DE3223146A1

DE3223146A1 - Solenoid valve

Info

Publication number: DE3223146A1
Application number: DE19823223146
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1982-06-22
Filing date: 1982-06-22
Publication date: 1983-12-22
Also published as: JPS599380A

Abstract

A solenoid valve serves to control a hydraulic unit, in particular an anti-locking system in a motor vehicle. In order to dispense with multiple lines for the solenoid valve and relay which operate the electric motor of the hydraulic pump, the solenoid valve is designed in such a way that the actuating magnet on the one hand actuates the hydraulic unit of the solenoid valve and on the other hand actuates an electrical contact via which the electric motor can be operated. In this arrangement, multi-stage activation of the unit can be set by several barrier springs, during which first of all the contact is closed and then several defined settings of the solenoid valve are possible. <IMAGE>

Description

Magnetventilmagnetic valve

Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einem Magnetventil nach der Gattung des Hauptanspruches.PRIOR ART The invention is based on a solenoid valve the genre of the main claim.

Es ist bekannt, für die elektrische Steuerung von Hydraulikeinheiten Magnetventile zu verwenden. Diese Magnetventile werden über eine Steuerleitung elektrisch angesteuert und schalten dann über einen Betätigungsmagneten eine Hydraulikeinheit, die einen Druckmittelfluß herstellt oder unterbricht. Da die gesteuerten Hydraulikeinheiten möglicherweise noch eine elektromotorisch angetriebene Hydraulikpumpe aufweisen, die das Druckmittel fördert, sind einmal Steuerleitungen für das Magnetventil und zum anderen Steuerleitungen für den Elektromotor der Hydraulikpumpe erforderlich, der im allgemeinen über Relais geschaltet wird.It is known for the electrical control of hydraulic units Use solenoid valves. These solenoid valves are electrical via a control line controlled and then switch a hydraulic unit via an actuating magnet, which produces or interrupts a pressure medium flow. As the controlled hydraulic units possibly still have a hydraulic pump driven by an electric motor, that promotes the pressure medium are once control lines for the solenoid valve and on the other hand, control lines for the electric motor of the hydraulic pump are required, which is generally switched via relays.

Diese mehrfache Leitungsführu bedeutet einen zusätzlichen Aufwand und kann die Quelle mannigfaltiger Störungen sein, insbesondere in den dabei verwendeten Verbindungsmitteln der elektrischen Steuerleitungen. Bei hydraulischen Systemen mit besonders hohen Sicherheitsanforderungen, beispielsweise Antiblockiersystemen in Kraftfahrzeugen, ist es darüber hinaus erforderlich, sämtliche Steuerleitungen auf Leitungsbruch zu überwachen, so daß bei bekannten Anordnungen mehrfache Überwachungen notwendig sind.This multiple line routing means an additional effort and can be the source of a variety of disturbances, especially those used in it Connecting means of the electrical control lines. With hydraulic systems with particularly high security requirements, for example Anti-lock braking systems in motor vehicles, it is also necessary to have all control lines to monitor for line break, so that multiple monitoring in known arrangements are necessary.

Vorteile der Erfindung Das erfindungsgemäße Magnetventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches hat demgegenüber den Vorteil, daß nur eine einzige Steuerleitung erforderlich ist, so daß das Risiko des Auftretens von Fehlern gegenüber den bekannten Einrichtungen erheblich vermindert wird; dies gilt gleichermaßen für gegebenenfalls erforderliche Überwachungseinheiten.Advantages of the invention The solenoid valve according to the invention with the characterizing Features of the main claim has the advantage that only one Control line is required so that the risk of errors occurring is opposed the known facilities is significantly reduced; this also applies to possibly required monitoring units.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des im Hauptanspruch angegebenen Magnetventils möglich.The measures listed in the subclaims are advantageous Further developments of the solenoid valve specified in the main claim are possible.

So eröffnet insbesondere die Verwendung von gestuft wirksam werdenden Federn im erfindungsgemäßen Magnetventil die Möglichkeit, durch definiertes stufenweises Einstellen des Stromes auf der Steuerleitung verschiedene Betriebszustände einzustellen, insbesondere die elektrische Betätigung von der hydraulischen Betätigung zu trennen, wobei bevorzugt die elektrische Betätigung zunächst wirksam wird und wirksam bleibt, wenn darüber hinaus unterschiedliche hydraulische Einstellungen gewählt werden. Hierdurch kann in besonders bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ein besonders einfaches und kostengünstiges System für ein Antiblockiersystem in einem Kraftfahrzeug hergestellt werden, da zunächst der Elektromotor eingeschaltet wird und eingeschaltet bleibt, unabhängig davon welche weitere hydraulische Einstellung das Magnetventil zum Druckaufbau, Druckkonstanthalten oder zum Druckabbau hat.Thus, in particular, the use of graduated effective opens up Springs in the solenoid valve according to the invention the possibility of a defined gradual Setting the current on the control line to set different operating states, in particular to separate the electrical actuation from the hydraulic actuation, whereby preferably the electrical actuation first becomes effective and remains effective, if, in addition, different hydraulic settings are selected. In this way, in a particularly preferred embodiment of the invention, a particularly simple and inexpensive system for an anti-lock braking system in a motor vehicle be made, since first the electric motor is switched on and switched on remain, regardless of which other hydraulic setting the solenoid valve is used to build up pressure, Keep the pressure constant or has to reduce the pressure.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.Further advantages emerge from the description and the attached Drawing.

Zeichnung Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 einen Stromlaufplan für eine elektrohydraulische Einrichtung nach dem Stand der Technik; Figur 2 einen Stromlaufplan für eine elektrohydraulische Einrichtung unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Magnetventils; Figur 3 einen vereinfachten Querschnitt durch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Magnetventils; Figur 4 ein Diagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Magnetventils; Figur 5 ein vereinfachtes Schaltbild für eine Stromsteuerung zur Versorgung eines erfindungsgemäßen Magnetventils.Drawing The invention is illustrated in the drawing and will explained in more detail in the following description. FIG. 1 shows a circuit diagram for an electro-hydraulic device according to the state of the art; Figure 2 a Circuit diagram for an electrohydraulic device using one according to the invention Solenoid valve; FIG. 3 shows a simplified cross section through an embodiment a solenoid valve according to the invention; Figure 4 is a diagram to explain the Operation of the solenoid valve according to the invention; Figure 5 is a simplified circuit diagram for a current control for supplying a solenoid valve according to the invention.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele Bei dem in Figur 1 dargestellten elektrohydraulischen System bezeichnet 10 ein Steuergerät, das mit Eingängen 11 versehen ist. Das Steuergerät 10 ist ferner an eine Batterie 12 angeschlossen. Vom Steuergerät 10 führt einmal eine Steuerleitung über ein Verbindungsmittel 13, eine Leitung 14 und ein weiteres Verbindungsmittel 15 zu einem Betätigungsmagneten 16 eines Magnetventils 17 und eine weitere Steuerleitung über ein Verbindungsmittel 18, eine Leitung 19 sowie ein weiteres Verbindungsmittel 20 zu einem Relais 21, das einen Kontakt 22 betätigt. An die Batterie 12 ist weiter eine Versorgungsleitung angeschlossen, die über ein Verbindungsmittel 23, eine Leitung 24 sowie ein weiteres Verbindungsmittel 25 über den Kontakt 22 zu einem Elektromotor 26 führt. Der Elektromotor 26 treibt eine Hydraulikpumpe 27 an, die das Druckmittel liefert, das beispielsweise vom Magnetventil 17 geschaltet wird.Description of the exemplary embodiments In the case of the one shown in FIG electrohydraulic system, 10 denotes a control unit with inputs 11 is provided. The control device 10 is also connected to a battery 12. From the Control device 10 leads once a control line via a connecting means 13, a Line 14 and another connecting means 15 to an actuating magnet 16 a solenoid valve 17 and a further control line via a connecting means 18 a line 19 and a further connecting means 20 to one Relay 21 which actuates a contact 22. A supply line is also connected to the battery 12 connected via a connecting means 23, a line 24 and another Connecting means 25 leads to an electric motor 26 via contact 22. The electric motor 26 drives a hydraulic pump 27, which supplies the pressure medium, for example is switched by the solenoid valve 17.

Das in Figur 1 dargestellte System kann beispielsweise ein Antiblockiersystem in einem Kraftfahrzeug sein, wobei das Steuergerät 10 das Antiblockier-Steuergerät ist, dem in an sich bekannter Weise über die Eingänge 11 Signale, etwa Raddrehzahlen, zugeführt werden. Das Antiblockier-Steuergerät bildet daraus Stellsignale für das Magnetventil, das den Druckverlauf in den Radbremsen steuert insbesondere durch Druckaufbau, Druckkonstanthalten und Druckabbau.The system shown in FIG. 1 can, for example, be an anti-lock braking system be in a motor vehicle, the control unit 10 being the anti-lock control unit is to which in a known manner via the inputs 11 signals, such as wheel speeds, are fed. The anti-lock control unit uses this to generate control signals for the Solenoid valve that controls the pressure curve in the wheel brakes in particular Pressure build-up, keeping pressure constant and pressure reduction.

Es versteht sich jedoch, daß diese Anwendung bei einem Antiblockiersystem nur beispielhaft gemeint ist. Das in Figur 1 dargestellte System kann selbstverändlich auch für andere elektrohydraulische Systeme, etwa hydraulische Getriebe, hilfskraftbetätigte Einrichtungen und dergleichen verwendet werden.It is understood, however, that this application is in an anti-lock braking system is only meant as an example. The system shown in Figure 1 can of course also for other electro-hydraulic systems, such as hydraulic transmissions, power-assisted ones Facilities and the like can be used.

Bei der bekannten Einrichtung gemäß Figur 1 ist einmal für die Ansteuerung des Betätigungsmagneten 16 eine Steuerleitung, bestehend aus den Elementen 13, 14, 15 und zum anderen für die Betätigung des Relais 21 eine weitere Steuerleitung, bestehend aus den Elementen 18, 19, 20 erforderlich. Durch die Vielzahl der dabei verwendeten Verbindungsmittel 13, 15, 18, 20 sowie die mehreren Leitungen 14, 19, erhöht sich die Gefahr von Störungen in den Verbindungsmitteln 13, 15,18, 20 bzw. durch Bruch der Leitungen 14, 19. Diese Störungen müssen bei einem sicherheitsempfindlichen System, beispielsweise dem genannten Antiblockiersystem, getrennt überwacht werden, damit bei derartigen Störungen auf den Steuerleitungen keine Fehlfunktionen, etwa ein unbeabsichtigtes Absenken des Bremsdruckes, eintritt.In the known device according to FIG. 1, there is once for the control of the actuating magnet 16 a control line, consisting of the elements 13, 14, 15 and on the other hand another control line for the actuation of the relay 21, consisting of elements 18, 19, 20 required. Because of the multitude the connecting means 13, 15, 18, 20 used here and the multiple lines 14, 19, increases the risk of malfunctions in the connecting means 13, 15, 18, 20 or by breaking the lines 14, 19. These disturbances must be in the case of a security-sensitive System, for example the aforementioned anti-lock braking system, are monitored separately, so that there are no malfunctions in the event of such disturbances on the control lines, for example an unintentional lowering of the brake pressure occurs.

Bei dem in Figur 2 dargestellten elektrohydraulischen System wird demgegenüber ein erfindungsgemäßes Magnetventil verwende-t, das weiter unten noch ausführlich erläutert wird. Im übrigen entspricht der Stromlaufplan gemäß Figur 2 demjenigen in Figur 2, und es sind gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen. Wie man leicht sieht, besteht der einzige Unterschied zum Stromlaufplan in Figur 1 darin, daß nunmehr ein modifizierter Betätigungsmagnet 16a am Magnetventil 17 verwendet wird, der einmal das Magnetventil 17 und zum anderen unmittelbar den Kontakt 22 betätigt. Hierdurch entfällt die Steuerleitung mit den Elementen 18, 19, 20 aus Figur 1 ganz, so daß das damit verbundene Störungsrisiko und die Notwendigkeit einer gesonderten Überwachung entfallen. Damit ergibt sich eine erhebliche Vereinfachung durch Verminderung der Steuerleitungen, eine Kostenreduzierung sowie eine Erhöhung der Betriebssicherheit.In the electrohydraulic system shown in FIG on the other hand, use a solenoid valve according to the invention, which will be described further below is explained in detail. Otherwise, the circuit diagram corresponds to the figure 2 to that in Figure 2, and the same elements are given the same reference numerals Mistake. As you can easily see, the only difference is with the circuit diagram in Figure 1 that now a modified actuating magnet 16a on the solenoid valve 17 is used, the once the solenoid valve 17 and the other directly to the Contact 22 actuated. This eliminates the need for the control line with the elements 18, 19, 20 from Figure 1 completely, so that the associated risk of malfunction and the need separate monitoring is not required. This results in a considerable simplification by reducing the number of control lines, reducing costs and increasing operational safety.

Figur 3 zeigt ein ALLsffihrurlgsbeispiel einer Anordnung, wie sie in Figur 2 im Überblick durch die Bezugszeichen 16a, 17 angedeutet ist.FIG. 3 shows an example of an arrangement like this is indicated in an overview by the reference numerals 16a, 17 in FIG.

Dabei befindet sich auf einer Unterlage 30 ein Kern 31, der eine Magnetspule 32 umgibt. Für die Betätigungsfunktionen der Anordnung ist eine Stangc 34 vorgesehen, die in einer Führung 33 des Kernes 31 läuft und an einer Seite in einen Stößel 35 für eine Hydraulikeinheit 36 übergeht. Am anderen Ende der Stange 34 befindet sich ein über eine erste Feder 37 an der Führung 33 abgestützter Anker 38, der an der anderen Seite über Halterungen 39 gehalten wird, in die der Kern 31 übergeht. Der Anker 38 trägt einen Arm 40, an den ein Taster 41 angeformt ist.A core 31, which is a magnetic coil, is located on a base 30 32 surrounds. A rod 34 is provided for the actuation functions of the arrangement, which runs in a guide 33 of the core 31 and on one side in a plunger 35 for a hydraulic unit 36 passes. At the other end of the rod 34 is located an armature 38 supported on the guide 33 via a first spring 37, which is attached to the the other side is held by brackets 39 into which the core 31 merges. Of the Armature 38 carries an arm 40 on which a button 41 is molded.

Der Taster 41 dient zum Betätigen von Kontaktfedern 42, 43, die über Anschlüsse 44, 45 verfügen. Die Kontaktfedern 42, 43 weisen dabei im Ruhezustand, d. h. dann, wenn sie vom Taster 41 nicht betätigt werden, einen Abstand 46 auf. Der dem vom Taster 41 betätigten Kontakt 42 gegenüberliegende Kontakt 43 liegt im Ruhezustand an einer Rastung 47 des Kernes 31 an. Bei Auslenkung des Kontaktes 43 arbeitet dieser gegen eine Feder 48, die am anderen Ende raumfest abgestützt ist.The button 41 is used to actuate contact springs 42, 43, which over Connections 44, 45 have. The contact springs 42, 43 have in the rest state, d. H. then, when they are not actuated by the button 41, a distance 46 on. The contact 43 located opposite the contact 42 actuated by the button 41 is located in the Rest state on a detent 47 of the core 31. If contact 43 is deflected this works against a spring 48, which is supported spatially fixed at the other end.

In der Hydraulikeinheit 36 isb schließlich eine Anordnung von Betätigungselementen und Federn vorgesehen, bei der die Federn nacheinander gestuft wirksam werden.Finally, there is an arrangement of actuating elements in the hydraulic unit 36 and springs are provided, in which the springs are effective in stages one after the other.

Eine derartige Hydraulikeinheit ist in der älteren Patentanmeldung P 31 22 747.3 der Anmelderin beschrieben.Such a hydraulic unit is in the earlier patent application P 31 22 747.3 described by the applicant.

Die Funktion der Hydraulikeinheit 36 ist durch die eingezeichneten Elemente im folgenden nur grob charakterisiert. Eine Betätigungsplatte 50, die an den Stößel 35 angeformt ist, steht im Ruhezustand in einem Abstand 51 von einer dritten Feder 52, die auf einer Abstützung 53 aufliegt. An die Betätigungsplatte 50 ist dabei ein weiterer Stößel 54 angeformt, der an in Figur 3 nicht weiter eingezeichnete hydraulische Elemente angreift und in an sich bekannter Weise - gegebenenfalls über weitere Federn - einen Druckaufbau, ein Druckkonstanthalten sowie einen Druckabbau ermöglicht.The function of the hydraulic unit 36 is shown by the Elements only roughly characterized in the following. An actuator plate 50 that is attached to the plunger 35 is integrally formed, is at a distance 51 from one in the idle state third spring 52 resting on a support 53 rests. On the actuator plate 50, a further tappet 54 is formed thereon, which is not shown any further in FIG attacks hydraulic elements and in a manner known per se - possibly over further springs - a pressure build-up, a pressure constant as well as a pressure reduction enables.

Die Wirkungsweise der in Figur 3 dargestellten Anordnung soll im folgenden anhand von Figur 4 erläutert werden: Figur 4 zeigt dabei den Spulenstrom i über dem Weg s, den der Anker 38 zurücklegt. Wird die Spule 32 mit dem Strom i beaufschlagt, wird bei einem Bezugswert sO 0 die erste Feder 37 wirksam, die über eine Federkraft Fg verfügt. Damit ergibt sich bei sO 0 ein Sprung in der Kennlinie, der der Federkraft Fg entspricht. Die Steigung der Kennlinie ergibt sich nun aus der Kennung der ersten Feder 37. Während dieser ersten Auslenkung des Ankers 38 greift zwar der Taster 41 schon am Kontakt 42 an, aufgrund des Abstandes 46 wird jedoch die Verbindung zu Kontakt 43 noch nicht hergestellt. Dies ist vielmehr erst im Punkte s der Fall.The mode of operation of the arrangement shown in FIG. 3 is described below are explained with reference to Figure 4: Figure 4 shows the coil current i over the path s that the anchor 38 covers. If the coil 32 is supplied with the current i, the first spring 37 becomes effective at a reference value sO 0, which is via a spring force Fg. This results in a jump in the characteristic curve at sO 0, that of the spring force Fg corresponds to. The slope of the characteristic now results from the identifier of the first Spring 37. During this first deflection of the armature 38, the button does indeed engage 41 already at contact 42, but due to the distance 46 the connection to contact 43 not yet established. Rather, this is only the case in point s.

Von diesem Punkte an wird zusätzlich die zweite Feder 48 wirksam, so daß ein weiterer Sprung in der Kennlinie entsprechend der Federkraft F 1 der zweiten Feder 48 eintritt.From this point on, the second spring 48 also becomes effective, so that another jump in the characteristic curve corresponding to the spring force F 1 of the second spring 48 occurs.

Auch ändert sich im nachfolgenden die Kennlinie, die aufgrund der Parallelschaltung der beiden Federn 37, 48 steiler ist als zwischen den Werten sO bis s1. Gleichzeitig mit der Auslenkung des Ankers 38 wird der Stößel 35 mit der BetiiLigun1splutte 50 ausgelenkt, wobei nach Überwindung des weisen Abstandes 51 noch die dritte Feder 52 der Federkraft F2 zur Wirkung kommt. Dies führt im Punkte 52 zu einem weiteren Sprung in der Kennlinie, an den sich ein weiterer, steilerer Kennlinienabschnitt anschließt Entsprechend lassen sich weitere steifen anschließen, Die dies mit s3 und F3 in Figur 4 angedeutet ist.The characteristic curve also changes in the following, which is due to the Parallel connection of the two springs 37, 48 is steeper than between the values s0 to s1. Simultaneously with the deflection of the armature 38, the plunger 35 is with the BetiiLigun1splutte 50 deflected, after overcoming the distance 51 nor the third spring 52 of the spring force F2 comes into effect. This leads to the point 52 to a further jump in the characteristic curve, which is followed by another, steeper characteristic curve section Connected Correspondingly, further stiff connections can be connected, which this with s3 and F3 is indicated in FIG.

Wie man leicht sieht, lassen sich damit durch Einstellen unterschiedlicher Stromstufen il, i2, i3 unterschiedliche definierte elektrische und/oder hydraulische Zustände einstellen. Stellt man den Strom beispielsweise mit il ein wird lediglich die elektrische Funktion durch Schließen der Kontakte 42, 43 aktiviert. Erst eine weitere Erhöhung des Stromes auf den Wert i2 bewirkt beispielsweise eine Druckerhöhung, eine Erhöhung auf den Wert i ein Druck-3 konstanthalten und so fort. Bei dieser Reihenfolge des Wirksamwerdens der Federn 37, 48, 52 wird zunächst die elektrische Funktion eingeschaltet und bleibt in sämtlichen hydraulischen Stellungen erhalten. Es ist jedoch selbstverständlich auch möglich, die elektrische Funktion später zu schalten oder mehrere elektrische Funktionen durch entsprechend abgestufte Federn vorzusehen, so daß ein Schaltprogramm elektrisc-r und hydraulischer Funktionen möglich ist.As you can easily see, different settings can be made with it Current stages il, i2, i3 different defined electrical and / or hydraulic Set states. If you set the current, for example with il, only becomes the electrical function is activated by closing the contacts 42, 43. First one a further increase in the current to the value i2 causes, for example, an increase in pressure, an increase to the value i keep a pressure-3 constant and so on. At this The first order in which the springs 37, 48, 52 come into effect is the electrical Function switched on and remains in all hydraulic positions. However, it is of course also possible to switch on the electrical function later switch or switch several electrical functions by means of appropriately graduated springs to be provided so that a switching program for electrical and hydraulic functions is possible is.

Die einzustellenden Stromstufen können mit einer Schaltung geregelt werden, wie sie im Stromlaufplan Figur 5 zeigt.The current levels to be set can be regulated with a circuit as shown in the circuit diagram of FIG.

Die Steuersignale für die Stromstufen il, i2, i3 werden dabei einer Stromregelstufe 60 über Eingänge 61 zugeführt.The control signals for the current stages il, i2, i3 are one Current control stage 60 is supplied via inputs 61.

Der Ausgang der Stromregelstufe 60 arbeitet über einen Meßwiderstand 62 auf den Betätigungsmagneten 16a des Magnetventils. Als Regelsignal wird die am Meßwiderstand 62 abfallende Spannung abgegriffen und auf den Stromregler 60 zurückgeführt, so daß die jeweiligen Stromstufen il, i2, i3 präzise geregelt eingestellt werden können.The output of the current control stage 60 operates via a measuring resistor 62 on the actuating magnet 16a of the solenoid valve. The am Measuring resistor 62 tapped the dropping voltage and fed back to the current regulator 60, so that the respective current stages i1, i2, i3 are set in a precisely controlled manner can.

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Claims

Claims solenoid valve, especially for a. Anti-lock braking system in a motor vehicle with a plunger (35) deflectable by an armature (38) for Actuation of a hydraulic unit (36) of the solenoid valve, characterized in that that the armature (38) has at least one button (41) and this in turn at least one electrical contact (42, 43) actuated via which an electrical unit, in particular an electric motor (26) for a hydraulic pump of the anti-lock braking system can be switched is.

2. Solenoid valve according to claim 1, characterized in that the armature (38), the contacts (42, 43) and the hydraulic unit (36) springs (37, 48, 52) have, which are effective in succession when the armature (38) is deflected, so that by setting a coil current (i) causing the armature deflection in stages (i1, i2, i3) the electrical unit and different positions of the hydraulic unit can be set in a preselectable order.

3. Solenoid valve according to claim 2, characterized in that the different Positions a tributary or

a shut-off or an outflow of a pressure medium to the cylinders cause an anti-lock braking system of a motor vehicle.