DE3543882A1 - Solenoid valve - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Magnetventil zur Steuerung des von einem Hauptbremszylinder zu einer Radbremse eines Kraftfahrzeugs übertragenen Bremsfluid drucks, mit einer Magnetspule und einem durch die Magnet kraft der Magnetspule gegen Federkraft verschiebbaren Anker, an dem ein Ventilverschlußstück befestigt ist, mit einem ersten Anschluß für den Hauptbremszylinder und einem zweiten Anschluß für die Radbremse, wobei eine Verbindung des ersten und zweiten Anschlusses in einer ersten Stellung des Ventilverschlußstücks freige geben und in einer zweiten Stellung des Ventilverschluß stücks unterbrochen ist.The invention relates to a solenoid valve for Control from one master cylinder to one Wheel brake of a motor vehicle transmitted brake fluid pressure, with a magnetic coil and one through the magnet can be moved against the force of the spring by means of the magnetic coil Anchor to which a valve plug is attached, with a first connection for the master brake cylinder and a second connection for the wheel brake, wherein a connection of the first and second connection in clear a first position of the valve closure piece enter and in a second position of the valve closure piece is interrupted.
Ein Magnetventil dieser Art ist in der nicht vorveröf fentlichten DE-OS 35 04 562 mit älterem Zeitrang angege ben. Seine erste Stellung ist die Grundstellung, in der es den Durchfluß des Druckfluids vom Hauptbrems zylinder zur Radbremse freigibt, während es den Durch fluß in der zweiten Stellung sperrt. Es wird durch eine Schlupfüberwachungselektronik, wenn diese feststellt, daß das der Radbremse zugeordnete Fahrzeugrad einen kritischen Schlupfwert aufweist, in die Sperrstellung umgeschaltet, so daß die Bremskraft nicht weiter anstei gen kann. Ein zweites Magnetventil liegt in einer Ver bindungsleitung von derselben Radbremse zu einem druck losen Nachlaufbehälter und ist in seiner Grundstellung gesperrt. Wenn der kritische Schlupfwert nach dem Sper ren des ersten Magnetventils nicht wieder unterschritten wird, schaltet die Schlupfüberwachungselektronik auch das zweite Magnetventil um, so daß das Druckfluid aus der Radbremse in den Nachlaufbehälter abfließen kann. Dadurch wird der Bremsdruck in der Radbremse abgebaut, so daß der kritische Schlupfwert unterschritten wird.A solenoid valve of this type is not pre-published published DE-OS 35 04 562 with older seniority ben. His first position is the basic position, in which is the flow of pressurized fluid from the main brake cylinder to the wheel brake while it releases the through blocks flow in the second position. It is through a Slip monitoring electronics, if it detects that the vehicle wheel assigned to the wheel brake one has critical slip value in the locked position switched so that the braking force does not increase further can. A second solenoid valve is in a ver binding line from the same wheel brake to one pressure loose waste container and is in its basic position blocked. If the critical slip value after the lock not fall below the first solenoid valve again , the slip monitoring electronics also switch the second solenoid valve around, so that the pressure fluid is out the wheel brake can flow into the trailing reservoir. This reduces the brake pressure in the wheel brake, so that the critical slip value is not reached.
Die Verwendung zweier Magnetventile, die in der Praxis als Sitzventile ausgebildet sind, ist aufwendig und erfordert eine entsprechend komplizierte Überwachungs elektronik.The use of two solenoid valves in practice are designed as seat valves, is complex and requires a correspondingly complex monitoring electronics.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Magnet ventil der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, daß es bei einfachem Aufbau allein die Funktion der beiden bisher verwendeten Steuerventile übernehmen kann.The invention has for its object a magnet to further develop valve of the generic type in such a way that it is the function of the simple structure can take over both previously used control valves.
Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Magnetventil einen dritten unbelasteten Anschluß aufweist, daß eine Verbindung vom zweiten Anschluß zum dritten Anschluß in der ersten und zweiten Stellung des Ventilverschlußstücks unterbrochen und in einer dritten Stellung des Ventilverschlußstücks freigegeben ist, daß eine Verbindung vom ersten Anschluß zum dritten Anschluß in allen Ventilverschlußstückstellungen unter brochen ist und daß die Verbindung vom ersten zum zwei ten Anschluß in der dritten Stellung des Ventilverschluß stücks unterbrochen ist.According to the invention this object is achieved in that the solenoid valve has a third unloaded connection has that a connection from the second terminal to third connection in the first and second position the valve closure piece interrupted and in one third position of the valve closure piece released is that a connection from the first port to the third Connection in all valve closure piece positions under is broken and that the connection from the first to the two th connection in the third position of the valve closure piece is interrupted.
Bei dieser Ausbildung übernimmt nur ein Magnetventil die Funktion der beiden bisher verwendeten Magnetven tile. Entsprechend verringert sich der Aufwand an Ven tilen praktisch um die Hälfte. Auch die Schlupfüberwa chungselektronik läßt sich vereinfachen, da sie nur die halbe Anzahl der Steuerausgänge aufzuweisen braucht. With this training only one solenoid valve takes over the function of the two magnet veins previously used tile. The expenditure on Ven is correspondingly reduced til practically by half. Also the slip monitoring electronics can be simplified because they only needs to have half the number of control outputs.
Sodann kann dafür gesorgt sein, daß das Ventilverschluß stück ein Ventilschieber in Form einer Stange mit drei aufeinanderfolgenden, relativ zueinander abgestuften Abschnitten ist, daß die Querschnitte des ersten und dritten Stangenabschnitts untereinander gleich und grö ßer als der des zweiten Stangenabschnitts ausgebildet sind, daß die Stange in einer abgestuften Bohrung des Ventilgehäuses verschiebbar gelagert ist, die fünf auf einanderfolgende Bohrungsabschnitte mit abwechselnd unterschiedlichem Querschnitt aufweist, daß der erste, dritte und fünfte Bohrungsabschnitt den gleichen Quer schnitt wie der erste Stangenabschnitt und der zweite und vierte Bohrungsabschnitt einen größeren Querschnitt als der erste Bohrungsabschnitt aufweisen, daß der erste Stangenabschnitt länger als der zweite Bohrungsabschnitt ist, daß der erste Anschluß mit dem vierten Bohrungs abschnitt, der zweite Anschluß mit dem zweiten Bohrungs abschnitt und der dritte Anschluß mit dem ersten Boh rungsabschnitt durchgehend verbunden ist, daß die Stange gegen den fünften Bohrungsabschnitt abgedichtet ist und daß der erste Stangenabschnitt in der ersten Stel lung zum dritten Anschluß hin abgedichtet ist.Then it can be ensured that the valve closure piece of a valve spool in the form of a rod with three successive, graded relative to each other Sections is that the cross sections of the first and third rod section equal to each other and larger ßer than that of the second rod section are that the rod in a stepped bore of the Valve housing is slidably mounted, the five on successive bore sections with alternating has a different cross-section that the first third and fifth bore sections the same cross cut like the first bar section and the second and fourth bore section a larger cross section than the first bore portion that the first Rod section longer than the second bore section is that the first connection with the fourth hole section, the second connection with the second bore section and the third connection with the first Boh tion section is continuously connected that the rod is sealed against the fifth bore section and that the first rod section in the first position is sealed towards the third connection.
Diese Ausbildung hat den Vorteil, daß der Ventilschieber vom Fluiddruck entlastet und seine Funktion allein vom Verhältnis der Magnetkraft zur Federkraft bestimmt ist.This training has the advantage that the valve spool relieved of fluid pressure and its function solely from Ratio of the magnetic force to the spring force is determined.
Ferner kann die Abdichtung zum dritten Anschluß hin als Sitzdichtung für ein freies Ende des ersten Stangen abschnitts oder als Berührungsdichtung ausgebildet sein. Eine solche Dichtung hat eine hohe Dichtwirkung, so daß in der Ruhestellung des Magnetventils, also bei statischer Bremsbetätigung, ohne daß ein Schlupf auf tritt, keine Leckverluste auftreten, die zur Verlänge rung des Bremspedalweges führen würden. Furthermore, the seal can towards the third connection as a seat seal for a free end of the first rod section or be designed as a contact seal. Such a seal has a high sealing effect, so that in the rest position of the solenoid valve, so at static brake application without slippage occurs, no leakage losses occur, which lead to the extension would lead to the brake pedal travel.
Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachste hend anhand der Zeichnung bevorzugter Ausführungsbei spiele näher beschrieben. Es zeigt:The invention and its developments are next Based on the drawing of preferred embodiments games described in more detail. It shows:
Fig. 1 schematisch einen Teil einer hydraulischen Brems anlage für ein Kraftfahrzeug mit einem erfindungs gemäßen Magnetventil und Fig. 1 shows schematically a part of a hydraulic brake system for a motor vehicle with an inventive solenoid valve and
Fig. 2 einen abgewandelten Teil des Magnetventils nach Fig. 1. FIG. 2 shows a modified part of the solenoid valve according to FIG. 1.
In Fig. 1 ist mit 1 ein hydraulischer Hauptbremszylin der mit Kraftverstärker bezeichnet, der über ein Brems pedal 2 betätigbar ist. Der Ausgangsfluiddruck wird über eine Rohrleitung 3, ein Magnetventil 4, in Abhängig keit von dessen Stellung, und eine Rohrleitung 5 in einen Bremszylinder einer Radbremse 6 geleitet. Von der Rohrleitung 3 können Abzweigungen über weitere, nicht dargestellte Magnetventile, die dem Magnetventil 4 entsprechen, zu weiteren nicht dargestellten Radbremsen des Kraftfahrzeugs führen.In Fig. 1, 1 is a hydraulic Hauptbremszylin with the power amplifier, which is actuated by a brake pedal 2 . The output fluid pressure is passed through a pipe 3 , a solenoid valve 4 , depending on its position, and a pipe 5 into a brake cylinder of a wheel brake 6 . Branches from the pipeline 3 can lead to further wheel brakes, not shown, of the motor vehicle via further, not shown, solenoid valves, which correspond to the solenoid valve 4 .
Das Magnetventil 4 hat ein Gehäuse 7 mit Deckel 8 je weils aus magnetischem Material. Im Gehäuse 7 ist eine Magnetspule 9 in einem Spulenträger 10 aus nichtmagne tischem Material angeordnet. Innerhalb des Spulenträgers 10 befindet sich eine Hülse 11 aus nichtmagnetischem Material. Ferner ist im Gehäuse 7 und in der Hülse 11 ein Anker 12 aus magnetischem Material gegen die Kraft einer Feder 13 durch die Kraft der Magnetspule 9 axial verschiebbar gelagert. Der Verschiebeweg des Ankers 12 ist einerseits durch den Boden des Gehäuses 7 und ande rerseits durch eine weitere in der Hülse 11 angeordnete Hülse 14 aus magnetischem Material begrenzt, wobei der Anker 12 in der dargestellten Ruhelage mit einem außen konischen Endabschnitt 15 in einen innen konischen End abschnitt 16 der Hülse 14 ragt, so daß ein Luftspalt zwischen beiden Endabschnitten 15 und 16 verbleibt.The solenoid valve 4 has a housing 7 with a cover 8 each made of magnetic material. In the housing 7 , a solenoid 9 is arranged in a coil carrier 10 made of non-magnetic material. A sleeve 11 made of non-magnetic material is located within the coil carrier 10 . Furthermore, an armature 12 made of magnetic material is mounted axially displaceably in the housing 7 and in the sleeve 11 against the force of a spring 13 by the force of the magnet coil 9 . The displacement of the armature 12 is limited on the one hand by the bottom of the housing 7 and on the other hand by a further sleeve 14 made of magnetic material arranged in the sleeve 11 , the armature 12 in the rest position shown with an externally conical end section 15 in an internally conical end section 16 of the sleeve 14 protrudes so that an air gap between the two end sections 15 and 16 remains.
Die Feder 13 stützt sich einerseits am Anker 12 und andererseits über einen Endflansch einer Führungshülse 17 am Deckel 8 ab.The spring 13 is supported on the one hand on the armature 12 and on the other hand via an end flange of a guide sleeve 17 on the cover 8 .
In einer koaxialen Bohrung des Ankers 12 ist eine Stange 18 befestigt, die das Verschlußstück des Magnetventils in Form eines Ventilschiebers bildet. Der eine aus dem Anker 12 herausragende Endteil der Stange 18 ist in der Führungshülse 17 und der andere aus dem Anker 12 herausragende Endteil in einer den Boden des Gehäuses 4 axial durchsetzenden abgestuften Bohrung 19 verschieb bar geführt.In a coaxial bore of the armature 12 , a rod 18 is fastened, which forms the closure piece of the solenoid valve in the form of a valve slide. One protruding from the armature 12 end part of the rod 18 is guided in the guide sleeve 17 and the other protruding from the armature 12 end part in a axially penetrating the bottom of the housing 4 stepped bore 19 bar.
Die Bohrung 19 hat fünf aufeinanderfolgende Bohrungs abschnitte 21, 22, 23, 24 und 25. Der erste Bohrungs abschnitt 21, der dritte Bohrungsabschnitt 23 und der fünfte Bohrungsabschnitt 25 haben den gleichen Quer schnitt bzw. gleichen Durchmesser, während der zweite Bohrungsabschnitt 22 und der vierte Bohrungsabschnitt 24 einen etwas größeren Querschnitt bzw. Durchmesser aufweisen. Der in der abgestuften Bohrung 19 gelagerte Teil der Stange 18 hat drei aufeinanderfolgende, relativ zueinander im Querschnitt abgestufte Abschnitte 31, 32 und 33. Der erste Stangenabschnitt 31 ist länger als der erste Bohrungsabschnitt 21 und länger als der zweite Bohrungsabschnitt 22, hat jedoch den gleichen Querschnitt wie die Bohrungsabschnitte 21 und 23. Der zweite Stangenabschnitt 32 ist länger als der dritte Bohrungsabschnitt 23 und hat einen kleineren Querschnitt als der dritte Bohrungsabschnitt 23. Der dritte Stangen abschnitt 33 hat den gleichen Querschnitt wie der fünf te Bohrungsabschnitt 25. The bore 19 has five successive bore sections 21 , 22 , 23 , 24 and 25th The first bore section 21 , the third bore section 23 and the fifth bore section 25 have the same cross section or the same diameter, while the second bore section 22 and the fourth bore section 24 have a slightly larger cross section or diameter. The part of the rod 18 which is mounted in the stepped bore 19 has three successive sections 31 , 32 and 33 which are stepped in cross-section. The first rod section 31 is longer than the first bore section 21 and longer than the second bore section 22 , but has the same cross section as the bore sections 21 and 23 . The second rod section 32 is longer than the third bore section 23 and has a smaller cross section than the third bore section 23 . The third rod section 33 has the same cross section as the fifth hole section 25th
Die Rohrleitung 3 ist mit einem ersten Anschluß 41, die Rohrleitung 5 mit einem zweiten Anschluß 42 und ein dritter Anschluß 43 des Magnetventils über eine Rohrleitung 44 mit einem drucklosen Nachlaufbehälter 45 verbunden. Der erste Anschluß 41 ist ferner über einen Kanal 46 mit dem Bohrungsabschnitt 24, der An schluß 42 über einen Kanal 47 mit dem Bohrungsabschnitt 22 und der Anschluß 43 über eine Bohrung 48 in einer Sitzdichtung 49 mit dem ersten Bohrungsabschnitt 21 verbunden.The pipe 3 is connected to a first connection 41 , the pipe 5 to a second connection 42 and a third connection 43 of the solenoid valve via a pipe 44 to an unpressurized follow-up tank 45 . The first connection 41 is also connected via a channel 46 to the bore section 24 , the connection 42 via a channel 47 to the bore section 22 and the connection 43 via a bore 48 in a seat seal 49 to the first bore section 21 .
Der dritte Stangenabschnitt 33 ist gegen den Bohrungs abschnitt 25 bzw. den Anker 12 durch eine Radialdich tung 50 abgedichtet, während die Sitzdichtung 49 den ersten Bohrungsabschnitt 21 zum Behälter 45 hin abdich tet, wenn das freie Ende des ersten Stangenabschnitts 31 in einer konischen Erweiterung der Öffnung der Boh rung 48 aufsitzt.The third rod section 33 is sealed against the bore section 25 or the armature 12 by a radial seal device 50 , while the seat seal 49 seals the first bore section 21 towards the container 45 when the free end of the first rod section 31 is in a conical extension of the Opening of the drilling 48 sits on.
In der dargestellten Grundstellung des Magnetventils 4 besteht eine offene hydraulische Verbindung zwischen dem Hauptbremszylinder 1 und der Radbremse 6, während die Verbindung zwischen der Radbremse 6 und dem Nach laufbehälter 45 gesperrt ist. Die Betätigung des Brems pedals 2 führt daher zu einer Abbremsung des Fahrzeugs durch die Radbremse 6.In the illustrated basic position of the solenoid valve 4, there is an open hydraulic connection between the master cylinder 1 and the wheel brake 6 , while the connection between the wheel brake 6 and the after-run container 45 is blocked. The actuation of the brake pedal 2 therefore leads to a braking of the vehicle by the wheel brake 6 .
Wenn der Bremsdruck so stark gesteigert wird, daß eine nichtdargestellte Schlupfüberwachungselektronik einen Schlupf des abgebremsten Rades feststellt, dann schaltet die Schlupfüberwachungselektronik den Stromfluß durch die Magnetspule 9 ein. Der Ventilschieber 18 wird darauf hin durch die Kraft der eingeschalteten Magnetspule 9 gegen die Kraft der Druckfeder 13 verschoben, so daß der erste Stangenabschnitt 31 während einer ersten Weg strecke bis in den dritten Bohrungsabschnitt 23 gezogen wird, aber weiterhin mit seinem freien Ende in dem er sten Bohrungsabschnitt 21 verbleibt. Nach dieser ersten Wegstrecke ist mithin auch die Verbindung vom Hauptbrems zylinder 1 zur Radbremse 6 unterbrochen, während die Verbindung von der Radbremse 6 zum Nachlaufbehälter 45 weiterhin unterbrochen bleibt. Über eine zweite sich anschließende Wegstrecke des Ventilschiebers 18 bleiben beide Verbindungen geschlossen, so daß auch der von der Radbremse 6 ausgeübte Bremsdruck während dieser zweiten Wegstrecke konstant bleibt.If the brake pressure is increased to such an extent that slip monitoring electronics, not shown, detects slippage of the braked wheel, then the slip monitoring electronics switch on the current flow through the solenoid 9 . The valve spool 18 is then moved by the force of the energized solenoid 9 against the force of the compression spring 13 , so that the first rod section 31 stretch during a first path into the third bore section 23 , but still with its free end in which it Most bore section 21 remains. After this first distance, the connection from the master brake cylinder 1 to the wheel brake 6 is therefore interrupted, while the connection from the wheel brake 6 to the caster tank 45 remains interrupted. Both connections remain closed over a second subsequent path of the valve slide 18 , so that the brake pressure exerted by the wheel brake 6 also remains constant during this second path.
Wenn die Schlupfelektronik weiterhin einen Schlupf fest stellt, erhöht sie den Erregerstrom der Magnetspule 9 weiter, so daß der Ventilschieber 18 weiter (nach links in Fig. 1) bis in eine dritte Stellung verschoben wird, in der die Verbindung vom Hauptbremszylinder 1 zur Rad bremse 6 weiterhin durch den Stangenabschnitt 31 ge sperrt ist, um einen Kurzschluß zwischen Hauptbremszylin der 1 und Nachlaufbehälter 45 zu verhindern, aber die Verbindung zwischen Radbremse 6 und Nachlaufbehälter 45 freigegeben ist. Der in der Radbremse 6 herrschende Fluiddruck kann mithin zum Nachlaufbehälter 45 abgebaut werden, so daß auch der Schlupf mit Sicherheit aufhört. Der Fluiddruckabbau ist beendet, wenn der Erregerstrom der Magnetspule 9 unterbrochen und der Ventilschieber 18 wieder durch die Kraft der Feder 13 in seine darge stellte Ruhelage zurückgeschoben wird.If the slip electronics continues to detect a slip, it increases the excitation current of the solenoid 9 further, so that the valve spool 18 is moved further (to the left in Fig. 1) to a third position in which the connection from the master cylinder 1 to the wheel brake 6 continues to be blocked by the rod section 31 to prevent a short circuit between the main brake cylinder 1 and the follow-up tank 45 , but the connection between the wheel brake 6 and the follow-up tank 45 is released. The fluid pressure prevailing in the wheel brake 6 can therefore be reduced to the trailing tank 45 , so that the slippage also stops with certainty. The fluid pressure reduction is complete when the excitation current to the solenoid is interrupted 9 and the valve spool 18 is pushed back by the force of the spring 13 into its Darge put rest.
Die dritte Stellung des Ventilschiebers 18 wird durch die Anlage der konischen Außenfläche des Endabschnitts 15 des Ankers 12 an der konischen Innenfläche des End abschnitts 16 der Hülse 14 bestimmt, wobei die Anlage aufgrund der Konizität der beiden Flächen sanft erfolgt. Aufgrund der gleichgroßen Querschnittsflächen der Ab schnitte 31 und 33 des Ventilschiebers 18 ist der Ventil schieber druckentlastet und seine Verschiebung allein vom Verhältnis der Magnetkraft zur Federkraft bestimmt. Die Sitzdichtung 49 bewirkt, daß in der dargestellten ersten Stellung des Magnetventils 4 bzw. des Ventilschiebers 18, also bei statischer Bremsbetätigung ohne Eingriff der Schlupfüberwachungselektronik, keine unerwünschten Leckverluste auftreten und der Weg des Bremspedals 2 nicht verlängert wird.The third position of the valve spool 18 is determined by the abutment of the conical outer surface of the end section 15 of the armature 12 on the conical inner surface of the end section 16 of the sleeve 14 , the abutment taking place gently due to the conicity of the two surfaces. Due to the same size cross-sectional areas from sections 31 and 33 of the valve spool 18 , the valve spool is relieved of pressure and its displacement is determined solely by the ratio of the magnetic force to the spring force. The seat seal 49 has the effect that in the illustrated first position of the solenoid valve 4 or the valve spool 18 , that is to say with static brake actuation without the intervention of the slip monitoring electronics, no undesirable leakage losses occur and the path of the brake pedal 2 is not extended.
Die Sitzdichtung 49 kann als metallische Dichtung ausge führt sein. Es ist aber auch möglich, sie als elastische Berührungsdichtung 49′ oder Schiebedichtung mit kurzem Schließweg gemäß der Abwandlung nach Fig. 2 auszubilden, wobei die Dichtung 49′ durch eine eingescherte Siche rungsscheibe 51 in ihrer Einbaulage gehalten wird. Im übrigen entspricht das Magnetventil nach Fig. 2 dem des Magnetventils 4 nach Fig. 1.The seat seal 49 can be performed as a metallic seal. But it is also possible to form them as an elastic contact seal 49 'or sliding seal with a short closing path according to the modification of Fig. 2, the seal 49 ' is held by a reeved hedging washer 51 in its installed position. Otherwise, the solenoid valve according to FIG. 2 corresponds to that of the solenoid valve 4 according to FIG. 1.
Claims (4)
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DE3543882A1 true DE3543882A1 (en) | 1987-06-19 |
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