CN101253085A - 电磁阀控制器 - Google Patents

Abstract

一种用于机动车的ABS/ESP的电磁阀控制器(100)，其由设置在电磁阀控制器(100)的控制壳(110)的基座(112)上的弹性体件刚性地连接到液压装置(200)。磁性线圈轭(130)设置在该弹性体件(120)上，使得磁性线圈轭(130)由弹性体件(120)和控制壳(110)直接推到液压装置(200)的外侧上，且由此接收液压装置(200)的电磁阀单元(230)。弹性体件(120)用作支撑件，且液压装置(200)的外侧用作用于磁性线圈轭(130)的支座。因此，磁性线圈轭(130)可被固定而不能在控制壳内移动。

Description

电磁阀控制器

技术领域

本发明涉及一种用于电磁阀的控制器，优选地涉及一种用于机动车液压制动的电磁阀控制单元，特别涉及一种机动车的防抱死制动系统(ABS)和/或电子稳定程序(ESP)的电磁阀控制单元。本发明还涉及ABS/ESP液压控制器，其中根据本发明的电磁阀控制器刚性地连接到液压设备。

背景技术

用于机动车的ABS避免制动期间轮胎和道路之间过度滑动，由此保持机动车的转向能力和横向牵引。ABS四通道系统的每个轮制动缸包括两个返回泵和两个电磁阀。车辆的ABS有八个电磁阀，四个是常开且另四个是常闭的。当在轮胎和道路之间过度滑动期间使用ABS时，到要减速的轮或锁定轮的轮制动缸的管线由电磁阀(其以前打开着)首先阻挡。如果这不能充分减少滑动或松开锁定轮，通过打开其它电磁阀可减小压力。同时，返回泵把制动液泵回到主制动缸和电磁阀之间的管线。过度滑动由此被减少或锁定轮可再次旋转，因此驾驶员可重新控制其车辆。

机动车中的ESP以各个车轮的减速为目标而关注车辆的稳定性，例如在拐弯期间。ESP经由轮圈处的传感器、加速踏板传感器、转向轮上的角度传感器以及纵向、横向和旋转加速度传感器获得对此需要的信息。ESP尤其防止拐弯过程中车辆的不稳定，其可发生在例如未调整的速度、道路的表面上未预料的改变(湿润、光滑、积尘)的情况中或在突然的必要的转向的情况中。ESP计算机单元借助于由传感器供给的数据检测ESP情形，且控制目标制动操作。

ABS和ESP所需的制动操作由液压控制器执行，该控制器通过电磁阀调节卡钳处的必需的制动压力。液压控制器包括液压装置，还称为液压控制单元(HCU)，和控制装置，也称为电子控制单元(ECU)。打开或关闭以控制制动液的阀单元位于液压装置中。阀单元由磁性线圈驱动，该磁性线圈位于液压控制器中。

在现有技术的液压控制器中，液压控制器的每个磁性线圈或每个磁性线圈轭是用热塑性弹性体铸造，以获得沿液压装置的方向的磁性线圈轭的弹性挤压力。这些铸造热塑性弹性体还把磁性线圈轭与液压装置密封开来。铸造每个单独的磁性线圈轭的过程耗时，复杂且伴随高成本。

现有技术也使用由塑性材料制造的弹性元件，其作为单独的、松散的零件用于提供弹性力给磁性线圈轭。由于塑料弹性元件在过高的温度下变软且由此减小弹性力，因此这种类型的塑性弹性元件可削弱和减少液压控制器的最大操作温度。把塑性弹性元件和磁性线圈轭装配在一起也是费时的，且这导致伴随的高生产成本。

DE 19833498A1中公开了一种用于液压制动的控制器，包括电子控制单元，其法兰连接到液压单元，具有用于电磁阀的线圈单元。该线圈单元在这种情况中固定在电子控制单元中，在电子控制单元的基座和位于线圈的自由端的线圈保持装置之间。线圈单元的弹性安装一方面经由电子控制单元的基座和每个线圈单元之间的弹性垫圈发生，另一方面，经由形成在线圈保持装置上的凸起发生，且其相互偏移设置，使得彼此相对，该凸起与液压单元的外侧共同提供第二弹性力给线圈单元。

线圈单元与弹性垫圈的装配和线圈保持装置的装配是复杂的。由于各自弹性力设置在线圈单元的两个相对的自由端，因此，线圈单元在电子控制单元的装配状态中在液压单元上的准确定位不是总能任一确保。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于液压装置的电磁阀的改进的控制器，其尤其便于简单装配磁性线圈轭，在一方面，其包括少数零件，在另一方面，其确保了在装配状态中任一时刻磁性线圈轭在液压装置上的准确定位。

本发明的目的是借助于用于液压装置的电磁阀单元的控制器而实现的，其中控制器的各自的磁性线圈轭由提供弹性力的弹性体件压在液压装置的外侧。根据本发明，在这种情况中，各自的磁性线圈轭优选地位于弹性体件上，其设置在控制器的基座或中间基座上。

根据本发明，简单地实现了液压控制器中的磁性线圈轭的自由安装。通过中间基座、弹性体件、磁性线圈轭和液压装置的外侧的串联设置的方式，在把控制器和液压装置结合后，在一方面，挤压磁性线圈轭是可能的，另一方面，还实现了控制器内的磁性线圈轭的准确定位和因此在液压装置的电磁阀元件上的定位。这特别用于磁性线圈轭的准确轴向定位。根据本发明，弹性体件和液压装置的外侧每个都用于支撑磁性线圈轭。

通过使用具有比先前使用的弹性元件的塑料材料更高的热稳定性的弹性体件，电磁阀控制器的总的热稳定性增加了。在现有技术中，电磁阀控制器可具有最高120℃的温度，而不过分损失在弹性元件上需要的弹性力。根据本发明，该弱点被消除，因此弹性体件的使用增加了电磁阀控制器的热稳定性，且由此液压控制器的温度升高到180℃。

由于电磁阀控制器的简单结构，可以在其装配过程中使用简单结构的工具。不再需要分开的、松散的弹性元件，因为弹性体件可被设置以直接地且刚性地连接到电磁阀控制器的中间基座。

本发明使得可以经由弹性体件实质上专门地提供磁性线圈轭的限定的挤压力到液压装置上，换句话说，经由其材料和其成形。弹性体件的配置还允许材料或几何形状的简单适用，以改变生产工艺中的条件，因为根据本发明，调节磁性线圈轭到液压装置上的挤压力较容易。因此，例如当把弹性体件铸造到中间基座上时，每个磁性线圈轭仅使用稍微地或多或少的弹性体，且因此可实现稍微更坚硬或稍微更弱的安装。

根据本发明，不再需要磁性线圈轭的完全铸造，因此可节省大量的铸造材料和时间。而且，与现有技术相比较，可提供更简单结构的电磁阀控制器。

在本发明的优选实施例中，弹性体件具有一段或一部分球体的形状或一段或一部分截锥体的形状。完全填充的半球的形状或弹性材料的液滴形状是特别优选的，其在铸造后自由形成且依赖于液体状态的铸造材料的表面张力或其触变性。因此当压在一起时，弹性体件具有特别的弹性，它们可设置有凹陷部，孔状凹陷部优选地在中心穿过弹性体件设置。

在电磁阀控制器的生产期间，弹性体件可直接设置在控制壳的中间基座上或基座件上，该基座件被接着固定在中间基座上。这可通过例如胶粘或各种类型的机械固定方法来实现。弹性元件直接铸造在基座或基座件上是优选的。

在本发明的优选实施例中，经由弹性体件和密封件电磁阀控制器可以流体密封的方式固定在液压装置上，弹性体件和密封件由相同的材料组成，由此可以在一个操作中把弹性元件和密封件设置在控制壳上，为此优选地使用两件铸造工艺。还可以以连接方式构造弹性体件/基座件和密封件，如腹板，其可插入控制壳内。还可以在弹性体件的基座件上设置电磁阀控制器的密封件，其中例如弹性体件和密封件可使用铸造工艺设置在基座件上。然而，还可以由两种不同的材料生产电磁阀控制器的弹性体件和密封件。

一种用于弹性体件以及密封件的优选的材料是硅树脂化合物，因此整个电磁阀控制器更耐热。

根据本发明，提供了简单结构的电磁阀控制器，在其生产过程中，磁性线圈轭的先前的复杂和分开的铸造过程替换为在中间基座上提供弹性体件和在电磁阀控制器的外壳边缘上提供优选的完全的周边密封。弹性体件还不损害磁性线圈轭的定位，如现有技术中，其中使用的弹性元件倾向于扭曲或缠绕。

本发明的其它优选实施例可在其它从属权利要求中发现。

附图说明

本发明将参考附图在此予以更详细的描述，其中：

图1示出了根据本发明的电磁阀控制器的第一实施例的部分截面3D视图；

图2示出了根据本发明的电磁阀控制器的第二实施例的部分截面3D视图和根据本发明的弹性体件的局部视图A；

图3示出了根据本发明的完全装配的电磁阀控制器；

图4示出了弹性体件和磁性线圈轭的根据本发明的结构的第一截面侧视图；

图5示出了弹性体件和磁性线圈轭的根据本发明的结构的第二截面侧视图；

图6示出了具有根据本发明的弹性体件或连同电磁阀控制器的密封件的支撑件的多个腹板；和

图7示出了装配在电磁阀控制器中的图6中的结构。

具体实施方式

下面的陈述涉及机动车的ABS或ESP的电磁阀控制器，其中本发明不是要限制本发明于此，而是其应包括用于电磁阀的通用控制器。该陈述还涉及ABS/ESP控制器的一部分，其中容纳有磁性线圈轭，然而，本发明不是要限制本发明于控制器的这部分，而是，在一方面，其应包括一种电磁阀控制器，该电磁阀控制器包括在一部分中的磁性线圈轭和在另一部分中的相应的电元件，且在另一方面，是要涉及一种液压控制器，该液压控制器包括装配在液压装置中的根据本发明的电磁阀控制器。

图1显示了根据本发明的电磁阀控制器100的第一实施例，其可分成大致两部分。一部分包括磁性线圈轭130，其与磁性线圈一起驱动液压装置200(参见图4和5)的电磁阀单元230。电磁阀控制器100的另一部分包括电元件160，其被用于电控制磁性线圈。这两部分形成在电磁阀控制器100的控制壳110内，且由中间基座或基座112彼此空间地分开。磁性线圈经由接触器或穿过基座112中的通道凹陷部的电线而供应来自电元件160的控制信号或电流。

在图示的实施例中，多个磁性线圈轭130设置在控制壳110中。磁性线圈轭130设置在弹性体件120上，其弹性地固定磁性线圈轭130在控制壳110中。每个弹性体件120优选地设置在基座112中的具有凹陷部114的两个凸起之间，其中磁性线圈轭130相对于它们的纵向轴线沿径向固定。凹陷部114中的一个优选的是肾脏形，然而在这种情况下，另外的凹陷部114是圆形或圆柱形。这两个凹陷部114也优选地设置，以相对于弹性体件120彼此完全相反。例如，通过磁性线圈轭130的收缩肋磁性线圈轭130可径向地固定在一个或两个凹陷部114中。除了径向固定，两个相应的凹陷部114为磁性线圈轭130提供足够的轴向保持，因此，一方面弹性体件120保持在凹陷部114上，且在另一方面，弹性体件120不能从凹陷部114分离和遗失(例如在电磁阀控制器100的旋转(关于图1)中)。

径向固定不是必须经由凹陷部114和收缩肋进行。其它装置，例如磁性线圈轭130上和基座112上/内的相互对应的凸起和凹陷部(例如圆柱形部分，其沿纵向在圆柱形凹陷部中可移动地引导)是可能的，其保持两部分就位，因此它们相对于彼此径向地固定。防止在电磁阀控制器100的旋转中磁性线圈轭130掉出的安全装置被设置，例如，通过传送安全装置或相应的闩锁钩(例如在圆柱形部分上)，其仅允许磁性线圈轭130沿向下方向(关于图1)的位移。

在图1所示的实施例中，弹性体件120是一部分球体，其由球的一极和一平行纬度形成。该弹性体件120还可能由一部分球体形成，其由两个平行纬度(或平行经度)分割。该弹性体件120优选地是近似半球122，其直接设置在控制壳110的基座112上。然而，该弹性体件122还可以设置在支撑件或基座件128(参见图2)上，其固定在控制壳110的基座112上，如下文所述。

在本发明的优选实施例中，12个弹性体件120设置在控制壳110的基座112上，每个弹性体件120上设置有单独的磁性线圈轭130。

图2示出了根据本发明的弹性体件120的第二实施例，其在一方面具有截锥体124的形状，另一方面由支撑件或基座件128刚性地连接到控制壳110。这可在图2中的局部A中更清晰地看到，其中基座件128刚性地连接到控制壳110的基座112，例如通过胶粘、铆接、闩锁、螺纹连接或卡紧的方式。在图示的例子中，基座件128的延伸部凸出到基座112中的开口，其中该延伸部可利用形成在其上的凸起配合在开口中的对应的凹陷中，或例如通过基座112的相对侧上的闩锁钩而可闩锁。截棱锥124固定到基座件128。

在本发明的优选实施例中，弹性体件120(例如截锥体弹性体件124或半球弹性体件122)直接铸造到控制壳110的基座112上，或通过铸造工艺直接铸造到基座件128上。然而，把弹性体件120固定到基座112或基座件128上的其它方法是可能的，例如通过合适的装置胶粘或螺纹连接/闩锁到弹性体件120上。还可能在两件铸造工艺中生产弹性体件120和基座件128。

在本发明的优选实施例中，凹陷部126可设置在弹性体件120中。这可例如从图2中的局部A中的截棱锥124中看到。在该实施例中，截棱锥124的较宽的直径设置在基座件128上，且凹陷部126中心地延伸穿过截棱锥124到其较小的直径。该凹陷部126为大致的圆柱形，且其直径影响由截棱锥124提供的弹性力。

取决于弹性体件120中的凹陷部126的尺寸，可产生其它弹性力。凹陷部126不是必须具有圆柱形的形状，而且可具有任意需要的形状，只要确保磁性线圈轭130可靠地挤压到液压装置200。凹陷部126不是必须位于弹性体件120的中心或设置以穿过弹性体件120，而是可按需要设置在弹性体件120内。

图3示出了设置有12个磁性线圈轭130的处于完全装配状态的电磁阀控制器100。在该状态中，电磁阀控制器100可螺纹地或刚性地连接到用于ABS/ESP的液压控制器300的液压装置200(参见图4和5)。液压控制器300或电磁阀控制器100的电连接器170还可从图3清晰的看到，其中连接使得电元件160具有电流和控制命令。

图4和5示出了处于装配状态的根据本发明的液压控制器300的细节，其中电磁阀控制器100以流体密封的方式螺纹固定到液压装置200，且磁性线圈轭130的弹性体件120定位在预定位置的电磁阀单元230上。在这种情况下，磁性线圈轭130至少部分地环绕电磁阀单元230。

在液压控制器300装配之前，磁性线圈轭130从电磁阀控制器100的基座112比在装配状态中稍微更向上地(关于图1、3、4和5)突出，因此当电磁阀控制器100连接到液压装置200时，磁性线圈轭130由液压装置200的外壳210的外侧220压到弹性体件120中。结果，弹性体件120传递给磁性线圈轭130一规定的挤压力到液压装置200的外侧，且这确保磁性线圈轭130设置在液压控制器300的内部，以允许它们的纵向端部牢固地且以平面的方式邻接液压装置200的外侧220。

因此，确保了电磁阀单元230上或上面的磁性线圈轭130的自由间隙定位，实现了ECU侧的磁性线圈轭130和HCU侧的电磁阀单元230之间误差补偿。通过弹性体件120的材料和弹性体件120的几何形状，压力量和必需的误差补偿可在较宽的范围内自由地调节。

图4中的箭头F示出了从弹性体件120到磁性线圈轭130上的力的方向。图4还显示了基座112中的两个凹陷部114，其用作定心和/或固定装置。

如图1到3所示，通过沿控制壳110的壳边缘设置的密封件140，控制壳110优选地与液压装置200的外侧220密封。完全环绕壳边缘的单独的密封件140优选地使用在这种情况中。

图6示出了电磁阀控制器100的密封件140的根据本发明的结构，其上设置有弹性体件120。密封件140还可通过腹板150与基座件128而不是弹性体件120一起形成。

腹板150包括密封件140和弹性体件120，例如其可通过铸造工艺生产，且相应地设置在电磁阀控制器100上。腹板150还可通过注射模制工艺直接设置在电磁阀控制器100上。根据本发明，其还可在两件工艺中生产腹板150，其中弹性体件120(或基座件128)和密封件140包括两种不同的材料。腹板150的该简单结构意味着密封件140和弹性体件120(或基座件128)可在一次操作中同时生产。

图7示出了具有腹板150的电磁阀控制器100，该腹板150包括设置在其中的弹性体件120和密封件140。密封件140由此产生电磁阀控制器100和液压装置200之间的流体密封连接。

Claims (12)

1.一种用于机动车的防抱死制动系统或电子稳定程序的电磁阀控制器(100)，其可刚性地连接到液压装置(200)，其中弹性体件(120)设置在所述电磁阀控制器(100)的控制壳(110)的基座(112)上，从而向内突出到所述控制壳(110)中，且磁性线圈轭(130)可设置在所述弹性体件(120)上，其中所述磁性线圈轭(130)可通过所述弹性体件(120)和所述控制壳(110)直接被推到所述液压装置(200)的外侧上，且由此接收所述液压装置(200)的电磁阀单元(230)在内侧上，其中，在一方面，所述弹性体件(120)用作支撑件，且在另一方面，所述液压装置(200)的外侧用作用于所述磁性线圈轭(130)的支座，且因此所述磁性线圈轭(130)可被固定而不在所述控制壳(110)内移动。

2.根据权利要求1所述的电磁阀控制器，其中在连接器外壳(110)中的所述磁性线圈轭(130)的干涉配合专门地受所述弹性体件(120)的材料和/或几何形状影响，且因此确定了其在所述液压装置(200)上的挤压力。

3.根据权利要求1或2所述的电磁阀控制器，其中所述弹性体件(120)具有至少部分球体的形状，且优选地具有一段或一部分球体或椭圆体的形状，特别是半球形(122)的形状，或者所述弹性体件(120)具有截锥体(124)、圆柱形、环形或筒形的形状。

4.根据权利要求1到3中任一项所述的电磁阀控制器，其中所述弹性体件(120)是由固体材料制造且不具有凹陷部(126)，或具有优选地设置在所述弹性体件(120)的中心且特别地完全穿过所述弹性体件(120)的凹陷部(126)。

5.根据权利要求1到4中任一项所述的电磁阀控制器，其中所述弹性体件(120)固定到基座件(128)，其反过来固定在所述控制壳(110)的基座(112)中。

6.根据权利要求1到5中任一项所述的电磁阀控制器，其中所述弹性体件(120)是由组成用于所述电磁阀控制器(100)的密封件(140)的材料制造，或所述电磁阀控制器(100)的密封件(140)和弹性体件(120)由两种不同的材料制造。

7.根据权利要求1到6中任一项所述的电磁阀控制器，其中所述弹性体件(120)通过铸造工艺的方式设置在所述控制壳(110)的基座(112)或所述基座件(128)上。

8.根据权利要求1到7中任一项所述的电磁阀控制器，其中所述电磁阀控制器(100)的密封件(140)和弹性体件(120)形成连接的腹板(150)，其优选地通过两件铸造工艺生产。

9.根据权利要求1到8中任一项所述的电磁阀控制器，其中所述密封件(140)连接到所述弹性体件(120)的基座件(128)。

10.根据权利要求1到9中任一项所述的电磁阀控制器，其中所述弹性体件(120)且优选地还有所述密封件(140)包括硅树脂，且所述控制壳(110)特别是ABS塑料材料外壳。

11.根据权利要求1到10中任一项所述的电磁阀控制器，其中所述控制壳(110)的基座(112)大致上是平的。

12.一种用于机动车的防抱死制动系统或电子稳定程序的液压控制器，其包括根据权利要求1至11中任一项所述的电磁阀控制器(100)和液压装置(200)，其中所述电磁阀控制器(100)刚性地连接到所述液压装置(200)，且所述电磁阀控制器(100)的磁性线圈轭(130)部分接收所述液压装置(200)的电磁阀单元(230)。

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