Elektromagnetische Aktuatoranordnung, Druckregelmodul und Fahrzeugbremssystem mit einer elektromagnetischen Aktuatoranordnung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektromagnetische Aktuatoranordnung mit mindestens einem ersten und zweiten elektromagnetischen Aktuator, ein Druckregelmodul für ein Fahrzeugbremssystem und ein Fahrzeugbremssystem mit einer derartigen elektromagnetischen Aktuatoranordnung.

Elektromagnetische Aktuatoranordnungen, die beispielsweise eine Mehrzahl von Kippankerventilen beinhalten, finden beispielsweise Verwendung zur Druckregelung, etwa in einem Fahrzeugbremssystem und Luftaufbereitungssystem, wie beispielsweise in einem Nutzfahrzeug oder Bus zur Personenbeförderung. Beispielsweise umfasst ein Bremssystem für ein Fahrzeug mit einem elektronischen Betriebsbremssystem mehrere Magnetventile zur Druckregelung, etwa in Form von Einlass- und Auslassventilen für ein Druckregelmodul.

Eine derartige elektromagnetische Aktuatoranordnung und ein dafür konfiguriertes Kippankerventil ist zum Beispiel aus DE 102014 115206 B3 bekannt, welches die Aufgabe hat, ein verbessertes Steuerventil für ein Druckregelmodul eines Fahrzeugs zu schaffen. Das Kippankerventil umfasst insbesondere ein Spulenelement mit mindestens einen Spulenkern und eine radial um den Spulenkern angeordnete Spule, einen Anker (sogenannter Kippanker), der an einer Stirnseite des Ankers mittels eines Lagers gelagert ist, wobei der Anker durch ein Aktivieren der Spule von einer ersten Position in eine zweite Position bewegbar ist, und eine Feder zum Bewegen des Ankers, die eine Kraft auf den Anker ausübt, um den Anker in Richtung der ersten Position zu bewegen. Ein Dichtelement ist an der dem Spulenelement abgewandten Seite des Ankers angeordnet ist. In einer Halbschale ist ein Ventilsitz mit einem Ausgang und einem Eingang für ein Fluid ausgebildet, wobei der Ausgang in der ersten Position des Ankers mittels des Dichtelements fluiddicht verschließbar ist. Es sind darüber hinaus weitere Bauarten von derartigen Magnetventilen bekannt, wie beispielsweise in DE 10 2014 115 207 A1 , DE 10 2018 123 997 A1 , oder DE 10 2016 105 532 A1 beschrieben.

Durch oftmals unterschiedliche Anforderungen in solchen Anwendungen, wie etwa unterschiedliche Einsatzbedingungen und Funktionsanforderungen an die elektromagnetischen Aktuatoren oder Ventile, ist es üblich, für unterschiedliche Konfigurationen, wie Einlass-, Auslass- oder Backup-Ventile, unterschiedliche Bauarten von Aktuatoren einzusetzen, die an die jeweiligen Anforderungen und Einsatzbedingungen angepasst sind. So wird z.B. in DE 10 2014 115 206 B3 eine Lochscheibe vorgesehen, die einen Anschlag für das Dämpferelement schafft , wenn der Anker in der zweiten Position angeordnet ist, oder in diese bewegt wird. Eine derart ausgebildete Lochscheibe bietet den Vorteil, dass ein Gleichteilekonzept einfach umgesetzt werden kann. So unterscheidet sich ein als Backup-Ventil konfiguriertes Kippankerventil im Wesentlichen durch eine andere Lochscheibe und einen zusätzlichen Anschluss. Mithilfe der Lochscheibe kann ein Kippankerventil als ein Öffner-Ventil für eine Backupanwendung oder ein Umschaltventil konfiguriert werden.

Dämpfungselemente können neben dem positiven Effekt der reduzierten Geräuschentwicklung jedoch auch negative Einflüsse auf die auf den Ankerkörper wirkende Magnetkraft haben, da dadurch oftmals der Luftspalt zwischen Ankerkörper und Spulenkern vergrößert und damit der magnetische Widerstand erhöht wird, was wiederum die Effizienz des Magnetventils verringert.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine elektromagnetische Aktuatoranordnung der eingangs genannten Art anzugeben, die auch bei unterschiedlichen Funktionsanforderungen an die einzelnen elektromagnetischen Aktuatoren eine relativ hohe Effizienz der Aktuatoranordnung bei dennoch niedrigen Herstellungskosten ermöglicht.

Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Aktuatoranordnung der eingangs genannten Art, ein Druckregelmodul für ein Fahrzeugbremssystem und ein Fahrzeugbremssystem mit einem Druckregelmodul mit einer derartigen elektromagnetischen Aktuatoranordnung gemäß den beigefügten unabhängigen Patentansprüchen. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben.

Insbesondere betrifft ein Aspekt der vorliegenden Erfindung eine elektromagnetische Aktuatoranordnung, die mindestens einen ersten elektromagnetischen Aktuator aufweist mit einer ersten Spulenanordnung mit mindestens einem ersten Spulenkern und einer umfangsmäßig um den ersten Spulenkern angeordneten ersten Spule und mit einem bewegbaren magnetischen ersten Ankerkörper als bewegbares Aktuatorelement, der durch ein von der ersten Spulenanordnung erzeugtes Magnetfeld von einer ersten Position in eine zweite Position bewegbar ist, in der der erste Ankerkörper in Richtung einer ersten Oberfläche, die unterschiedlich zum ersten Spulenkern ist und dem ersten Ankerkörper gegenüberliegend angeordnet ist, angezogen wird und den ersten Spulenkern kontaktiert. Des weiteren ist mindestens ein zweiter elektromagnetischer Aktuator vorgesehen mit einer zweiten Spulenanordnung mit mindestens einem zweiten Spulenkern und einer umfangsmäßig um den zweiten Spulenkern angeordneten zweiten Spule und mit einem bewegbaren magnetischen zweiten Ankerkörper als bewegbares Aktuatorelement, der eine zweite Dämpfungseinrichtung aufweist, die an dem zweiten Ankerkörper angebracht ist, und der durch ein von der zweiten Spulenanordnung erzeugtes Magnetfeld von einer ersten Position in eine zweite Position bewegbar ist, in der der zweite Ankerkörper in Richtung einer zweiten Oberfläche angezogen wird und an der zweiten Oberfläche mittels der zweiten Dämpfungseinrichtung anschlägt. Hierbei sind wenigstens die erste Oberfläche und die zweite Oberfläche zueinander baugleich ausgebildet.

Ein anderer Aspekt der Erfindung betrifft ein Druckregelmodul für ein Fahrzeugbremssystem mit einer derartigen elektromagnetischen Aktuatoranordnung. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Fahrzeugbremssystem mit einem derartigen Druckregelmodul.

Die Erfindung schafft so eine elektromagnetische Aktuatoranordnung, die auch bei unterschiedlichen Funktionsanforderungen an die einzelnen elektromagnetischen Aktuatoren eine relativ hohe Effizienz der Aktuatoranordnung bei dennoch niedrigen Herstellungskosten ermöglicht. So ist es zum Beispiel wünschenswert, bei häufig schaltenden Aktuatoren, etwa in einem Bremssystem eines Fahrzeugs in der Personenbeförderung, die oftmals störende Geräuschentwicklung der Schaltvorgänge mit einem Dämpfungselement am Ankerkörper zu reduzieren, beispielsweise wenn ein ungedämpftes Aufschlagen des Ankers vom Fahrgast eines Busses oder von Passanten aufgrund des harten und lauten Körperschalls als störend empfunden wird. Dagegen wurde erfindungsgemäß erkannt, dass bei weniger häufig schaltenden Aktuatoren oftmals auf ein Dämpfungselement verzichtet werden kann, um den Luftspalt zwischen Ankerkörper und Spulenkern zu verkleinern und dadurch die Effizienz des Aktuators zu erhöhen. Erfindungsgemäß können beide Vorteile in einer Aktuatoranordnung, insbesondere in einem Druckregelmodul für ein Fahrzeugbremssystem, kombiniert werden, ohne dass sich aber die Anzahl von Bauteilen für Aktuatoren unterschiedlicher Funktionsanforderungen wesentlich erhöht. Denn für beide Aktuatorarten - mit bzw. ohne Dämpfungselement und mit unterschiedlicher Anschlag- fäche - kann durch baugleiche erste und zweite Oberflächen, die den jeweiligen Ankerkörpern gegenüber liegen, beispielsweise ein gleiches Spulendesign verwendet werden, womit die Fertigungskosten reduziert werden können. Mit der Erfindung ist es somit möglich, dass bei unterschiedlich ausgestalteten Ankerkörpern dennoch ein gemeinsames Spulendesign benutzt werden kann, um Herstellungskosten niedrig zu halten.

Gemäß einer Ausführungsform ist die erste Oberfläche an einer ersten Komponente des ersten elektromagnetischen Aktuators und die zweite Oberfläche an einer zweiten Komponente des zweiten elektromagnetischen Aktuators ausgebildet. Hierbei sind die erste Komponente und die zweite Komponente zueinander baugleich ausgebildet. Damit kann die Anzahl unterschiedlich konfigurierter Komponenten für die jeweiligen Aktuatoren reduziert werden, was es ermöglicht, die Fertigungskosten zu verringern.

Gemäß einer Ausführungsform ist die erste Komponente wenigstens ein Teil der ersten Spulenanordnung und die zweite Komponente wenigstens ein Teil der zweiten Spulenanordnung. Beispielsweise ist die erste Komponente ein Teil oder die gesamte erste Spulenanordnung und die zweite Komponente ein Teil oder die gesamte zweite Spulenanordnung. Damit kann ein zumindest teilweise baugleiches Design der Spulenanordnung verwendet werden. Gemäß einer Ausführungsform umfasst die erste Komponente die erste Spule und die zweite Komponente die zweite Spule. Damit kann ein wenigstens teilweise gemeinsames Spulendesign benutzt werden.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst zusätzlich oder alternativ die erste Komponente den ersten Spulenkern und die zweite Komponente den zweiten Spulenkern. Auch damit kann ein zumindest teilweise baugleiches Design der Spulenanordnung verwendet werden.

Gemäß einer Ausführungsform ist der erste Ankerkörper mittels einer ersten Lagerungsanordnung und der zweite Ankerkörper mittels einer zweiten Lagerungsanordnung gelagert, die baugleich zur ersten Lagerungsanordnung ausgebildet ist. Damit kann auch ein gemeinsames baugleiches Lagerungskonzept verwendet werden.

Gemäß einer Ausführungsform weist die erste Oberfläche des ersten elektromagnetischen Aktuators wenigstens eine Anschlagkontur auf, die dafür konfiguriert ist, dass sie der erste Ankerkörper in der zweiten Position kontaktiert. Das bietet den Vorteil, dass auch bei einer etwaigen Abnutzung des ersten Spulenkerns an der Anschlagfläche durch häufiges direktes Aufschlagen des ersten Ankerkörpers dann eine Anschlagkontur in der zweiten Position vorhanden ist, auf die der erste Ankerkörper dann ebenfalls aufschlägt, ohne dass sich der Spulenkern weiter abnutzt.

Gemäß einer Ausführungsform sind der erste und der zweite Ankerkörper als Plattenanker ausgebildet.

Gemäß einer Ausführungsform ist der erste elektromagnetische Aktuator als stromlos offener Aktuator, insbesondere als stromlos offenes Ventilelement, und der zweite elektromagnetische Aktuator als stromlos geschlossener Aktuator, insbesondere als stromlos geschlossenes Ventilelement, ausgebildet. Das bildet einen vorteilhaften Anwendungsbereich einer erfindungsgemäßen Aktuatoranordnung.

Gemäß einer Ausführungsform sind der erste und der zweite elektromagnetische Aktuator als elektromagnetische Ventilvorrichtung mit dem ersten bzw. zweiten Ankerkörper als jeweiliges Ventilelement ausgebildet. Insbesondere sind sie als ein jeweiliges Magnetventil ausgebildet.

Gemäß einer Ausführungsform sind der erste und der zweite elektromagnetische Aktuator als ein jeweiliges Kippankerventil ausgebildet.

In einer vorteilhaften Ausführungsform sind der erste und der zweite elektromagnetische Aktuator als ein jeweiliges Magnetventil für ein Druckregelmodul eines Fahrzeugs ausgebildet.

Die erfindungsgemäße Aktuatoranordnung ist besonders vorteilhaft, wenn neben dem ersten und zweiten Aktuator zudem mindestens ein dritter elektromagnetischer Aktuator vorgesehen ist mit einer dritten Spulenanordnung mit mindestens einem dritten Spulenkern und einer umfangsmäßig um den dritten Spulenkern angeordneten dritten Spule und mit einem bewegbaren magnetischen dritten Ankerkörper als bewegbares Aktuatorelement, der eine dritte Dämpfungseinrichtung aufweist, die an dem dritten Ankerkörper angebracht ist, und der durch ein von der dritten Spulenanordnung erzeugtes Magnetfeld von einer ersten Position in eine zweite Position bewegbar ist, in der der dritte Ankerkörper in Richtung einer dritten Oberfläche angezogen wird und an wenigstens der dritten Oberfläche mittels der dritten Dämpfungseinrichtung anschlägt. Hierbei ist auch die dritte Oberfläche baugleich zur ersten und zweiten Oberfläche ausgebildet. Damit kann für die mindestens drei Aktuatoren ein mindestens teilweise gemeinsames Spulendesign verwendet werden.

Gemäß einer Ausführungsform ist eine derartige elektromagnetische Aktuatoranordnung für ein Druckregelmodul eines Fahrzeugbremssystems konfiguriert, wobei der zweite elektromagnetische Aktuator als ein Einlassventil, der dritte elektromagnetische Aktuator als ein Auslassventil und der erste elektromagnetische Aktuator als ein Backup-Ventil konfiguriert sind. Die elektromagnetische Aktuatoranordnung umfasst gemäß einer Ausführungsform zudem eine Steuervorrichtung, welche für eine jeweilige Ansteuerung und Bestromung und Entstromung mit den ersten bis dritten elektromagnetischen Aktuatoren verbindbar ist, wobei die Steuervorrichtung derart eingerichtet ist, dass der erste elektromagnetische Aktuator an einem Beginn einer Bremsung des Fahrzeugs bestromt und an einem Ende der Bremsung des Fahrzeugs entströmt wird, und der zweite und dritte elektromagnetische Aktuator für eine Druckmodifizierung während der Bremsung des Fahrzeugs zwischen dem Beginn und Ende der Bremsung jeweils mehrfach bestromt und entströmt werden. Durch die zu ihrem jeweiligen Einsatzbereich passend konfigurierten Aktuatoren kann auch bei unterschiedlichen Funktionsanforderungen an die einzelnen elektromagnetischen Aktuatoren eine relativ hohe Effizienz der Aktuatoranordnung ermöglicht werden und dennoch die Anzahl der Bauteile, beispielsweise durch ein zumindest teilweise gemeinsames Spulendesign, gering gehalten werden.

Die hierin beschriebenen Ausführungsformen können nebeneinander oder auch in beliebiger Kombination miteinander angewandt werden.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugbremssystems mit einem Druckregelmodul und einer Aktuatoranordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 schematische Querschnittsdarstellungen von mehreren elektromagnetischen Aktuatoren in Form jeweiliger beispielhafter Kippankerventile, die in einer Aktuatoranordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung einsetzbar sind,

Fig. 3 schematische Darstellungen der jeweiligen Ankerkörper der elektromagnetischen Aktuatoren gemäß Fig. 2 gemäß jeweiliger Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.

Die Bezeichnung der einzelnen Elemente als „erstes“, „zweites“ oder „drittes“ Element soll in dieser Offenbarung zur eindeutigen Identifizierung der jeweiligen Elemente auch ohne konkrete Bezugszeichen beitragen und die Zugehörigkeit zu einem bestimmten Aktuator kennzeichnen, und ist nur als unterscheidbare Bezeichnung und nicht im Sinne einer Nummerierung, Aufzählung oder Anzahl von Elementen zu verstehen. Das bedeutet etwa, dass ein Element beispielsweise als „zweites“ Element bezeichnet sein kann, ohne dass es notwendigerweise ein entsprechendes funktions- oder strukturgleiches „erstes“ Element dazu geben muss.

In der folgenden Beschreibung werden für gleiche oder ähnlich wirkende Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugbremssystems 104 eines Fahrzeugs 100 mit einem Druckregelmodul 102 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In dem Druckregelmodul 102 ist eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Aktuatoranordnung 101 , insbesondere mit mehreren Magnetventilen, vorgesehen. Das Druckregelmodul 102 in der dargestellten Form ist eine vorteilhafte Ausführungsform. Eine erfindungsgemäße Aktuatoranordnung 101 ist jedoch grundsätzlich auch in einer anderen Konfiguration vorteilhaft einsetzbar.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel der Fig. 1 handelt es sich bei dem Fahrzeug 100 beispielsweise um ein Nutzfahrzeug, z.B. einen Lastkraftwagen oder einen Bus zur Personenbeförderung. Das Druckregelmodul 102 ist Teil eines elektronischen Fahrzeugbremssystems 104 mit wenigstens einem Bremszylinder 2 und einem dem Bremszylinder 2 zugeordneten Druckregelmodul 102. Das Druckregelmodul 102 umfasst jeweils einen elektromagnetischen Aktuator als ein Einlass-Magnetventil EV, ein Auslass-Magnetventil AV sowie ein Backup-Ventil BV. Das Einlass-Magnetventil EV, das Auslass-Magnetventil AV sowie das Backup-Ventil BV bilden somit als Ausführungsformen jeweiliger elektromagnetischer Aktuatoren zusammen eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Aktuatoranordnung 101.

Das Einlass-Magnetventil EV ist mit einem Vorratsluftbehälter 1 verbunden. Durch Betätigung von Einlass-Magnetventil EV oder Auslass-Magnetventil AV wird bei einer Bremsung des Fahrzeugs 100 ein von der elektronischen Bremssteuerung (schematisch dargestellt in Form der Steuervorrichtung SG) vorgegebener Druck eingeregelt. Des Weiteren ist über eine Backup-Leitung das Backup-Magnetventil BV mit einem konventionellen Backup-System 4 (auch als Rückhaltkreis bezeichnet) verbunden, in dem z.B. über ein pneumatisches Fußbremsventil beim Bremsen ein Druck anliegt. Dieser dient dazu, bei Ausfall der elektrischen Druckregelung dennoch eine Bremsung des Fahrzeugs 100 zu ermöglichen. Dazu sind das Einlass- Magnetventil EV und das Auslass-Magnetventil AV im unbestromten Zustand geschlossen (d.h. ein jeweiliges stromlos geschlossenes Ventilelement; oftmals als „normally closed“ bzw. „NC“ bezeichnet), das Backup-Magnetventil BV ist im unbestromten Zustand offen (d.h. ein stromlos offenes Ventilelement; oftmals als „normally open“ bzw. „NO“ bezeichnet).

Die elektronische Steuervorrichtung SG (etwa in Form eines oder mit einem oder mehreren Mikroprozessoren) ist z.B. in der ECU (Electronic Control Unit) des Fahrzeugs 100 vorgesehen und ist für eine jeweilige Ansteuerung und zu aktivierende Bestromung und Entstromung mit den Magnetventilen EV, AV, BV drahtgebunden oder drahtlos verbindbar. Hierbei ist die Steuervorrichtung SG derart eingerichtet, dass das Magnetventil BV an einem Beginn einer Bremsung des Fahrzeugs 100 bestromt und an einem Ende der Bremsung des Fahrzeugs 100 entströmt wird. Dagegen werden die Magnetventile EV, AV für eine von der Steuervorrichtung SG gesteuerte Druckmodifizierung während der Bremsung des Fahrzeugs 100 zwischen dem Beginn und Ende der Bremsung jeweils mehrfach bestromt und entströmt.

Damit ist für eine Belüftung das Einlass-Magnetventil EV und für eine Entlüftung das Auslass-Magnetventil AV vorgesehen. Über die elektronische Steuervorrichtung SG wird gemäß einer Ausführungsform der Druck über einen Drucksensor gemessen und entsprechend den Sollvorgaben wird der Druck über das Einlass-Magnetventil EV aufgebaut und über das Auslass-Magnetventil AV abgebaut. Die beiden Magnetventile EV, AV werden dabei durch die Druckmodifizierung häufig geschaltet, mithin häufig bestromt und entströmt. Durch das Schalten werden Körperschallgeräusche erzeugt beim Auftreffen des Ankerkörpers auf den jeweiligen Spulenkern. Um diese Geräusche zu reduzieren, ist es vorteilhaft, wenn die beiden Magnetventile über eine Dämpfungseinrichtung (etwa in Form einer Gummianschlagfläche) gedämpft werden.

Demgegenüber wird das Backup-Magnetventil BV bei Beginn einer Bremsung bestromt und am Ende einer Bremsung entströmt. Da dieses Magnetventil damit nur einmal während eines Bremsvorgangs schaltet, wurde erfindungsgemäß erkannt, dass Körperschallgeräusche meist nicht überaus störend sind und eine Gummidämpfung nicht erforderlich ist, so dass durch eine Verringerung des Luftspalts zwischen Ankerkörper und Spulenkern eine Steigerung der Magnetkraft bei gleicher Erregung ermöglicht ist.

Vorteilhafte Ausführungsbeispiele von Aktuatoren, die als Einlass-Magnetventil EV bzw. Auslass-Magnetventil AV und Backup-Magnetventil BV verwendbar sind, sind in den Figuren 2 und 3 dargestellt. Fig. 2 zeigt dabei schematische Querschnittsdarstellungen der Magnetventile EV, AV, BV, die als NC-Magnetventil bzw. NO-Magnetventil konfiguriert sind, in Form jeweiliger beispielhafter Kippankerventile, die in einer Aktuatoranordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung einsetzbar sind. Dabei sind die Magnetventile EV, AV baugleich ausgeführt und im Querschnitt durch zwei gemeinsame Schnittbilder entlang der Schnittlinie A-A bzw. C-C dargestellt. Das Magnetventil BV ist im Querschnitt nur entlang der Schnittlinie A-A dargestellt (vgl. Draufsicht der Magnetventile EV, AV, BV im unteren Teil der Fig. 2, die für alle drei Magnetventile gleich ist).

Die Fig. 3 zeigt schematische Darstellungen der jeweiligen Ankerkörper 208, 308 der Magnetventile EV, AV, BV gemäß Fig. 2 in einer Draufsicht gemäß jeweiliger Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Ebenfalls ist eine Oberfläche 205, 305 des Spulenkörpers 203 bzw. 303 der Magnetventile EV, AV, BV gemäß Fig. 2 in einer Draufsicht (bei nicht montiertem Ankerkörper 208, 308, von unten) dargestellt.

Zunächst wird die Funktionsweise eines Magnetventils, hier in Form eines Kippankerventils, anhand der Magnetventile EV, AV näher beschrieben. In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass dem Fachmann die grundlegende Funktionsweise von elektromagnetischen Aktuatoren wie derartigen Ventilvorrichtungen mit einem durch ein Magnetfeld bewegbaren Ankerkörper als Ventilelement bekannt ist. Die erfindungsgemäße elektromagnetische Aktuatoranordnung kann im Grunde nicht nur mit Magnetventilen, sondern auch mit elektrischen Schaltvorrichtungen wie elektrischen Relais verwendet werden. Vorzugsweise wird die erfindungsgemäße elektromag- netische Aktuatoranordnung mit Magnetventilen, vorzugsweise Kippankerventilen, in einem Bremssystem eines Fahrzeugs, insbesondere eines Nutzfahrzeugs, verwendet.

Die Magnetventile EV, AV, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel baugleich ausgeführt sind, weisen jeweils im wesentlichen ein in diesem Fall zylindrisches Gehäuse 307 (beispielsweise aus magnetischem Material) und eine Spulenanordnung 301 mit mindestens einem Spulenkern 302 und einer umfangsmäßig um den Spulenkern 302 angeordneten Spule auf. Die Spule wiederum weist einen Spulenkörper 303 (etwa aus Kunststoff) und eine Spulenwicklung 304 auf, mit der ein Magnetfeld mithilfe des Spulenkerns 302 erzeugt wird.

Fig. 2 zeigt eine Querschnittsdarstellung durch ein Magnetventil EV, AV, bei dem sich der Ankerkörper (oder kurz Anker) 308 in der zweiten angezogenen Position 149 befindet, in der der Anker 308 durch ein von der Spulenanordnung 301 erzeugtes Magnetfeld angezogen wird. Eine gegenüberliegende Stirnseite des Ankers 308 ist mittels einer Lagerungsanordnung 306 gelagert. Diese kann unterschiedlich ausgeführt sein, wie in den eingangs genannten Druckschriften verschiedentlich beschrieben. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die Lagerungsvorrichtung 306 beispielsweise annähernd halbzylindrische Lagerdome 316 am Spulenkörper 303 und entsprechende Vertiefungen 317 am Ankerkörper 308 auf. Es sind jedoch auch andere Formen der Lagerung - mit oder ohne zusätzliche Federelemente - möglich. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Ankerkörper 308 an der Lagerung beispielsweise von einer Spiralfeder in Richtung Spulenkörper 303 gedrückt.

Der Anker 308 ist somit zwischen einer nicht gezeigten ersten Position (in der der Anker 308 von dem Spulenkörper 303 abgefallen ist) und der gezeigten zweiten, angezogenen Position 149 bewegbar. Bei bestromter Spulenwicklung 304 kann der Anker 308 in die zweite Position 149 bewegt und in dieser gehalten werden. Auf der dem Spulenkörper 303 abgewandten Seite des Ankers 308 ist ein Dichtelement 311 angeordnet, über welches in bekannter Weise nach Art eines Schaltventils eine Fluidströmung ermöglicht oder unterbrochen werden kann. Dabei ist ein Ausgang des Magnetventils mittels des Dichtelements 311 fluiddicht verschließbar, wenn der Anker 308 in der abgefallenen Position angeordnet ist (stromlos-geschlossen; NC). Die jeweilige Ventilfunktion mittels Dichtelement 311 kann aber auch in anderer Weise gestaltet sein.

An dem Anker 308 ist neben dem Dichtelement 311 wenigstens eine Dämpfungseinrichtung in Form eines oder, wie hier, mehrerer Dämpfungskörper 309 angeordnet. Das Dichtelement 311 ist auf der dem Spulenkörper 303 abgewandten Seite des Ankers 308 angeordnet. Ferner ist der oder die Dämpfungskörper 309 auf der dem Spulenkörper 303 zugewandten Seite des Ankers 308 angeordnet. Dabei sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel das Dichtelement 311 sowie der oder die Dämpfungskörper 309 einstückig ausgeformt. Diese können jedoch auch voneinander getrennt ausgeformt und am Anker 308 befestigt sein. Sowohl das Dichtelement 311 als auch der oder die Dämpfungskörper 309 sind in einem Ausführungsbeispiel aus einem Elastomer, wie beispielsweise Gummi, gefertigt. Der Spulenkern 302, das Gehäuse 307 und der Anker 308 weisen ein magnetisch leitendes Material auf. Wenn der Anker 308 in der zweiten Position 149 positioniert ist, so ist der Fluidausgang 312 freigegeben und das Magnetventil EV, AV auf Durchgang beziehungsweise Durchfluss geschaltet.

Wenn der Anker 308 in Richtung der Oberfläche 305 (mithin die dem Anker 308 gegenüberliegende Seite des Spulenkörpers 303) angezogen wird, wird dieser in die zweite Position 149 bewegt, in der der Anker 308 an der Oberfläche 305 mittels der Dämpfungseinrichtung 309 anschlägt. Das bedeutet, dass in der zweiten Position 149 die Dämpfungseinrichtung 309 zwischen dem Anker 308 und der Oberfläche 305 angeordnet ist. Das Dämpfungsmaterial des oder der Dämpfungskörper 309 ist vorzugsweise derart beschaffen, dass dieses bei einer Anschlagbewegung des Ankers 308 in Richtung des Spulenkörpers 303 beim Anschlag an dessen Oberfläche 305 durch Zusammendrücken der Auswölbungen elastisch verformt wird, um den Stoß abzufedern. Somit dient die Dämpfungseinrichtung in Form des oder der Dämpfungskörper 309 als elastisch verformbarer Anschlag für den Anker 308, hier in Form eines Plattenankers. Dadurch können Schwingungen des Plattenankers sowie störende Geräuschentwicklungen, insbesondere Körperschall, wie sie beispielsweise durch Stöße oder Erschütterungen oder beim schnellen Bewegen des Plattenankers in die Öffnungsposition ausgelöst werden können, unterdrückt oder verhindert werden. Es können auch andere geometrische Formen und/oder andere Materialien als Gummi einer Dämpfungseinrichtung bzw. der Dämpfungskörper verwendet werden.

Mit Bezug auf Fig. 1 sind sowohl das Einlass-Magnetventil EV als auch das Auslass- Magnetventil AV, die während eines Bremsvorgangs häufig schalten, derartig aufgebaut. Demgegenüber ist das Magnetventil BV zwar nach einem ähnlichen Magnetanker-Prinzip aufgebaut, aber im Unterschied dazu ist es als stromlos-offenes Magnetventil ausgestaltet und weist keine Dämpfungseinrichtung auf.

Fig. 2 zeigt ebenfalls eine Querschnittsdarstellung durch das Magnetventil BV, bei dem sich der Anker 208 auch in der zweiten angezogenen Position 149 befindet, in der der Anker 208 durch ein von der Spulenanordnung 201 erzeugtes Magnetfeld angezogen wird. Eine gegenüberliegende Stirnseite des Ankers 208 ist mittels einer Lagerungsanordnung 206 gelagert. Diese kann unterschiedlich zur Lagerungsanordnung 306 ausgeführt sein, vorteilhaft ist aber, wenn die Lagerungsanordnung 206 baugleich mit der der Magnetventile EV, AV ausgeführt ist, um ein gleiches Spulendesign verwenden zu können und um die Anzahl unterschiedlicher Komponenten oder Bauteile zu reduzieren. Entsprechend weist die Lagerungsanordnung 206 den Lagerdomen 316 entsprechende Lagerdome 216 am Spulenkörper 203 und den Vertiefungen 317 entsprechende Vertiefungen 217 am Anker 208 auf.

Auch der Anker 208 ist zwischen einer nicht gezeigten ersten Position (in der der Anker 208 von dem Spulenkörper 203 abgefallen ist) und der gezeigten zweiten, angezogenen Position 149 bewegbar. Bei bestromter Spulenwicklung 204 kann der Anker 208 in die zweite Position 149 bewegt und in dieser gehalten werden. Dabei ist ein Ausgang des Magnetventils offen, wenn der Anker 208 in der abgefallenen Position angeordnet ist (stromlos-offen; NO). Im Unterschied zu den Magnetventilen EV, AV wird der Anker 208 in Richtung der dem Anker 208 gegenüberliegend angeordneten Oberfläche 205 des Spulenkörpers 203 angezogen, schlägt aber nicht notwendigerweise an dieser Oberfläche 205 an. Zwar wird der Anker 208 in Richtung der Oberfläche 205 angezogen, kontaktiert aber den Spulenkern 202 unmittelbar, mithin an der Kontaktfläche 212 des Spulenkerns 202, die unterschiedlich zur Oberfläche 205 des Spulenkörpers 203 ist. Das hat den Vorteil, dass für den magnetischen Fluss zwischen Spulenkern 202 und Anker 208 im wesentlichen kein Luftspalt vorhanden ist, womit der magnetische Widerstand zwischen Spulenkern 202 und Anker 208 reduziert und die Effizienz des Magnetventils erhöht werden kann. Damit schlägt der Ankerkörper 208 des elektromagnetischen Aktuators BV an der Oberfläche des Spulenkerns 202 an.

Gemäß einer Ausführungsform weist die Oberfläche 205 des Magnetventils BV aber vorteilhaft dennoch wenigstens eine weitere Anschlagkontur 210 auf, die dafür konfiguriert ist, dass sie der Anker 208 zumindest im Laufe der Lebensdauer beim Anschlag in der zweiten Position 149 kontaktiert. Die Anschlagkontur 210 ist beispielsweise auf dem Spulenkörper 203 ausgebildet. Sie ist z.B. als Vorsprung ausgebildet, vorzugsweise aus Kunststoffmaterial. Dieser Vorsprung ist so positioniert, dass er bei einer etwaigen, durch häufiges direktes Aufschlagen des Ankers 208 verursachten allmählichen Abnutzung der Kontaktfläche 212 des Spulenkerns 202 (der z.B. wie der Anker 208 aus Stahl gefertigt ist) zunehmend zum Tragen kommt. Mit anderen Worten ist der Vorsprung 210 im Vergleich zur Kontaktfläche 212, wenn der Anker 208 in der zweiten Position 149 ist, zurückversetzt, so dass der Anker 208 nur an der Kontaktfläche 212 des Spulenkerns 202 anschlägt, so dass sozusagen Stahl auf Stahl trifft. Wird die Kontaktfläche 212 durch häufiges Aufschlagen und dadurch herbeigeführter Abnutzung zunehmend abgeschliffen, oder anderweitig plastisch deformiert, liegen Kontaktfläche 212 und Vorsprung 210 in der Ebene der Ankeroberfläche in der zweiten Position 149 auf einer Linie, so dass der Anker 208 dann im Laufe der Lebensdauer an den Vorsprung 210 anschlägt. Damit kann vorteilhaft eine weitere Abnutzung der Spulenkern-Kontaktfläche 212 vermieden werden, der Spulenkern 202 wird aber weiterhin direkt von dem Anker 208 kontaktiert. Damit schlägt der Anker 208 zuerst an dem Spulenkern 202 an, und nach Deformation des Spulenkerns 202 und/oder des Ankers 208 kommt die Anschlagkontur 210 auf dem Spulenkörper 203 für den Anschlag des Ankers 208 zum Tragen.

In der Fig. 3 ist näher dargestellt, dass die Oberfläche 205, hier des Spulenkörpers 203, und die Oberfläche 305, hier des Spulenkörpers 303, die beide dem jeweiligen Anker 208, 308 gegenüberliegen, zueinander baugleich ausgebildet sind. Dies ist auch in den Schnittbildern A-A der Fig. 2 erkennbar. Damit weist auch die Oberfläche 305 der Magnetventile EV, AV z.B. einen Vorsprung 310 (gleich geformt zur Anschlagkontur bzw. dem Vorsprung 210) auf, der jedoch in diesem Fall keine derartige Funktion hat. „Baugleich“ bedeutet in diesem Zusammenhang insbesondere, dass die Oberflächen eine gleiche dreidimensionale Oberflächenstruktur und gleiche dreidimensionale Oberflächenformen aufweisen.

Insbesondere soll „baugleich“ bedeuten, dass die jeweiligen baugleichen Oberflächen strukturell gleich konstruiert sind, so dass sie gleich designte dreidimensionale Oberflächenstrukturen und Oberflächenformen haben, wobei etwaige Fertigungstoleranzen hierbei nicht von Bedeutung sind. Das heißt mit anderen Worten, dass baugleiche Oberflächen zwar strukturell und formenmäßig gleiches Design aufweisen, nicht aber unbedingt identisch in ihren dreidimensionalen Formen und/oder Strukturen sein müssen, da in der praktischen Herstellung meist Fertigungstoleranzen oder andere geringfügige Abweichungen, etwa zwischen unterschiedlichen Fertigungslosen, unter gleich designten Bauteilen oder Komponenten vorkommen können.

Die Oberflächen 205 und 305 sind vorzugsweise am jeweiligen Spulenkörper ausgebildet. Sie bilden insbesondere eine dem jeweiligen Anker gegenüberliegende Oberfläche, wobei zwischen Anker und Oberfläche nur ein Luftspalt vorhanden ist (beim Anker 308 zumindest in einem Bereich, in dem kein Dämpfungselement 309 vorhanden ist). In Fig. 3 ist der Vollständigkeit halber auch ein jeweiliger Anspritzpunkt 213, 313 dargestellt, der bei der Herstellung des jeweiligen Spulenkörpers verwendet werden kann.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Oberfläche 205 an einer ersten Komponente, beispielsweise an dem Spulenkörper 203, des Magnetventils BV und die Oberfläche 305 an einer zweiten Komponente, beispielsweise an dem entsprechenden Spulenkörper 303, des Magnetventils EV, AV ausgebildet. Hierbei sind vorteilhaft die erste Komponente und die zweite Komponente zueinander baugleich ausgebildet. Damit kann die Anzahl unterschiedlich konfigurierter Komponenten für die jeweiligen Magnetventile reduziert werden, was es ermöglicht, die Fertigungskosten zu verringern.

Gemäß einer Ausführungsform sind die zueinander baugleichen Komponenten die oder ein jeweiliger Teil der jeweiligen Spulenanordnung. Mit anderen Worten ist die erste Komponente wenigstens ein Teil der Spulenanordnung 201 und die zweite Komponente wenigstens ein Teil der Spulenanordnung 301. Beispielsweise ist die erste Komponente ein Teil (etwa die Spule 203, 204 und/oder der Spulenkern 202) der Spulenanordnung 201 oder die gesamte Spulenanordnung 201 und die zweite Komponente entsprechend ein Teil oder die gesamte Spulenanordnung 301. Beispielsweise werden baugleiche Spulenanordnungen 201 und 301 verwendet, die baugleiche Spulenkerne 202, 302, Spulenkörper 203, 303 und Spulenwicklungen 204, 304 haben. Die bauglichen Spulenanordnungen können weniger oder auch mehr baugleiche Teile oder Komponenten aufweisen. Beispielsweise werden die baugleichen Spulenanordnungen als jeweilige vormontierte Baugruppe am jeweiligen Magnetventil verbaut. Damit kann ein zumindest teilweise baugleiches Design der jeweiligen Spulenanordnungen 201 , 301 verwendet werden. Durch das gleiche Spulendesign für die drei Magnetventile kann die Stückzahl erhöht und die Anzahl der Bauteile reduziert werden. Diese Mengensteigerung der Spulenanordnung führt zu geringeren Fertigungskosten.

Insbesondere soll „baugleich“ im Kontext der vorliegenden Erfindung bedeuten, dass die jeweiligen baugleichen Bauteile oder Komponenten strukturell gleich konstruiert sind (so dass sie gleich designte dreidimensionale Formen und Strukturen haben), wobei etwaige Fertigungstoleranzen hierbei nicht von Bedeutung sind. Das heißt mit anderen Worten, dass baugliche Bauteile oder Komponenten zwar strukturell und formenmäßig gleiches Design aufweisen, nicht aber unbedingt identisch in ihren dreidimensionalen Formen und/oder Strukturen sein müssen, da in der praktischen Herstellung meist Fertigungstoleranzen oder andere geringfügige Abweichungen, etwa zwischen unterschiedlichen Fertigungslosen, unter gleich designten Bauteilen oder Komponenten vorkommen können. Beispielsweise liegen baugleiche Bauteile oder Komponenten als jeweilige gleich designte vormontierte Baugruppe oder Komponente (oder Bauteil) vor.

Ein Vorteil der Erfindung liegt darin, dass für die NC-Magnetventile EV, AV und das NO- Magnetventil BV ein gemeinsames Spulenanordnungs-Design (oder kurz Spulendesign) verwendet werden kann. Die Ankeranschlagflächen werden in der jeweiligen Spulenanordnung unterschiedlich ausgebildet: beim Magnetventil EV, AV an der Oberfläche 305, d.h. der Anker schlägt auf die Kunststofffläche des Spulenkörpers über einen Gummidämpfer auf, bzw. beim Magnetventil BV am Spulenkern 202 (Kontaktfläche 212), d.h. der Anker schlägt direkt auf den Spulenkern auf.

Durch die unterschiedliche Gestaltung des Ankers ist es möglich, dass unterschiedliche Anschlagflächen bei einem Spulendesign benutzt werden können. Beim Magnetventil BV ist es vorteilhaft, dass der Anker direkt auf den Spulenkern aufschlägt. Bei bestromtem Anker entsteht durch den direkten Kontakt zum Anker kein oder ein sehr geringer Luftspalt. Dieser geringe Luftspalt ist vorteilhaft, da das Magnetventil über die gesamte Bremszeit bestromt wird und der Haltestrom nach dem Anzug abgesenkt werden sollte, um die Erwärmung zu begrenzen. Durch den kleinen Luftspalt kann der Haltestrom stark reduziert werden und die Erwärmung wird dadurch auf ein Minimum reduziert. Für andere Anwendungen kann das Magnetventil BV optional auch als 3/2 Magnetventil ausgeführt werden, bei welchem insbesondere zwei Ventilsitze vorhanden sind. Beispielsweise kann an der Bohrung 214 ein weiterer Anschluss angeschlossen werden und somit eine 3/2 Magnetventil Funktion ermöglicht werden.

Bei den Magnetventilen EV, AV ist es vorteilhaft, dass der Aufschlag über eine Dämpfungseinrichtung abgebremst wird, um Körperschallgeräusche zu reduzieren. Diese Geräusche fallen in der Fahrgastzelle eines Fahrzeugs negativ auf. Um hier eine effektive Dämpfung zu bekommen, wird die Energie vom Anker über die Dämpfungseinrichtung die Spulenanordnung eingeleitet. Das Dämpfungskörper-Design sollte so ausgewählt werden, dass der Anker durch die negative Beschleunigung nicht auf den Spulenkern aufschlägt. Ansonsten würden die Körperschallgeräusche stark zunehmen.

Durch das gleiche Spulendesign für die drei Magnetventile kann die Stückzahl erhöht und die Anzahl der Bauteile reduziert werden. Diese Mengensteigerung der Spulenanordnung führt zu geringeren Fertigungskosten. Gleichzeitig wird durch die Erfindung auch bei unterschiedlichen Funktionsanforderungen an die einzelnen Magnetventile und unterschiedlichen Magnetventil-Bauarten, wie etwa NC- oder NO- Magnetventilen, dennoch eine insgesamt relativ hohe Effizienz der Magnetventilanordnung ermöglicht, da auf Dämpfungselemente verzichtet wird, wo diese nicht benötigt werden, und damit die Effizienz erhöht werden kann. BEZUGSZEICHENLISTE

EV Einlass-Magnetventil

AV Auslass-Magnetventil

BV Backup-Ventil

SG Steuervorrichtung

1 Vorratsbehälter

2 Bremszylinder

4 Backup-System / Rückhaltekreis

100 Fahrzeug

101 Aktuatoranordnung

102 Druckregelmodul

104 Fahrzeugbremssystem

149 zweite Position

201 , 301 Spulenanordnung

202, 302 Spulenkern

203, 303 Spulenkörper

204, 304 Spulenwicklung

205, 305 Oberfläche

206, 306 Lagerungsanordnung

207, 307 Gehäuse

208, 308 Ankerkörper

210, 310 AnschlagkonturA/orsprung

212 Kontaktfläche

213, 313 Anspritzpunkt

214 Bohrung

216, 316 Lagerdome

217, 317 Vertiefungen

309 Dämpfungseinrichtung

311 Dichtelement

312 Fluidausgang