EP1819566A1 - Elektromagnetisch ansteuerbares stellgerät und verfahren zu dessen herstellung und/oder justage - Google Patents

Elektromagnetisch ansteuerbares stellgerät und verfahren zu dessen herstellung und/oder justage

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EP1819566A1
EP1819566A1 EP05813527A EP05813527A EP1819566A1 EP 1819566 A1 EP1819566 A1 EP 1819566A1 EP 05813527 A EP05813527 A EP 05813527A EP 05813527 A EP05813527 A EP 05813527A EP 1819566 A1 EP1819566 A1 EP 1819566A1
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EP
European Patent Office
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valve
actuator
closing
spacer
opening
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP05813527A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Joachim Bohn
Holger Kollmann
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Continental Teves AG and Co OHG
Original Assignee
Continental Teves AG and Co OHG
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Filing date
Publication date
Application filed by Continental Teves AG and Co OHG filed Critical Continental Teves AG and Co OHG
Publication of EP1819566A1 publication Critical patent/EP1819566A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Definitions

  • the invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and a control device according to the preamble of claim 8.
  • the generic control device is in particular an analogized digital control valve (A / D valve) in a brake control system for motor vehicles with at least ABS functionality.
  • ABS control units for motor vehicle brake systems, but also in so-called vehicle dynamics controllers with additional functions such as ESP, etc., to use electromagnetically controllable analogized valves for improved control or noise reduction.
  • An analogized switching valve is a, usually via a PWM current control, driven solenoid valve, which is designed for complete opening or closing, but je ⁇ is operated by targeted current setting so that this has analog control properties.
  • the pressure gradient or flow G of a corresponding analogized switching valve can be adjusted as a function of the differential pressure by varying the current through the magnetic coil of the valve.
  • the adjustment of the volume flow Q in the area of the control must be carried out very precisely.
  • the main influencing variables are the differential pressure ⁇ p, the current I through the Solenoid of the valve and a whole set of mechanically predetermined, usually tainted with valve parameters.
  • the invention preferably relates to a method with which a particularly suitable air gap is set.
  • the characteristic (force / displacement characteristic) of the restoring element can be adjusted with a spacing element inserted into the actuating device so that a specific air gap region is maintained at the operating point of the valve.
  • this has proven to be more advantageous by displacing the valve seat.
  • At least one electromagnetic property of the actuator is measured and the measured electromagnetic property itself or a quantity derived therefrom is used as a guide for determining the insertion depth 1 of the spacer element relative to the armature bearing surface 17 (FIG. 2) used in the direction of movement of the return element.
  • the spring preload of the restoring element can be adjusted to a defined value at the operating point.
  • the term actuators means valves and valves for adjusting a fluid flow. Particularly preferably, the actuators used are valves.
  • a fluid in addition to air and a suitable hydraulic fluid into consideration, which is in particular a commercial brake fluid when using a brake.
  • the actuating device comprises an electromechanical arrangement and a valve actuating device with a closing element.
  • a closing element is preferably provided which is mechanically connected to an armature or is in operative connection therewith.
  • the closing element is preferably a plunger.
  • the closure element is moved back by a return element when no current flows through the exciter coil.
  • the restoring element is preferably a return spring.
  • the actuator preferably has a completely open and a completely closed position.
  • the actuator takes one of these positio NEN, caused by a return element.
  • a suitable reset element may preferably be a spring which has a largely predefined force / displacement characteristic.
  • the method according to the invention is preferably used for the manufacture of valves for an electrohydraulic brake control device for motor vehicles, such as an ABS / ESP brake control device.
  • the measured electromagnetic property used for the adjustment is preferably one or more properties of the actuator from the group:
  • Inductance L of the electromechanical arrangement the force acting on the valve actuator electrically measured magnetic force F magn or da ⁇ associated with magnetic flux, required for opening or closing holding current Ihait or required for opening or closing opening current I o ff ,
  • an adjustment of the Feder ⁇ bias can also be carried out in particular by determining the distance 1 or the insertion depth of the spring stop. Instead of measuring the insertion depth, a measurement of the spring force, for example via a force sensor, is particularly expedient.
  • the opening current, the holding current, the magnetic resistance or the inductance is preferably set by a regulator. This can be done, for example, with fully closed actuator or in defined controlled states of the actuator.
  • the spring preload in the mechanical arrangement is reduced by shifting the spacing element until the magnetic flux corresponds to a desired value.
  • a further object of the invention is to obtain the lowest possible scattering or a uniform behavior in the electrical characteristic curves in relation to the set pressure value during a production process. Vorzugswei ⁇ se this is a characteristic that determines the relationship between opening current and differential pressure. Therefore, according to a further preferred embodiment of the method, the adjusting device is exposed during production or adjustment to a precisely defined predetermined differential pressure and / or a precisely defined predetermined flow.
  • the total magnetic resistance R m of the magnetic circuit in the electromagnetic arrangement is measured.
  • the inductance L of the corresponding magnetic circuit with reference to the number of turns N of the coil, as an equivalent physical variable, is correspondingly used for carrying out the invention.
  • the method according to the invention can be used.
  • At least one additional measuring element in particular at least one measuring coil, is preferably provided with which the inductance, the magnetic flux or the magnetic resistance can be measured.
  • a measuring element in addition to a coil, it is also possible, in principle, to use other known magnetic field-dependent sensors, such as Hall sensors, MR sensors, etc., if they are suitable for detecting the effective magnetic flux.
  • the use of a coil appears particularly modal ⁇ moderately due to the possibility of cost-effective production.
  • the measuring coil described above can be electrically independent of the drive coil. However, according to a preferred embodiment it is possible to switch the measuring coil electrically in series with the driving coil. This has the advantage that only three control lines are required.
  • the flow G of the actuating device or valve is determined in prin ⁇ zip next to the differential pressure and the geometric Strö ⁇ mungseigenschaften by the force acting on the plunger of the relevant actuator (ram force).
  • the magnetic force F magn which is caused by the fluid (eg pneumatic or hydraulic) pressure-dependent force F hyd and the force F Fe exerted by the return element , acts on the tappet of the valve. In equilibrium of force (tappet stands still) These jointly acting forces cancel each other out. In this state, in the case of a magnetic force generated via an excitation coil, the so-called holding current I ha i t -
  • fertilization consists in that preferably a measurement of the magnetic flux is carried out and, in particular, also regulated according to this. This is useful because the magnetic force, which corresponds to the spring force in equilibrium, is directly dependent on the magnetic flux.
  • the spacer element a little magnetizable metal, such as in particular an austenitic steel, wherein the said material may in principle also be useful for the production of other parts of the actuating device.
  • a little magnetizable metal such as in particular an austenitic steel
  • Fig. 1 shows an analog valve according to the described earlier PCT patent application in cross section
  • Fig. 2 shows an analog valve according to the invention in cross-section.
  • FIG. 1 shows a solenoid valve 10 for an electrohydraulic brake system in a motor vehicle with ABS / ESP functionality.
  • Armature 6, housing 7, sleeve 8 and coil 13 are components of the electromagnetic arrangement, which acts mechanically on the actual valve. More precisely, armature 6 is moved by the magnetic field of valve spool 13, whereby it acts mechanically on plunger 5. Plunger 5 closes off the opening in valve seat 3.
  • return spring 9 this spring is not shown in the figures throughout
  • the remaining space between armature and housing is referred to as the residual air gap d.
  • a stop 12 for spring 9 which is materially united with housing 7.
  • 14 arranged in the housing check valve.
  • the in ⁇ nergur of check valve 14 arranged ball 15 is held by ring 16 in the intended position.
  • non-inventive solenoid valve in Fig. 1 can be mechanically adjusted in a production facility already with respect to a uniform opening flow behavior by displacement of the valve seat 3. In this case, for example, with an automaton a consideration of the magnetic rule resistance in the closed valve position or the opening current made.
  • Fig. 2 shows a solenoid valve 10, wherein the valve seat facing the stop 11 of the return spring 9 is moved with a Ab ⁇ spacers 1 in the direction of the armature for adjusting the spring force (spring 9 is not drawn throughout the figures because of the simpler graphic representation
  • a predetermined area for the air gap d can also be advantageously maintained with the same magnetic flux during series production of the valves.
  • a mounting device is axially moved into the housing during assembly by means of a production machine instead of the check valve plate 4, which constitutes a stop for the valve pin in the axial direction and at the same time includes the possibility of displacement of the stop sleeve 4 .
  • the preassembled assembly anchor / plunger is inserted into the housing, the residual air gap is adjusted and caulked.
  • the valve is switched.
  • the current signal e- lektrisch evaluated and formed from a size, which is used as a measure of the insertion of the stop sleeve.
  • the current evaluation is carried out either by integrating the induced voltage or, more particularly, by measuring the coil current after switching off the current control.
  • the adjustment method described can be carried out several times in succession for a particularly high accuracy in principle.
  • the method described above can be carried out in particular also with additional Druckbe ⁇ aufschlagung the valve, resulting in advantages in the signal quality.

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Abstract

Verfahren zur Herstellung und/oder Justage eines elektromagnetisch ansteuerbaren Stellgeräts, welches zum Regeln des Durchflusses eines Fluids geeignet ist, insbesondere eines hydraulischen oder pneumatischen Analogventils oder eines analogisierten Schaltventils (10) . Nach dem Verfahren werden die Eigenschaften des Ventils durch Einfügung eines Abstandselements (1) eingestellt. Das Abstands element (1) ermöglicht zumindest die Verschiebung eines Anschlags des Rückstellelements in Achsrichtung entsprechend der Ankerbewegung. Vorteilhaft wird eine elektromagnetische Eigenschaft des Stellgeräts gemessen und die gemessene Eigenschaft selbst oder eine daraus abgeleitete Grosse wird als Istwert für eine Regelung einer Einstellgrösse verwendet. Die Einstellgrösse wird direkt zur Herstellung oder Justage des Stellgeräts herangezogen. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Stellgerät, wie zuvor beschrieben, mit dem sich das erfindungsgemäße Verfahren ausführen lässt.

Description

Elektromagnetisch ansteuerbares Stellgerät und Verfahren zu dessen Herstellung und/oder Justage
Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß Oberbegriff von Anspruch 1 sowie ein Stellgerät gemäß Oberbegriff von An¬ spruch 8. Bei dem gattungsgemäßen Stellgerät handelt es sich insbesondere um ein analogisiertes Digital-Regelventil (A/D- Ventil) in einer Bremsenregelungsanlage für Kraftfahrzeuge mit zumindest ABS-Funktionalität.
Es ist bekannt, in ABS-Steuergeräten für Kraftfahrzeugbrems¬ systeme, aber auch in sogenannten Fahrdynamikreglern mit zusätzlichen Funktionen wie ESP etc., elektromagnetisch an¬ steuerbare analogisierte Ventile für eine verbesserte Rege¬ lung bzw. zur Geräuschminderung einzusetzen.
In neueren Generationen von Hydraulikregelvorrichtungen wer¬ den sogenannte analogisierte Schaltventile eingesetzt. Ein analogisiertes Schaltventil ist ein, meist über eine PWM- Stromregelung, angesteuertes Magnetventil, welches an sich zum vollständigen Öffnen oder Schließen ausgelegt ist, je¬ doch durch gezielte Stromeinstellung so betrieben wird, dass dieses analoge Regeleigenschaften besitzt.
Ein Verfahren zur Erkennung des Schaltpunktes eines analog einsetzbaren Schaltventils, insbesondere zur Bestimmung der Druckverhältnisse aus dem Stromverlauf des Ventilansteuer¬ stromes, geht aus der EP 0 813 481 Bl (P 7565) hervor.
Im Prinzip lässt sich demzufolge der Druckgradient oder Durchfluss G eines entsprechenden analogisierten Schaltven¬ tils in Abhängigkeit vom Differenzdruck durch Variation des Stroms durch die Magnetspule des Ventils einstellen. Die Einstellung des Volumenstroms Q im Bereich der Regelung muss sehr genau durchgeführt werden. Die wesentlichen Einfluss¬ größen sind der Differenzdruck Δp, der Strom I durch die Magnetspule des Ventils sowie eine ganze Reihe von mecha¬ nisch vorgegebenen, in der Regel mit Toleranzen behaftete Ventilparameter. Die Verwendung von Kennfeldern zum Festle¬ gen des gewünschten Durchflusses ist zwar möglich, jedoch lässt sich bei hohen Genauigkeitsanforderungen die Abhängig¬ keit der obigen Größen nicht ohne weiteres in einem einmal festgelegten Kennfeld ablegen. Dies liegt daran, dass der Einfluss von fertigungsbedingten Toleranzen der Ventilbau¬ teile auf den nötigen Ansteuerstrom relativ groß ist. Daher ist es erforderlich, während der Fertigung der Ventile für jedes Ventil individuell ein Kennfeld zu bestimmen und die¬ ses in einem Speicher der Elektronik des Steuergeräts abzu¬ legen. Zur Erstellung von ventilindividuellen Kennlinien wäre jedoch ein aufwändiges Messverfahren mit definierten Druckbeaufschlagungen der Steuergeräte beim Zulieferer oder am Bandende beim Kraftfahrzeughersteller nötig. Die so er¬ mittelbaren Kennfelder könnten dann, wie dies beispielsweise in der WO 01/98124 Al (P 9896) beschrieben ist, zur Einstel¬ lung des gewünschten Druckgradienten herangezogen werden.
In der älteren, unveröffentlichten Anmeldung PCT/EP 2004/051635 (P10989) vom 28. Juli 2004 ist ein alternatives Verfahren zur Justage eines Ventils beschrieben, bei dem der Ventilsitz für eine verbesserte Ventilregelung verschoben werden kann.
Es besteht immer noch die Aufgabe, die Eigenschaften der besagten Stellgeräte in der Weise zu verbessern, dass diese für die beabsichtigte Analogregelung besser eingesetzt wer¬ den können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch das Verfah¬ ren gemäß Anspruch 1 und das Stellgerät gemäß Anspruch 8. Es hat sich gezeigt, dass die weiter oben erwähnten Ursachen für die verbleibenden Streuungen der Kennlinien bzw. insbe¬ sondere deren Gradienten überwiegend von den Toleranzen der Mechanik, z.B. der schwankenden Federkraft, und des magneti¬ schen Feldlinienkreises (z.B. magnetische Widerstände der Luftspalte etc.) herrühren. Es hat sich weiterhin gezeigt, dass für ein einheitliches Verhalten der Stellgeräte ein bestimmter Luftspaltbereich (zum Beispiel Abstand d, Spalt zwischen Anker und Gehäuse 7) eingehalten werden sollte. Daher besteht der Bedarf an Ventilen, welche in einer Se¬ rienproduktion eine möglichst geringe Streuung in den elekt¬ romagnetischen und mechanischen Eigenschaften haben. Durch das Einhalten eines vorgegebenen Luftspaltbereichs und ins¬ besondere gleichzeitiger Einstellung der Federkraft bei ei¬ nem bestimmten Magnetfluss kann insbesondere eine einheitli¬ che Stromkennlinie für das Stellgerät erreicht werden. Folg¬ lich betrifft die Erfindung bevorzugt ein Verfahren, mit dem ein besonders geeigneter Luftspalt eingestellt wird.
Es gibt zwar bei der Ventilkonzeptionierung Gründe, nach denen der Luftspalt d möglichst groß sein sollte, jedoch führt diese Vorgehensweise bei der elektrischen Ansteuerung nachteilhaft zu einer geringeren magnetischen Kraft in Ab¬ hängigkeit des Stroms . Es gibt deshalb einen optimalen Be¬ reich bzw. Wert für den Luftspalt d, welcher sich durch rou¬ tinemäßig ausführbare Versuche ohne weiteres auffinden lässt.
Durch das Verfahren der Erfindung kann mit einem in das Stellgerät eingefügten Abstandselement die Charakteristik (Kraft/Weg-Kennlinie) des Rückstellelements so angepasst werden, dass im Arbeitspunkt des Ventils ein bestimmter Luftspaltbereich eingehalten wird. Dies hat sich in der Pra¬ xis im Gegensatz zu einer Einstellung des Restluftspalts über ein Verschieben des Ventilsitzes als vorteilhafter her- - A -
ausgestellt, da die Ventilregelung mit einer verbesserten Qualität durchführbar ist. Durch das Einschieben des Ab¬ standselements wird folglich der Einbauraum für das Rück¬ stellelement und dadurch die Vorspannung des Rückstellele¬ ments gezielt eingestellt.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird zumindest eine elektromagnetische Eigenschaft des Stellge¬ räts gemessen und die gemessene elektromagnetische Eigen¬ schaft selbst oder eine daraus abgeleitete Größe als Leit¬ größe für die Bestimmung der Einschubtiefe 1 des Abstands¬ elements bezüglich der Ankerauflagefläche 17 (Fig. 2) in Richtung der Bewegung des Rückstellelements verwendet. Auf diese Weise kann die Federvorspannung des Rückstellelements im Arbeitspunkt auf einen definierten Wert eingestellt wer¬ den.
Unter dem Begriff Stellgeräte werden Ventile und Schieber zum Einstellen eines Fluiddurchflusses verstanden. Besonders bevorzugt handelt es sich bei den eingesetzten Stellgeräten um Ventile. Als bevorzugtes Fluid kommt neben Luft auch eine geeignete Hydraulikflüssigkeit in Betracht, welche bei der Anwendung einer Bremse insbesondere eine handelsübliche Bremsflüssigkeit ist. Das Stellgerät umfasst eine elektrome- chanische Anordnung und eine Ventilbetätigungseinrichtung mit einem Schließelement. In der elektromechanischen Anord¬ nung ist bevorzugt ein Schließelement vorgesehen, welches mit einem Anker mechanisch verbunden ist bzw. mit diesem in Wirkverbindung steht ist. Bei dem Schließelement handelt es sich bevorzugt um einen Stößel. Das Schließelement wird durch ein Rückstellelement zurückbewegt, wenn kein Strom durch die Erregerspule fließt. Bei dem Rückstellelement han¬ delt es sich bevorzugt um eine Rückstellfeder.
Das Stellgerät besitzt vorzugsweise eine vollständig geöff- nete und eine vollständig geschlossene Position. Je nach Art des Stellgeräts, stromlos offen (SO-V) oder stromlos ge¬ schlossen (SG-V) , nimmt das Stellgerät eine dieser Positio¬ nen, hervorgerufen durch ein Rückstellelement ein. Ein ge¬ eignetes Rückstellelement kann bevorzugt eine Feder sein, welche eine weitestgehend vordefinierte Kraft/Weg-Kennlinie aufweist.
Das Verfahren nach der Erfindung wird bevorzugt zur Herstel¬ lung von Ventilen für eine elektrohydraulische Vorrichtung zur Bremsenregelung für Kraftfahrzeuge eingesetzt, wie zum Beispiel ein ABS/ESP-Bremsensteuergerät.
Wie bereits erwähnt, hat es sich gezeigt, dass die Ursachen für die unerwünschten Streuungen der Stellgeräte-Kennlinien bzw. insbesondere deren Gradienten überwiegend von den Tole¬ ranzen der Mechanik, z.B. der schwankenden Federkraft FFederr und des magnetischen Feldlinienkreises (z.B. magnetische Widerstände der Luftspalte, etc.) des Stellgeräts herrühren.
Die für die Justage verwendete gemessene elektromagnetische Eigenschaft ist bevorzugt eine oder mehrere Eigenschaften des Stellgeräts aus der Gruppe:
Magnetischer Widerstand RM der elektromechanischen An¬ ordnung,
Induktivität L der elektromechanischen Anordnung, die auf die Ventilbetätigungseinrichtung einwirkende elektrisch gemessene magnetische Kraft Fmagn bzw. der da¬ mit im Zusammenhang stehende magnetische Fluss, der zum Öffnen oder Schließen erforderliche Haltestrom Ihait oder der zum Öffnen oder Schließen erforderliche Öffnungs¬ strom Ioff. Alternativ oder auch ergänzend kann eine Justage der Feder¬ vorspannung auch insbesondere durch Bestimmung des Abstands 1 oder der Einschubtiefe des Federanschlags durchgeführt werden. An Stelle der Messung der Einschubtiefe ist eine Messung der Federkraft, z.B. über einen Kraftsensor beson¬ ders zweckmäßig.
Nach dem Verfahren der Erfindung wird bevorzugt der Öff¬ nungsstrom, der Haltestrom, der magnetische Widerstand oder die Induktivität durch einen Regler eingestellt. Dies kann zum Beispiel bei vollständig geschlossenem Stellgerät oder auch in definiert angesteuerten Zuständen des Stellgeräts erfolgen. Dabei wird insbesondere im Falle eines Ventils die Federvorspannung in der mechanischen Anordnung durch Ver¬ schieben des Abstandselements so weit verringert, bis der magnetische Fluss einem gewünschten Wert entspricht.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, während eines Pro¬ duktionsprozesses eine möglichst geringe Streuung bzw. ein einheitliches Verhalten bei den elektrischen Kennlinien in Bezug die einzustellende Druckgröße zu erhalten. Vorzugswei¬ se ist dies eine Kennlinie, die den Zusammenhang zwischen Öffnungsstrom und Differenzdruck festlegt. Daher wird nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens das Stellgerät während der Herstellung oder Justage einem genau definiert vorgegebenen Differenzdruck und/oder einem genau definiert vorgegebenen Durchfluss ausgesetzt.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird der magnetische Gesamtwiderstand Rm des magnetischen Kreises in der elektromagnetischen Anordnung gemessen. Generell gilt, dass an Stelle des magnetischen Widerstands auch die Induktivität L des entsprechenden Magnetkreises, bezogen auf die Windungszahl N der Spule, als äquivalente physikalische Größe in entsprechender Weise zur Durchführung des erfin- dungsgemäßen Verfahrens herangezogen werden kann.
Im magnetischen Kreis ist bevorzugt mindestens ein zusätzli¬ ches Messelement, insbesondere mindestens eine Messspule vorgesehen, mit der sich die Induktivität, der magnetische Fluss bzw. der magnetische Widerstand messen lässt. Als Messelement können außer einer Spule prinzipiell auch weite¬ re, an sich bekannte, magnetfeldabhängige Sensoren, wie Hallsensoren, MR-Sensoren etc, verwendet werden, wenn sie zur Erfassung des wirksamen magnetischen Flusses geeignet sind. Der Einsatz einer Spule erscheint jedoch auf Grund der Möglichkeit einer kostengünstigen Fertigung besonders zweck¬ mäßig.
Die zuvor beschriebene Messspule kann elektrisch unabhängig von der Ansteuerspule sein. Es ist aber nach einer bevorzug¬ ten Ausführungsform möglich, die Messspule elektrisch in Reihe mit der Ansteuerspule zu schalten. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass lediglich drei Ansteuerleitungen be¬ nötigt werden.
Der Durchfluss G des Stellgerätes bzw. Ventils wird im Prin¬ zip neben dem Differenzdruck und den geometrischen Strö¬ mungseigenschaften durch die Kraft bestimmt, welche auf den Stößel des betreffenden Stellgeräts (Stößelkraft) wirkt. Auf den Stößel des Ventils wirkt gleichzeitig die magnetische Kraft Fmagn, die durch das Fluid hervorgerufene (z.B. pneuma¬ tische oder hydraulische) druckabhängige Kraft Fhyd und die durch das Rückstellelement ausgeübte Kraft FFeder- Im Kräfte¬ gleichgewicht (Stößel steht still) heben sich diese gemein¬ sam wirkenden Kräfte gegenseitig auf. In diesem Zustand fließt im Falle einer über eine Erregerspule erzeugten mag¬ netischen Kraft gerade der sogenannte Haltestrom Ihait-
Eine Besonderheit des bevorzugten Verfahrens nach der Erfin- düng besteht unter anderem darin, dass bevorzugt eine Mes¬ sung des Magnetflusses durchgeführt und insbesondere nach diesem auch geregelt wird. Dies ist deshalb sinnvoll, weil die magnetische Kraft, welche im Gleichgewicht der Feder¬ kraft entspricht, direkt abhängig vom magnetischen Fluss ist.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird außerdem vorgeschlagen, zumindest als Material für das Ab¬ standselement ein wenig magnetisierbares Metall, wie insbe¬ sondere einen austenitischen Stahl einzusetzen, wobei das besagte Material im Prinzip auch zur Herstellung anderer Teile des Stellgerätes sinnvoll sein kann. Hierdurch ergibt sich der Vorteil einer Verringerung der benötigten Schalt¬ energie. Insbesondere lassen sich so magnetische Kurzschlüs¬ se im Bereich der Stößelführung und im Gehäuse vermeiden bzw. verringern.
Die obigen Ausführungen, welche nur für ein stromlos offenes Ventil bzw. Stellgerät gelten, sollen in analoger Anwendung auch für ein stromlos geschlossenes Ventil bzw. Stellgerät gelten.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung von Aus¬ führungsbeispielen an Hand von Figuren.
Es zeigen
Fig. 1 ein Analogventil gemäß der beschriebenen älteren PCT-Patentanmeldung im Querschnitt und
Fig. 2 ein Analogventil gemäß der Erfindung im Quer¬ schnitt.
Fig. 1 zeigt ein Magnetventil 10 für ein elektrohydrauli- sches Bremssystems in einem Kraftfahrzeuge mit ABS-/ESP- Funktionalität. Anker 6, Gehäuse 7, Hülse 8 und Spule 13 sind Bestandteile der elektromagnetischen Anordnung, die mechanisch auf das eigentliche Ventil einwirkt. Genauer ge¬ sagt wird Anker 6 durch das Magnetfeld von Ventilspule 13 bewegt, wodurch dieser auf Stößel 5 mechanisch einwirkt. Stößel 5 schließt dabei die Öffnung in Ventilsitz 3 ab. Im Beispiel eines stromlos offenen Ventils (SO-Ventil) drückt Rückstellfeder 9 (diese Feder ist in den Figuren nicht durchgehend gezeichnet) Stößel 5 in die geöffnete Stellung, wenn kein Magnetfeld vorhanden ist. Anker 6 des dargestell¬ ten Ventils nähert sich beim Schließen des Ventils Gehäuse 7 an, berührt dieses jedoch nicht ganz. Der verbleibende Zwi¬ schenraum zwischen Anker und Gehäuse wird als Restluftspalt d bezeichnet. Oberhalb des Bereichs des Ventilsitzes befin¬ det sich ein Anschlag 12 für Feder 9, welcher stofflich mit Gehäuse 7 vereint ist. Im unteren Teil ist noch mit 14 das im Gehäuse angeordnete Rückschlagventil bezeichnet. Die in¬ nerhalb von Rückschlagventil 14 angeordnete Kugel 15 wird dabei von Ring 16 in der vorgesehenen Position gehalten.
Auch das nicht erfindungsgemäße Magnetventil in Fig. 1 kann in einer Produktionsstätte bereits hinsichtlich eines ein¬ heitlichen Öffnungsstromverhaltens durch Verschiebung des Ventilsitzes 3 mechanisch justiert werden. Dabei wird zum Beispiel mit einem Automaten eine Betrachtung des magneti- schen Widerstandes in der geschlossenen Ventilstellung oder des Öffnungsstroms vorgenommen.
Fig. 2 zeigt ein Magnetventil 10, bei dem der dem Ventilsitz zugewandte Anschlag 11 der Rückstellfeder 9 mit einem Ab¬ standshalter 1 in Richtung des Ankers zur Einstellung der Federkraft verschoben wird (Feder 9 ist in den Figuren wegen der einfacheren zeichnerischen Darstellung nicht durchgehend gezeichnet.) Hierdurch kann ebenfalls vorteilhaft bei glei¬ chem magnetischen Fluss ein vorgegebener Bereich für den Luftspalt d über die Serienfertigung der Ventile eingehalten werden.
Zur Justage des Ventils wird während der Montage mittels eines Herstellungsautomaten an Stelle der Rückschlagventil¬ platte 4 axial eine Montagevorrichtung in das Gehäuse gefah¬ ren, welche in axialer Richtung einen Anschlag für den Ven¬ tilstößel darstellt und gleichzeitig die Möglichkeit der Verschiebung der Anschlaghülse 4 beinhaltet. Nun wird die vormontierte Baugruppe Anker/Stößel in das Gehäuse gesteckt, der Restluftspalt wird eingestellt und fertig verstemmt. Nun wird das Ventil geschaltet. Dabei wird das Stromsignal e- lektrisch ausgewertet und daraus eine Größe gebildet, welche als Maß für das Einschieben der Anschlaghülse herangezogen wird. Die Stromauswertung erfolgt entweder durch integrie¬ rende Messung der induzierten Spannung oder besonders ein¬ fach durch Messung des Spulenstroms nach dem Abschalten der Stromansteuerung. Das beschriebene Justierverfahren kann für eine besonders hohe Genauigkeit im Prinzip auch mehrfach hintereinander durchgeführt werden. Das zuvor beschriebene Verfahren kann insbesondere auch mit zusätzlicher Druckbe¬ aufschlagung des Ventils durchgeführt werden, wodurch sich Vorteile in der Signalqualität ergeben.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung und/oder Justage eines elekt¬ romagnetisch ansteuerbaren Stellgeräts, welches zum Re¬ geln des Durchflusses eines Fluids geeignet ist, insbe¬ sondere eines hydraulischen oder pneumatischen Analog¬ ventils oder eines analogisierten Schaltventils (10), wobei das Stellgerät eine elektromagnetische Anordnung umfasst, die mittels einer Erregerspule (12) ansteuerbar ist, und diese zumindest einen beweglichem Anker (6) aufweist, und wobei die elektromagnetische Anordnung me¬ chanisch auf eine Ventilbetätigungseinrichtung zum Öff¬ nen und Schließen des Stellgeräts einwirkt, wobei die Ventilbetätigungseinrichtung zumindest ein Schließele¬ ment (5), ein Rückstellelement (9) zum Öffnen oder Schließen des Schließelements bei nicht erregter Erre¬ gerspule und einen Ventilsitz (4) umfasst, in den das Schließelement zum Öffnen oder Schließen des Stellgeräts eingreift, dadurch gekennzeichnet, dass die Eigenschaf¬ ten des Ventils durch Einfügung eines Abstandselements (1) mit einer definierten Länge a eingestellt werden, welches zumindest die Verschiebung eines Anschlags des Rückstellelements in Achsrichtung entsprechend der An¬ kerbewegung ermöglicht, oder dass das Abstandselement (1) in eine definierte Position eingeführt wird, welche einen definierten Abstand 1 zwischen Ankerauflage (17) und Auflagefläche (11) des Abstandselements herbeiführt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine elektromagnetische Eigenschaft des Stell¬ geräts gemessen wird und die gemessene elektromagneti¬ sche Eigenschaft selbst oder eine daraus abgeleitete Größe als Istwert für eine Regelung einer Einstellgröße verwendet wird, und diese Einstellgröße direkt zur Her- Stellung oder Justage des Stellgeräts herangezogen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich¬ net, dass die elektromagnetische Eigenschaft eine oder mehrere Ei¬ genschaften aus der Gruppe
- magnetischer Widerstand RM der elektromechanischen An¬ ordnung,
- Induktivität L der elektromechanischen Anordnung,
- die auf die Ventilbetätigungseinrichtung einwirkende elektrisch gemessene magnetische Kraft Fmagn,
- der zum Öffnen oder Schließen erforderliche Haltestrom Ihait oder
- der zum Öffnen oder Schließen erforderliche Öffnungs¬ strom Ioff des Stellgeräts ist.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeich¬ net:, dass die elektromagnetische Eigenschaft, welche insbesondere der Öffnungsstrom, der Haltestrom, der mag¬ netische Widerstand oder die Induktivität ist, bei voll¬ ständig geschlossenem Stellgerät durch die Regelung ein¬ gestellt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich¬ net, dass eine Justage des Stellgeräts durch axiale Ver¬ schiebung des Abstandselements (4) erfolgt und die Posi¬ tion durch Messung des Abstands 1 zwischen Ankerauflage¬ fläche (17) und Auflagefläche (11) des Abstandselement oder durch Messung der Federkraft durchgeführt wird.
6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass für eine Ventilserie unter Berücksichtigung der elektromagnetischen Eigenschaft ein besonders geeigneter Bereich für die Größe des Luft¬ spalts d durch Verschieben des Abstandselements ein¬ gehalten wird.
7. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Justage eine mechanische Justage ist und diese während des Ferti¬ gungsprozesses des Ventils durchgeführt wird.
8. Stellgerät (10) zum Regeln des Durchflusses eines Flu¬ ids, insbesondere hydraulisches oder pneumatisches Ana¬ logventil oder analogisiertes Schaltventil, welches e- lektromagnetisch ansteuerbar ist und welches eine elekt¬ romagnetische Anordnung umfasst, die mittels einer Erre¬ gerspule (12) ansteuerbar ist, und diese zumindest einen beweglichem Anker (6) aufweist, und wobei die elektro¬ magnetische Anordnung mechanisch auf eine Ventilbetäti¬ gungseinrichtung zum Öffnen und Schließen des Stellge¬ räts einwirkt, wobei die Ventilbetätigungseinrichtung zumindest ein Schließelement (5) , ein Rückstellelement (9) zum Öffnen oder Schließen des Schließelements bei nicht erregter Erregerspule und einen Ventilsitz (4) um¬ fasst, in den das Schließelement zum Öffnen oder Schlie¬ ßen des Stellgeräts eingreift, dadurch gekennzeichnet, dass dieses ein Abstandselement (1) mit einer definier¬ ten Länge a im Bereich des Rückstellelements umfasst, dass einen Anschlag für das Rückstellelement in Achs¬ richtung der Ankerbewegung bildet, wobei das Rückstell¬ element insbesondere direkt oberhalb des Ventilsitzes angeordnet ist oder dass dieses ein Abstandselement (1) im Bereich des Rückstellelements aufweist, welches einen definierte Abstand 1 zwischen Auflagefläche (11) des Ab¬ standselements und Ankerauflagefläche (17) aufweist.
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