmagnet (H) besonders geräuscharm schaltet und nach dem Schalten mit einem minimalen Haltestrom in seiner Arbeitsposition gehalten werden kann. Vorteilhaft ist auch, dass so die elektrische Verlustleistung des Hubmagneten (H) und damit der elektrische Energieverbrauch minimiert werden kann.
  • Um die elektrische Ansteuerung entsprechend einzustellen, erfaßt die Ansteuervorrichtung zunächst den Drahtwiderstand der Hubmagnetspule (HS) und den Wert der Bordnetzspannung (UB).
  • Zur Bestimmung des Drahtwiderstands wird die Hubmagnetspule (HS) mit einer konstanten Meßspannung (Umeß) beaufschlagt. Die Ansteuervorrichtung (A) schaltet den Transistor (T) durch, so dass ein Strom durch die Hubmagnetspule (HS) und einen in Reihe dazu liegenden Meßwiderstand (R) fließt. An diesem Meßwiderstand (R) fällt eine zum Magnetspulenstrom (I) proportionale Spannung (U) ab, deren Wert, in analoger Form oder gewandelt in einen Digitalwert der Ansteuervorrichtung (A) zugeführt wird. Wesentlich hierbei ist, dass die Ansteuervorrichtung (A) ein Signal erhält, welches den Wert des momentanen Spulenwiderstands, insbesondere dessen ohmschen Anteils, repräsentiert. Alternativ kann zur Bestimmung eines solchen Signals auch ein Temperatursensor an der Hubmagnetspule (HS) angeordnet sein, da der momentane Spulenwiderstand leicht aus der Spulentemperatur ableitbar ist.
  • Nach der Erfassung der momentanen Werte für den Magnetspulenwiderstand und der Bordnetzspannung (UB), beaufschlagt die Ansteuervorrichtung (A) die Hubmagnetspule (HS) durch Ansteuerung der Einrichtung E2 mit der Bordnetzspannung (UB) und taktet diese durch Ansteuerung des Transistors (T). An der Hubankermagnetspule (HS) liegt damit eine pulsweitenmodulierte Spannung an. Der Hubmagnet (H) erhält so gerade soviel elektrische Leistung zugeführt, wie zum sicheren Schalten bzw. Halten des Magnetankers erforderlich ist.

Claims (12)

  1. Verfahren zur Ansteuerung eines Hubmagneten in einem Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ansteuervorrichtung (A) eine vom momentanen Drahtwiderstand der Hubmagnetspule (HS) abhängige elektrische Größe und den Wert der momentan zur Verfügung stehenden Bordnetzspannung (UB) ermittelt, und die dem Hubmagneten (H) zugeführte Ansteuerleistung in Abhängigkeit von diesen ermittelten Größen einstellt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung der elektrischen Größen vor einer Betätigung des Hubmagneten (H) erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hubmagnet (H) mit einer elektrischen Leistung betrieben wird, die zu einer minimalen Betätigungs- oder Haltekraft führt.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Größe die ohmsche Komponente des Drahtwiderstands der Hubmagnetspule (HS) ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Größe die Stromstärke (I) ist, die bei Anlage einer Meßspannung (Umeß) durch die Hubmagnetspule (HS) fließt.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Meßspannung (Umeß) eine vom Wert der Bordnetzspannung (UB) unabhängige konstante Spannung ist.
  7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der durch die Hubmagnetspule (HS) fließenden Stromstärke (I) eine an einem Meßwiderstand (R), der in Reihe zur Hubmagnetspule (HS) geschaltet ist, abfallende Spannung (U) ermittelt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Größe das Ausgangssignal eines Temperatursensors ist, der die Temperatur der Hubmagnetspule (HS) erfaßt.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuervorrichtung (A) die Hubmagnetspule (HS) mit einer pulsweitenmodulierte Spannung beaufschlagt.
  10. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuervorrichtung einen Mikroprozessor beinhaltet und dass das Verfahren in einer Software der Ansteuervorrichtung (A) niedergelegt ist.
  11. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hubmagnet (H) eine Verstell- oder Sperrvorrichtung betätigt.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Hubmagnet (H) eine Verstell- oder Sperrvorrichtung einer Gangwahlschalthebelvorrichtung betätigt.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009105415A1 (en) * 2008-02-22 2009-08-27 Baxter International Inc. Medical fluid machine having solenoid control system with temperature compensation
WO2011054686A1 (de) * 2009-11-09 2011-05-12 Continental Automotive Gmbh Steuergerät für eine brennkraftmaschine
US9435459B2 (en) 2009-06-05 2016-09-06 Baxter International Inc. Solenoid pinch valve apparatus and method for medical fluid applications having reduced noise production

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19833830A1 (de) 1998-07-28 2000-02-03 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung wenigstens eines Magnetventils
DE19913477A1 (de) 1999-03-25 2000-10-05 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Betreiben einer Kraftstoffzuführeinrichtung einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs
DE10121692A1 (de) 2001-05-04 2002-11-14 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Ansteuerung eines Elektromagneten
DE102004016554A1 (de) 2004-04-03 2005-10-27 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Ansteuerung eines Magnetventils

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2601799A1 (de) 1976-01-20 1977-07-21 Licentia Gmbh Schaltanordnung zur betaetigung eines elektromagnetsystems
US4720763A (en) 1987-02-19 1988-01-19 Westinghouse Electric Corp. Electromagnetic contactor with control circuit for providing acceleration, coast and grab functions

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19833830A1 (de) 1998-07-28 2000-02-03 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung wenigstens eines Magnetventils
DE19913477A1 (de) 1999-03-25 2000-10-05 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Betreiben einer Kraftstoffzuführeinrichtung einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs
DE10121692A1 (de) 2001-05-04 2002-11-14 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Ansteuerung eines Elektromagneten
DE102004016554A1 (de) 2004-04-03 2005-10-27 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Ansteuerung eines Magnetventils

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009105415A1 (en) * 2008-02-22 2009-08-27 Baxter International Inc. Medical fluid machine having solenoid control system with temperature compensation
US7746620B2 (en) 2008-02-22 2010-06-29 Baxter International Inc. Medical fluid machine having solenoid control system with temperature compensation
US9435459B2 (en) 2009-06-05 2016-09-06 Baxter International Inc. Solenoid pinch valve apparatus and method for medical fluid applications having reduced noise production
US9782577B2 (en) 2009-06-05 2017-10-10 Baxter International Inc. Solenoid pinch valve apparatus and method for medical fluid applications having reduced noise production
WO2011054686A1 (de) * 2009-11-09 2011-05-12 Continental Automotive Gmbh Steuergerät für eine brennkraftmaschine

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