DE102012109094A1 - Control valve device for a hydraulic circuit and method for controlling the delivery pressure of a variable oil pump - Google Patents

Control valve device for a hydraulic circuit and method for controlling the delivery pressure of a variable oil pump Download PDF

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Abstract

Es sind Regelventilvorrichtungen für Hydraulikkreisläufe mit einer elektromagnetischen Aktoreinheit (10), sowie einem Strömungsgehäuse (14) mit einem Regelanschluss (54), einem Förderdruckanschluss (58) und einem Auslassanschluss (56), ebenso bekannt wie Verfahren zur Regelung des Förderdrucks einer variablen Ölpumpe (96) mit einer Steuerkammer und einer Ölwanne (92) und einer derartigen Regelventilvorrichtung. Diese werden zumeist über Drucksensoren geregelt, wobei eine Fehlfunktion des Systems nicht zuzuordnen ist. Es wird daher vorgeschlagen, dass ein Permanentmagnet (52) an der Ventileinheit (16) oder am Ventilstößel (80) angeordnet ist, der mit einem linearen Magnetfeldsensor (86) zusammenwirkt, der über Leiterbahnen mit einer Ventilsteuerelektronik (90) verbunden ist, über die die Ansteuerung der Aktoreinheit (10) erfolgt. So kann ein Förderdruckistwert der Ölpumpe (96) in Abhängigkeit der Stellung der Ventileinheit (16) oder des Ventilstößels (80) und der Pumpendrehzahl über ein Kennfeld ermittelt werden und ein folgender Förderdrucksollwert durch entsprechende Bestromung der Aktoreinheit (10) in Abhängigkeit des Signals des Magnetfeldsensors (86) und der anliegenden Pumpendrehzahl durch entsprechende Bestromung der Aktoreinheit (10) eingestellt werden.There are control valve devices for hydraulic circuits with an electromagnetic actuator unit (10), and a flow housing (14) with a control port (54), a delivery pressure port (58) and an outlet port (56), also known as method for controlling the delivery pressure of a variable displacement oil pump ( 96) having a control chamber and an oil pan (92) and such a control valve device. These are usually controlled by pressure sensors, with a malfunction of the system is not assigned. It is therefore proposed that a permanent magnet (52) on the valve unit (16) or on the valve stem (80) is arranged, which cooperates with a linear magnetic field sensor (86) which is connected via conductor tracks with a valve control electronics (90) via the the activation of the actuator unit (10) takes place. Thus, a delivery pressure actual value of the oil pump (96) depending on the position of the valve unit (16) or the valve tappet (80) and the pump speed can be determined via a map and a subsequent delivery pressure setpoint by appropriate energization of the actuator unit (10) in response to the signal of the magnetic field sensor (86) and the applied pump speed can be adjusted by appropriate energization of the actuator unit (10).

Description

Die Erfindung betrifft eine Regelventilvorrichtung für einen Hydraulikkreislauf mit einer Aktoreinheit, die einen elektromagnetischen Kreis mit einem bewegbaren Anker, einem Kern, einer bestrombaren Spule und Flussleiteinrichtungen aufweist, einem Strömungsgehäuse mit einem Regelanschluss, einem Förderdruckanschluss und einem Auslassanschluss, einer über ein Federelement belasteten Ventileinheit, die im Strömungsgehäuse angeordnet ist und einen Ventilschließkörper aufweist, der mit dem Anker verbunden ist und einen Ventilsitz zwischen dem Regelanschluss und dem Auslassanschluss beherrscht sowie ein Verfahren zur Regelung des Förderdrucks einer variablen Ölpumpe mit einer Steuerkammer und einer Ölwanne und einer derartigen Regelventilvorrichtung.The invention relates to a control valve device for a hydraulic circuit having an actuator unit which has an electromagnetic circuit with a movable armature, a core, a current-carrying coil and flux guides, a flow housing with a control connection, a delivery pressure connection and an outlet connection, a valve unit loaded by a spring element, which is arranged in the flow housing and has a valve closing body, which is connected to the armature and dominates a valve seat between the control port and the outlet port and a method for controlling the delivery pressure of a variable oil pump with a control chamber and an oil pan and such a control valve device.

Solche Regelventilvorrichtungen dienen beispielsweise zur Drucksteuerung hydraulischer Steller in Steuerungen für Automatikgetriebe oder zur Regelung des Druckes in einer Steuerkammer einer variablen Ölpumpe eines Ölkreislaufs zur Schmierung eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs. Dabei wird über den Druck in der Steuerkammer ein Ring einer Förderkammer, auf dem der Rotor einer Flügelzellen- oder Zahnradpumpe abrollt, verschoben oder verdreht, wodurch das Fördervolumen beziehungsweise der Ölförderdruck der Pumpe geändert wird.Such control valve devices serve, for example, for controlling the pressure of hydraulic actuators in automatic transmission controls or for regulating the pressure in a control chamber of a variable oil pump of an oil circuit for lubricating an internal combustion engine of a motor vehicle. In this case, via the pressure in the control chamber, a ring of a delivery chamber, on which the rotor of a vane or gear pump rolls, shifted or rotated, whereby the delivery volume or the oil delivery pressure of the pump is changed.

Die zu diesen Zwecken verwendeten Druckregelventile weisen zumeist drei Anschlüsse auf, von denen einer als Auslass zur Ölwanne dient, ein weiterer mit der Druckregelkammer der Ölwanne verbunden ist und ein dritter mit dem Förderdruck der Ölpumpe beaufschlagt wird. Zur Regelung des Drucks ist es notwendig, den Förderdruck der Ölpumpe zu bestimmen, was beispielsweise über Drucksensoren in der Förderleitung erfolgt, über die zusätzlich der Betriebszustand des Regelventils bestimmt wird. Über diese Sensoren erfolgt eine Funktionsrückmeldung des Öldrucksystems an die Motorsteuereinheit.The pressure control valves used for these purposes usually have three ports, one of which serves as an outlet to the oil pan, another is connected to the pressure control chamber of the oil pan and a third is acted upon by the discharge pressure of the oil pump. To regulate the pressure, it is necessary to determine the delivery pressure of the oil pump, which takes place, for example, via pressure sensors in the delivery line, via which additionally the operating state of the regulating valve is determined. These sensors are used to report the function of the oil pressure system to the engine control unit.

So ist aus der JP 2003-076427 A ein elektromagnetisches Druckregelventil bekannt, bei dem in den Anschlussleitungen zum Regelanschluss und in der mit dem Förderdruck der Pumpe beaufschlagten Leitung jeweils ein Drucksensor angeordnet ist. Beide Sensoren sind mit einer Steuereinheit verbunden, über die wiederum über den Stecker Signale zur Regelung des Elektromagnetventils gegeben werden. Beide Sensoren sind dabei über zusätzliche elektrische Verbindungsleitungen mit der Steuerreinheit verbunden.So is out of the JP 2003-076427 A an electromagnetic pressure control valve is known in which in each case a pressure sensor is arranged in the connection lines to the control connection and in the line acted upon by the delivery pressure of the pump. Both sensors are connected to a control unit, via which in turn are given over the plug signals for controlling the solenoid valve. Both sensors are connected via additional electrical connection lines with the control unit.

Des Weiteren ist aus der DE 10 2005 004 080 A1 ein Druckregelventil für einen Hydraulikkreislauf bekannt, welches ein Elektronikteil mit einem Drucksensor aufweist, der über zusätzliche Bohrungen im Gehäuseteil mit dem Druck des Verbraucheranschlusses beaufschlagt ist. Dieses Gehäuseteil kann dabei entweder einstückig mit dem Spulenträger ausgeführt sein oder als zusätzliches Gehäuseteil auf das Strömungsgehäuse aufgesteckt werden, wobei das Elektronikteil in einer separaten Kammer des Strömungsgehäuses angeordnet ist.Furthermore, from the DE 10 2005 004 080 A1 a pressure regulating valve for a hydraulic circuit is known, which has an electronic part with a pressure sensor, which is acted upon by additional holes in the housing part with the pressure of the consumer terminal. This housing part can either be made in one piece with the coil carrier or attached as an additional housing part to the flow housing, wherein the electronic part is arranged in a separate chamber of the flow housing.

Diese bekannten Ventile und Systeme haben jedoch den Nachteil, dass eine Analyse der Ventilfunktion lediglich indirekt erfolgt, da ausschließlich aus einem nicht zur eingestellten Magnetkraft passenden Pumpendruck auf eine Fehlfunktion geschlossen werden kann, wobei nicht eindeutig bestimmbar ist, ob eine Fehlfunktion der Pumpe oder des Ventils vorliegt.However, these known valves and systems have the disadvantage that an analysis of the valve function takes place only indirectly, since only from a non-set magnetic force pump pressure can be concluded on a malfunction, which can not be clearly determined whether a malfunction of the pump or the valve is present.

Des Weiteren ist aus der DE 199 14 372 A1 ein Schaltventil bekannt, bei dem am Anker ein Permanentmagnet angeordnet ist, der mit einem Hallschalter zusammenwirkt, so dass aus einem Verbleib des Ankers in seiner Ruhelage trotz Bestromung des Ventils auf eine Fehlfunktion des Ventils geschlossen werden kann. Diese Anordnung eignet sich jedoch ausschließlich zur Fehlfunktionsrückmeldung.Furthermore, from the DE 199 14 372 A1 a switching valve is known in which the armature, a permanent magnet is arranged, which cooperates with a Hall switch, so that from a whereabouts of the armature in its rest position despite energization of the valve to a malfunction of the valve can be closed. However, this arrangement is only for malfunction feedback.

Daher ergibt sich die Aufgabe, eine Regelventilvorrichtung sowie ein Verfahren zur Regelung des Förderdrucks einer variablen Ölpumpe mit einer solchen Regelventilvorrichtung zu schaffen, mit denen eine kontinuierliche Funktionskontrolle der Regelventilvorrichtung und zusätzlich eine Regelung des Ölpumpensystems ohne zusätzliche Sensoren ermöglicht wird. Der Aufbau und die Montage sollen dabei möglichst einfach ausführbar sein.Therefore, the object results of a control valve device and a method for controlling the delivery pressure of a variable displacement oil pump with such a control valve device with which a continuous function control of the control valve device and additionally a control of the oil pump system is made possible without additional sensors. The structure and assembly should be as simple as possible executable.

Diese Aufgaben werden durch eine Ventilvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Regelung des Förderdrucks einer variablen Ölpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst.These objects are achieved by a valve device with the features of claim 1 and a method for controlling the delivery pressure of a variable oil pump having the features of claim 12.

Dadurch, dass ein Permanentmagnet an der Ventileinheit oder am Ventilstößel angeordnet ist, der mit einem linearen Magnetfeldsensor zusammenwirkt, der über Leiterbahnen mit einer Ventilsteuerelektronik verbunden ist, über die die Ansteuerung der Aktoreinheit erfolgt, kann kontinuierlich die Position des Ventilstößels oder der Ventileinheit bestehend aus Anker und Ventilschließkörper bestimmt werden und an die Ventilsteuerung übermittelt werden. Da eine direkte Abhängigkeit des hydraulischen Förderdrucks von der Ventilposition gegeben ist, kann somit der Druck über das Signal des linearen Magnetfeldsensors geregelt werden.Characterized in that a permanent magnet is arranged on the valve unit or on the valve tappet, which cooperates with a linear magnetic field sensor which is connected via conductor tracks with a valve control electronics via which the actuation of the actuator unit, the position of the valve tappet or the valve unit consisting of armature can continuously and valve closing body are determined and transmitted to the valve control. Since a direct dependence of the hydraulic delivery pressure is given by the valve position, thus, the pressure on the signal of the linear magnetic field sensor can be controlled.

Bezüglich des Verfahrens zur Regelung des Förderdrucks einer variablen Ölpumpe kann dadurch, dass der Magnetfeldsensor eine Stellung der Ventileinheit oder des Ventilstößels misst, das Signal des Magnetfeldsensors an die Ventilsteuerelektronik übermittelt wird, anschließend ein Förderdruckistwert der Ölpumpe in Abhängigkeit der Stellung der Ventileinheit oder des Ventilstößels und der Pumpendrehzahl über ein Kennfeld ermittelt und ein folgender Förderdrucksollwert durch entsprechende Bestromung der Aktoreinheit in Abhängigkeit des Signals des Magnetfeldsensors und der anliegenden Pumpendrehzahl durch entsprechende Bestromung der Aktoreinheit eingestellt wird, auf zusätzliche Sensoren zur Regelung verzichtet werden. Des Weiteren kann aus einer Fehlstellung des Ventilschließkörpers beziehungsweise des Ventilstößels bei bekannter Bestromung des Ventils direkt auf eine Fehlfunktion des Ventils geschlossen werden.With respect to the method for controlling the delivery pressure of a variable oil pump in that the magnetic field sensor measures a position of the valve unit or the valve tappet, the signal of the magnetic field sensor is transmitted to the valve control electronics, then a Förderdruckistwert the oil pump depending on the position of the valve unit or the valve stem and the pump speed determined by a map and a subsequent discharge pressure setpoint corresponding energization of the actuator unit is set in response to the signal of the magnetic field sensor and the applied pump speed by appropriate energization of the actuator, to be dispensed with additional sensors for control. Furthermore, it can be concluded from a malposition of the valve-closing body or the valve tappet with known energization of the valve directly to a malfunction of the valve.

Vorzugsweise umgibt ein Außengehäuse das Strömungsgehäuse und die Aktoreinheit radial und der Magnetfeldsensor ist zwischen dem Strömungsgehäuse und dem Außengehäuse angeordnet, so dass auf eine zusätzliche Montage des Magnetfeldsensors nach Einbau der Regelventilvorrichtung verzichtet werden kann, da dieser in das Strömungsgehäuse integriert ist und somit mit dem Strömungsgehäuse montiert wird. So kann die jeweilige gemessene Ventilschließkörper- oder Ventilstößelposition, ohne weitere Leitungen legen zu müssen der Steuerung des Ventils zur weiteren Regelung zur Verfügung gestellt werden.Preferably, an outer housing surrounds the flow housing and the actuator unit radially and the magnetic field sensor is arranged between the flow housing and the outer housing, so that can be dispensed with an additional mounting of the magnetic field sensor after installation of the control valve device, since this is integrated into the flow housing and thus with the flow housing is mounted. Thus, the respective measured Ventilschließkörper- or valve tappet position, without having to lay more lines to the control of the valve for further control can be provided.

Vorteilhafterweise erstrecken sich die Leiterbahnen zumindest teilweise durch die Aktoreinheit, wodurch die Leiterbahnen geschützt sind und eine Verbindung zum Stecker in einfacher Weise hergestellt werden kann.Advantageously, the interconnects extend at least partially through the actuator unit, whereby the interconnects are protected and a connection to the plug can be made in a simple manner.

Vorzugsweise sind die Leiterbahnen in eine Flexfolie integriert. Durch deren Flexibilität und geringe Dicke ist diese einfach beim Zusammenbau innerhalb des Aktorgehäuses oder zwischen Aktorgehäuse und Strömungsgehäuse zu verlegen. Auch besteht eine Isolation gegenüber berührenden Flüssigkeiten.Preferably, the conductor tracks are integrated in a flex foil. Due to their flexibility and small thickness, this is easy to install during assembly inside the actuator housing or between actuator housing and flow housing. There is also isolation from contacting liquids.

In einer bevorzugten Ausführung ist die Ventilsteuerelektronik im Innern der Aktoreinheit angeordnet. So kann das Ventil unabhängig von einer Motorsteuereinheit betrieben werden. Die Verbindung des Sensors zur Steuerelektronik kann so bei der mechanischen Montage über die Flexfolie einfach hergestellt werden. Durch den integrierten Stromregler in der Ventilsteuerelektronik ist eine Regelung des Öldrucks nach Sollwertvorgabe möglich, so dass der Aufwand in einem externen Motorsteuergerät reduziert wird.In a preferred embodiment, the valve control electronics are arranged in the interior of the actuator unit. Thus, the valve can be operated independently of a motor control unit. The connection of the sensor to the control electronics can be easily made during mechanical assembly via the flex foil. Due to the integrated current regulator in the valve control electronics, it is possible to control the oil pressure according to setpoint specification, so that the effort in an external engine control unit is reduced.

In einer alternativen Ausführungsform ist die Ventilsteuerelektronik in der Motorsteuereinheit integriert und die Leiterbahnen münden in einem Stecker der Aktoreinheit. So kann auf eine zusätzliche Steuereinheit verzichtet werden. Auch hier ist die Verbindung zwischen dem Magnetfeldsensor und dem Stecker über die Flexfolie einfach zu verwirklichen. Bei dieser Ausführung kann das Signal des Magnetfeldsensors gleichzeitig als Rückmeldung für die On-Board-Diagnose dienen.In an alternative embodiment, the valve control electronics is integrated in the engine control unit and the tracks terminate in a plug of the actuator unit. So can be dispensed with an additional control unit. Again, the connection between the magnetic field sensor and the plug on the flex foil is easy to implement. In this embodiment, the signal of the magnetic field sensor can also serve as feedback for the on-board diagnosis.

In einer bevorzugten Ausführung verlaufen die Leiterbahnen in der Aktoreinheit axial zwischen dem Spulenträgers und der Spule, so dass die Leiterbahnen vor dem Wickeln der Spule eingebracht werden kann. Die Leiterbahnen verlaufen somit im sich nicht bewegenden Bereich des Ventils und sind somit vor Verschleiß geschützt.In a preferred embodiment, the conductor tracks in the actuator unit extend axially between the coil carrier and the coil, so that the conductor tracks can be introduced before winding the coil. The conductor tracks thus run in the non-moving region of the valve and are thus protected against wear.

Ein besonders einfacher Aufbau und eine vereinfachte Herstellung ergeben sich, wenn das Strömungsgehäuse und der Spulenträger einstückig ausgebildet sind.A particularly simple structure and a simplified production result when the flow housing and the coil carrier are integrally formed.

Vorzugsweise weist dabei der Spulenträger an seinem zum Strömungsgehäuse weisenden Ende eine sich radial erstreckende ringförmige Erweiterung auf, in der ein Ausschnitt ausgebildet ist, durch den die Leiterbahnen zwischen die Spule und den Spulenträger ragen. So wird einerseits die Position der Leiterbahnen festgelegt und andererseits deren Montage vereinfacht, da eine gerade Verlegung in diesem Bereich möglich wird.In this case, the coil carrier preferably has, at its end facing the flow housing, a radially extending annular enlargement, in which a cutout is formed, through which the conductor tracks protrude between the coil and the coil carrier. So on the one hand, the position of the tracks is determined and on the other hand simplifies their assembly, since a straight installation in this area is possible.

In einer vorteilhaften Ausführung umgibt das Außengehäuse das Strömungsgehäuse und die Aktoreinheit radial. Durch dieses geschlossene Gehäuse werden Leckagen nach außen vermieden und Dichtungen eingespart, wobei in einer alternativen Ausbildung die Leiterbahnen vom Drucksensor zur Aktoreinheit zwischen dem Außengehäuse und dem Strömungsgehäuse verlaufen, was ebenfalls die Anbindung des Drucksensors vereinfacht.In an advantageous embodiment, the outer housing surrounds the flow housing and the actuator unit radially. Through this closed housing leakage to the outside are avoided and saved seals, in an alternative embodiment, the tracks from the pressure sensor to the actuator unit between the outer housing and the flow housing, which also simplifies the connection of the pressure sensor.

In einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung ist der Auslassanschluss axial zwischen dem Regelanschluss und dem Förderdruckanschluss und der Permanentmagnet axial an der Ventileinheit an der zur Aktoreinheit weisenden Seite des Regelanschlusses oder am Ventilstößel angeordnet. Dabei folgt der Ventilstößel dem Ventilschließkörper bei korrekter Funktion der Regelventilvorrichtung.In a preferred embodiment of the invention, the outlet connection is arranged axially between the control connection and the delivery pressure connection and the permanent magnet is arranged axially on the valve unit on the side facing the actuator unit side of the control connection or on the valve tappet. In this case, the valve stem follows the valve closing body with correct function of the control valve device.

In einer Weiterbildung des Verfahrens zur Regelung der Ölpumpe wird bei Anordnung des Permanentmagneten am Ventilstößel aus einer Position im Betrieb, in der der Ventilstößel an einer ihn umgebenden Buchse axial anliegt, auf einen Fehler im Öldrucksystem geschlossen, da üblicherweise bei ausreichendem Druck der Ventilstößel aus seiner Ruheposition im Betrieb in Richtung des Ankers verschoben wird.In a further development of the method for controlling the oil pump is in an arrangement in the operation of the permanent magnet on the valve stem from a position in operation, in which the valve stem is axially adjacent to a sleeve surrounding it, concluded that there is a fault in the oil pressure system, as usually with sufficient pressure of the valve stem from his Rest position is shifted in operation in the direction of the armature.

Es wird somit eine Regelventilvorrichtung sowie ein Verfahren zur Regelung einer Ölpumpe geschaffen, mit denen einerseits zuverlässig ein geforderter Öldruck regelbar ist, ohne zusätzliche Sensoren verwenden zu müssen und andererseits eine On-Board-Diagnose zur Ermittlung von Fehlern am Regelventil oder im Öldruckkreislauf ermöglicht wird. Dabei ist das Regelventil einfach herstellbar und montierbar. It is thus a control valve device and a method for controlling an oil pump created with which on the one hand reliably a required oil pressure can be controlled without having to use additional sensors and on the other hand an on-board diagnosis for detecting errors on the control valve or in the oil pressure circuit is made possible. The control valve is easy to manufacture and install.

Zwei Ausführungsbeispiele von erfindungsgemäßen Regelventilvorrichtungen und der zugehörigen Ölpumpenregelanordnung sind in der Figur dargestellt und werden, wie auch das Verfahren zur Regelung im Folgenden beschrieben, wobei für gleiche Bauteile jeweils gleiche Bezugszeichen in beiden Ausführungsformen verwendet werden.Two exemplary embodiments of control valve devices according to the invention and the associated oil pump control arrangement are shown in the figure and, as well as the method for regulation described below, wherein the same reference numerals are used in both embodiments for the same components.

Die 1 zeigt eine Seitenansicht einer ersten erfindungsgemäßen Regelventilvorrichtung in geschnittener Darstellung mit schematisch dargestellter Anbindung an einen Ölkreislauf einer Verbrennungskraftmaschine.The 1 shows a side view of a first control valve device according to the invention in a sectional view with a schematically illustrated connection to an oil circuit of an internal combustion engine.

Die 2 zeigt eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Regelventilvorrichtung in geschnittener Darstellung.The 2 shows a side view of a second embodiment of a control valve device according to the invention in a sectional view.

Die erfindungsgemäße, in 1 dargestellte Regelventilvorrichtung besteht aus einer Aktoreinheit 10, die wie ein sich an die Aktoreinheit 10 anschließendes Strömungsgehäuse 14 von einem Außengehäuse 12 umgeben ist. Im Strömungsgehäuse 14 ist eine Ventileinheit 16 angeordnet. Die Aktoreinheit 10 weist einen elektromagnetischen Kreis 18 auf, welcher aus einer Spule 22, einem Kern 24, einem axial verschiebbaren Anker 26 und den elektromagnetischen Kreis 18 vervollständigende Flussleiteinrichtungen besteht, welche axial oberhalb und unterhalb der Spule 22 in Form von Rückschlussblechen 28, 29 angeordnet sind und in Form eines Joches 30 den Kern 24 beziehungsweise den Anker 26 radial umgeben. Die Spule 22 ist auf einem Spulenträger 20 gewickelt, der den Kern 24 radial umgibt und der im vorliegenden Ausführungsbeispiel einstückig mit dem Strömungsgehäuse 14 ausgebildet ist. Das zur Ventileinheit 16 weisende Rückschussblech 28 weist einen hohlzylindrischen Abschnitt auf, der sich in das Innere der Spule 22 erstreckt und vom Spulenträger 20 allseitig umgeben ist. Hierzu weist der Spulenträger 20 einen Führungsabschnitt 31 mit kleinerem Innendurchmesser auf. Dieser Führungsabschnitt 31 dient als Führung des Ankers 26. Die Spule 22 ist von einem das Außengehäuse 12 bildenden Kunststoffmantel umgeben, an dem ein Stecker 32 zur elektrischen Versorgung der Spule 22 ausgebildet ist.The inventive, in 1 illustrated control valve device consists of an actuator 10 that look like a contact to the actuator unit 10 subsequent flow housing 14 from an outer casing 12 is surrounded. In the flow housing 14 is a valve unit 16 arranged. The actuator unit 10 has an electromagnetic circuit 18 on which from a coil 22 , a core 24 , an axially displaceable anchor 26 and the electromagnetic circuit 18 completing flux guides exist which axially above and below the coil 22 in the form of return plates 28 . 29 are arranged and in the form of a yoke 30 the core 24 or the anchor 26 surrounded radially. The sink 22 is on a coil carrier 20 wrapped, the core 24 radially surrounds and in the present embodiment integrally with the flow housing 14 is trained. The to the valve unit 16 pointing recoil sheet 28 has a hollow cylindrical portion extending into the interior of the coil 22 extends and from the coil carrier 20 surrounded on all sides. For this purpose, the bobbin 20 a guide section 31 with a smaller inner diameter. This leadership section 31 serves as the guide of the anchor 26 , The sink 22 is the outer casing of one 12 surrounding plastic jacket, on which a plug 32 for the electrical supply of the coil 22 is trained.

Der Kern 24 weist einen fest im Spulenträger 20 angeordneten radial äußeren Teil 34 auf, in dem eine Durchgangsbohrung 36 ausgebildet ist, welche teilweise mit einem Innengewinde ausgestattet ist, in welches ein radial innerer Teil mit einem Außengewinde in Form einer Madenschraube 38 geschraubt ist. Je nach axialer Stellung dieser Schraube 38 im Kern 24 ist eine Feinjustierung der magnetischen Feldlinien möglich. Axial in Höhe der Schraube 38 weist der Kern 24 eine umlaufende Aussparung 40 auf, die eine Streuung der Magnetfeldlinien im Kern 24 verhindert und so die Feinjustierung über die Schraube 38 verbessert.The core 24 has a fixed in the coil carrier 20 arranged radially outer part 34 on, in which a through hole 36 is formed, which is partially equipped with an internal thread, in which a radially inner part with an external thread in the form of a grub screw 38 screwed. Depending on the axial position of this screw 38 in the core 24 is a fine adjustment of the magnetic field lines possible. Axial at the level of the screw 38 indicates the core 24 a circumferential recess 40 on that a scattering of the magnetic field lines in the core 24 prevents and thus the fine adjustment over the screw 38 improved.

Des Weiteren ist in der Durchgangsbohrung 36 an der zur Ventileinheit 16 gewandten Seite der Durchgangsbohrung 36 eine innere Kernschraube 41 in das Innengewinde des äußeren Kernteils 34 eingeschraubt, die einen Zapfen 42 aufweist, der zur Führung eines Federelementes 44 in Form einer Schraubenfeder dient, welche den Zapfen 42 umgibt und zwischen einer Anlagefläche 46 am Zapfen 42 und einer Anlagefläche 48 am Anker 26 eingespannt ist. Der Zapfen 42 dient gleichzeitig als Anschlag zur Begrenzung der Ankerbewegung.Furthermore, in the through hole 36 at the valve unit 16 facing side of the through hole 36 an inner core screw 41 in the internal thread of the outer core part 34 screwed in, a pin 42 having, for guiding a spring element 44 in the form of a coil spring serving the pin 42 surrounds and between a contact surface 46 on the cone 42 and a contact surface 48 at anchor 26 is clamped. The pin 42 also serves as a stop to limit the armature movement.

Bei Bestromung der Spule 22 entsteht in bekannter Weise eine magnetische Anziehungskraft zwischen dem Anker 26 und dem Kern 24, der zur Bündelung der axial verlaufenden magnetischen Feldlinien einen ringförmigen spitz zulaufenden Vorsprung 50 aufweist, in dessen Inneres der Anker 26 bei Bestromung der Spule 22 eintaucht.When energizing the coil 22 arises in a known manner, a magnetic attraction between the armature 26 and the core 24 for concentrating the axially extending magnetic field lines, an annular pointed projection 50 has, in the interior of the anchor 26 when energizing the coil 22 dips.

Im Strömungsgehäuse 14 sind ein Regelanschluss 54, ein Auslassanschluss 56 sowie ein am zum Anker 26 entgegen gesetzten Ende angeordneter Förderdruckanschluss 58 ausgebildet.In the flow housing 14 are a control connection 54 , an outlet port 56 as well as on to the anchor 26 opposite end disposed delivery pressure port 58 educated.

Zwischen dem Regelanschluss 54 und dem Auslassanschluss 56, welcher zwischen dem Regelanschluss 54 und dem Förderdruckanschluss 58 angeordnet ist, ist im Inneren des Strömungsgehäuses 14 ein kegelstumpfförmiger Ventilsitz 60 ausgebildet, welcher mit einem zylindrischen Ventilschließkörper 62 der Ventileinheit 16 zusammenwirkt, der einstückig mit dem Anker 26 ausgebildet ist. In der Ventileinheit 16, also im Anker 26 und im Ventilschließkörper 62 ist eine axial verlaufende Längsbohrung 64 ausgebildet, über die ein Raum 66 im Inneren des Aktorgehäuses 12, in dem die Schraubenfeder 44 angeordnet ist, mit dem Auslassanschluss 56 der Regelventilvorrichtung in ständiger fluidischer Verbindung steht. Entsprechend ist der hydraulische Druck, welcher am Ventilschließkörper 62 in Öffnungsrichtung wirkt, der gleiche Druck, der am Anker 26 in Schließrichtung der Ventileinheit 16 wirkt. Da zusätzlich die beiden Kraftangriffsflächen 68, 70 am Anker 26 beziehungsweise am Ventilschließkörper 62 gleich groß sind, besteht ein Kraftausgleich an der bewegbaren Einheit aus Anker 26 und Ventilschließkörper 62, der dazu führt, dass lediglich die elektromagnetische Kraft und die Federkraft auf diese Einheit 26, 62 wirken.Between the control connection 54 and the outlet port 56 , which is between the control connection 54 and the delivery pressure port 58 is disposed inside the flow housing 14 a frusto-conical valve seat 60 formed, which with a cylindrical valve closing body 62 the valve unit 16 interacts with the anchor in one piece 26 is trained. In the valve unit 16 so in the anchor 26 and in the valve closing body 62 is an axially extending longitudinal bore 64 educated, over which a room 66 inside the actuator housing 12 in which the coil spring 44 is arranged with the outlet port 56 the control valve device is in constant fluid communication. Accordingly, the hydraulic pressure which is on the valve closing body 62 in the opening direction, the same pressure acting on the anchor 26 in the closing direction of the valve unit 16 acts. In addition, the two force application surfaces 68 . 70 at anchor 26 or on the valve closing body 62 are equal, there is a force balance on the movable unit of anchor 26 and valve closing body 62 which causes only the electromagnetic force and the spring force on this unit 26 . 62 Act.

Des Weiteren ist am Förderdruckanschluss 58 in einer axialen Öffnung 76 des Strömungsgehäuses 14 eine weitere Buchse 78 angeordnet, in der ein Ventilstößel 80 gleitend gelagert ist, welcher im vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß 1 als separates Bauteil ausgebildet ist, jedoch auch einstückig mit dem Ventilschließkörper 62 ausgebildet werden könnte. Die Buchse 78 weist je nach gewünschter Öffnungskraft eine unterschiedlich große Öffnung auf, so dass eine druckbelastete Fläche 82 des Ventilstößels 80 eine entsprechend unterschiedliche Größe aufweisen kann. Je größer diese Fläche 82 ist, desto größer ist die Kraft, die bei gleichem Druck auf den Ventilstößel 80 wirkt, welcher dadurch in Richtung des Ventilschließkörpers 62 verschoben wird und diesen gegebenenfalls vom Ventilsitz 60 abhebt.Furthermore, at the delivery pressure connection 58 in an axial opening 76 of the flow housing 14 another jack 78 arranged in which a valve lifter 80 is slidably mounted, which in the present embodiment according to 1 is formed as a separate component, but also in one piece with the valve closing body 62 could be trained. The socket 78 has, depending on the desired opening force on a different size opening, so that a pressure-loaded surface 82 of the valve lifter 80 may have a correspondingly different size. The larger this area 82 is, the greater is the force at the same pressure on the valve lifter 80 acts, which thereby in the direction of the valve closing body 62 is moved and this optionally from the valve seat 60 takes off.

An seinem zur druckbelasteten Fläche 82 entgegen gesetztem Ende weist der Ventilstößel 80 eine Erweiterung 84 auf, die im unbelasteten Zustand gegen die Buchse 78 anliegt und bei fehlendem Öldruck beabstandet zum Ventilschließkörper 62 angeordnet ist.At its pressure-loaded surface 82 opposite end, the valve tappet 80 an extension 84 on, in the unloaded condition against the socket 78 abuts and spaced in the absence of oil pressure to the valve closing body 62 is arranged.

Erfindungsgemäß ist im Strömungsgehäuse 14 an der Ventileinheit 14 im Bereich zwischen dem Führungsabschnitt 31 des Spulenträgers 20 und dem Regelanschluss 54 ein ringförmiger axial magnetisierter Permanentmagnet 52 befestigt, der mit einem linearen Magnetfeldsensors 86 in Form eines Nahsensors zusammenwirkt. Der Magnetfeldsensor 86 befindet sich radial zwischen dem Außengehäuse 12 und dem Strömungsgehäuse 14 in einer Ausnehmung des Außengehäuses 12 und axial auf Höhe des Permanentmagneten 52.According to the invention is in the flow housing 14 at the valve unit 14 in the area between the guide section 31 of the bobbin 20 and the control connection 54 an annular axially magnetized permanent magnet 52 attached with a linear magnetic field sensor 86 interacts in the form of a proximity sensor. The magnetic field sensor 86 is located radially between the outer housing 12 and the flow housing 14 in a recess of the outer housing 12 and axially at the level of the permanent magnet 52 ,

Der Magnetfeldsensor 86 ist über eine Leiterbahnen aufweisende Flexfolie 88 mit dem Stecker 32 und über den Stecker 32 mit einer Motorsteuereinheit 90 verbunden, in der im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Ventilsteuerelektronik integriert ist. Die Flexfolie 88 erstreckt sich zunächst radial um das Strömungsgehäuse und von der zum Magnetfeldsensor 86 gegenüberliegenden Seite axial zunächst zwischen dem Strömungsgehäuse 14 und dem Außengehäuse 12 hindurch in die Aktoreinheit 10. Hierzu wird die Flexfolie 88 beispielsweise beim Spritzen des Außengehäuses 12 an das Strömungsgehäuse 14 angelegt und mit dem Magnetfeldsensor 86 umspritzt. Von hier aus erstreckt sich die Flexfolie 88 weiter in axialer Richtung an der Außenseite des Spulenträgers 20 entlang zwischen der Spule 22 und dem Spulenträger 20. Hierzu weist der Spulenträger 20 an seinem zum Strömungsgehäuse 14 weisenden Ende in einer sich radial erstreckenden ringförmigen Erweiterung 89 einen Ausschnitt 91 auf, durch den die Flexfolie 88 in einen sich axial erstreckenden Abschnitt des Spulenträgers 20 ragt. An einer gegenüberliegenden zweiten ringförmigen Erweiterung 95 des Spulenträgers 20 wird die Flexfolie 88 entlang der ringförmigen Erweiterung 95 wieder in Umfangsrichtung um den Spulenträger 20 und zum Stecker 32 geführt. So wird die Motorsteuereinheit 90 mit den Stellungssignalen des Magnetfeldsensors 86 versorgt. Bei Bewegung der Ventileinheit 16 wird der Permanentmagnet 52 am Magnetfeldsensor 86 vorbeigeführt, wodurch ein sich änderndes magnetisches Feld auf den Magnetfeldsensor 86 wirkt, dessen Magnetfeldlinien eine andere Richtung aufweisen. Hierdurch ändert sich das Ausgangssignal üblicherweise entlang einer Sinuskurve, so dass jeder Stellung des Permanentmagneten 52 in eindeutiger Weise ein Signal des Magnetfeldsensors 86 zugeordnet werden kann.The magnetic field sensor 86 is via a strip conductor having flex foil 88 with the plug 32 and over the plug 32 with a motor control unit 90 connected, in which the valve control electronics is integrated in the present embodiment. The flex foil 88 initially extends radially around the flow housing and from the magnetic field sensor 86 axially opposite initially between the flow housing 14 and the outer casing 12 through into the actuator unit 10 , This is the flex foil 88 for example, when spraying the outer housing 12 to the flow housing 14 applied and with the magnetic field sensor 86 molded. From here, the flex foil extends 88 further in the axial direction on the outside of the bobbin 20 along between the coil 22 and the coil carrier 20 , For this purpose, the bobbin 20 at its to the flow housing 14 pointing end in a radially extending annular extension 89 a section 91 on, through which the flex foil 88 in an axially extending portion of the bobbin 20 protrudes. At an opposite second annular extension 95 of the bobbin 20 becomes the flex foil 88 along the annular extension 95 again in the circumferential direction around the bobbin 20 and to the plug 32 guided. So the engine control unit 90 with the position signals of the magnetic field sensor 86 provided. When the valve unit moves 16 becomes the permanent magnet 52 at the magnetic field sensor 86 passed, causing a changing magnetic field on the magnetic field sensor 86 acts whose magnetic field lines have a different direction. As a result, the output signal usually changes along a sinusoid, so that each position of the permanent magnet 52 in a clear way, a signal of the magnetic field sensor 86 can be assigned.

Die Funktion dieser Regelventilvorrichtung als Ölpumpenregelung wird im Folgenden anhand des Ölkreislaufs einer Verbrennungskraftmaschine erklärt.The function of this control valve device as an oil pump control will be explained below with reference to the oil circuit of an internal combustion engine.

Der Ölkreislauf besteht aus einer Ölwanne 92 aus der über eine Saugleitung 94 mittels einer variablen Ölpumpe 96 Öl angesaugt wird. Dieses Öl strömt über eine Förderleitung 98 zum Zweck der Schmierung zu einem Verbrennungsmotor 100 und von diesem über eine Rückführleitung 102 zurück zur Ölwanne 92.The oil circuit consists of an oil pan 92 from the via a suction line 94 by means of a variable oil pump 96 Oil is sucked. This oil flows via a delivery line 98 for the purpose of lubrication to an internal combustion engine 100 and from this via a return line 102 back to the oil pan 92 ,

Wie erwähnt handelt es sich nicht um eine Ölpumpe 96, deren Förderdruck ausschließlich von der Drehzahl der Ölpumpe 96 und somit von der Drehzahl des Verbrennungsmotors 100 abhängig ist, sondern um eine Ölpumpe 96, welche mittels Verstellung eines Exzenterringes, in dem ein Pumpenrotor zur Förderung exzentrisch gedreht wird, in der Fördermenge und somit im Förderdruck p1 einstellbar ist.As mentioned, this is not an oil pump 96 , whose discharge pressure depends exclusively on the speed of the oil pump 96 and thus of the speed of the internal combustion engine 100 is dependent, but about an oil pump 96 , Which by means of adjustment of an eccentric ring, in which a pump rotor is rotated eccentrically to promote, in the flow rate and thus in the delivery pressure p 1 is adjustable.

Die Verstellung des Exzenterringes erfolgt durch Regelung eines Steuerdruckes p2 in einer Steuerkammer der Ölpumpe 96. Der in der Steuerkammer wirkende Steuerdruck p2 wird mittels der Regelventilvorrichtung geregelt, indem der Regelanschluss 54 des Strömungsgehäuses 14 der Ventilvorrichtung über eine Düse oder Blende 104 mit der Förderleitung 98 und mit der Steuerkammer verbunden wird, so dass hinter der Blende 104 am Regelanschluss 54 und in der Steuerkammer immer der gleiche Druck p2 herrscht.The adjustment of the eccentric ring is effected by regulating a control pressure p 2 in a control chamber of the oil pump 96 , The control pressure p 2 acting in the control chamber is regulated by means of the control valve device by the control connection 54 of the flow housing 14 the valve device via a nozzle or aperture 104 with the support line 98 and connected to the control chamber, leaving behind the aperture 104 at the control connection 54 and in the control chamber always the same pressure p 2 prevails.

Der Auslassanschluss 56 des Strömungsgehäuses 14 wird mit der Ölwanne 92 verbunden. Des Weiteren wird der Förderdruckanschluss 58 und somit auch die druckbelastete Fläche 82 des Ventilstößels 80 mit dem Förderdruck p1 beaufschlagt, so dass der Ventilstößel 80 gegen den Ventilschließkörper 62 anliegt.The outlet connection 56 of the flow housing 14 comes with the oil pan 92 connected. Furthermore, the delivery pressure connection 58 and thus also the pressure-loaded surface 82 of the valve lifter 80 subjected to the delivery pressure p 1 , so that the valve stem 80 against the valve closing body 62 is applied.

Im nicht bestromten Zustand des Ventils wird der Anker 26 und somit der Ventilschließkörper 62 aufgrund der Federkraft auf den Ventilsitz 60 gedrückt. Entsprechend besteht keine Verbindung zwischen dem Regelanschluss 54 und dem Auslassanschluss 56. Somit entsteht ein maximaler Steuerdruck p2, der in der Steuerkammer und am Regelanschluss 54 anliegt und dafür sorgt, dass sich der Exzenterring in seiner Maximalstellung befindet und somit auch der Förderdruck p1 maximal ist. In the non-energized state of the valve becomes the anchor 26 and thus the valve closing body 62 due to the spring force on the valve seat 60 pressed. Accordingly, there is no connection between the control connection 54 and the outlet port 56 , This creates a maximum control pressure p 2 in the control chamber and the control connection 54 is present and ensures that the eccentric ring is in its maximum position and thus the delivery pressure p 1 is maximum.

Neben der Federkraft wirkt auf den Anker 26 wie erwähnt über den Ventilstößel 80 auch die Kraft, die sich aus dem Förderdruck p1 und der von diesem beaufschlagten druckbelasteten Fläche 82 ergibt. Ist diese Kraft geringer als die Federkraft, wird weiterhin Öl it dem Maximaldruck p1 gefördert. Übersteigt diese Kraft jedoch die Federkraft wird der Ventilschließkörper 62 durch den Ventilstößel 80 vom Ventilsitz 60 gehoben, so dass eine Verbindung vom Regelanschluss 54 zum Auslassanschluss 56 hergestellt wird, was zu einer Verringerung des Steuerdruckes p2 und somit im Folgenden durch Verschiebung des Exzenterringes zu einer Verringerung des Förderdrucks p1 führt. Somit kann auf einfache Weise über die Fläche, an der der Förderdruck angreift, ein Maximaldruck im System eingestellt werden. Gleichzeitig wird eine fail-safe Funktion bei Ausfall der Aktoreinheit 10 zur Verfügung gestellt.In addition to the spring force acts on the anchor 26 as mentioned above the valve lifter 80 Also, the force resulting from the delivery pressure p 1 and the pressure-loaded surface acted upon by this 82 results. If this force is lower than the spring force, oil will continue to be delivered to the maximum pressure p 1 . However, this force exceeds the spring force, the valve closing body 62 through the valve lifter 80 from the valve seat 60 lifted, leaving a connection from the control connection 54 to the outlet port 56 is produced, resulting in a reduction of the control pressure p 2 and thus in the following by displacement of the eccentric ring to a reduction of the discharge pressure p 1 . Thus, a maximum pressure in the system can be easily adjusted over the surface on which the delivery pressure acts. At the same time a fail-safe function in the event of failure of the actuator unit 10 made available.

Es wird deutlich, dass je nach Stellung der Ventileinheit 16 ein unterschiedlicher Durchströmungsquerschnitt zwischen dem Ventilsitz 60 und dem Ventilschließkörper 62 freigegeben wird. In Abhängigkeit der Größe dieses freien Querschnitts sowie der Pumpendrehzahl ergibt sich ein eindeutig definierter Regeldruck p2 und damit ein definierter sich einstellender Förderdruck p1. Dies bedeutet, dass durch Hinterlegung eines entsprechenden Kennfeldes in der Motorsteuereinheit 90 jedem Signal des Magnetfeldsensors 86 in Abhängigkeit der Motordrehzahl und damit der Pumpendrehzahl ein definierter Förderdruck zugeordnet werden kann.It becomes clear that depending on the position of the valve unit 16 a different flow cross-section between the valve seat 60 and the valve closing body 62 is released. Depending on the size of this free cross section and the pump speed results in a clearly defined control pressure p 2 and thus a defined itself adjusting delivery pressure p. 1 This means that by depositing a corresponding map in the engine control unit 90 every signal of the magnetic field sensor 86 Depending on the engine speed and thus the pump speed, a defined delivery pressure can be assigned.

Wird über den linearen Magnetfeldsensor 86 ein Istwert der Position der Ventileinheit 16 ermittelt, wird dieser in der Motorsteuereinheit 90 in einen Förderdruck p1 umgerechnet. Liegt dieser Förderdruck beispielsweise oberhalb eines geforderten Sollwertes, wird zur Reduzierung des Förderdrucks p1 über die Motorsteuereinheit 90 die Spannungsversorgung der Spule 22 erhöht, so dass der Anker 26 weiter vom Ventilsitz 60 wegbewegt wird und der freie Querschnitt der Verbindung zwischen dem Regelanschluss 54 und dem Auslassanschluss 56 erhöht wird, was wiederum zu einer Reduzierung des Steuerdrucks p2 in der Steuerkammer und somit zu einer Reduzierung des Förderdruckes p1 führt. Hierdurch ändert sich wiederum das Signal des Magnetfeldsensors 86 bis die Positionsrückmeldung des Magnetfeldsensors 86 der Sollposition und damit erneut entsprechend des Kennfelds dem gewünschten Sollwert des Förderdrucks entspricht. Der Öffnungsquerschnitt ist dabei abhängig von der Stromversorgung der Spule 22, so dass mit steigendem Strom auch der freigegebene Querschnitt steigt und somit der Förderdruck p1 weiter fällt. Die Bestromung der Spule 24 wird somit über die Motorsteuereinheit 90 in Abhängigkeit der Differenz zwischen dem geforderten Sollwert und dem über den Magnetfeldsensor 86 sowie das hinterlegte Kennfeld gemessenen Istwert des Förderdrucks eingestellt. Umgekehrt wird bei gefordertem höheren Öldruck die Bestromung der Spule 22 verringert oder ganz eingestellt, wodurch der Steuerdruck p2 wieder ansteigt und der Magnetfeldsensor 86 das Signal an die Motorsteuereinheit 90 sendet, dass die geforderte Stellung der Ventileinheit 16 und damit der gewünschte Förderdruck p1 erreicht ist.Is over the linear magnetic field sensor 86 an actual value of the position of the valve unit 16 determined, this is in the engine control unit 90 converted into a discharge pressure p 1 . If this delivery pressure is above a required setpoint value, for example, the delivery pressure p 1 is reduced via the engine control unit 90 the power supply of the coil 22 increased, so that the anchor 26 further from the valve seat 60 is moved away and the free cross-section of the connection between the control connection 54 and the outlet port 56 is increased, which in turn leads to a reduction of the control pressure p 2 in the control chamber and thus to a reduction of the discharge pressure p 1 . This in turn changes the signal of the magnetic field sensor 86 until the position feedback of the magnetic field sensor 86 the desired position and thus again corresponding to the desired setpoint of the delivery pressure according to the map. The opening cross section is dependent on the power supply of the coil 22 , so that with increasing current and the released cross-section increases and thus the discharge pressure p 1 falls further. The energization of the coil 24 is thus via the engine control unit 90 as a function of the difference between the required nominal value and that via the magnetic field sensor 86 and the stored characteristic measured actual value of the delivery pressure set. Conversely, when demanded higher oil pressure, the energization of the coil 22 reduced or completely adjusted, whereby the control pressure p 2 increases again and the magnetic field sensor 86 the signal to the engine control unit 90 sends that the required position of the valve unit 16 and thus the desired delivery pressure p 1 is reached.

Tritt ein Drehzahlsprung der Ölpumpe 96 beispielsweise aufgrund einer plötzlichen Laststeigerung des Verbrennungsmotors 100 auf, erhöht sich kurzzeitig der Förderdruck p1, was dazu führt, dass der Ventilstößel 80 gegen den Ventilschließkörper 62 gedrückt wird, wodurch wiederum die fluidische Verbindung zwischen dem Regelanschluss 54 und dem Auslassanschluss 56 hergestellt wird. Dies wird über den Magnetfeldsensor 86 detektiert. Andererseits wird durch die Hinterlegung der Pumpendrehzahl im Kennfeld die passende gewünschte Stellung der Ventileinheit ermittelt, so dass in einem kurzen Zeitraum erneut der gewünschte Druck durch entsprechende Positionsrückmeldung eingestellt werden kann.Occurs a speed jump of the oil pump 96 for example due to a sudden load increase of the internal combustion engine 100 on, briefly increases the delivery pressure p 1 , which causes the valve lifter 80 against the valve closing body 62 is pressed, which in turn the fluidic connection between the control port 54 and the outlet port 56 will be produced. This is done via the magnetic field sensor 86 detected. On the other hand, the appropriate desired position of the valve unit is determined by the storage of the pump speed in the map, so that in a short period again the desired pressure can be adjusted by appropriate position feedback.

Sollte eine gemessene Position der Ventileinheit 16 nicht zur angelegten Bestromung bei bestimmter Drehzahl der Pumpe passen, kann bei der On-Board-Diagnose auf einen Fehler geschlossen werden.Should be a measured position of the valve unit 16 failing to match the applied current at a specific speed of the pump, an error can be inferred during on-board diagnostics.

Daraus folgt, dass durch die Integration des Magnetfeldsensors 86 in das Strömungsgehäuse 14 ohne zusätzliche äußere Leitungen eine ständige Überwachung und Einstellung des Förderdruckes möglich ist.It follows that by integrating the magnetic field sensor 86 in the flow housing 14 Without additional external lines a constant monitoring and adjustment of the delivery pressure is possible.

Die Ausführung der Regelvorrichtung gemäß der 2 unterscheidet sich von der gemäß 1 lediglich dadurch, dass der Permanentmagnet 52 nicht als Ringmagnet ausgeführt und an der Ventileinheit 16 befestigt ist sondern als Stabmagnet am Ventilstößel 80 befestigt ist. Entsprechend wird der Magnetfeldsensor 86 erneut gegenüberliegend zum Permanentmagneten 52 jedoch im Strömungsgehäuse 14 angeordnet. Von hier aus erstreckt sich die Flexfolie 88 erneut in Richtung zur Aktoreinheit 10, wie dies zur 1 bereits beschrieben wurde.The execution of the control device according to the 2 differs from the according to 1 only in that the permanent magnet 52 not designed as a ring magnet and on the valve unit 16 is attached but as a bar magnet on the valve lifter 80 is attached. Accordingly, the magnetic field sensor becomes 86 again opposite to the permanent magnet 52 however in the flow housing 14 arranged. From here, the flex foil extends 88 again in the direction of the actuator unit 10 How to do this 1 already described.

Bei dieser Anordnung des Permanentmagneten 52 ergibt sich für die übliche Regelung im Betrieb zunächst kein Unterschied, da die Bewegung des Ventilstößels jeweils der Bewegung der Ventileinheit 14 folgt. Liegt allerdings ein Fehler im Öldrucksystem vor, der dazu führt, dass der Öldruck so weit absinkt, dass der Ventilstößel in der Position verbleibt, in der er mit seiner Erweiterung 84 auf der Buchse 78 aufliegt, kann bei dieser Ausführung direkt auf einen Fehler des Öldruckregelsystems geschlossen werden. In this arrangement, the permanent magnet 52 initially, there is no difference for the usual control during operation, since the movement of the valve tappet in each case the movement of the valve unit 14 follows. However, if there is a fault in the oil pressure system, which causes the oil pressure to drop so far that the valve stem remains in the position in which it with its extension 84 on the socket 78 rests, can be concluded in this design directly to a fault of the oil pressure control system.

Es sollte deutlich sein, dass sich diese Regelventilvorrichtungen auch für andere Hydraulikkreisläufe eignen. Konstruktive Änderungen der Ventilvorrichtung im Vergleich zum dargestellten Ausführungsbeispiel, wie beispielsweise eine andere Anordnung der Anschlüsse oder eine andere Ausbildung der Ventileinheit oder der Aktoreinheit sind ebenfalls denkbar. Auch ist es denkbar, zusätzliche Drucksensoren zu verwenden und den Magnetfeldsensor ausschließlich zur Positionsrückmeldung zu nutzen, ohne den Schutzbereich des Hauptanspruchs zu verlassen. Auch kann die Regelventilvorrichtung direkt über eine separate Ventilsteuerelektronik geregelt werden.It should be clear that these control valve devices are also suitable for other hydraulic circuits. Design changes of the valve device compared to the illustrated embodiment, such as a different arrangement of the terminals or other design of the valve unit or the actuator unit are also conceivable. It is also conceivable to use additional pressure sensors and to use the magnetic field sensor exclusively for position feedback, without leaving the scope of the main claim. Also, the control valve device can be controlled directly via a separate valve control electronics.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • JP 2003-076427 A [0004] JP 2003-076427 A [0004]
  • DE 102005004080 A1 [0005] DE 102005004080 A1 [0005]
  • DE 19914372 A1 [0007] DE 19914372 A1 [0007]

Claims (13)

Regelventilvorrichtung für einen Hydraulikkreislauf mit einer Aktoreinheit (10), die einen elektromagnetischen Kreis (18) mit einem bewegbaren Anker (26), einem Kern (24), einer bestrombaren Spule (22) und Flussleiteinrichtungen (28, 30) aufweist, einem Strömungsgehäuse (14) mit einem Regelanschluss (54), einem Förderdruckanschluss (58) und einem Auslassanschluss (56), einer über ein Federelement (44) belasteten Ventileinheit (16), die im Strömungsgehäuse (14) angeordnet ist und einen Ventilschließkörper (62) aufweist, der mit dem Anker (26) verbunden ist und einen Ventilsitz (60) zwischen dem Regelanschluss (54) und dem Auslassanschluss (56) beherrscht, dadurch gekennzeichnet, dass ein Permanentmagnet (52) an der Ventileinheit (16) oder am Ventilstößel (80) angeordnet ist, der mit einem linearen Magnetfeldsensor (86) zusammenwirkt, der über Leiterbahnen mit einer Ventilsteuerelektronik (90) verbunden ist, über die die Ansteuerung der Aktoreinheit (10) erfolgt.Control valve device for a hydraulic circuit with an actuator unit ( 10 ), which has an electromagnetic circuit ( 18 ) with a movable armature ( 26 ), a core ( 24 ), an energizable coil ( 22 ) and flux guides ( 28 . 30 ), a flow housing ( 14 ) with a control connection ( 54 ), a delivery pressure port ( 58 ) and an outlet port ( 56 ), one via a spring element ( 44 ) loaded valve unit ( 16 ) in the flow housing ( 14 ) is arranged and a valve closing body ( 62 ), which is connected to the armature ( 26 ) and a valve seat ( 60 ) between the control connection ( 54 ) and the outlet port ( 56 ), characterized in that a permanent magnet ( 52 ) on the valve unit ( 16 ) or on the valve tappet ( 80 ) arranged with a linear magnetic field sensor ( 86 ) cooperates, which via interconnects with a valve control electronics ( 90 ), via which the activation of the actuator unit ( 10 ) he follows. Regelventilvorrichtung für einen Hydraulikkreislauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Außengehäuse (12) das Strömungsgehäuse (14) und die Aktoreinheit (10) radial umgibt und der Magnetfeldsensor (86) zwischen dem Strömungsgehäuse (14) und dem Außengehäuse (12) angeordnet ist.Control valve device for a hydraulic circuit according to claim 1, characterized in that an outer housing ( 12 ) the flow housing ( 14 ) and the actuator unit ( 10 ) radially surrounds and the magnetic field sensor ( 86 ) between the flow housing ( 14 ) and the outer housing ( 12 ) is arranged. Regelventilvorrichtung für einen Hydraulikkreislauf nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterbahnen sich zumindest teilweise durch die Aktoreinheit (10) erstrecken.Control valve device for a hydraulic circuit according to one of claims 1 or 2, characterized in that the conductor tracks are at least partially through the actuator unit ( 10 ). Regelventilvorrichtung für einen Hydraulikkreislauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterbahnen in eine Flexfolie (88) integriert sind.Control valve device for a hydraulic circuit according to any one of the preceding claims, characterized in that the conductor tracks in a flex foil ( 88 ) are integrated. Regelventilvorrichtung für einen Hydraulikkreislauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilsteuerelektronik im Innern der Aktoreinheit (10) angeordnet ist.Control valve device for a hydraulic circuit according to one of the preceding claims, characterized in that the valve control electronics in the interior of the actuator unit ( 10 ) is arranged. Regelventilvorrichtung für einen Hydraulikkreislauf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilsteuerelektronik in einer Motorsteuereinheit (90) integriert ist und die Leiterbahnen in einem Stecker (32) der Aktoreinheit (10) münden.Control valve device for a hydraulic circuit according to one of claims 1 to 4, characterized in that the valve control electronics in an engine control unit ( 90 ) and the printed conductors in a plug ( 32 ) of the actuator unit ( 10 ). Regelventilvorrichtung für einen Hydraulikkreislauf nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterbahnen in der Aktoreinheit (10) axial zwischen dem Spulenträgers (20) und der Spule (22) verlaufen.Control valve device for a hydraulic circuit according to claim 6, characterized in that the conductor tracks in the actuator unit ( 10 ) axially between the bobbin ( 20 ) and the coil ( 22 ). Regelventilvorrichtung für einen Hydraulikkreislauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenträger (20) einstückig mit dem Strömungsgehäuse (12) ausgebildet ist.Control valve device for a hydraulic circuit according to one of the preceding claims, characterized in that the coil carrier ( 20 ) integral with the flow housing ( 12 ) is trained. Regelventilvorrichtung für einen Hydraulikkreislauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenträger (20) an seinem zum Strömungsgehäuse (14) weisenden Ende eine sich radial erstreckende ringförmige Erweiterung (89) aufweist, in der ein Ausschnitt (91) ausgebildet ist, durch den die Leiterbahnen (88) zwischen die Spule (22) und den Spulenträger (20) ragen.Control valve device for a hydraulic circuit according to one of the preceding claims, characterized in that the coil carrier ( 20 ) at its to the flow housing ( 14 ) end a radially extending annular extension ( 89 ), in which a section ( 91 ) is formed, through which the conductor tracks ( 88 ) between the coil ( 22 ) and the coil carrier ( 20 ) protrude. Regelventilvorrichtung für einen Hydraulikkreislauf nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Außengehäuse (12) das Strömungsgehäuse (14) und die Aktoreinheit (10) radial umgibt und die Leiterbahnen (88) vom Magnetfeldsensor (86) zur Aktoreinheit (10) zwischen dem Außengehäuse (12) und dem Strömungsgehäuse (14) verlaufen.Control valve device for a hydraulic circuit according to one of claims 2 to 8, characterized in that the outer housing ( 12 ) the flow housing ( 14 ) and the actuator unit ( 10 ) radially surrounds and the conductor tracks ( 88 ) from the magnetic field sensor ( 86 ) to the actuator unit ( 10 ) between the outer housing ( 12 ) and the flow housing ( 14 ). Regelventilvorrichtung für einen Hydraulikkreislauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslassanschluss (56) axial zwischen dem Regelanschluss (54) und dem Förderdruckanschluss (58) angeordnet ist und der Permanentmagnet (52) axial an der Ventileinheit (16) an der zur Aktoreinheit (10) weisenden Seite des Regelanschlusses (54) oder am Ventilstößel (80) angeordnet ist.Control valve device for a hydraulic circuit according to one of the preceding claims, characterized in that the outlet port ( 56 ) axially between the control connection ( 54 ) and the delivery pressure port ( 58 ) is arranged and the permanent magnet ( 52 ) axially on the valve unit ( 16 ) at the to the actuator unit ( 10 ) facing side of the control connection ( 54 ) or on the valve tappet ( 80 ) is arranged. Verfahren zur Regelung des Förderdrucks einer variablen Ölpumpe (96) mit einer Steuerkammer und einer Ölwanne (92) und einer Regelventilvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetfeldsensor (86) eine Stellung der Ventileinheit (16) oder des Ventilstößels (80) misst, das Signal des Magnetfeldsensors (86) an die Ventilsteuerelektronik übermittelt wird, anschließend ein Förderdruckistwert der Ölpumpe (96) in Abhängigkeit der Stellung der Ventileinheit (16) oder des Ventilstößels (80) und der Pumpendrehzahl über ein Kennfeld ermittelt und ein folgender Förderdrucksollwert durch entsprechende Bestromung der Aktoreinheit (10) in Abhängigkeit des Signals des Magnetfeldsensors (86) und der anliegenden Pumpendrehzahl durch entsprechende Bestromung der Aktoreinheit (10) eingestellt wird.Method for controlling the delivery pressure of a variable oil pump ( 96 ) with a control chamber and an oil pan ( 92 ) and a control valve device according to one of the preceding claims, characterized in that the magnetic field sensor ( 86 ) a position of the valve unit ( 16 ) or the valve stem ( 80 ) measures the signal of the magnetic field sensor ( 86 ) is transmitted to the valve control electronics, then a delivery pressure actual value of the oil pump ( 96 ) depending on the position of the valve unit ( 16 ) or the valve stem ( 80 ) and the pump speed determined by a characteristic map and a subsequent delivery pressure setpoint by appropriate energization of the actuator unit ( 10 ) in dependence of the signal of the magnetic field sensor ( 86 ) and the applied pump speed by appropriate energization of the actuator unit ( 10 ) is set. Verfahren zur Regelung des Förderdrucks einer variablen Ölpumpe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass bei Anordnung des Permanentmagneten (52) am Ventilstößel (80) aus einer Position im Betrieb, in der der Ventilstößel (80) an einer ihn umgebenden Buchse (78) axial anliegt, auf einen Fehler im Öldrucksystem geschlossen wird.Method for controlling the delivery pressure of a variable oil pump according to claim 12, characterized in that when the permanent magnet ( 52 ) on the valve tappet ( 80 ) from a position in operation in which the valve stem ( 80 ) at a bush surrounding it ( 78 ) is axially present, is closed on a fault in the oil pressure system.
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