用于控制內(nèi)燃引擎中冷卻劑溫度的溫控閥的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于控制內(nèi)燃引擎冷卻劑溫度的溫控閥，特別是在機(jī)動(dòng)車的引擎中，該溫控閥是權(quán)利要求1前序部分所述的類型的。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代內(nèi)燃引擎的冷卻系統(tǒng)對于污染物排放及燃料消耗起著至關(guān)重要的作用。例如可以通過切斷流經(jīng)引擎缸體的冷卻劑流動(dòng)的循環(huán)，引擎的預(yù)熱可被明顯地縮短。從而，摩擦損耗被降低，燃料消耗降低，廢氣催化劑更早地到達(dá)它們的工作溫度及因此更早地啟動(dòng)它們的功能。為了防止在冷態(tài)下通過引擎的流動(dòng)以及為了在運(yùn)行狀態(tài)溫度下主動(dòng)控制引擎中冷卻劑溫度，一個(gè)有利的解決方案在于構(gòu)造具有電加熱及切斷功能的溫控閥。這樣的溫控閥現(xiàn)在可以及其穩(wěn)定地運(yùn)行。然而，產(chǎn)生了對于監(jiān)控溫控閥功能能力的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所基于的目在于對所介紹類型的溫控閥進(jìn)行配置，以便至少相對于確定出現(xiàn)的是主閥的打開還是關(guān)閉位置，可以用簡單的方式監(jiān)控其功能。
[0004]該目的通過在根據(jù)本發(fā)明所介紹類型的溫控閥中實(shí)現(xiàn)，其原因在于提供用于主閥位置的監(jiān)控裝置，其以非接觸的方式運(yùn)行且具有至少一個(gè)包含在閥殼體部件中的傳感器元件及用來產(chǎn)生磁場的至少一個(gè)相關(guān)的永磁體，傳感器元件被暴露在該磁場中。傳感器元件連接到評估裝置，例如馬達(dá)控制單元。馬達(dá)控制單元在信號變化的情況下可以因此檢測主閥的關(guān)閉位置或者分別的打開位置。安裝固定在殼體上的至少一個(gè)傳感器元件測量作為主閥升起的函數(shù)的磁體的磁場的場強(qiáng)，并且傳遞模擬或數(shù)字信號，該模擬或數(shù)字信號作為永磁體以及因此主閥的閥構(gòu)件到至少一個(gè)傳感器元件的距離的函數(shù)。
[0005]在一種有利的方式中，永磁體以環(huán)狀的方式被構(gòu)造。它優(yōu)選在與致動(dòng)元件殼體移動(dòng)的軸向方向大致平行的軸向方向上被磁化。永磁體優(yōu)選直接被布置在致動(dòng)元件的殼體的正面?zhèn)?，特別是被接納在那里的環(huán)形槽中且被固定其中，例如通過膠合或諸如此類。如果永磁體被接納在位于致動(dòng)元件殼體的頭部件上的支托中并與其緊固，這也可以是有利的。
[0006]至少一個(gè)傳感器元件以緊鄰的方式被適宜地布置成與永磁體軸相對。至少一個(gè)傳感器元件可以具有與其緊鄰的、被布置在閥殼體部件中的抑制組件，例如電容器。如果至少一個(gè)傳感器元件由霍爾傳感器形成，這是有利的。
[0007]一個(gè)進(jìn)一步有利的實(shí)施方式中的設(shè)置是，閥殼體部件具有保持部件，其從準(zhǔn)備好安裝的注塑成型的塑料半成品件形成。這為生產(chǎn)和裝配帶來了優(yōu)勢。
[0008]在一種有利的方式中，致動(dòng)元件的活塞的一端可被包含在保持部件中，且可以通過保持部件的塑料材料被插入-包覆成型(insert-overmolded)，從而以這種方式，活塞為保持部件的固定部分。在包含在活塞內(nèi)部的電加熱裝置的情況下，其中加熱裝置的電力饋線及與其連接的插件觸頭于是屬于所述活塞，作為活塞部件的饋線及插件觸頭也可以通過保持部件的塑料材料連同活塞一起被插入-包覆成型。這種情況下，在活塞連同其端頭及電子饋線及插件觸頭在注射模具中被保持且通過同時(shí)成型保持部件的塑料材料被插入-包覆成型時(shí)，保持部件本身也可以被形成和成型。
[0009]如果至少一個(gè)傳感器元件和如果適用的話用于其的抑制組件及其插件觸頭被組合成一個(gè)結(jié)構(gòu)單元，例如通過引線框架來限定及保持這些部件，這可以是進(jìn)一步有利的。這樣的結(jié)構(gòu)單元于是可以有利地安裝在保持部件中，且用其塑料材料圍繞鑄成。或者，在一個(gè)特別有利的方式中，該傳感器元件和抑制組件及其插件觸頭的結(jié)構(gòu)單元連通活塞、電力饋線及其插件觸頭可以在注射模具中通過插入-包覆成型聯(lián)合成一個(gè)組件，其中，包含這些部件的保持部件也通過塑料注塑成型形成。那么，作為準(zhǔn)備好安裝的結(jié)構(gòu)單元，存在這樣的結(jié)構(gòu)單元，它包括保持部件連同活塞、用于加熱裝置的電力饋線及插件觸頭，以及包括至少一個(gè)傳感器元件連同抑制組件及其插件觸頭。
[0010]一個(gè)進(jìn)一步有利的實(shí)施方式中的設(shè)置在于，閥殼體部件具有構(gòu)造為中空體的插頭，在其一端具有套管，傳感器元件及抑制組件的結(jié)構(gòu)單元電和/或加熱裝置的插件觸頭被插入并被保持在其中。
[0011]一個(gè)進(jìn)一步有利的實(shí)施方式中的設(shè)置在于，保持部件和/或插頭形成預(yù)安裝裝配體，其插入進(jìn)閥殼體中，且通過閥殼體的塑料材料被插入-包覆成型。
[0012]以這樣的方式配置溫控閥通過預(yù)安裝裝配體構(gòu)成了以模塊化、緊湊及成本高效的方式構(gòu)造的系統(tǒng)。插入-包覆成型裝配體所使用的塑料材料優(yōu)選包括相對于冷卻劑致密和/或不會浸透任何冷卻劑的材料(例如PPS-PBT)，從而可以確保電子組件被可靠地保護(hù)免受濕氣。溫控閥通過監(jiān)控例如主閥關(guān)閉位置，提供了故障的簡單檢測的可能性。
【附圖說明】
[0013]從下面的描述中，本發(fā)明進(jìn)一步的細(xì)節(jié)及優(yōu)點(diǎn)將會變得明顯。
[0014]下面通過在附圖中示出的實(shí)施方式的幫助，更加詳細(xì)地解釋本發(fā)明。
[0015]圖1示出了溫控閥的局部側(cè)視角度的示意剖面圖。
[0016]圖2示出了圖1中溫控閥在裝配之前的細(xì)節(jié)的示意透視圖。
[0017]圖3示出了溫控閥的保持部件在裝配之前的示意剖面圖。
[0018]圖4示出了溫控閥的具有傳感器元件和抑制組件的結(jié)構(gòu)單元的插頭在裝配之前的示意剖面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]在圖1中，溫控閥10被示出，其用于控制內(nèi)燃引擎冷卻劑的溫度，特別是在機(jī)動(dòng)車引擎中。溫控閥10具有主閥11和旁通閥12。溫控閥10控制冷卻劑的流動(dòng)從內(nèi)燃引擎通過旁路13和/或通過換熱器(未示出)，特別是冷卻器，返回至內(nèi)燃引擎中。通過根據(jù)圖1的封閉主閥11，冷卻劑經(jīng)含有溫控閥10的閥殼體15的開口 14，到達(dá)進(jìn)入到其內(nèi)部16，由于打開的旁通閥12，冷卻劑通過旁路13離開其內(nèi)部。另一方面，如果主閥11打開，冷卻劑從內(nèi)部16離開通過管道17到達(dá)換熱器(未示出)。
[0020]溫控閥10具有以依賴溫度的方式作用的致動(dòng)元件18，其在殼體19中包括加熱時(shí)膨脹的膨脹材料且相對于殼體19移動(dòng)同軸活塞20。主閥11的閥構(gòu)件21被保持在殼體19上，在這里其由閥板組成，但是可替代地也可以由例如閥滑塊(valve slide)或諸如此類的其它閥構(gòu)件組成。閥構(gòu)件21軸向地位于殼體19的環(huán)形凸緣22上，且加熱時(shí)，其通過殼體19在開口的方向向下對抗圖1中復(fù)位彈簧的作用。
[0021]另外在圖1中下面區(qū)域，第二閥構(gòu)件24以軸向可移位的方式被保持在殼體19上，其為旁通閥12的一部分且被構(gòu)造為例如閥板。閥構(gòu)件24被彈簧25壓靠在殼體19上較低的止擋體26上，并且其相對于殼體19可軸向移位。彈簧25通過其上端被軸向支撐在殼體19的環(huán)形凸緣27上。與閥構(gòu)件24相關(guān)聯(lián)的是正面?zhèn)鹊拈y座表面28，其延伸到閥構(gòu)件24的下方并由可作為閥殼體15的一部分的同軸的圓柱段29的上面表面形成。
[0022]大致筒狀的組件30可拆卸地、但是牢固地且以緊密的方式被布置在閥殼體15上，它的組件包括與主閥11的第一閥構(gòu)件21關(guān)聯(lián)的閥座31，其具有大致平截圓錐體形式的內(nèi)表面32的形式。組件30可由塑料或金屬組成，例如鋁。其內(nèi)部包括管道17以及另外包括閥殼體組件33，活塞20通過其上端軸向支撐在閥殼體組件33上。
[0023]與閥構(gòu)件21和殼體19關(guān)聯(lián)的復(fù)位彈簧23在圖1中上端軸向支撐在閥構(gòu)件21上，以及在圖1中其下端軸向支撐在支撐裝置34上。支撐裝置34具有保持在組件30上的臂41，在圖1中從那里向下支撐，具有形成端面的、向內(nèi)的凸起44，其形成了用于復(fù)位彈簧23的端頭的支撐表面。
[0024]較上的組件30位于閥殼體15的較低的部分上，密封件35被插入在其間，并緊固在那上面。
[0025]為了能夠確定根據(jù)圖1的溫控閥10的功能能力是存在，還是由于例如在打開或關(guān)閉位置的缺陷，功能能力不存在，為主閥11的位置提供有以非接觸方式工作的監(jiān)控裝置50，監(jiān)控裝置50具有至少一個(gè)包含在閥殼體部件33中的傳感器元件51以及用于產(chǎn)生磁場的至少一個(gè)關(guān)聯(lián)的永磁體52，傳感器元件51被暴露在該磁場中。監(jiān)控裝置50至少用來檢測主閥11的打開和/或關(guān)閉位置，以及與評估裝置(未示出)連接，例如引擎控制單元，通過評估裝置，在關(guān)閉或在打開位置中出現(xiàn)錯(cuò)誤功能時(shí)，產(chǎn)生相應(yīng)的信號。
[0026]永磁體52為環(huán)狀，并被固定在大致杯形的保持件53的正面上，例如在環(huán)形槽54內(nèi)。保持件53被設(shè)置在致動(dòng)元件18的殼體19的頭部件55上，并且例如通過法蘭輪輞5