DE102008003210A1 - Force- or position-controlled proportional pressure control or relief valve for a vehicle common rail fuel injection system comprises an armature with an off-center axial passage containing a contact for a spool body - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Druckventil für eine hydraulische Anlage, insbesondere für ein Hochdruck-Kraftstoffsystem, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a pressure valve for a hydraulic Installation, in particular for a high-pressure fuel system, according to the preamble of claim 1.
Druckventile, die als Druckbegrenzungsventile oder als Druckregelventile ausgebildet sein können, sind bekannt und dienen zur Steuerung des Druckmitteldruckes in einer hydraulischen Anlage. Bei bekannten Druckventilen wirkt beispielsweise ein Elektromagnet über einen Anker direkt, seltener indirekt über eine Druckfeder auf ein Ventil. Das Steuerelement des Ventils ist überwiegend als Sitzkegel, seltener als Längsschieber oder Düsen-Prallplattensystem ausgebildet. Es kann die auf das Steuerelement ausgeübte Magnetkraft – und damit der Druckmitteldruck in der hydraulischen Anlage – durch Verändern des elektrischen Eingangsstromes variiert werden, ohne dass der elektromagnetische Wandler einen Hub ausführt. Der Wandler wirkt als elektromagnetische Feder.Pressure valves, designed as pressure relief valves or pressure control valves are known and serve to control the Pressure medium pressure in a hydraulic system. In known pressure valves For example, an electromagnet acts via an armature directly, less often indirectly via a compression spring on Valve. The control of the valve is predominantly as Seat cone, less common than longitudinal slide or nozzle baffle system educated. It can be the one exercised on the control Magnetic force - and thus the fluid pressure in the hydraulic Plant - by changing the electrical input current be varied without the electromagnetic transducer a Hub executes. The transducer acts as electromagnetic Feather.
Beispielsweise
durch die
In
einer bestimmten Ausführungsform, die in der europäischen
Patentanmeldung
Eine
weitere Darstellung eines Druckbegrenzungsventils mit einem flachen
Anker kann den Figuren der
Der Bauraumbedarf des Druckventils ist nicht optimiert.Of the Space requirement of the pressure valve is not optimized.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Druckventil zu schaffen, dessen radialer Bauraumbedarf verringert ist.Of the Invention has for its object to provide a pressure valve whose radial space requirement is reduced.
Die Aufgabe wird mit einem Druckventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.The Task is with a pressure valve with the features of the claim 1 solved.
Dadurch, dass in dem Anker zumindest ein mit Abstand zu seiner Längsachse angeordneter axialer Durchgang oder eine axiale Bohrung vorgesehen ist, in dem ein Kontakt für den Spulenkörper hindurchgeführt ist, ist eine konstruktive Maßnahme angegeben, die radiale Ausdehnung des Druckventils, bedingt durch die Kontaktführung in dem Ventilgehäuse zu verringern.Thereby, that in the anchor at least one at a distance from its longitudinal axis arranged axial passage or an axial bore provided is, in which a contact is passed for the bobbin, is a constructional measure specified, the radial extent the pressure valve, due to the contact in the To reduce valve body.
Der Anker könnte durch diese konstruktive Maßnahme auch radial über den Spulenkörper ragen, wodurch die Dimensionen des Ankers sich ohne Vergrößerung des gesamten radialen Bauraums des Druckventils steigern ließen.Of the Anchor could by this constructive measure also protrude radially over the bobbin, creating the dimensions of the anchor itself without magnification could increase the total radial space of the pressure valve.
Vorteilhaft kann das Ventil als Hochdruckregelventil für Kraftstoffanwendungen im Kraftfahrzeug in Druckbereichen bis zu mehr als 2000 bar eingesetzt werden, wobei selbst auf der Tankrücklaufseite des Ventils 40 bar pulsweise oder über längeren Zeitraum auftreten können.Advantageous The valve can be used as a high pressure control valve for fuel applications used in the motor vehicle in pressure ranges up to more than 2000 bar be, even on the tank return side of the valve 40th bar pulsewise or over a longer period occur can.
Bevorzugte Ausführungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.preferred Designs emerge from the dependent claims.
In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel des Druckventils weist der Anker zwei außermittige, axiale Durchgänge auf, durch die je ein Kontakt für den Spulenkörper geführt ist. Dabei kann es zweckmäßig sein, einen Kontakt in einer Metallhülse, die durch einen axialen Durchgang durch den Anker geführt ist, anzuordnen und einen Kontakt mit einer steifen elektrischen Isolationsschicht durch den zweiten axialen Durchgang durch den Anker zu führen.In a particularly preferred embodiment of the pressure valve, the armature has two eccentric, axial passages through which a contact for the bobbin is guided. It may be purposeful be moderate to arrange a contact in a metal sleeve, which is guided by an axial passage through the armature, and to lead a contact with a rigid electrical insulation layer through the second axial passage through the armature.
Insgesamt ist es positiv, wenn die gleichen Kontakte für die Durchkontaktierung durch den Anker genommen werden können. Das bedeutet, in einer Schichtbetrachtung ist der litzenartige innere elektrisch leitfähige Kontakt von einer Isolationsschicht umgeben. Einer der Kontakte ist im Bereich des Ankers durch eine Metallhülse geführt.All in all it is positive if the same contacts for the via can be taken through the anchor. That means in a layer view, the strand-like inner is electrically conductive contact surrounded by an insulating layer. One of the contacts is in the area of the anchor by a metal sleeve guided.
Alternativ kann die Isolation um den Kontakt durch eine Beschichtung auf der Metallhülse mit einem isolierenden Überzug hergestellt werden.alternative Can the insulation around the contact by a coating on the Metal sleeve made with an insulating coating become.
Idealerweise sind die Kontakte isoliert ausgeführt. In einer Ausgestaltung hat der metallische Kontakt, z. B. eine Litze, eine isolierende Ummantelung, die dann wiederum von einer Hülse umschlossen wird. Wenigstens eine Metallhülse ist vorhanden. In einer alternativen Ausgestaltung können auch beide in Isolationsmaterial geführten Kontakte jeweils von einer Metallhülse eingefasst sein.Ideally the contacts are isolated. In one embodiment has the metallic contact, z. B. a strand, an insulating Sheath, which in turn surrounded by a sleeve becomes. At least one metal sleeve is present. In a alternative embodiment may also both in insulation material guided contacts each of a metal sleeve be enclosed.
Die Metallhülse und die elektrische Isolierung sind mit einer Spielpassung die auch die thermische Ausdehnung der Bauteile berücksichtigt, durch die außermittigen, axialen Durchgänge durch den Anker geführt. Auf diese Weise ergibt sich zusätzlich eine Verdrehsicherung für den Anker.The Metal sleeve and the electrical insulation are with a Clearance fit, which also takes into account the thermal expansion of the components, through the eccentric, axial passages through led the anchor. In this way results in addition an anti-twist device for the anchor.
Die außermittigen, axialen Durchgänge können symmetrisch zu einer Mittelachse des Ankers in diesem angeordnet sein. Der Anker ist bevorzugt ein Flachanker und das erfindungsgemäße Druckventil eignet sich zum Einsatz in einer Common-Rail-Kraftstoffeinspritzanlage eines Fahrzeugs in der Bauform eines kraftgesteuerten oder lagegesteuerten Proportional-Druckregelventils oder Proportional-Druckbegrenzungsventils zur Regelung oder Begrenzung eines Druckmitteldruckes.The eccentric, axial passages can arranged symmetrically to a central axis of the armature in this be. The anchor is preferably a flat anchor and the invention Pressure valve is suitable for use in a common rail fuel injection system a vehicle in the form of a force-controlled or position-controlled Proportional pressure control valve or proportional pressure relief valve for Regulation or limitation of a fluid pressure.
Der Flachanker soll mit verschiedenen Löchern, in der Regel zwei, versehen werden, durch die Kontakte für den in den Deckel integrierten Stecker geführt sind. Die Kontakte führen auf die Spule des elektrischen Teils des Ventils. Diese Ausführungsform hat verschiedene Vorteile. Ein Vorteil liegt in der Verdrehsicherheit des Ankers, der rotationsfest ist. Ein Vorteil liegt in der besonders günstigen Führung der Kontakte. Die Kontakte sind mit Kunststoff ummantelt. Eine der beiden Kunststoffschnüre ist weiterhin mit einer Hülse überzogen, die nicht magnetisierbar ist. Als Material für die Hülse kommen in Frage Aluminium, Edelstahl, Messing, Nickel. In einer weiteren Ausgestaltung kann der Anker nun so gestaltet werden, dass feststehende Elemente im Bereich des Deckels in den Raum des Ankers hineinragen können, denn der Anker kann sich nicht mehr verdrehen. Die Hülse hat den weiteren positiven Effekt, die Hysterese aufgrund von Reibung des Ankers am Kunststoff zu verringern. Dabei trägt eine einseitige Hülse in vielen Ausgestaltungsbeispielen zur ausreichenden Hystereseverringerung bei. Eine weitere Hülse treibt die Kosten zur Herstellung nur nach oben. Häufig wird dabei die Hystereseverringerung nicht in dem gleichen Maß verbessert. Die beiden Löcher für die Kontaktierungen im Anker sind in der Regel gleich geschaffen. Wenn die Löcher symmetrisch liegen, kann der Anker beliebig montiert werden. Erst durch die Anordnung der Hülse wird die Verdrehsicherheit sichergestellt. Wichtig ist, dass die Spulenkontakte keine Verbindung zum Anker im elektrischen Sinne erhalten, jedoch ist eine mechanische Verbindung in der Regel nicht schädlich. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass die Toleranzen vieler Bauteile des Ventils deutlich großzügiger ausgelegt werden können.Of the Flat anchor should with different holes, as a rule two, be provided by the contacts for in the Lid integrated plug are guided. The contacts lead to the coil of the electrical part of the valve. This embodiment has several advantages. An advantage lies in the security against rotation of the armature, which is resistant to rotation. One advantage is the particularly favorable leadership the contacts. The contacts are encased in plastic. One of the Both plastic cords are further covered with a sleeve, the is not magnetizable. As material for the sleeve suitable are aluminum, stainless steel, brass, nickel. In a Another embodiment, the anchor can now be designed so that fixed elements in the area of the lid in the space of the anchor can protrude, because the anchor can no longer twist. The sleeve has the further positive effect to reduce the hysteresis due to friction of the armature on the plastic. This carries a one-sided sleeve in many design examples for sufficient hysteresis reduction. Another sleeve drives the cost of manufacturing only upwards. Often while the hysteresis reduction is not improved to the same extent. The two holes for the contacts in the anchor are usually created equal. If the holes are symmetrical lie, the anchor can be mounted arbitrarily. Only through the Arrangement of the sleeve, the security against rotation is ensured. It is important that the coil contacts are not connected to the armature obtained in the electrical sense, but is a mechanical connection usually not harmful. Another advantage lies in that the tolerances of many components of the valve significantly be interpreted generously.
Von außen betrachtet wirken die litzenartigen Kontakte durch den Anker wie Kunststoffschnüre.From Seen from the outside, the strand-like contacts work through the anchor like plastic cords.
Zwei Ausführungsbeispiele sind nachfolgend anhand der Zeichnung gezeigt. In den Zeichnungen zeigen:Two Embodiments are described below with reference to the drawing shown. In the drawings show:
In
Die
(nicht in
Wie
in
Der
Flachanker
Vereinfacht
sind die Durchgänge
Der
Flachanker
Die
Wie
an Hand der Abmessungen a und b in
Wie
Zur
leichteren Montage des erfindungsgemäßen Ventils
In
der Regel wird der Spulenkörper
Während
der Versuchsphase von erfindungsgemäßen Ventilen
wurde ein weiterer überraschender Effekt augenscheinlich.
Der Flachanker, der beidseitig von dem hydraulischen Medium umspült
und umströmt werden soll, legt ohne eine geeignete Rotierungshemmung
rotierende Bewegungen im Ankerraum zurück. Die rotierenden
Bewegungen scheinen sich negativ auf den Energieaufwand für
Druckregelventileinstellung auszuwirken. Insbesondere durch die
radiale Ortsbindung des Ankers beim Einsatz einer Hülse,
durch die das schwenkbewegliche Spiel nur noch im Umfang des Freiraums
b gegeben ist, lässt sich die aufzuwendende elektrische
Energie für ein erfindungsgemäßes Ventil
im Prozentbereich reduzieren. BEZUGSZEICHENLISTE:
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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