DE19736773A1 - Sensoranordnung zur Erfassung der Lage eines elektromagnetisch bewegten Ankers - Google Patents
Sensoranordnung zur Erfassung der Lage eines elektromagnetisch bewegten AnkersInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Sensoranordnung zur Erfassung
der Lage eines elektromagnetisch bewegten Ankers nach der
Gattung des Hauptanspruchs.
Es ist beispielsweise aus der DE 41 42 996 A1 bekannt,
daß bei einem Verfahren zur Messung der mechanischen Be
wegung eines Magnetventilankers bei elektrisch gesteuer
ten Einspritzanlagen in Kraftfahrzeugen mit einer Sekun
därspule die in der Erregerspule entstehende Induktion
erfaßt wird. Hiermit können insbesondere die Richtungs
umkehrungen des Magnetventilankers durch Änderungen der
Induktion in der außen am Gehäuse des Einspritzventils
angebrachten Sensoranordnung detektiert werden.
Aus der DE-OS 26 43 038 ist bekannt, daß ein Näherungs
schalter außen am Gehäuse eines Wegeventils angebracht
werden kann, der kapazitiv oder induktiv die Bewegung des
Magnetankers auswertet. Wenn sich der Magnetanker oder
der durch diesen betätigte Ventilkolben dem Schalter nä
hert, so gibt dieser ein entsprechendes Schaltsignal ab.
Eine genauere Information über die Lage der bewegten Tei
le in den bekannten Anordnungen sind hierdurch jedoch
nicht zu erfassen.
Die Sensoranordnung zur Erfassung der Lage eines elektro
magnetisch bewegten Ankers, bei der nach der eingangs er
wähnten Gattung mit einer Erregerspule zur Erzeugung ei
nes Magnetfeldes ein Anker bewegbar ist und bei der min
destens ein Sensorelement zur Erfassung magnetischer Grö
ßen in Abhängigkeit von der Ankerstellung außen an einem
Gehäuse angebracht ist, ist mit den Merkmalen des Kenn
zeichens des Hauptanspruchs erfindungsgemäß weitergebil
det.
In vorteilhafter Weise ist das mindestens eine Sensorele
ment eine Feldsonde, die in einem Bereich außerhalb am
Gehäuse angebracht ist in dem ein magnetischer Streufluß
auftritt, der von der Ankerstellung und vom Erregerstrom
abhängig ist. Bei elektromagnetisch bewegten Ankern wer
den die Erregerspule und die Eisenteile, insbesondere der
bewegte Anker und das Gehäuse, in der Regel so aufgebaut,
daß ein größtmöglichster Nutzfluß durch den Anker
fließt. Der Teil des magnetischen Flusses der durch die
Luft neben dem beabsichtigten Weg auftritt, ist der
Streufluß, der je nach Aufbau und Material der Anordnung
einen Anteil von ca. 10 bis 30% des Gesamtflusses auf
weist.
Erfindungsgemäß wird ausgenutzt, daß der Streufluß auch
abhängig von der Erregung, der Ankerstellung und der
Stellung weiterer magnetisch leitender Teile in der An
ordnung ist. Ob beispielsweise ein Ventilschieber dem
elektrischen Schaltbefehl in der Anordnung gefolgt ist
oder nicht, läßt sich somit über die Größe des magneti
schen Streuflusses an einer bestimmten Stelle des Gehäu
ses des Elektromagneten leicht feststellen. Die jeweilige
Ankerstellung kann bei bestimmten Anordnungen den Streu
fluß beispielsweise um den Faktor 6 zwischen der akti
vierten Schaltstellung und der Nullstellung verändern.
Eine gute Detektion dieses Änderungssignals wird aufein
fache Weise dann erreicht, wenn das Sensorelement an ei
nem Ende der Erregerspule, beispielsweise an der Verbin
dungsstelle zwischen dem Gehäuse für die Erregerspule und
einem weiteren Gehäuse für das vom beweglichen Anker an
getriebene Bauteil angebracht ist. Als besonders empfind
liches Sensorelement wird in vorteilhafter Weise eine
Feldsonde mit einem Hallelement aufgebaut.
Bei der erfindungsgemäßen Sensoranordnung reicht auch im
ausgeschalteten Zustand der Erregerspule der Restmagne
tismus aus, um einen noch detektierbaren Streufluß zu
erhalten. Um jedoch ein gut auswertbares Detektionssignal
in jeder Ankerstellung gewinnen zu können, fließt gemäß
einer bevorzugten Ausführungsform in der Erregerspule
auch in der Ruhelage ein Reststrom, der einen vorgegebe
nen, einfach meßbaren Streufluß ohne Betätigung des An
kers erzeugt. Dieser Reststrom muß daher so gering blei
ben, daß der Anker im abgeschalteten Zustand sich solcher
die Nullage bewegt und dort verharrt; er sollte ca.
1/10 des Nennwertes des Stromes nicht überschreiten.
Die Meßstellen, an denen die Sensorelemente am Gehäuse
zur Gewinnung eines ausreichend großen Signalhubes ange
bracht werden, können jeweils für unterschiedliche Anker
stellungen optimiert werden. Um einen ausreichend großen
Signalhub sowohl für die Einschaltstellung als auch für
die Abschaltstellung des Ankers zu gewinnen, sind in vor
teilhafter Weise zwei Sensorelemente an unterschiedlichen
Stellen, jeweils für die verschiedenen Schaltstellungen
optimiert, am Gehäuse des Elektromagneten angeordnet.
Die erfindungsgemäße Sensoranordnung kann sowohl in der
Kraftfahrzeugtechnik als auch im industriellen Maschinen
bau angewandt werden, wobei das vom beweglichen Anker an
getriebene Bauteil beispielsweise ein Ventilschieber ei
nes Ventils für eine hydraulische oder pneumatische An
ordnung ist.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Sensoran
ordnung wird anhand der Figur erläutert, die eine Prin
zipdarstellung eines elektromagnetisch betätigten Ventil
schiebers zeigt.
In der Figur ist ein Ventil 1 für ein Hydrauliksystem,
beispielsweise in einem Kraftfahrzeug, gezeigt, bei dem
ein Ventilschieber 2 mit einem Anker 3 eines Elektroma
gneten 4 betätigbar, bzw. in unterschiedliche Ventilstel
lungen bewegbar ist. Der Anker 3 und der Ventilschieber 2
sind hier über eine mechanische Anordnung mit einer Feder
5 gekoppelt.
Der Elektromagnet 4 weist eine, hier nicht erkennbare Er
regerspule im Inneren des Gehäuses auf, die über einen
Kabelanschluß 6 mit einem Erregerstrom versorgt wird.
Die Erregerspule betätigt den Anker 3 mit ihrem Nutz
fluß, der die Eisenteile des Ankers 3 und des Gehäuses
durchströmt. Außerhalb des Gehäuses tritt rotationssymme
trisch zwischen den Enden der Erregerspule außerdem ein
Streufluß 7 auf, dessen Feldlinien an den Enden der Er
regerspule, insbesondere an der Verbindungsstelle zwi
schen dem Elektromagnetengehäuse und dem Ventilgehäuse
aus- oder eintreten.
An der Verbindungsstelle zwischen dem Elektromagneten 4
und dem Ventil 1 ist hier eine Feldsonde 8, mit einem
Hallelement 9 vorhanden, die ein durch die Größe des
Streuflusses bedingtes Meßsignal erzeugt, das ausgewer
tet werden kann und damit eine Detektion der Stellung des
Ankers 3 und damit auch des Ventilschiebers 2 ermöglicht.
Zur Detektion unterschiedlicher Stellungen des Ankers 3
können dabei auch andere Anbauorte der Feldsonde 8 vorge
sehen, beziehungsweise auch weitere Feldsonden an anderen
Orten am Gehäuse des Elektromagneten 4 angebracht werden.
Insbesondere zur Erfassung der Endstellungen des Ankers 3
können hier zwei Feldsonden optimiert angebracht werden.
Claims (7)
1. Sensoranordnung zur Erfassung der Lage eines elektro
magnetisch bewegten Ankers (3), mit
- - einer Erregerspule eines Elektromagneten (4) zur Erzeu gung eines Magnetfeldes mit dem der Anker (3) bewegbar ist und mindestens einem Sensorelement (8) zur Erfassung magnetischer Größen in Abhängigkeit von der Ankerstel lung, das außen an einem Gehäuse für die Erregerspule an gebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß
- - das mindestens eine Sensorelement (8) eine Feldsonde ist, die in einem Bereich am Gehäuse des Elektromagneten (4) angebracht ist in dem ein magnetischer Streufluß auftritt, der von der Ankerstellung und vom Erregerstrom abhängig ist.
2. Sensoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß
- - das Sensorelement (8) an der Verbindungsstelle zwischen dem Gehäuse des Elektromagneten (4) und einem weiteren Gehäuse für das vom beweglichen Anker (3) angetriebene Bauteil (1) angebracht ist.
3. Sensoranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß
- - die Feldsonde (8) ein Hallelement (9) enthält.
4. Sensoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß
- - in der Erregerspule auch in der Ruhelage des Ankers (3) ein Reststrom fließt, der einen vorgegebenen Streufluß erzeugt.
5. Sensoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß
- - zwei Sensorelemente (8) an unterschiedlichen Stellen am Gehäuse des Elektromagneten (4) angeordnet sind.
6. Sensoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß
- - das vom beweglichen Anker (3) angetriebene Bauteil ein Ventilschieber (2) eines Ventils (1) für eine hydrauli sche oder pneumatische Anordnung ist.
7. Anwendung der Sensoranordnung nach einem der vorherge
henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
- - die Sensoranordnung nachträglich an eine fertig mon tierte und betriebsfähige Anordnung anbringbar ist.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997136773 DE19736773A1 (de) | 1997-08-23 | 1997-08-23 | Sensoranordnung zur Erfassung der Lage eines elektromagnetisch bewegten Ankers |
EP98105164A EP0899755A1 (de) | 1997-08-23 | 1998-03-21 | Sensoranordnung zur Erfassung der Lage eines elektromagnetisch bewegten Ankers |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1997136773 DE19736773A1 (de) | 1997-08-23 | 1997-08-23 | Sensoranordnung zur Erfassung der Lage eines elektromagnetisch bewegten Ankers |
Publications (1)
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DE19736773A1 true DE19736773A1 (de) | 1999-02-25 |
Family
ID=7839978
Family Applications (1)
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DE1997136773 Withdrawn DE19736773A1 (de) | 1997-08-23 | 1997-08-23 | Sensoranordnung zur Erfassung der Lage eines elektromagnetisch bewegten Ankers |
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Country | Link |
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DE (1) | DE19736773A1 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005012055A1 (de) * | 2003-07-31 | 2005-02-10 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Verfahren und vorrichtung zur herstellung und/oder justage eines elektromagnetisch ansteuerbaren stellgeräts |
CN100408399C (zh) * | 2003-07-31 | 2008-08-06 | 大陆-特韦斯贸易合伙股份公司及两合公司 | 用于制造和/或调节可电磁控制的致动器的方法和设备 |
DE102011076363A1 (de) * | 2011-05-24 | 2012-11-29 | Continental Automotive Gmbh | Bestimmung des Standardserien-Öffnungsverhaltens eines Kraftstoffinjektors basierend auf einem Test-Öffnungsverhalten unter dem Einfluss eines Testpulses mit konstanter Spannung |
DE102015213206A1 (de) | 2015-07-15 | 2017-01-19 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Schaltungsanordnung zum Ermitteln einer Position eines beweglichen Ankers eines elektromagnetischen Aktors |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9428164B2 (en) | 2013-02-28 | 2016-08-30 | Bendix Commercial Vehicle Systems Llc | Valve assembly |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1548591B2 (de) * | 1963-07-05 | 1973-04-19 | CSF Compagme Generale de Telegra phie Sans FiI, Paris | Mit halleffekt arbeitendes geraet |
US4107604A (en) * | 1976-12-01 | 1978-08-15 | Compunetics, Incorporated | Hall effect displacement transducer using a bar magnet parallel to the plane of the Hall device |
DE3322928C2 (de) * | 1982-07-02 | 1986-03-27 | Deutsche Forschungs- Und Versuchsanstalt Fuer Luft- Und Raumfahrt E.V., 5000 Koeln | Meßumformer |
DE3606390A1 (de) * | 1985-02-28 | 1986-08-28 | Saab-Scania AB, Södertälje | Magnetischer stellungsmelder |
DE3637133A1 (de) * | 1985-11-14 | 1987-05-21 | Westinghouse Electric Corp | Magnetische sensorvorrichtung zur ueberwachung des magnetfeldes in einem luftspalt |
DE3730523A1 (de) * | 1987-09-11 | 1989-03-30 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und einrichtung zur detektion der schaltzeiten von magnetventilen |
DE3910810A1 (de) * | 1989-04-04 | 1990-10-11 | Luetze Gmbh Co F | Schaltungsanordnung fuer ein elektromagnetisches ventil |
DE4142996A1 (de) * | 1991-12-24 | 1993-07-01 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zum messen der mechanischen bewegung eines magnetventilankers, insbesondere von elektrisch gesteuerten einspritzanlagen |
DE4310819A1 (de) * | 1993-04-02 | 1994-10-06 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur Einstellung eines Ventils |
DE4438059A1 (de) * | 1993-11-05 | 1995-05-11 | Volkswagen Ag | Einrichtung zur meßtechnischen Erfassung von Ventil-Hubbewegungen |
DE19516513A1 (de) * | 1995-05-05 | 1996-11-07 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur Einstellung eines Ventils und Ventil |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3605216C2 (de) * | 1986-02-19 | 1996-05-15 | Bosch Gmbh Robert | Tauchanker-Elektromagnet |
JP2505896B2 (ja) * | 1989-11-07 | 1996-06-12 | シーケーディ株式会社 | 電磁ソレノイド動作状態検出装置 |
-
1997
- 1997-08-23 DE DE1997136773 patent/DE19736773A1/de not_active Withdrawn
-
1998
- 1998-03-21 EP EP98105164A patent/EP0899755A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1548591B2 (de) * | 1963-07-05 | 1973-04-19 | CSF Compagme Generale de Telegra phie Sans FiI, Paris | Mit halleffekt arbeitendes geraet |
US4107604A (en) * | 1976-12-01 | 1978-08-15 | Compunetics, Incorporated | Hall effect displacement transducer using a bar magnet parallel to the plane of the Hall device |
DE3322928C2 (de) * | 1982-07-02 | 1986-03-27 | Deutsche Forschungs- Und Versuchsanstalt Fuer Luft- Und Raumfahrt E.V., 5000 Koeln | Meßumformer |
DE3606390A1 (de) * | 1985-02-28 | 1986-08-28 | Saab-Scania AB, Södertälje | Magnetischer stellungsmelder |
DE3637133A1 (de) * | 1985-11-14 | 1987-05-21 | Westinghouse Electric Corp | Magnetische sensorvorrichtung zur ueberwachung des magnetfeldes in einem luftspalt |
DE3730523A1 (de) * | 1987-09-11 | 1989-03-30 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und einrichtung zur detektion der schaltzeiten von magnetventilen |
DE3910810A1 (de) * | 1989-04-04 | 1990-10-11 | Luetze Gmbh Co F | Schaltungsanordnung fuer ein elektromagnetisches ventil |
DE4142996A1 (de) * | 1991-12-24 | 1993-07-01 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zum messen der mechanischen bewegung eines magnetventilankers, insbesondere von elektrisch gesteuerten einspritzanlagen |
DE4310819A1 (de) * | 1993-04-02 | 1994-10-06 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur Einstellung eines Ventils |
DE4438059A1 (de) * | 1993-11-05 | 1995-05-11 | Volkswagen Ag | Einrichtung zur meßtechnischen Erfassung von Ventil-Hubbewegungen |
DE19516513A1 (de) * | 1995-05-05 | 1996-11-07 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur Einstellung eines Ventils und Ventil |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005012055A1 (de) * | 2003-07-31 | 2005-02-10 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Verfahren und vorrichtung zur herstellung und/oder justage eines elektromagnetisch ansteuerbaren stellgeräts |
CN100408399C (zh) * | 2003-07-31 | 2008-08-06 | 大陆-特韦斯贸易合伙股份公司及两合公司 | 用于制造和/或调节可电磁控制的致动器的方法和设备 |
DE102011076363A1 (de) * | 2011-05-24 | 2012-11-29 | Continental Automotive Gmbh | Bestimmung des Standardserien-Öffnungsverhaltens eines Kraftstoffinjektors basierend auf einem Test-Öffnungsverhalten unter dem Einfluss eines Testpulses mit konstanter Spannung |
DE102011076363B4 (de) * | 2011-05-24 | 2015-08-20 | Continental Automotive Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Öffnungsverhaltens eines Kraftstoffinjektors für eine Brennkraftmaschine |
DE102015213206A1 (de) | 2015-07-15 | 2017-01-19 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Schaltungsanordnung zum Ermitteln einer Position eines beweglichen Ankers eines elektromagnetischen Aktors |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0899755A1 (de) | 1999-03-03 |
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