AT512065A1 - BISTABLE SWITCH MAGNET WITH PISTON POSITION DETECTOR - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen bistabilen Schaltmagneten (1; 12) mit einer Erregerspule (10) und einem, gegenüber der Erregerspule (10) durch einen Schaltstrom in der Erregerspule (10) in eine erste Schaltposition und eine zweite Schaltposition, verstellbaren Kolben (4) und mit einem Kolbenpositionsdetektor zur Detektion, ob der Kolben (4) in seine erste oder seine zweite Schaltposition verstellt ist, wobei der Kolbenpositionsdetektor durch zumindest einen eine magnetische Flussdichte im magnetischen Kreis erzeugenden Permanentmagneten (8; 13) und einen im Bereich des magnetischen Kreises angeordneten Magnetfeldsensor (11) gebildet ist, die beide im Bezug auf die Erregerspule (10) unverstellbar befestigt in dem Schaltmagneten (1; 12) vorgesehen sind, und wobei der Kolbenpositionsdetektor Auswertemittel aufweist, die zur Detektion der Kolbenposition die von dem Magnetfeldsensor (11) gemessene, von der Schaltposition des Kolbens (4) abhängige magnetische Flussdichte im magnetischen Kreis auswerten.The invention relates to a bistable switching magnet (1; 12) having an excitation coil (10) and, with respect to the exciter coil (10) by a switching current in the exciter coil (10) in a first switching position and a second switching position, adjustable piston (4) and with a piston position detector for detecting whether the piston (4) is adjusted to its first or second switching position, wherein the piston position detector by at least one magnetic flux density in the magnetic circuit generating permanent magnet (8; 13) and arranged in the region of the magnetic circuit magnetic field sensor (11) both of which are provided immovably fixed in the shift solenoid (1; 12) with respect to the excitation coil (10), and wherein the piston position detector comprises evaluation means adapted to detect the piston position as measured by the magnetic field sensor (11); from the switching position of the piston (4) dependent magnetic flux density in the magnetic circuit evaluate.
Description
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Bistabiler Schaltmagnet mit KolbenpositionsdetektorBistable solenoid with piston position detector
Die Erfindung betrifft einen bistabilen Schaltmagneten mit einer Erregerspule und einem, gegenüber der Erregerspule durch einen Schaltstrom in der Erregerspule in eine erste Schaltposition und eine zweite Schaltposition, verstellbaren Kolben und mit einem Kolbenpositionsdetektor zur Detektion, ob der Kolben in seine erste oder seine zweite Schaltposition verstellt ist. Der Kolben ist mit einem Dichtelement verbunden, welches den Durchfluss eines Mediums durch ein außerhalb des Schaltmagneten angeordnetes Ventil je nach Kolbenposition freigibt oder unterbricht.The invention relates to a bistable solenoid with an excitation coil and, with respect to the excitation coil by a switching current in the excitation coil in a first switching position and a second switching position, adjustable piston and a piston position detector for detecting whether the piston is moved to its first or second switching position is. The piston is connected to a sealing element, which releases or interrupts the flow of a medium through a valve arranged outside the switching magnet, depending on the piston position.
Das Dokument EP 2 164 081 A2 offenbart so einen Schaltmagneten, bei dem der Kolbenpositionsdetektor durch zwei mechanische Kontakte gebildet ist. Je nach Schaltposition des Kolbens des Schaltmagneten wird entweder der eine oder der andere mechanische Kontakt geschlossen. Das Vorsehen von mechanischen Kontakten hat den Nachteil von zusätzlicher Reibung und einem mechanischen Verschleiß der Kontakte.The document EP 2 164 081 A2 thus discloses a switching magnet in which the piston position detector is formed by two mechanical contacts. Depending on the switching position of the piston of the solenoid either one or the other mechanical contact is closed. The provision of mechanical contacts has the disadvantage of additional friction and mechanical wear of the contacts.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde einen Schaltmagneten mit Kolbenpositionsdetektor zu schaffen, bei dem die vorstehend angeführten Nachteile vermieden sind. Erfmdungsgemäß wird diese Aufgabestellung dadurch gelöst, dass der Kolbenpositionsdetektor durch zumindest einen eine magnetische Flussdichte im magnetischen Kreis erzeugenden Permanentmagneten und einen im Bereich des magnetischen Kreises angeordneten Magnetfeldsensor gebildet ist, die beide im Bezug auf die Erregerspule unverstellbar befestigt in dem Schaltmagneten vorgesehen sind, und wobei der Kolbenpositionsdetektor Auswertemittel aufweist, die zur Detektion der Kolbenposition die von dem Magnetfeldsensor gemessene, von der Schaltposition des Kolbens abhängige magnetische Flussdichte im magnetischen Kreis auswerten.The invention has for its object to provide a solenoid with piston position detector, in which the above-mentioned disadvantages are avoided. According to the invention, this task is solved in that the piston position detector is formed by at least one magnetic flux density in the magnetic circuit generating permanent magnet and arranged in the region of the magnetic circuit magnetic field sensor, both of which are provided with respect to the exciter coil fixed fixed in the switching magnet, and wherein the piston position detector has evaluation means which, for the detection of the piston position, evaluate the magnetic flux density in the magnetic circuit measured by the magnetic field sensor and dependent on the switching position of the piston.
Hierdurch ist der Vorteil erhalten, dass die Detektion der aktuellen Position des Kolbens im Schaltmagneten berührungslos erfolgt. Da der Magnetfeldsensor nicht das von der Erregerspule nur zum Umschalten der Schaltposition des Kolbes erzeugte Magnetfeld, sondern das immer durch den Permanentmagneten vorhandene Magnetfeld detektiert, kann die Detektion der Kolbenposition immer dann erfolgen, wenn der Kolben eine seiner zwei möglichen Schaltpositionen eingenommen hat.As a result, the advantage is obtained that the detection of the current position of the piston in the switching magnet takes place without contact. Since the magnetic field sensor does not detect the magnetic field generated by the exciting coil only for switching the switching position of the piston, but the magnetic field always present through the permanent magnet, the detection of the piston position can always take place when the piston has assumed one of its two possible switching positions.
Es kann erwähnt werden, dass Positionsdetektoren bekannt sind, bei denen auf dem 2 2 « · • *·* · bewegten Teil (z.B. Verriegelungsbolzen oder Kolben) ein Permanentmagnet befestigt ist und mit einem stillstehenden Magnetfeldsensor detektiert wird, ob der Permanentmagnet nahe (z.B. erste Schaltposition) oder weit entfernt (z.B. zweite Schaltposition) von dem Magnetfeldsensor entfernt ist. Erfindungsgemäß kann auf diesen für den Positionsdetektor zusätzlichen Permanentmagneten auf dem bewegten Teil (Kolben des Schaltmagenten) verzichtet werden, da das Magnetfeld des Permanentmagneten zur Positionsdetektion ausgenutzt wird, der zum Halten des Kolbens in seiner zweiten Schaltposition vorgesehen ist. Hierdurch können Kosten bei der Herstellung des Schaltmagneten eingespart werden. Besonders vorteilhaft ist, dass der Kolben ohne einem auf dem Kolben befestigten Permanentmagneten leichter und beweglicher ausgefiihrt werden kann, was sowohl bezüglich der Schaltgeschwindigkeit als auch für die zum Schalten nötige Stromstärke des Schaltstroms vorteilhaft ist.It may be mentioned that position detectors are known in which a permanent magnet is mounted on the moving part (eg locking bolt or piston) and is detected with a stationary magnetic field sensor, whether the permanent magnet is close (eg first Switching position) or far away (eg second switching position) is removed from the magnetic field sensor. According to the invention can be dispensed with this additional for the position detector permanent magnet on the moving part (piston of the switching magpie), since the magnetic field of the permanent magnet is used for position detection, which is provided for holding the piston in its second switching position. As a result, costs can be saved in the production of the solenoid. It is particularly advantageous that the piston can be performed easily and movably without a permanent magnet mounted on the piston, which is advantageous both in terms of the switching speed and for the current required for switching current of the switching current.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Systems werden im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert.Further advantageous embodiments of the system according to the invention are explained in more detail below with reference to FIGS.
Figur 1 zeigt einen bistabilen Schaltmagneten gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung.FIG. 1 shows a bistable switching magnet according to a first exemplary embodiment of the invention.
Figur 2 zeigt die von dem Hallsensor des Schaltmagneten gemäß Figur 1 gemessene magnetische Flussdichte in Abhängigkeit der Schaltposition des Kolbens.FIG. 2 shows the magnetic flux density measured by the Hall sensor of the switching magnet according to FIG. 1 as a function of the switching position of the piston.
Figur 3 zeigt einen bistabilen Schaltmagneten gemäß einem zweiten Ausftihrungsbeispiel, bei dem ein zweiter Permanentmagnet vorgesehen ist.Figure 3 shows a bistable switching magnet according to a second Ausftihrungsbeispiel, in which a second permanent magnet is provided.
Figur 1 zeigt einen bistabilen Schaltmagneten 1 als Teil eines bistabilen Membranventils, das gemäß diesem Beispiel zum Absperren oder Freigeben einer Wasserleitung eines Autos ausgebildet ist. Das Wasser wird dem Membranventil in ein Volumen zugefuhrt und über ein weiteres Volumen von dem Membranventil wieder abgegeben. Der Schaltmagnet 1 weist einen Kolben 4 auf, der in Figur 1 in seiner ersten Schaltposition dargestellt ist. In dieser ersten Schaltposition drückt eine Feder 5 einen Anschlagring 6 mit einer Federkraft FK in Richtung R gegen eine Anschlagfläche 7 des Gehäuses des Schaltmagneten 1. In dieser Schaltposition sind das Volumen und das weitere Volumen miteinander verbunden und es ist der Wasserfluss in der Leitung von dem Membranventil freigegeben. Der Kolben 4 ist gegen die Federkraft FK entgegen der Richtung R in eine zweite Schaitposition verschiebbar. In dieser zweiten Schaltposition dichtet ein in den Figuren nicht dargestelltes Dichtelement das Volumen gegen das weitere Volumen ab, weshalb der Wasserfluss in der Leitung unterbrochen ist. Erfindungsgemäße Schaltmagnete sind für eine Vielzahl anderer Anwendungsbeispiele verwendbar, auf die in dieser Beschreibung nicht näher eingegangen ist.Figure 1 shows a bistable solenoid 1 as part of a bistable diaphragm valve, which is designed according to this example for shutting off or releasing a water pipe of a car. The water is supplied to the diaphragm valve in a volume and discharged through another volume of the diaphragm valve again. The solenoid 1 has a piston 4, which is shown in Figure 1 in its first switching position. In this first switching position, a spring 5 presses a stop ring 6 with a spring force FK in the direction R against a stop surface 7 of the housing of the solenoid 1. In this switching position, the volume and the other volume are connected together and it is the water flow in the line of the Diaphragm valve released. The piston 4 is displaceable against the spring force FK counter to the direction R in a second Schaitposition. In this second switching position, a sealing element, not shown in the figures seals the volume against the other volume, so that the flow of water is interrupted in the line. Switching magnets according to the invention can be used for a large number of other application examples, which are not discussed in more detail in this description.
Der Schaltmagnet 1 ist bistabil ausgebxldet, weshalb der Kolben 4 entweder in seiner ersten Schaltposition oder in seiner zweiten Schaltposition gehalten positioniert ist. Die Feder 5 hält den Kolben 4 mit der Federkraft FK in seiner ersten Schaltposition. Der Schaltmagnet 1 weist weiters einen Permanentmagneten 8 auf, der über einen Polkem 9 eine magnetische Anziehungskraft MK entgegen der Richtung R auf den Kolben 4 ausübt. Wenn der Kolben 4 in seiner ersten Schaltposition verstellt ist, dann ist die magnetische Anziehungskraft MK zu schwach, um den Kolben 4 von seiner ersten Schaltposition in seine zweite Schaltposition zu verstellen. Wenn der Kolben 4 in seine zweite Schaltposition verstellt ist, dann ist die Federkraft FK zu schwach, um den Kolben 4 von seiner zweiten Schaltposition in seine erste Schaltposition zu verstellen.The solenoid 1 is bistable ausgebxldet, which is why the piston 4 is positioned either held in its first switching position or in its second switching position. The spring 5 holds the piston 4 with the spring force FK in its first switching position. The shift magnet 1 further has a permanent magnet 8, which exerts a magnetic attraction force MK against the direction R on the piston 4 via a pole core 9. When the piston 4 is adjusted in its first switching position, the magnetic attraction force MK is too weak to move the piston 4 from its first switching position to its second switching position. When the piston 4 is adjusted to its second switching position, then the spring force FK is too weak to move the piston 4 from its second switching position to its first switching position.
Der Schaltmagnet 1 weist nunmehr weiters eine Erregerspule 10 auf, in die ein Schaltstrom (Gleichstrom) mit einer ersten Polung eingespeist werden kann, um den Kolben 4 von seiner ersten Schaltposition in seine zweite Schaltposition zu verstellen, und in die ein Schaltstrom mit einer zweiten Polung eingespeist werden kann, um den Kolben 4 von seiner zweiten Schaltposition in seine erste Schaltposition zu verstellen.The solenoid 1 now further comprises an excitation coil 10, in which a switching current (DC) can be fed with a first polarity to move the piston 4 from its first switching position to its second switching position, and in a switching current with a second polarity can be fed to adjust the piston 4 from its second switching position to its first switching position.
Der Schaltmagnet 1 weist weiters einen Kolbenpositionsdetektor zur Detektion auf, ob der Kolben in seine erste oder seine zweite Schaltposition verstellt ist. Anhand dieser Information von dem Kolbenpositionsdetektor kann beispielsweise die KFZ-Elektronik den Schaltzustand des Kolbens 4 überprüfen und bei Abweichungen vom Soll-Zustand entsprechende Maßnahmen einleiten. Der Kolbenpositionsdetektor umfasst einen Hallsensor 11, den Permanentmagneten 8 und Auswertemittel, die in der Figur 1 nicht näher dargestellt sind.The shift solenoid 1 further includes a piston position detector for detecting whether the piston is adjusted to its first or second shift position. On the basis of this information from the piston position detector, for example, the vehicle electronics check the switching state of the piston 4 and initiate appropriate measures in case of deviations from the desired state. The piston position detector comprises a Hall sensor 11, the permanent magnets 8 and evaluation means, which are not shown in detail in FIG.
In dem Schaltmagneten 1 bildet sich ein magnetischer Kreis aus, über den der magnetische Fluss des Permanentmagneten 8 von dem Permanentmagneten 8 über den Polkem 9, den Kolben 4 und den Luftspalt zwischen dem Kolben 4 und dem Polkem 9 oder dem Gehäuse,In the switching magnet 1, a magnetic circuit is formed, via which the magnetic flux of the permanent magnet 8 from the permanent magnet 8 via the Polkem 9, the piston 4 and the air gap between the piston 4 and the Polkem 9 or the housing,
über das Gehäuse des Schaltmagneten 1 zum Permanentmagneten 8 geleitet wird. Sobald ein Schaltstrom in die Erregerspule 10 eingeprägt wird überlagert sich der magnetische Fluss der Erregerspule dem magnetischen Fluss des Permanentmagneten 8, wodurch der Kolben 4 zwischen seinen beiden Schaltpositionen verstellt wird.is passed through the housing of the switching magnet 1 to the permanent magnet 8. As soon as a switching current is impressed into the excitation coil 10, the magnetic flux of the excitation coil superimposed on the magnetic flux of the permanent magnet 8, whereby the piston 4 is adjusted between its two switching positions.
Der Hallsensor 11 ist nunmehr zwischen Kolben 4 und dem Gehäuse im Bereich des magnetischen Kreises angebracht, weshalb der Hallsensor 11 die magnetische Flussdichte in dem magnetischen Kreis misst. In der Figur 2 ist eine Messkennlinie M der von dem Hallsensor 11 gemessenen Flussdichte in Millitesla [mT] in Abhängigkeit der Länge in Millimeter [mm] des Luftspalts des Kolbens 4 zum Polkem 9 dargestellt. Wenn der Kolben 4 in seine, in der Figur 1 dargestellte, erste Schaltposition verstellt ist, dann ist die Länge des Luftspalts in diesem Ausfiihrungsbeispiel 3,5 mm und der Hallsensor 11 misst eine magnetische Flussdichte von etwa 5 mT. Wenn andererseits der Kolben 4 in seine zweite Schaltposition verstellt ist, dann ist die Länge des Luftspalts etwa 0 mm und der Hallsensor 11 misst eine magnetische Flussdichte von etwa 24 mT. Diese Messwerte ergeben sich durch das Magnetfeld des Permanentmagneten 8 und sind von dessen Magnetfeldstärke und anderen Einflussfaktoren in dem magnetischen Kreis abhängig.The Hall sensor 11 is now mounted between the piston 4 and the housing in the region of the magnetic circuit, which is why the Hall sensor 11 measures the magnetic flux density in the magnetic circuit. FIG. 2 shows a measurement characteristic M of the flux density in millitesla [mT] measured by the Hall sensor 11 as a function of the length in millimeters [mm] of the air gap of the piston 4 to the pole core 9. When the piston 4 is adjusted to its first switching position shown in FIG. 1, the length of the air gap in this embodiment is 3.5 mm and the Hall sensor 11 measures a magnetic flux density of approximately 5 mT. On the other hand, if the piston 4 is adjusted to its second switching position, then the length of the air gap is about 0 mm and the Hall sensor 11 measures a magnetic flux density of about 24 mT. These measured values result from the magnetic field of the permanent magnet 8 and are dependent on its magnetic field strength and other influencing factors in the magnetic circuit.
Auswertemittel des Kolbenpositionsdetektors sind nunmehr dazu ausgebildet zu detektieren, dass der Kolben 4 in seine erste Schaltposition verstellt ist, wenn die gemessene magnetische Flussdichte kleiner als ein unterer Schwellwert OS von 7 mT ist. Weiters detektieren die Auswertemittel des Kolbenpositionsdetektors, dass der Kolben 4 in seine zweite Schaltposition verstellt ist, wenn die gemessene magnetische Flussdichte größer als ein oberer Schwellwert US von 18 mT ist. Durch die Abhängigkeit des magnetischen Flusses im magnetischen Kreis von der Schaltposition des Kolbens 4 und der Anwendung des oberen Schwellwertes OS und unteren Schwellwertes US ist der Vorteil erhalten, dass der Kolbenpositionsdetektor berührungslos und ohne einen zusätzlichen Permanentmagneten die Schaltposition des Kolbes 4 detektieren kann. Die angegebenen Schwellwerte sind als Beispiel zu verstehen und sind von der jeweiligen Konstruktion des Schaltmagneten und der Magnetfeldstärke des Permanentmagneten abhängig.Evaluation means of the piston position detector are now adapted to detect that the piston 4 is adjusted to its first switching position when the measured magnetic flux density is less than a lower threshold OS of 7 mT. Furthermore, the evaluation means of the piston position detector detects that the piston 4 is adjusted to its second switching position when the measured magnetic flux density is greater than an upper threshold value US of 18 mT. The dependence of the magnetic flux in the magnetic circuit on the switching position of the piston 4 and the application of the upper threshold OS and lower threshold US has the advantage that the piston position detector can detect the switching position of the piston 4 without contact and without an additional permanent magnet. The specified threshold values are to be understood as an example and depend on the particular design of the switching magnet and the magnetic field strength of the permanent magnet.
Der Hallsensor 11 kann als Schwellwertschalter ausgebildet sein, der vorteilhafterweise hierdurch auch bereits die Auswertung der Auswertemittel übernimmt. Hierdurch kann somit auf gesonderte Auswertemittel verzichtet werden.The Hall sensor 11 may be formed as a threshold value switch, which advantageously thereby already takes over the evaluation of the evaluation. As a result, it is thus possible to dispense with separate evaluation means.
In Figur 3 ist ein Schaltmagnet 12 als zweites Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Der Schaltmagnet 12 weist denselben Aufbau wie der Schaltmagnet 1 auf, wobei zusätzlich ein zweiter Permanentmagnet 13 als Teil des Kolbenpositionsdetektors an der Seite des Hallsensors 11 am Kolben 4 befestigt ist. Der zweite Permanentmagnet 13 kann zur Beeinflussung der magnetischen Flussdichte am Magnetfeldsensor verwendet werden. Für einige Magnetfeldsensoren ist ein um den O-Punkt symmetrisches Signal vorteilhaft. In diesem Fall wird der zweite Permanentmagnet 13 umgekehrt gepolt wie der Permanentmagnet 8.In Figure 3, a solenoid 12 is shown as a second exemplary embodiment of the invention. The switching magnet 12 has the same structure as the switching magnet 1, wherein additionally a second permanent magnet 13 is attached as part of the piston position detector on the side of the Hall sensor 11 on the piston 4. The second permanent magnet 13 can be used to influence the magnetic flux density at the magnetic field sensor. For some magnetic field sensors, a signal symmetric about the O-point is advantageous. In this case, the second permanent magnet 13 is reversely poled as the permanent magnet. 8
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen für den Permanentmagneten 8 dem Fachmann aus anderen Fachgebieten bekannte NdFeB-Magnete zu verwenden. Diese NdFeB-Magnete zeichnen sich durch ihre große Magnetfeldstärke bei relativ geringem Volumen des Permanentmagneten aus.It has proven advantageous for the permanent magnet 8 to use NdFeB magnets known to those skilled in the art from other fields. These NdFeB magnets are characterized by their large magnetic field strength with relatively small volume of the permanent magnet.
Die Position des Hallsensors 11 unmittelbar neben dem in seiner ersten Schaltposition verstellten Kolben 4 hat sich aus konstruktiven Überlegungen als vorteilhaft erwiesen. Auch andere Positionen des Hallsensors 11 im Bereich des magnetischen Kreises oder des Streufeldes des Magnetkreises wären für die Messung der magnetischen Flussdichte im magnetischen Kreis möglich.The position of the Hall sensor 11 immediately adjacent to the displaced in its first switching position piston 4 has proved advantageous for constructive considerations. Other positions of the Hall sensor 11 in the region of the magnetic circuit or the stray field of the magnetic circuit would be possible for the measurement of the magnetic flux density in the magnetic circuit.
Es kann erwähnt werden, dass auch andere Magnetfeldsensoren zum Einsatz kommen könnten.It may be mentioned that other magnetic field sensors could also be used.
Es kann erwähnt werden, dass mit dem erfindungsgemäßen Kolbenpositionsdetektor auch drei oder mehr Schaltpositionen des Kolbens detektiert werden könnten. Für jede zu detektierende Schaltposition müsste ein Schwellwert der magnetischen Flussdichte festgelegt werden, der der jeweiligen Länge des Luftspaltes zwischen Kolben 4 und Polkem 9 entsprichtIt may be mentioned that three or more switching positions of the piston could also be detected with the piston position detector according to the invention. For each switching position to be detected, a threshold value of the magnetic flux density would have to be determined which corresponds to the respective length of the air gap between piston 4 and pole core 9
Es kann erwähnt werden, dass der bistabile Schaltmagnet auch auf jeder Seite des Kolbens einen Permanentmagneten aufweisen könnte, wobei in diesem Fall die Feder 5 nicht notwendig wäre und jeder der Permanentmagneten den Kolben in einer der zwei Schaltpositionen halten würde. Weiters können dafür auch Anordnungen mit zwei Spulen und einen radialen Permanentmagneten zwischen den Spulen eingesetzt werden.It may be mentioned that the bistable solenoid could also have a permanent magnet on each side of the piston, in which case the spring 5 would not be necessary and each of the permanent magnets would hold the piston in one of the two shift positions. Furthermore, it is also possible to use arrangements with two coils and a radial permanent magnet between the coils.
Gemäß einem in den Figuren nicht dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung könnte der Schaltmagnet eine mit einem Datenbus verbindbare Ansteuerelektronik aufweisen, derAccording to an embodiment of the invention, not shown in the figures, the solenoid could have a connectable to a data bus control electronics, the
von dem Datenbus eine Schaltinformation zuführbar ist und die zum Auswerten der Schaltinformation und zum Abgeben des Schaltstroms an die Erregerspule ausgebildet ist. Als Datenbusprotokoll hat sich das Protokoll gemäß einem sogenannten LlN-Bus (Local Interconnected Network) bei Anwendungen im Automobilbereich als vorteilhaft erwiesen. Im Automobilbereich kann der bistabile Schaltmagnet auch in einem Schaltventil vorgesehen sein, mit dem beispielsweise die Wasser- oder Ölzufuhr geregelt wird. Hierdurch ist der Vorteil erhalten, dass eine ebenfalls mit dem LIN-Bus verbundene Steuereinheit eines Autos über nur eine Datenleitung die Schaltinformation an das bistabile Schaltventil abgeben kann, wodurch Kosten gespart werden können und eine digitale Verarbeitung ermöglicht ist. Besonders vorteilhaft ist hierbei, dass von den Auswertemitteln des Kolbepositionsdetektors eine Positionsinformation an die Ansteuerelektronik abgegeben werden kann, die zu bestimmten Zeiten (z.B. alle drei Sekunden) und/oder auf Anfrage der Steuereinheit des Autos die Positionsinformation über den Datenbus an die Steuereinheit abgibt. Hierdurch ist die Steuereinheit des Autos immer über die aktuelle Position des Kolbens des bistabilen Schaltventils informiert, wodurch die Fehlersuche in der Werkstatt wesentlich vereinfacht ist.from the data bus, a switching information can be fed and which is designed to evaluate the switching information and for outputting the switching current to the excitation coil. As a data bus protocol, the protocol according to a so-called Local Interconnected Network (LlN) has proven to be advantageous in automotive applications. In the automotive sector, the bistable solenoid can also be provided in a switching valve, with the example, the water or oil supply is controlled. As a result, the advantage is obtained that a likewise connected to the LIN bus control unit of a car via only one data line can deliver the switching information to the bistable switching valve, whereby costs can be saved and digital processing is possible. It is particularly advantageous here that the evaluation means of the piston position detector can output position information to the control electronics which at certain times (for example every three seconds) and / or on request of the control unit of the car outputs the position information to the control unit via the data bus. As a result, the control unit of the car is always informed about the current position of the piston of the bistable switching valve, whereby the troubleshooting in the workshop is much easier.
Es kann erwähnt werden, dass es für die Erfindung unerheblich ist an welcher Position im magnetischen Kreis der unverstellbar befestigte Permanentmagnet vorgesehen ist. Dies deshalb, da es für die Funktionsweise des Kolbenpositionsdetektors nur wichtig ist, dass eine magnetische Flussdichte in dem magnetischen Kreis vorhanden ist, deren Änderung der Kolbenpositionsdetektor detektieren kann. Hierdurch ist eine große konstruktive Freiheit bei der Konstruktion des Schaltmagneten gegeben.It may be mentioned that it is irrelevant to the invention at which position in the magnetic circuit the non-fixably mounted permanent magnet is provided. This is because it is only important for the operation of the piston position detector that a magnetic flux density is present in the magnetic circuit, the change of which the piston position detector can detect. As a result, a great deal of design freedom in the design of the solenoid is given.
Es kann erwähnt werden, dass der zweite Permanentmagnet 13 die magnetische Flussdichte des Permanentmagneten 8 abschwächend oder verstärkend gepolt sein kann. Die Polung als abschwächend hat sich in dem Ausfuhrungsbeispiel als vorteilhaft erwiesen.It may be mentioned that the second permanent magnet 13, the magnetic flux density of the permanent magnet 8 may be mitigated weakening or amplifying. The poling as attenuating has proved advantageous in the exemplary embodiment.
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Effective date: 20160515 |