用于控制内燃引擎中冷却剂温度的温控阀的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于控制内燃引擎冷却剂温度的温控阀，特别是在机动车的引擎中，该温控阀是权利要求1前序部分所述的类型的。
【背景技术】
[0002]现代内燃引擎的冷却系统对于污染物排放及燃料消耗起着至关重要的作用。例如可以通过切断流经引擎缸体的冷却剂流动的循环，引擎的预热可被明显地缩短。从而，摩擦损耗被降低，燃料消耗降低，废气催化剂更早地到达它们的工作温度及因此更早地启动它们的功能。为了防止在冷态下通过引擎的流动以及为了在运行状态温度下主动控制引擎中冷却剂温度，一个有利的解决方案在于构造具有电加热及切断功能的温控阀。这样的温控阀现在可以及其稳定地运行。然而，产生了对于监控温控阀功能能力的需求。
【发明内容】
[0003]本发明所基于的目在于对所介绍类型的温控阀进行配置，以便至少相对于确定出现的是主阀的打开还是关闭位置，可以用简单的方式监控其功能。
[0004]该目的通过在根据本发明所介绍类型的温控阀中实现，其原因在于提供用于主阀位置的监控装置，其以非接触的方式运行且具有至少一个包含在阀壳体部件中的传感器元件及用来产生磁场的至少一个相关的永磁体，传感器元件被暴露在该磁场中。传感器元件连接到评估装置，例如马达控制单元。马达控制单元在信号变化的情况下可以因此检测主阀的关闭位置或者分别的打开位置。安装固定在壳体上的至少一个传感器元件测量作为主阀升起的函数的磁体的磁场的场强，并且传递模拟或数字信号，该模拟或数字信号作为永磁体以及因此主阀的阀构件到至少一个传感器元件的距离的函数。
[0005]在一种有利的方式中，永磁体以环状的方式被构造。它优选在与致动元件壳体移动的轴向方向大致平行的轴向方向上被磁化。永磁体优选直接被布置在致动元件的壳体的正面侧，特别是被接纳在那里的环形槽中且被固定其中，例如通过胶合或诸如此类。如果永磁体被接纳在位于致动元件壳体的头部件上的支托中并与其紧固，这也可以是有利的。
[0006]至少一个传感器元件以紧邻的方式被适宜地布置成与永磁体轴相对。至少一个传感器元件可以具有与其紧邻的、被布置在阀壳体部件中的抑制组件，例如电容器。如果至少一个传感器元件由霍尔传感器形成，这是有利的。
[0007]一个进一步有利的实施方式中的设置是，阀壳体部件具有保持部件，其从准备好安装的注塑成型的塑料半成品件形成。这为生产和装配带来了优势。
[0008]在一种有利的方式中，致动元件的活塞的一端可被包含在保持部件中，且可以通过保持部件的塑料材料被插入-包覆成型(insert-overmolded)，从而以这种方式，活塞为保持部件的固定部分。在包含在活塞内部的电加热装置的情况下，其中加热装置的电力馈线及与其连接的插件触头于是属于所述活塞，作为活塞部件的馈线及插件触头也可以通过保持部件的塑料材料连同活塞一起被插入-包覆成型。这种情况下，在活塞连同其端头及电子馈线及插件触头在注射模具中被保持且通过同时成型保持部件的塑料材料被插入-包覆成型时，保持部件本身也可以被形成和成型。
[0009]如果至少一个传感器元件和如果适用的话用于其的抑制组件及其插件触头被组合成一个结构单元，例如通过引线框架来限定及保持这些部件，这可以是进一步有利的。这样的结构单元于是可以有利地安装在保持部件中，且用其塑料材料围绕铸成。或者，在一个特别有利的方式中，该传感器元件和抑制组件及其插件触头的结构单元连通活塞、电力馈线及其插件触头可以在注射模具中通过插入-包覆成型联合成一个组件，其中，包含这些部件的保持部件也通过塑料注塑成型形成。那么，作为准备好安装的结构单元，存在这样的结构单元，它包括保持部件连同活塞、用于加热装置的电力馈线及插件触头，以及包括至少一个传感器元件连同抑制组件及其插件触头。
[0010]一个进一步有利的实施方式中的设置在于，阀壳体部件具有构造为中空体的插头，在其一端具有套管，传感器元件及抑制组件的结构单元电和/或加热装置的插件触头被插入并被保持在其中。
[0011]一个进一步有利的实施方式中的设置在于，保持部件和/或插头形成预安装装配体，其插入进阀壳体中，且通过阀壳体的塑料材料被插入-包覆成型。
[0012]以这样的方式配置温控阀通过预安装装配体构成了以模块化、紧凑及成本高效的方式构造的系统。插入-包覆成型装配体所使用的塑料材料优选包括相对于冷却剂致密和/或不会浸透任何冷却剂的材料(例如PPS-PBT)，从而可以确保电子组件被可靠地保护免受湿气。温控阀通过监控例如主阀关闭位置，提供了故障的简单检测的可能性。
【附图说明】
[0013]从下面的描述中，本发明进一步的细节及优点将会变得明显。
[0014]下面通过在附图中示出的实施方式的帮助，更加详细地解释本发明。
[0015]图1示出了温控阀的局部侧视角度的示意剖面图。
[0016]图2示出了图1中温控阀在装配之前的细节的示意透视图。
[0017]图3示出了温控阀的保持部件在装配之前的示意剖面图。
[0018]图4示出了温控阀的具有传感器元件和抑制组件的结构单元的插头在装配之前的示意剖面图。
【具体实施方式】
[0019]在图1中，温控阀10被示出，其用于控制内燃引擎冷却剂的温度，特别是在机动车引擎中。温控阀10具有主阀11和旁通阀12。温控阀10控制冷却剂的流动从内燃引擎通过旁路13和/或通过换热器(未示出)，特别是冷却器，返回至内燃引擎中。通过根据图1的封闭主阀11，冷却剂经含有温控阀10的阀壳体15的开口 14，到达进入到其内部16，由于打开的旁通阀12，冷却剂通过旁路13离开其内部。另一方面，如果主阀11打开，冷却剂从内部16离开通过管道17到达换热器(未示出)。
[0020]温控阀10具有以依赖温度的方式作用的致动元件18，其在壳体19中包括加热时膨胀的膨胀材料且相对于壳体19移动同轴活塞20。主阀11的阀构件21被保持在壳体19上，在这里其由阀板组成，但是可替代地也可以由例如阀滑块(valve slide)或诸如此类的其它阀构件组成。阀构件21轴向地位于壳体19的环形凸缘22上，且加热时，其通过壳体19在开口的方向向下对抗图1中复位弹簧的作用。
[0021]另外在图1中下面区域，第二阀构件24以轴向可移位的方式被保持在壳体19上，其为旁通阀12的一部分且被构造为例如阀板。阀构件24被弹簧25压靠在壳体19上较低的止挡体26上，并且其相对于壳体19可轴向移位。弹簧25通过其上端被轴向支撑在壳体19的环形凸缘27上。与阀构件24相关联的是正面侧的阀座表面28，其延伸到阀构件24的下方并由可作为阀壳体15的一部分的同轴的圆柱段29的上面表面形成。
[0022]大致筒状的组件30可拆卸地、但是牢固地且以紧密的方式被布置在阀壳体15上，它的组件包括与主阀11的第一阀构件21关联的阀座31，其具有大致平截圆锥体形式的内表面32的形式。组件30可由塑料或金属组成，例如铝。其内部包括管道17以及另外包括阀壳体组件33，活塞20通过其上端轴向支撑在阀壳体组件33上。
[0023]与阀构件21和壳体19关联的复位弹簧23在图1中上端轴向支撑在阀构件21上，以及在图1中其下端轴向支撑在支撑装置34上。支撑装置34具有保持在组件30上的臂41，在图1中从那里向下支撑，具有形成端面的、向内的凸起44，其形成了用于复位弹簧23的端头的支撑表面。
[0024]较上的组件30位于阀壳体15的较低的部分上，密封件35被插入在其间，并紧固在那上面。
[0025]为了能够确定根据图1的温控阀10的功能能力是存在，还是由于例如在打开或关闭位置的缺陷，功能能力不存在，为主阀11的位置提供有以非接触方式工作的监控装置50，监控装置50具有至少一个包含在阀壳体部件33中的传感器元件51以及用于产生磁场的至少一个关联的永磁体52，传感器元件51被暴露在该磁场中。监控装置50至少用来检测主阀11的打开和/或关闭位置，以及与评估装置(未示出)连接，例如引擎控制单元，通过评估装置，在关闭或在打开位置中出现错误功能时，产生相应的信号。
[0026]永磁体52为环状，并被固定在大致杯形的保持件53的正面上，例如在环形槽54内。保持件53被设置在致动元件18的壳体19的头部件55上，并且例如通过法兰轮辋5