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Title:
ELECTROMAGNETIC ADJUSTING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/058834
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a electromagnetic adjusting device (1) having an actuator comprising a single magnet coil (M) and comprising plug contacts for operating the adjusting device (1) on a operating voltage source (3) having a first and second voltage pole (3.1, 3.2). According to the invention a first terminal (A) of the magnet coil (M) is connected to a first plug contact (K21) and a second terminal (B) of the magnet coil (M) is connected to a second plug contact (K22), wherein either the first or the second plug contact (K21, K22) is connected to the first voltage pole (3.1), a first transistor element (T1) having a control electrode (B1) is provided and connects the first terminal (A) of the magnet coil (M) to a third plug contact (K23), a second transistor element (T2) having a control electrode (B2) is provided and connects the second terminal (A) of the magnet coil (M) to the third plug contact (K23), the control electrode (B1) of the first transistor element (T1) is connected via a first resistance element (R1) to the second plug contact (K22) and the control electrode (B2) of the second transistor element (T2) is connected via a second resistance element (R2) to the first plug contact (K21).

Inventors:
TSUNEO SUZUKI (DE)
BURKART HARALD (DE)
MAIWALD WOLFRAM (DE)
Application Number:
PCT/EP2015/072672
Publication Date:
April 21, 2016
Filing Date:
October 01, 2015
Export Citation:
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Assignee:
KENDRION VILLINGEN GMBH (DE)
International Classes:
H01F7/06; F16K31/06; H01R4/00
Domestic Patent References:
WO1996010262A11996-04-04
Foreign References:
FR2145637A11973-02-23
DE29521124U11996-10-10
GB2492190A2012-12-26
EP2525122A12012-11-21
DE10051433A12002-05-02
Attorney, Agent or Firm:
WESTPHAL, MUSSGNUG & PARTNER PATENTANWÄLTE MBB (DE)
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Claims:
Patentansprüche

Elektromagnetische Versteileinrichtung (1) mit einem eine einzige Magnetspule (M) umfassenden Aktuator sowie mit Ste¬ ckerkontakten zum Betreiben der Versteileinrichtung (1) an einer Betriebsspannungsquelle (3) mit einem ersten und zwei¬ ten Spannungspol (3.1, 3.2),

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

- ein erster Anschluss (A) der Magnetspule (M) mit einem ersten Steckerkontakt (K21) verbunden ist,

- ein zweiter Anschluss (B) der Magnetspule (M) mit einem zweiten Steckerkontakt (K22) verbunden ist, wobei entweder der erste oder der zweite Steckerkontakt (K21, K22) mit dem ersten Spannungspol (3.1) verbunden ist,

- ein erstes Transistorelement (Tl) mit einer Steuerelektro¬ de (Bl) vorgesehen ist, welches den ersten Anschluss (A) der Magnetspule (M) mit einem dritten Steckerkontakt (K23) ver¬ bindet ,

- ein zweites Transistorelement (T2) mit einer Steuerelekt¬ rode (B2) vorgesehen ist, welches den zweiten Anschluss (B) der Magnetspule (M) mit dem dritten Steckerkontakt (K23) verbindet ,

- die Steuerelektrode (Bl) des ersten Transistorelementes (Tl) über ein erstes Widerstandselement (Rl) mit dem zweiten Steckerkontakt (K22) verbunden ist, und

- die Steuerelektrode (B2) des zweiten Transistorelementes (T2) über ein zweites Widerstandselement (2) mit dem ersten Steckerkontakt (K21) verbunden ist.

Elektromagnetische Versteileinrichtung (1) nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

- der erste Anschluss (A) der Magnetspule (M) über eine ers te Verpolschut zdiode (Dl) mit dem ersten Steckerkontakt (K21) verbunden ist, und

- der zweite Anschluss (B) der Magnetspule (M) über eine zweite Verpolschut zdiode (D2) mit dem zweiten Steckerkontakt (K22) verbunden ist. Elektromagnetische Versteileinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Verwendung für eine Nockenwel¬ lenverstellung einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs.

Description:
Elektromagnetische Versteileinrichtung

Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Versteilein ¬ richtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein hydraulischer Nockenwellenversteller für eine Brennkraft ¬ maschine eines Fahrzeugs umfasst eine elektromagnetische Ver ¬ steileinrichtung zur Betätigung eines Steuerventils des hyd ¬ raulischen Nockenverstellers, wobei die elektromagnetische Versteileinrichtung wenigstens eine Magnetspule mit einem Spu ¬ lenkern und einen zur Betätigung des Steuerventils relativ zur Nockenwelle in deren axialer Richtung verschiebbaren Anker aufweist . Es sind elektromagnetische Versteileinrichtungen für Nocken ¬ wellenversteller bekannt, welche zur Betätigung des Steuerven ¬ tils zwei Magnetspulen vorsehen. Des Weiteren sind auch elekt ¬ romagnetische Versteileinrichtungen mit lediglich einer einzi ¬ gen Magnetspule bekannt.

Um Versteileinrichtungen für Nockenwellenversteller mittels eines Motorsteuergerätes zu steuern, werden diese mit einem Stecker ausgerüstet, über den die Versteileinrichtung an das Motorsteuersystem angeschlossen werden kann. Ein solcher Ste- cker muss bei einer Versteileinrichtung mit zwei Magnetspulen wenigstens drei Steckerkontakte für den Anschluss der beiden Magnetspulen aufweisen, wie dies schematisch in Figur 3 darge ¬ stellt ist. Diese Figur 3 zeigt eine elektromagnetische Versteileinrich ¬ tung 100 für Nockenwellenversteller mit zwei Magnetspulen Ml und M2 eines Aktuators, wobei jede dieser Magnetspulen einen ersten und zweiten Anschluss All und AI 2 bzw. A21 und A22 auf- weist. Die beiden Magnetspulen Ml und M2 sind innerhalb der Versteileinrichtung 100 in Serie geschaltet. So ist der erste Anschluss All der ersten Magnetspule Ml auf einen ersten Ste ¬ ckerkontakt KU geführt ist; der zweite Anschluss AI 2 ist mit dem zweiten Anschluss A22 der zweiten Magnetspule M2 zusammen ¬ geführt und bildet einen dritten Steckerkontakt K13. Der erste Anschluss A21 der zweiten Magnetspule M2 bildet den zweiten Steckerkontakt K12. Zur Bestromung der Serienschaltung der beiden Magnetspulen Ml und M2 wird entweder an den ersten Ste- ckerkontakt KU oder an den zweiten Steckerkontakt K12 der po ¬ sitive Pol einer Betriebsspannungsquelle angelegt, während an den dritten Steckerkontakt K13 der negative Pol der Betriebs ¬ spannung angelegt wird. Diese Steckerkontakte KU, K12 und K13 bilden gegebenenfalls zusammen mit weiteren Steckerkontakten einen Stecker SK dieser Versteileinrichtung 100. Je nachdem, ob an dem ersten oder zweiten Steckerkontakt KU bzw. K12 der positive Pol der Betriebsspannungsquelle angelegt wird, wird eine unterschiedliche Bestromungsrichtung des Stromes durch die beiden Magnetspulen Ml und M2 eingestellt.

Bei einer Versteileinrichtung mit lediglich einer einzigen Magnetspule sind dagegen lediglich zwei Steckerkontakte erfor ¬ derlich. Dies zeigt eine schematisch in Figur 2 dargestellte Versteileinrichtung 10 mit einer einzigen Magnetspule M eines Aktuators mit einem ersten Anschluss A und einem zweiten An ¬ schluss B, die jeweils an einen Steckerkontakt Kl und K2 ge ¬ führt sind. Diese beiden Steckerkontakte bilden gegebenenfalls mit weiteren Steckerkontakten einen Stecker S der Versteilein ¬ richtung 10.

Im Vergleich zur Versteileinrichtung 100 benötigt die Verstel- leinrichtung 10 einen Steckerkontakt weniger. Daher muss in Abhängigkeit der Versteileinrichtung die jeweilige passende Buchse bereitgestellt werden. Eine „Steckerkompatibilität" zwischen diesen beiden Ausführungen von Versteileinrichtungen 10 und 100 besteht nicht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte elektromagnetische Versteileinrichtung mit einer ein ¬ zigen Magnetspule derart weiterzuentwickeln, dass ein Stecker verwendbar ist, der zu demjenigen Stecker einer elektromagne ¬ tischen Versteileinrichtung mit zwei Magnetspulen kompatibel ist .

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine elektromagnetische Ver ¬ steileinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Eine solche elektromagnetische Versteileinrichtung mit einem eine einzige Magnetspule umfassenden Aktuator sowie mit Ste ¬ ckerkontakten zum Betreiben der Versteileinrichtung an einer Betriebsspannungsquelle mit einem ersten und zweiten Span ¬ nungspol, zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass

- ein erster Anschluss der Magnetspule mit einem ersten Ste ¬ ckerkontakt verbunden ist,

- ein zweiter Anschluss der Magnetspule mit einem zweiten Ste ¬ ckerkontakt verbunden ist, wobei entweder der erste oder der zweite Steckerkontakt mit dem ersten Spannungspol verbunden ist ,

- ein erstes Transistorelement mit einer Steuerelektrode vor ¬ gesehen ist, welches den ersten Anschluss der Magnetspule mit einem dritten Steckerkontakt verbindet,

- ein zweites Transistorelement mit einer Steuerelektrode vor ¬ gesehen ist, welches den zweiten Anschluss der Magnetspule mit dem dritten Steckerkontakt verbindet, - die Steuerelektrode des ersten Transistorelementes über ein erstes Widerstandselement mit dem zweiten Steckerkontakt ver ¬ bunden ist, und

- die Steuerelektrode des zweiten Transistorelementes über ein zweites Widerstandselement mit dem ersten Steckerkontakt ver ¬ bunden ist.

Diese erfindungsgemäße Anordnung mit einer einzigen Magnetspu ¬ le und den beiden Transistorelementen stellt eine H-Schaltung dar, mit der einerseits zwei Bestromungsrichtungen des Stromes durch die einzige Magnetspule realisierbar sind und anderer ¬ seits wie bei einer Versteileinrichtung mit zwei Magnetspulen ebenso drei Steckerkontakte geschaffen werden. Damit kann mit dieser H-Schaltung und den dadurch geschaffenen drei Stecker- kontakten ein Stecker bereitgestellt werden, der mit einem Stecker für eine Versteilvorrichtung mit zwei Magnetspulen kompatibel ist.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der erste Anschluss der Magnetspule über eine erste Verpolschut z- diode mit dem ersten Steckerkontakt verbunden und der zweite Anschluss der Magnetspule über eine zweite Verpolschut zdiode mit dem zweiten Steckerkontakt verbunden. Die erfindungsgemäße elektromagnetische Versteileinrichtung eignet sich zur Verwendung für eine Nockenwellenverstellung einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei- Spieles unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren ausführ ¬ lich beschrieben. Es zeigen: Figur 1 eine schematische Darstellung einer elektromagneti ¬ schen Versteileinrichtung mit einer in einer Ii- Schaltung verschalteten Magnetspule gemäß der Erfin ¬ dung,

Figur 2 eine schematische Darstellung einer elektromagneti ¬ schen Versteileinrichtung für einen Nockenwellenver- steller einer Brennkraftmaschine mit einer einzigen Magnetspule gemäß Stand der Technik, und

Figur 3 eine schematische Darstellung einer elektromagneti ¬ schen Versteileinrichtung für einen Nockenwellenver- steller einer Brennkraftmaschine mit zwei Magnetspu ¬ len gemäß Stand der Technik.

Die beiden Figuren 2 und 3 wurden bereits in der Beschrei ¬ bungseinleitung beschrieben; gegebenenfalls wird hierauf Bezug genommen . Die Figur 1 zeigt entsprechend Figur 2 eine elektromagnetische Versteileinrichtung 1 für einen hydraulischen Nockenwellenver- steller. Diese elektromagnetische Versteileinrichtung 1 um- fasst einen Aktuator mit einer einzigen Magnetspule M mit ei ¬ nem ersten Anschluss A und einem zweiten Anschluss B. Diese Magnetspule M ist in einer H-Schaltung verschaltet und mit drei Steckerkontakten K21, K22 und K23 verbunden, die gegebe ¬ nenfalls mit weiteren Steckerkontakten einen Stecker 2 bilden. Der Unterschied zur elektromagnetischen Versteileinrichtung 10 gemäß Figur 2 besteht darin, dass dort die Magnetspule M mit lediglich zwei Steckerkontakten Kl und K2 verschaltet ist, während bei derjenigen nach Figur 1 für die Magnetspule M drei Steckerkontakte K21, K22 und K23 zur Verfügung stehen. Gemäß Figur 1 ist der erste Anschluss A dem Magnetspule M über eine erste Verpolschut zdiode Dl mit dem ersten Steckerkontakt K21 verbunden, während der zweite Anschluss B der Magnetspule M über eine zweite Verpolschut zdiode D2 mit dem zweiten Ste- ckerkontakt K22 verbunden ist.

Des Weiteren umfasst die H-Schaltung ein erstes Transistorele ¬ ment Tl sowie ein zweites Transistorelement T2, wobei das ers ¬ te Transistorelement Tl über dessen Kollektor-Emitter-Strecke den ersten Anschluss A der Magnetspule M mit dem dritten Ste ¬ ckerkontakt K23 verbindet. In gleicher Weise verbindet das zweite Transistorelement T2 den zweiten Anschluss B der Mag ¬ netspule M mit dem dritten Steckerkontakt K23, wobei der Kol ¬ lektor K des zweiten Transistorelementes T2 mit dem zweiten Anschluss B der Magnetspule M und der Emitter E des zweiten

Transistorelementes T2 mit dem dritten Steckerkontakt K23 ver ¬ bunden ist.

Die Basis-Elektrode B2 des zweiten Transistorelementes T2 ist über ein erstes Widerstandselement Rl mit dem ersten Stecker ¬ kontakt K21 verbunden, während die Basis-Elektrode Bl des ers ¬ ten Transistorelementes Tl über ein zweites Widerstandselement R2 auf den zweiten Steckerkontakt K22 geführt ist. In Figur 1 ist auch schematisch eine Betriebsspannungsquelle 3 mit einem ersten Spannungspol 3.1, dem Plus-Pol und einem zweiten Spannungspol 3.2, dem Minus-Pol dargestellt. Der Plus- Pol 3.1 wird entweder mit dem ersten Steckerkontakt K21 oder mit dem zweiten Steckerkontakt K22 verbunden, während der dritte Steckerkontakt K23 mit dem Minus-Pol 3.2 verbunden ist.

Liegt der erste Steckerkontakt K21 an dem Plus-Pol 3.1 der Be ¬ triebsspannungsquelle 3 an, wird die Magnetspule M in Richtung entsprechend des Pfeiles PI bestromt. Die dagegen der zweite Steckerkontakt K22 an dem Plus-Pol 3.1 der Betriebsspannungs ¬ quelle 3 an, wird die Magnetspule M in umgekehrter Richtung, also in Richtung des Pfeiles P2 bestromt. Damit kann ein Anker des Aktuators mit der Magnetspule M entgegengesetzte Richtun ¬ gen bewegt werden.