电磁阀和用于车辆的液压制动系统技术方案

本发明专利技术涉及用于液压制动系统的电磁阀(10)以及具有这种电磁阀(10)的液压制动系统。该电磁阀具有磁体组件、磁极铁芯(11)、与磁极铁芯(11)连接的引导套筒(13)、在引导套筒(13)内可沿轴向运动地引导的阀衔铁(20)、以及与引导套筒(13)连接并且具有阀座(15.1)的阀体(15)，其中，该阀衔铁可由通过磁体组件产生的磁力克服回位弹簧(16)的力驱动或通过回位弹簧(16)的力驱动，并且使具有闭合元件(34)的挺杆(30)沿轴向运动，该阀座布置在至少一个第一流动开口(15.2)和至少一个第二流动开口(15.3)之间，其中，挺杆(30)固定地与阀衔铁(20)连接。在此，阀体(15)具有容纳区域(19)，其至少部分地容纳引导组件(40)，其中，阀衔铁(20)在引导组件(40)的至少一个通孔(41.1、44.1)中沿轴向引导，其中，在引导组件(40)和阀衔铁(20)之间构造有机械式锁定装置(18)，其在断电的闭合状态中释放阀衔铁(20)，使得回位弹簧(16)驱动阀衔铁(20)，并且将闭合元件(34)密封地按压到阀座(15.1)中以用于实施密封功能，并且将阀衔铁(20)在断电的打开状态中克服回位弹簧(16)的力固定在轴向的锁定状态中，使得闭合元件(34)从阀座(15.1)抬起。

Solenoid Valve and Hydraulic Braking System for Vehicles

The invention relates to an electromagnetic valve (10) for a hydraulic braking system and a hydraulic braking system with such an electromagnetic valve (10). The solenoid valve has a magnet assembly, a magnetic pole core (11), a guide sleeve (13) connected with the magnetic pole core (11), a valve armature (20) which can guide along the axis in the guide sleeve (13), and a valve body (15.1) connected with the guide sleeve (13), in which the magnetic force generated by the magnet component can overcome the force drive of the return spring (16) or through the return position. The spring (16) is driven by force and the tappet (30) with the closing element (34) moves along the axis. The valve seat is arranged between at least one first flow opening (15.2) and at least one second flow opening (15.3), in which the tappet (30) is fixed to the valve armature (20). Here, the valve body (15) has a holding area (19), which at least partially accommodates the guide assembly (40), in which the armature (20) guides along the axis in at least one through hole (41.1, 44.1) of the guide assembly (40), in which a mechanical locking device (18) is constructed between the guide assembly (40) and the armature (20) to release the valve armature (20) in the closed state of power failure so as to drive the return spring (16). The movable valve armature (20) is sealed and pressed into the seat (15.1) to perform the sealing function, and the valve armature (20) overcomes the force of the return spring (16) in the open state of power failure and is fixed in the axial locking state so that the closed element (34) is lifted from the seat (15.1).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电磁阀和用于车辆的液压制动系统
本专利技术涉及根据独立权利要求1的类型的用于液压制动系统的电磁阀。本专利技术的对象还为用于车辆的具有这种电磁阀的液压制动系统。
技术介绍
由现有技术已知用于车辆的液压制动系统，其具有主制动缸、液压单元和多个车轮制动器，该液压制动系统包括不同的安全系统，例如防抱死系统(ABS)、电子稳定程序(ESP)等等，以及可实施不同的安全功能，例如防抱死功能、驱动防滑调节(ASR)等等。通过该液压单元可在防抱死系统(ABS)或驱动防滑调节系统(ASR系统)或电子稳定程序系统(ESP系统)中针对在对应的车轮制动器中的压力形成或压力卸载执行控制和/或调节过程。为了执行控制和/或调节过程，液压单元包括电磁阀，其基于对立起作用的力“磁力”、“弹力”以及“液压力”而通常保持在明确的位置中。与此相应地得到阀类型“断电打开”和“断电闭合”。电磁阀相应包括磁体组件和阀筒，其包括磁极铁芯、与磁极铁芯连接的引导套筒、在引导套筒内克服回位弹簧的力在闭合位置和打开位置之间可沿轴向运动地引导的衔铁、以及与引导套筒连接的阀套筒，该衔铁具有挺杆和闭合元件，该阀套筒具有阀座。通过为磁体组件通电产生磁力，磁力在未通电打开的电磁阀中使具有挺杆和闭合元件的衔铁从打开状态运动到闭合状态中，直至闭合元件到达对应的阀座并且密封阀座。在未通电的状态中，回位弹簧使具有挺杆和闭合元件的衔铁运动，并且闭合元件从阀座抬起以及释放阀座。在未通电闭合的电磁阀中，具有挺杆和闭合元件的衔铁通过为磁体组件通电从闭合状态运动到打开状态中，并且闭合元件从阀座抬起，以及释放阀座。如果切断电流，那样回位弹簧使具有闭合元件的磁性衔铁朝阀座的方向运动，直至闭合元件到达阀座并且密封阀座。在通电的情况下伴随着不期望的能量消耗。此外，如果功能仅仅通过有源的通电实现，功能可靠性或功能可用性未达到所需程度。在公开文献DE102007051557Al中例如说明了一种断电闭合的电磁阀，其用于防滑调节的液压车辆制动设备。电磁阀包括：还被称为阀筒的液压部分，其部分地布置在阀块的分级的孔中；和主要由磁体组件形成的电气部分，该磁体组件插到阀筒的从阀块突出的部分上。磁体组件包括具有电气绕组的线圈体、引导磁通的线圈围罩以及引导磁通的环形盘。液压部分具有引导套筒，该引导套筒在其面向电气部分的一端通过压入的和流体密封地焊接的磁极铁芯闭合。在引导套筒中容纳有可沿纵向移动的衔铁，其通过回位弹簧支撑在磁极铁芯处。衔铁背离磁极铁芯地具有布置在凹处中的球形的闭合体。在背离磁极铁芯的一端，在引导套筒中压入有杯状的阀套筒，其具有圆柱状围罩和底部。阀套筒在底部具有贯通部以及空心锥形的阀座，该阀座与闭合体一起形成阀座。通过阀座可切换地实施在阀套筒的底部的贯通部和在阀套筒的围罩中的至少一个贯通部之间的流体连接。此外，在阀套筒的围罩之外布置有径向过滤器，以便从流体流中滤除污物颗粒。引导套筒可借助于固定插接部锁牢在阀块的台阶孔中。由EP0073886Bl已知一种液压控制设备，其具有可沿轴向移动到多个切换位置中的并且借助于回位弹簧自动回到其切换位置中的一个中的控制滑阀，该控制滑阀可在其切换位置之外通过在锁定位置中接入的受弹簧加载的锁子固定，该锁子还可通过作为活塞在壳体孔中引导的并且可通过相邻的环形空间加载压力液体的部件液压地操纵。环形空间通过预调阀与引导至负载的泵压力管路连接，该泵压力管路在切断一个或多个负载时卸载压力。在此，锁子的液压调节通路相对于其可克服弹力的调节通路受限，并且在控制滑阀处为了接合或握扣锁子的锁定位置沿径向如此确定尺寸，即，与可克服弹力的调节通路无关地仅可在为此设置的锁定状态处液压触发锁子。
技术实现思路
具有独立权利要求1的特征的用于液压制动系统的电磁阀具有的优点是，在电磁阀中，在断电的第一运行状态的情况下可转换另一断电的第二运行状态。这意味着，本专利技术的实施方式提供了一种双稳态的电磁阀，其通过施加切换信号可在两种运动状态之间切换，其中，电磁阀持久地保持在相应的运行状态中，直至下一个切换信号。在此，第一运行状态可相应于电磁阀的闭合状态，并且第二运行状态可相应于电磁阀的打开状态。在两种运行状态之间的变换例如可通过磁体组件的有源调节单元的短暂通电或通过将切换信号或电流脉冲施加给磁体组件来执行。在这种短暂通电的情况下，相比于具有两种运动状态的传统的电磁阀能量消耗可有利地降低，传统的电磁阀仅仅具有断电的第一运行状态，并且为了实现通电的第二运行状态必须针对第二运行状态的持续时间进行通电。此外，如果功能仅可通过有源的通电实现，相比于本专利技术的实施方式，功能可靠性或功能可用性没有达到期望的程度。本专利技术的实施方式提供了一种用于液压制动系统的电磁阀，该电磁阀具有磁体组件、磁极铁芯、与磁极铁芯连接的引导套筒、在引导套筒内可沿轴向运动地引导的阀衔铁、以及与引导套筒连接并且具有阀座的阀体，其中，该阀衔铁可由通过磁体组件产生的磁力克服回位弹簧的力或通过回位弹簧的力来驱动，并且使具有闭合元件的挺杆沿轴向运动，该阀座布置在至少一个第一流动开口和至少一个第二流动开口之间。挺杆固定地与阀衔铁连接。在此，阀体具有容纳区域，其至少部分地容纳引导组件，其中，阀衔铁在引导组件的至少一个通孔中沿轴向来引导。在引导组件和阀衔铁之间构造有机械式锁定装置，其在断电的闭合状态中释放阀衔铁，使得回位弹簧驱动阀衔铁，并且将闭合元件密封地按压到阀座中以用于实施密封功能，并且将阀衔铁在断电的打开状态中克服回位弹簧的力固定在轴向的锁定状态中，使得闭合元件从阀座抬起。在断电的闭合状态中中断在至少一个第一流动开口和至少一个第二流动开口之间的流体流，并且在断电的打开状态中实现在至少一个第一流动开口和至少一个第二流动开口之间的流体流。根据本专利技术的电磁阀的实施方式有利地在闭合状态中具有非常低的泄漏，并且在打开状态中具有低的能量消耗。具有独立权利要求11的特征的用于车辆的液压制动系统具有的优点是，可以低的附加花费在通常存在的具有ESP功能性的液压单元处实现附加功能，其以电子液压方式地锁定在对应的车轮制动器中的当前的制动压力，并且可在低的能量需求的情况下保持更长的时间。这意味着，存在的压力供给部、从液压单元直至车轮制动器的管路以及传感器和通信信号不仅可用于ESP功能和/或ABS功能和/或ASR功能，而且可用于在车轮制动器中的电子液压压力保持功能。由此可以有利的方式以积极的效果节省成本、结构空间、重量和布线，使得降低制动系统的复杂性。通过在从属权利要求中列举的措施和改进方案可有利地改进在独立权利1中说明的用于液压制动系统的电磁阀。特别有利的是，机械式锁定装置实施为转动凸轮机构，其利用周向力分量，以便改变在具有闭合元件的阀衔铁和引导组件之间的转动状态，并且使具有闭合元件的阀衔铁沿轴向运动到锁定状态中，并且又离开该锁定状态，使得具有闭合元件的阀衔铁可通过将切换信号或电流脉冲施加给磁体组件简单地在两种断电的状态之间变换。从断电的闭合状态开始，具有闭合元件的阀衔铁可通过施加切换信号从断电的闭合状态变换到断电的打开状态中。在施加下一个切换信号时，具有闭合元件的阀衔铁从断电的打开状态变换回断电的闭合状态中。从断电的打开状态开始，具有闭合元件的阀衔铁可通过施加切换信号从断电的打开状态本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于液压制动系统(1)的电磁阀(10)，其具有磁体组件、磁极铁芯(11)、与所述磁极铁芯(11)连接的引导套筒(13)、在所述引导套筒(13)内部能沿轴向运动地引导的阀衔铁(20)、以及与所述引导套筒(13)连接并且具有阀座(15.1)的阀体(15)，所述阀衔铁能由通过所述磁体组件产生的磁力克服回位弹簧(16)的力驱动，或能通过所述回位弹簧(16)的力驱动，并且使具有闭合元件(34)的挺杆(30)沿轴向运动，所述阀座布置在至少一个第一流动开口(15.2)和至少一个第二流动开口(15.3)之间，其中，所述挺杆(30)固定地与所述阀衔铁(20)连接，其特征在于，所述阀体(15)具有容纳区域(19)，该容纳区域至少部分地容纳引导组件(40)，其中，所述阀衔铁(20)在所述引导组件(40)的至少一个通孔(41.1、44.1)中沿轴向引导，其中，在所述引导组件(40)和所述阀衔铁(20)之间构造有机械式锁定装置(18)，该锁定装置在断电的闭合状态中释放所述阀衔铁(20)，从而使得所述回位弹簧(16)驱动所述阀衔铁(20)，并且将所述闭合元件(34)密封地按压到所述阀座(15.1)中以实现密封功能，并且将所述阀衔铁(20)在断电的打开状态中克服所述回位弹簧(16)的力固定在轴向的锁定状态中，从而使得所述闭合元件(34)从所述阀座(15.1)抬起。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.13 DE 102016219939.01.一种用于液压制动系统(1)的电磁阀(10)，其具有磁体组件、磁极铁芯(11)、与所述磁极铁芯(11)连接的引导套筒(13)、在所述引导套筒(13)内部能沿轴向运动地引导的阀衔铁(20)、以及与所述引导套筒(13)连接并且具有阀座(15.1)的阀体(15)，所述阀衔铁能由通过所述磁体组件产生的磁力克服回位弹簧(16)的力驱动，或能通过所述回位弹簧(16)的力驱动，并且使具有闭合元件(34)的挺杆(30)沿轴向运动，所述阀座布置在至少一个第一流动开口(15.2)和至少一个第二流动开口(15.3)之间，其中，所述挺杆(30)固定地与所述阀衔铁(20)连接，其特征在于，所述阀体(15)具有容纳区域(19)，该容纳区域至少部分地容纳引导组件(40)，其中，所述阀衔铁(20)在所述引导组件(40)的至少一个通孔(41.1、44.1)中沿轴向引导，其中，在所述引导组件(40)和所述阀衔铁(20)之间构造有机械式锁定装置(18)，该锁定装置在断电的闭合状态中释放所述阀衔铁(20)，从而使得所述回位弹簧(16)驱动所述阀衔铁(20)，并且将所述闭合元件(34)密封地按压到所述阀座(15.1)中以实现密封功能，并且将所述阀衔铁(20)在断电的打开状态中克服所述回位弹簧(16)的力固定在轴向的锁定状态中，从而使得所述闭合元件(34)从所述阀座(15.1)抬起。2.根据权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，所述机械式锁定装置(18)为转动凸轮机构，其利用周向力分量来改变在具有闭合元件(34)的所述阀衔铁(20)和所述引导组件(40)之间的转动状态，并且使具有闭合元件(34)的所述阀衔铁(20)沿轴向运动到锁定状态中以及又离开该锁定状态，从而使得具有所述闭合元件(34)的所述阀衔铁(20)通过将切换信号施加给磁体组件在两种断电的状态之间进行切换。3.根据权利要求1或2所述的电磁阀，其特征在于，所述引导组件(40)转动运动地或不可相对转动地支承在所述阀体(15)的容纳区域(19)中。4.根据权利要求1至3中任一项所述的电磁阀，其特征在于，所述引导组件(40)包括：控制笼(41)以及控制环(44)，所述控制笼具有第一通孔(41.1)和第一引导几何结构(42)；所述控制环具有第二通孔(44.1)和第二引导几何结构(45)。5.根据权利要求4所述的电磁阀，其特征在于，所述控制笼(41)和控制环(44)相应为单件，或者所述引导组件(40)与控制笼(41)和控制环(44)一体式地构造。6.根据权利要求4所述的电磁阀，其特征在于，所述控制笼(41)和所述控制环(44)不可相对转动地彼此连接，其中，所述控制环(44)被引入所述控制笼(41)中，并且至少一个构造在所述控制环(44)处的定位凸起(44.2)接合到对应地构造在所述控制笼处的定位凹处(41.2)中。7.根据权利要求4至6中任一项所述的电磁阀，其特征在于，所述阀衔铁(20)具有分级的圆柱状基体(22)，该基体具有两种不同的外直径，其中，所述阀衔铁(20)的基体(22)的在所述引导组件(40)的至少一个通孔(41.1、44.1)中引导的区段具有第三引导几何结构(28)，该第三引导几何结构在所述阀衔铁(20)朝磁极铁芯(11)的方向沿轴向运动时与所述控制笼(40)的第一引导几何结构(42)共同作用，并且在所述阀衔铁(20)朝阀座(...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·斯塔尔，M·亚姆布罗西，M·埃森劳尔，E·库尔茨，D·克拉策，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE