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Methode zur Schätzung der Temperatur der Spule eines magnetostriktiven EVT-Aktuators

IP.com Disclosure Number: IPCOM000017658D
Original Publication Date: 2001-Apr-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-23
Document File: 2 page(s) / 21K

Publishing Venue

Siemens

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Thomas Burkhardt: AUTHOR [+2]

Abstract

Bei Verwendung magnetostriktiver Aktuatoren als Stellglieder für Gaswechselventile einer Brennkraftmaschine werden die Ein- und Auslassventile der Brennkraftmaschine durch magnetostriktive Aktuatoren gegen die Kraft der Ventilfeder geöffnet, wobei der geringe Hub der Aktuatoren durch die hydraulische Kopplung um bis zu zwei Größenordnungen verstärkt wird. Zum Gaswechsel müssen die Ventile um einen vorbestimmten Weg geöffnet werden. Entsprechend muss der Hub der magnetostriktiven Aktuatoren einen vorbestimmten Betrag haben. In magnetostriktiven Aktuatoren nimmt der Hub bei konstantem Spulenstrom mit steigender Temperatur linear ab. Diese Verminderung kann mit erhöhtem Stromniveau ausgeglichen werden. Dazu ist es nötig, die Temperatur des Aktuators zu kennen

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Verkehr

Methode zur Schätzung der Temperatur der Spule einesmagnetostriktiven EVT-Aktuators

Idee: Thomas Burkhardt, Donaustauf; Michael Kilger, Abensberg

Bei Verwendung magnetostriktiver Aktuatoren als Stellglieder für Gaswechselventile einerBrennkraftmaschine werden die Ein- und Auslassventile der Brennkraftmaschine durchmagnetostriktive Aktuatoren gegen die Kraft der Ventilfeder geöffnet, wobei der geringe Hub derAktuatoren durch die hydraulische Kopplung um bis zu zwei Größenordnungen verstärkt wird.Zum Gaswechsel müssen die Ventile um einen vorbestimmten Weg geöffnet werden.Entsprechend muss der Hub der magnetostriktiven Aktuatoren einen vorbestimmten Betraghaben. In magnetostriktiven Aktuatoren nimmt der Hub bei konstantem Spulenstrom mitsteigender Temperatur linear ab. Diese Verminderung kann mit erhöhtem Stromniveauausgeglichen werden. Dazu ist es nötig, die Temperatur des Aktuators zu kennen

Der ohmsche Widerstand des in der Aktuatorspule verwendeten Kupferdrahts steigt linear mitsteigender Temperatur

R

( )

T

R

(

( )

R  -

00 1   T

T

×

+

×

=    a    ,

)

(1)

mit  0

Referenztemperatur,

Die lineare Abhängigkeit von Temperatur und Widerstand erlaubt es, die Spule selbst als Sensorzu verwenden, womit ein spezieller Temperatursensor überflüssig wird. Nach einer ausreichendlangen Pause des Fahrbetriebs kann angenommen werden, dass die Spulentemperatur gleich derständig gemessenen Kühlwassertemperatur ist. Wenn also  0

Kühlwassertemperatur zu Beginn des Fahrzeugbetriebs bekannt ist , kann die aktuelleSpulentemperatur als Funktion des aktuellen Spulenwiderstands    R     berechnet werden als

T    - Referenztemperatur,    T    - aktuelle Betriebstemperatur,   ( )

0

1  - Temperaturbeiwert für Kupfer.

RR  =    - Widerstand bei

0   T

a

R

×=  K

95

.3

10

-

3

-

R

R

-

+= .

1

T

( )

a

R

T

0

(2)

R

0

Während ein Ventil geöffnet ist, wird der Spulenstrom auf konstantem Niveau gehalten. Überdieser Zeit werden Spulenspannung und -strom gemittelt und aus dem so ermittelten mittleren

Siemens Technik Report

Jahrgang 4  Nr. 11  A...