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1、10申请公布号CN101979902A43申请公布日20110223CN101979902ACN101979902A21申请号201010511570922申请日20100628102009030692720090626DEF16K31/0620060171申请人玛格纳动力传动系统股份及两合公司地址奥地利兰纳赫72发明人托马斯利诺特纳74专利代理机构北京市柳沈律师事务所11105代理人郝俊梅54发明名称电磁阀57摘要本发明涉及一种用于控制液压系统的电磁阀，具有通过导电体构成的线圈、至少部分设置在线圈内部的电枢，该电枢与用于打开和关闭电磁阀的通流孔的阀门机构连接，还具有加注液压油的阀室，在该阀室。
2、内设置电枢并且该阀室与液压系统流动连接。电枢可运动地支承在液压系统的液压油内，其中，线圈为了降低液压油的粘度而设置成，使线圈的通过电流产生的加热使阀室内的液压油加热。30优先权数据51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书6页附图3页CN101979907A1/2页21一种用于控制液压系统的电磁阀，具有通过导电体构成的线圈14、至少部分设置在线圈14内部的电枢20，该电枢与用于打开和关闭电磁阀的通流孔12的阀门机构22连接，还具有加注液压油的阀室37，在该阀室内设置电枢20并且该阀室与液压系统流动连接，从而电枢20可运动地支承在液压系统的液压油内，其中，。
3、线圈14为了降低液压油的粘度而设置成，使线圈14的通过电流I产生的加热使阀室37内的液压油加热。2按照权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，所述阀室的面对线圈14的侧壁和阀室的端壁40构成一个特别是整体式结构的油密封的外壳38。3按照权利要求2所述的电磁阀，其特征在于，所述通流孔12设置在阀室37的远离端壁40的一侧。4按照权利要求2或3所述的电磁阀，其特征在于，所述外壳由杯形套管38构成。5按照前述权利要求中任一项所述的电磁阀，其特征在于，所述电枢20上具有凹切42、44，以便使电枢20与阀室37侧壁之间的液压油流动变得容易。6按照前述权利要求中任一项所述的电磁阀，其特征在于，所述阀门机构22。
4、上具有凹切42、44，以便使阀门机构22与阀室37侧壁之间和/或者阀门机构22与支承阀门机构22的阀门机构座32之间的液压油流动变得容易。7按照前述权利要求中任一项所述的电磁阀，其特征在于，电磁阀设置在汽车的分动器或者全轮驱动离合器内部或者上面。8按照前述权利要求中任一项所述的电磁阀，其特征在于，与所述电磁阀对应地配设控制单元，该控制单元设计成，采用按照至少权利要求9至15中任一项所述的方法来所述控制电磁阀。9一种用于控制液压系统的电磁阀的方法，其中，电磁阀包括通过导电体构成的线圈14和至少部分设置在线圈14内部的电枢20，该电枢可运动地支承在液压系统的液压油内，其中，电磁阀可以通过给线圈14。
5、通电来激活，以及其中线圈14在工作状态下也被通电，其中无需为了控制液压系统而激活电磁阀，以便至少在局部为了降低液压油的粘度而加热液压油。10一种用于控制液压系统电磁阀的方法，其中，电磁阀包括通过导电体构成的线圈14和至少部分设置在线圈14内部的电枢20，该电枢其可运动地支承在液压系统的液压油内，其中，电磁阀可以通过给线圈14通电被激活，以及其中线圈14在电磁阀激活的工作状态下至少有时相应地被施加工作电流AB、AB，该工作电流大于为克服或者补偿液压油的液压压力所需的电磁阀的最小电流MB，以便至少在局部为降低液压油的粘度而加热液压油。11按照权利要求9和10所述的方法。12按照权利要求911中任一。
6、项所述的方法，其特征在于，电磁阀通过激活被关闭。13按照权利要求912中任一项所述的方法，其特征在于，工作电流AB、AB是线圈14以预先确定的电功率的电流。14按照权利要求913中任一项所述的方法，其特征在于，工作电流AB、AB是最小电流MB的函数。15按照权利要求914中任一项所述的方法，其特征在于，工作电流AB、AB在预权利要求书CN101979902ACN101979907A2/2页3定的时刻，特别是有规律地和/或者根据要求通过激活信号实现。权利要求书CN101979902ACN101979907A1/6页4电磁阀技术领域0001本发明涉及一种用于控制液压系统的电磁阀，具有通过导电体形成。
7、的线圈和至少部分设置在线圈内部的电枢，其与用于打开和关闭电磁阀通流孔的阀门机构连接。背景技术0002电磁阀在许多情况下是液压系统的重要组成部分。通过给导电体通电来产生磁场，其作用于电枢并向其施加力，由此使该电枢运动。通过电枢与阀门机构的连接也使阀门机构相应运动，由此液压油流可以通过通流孔控制。在许多应用中，反应时间，也就是激活信号与液压系统反应之间经过的时间具有重要意义。例如在汽车技术领域，离合器往往通过液压系统控制。汽车的行驶性能取决于离合器的调节动力并因此取决于控制离合器的液压系统的反应速度。为在临界状态下也能可靠影响汽车的行驶性能，需要开头所述类型的快速和准确反应的电磁阀。0003特定等。
8、级的电磁阀具有加注液压油的阀室，里面设置电枢并与液压系统流动连接，从而电枢可运动地支承在液压系统的液压油内。在这种具有在液压油内“浮动”电枢的电磁阀中，液压油在每次开关过程中在阀室内受到电枢挤压。换句话说，电枢在油内运动，由此产生液压油的流动运动。液压油的与电枢反作用的流动阻力此外取决于其粘度。在液压油高粘度时，电枢的运动在激活电磁阀时比液压油的低粘度时更强受阻。液压油的高粘度因此导致电磁阀的开关动力变差并因此使整个液压系统变差。这种情况特别是在例如汽车投入运行时液压油凉的情况下出现。发明内容0004本发明要解决的技术问题因此在于，提供一种电磁阀，其始终可靠工作并在所有运行状态下均具有高的开关。
9、动力。电磁阀此外可以成本低廉地制造。0005该技术问题通过具有权利要求1特征的电磁阀得以实现。特别是线圈为降低液压油的粘度这样设置，使线圈的通过电流产生的加热使阀室内的液压油加热。0006换句话说，用于控制电枢的线圈同时用于液压油的加热，以便将其粘度保持在低程度上并因此始终保证电磁阀的高调节动力。所述加热在此方面通过线圈的欧姆电阻实现。所产生热量通过线圈适当的空间设置输送到设置在阀室内的液压油。特别是线圈设置在阀室的空间附近，以便改善热量从线圈向设置在阀室内的液压油的传递。0007依据本发明的电磁阀的一种实施方式，阀室的面对线圈的侧壁和阀室的端壁构成一个特别是整体式的油密封的外壳。因此阀室基本。
10、上“一面封闭”。例如，阀室仅在面对阀门机构并因此面对通流孔的一侧打开。液压油通过阀室的通流在这种实施方式中不存在，其中，“通流”是指液压油在阀室的一面上进入和液压油在阀室的另一面上排出。0008特别是通流孔设置在阀室的远离端壁的一侧。0009外壳例如可以由成本低廉制造的杯形套管构成。0010为使液压油在电枢与阀室侧壁之间的流动变得容易，电枢上可以具有凹切。作为说明书CN101979902ACN101979907A2/6页5补充或替代方式，阀门机构上也可以具有凹切，以便使阀门机构与阀室侧壁之间和/或阀门机构与支承阀门机构的阀门机构座之间的液压油流动变得容易。这种凹切使液压油从所称的部件旁“流动经。
11、过”变得容易，由此最终降低液压油所要克服的流动阻力。这一点更好地对电磁阀的开关动力产生影响。但凹切设计得越大，用于控制电磁阀的电压就必须选择的越高。0011依据电磁阀的另一种实施方式，该电磁阀设置在汽车的分动器或者全轮驱动离合器内部或者上面。分动器和全轮驱动离合器对汽车的行驶动力产生很大的影响，从而其准确性和首先是快速控制是至关重要的，特别是在与行驶动力调节系统ABS/ESP的兼容性方面。0012此外，可以与电磁阀对应地配设控制单元，其设计成，采用依据后面介绍的控制方法来控制电磁阀。0013本发明此外涉及一种用于控制液压系统的电磁阀的方法，其中，电磁阀包括通过导电体构成的线圈和至少部分设置在线。
12、圈内部的电枢，该电枢可运动地支承在液压系统的液压油内。电磁阀可以通过给线圈通电被激活。0014在控制这种电磁阀方面存在前面已经介绍过的问题，即电磁阀的调节动力关键地取决于液压油的粘度。0015本发明要解决的技术问题因此是提供一种用于控制开头所述类型电磁阀的方法，该方法可以可靠和正确控制。该方法首先始终保证电磁阀的高调节动力。0016该技术问题通过一种用于控制液压系统的电磁阀的方法得以解决。0017按照第一种方案，电磁阀包括通过导电体构成的线圈和至少部分设置在线圈内部的电枢，该电枢可运动地支承在液压系统的液压油内，其中，电磁阀可以通过给线圈通电来激活，以及其中线圈在工作状态下也被通电，其中无需为。
13、了控制液压系统而激活电磁阀，以便至少在局部为了降低液压油的粘度而加热液压油。0018按照第二种方案，电磁阀包括通过导电体构成的线圈和至少部分设置在线圈内部的电枢，该电枢其可运动地支承在液压系统的液压油内，其中，电磁阀可以通过给线圈通电被激活，以及其中线圈在电磁阀激活的工作状态下至少有时相应地被施加工作电流，该工作电流大于为克服或者补偿液压油的液压压力所需的电磁阀的最小电流，以便至少在局部为降低液压油的粘度而加热液压油。0019依据第一种方案，线圈在工作状态下也被通电，其中为控制液压系统不需要激活电磁阀，以便至少在局部为降低液压油的粘度而加热液压油。0020也就是说，在正常情况下为节省能量取消电。
14、磁阀的通电状态下，需要有意识地实施这种通电，以便至少在电枢的区域内加热环绕其的液压油并由此降低其粘度。正如多次提到的那样，这一点提高了电磁阀的调节动力。0021依据第二种方案，线圈在激活电磁阀的工作状态下至少暂时相应地被施加工作电流，其大于为克服或者补偿液压油的液压压力所需的电磁阀的最小电流，以便至少在局部为降低液压油的粘度而加热液压油。0022电磁阀的激活因此不仅仅是通过为了在克服液压系统内存在的压力地情况下打开或关闭电磁阀的通流孔所需的电流实现。与此相反，至少暂时有意识地具有高电流工作电流，以产生附加的热量，由此降低液压油的粘度或者将其保持在低程度上。说明书CN101979902ACN10。
15、1979907A3/6页60023两种方法均可以简单的方式与用于控制电磁阀的公知方法组合并彼此独立实现改进电磁阀的调节动力。换句话说，通过特别简单却有效的依据本发明的控制方法，可以达到明显改善电磁阀效率参数的目的，而无需大规模地结构上改变电磁阀或者无需使该方法与其控制在方案上相适应。0024如果各自的使用情况需要的话，两种解决方案也可以任意组合。通过“组合的”控制方法可以考虑大量的液压系统状态。0025依据该方法的一种实施方式，电磁阀通过激活被关闭，也就是说，液压油通过通流孔的通流中断。这样例如可以通过一种“FAILSAFE功能”，因为阀门在故障期间电流中断时自动打开，由此降低液压系统的液压压。
16、力。0026特别是工作电流是线圈以预先确定的电功率的电流，例如以技术上/结构上最大可能的电流。0027工作电流可以是最小电流的函数。在此方面，最小电流与工作电流之间可以有线性和非线性的不同关系。此外可以设想施加最小电流的固定补偿值。但恰恰是在低的最小电流范围内也可以具有特别大的工作电流，以便可以提供足够的加热功率。在高的最小电流范围内，也就是在为克服液压系统内的高液压压力所需的电流时，工作电流可以仅略高于最小电流。0028该方法的另一种灵活性由此实现，即工作电流在预先确定的时间点上，特别是有规律地和/或根据要求通过激活信号进行。例如，可以按有规律的间隔施加工作电流，其中，间隔与当时的工作状态无。
17、关。在这种方案中，必须确保通过施加电流即通电不产生不希望的工作状态，其对液压系统的控制产生不利影响，也就是说，由此例如离合器没有如期地被激活。为回避这些问题，所称类型的通电也可以根据要求实施。所述要求可以通过传感器的信号释放。所述要求可以仅根据用于避免不希望的行驶状态的可靠性检验发出。附图说明0029下面借助优选的实施方式纯示范性地对本发明进行说明。其中；0030图1示出依据本发明的电磁阀的一种实施方式；0031图2A和2B示出电磁阀电枢截面的不同实施方式；0032图3A和3B示出依据本发明的方法不同实施方式的电磁阀线圈的电流图形。具体实施方式0033图1示出电磁阀10，其控制液压系统的液压油。
18、通流通流孔12。液压系统例如可以与未示出的汽车分动器对应地配设。这种分动器用于将驱动力矩有选择地分配到汽车的车轴上。在这种应用中，电磁阀10例如可以作为排泄阀使用，如果需要给汽车的两个车轴供给驱动力矩的话，仅激活该电磁阀，也就是在所示的实施方式中关闭。否则不激活该电磁阀10，因为液压系统不是实现分动器的离合器所需的。0034在电磁阀10所示的打开状态下，液压油可以从右向左通过通流孔12流动并例如输送到未示出的油底壳。液压系统的其他细节没有示出，因为这些细节对于理解电磁阀10来说无关紧要。0035在将转矩向汽车的车轴上主动分配时，电磁阀10如已经提到的那样关闭，而液压说明书CN101979902。
19、ACN101979907A4/6页7系统如所要求的那样可以用于控制分动器或控制与它对应配设的离合器。但在确定的行驶状态下，存在转矩分配快速中断的必要性，例如为控制汽车的行驶性能需要ABS/ESP的介入。为保证通过电磁阀10使液压油迅速断流，需要电磁阀10的高调节动力。在所称的ABS/ESP介入时，典型的是要求用于降低液压系统内液压压力的时间最大为150MS。这样高的要求导致电磁阀10对电开关信号反应的速度对作为整体的液压系统的反应时间是至关重要的。0036电磁阀10具有线圈14，其缠绕在线圈架16上并通过电缆连接18与未示出的控制装置连接。控制装置可以选择性地给线圈14施加电流，以便产生作用于。
20、电枢20的磁场。电枢20至少部分设置在线圈14的内部。电枢至少部分由磁性材料组成。0037如果通过线圈14产生磁场，那么该磁场与电枢20的磁化共同作用并将电枢20向右压。由此与电枢20连接的阀门机构22也向右移动。阀门机构22具有球形件24，其通过阀门机构22的运动被压入通流孔12的相应成型的阀座26内，以封闭通流孔12。基本上由连杆28和具有球形件24的阀体30组成的阀门机构22通过两件式结构的阀门机构座32支承。阀座32的电枢侧的部件34用于引导连杆28，而阀座32的通流孔侧的部件36则用于引导阀体30。0038阀门机构座32的部件和阀门机构22的相应部件不形成液压油密封的连接，从而液压油。
21、可以在阀门机构22与阀门机构座32之间从通流孔12向电枢20推进。0039电枢20设置在由套管38环绕的阀室37内，套管再与阀门机构座32的电枢侧部件34油密封地连接。阀门机构座32以未示出的方式与液压系统油密封地连接，从而液压系统本身关闭。在套管38与电枢20之间设计有薄的环形腔39。该环形腔可以使液压油从电枢20的一侧向另一侧流动。电枢20因此被液压油环绕“浮动电枢”。0040线圈14与电枢20之间仅存在很小的距离。一方面由此达到一种紧凑式的结构，另一方面线圈14的尺寸可以设计得更小，因为为运动电枢20仅需产生较弱的磁场。通过电枢20在油内“浮动”的事实，它同时得到润滑，也就是说，套管38。
22、与电枢20之间的机械摩擦保持在很小的程度上。0041由于电枢20与套管38之间仅设计有非常薄的环形腔39，液压油很难从电枢的一侧向另一侧输送。这一点对电枢20的运动产生不利影响，因为电枢在开关运动时必须挤压液压油。0042例如，如果从关闭的阀门位置出发图1示出打开的阀门位置，那么在线圈14的电流中断时，电枢20通过作用于阀门机构22的液压压力被压向左侧。在此方面，设置在套管38的端壁40与电枢20之间的室41内的油必须从电枢20旁边向右输送。油的流动阻力由于环形腔39的截面比较小而使电枢20的运动减速并因此对电磁阀10的调节动力产生不利影响。所称的问题特别是在液压油为凉的并因此具有高粘度的情况。
23、下出现。0043所述问题的解决方案在于，电枢20上具有凹切，液压油可以沿其流动。这种凹切在图2A是凹槽42和2B是削平处44中示范性地借助不同的电枢截面和外壳截面圆形或正方形示出。与此相关地需要指出的是，不同类型的凹切可以组合。凹切的数量和截面也可以自由选择。前面的实施方式以类似的方式也适用于可以在阀门机构22的部件上设计的凹切，以便使液压油的流动变得容易。此外需要指出的是，作为补充或替代方式，相应的凹切也可以设计在套管38上或阀门机构座32上。说明书CN101979902ACN101979907A5/6页80044但凹切的存在由于去除了材料而降低了电枢20的磁矩，由此用于关闭通流孔12的可以。
24、由电磁阀10产生的最大力或用于保持关闭力所需的较高开关电压降低了。换句话说，为在液压系统的“凉”工作状态下也确保电磁阀10令人满意的动力特性而要足够大地设计所述凹切，这导致在预先规定开关电压的情况下电磁阀10的最大保持力下降。0045因此电磁阀10虽然具有凹切，例如像借助图2A和2B介绍的那样，但这些凹切保持相当小。0046为取得电磁阀10的高调节动力，而不过度降低其最大保持力，线圈14这样设置，使其按照适当的方式至少在电枢20的区域内有助于加热液压油。此外，在阀门机构座32的区域内也达到液压油的加热。为此目的，线圈14一方面设置在上述部件的空间附近，另一方面事实证明有利的是，所称的部件具有相。
25、当高的热传导能力。由此给线圈14通电时通过其欧姆电阻产生的热量输出到套管38或阀门机构座32的部件上，以加热液压油并由此降低其粘度。0047为了可以更加有效地加热液压油和始终确保电磁阀10的高调节动力，给线圈14通电，即使从行驶动力的观点出发本身不需要的情况下，液压系统保持在压力下并关闭通流孔12。在此方面，给线圈14施加电流可以这样强地选择，使通流孔12封闭，虽然这一点对于控制通流孔12来说本来不需要，如果通流孔12的封闭对分动器的功能没有不利影响的话。如果相反必须打开通流孔12，那么尽管如此线圈14仍可以进行被施加电流，其低于激活电磁阀10所需的极限电流。在这种情况下，保证一方面由线圈14。
26、产生的磁场不足以使电枢20运动，但另一方面液压油至少进行略微加热。0048作为补充或替代方式，线圈14可以进行强于用于封闭通流孔12的最小电流的通电。阀门机构22然后被比根据液压系统内所需的液压压力更强地压向阀座26。“过剩的”电流以前面所介绍的方式用于加热电磁阀10区域内的液压油。0049图3A和3B借助示范性的电流时间曲线图IT曲线图示出，线圈14被通电以用于加热液压油的不同方案。0050图3A中的间隔A和A表示时间间隔，在该时间间隔期间电磁阀10接收控制信号，该控制信号指示关闭通流孔12，以便可以控制分动器。线圈14为此被施加电流强度I1。间隔B表示线圈14利用电流强度I1的附加通电，该。
27、通电通过控制装置进行，以加热液压油。时间间隔B表示另一种方式的通电，其强于间隔A、A、B，但相反更短地中断。不言而喻，电流强度I1不必是恒定值，而本身可以是时间T的函数，特别是如果给线圈14通电取决于液压系统内的液压压力例如最小电流的话。0051这种“加热脉冲”可以以规则的间距实施，作为补充或替代方式也可以插入其他数据，以触发线圈14的“加热电流”。例如，这种数据可以是通过液压油温度传感器、外界温度传感器或者这类传感器提供的温度值。汽车门的打开、点火接通信号或者发动机接通信号也可以触发对“加热电流”的要求。所称的和/或者其他信号可以适当的方式组合，以便将电磁阀的调节动力保持在所要求的范围内。0。
28、052图3B示范性地示出电流可以在取决于液压系统内存在的压力情况下改变的情况，以便附加地在电磁阀10的区域内产生液压油加热。所示为表示最小电流强度I的最小电流MB，它是电磁阀10逆液压压力关闭或保持关闭所需的。曲线AB示出工作电流，其以恒定的偏移量O大于最小电流MB，以便只能实现比通过电磁阀10“正常”工作时更强加热液说明书CN101979902ACN101979907A6/6页9压油。工作电流与最小电流之间的非线性关系借助曲线AB示出。工作电流AB与最小电流MB之间的差在最小电流MB为低数值时大于在最小电流值为高数值时。0053图3B的工作电流AB、AB仅表示最小电流与工作电流AB之间示范性的函数关系。曲线MB、AB或MB、AB之间的函数比可以任意选择，以便符合各自的要求。0054不言而喻，借助图3A和3B介绍的电流方案可以任意组合。说明书CN101979902ACN101979907A1/3页10图1说明书附图CN101979902ACN101979907A2/3页11图2A图2B图3A说明书附图CN101979902ACN101979907A3/3页12图3B说明书附图CN101979902A。