DE3734037C1 - Solenoid valve for controlling the idling speed of an internal combustion engine - Google Patents
Solenoid valve for controlling the idling speed of an internal combustion engineInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Magnetventil zur Regelung der Leerlaufdrehzahl einer Verbrennungskraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a solenoid valve for regulation the idle speed of an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
Zur Regelung der Leerlaufdrehzahl einer Verbrennungs kraftmaschine ist es bekannt, in einem als Bypass zur Drosselklappe angeordneten Leerlaufluftkanal ein Ventil anzuordnen, das mittels eines Hubmagneten entsprechend dem jeweiligen Betriebszustand der Verbrennungskraft maschine im Leerlauf gesteuert wird. Damit sich dieses Magnetventil auch bei einem Ausfall des Hubmagneten bzw. seiner Stromversorgung auf einen mittleren Leer lauf-Luftdurchsatz einstellt, ist bei einem aus EP-A 0 1 15 571 bekannten Magnetventil der eingangs genannten Gattung eine Scheibe als Klappanker vorgesehen, die bei bestromtem Hubmagnet gegen die Kraft einer Hilfsfeder an das Magnetgehäuse gezogen wird. Fällt der Hubmagnet oder seine Stromversorgung aus, so zieht die Hilfsfeder die Scheibe gegen einen auf der Hubstange angeordneten Anschlag und hebt dadurch das Ventilelement gegen die Kraft der Rückstellfeder vom Ventilsitz ab, so daß das Ventil um einen gewissen Notlauf-Öffnungsspalt geöffnet wird.To control the idle speed of a combustion It is known in an engine as a bypass Throttle valve arranged idle air duct a valve to arrange, using a solenoid accordingly the respective operating state of the combustion power machine is controlled at idle. So that this Solenoid valve even if the solenoid fails or its power supply to a medium empty air flow rate is 0 for EP-A 1 15 571 known solenoid valve of the aforementioned Genus provided a disc as a hinged anchor, which at energized solenoid against the force of an auxiliary spring is pulled to the magnet housing. If the solenoid falls or its power supply, the auxiliary spring pulls the disc against one arranged on the lifting rod Stop and thereby lifts the valve element against the Force the return spring from the valve seat, so that Valve opened by a certain emergency opening gap becomes.
Die Breite dieses Notlauf-Öffnungsspaltes, die die Leerlaufeigenschaft bestimmt, ergibt sich durch den Gleichgewichtszustand der gegeneinander wirkenden Kräfte der Rückstellfeder und der Hilfsfeder. Da diese Federkräfte Herstellungstoleranzen unterworfen sind und durch unterschiedliche Reibungsverhältnisse und Erschütterungen noch beeinflußt werden, ist es in der Serienproduktion kaum oder nur mit größtem Aufwand möglich, diesen Notlauf-Öffnungsspalt genau vorzugeben. Da die Charakteristiken der Rückstellfeder und der Hilfsfeder sich außerdem temperaturabhängig und alterungsabhängig unterschiedlich ändern, ist die Einstellung des Notlauf-Öffnungsspaltes außerdem instabil.The width of this emergency run opening gap that the Idle property determined by the Equilibrium state of the counteracting Forces of the return spring and the auxiliary spring. This one Are subject to manufacturing tolerances and due to different friction conditions and Shocks are still affected, it is in the Series production hardly or only with the greatest effort possible to specify this emergency run opening gap exactly. Because the characteristics of the return spring and the Auxiliary spring is also temperature dependent and change differently depending on the age Adjustment of the emergency running opening gap also unstable.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Magnet ventil zur Regelung der Leerlaufdrehzahl der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei welchem der sich bei Ausfall des Hubmagneten einstellende Notlauf- Öffnungsspalt auch in der Serienproduktion genau festgelegt werden kann und auch über längere Betriebsdauer stabil erhalten bleibt.The invention has for its object a magnet valve to control the idle speed of the input to create named genus, in which the at Failure of the solenoid adjusting emergency running Opening gap also accurate in series production can be set and also over longer Operating time remains stable.
Diese Aufgabe wird bei einem Magnetventil der eingangs genannten Gattung erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1. This task is the beginning of a solenoid valve mentioned genus solved according to the invention by the Features of the characterizing part of the claim 1.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous embodiments of the invention are shown in specified in the subclaims.
Bei dem erfindungsgemäßen Magnetventil ist der Anker auf der Hubstange verschiebbar gelagert und kann sich zwischen der fest auf der Hubstange angebrachten ferro magnetischen Scheibe und dem fest auf der Hubstange sitzenden Anschlag weg bewegen. Die Hilfsfeder drückt dabei den Anker von der Scheibe weg gegen den Anschlag. Die Scheibe und das diesem zugewandte Ende des Ankers befinden sich vorzugsweise im Bereich der unmagneti schen Trennfuge des Hubmagneten. Wird der Hubmagnet bestromt, so wird der Magnetfluß durch die Scheibe und das angrenzende Ende des Ankers über die Trennfuge hinweggeführt. Die hierbei auftretende magnetische Kraft bewegt den Anker gegen die Kraft der Hilfsfeder gegen die Scheibe. Die Scheibe und der Anker liegen dadurch fest aneinander an, so daß der Anker ebenfalls auf die Hubstange festgelegt ist und das Ventilelement über die Spulenbestromung des Hubmagneten im normalen Leerlaufbetrieb gegen die Wirkung der Rückstellfeder gesteuert werden kann.In the solenoid valve according to the invention is the armature Slidably mounted on the lifting rod and can between the ferro fixed on the lifting rod magnetic disc and firmly on the lifting rod Move the seated stop away. The auxiliary spring presses the anchor away from the disc against the stop. The washer and the end of the anchor facing it are preferably in the area of unmagneti separation joint of the solenoid. Will the solenoid energized, the magnetic flux through the disc and the adjacent end of the anchor over the parting line led away. The magnetic that occurs here Force moves the armature against the force of the auxiliary spring against the disc. The disc and the anchor lie thereby firmly against each other, so that the anchor also is fixed to the lifting rod and the valve element about the coil energization of the solenoid in normal Idle operation against the action of the return spring can be controlled.
Fällt die Stromversorgung des Hubmagneten aus, so fällt die den Anker an der Scheibe haltende Magnetkraft weg und der Anker wird durch die Hilfsfeder von der Scheibe weg gegen den Anschlag gedrückt. Die Rückstellfeder drückt die Hubstange in Schließrichtung des Ventils, bis der Anker an dem magnetgehäusefesten Anschlagring zur Anlage kommt. In dieser Stellung ist zwischen dem Ventilelement und dem Ventilsitz noch der Notlauf-Öff nungsspalt offen. Da die Hilfsfeder stärker ist als die Rückstellfeder ist eine weitere Schließbewegung des Ventils nicht mehr möglich.If the power supply to the solenoid fails, it will fail the magnetic force holding the armature on the disc away and the anchor is removed from the disc by the auxiliary spring pressed away against the stop. The return spring pushes the lifting rod in the closing direction of the valve, until the anchor on the stop ring fixed to the magnet housing comes to the plant. In this position is between the Valve element and the valve seat still the emergency opening gap open. Because the auxiliary spring is stronger than that Return spring is another closing movement of the Valve no longer possible.
Bei dem erfindungsgemäßen Magnetventil wird also der Notlauf-Öffnungsspalt nur durch die axialen Abstände des Anschlages und des Ventilelements auf der Hubstange sowie des Anschlagringes und des Ventilsitzes bestimmt. Diese axialen Abstände können mit hoher Präzision bei der Herstellung eingehalten werden. Die Charakteristik der Rückstellfeder und der Hilfsfeder haben auf den Notlauf-Öffnungsspalt keinen Einfluß. An diese Federn muß nur die Bedingung gestellt werden, daß die Hilfs feder stärker als die Rückstellfeder ist. Diese Bedin gung läßt selbstverständlich große Toleranzen in den Federcharakteristiken zu und kann auch bei sich ändern den Temperatur- und Alterungseinflüssen zuverlässig eingehalten werden. Das erfindungsgemäße Magnetventil kann auch in Massenproduktionen mit präzise vorgege benem Notlauf-Öffnungsspalt hergestellt werden und die Einstellung des Notlauf-Öffnungsspaltes bleibt auch nach langer Betriebsdauer präzise erhalten.In the solenoid valve according to the invention, the Emergency opening gap only due to the axial distances the stop and the valve element on the lifting rod as well as the stop ring and the valve seat. These axial distances can be applied with high precision of production are observed. The characteristic the return spring and the auxiliary spring have on the Emergency opening gap has no influence. To these feathers the only requirement is that the auxiliary spring is stronger than the return spring. This Bedin supply leaves of course large tolerances in the Spring characteristics too and can also change with itself the temperature and aging influences reliably be respected. The solenoid valve according to the invention can also be specified with precision in mass production the emergency run opening gap and the The setting of the emergency running opening gap also remains obtained precisely after a long period of operation.
Darüber hinaus zeichnet sich das erfindungsgemäße Magnetventil durch seinen kompakten und fertigungs günstigen Aufbau aus.In addition, the invention is distinguished Solenoid valve due to its compact and manufacturing favorable construction.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.In the following the invention is based on one in the Drawing shown embodiment closer explained.
Die einzige Figur zeigt einen Axialschnitt durch das Magnetventil.The only figure shows an axial section through the solenoid valve.
Der Leerlauf-Luftkanal der Verbrennungskraftmaschine führt durch eine Kammer 10 zu der Anschlußbohrung 12. Die Anschlußbohrung 12 weist einen Ventilsitz 14 auf, gegen den ein axial bewegliches Ventilelement 16 durch eine Rückstellfeder 18 gedrückt wird. Die Rückstell feder 18 ist als Schraubendruckfeder ausgebildet, die sich einerseits an dem Ventilelement 16 und anderer seits an dem Magnetgehäuse abstützt.The idle air duct of the internal combustion engine leads through a chamber 10 to the connection bore 12 . The connection bore 12 has a valve seat 14 , against which an axially movable valve element 16 is pressed by a return spring 18 . The return spring 18 is designed as a helical compression spring, which is supported on the one hand on the valve element 16 and on the other hand on the magnet housing.
Das Ventilelement 16 sitzt fest auf einer Hubstange 20, die das Magnetgehäuse 22 koaxial durchsetzt. Das Ma gnetgehäuse 22 nimmt eine koaxial angeordnete Spule 24 auf. In einer koaxialen Bohrung des Magnetgehäuses 22 ist ein Anker 26 verschiebbar. Der Anker 26 ist axial verschiebbar auf der Hubstange 20 gelagert. Die Bewe gung des Ankers 26 auf der Hubstange 20 wird in Rich tung auf das Ventilelement 16 durch einen Anschlag 28 begrenzt, der durch einen formschlüssigen auf der Hubstange 20 sitzenden Sicherungsring gebildet ist.The valve element 16 is firmly seated on a lifting rod 20 which coaxially passes through the magnet housing 22 . The Ma gnetgehäuse 22 receives a coaxially arranged coil 24 . An armature 26 is displaceable in a coaxial bore of the magnet housing 22 . The armature 26 is axially displaceably mounted on the lifting rod 20 . The movement of the armature 26 on the lifting rod 20 is limited in the direction of the valve element 16 by a stop 28 which is formed by a positive locking ring seated on the lifting rod 20 .
In der entgegengesetzten Richtung wird der Bewegungsweg des Ankers 26 auf der Hubstange 20 durch eine ferroma gnetische Scheibe 30 begrenzt, die als Kreisscheibe ausgebildet ist, die fest auf der Hubstange 20 sitzt und deren Durchmesser mit dem Durchmesser des Ankers 26 übereinstimmt. Das axiale Bewegungsspiel des Ankers 26 auf der Hubstange 20 ist in der Zeichnung mit a gekenn zeichnet. Die der Scheibe 30 zugewandte axiale Stirn seite des Ankers 26 weist eine koaxiale Sackbohrung auf, in welche eine Hilfsfeder 32 eingesetzt ist, die als die Hubstange 20 koaxial umschließende Druckschrau benfeder ausgebildet ist. Die Hilfsfeder 32 stützt sich an der Scheibe 30 ab und drückt den Anker 26 gegen den Anschlag 28.In the opposite direction, the path of movement of the armature 26 on the lifting rod 20 is limited by a ferromagnetic disk 30 , which is designed as a circular disk that is firmly seated on the lifting rod 20 and whose diameter corresponds to the diameter of the armature 26 . The axial movement play of the armature 26 on the lifting rod 20 is marked in the drawing with a . The disk 30 facing the axial end face of the armature 26 has a coaxial blind bore, in which an auxiliary spring 32 is inserted, which is designed as the lifting rod 20 coaxially surrounding Druckschrau benfeder. The auxiliary spring 32 is supported on the disk 30 and presses the armature 26 against the stop 28 .
An dem dem Ventilsitz 14 zugewandten Ende ist die den Anker 26 führende Bohrung des Magnetgehäuses 22 durch einen fest im Magnetgehäuse 22 eingesetzten Anschlag ring 34 begrenzt.Where the valve seat 14 facing end 34 is limited to the anchor 26 leading bore of the magnet housing 22 by a fixed ring used in the magnet housing 22 stop.
Das Magnetgehäuse 22 weist innerhalb der Spule 24 im Bereich der den Anker 26 führenden Bohrung eine unma gnetische Trennfuge 36 auf. Die Scheibe 30 und das dieses zugewandte Ende des Ankers 26 befinden sich vorzugsweise axial im Bereich dieser Trennfuge 36. Der eine der beiden die Trennfuge 36 bildenden Pole des Magnetgehäuses 22 ist gegen die Trennfuge zulaufend konisch ausgebildet, um eine günstige Hubcharakteristik des Hubmagneten zu erzeugen.The magnet housing 22 has a non-magnetic separation joint 36 within the coil 24 in the area of the armature 26 leading bore. The disk 30 and the end of the armature 26 facing this are preferably located axially in the region of this parting line 36 . The one of the two poles of the magnet housing 22 forming the parting line 36 is tapered towards the parting line in order to produce a favorable stroke characteristic of the lifting magnet.
In der normalen Betriebsweise des Magnetventils wird der Spule 24 Strom zugeführt. Der durch die Spule 24 erzeugte magnetische Fluß wird über die unmagnetische Trennfuge 36 hinweg durch die ferromagnetische Scheibe 30 und den ferromagnetischen Anker 26 geführt. Die hierbei in dem Spalt a zwischen der Scheibe 30 und dem Anker 26 entstehende magnetische Kraft zieht den Anker 26 gegen die Kraft der Hilfsfeder 32 an die Scheibe 30 und hält den Anker 26 an dieser fest. Der Anker 26 ist auf diese Weise über die Scheibe 30 fest mit der Hub stange 20 verbunden.In the normal operation of the solenoid valve, current is supplied to the coil 24 . The magnetic flux generated by the coil 24 is guided across the non-magnetic joint 36 through the ferromagnetic disk 30 and the ferromagnetic armature 26 . The magnetic force that arises in the gap a between the disk 30 and the armature 26 pulls the armature 26 against the force of the auxiliary spring 32 onto the disk 30 and holds the armature 26 firmly there. The armature 26 is in this way firmly connected to the lifting rod 20 via the disc 30 .
Der der Spule 24 zugeführte Strom wird in an sich be kannter Weise entsprechend dem Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine im Leerlauf (z. B. entspre chend dem Unterdruck im Ansaugstutzen) gesteuert, so daß sich der Anker 26 gemeinsam mit der Scheibe 30 innerhalb des Magnetgehäuses verschiebt und über die Hubstange 20 das Ventilelement 16 mehr oder weniger stark gegen die Kraft der Rückstellfeder 18 von dem Ventilsitz 14 abhebt. Das Magnetventil arbeitet in dieser Weise wie ein herkömmliches Magnetventil zur Regelung der Leerlaufdrehzahl.The current supplied to the coil 24 is controlled in a manner known per se in accordance with the operating state of the internal combustion engine when idling (for example corresponding to the negative pressure in the intake manifold), so that the armature 26 moves together with the disk 30 within the magnet housing and The valve element 16 lifts more or less strongly against the force of the return spring 18 from the valve seat 14 via the lifting rod 20 . The solenoid valve works in this way like a conventional solenoid valve for regulating the idle speed.
Fällt die Stromversorgung der Spule 24 aus, so fließt kein magnetischer Fluß durch die Scheibe 30 und den Anker 26 und es ist keine Magnetkraft vorhanden, die den Anker 26 an der Scheibe 30 festhält. Die Hilfsfeder 32 drückt daher den Anker 26 axial gegen den Anschlag 28. Die Rückstellfeder 18 drückt das Ventilelement 16 gegen den Ventilsitz 14, bis der an dem Anschlag 28 anliegende Anker 26 gegen den gehäusefesten Anschlag ring 34 zur Anlage kommt. Da die Hilfsfeder 32 stärker ist als die Rückstellfeder 18 wird der Anker 26 durch die Hilfsfeder 32 axial fest an dem Anschlag 28 gehal ten. Die Rückstellfeder 18 kann daher das Ventilelement 16 nicht bis zur Anlage an dem Ventilsitz 14 bewegen, so daß ein Notlauf-Öffnungsspalt b zwischen dem Ventil sitz und dem Ventilelement 16 offenbleibt. Die Breite dieses Öffnungsspaltes b ist unabhängig von den Feder kräften durch den axialen Abstand zwischen dem Anschlag 28 und der Dichtfläche des Ventilelementes 16 einer seits und den axialen Abstand zwischen dem Anschlagring 34 und dem Ventilsitz 14 andererseits bestimmt. If the power supply to the coil 24 fails, no magnetic flux flows through the disk 30 and the armature 26 and there is no magnetic force that holds the armature 26 to the disk 30 . The auxiliary spring 32 therefore presses the armature 26 axially against the stop 28 . The return spring 18 presses the valve element 16 against the valve seat 14 until the armature 26 abutting against the stop 28 comes into contact with the stop 34 fixed to the housing. Since the auxiliary spring 32 is stronger than the return spring 18 , the armature 26 is held axially firmly by the auxiliary spring 32 at the stop 28. The return spring 18 can therefore not move the valve element 16 until it rests against the valve seat 14 , so that an emergency operation Opening gap b between the valve seat and the valve element 16 remains open. The width of this opening gap b is independent of the spring forces determined by the axial distance between the stop 28 and the sealing surface of the valve element 16 on the one hand and the axial distance between the stop ring 34 and the valve seat 14 on the other.
Die Breite des Öffnungsspaltes b ist etwas kleiner als der axiale Bewegungsweg a des Ankers 26, damit im Normalbetrieb, wenn der Spule 24 Strom zugeführt wird, auch ein vollständiges Schließen des Ventils möglich ist.The width of the opening gap b is somewhat smaller than the axial movement path a of the armature 26 , so that in normal operation, when the coil 24 is supplied with current, the valve can also be completely closed.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873734037 DE3734037C1 (en) | 1987-10-08 | 1987-10-08 | Solenoid valve for controlling the idling speed of an internal combustion engine |
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DE19873734037 DE3734037C1 (en) | 1987-10-08 | 1987-10-08 | Solenoid valve for controlling the idling speed of an internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE3734037C1 true DE3734037C1 (en) | 1989-02-02 |
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ID=6337893
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19873734037 Expired DE3734037C1 (en) | 1987-10-08 | 1987-10-08 | Solenoid valve for controlling the idling speed of an internal combustion engine |
Country Status (1)
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