DE3630792A1 - Pressure generating device - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Erzeugung eines vom Betriebszustand eines Kraftfahrzeugs abhängigen Hauptdruckes zur Betätigung von Schaltgliedern eines automatischen Kraftfahrzeug-Wechsel getriebes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a device for generating a main pressure dependent on the operating state of a motor vehicle Actuation of switching elements of an automatic motor vehicle change gearbox according to the preamble of claim 1.
Solche Einrichtungen, bei denen der zur Beaufschlagung der Schaltglie der erforderliche Hauptdruck durch Verstellung der Fördermenge der Förder pumpe erreicht wird, weisen den Vorteil auf, daß nur jeweils so viel Arbeitsmittel gefördert wird, wie zur Aufrechterhaltung eines vorge gebenen bestimmten Druckes in der Hauptdruckleitung erforderlich ist. Die Förderung überschüssigen Druckmittels wird damit vermieden und gleich zeitig der Leistungsbedarf für die Förderpumpe reduziert.Such devices, in which to act on the Schaltglie the required main pressure by adjusting the delivery rate of the delivery pump is reached have the advantage that only as much each time Work equipment is promoted, such as to maintain a pre given certain pressure in the main pressure line is required. The promotion of excess pressure medium is avoided and the same the power requirement for the feed pump is reduced.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht nun darin, eine der artige Druckerzeugungseinrichtung zu schaffen, bei der mit möglichst einfachen Mitteln sichergestellt wird, daß der Hauptdruck jeweils ent sprechend dem Betriebszustand des Kraftfahrzeugs optimal eingestellt wird.The object of the invention is now one of to create like pressure generating device, with as possible simple means ensure that the main pressure ent optimally set according to the operating state of the motor vehicle becomes.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich gemäß dem Kennzeichen des Patent anspruchs 1. Danach wird der die Mengenverstellvorrichtung der Förderpumpe beaufschlagende Pumpenverstelldruck mit Hilfe des Regelkolbens geregelt, wobei als Führungsgröße eine Druckkraft wirksam wird, die von einem Steuerkolben geliefert wird, der seinerseits betriebszustandsabhängig druckbelastet ist. This object is achieved in accordance with the characteristic of the patent claims 1. Then the quantity adjustment device of the feed pump acting pump adjustment pressure regulated with the help of the control piston, where a pressure force acts as a command variable, which by a Control piston is supplied, which in turn depends on the operating state is under pressure.
Insgesamt gesehen ergibt sich auf diese Weise eine Einrichtung, mit der der zur Betätigung der Schaltglieder eines automatischen Kraftfahr zeuggetriebes verwendbare Hauptdruck feinfühlig und genau auf die dem jeweiligen Betriebszustand optimal angepaßte Höhe eingestellt werden kann. Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich gemäß den Unteransprüchen.Overall, this results in a facility with that of the actuation of the switching elements of an automatic motor vehicle Main gear usable main pressure sensitive and precisely to the optimally adjusted height can be set in each operating state can. Appropriate developments of the invention result from the Subclaims.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand eines schematischen Schaltbildes der Druckerzeugungseinrichtung gezeigt, das im folgenden näher erläutert wird. In der Zeichnung ist mit 1 eine mengen verstellbare Förderpumpe, beispielsweise eine verstellbare Flügelzellen pumpe, bezeichnet, die hier ein in einem feststehenden Gehäuse 2 gegen über einem angetriebenen Läufer 3 aufweist, wobei die Verstellung durch einen in einem Druckraum 8 herrschenden Pumpenverstelldruck entgegen einer Rückstellfeder 7 erfolgt. Dabei ergibt sich, daß die Fördermenge der Förderpumpe 1 umgekehrt proportional zum Pumpenverstelldruck verändert wird.In the drawing, an embodiment of the invention is shown based on a schematic circuit diagram of the pressure generating device, which is explained in more detail below. In the drawing, 1 denotes a quantity-adjustable feed pump, for example an adjustable vane pump, which here has a fixed housing 2 against a driven rotor 3 , the adjustment being effected by a pump adjustment pressure prevailing in a pressure chamber 8 against a return spring 7 he follows. It follows that the delivery rate of the feed pump 1 is changed inversely proportional to the pump adjustment pressure.
Die Förderpumpe 1 saugt über eine Saugleitung 43 Druckmittel aus einem Vorratsbehälter 44 an und fördert dieses in eine Hauptdruckleitung 5, die auf hier nicht weiter gezeigte Weise über Schalt- und Steuerventile zu Schaltgliedern eines automatischen Kraftfahrzeugwechselgetriebes führt. Die Höhe des Druckes in der Hauptdruckleitung 5 richtet sich dabei nach der Fördermenge der Pumpe bzw. danach, in welchem Maße Druck mittel aus der Hauptdruckleitung entnommen wird. Es ist jedoch wünschens wert, diesen Druck möglichst genau auf der dem jeweiligen Betriebszustand optimal angepaßten Höhe zu halten, wobei diese Druckhöhe sich nach ver schiedenen Kriterien, wie zum Beispiel danach richtet, welcher Getriebegang eingelegt ist, welche Leistung von dem Kraftfahrzeugantriebsmotor gefordert wird und ob beispielsweise gerade ein Umschaltvorgang durchgeführt wird.The feed pump 1 sucks pressure medium from a storage container 44 via a suction line 43 and conveys it into a main pressure line 5 , which in a manner not shown here leads to switching elements of an automatic motor vehicle transmission via switching and control valves. The amount of pressure in the main pressure line 5 depends on the delivery rate of the pump or on the extent to which pressure medium is removed from the main pressure line. However, it is desirable to keep this pressure as precisely as possible at the height that is optimally adapted to the respective operating state, this pressure height being determined according to various criteria, such as, for example, which gear is engaged, which power is required by the motor vehicle drive motor and whether for example, a switching process is currently being carried out.
Die Steuerung der Höhe des Druckes in dieser Hauptdruckleitung wird daher durch Veränderung der Fördermenge der Förderpumpe 1 vorgenommen, indem zum Anheben des Hauptdruckes die Fördermenge erhöht und zum Reduzieren des Hauptdruckes die Fördermenge herabgesetzt wird. Da diese Förder mengenverstellung abhängig von der Druckhöhe des die Mengenverstell vorrichtung 2 beaufschlagenden Pumpenverstelldruckes ist, hängt die Genauigkeit des Hauptdruckverlaufes im wesentlichen von dem Verlauf des Pumpenverstelldruckes ab, der von einem Steuerventil 10 erzeugt und über eine Pumpenverstelldruckleitung 9 dem Druckbeaufschlagungsraum 8 zugeführt wird.The control of the level of the pressure in this main pressure line is therefore carried out by changing the delivery rate of the feed pump 1 by increasing the delivery rate to increase the main pressure and reducing the delivery rate to reduce the main pressure. Since this delivery quantity adjustment depends on the pressure level of the pump adjustment pressure acting on the quantity adjustment device 2 , the accuracy of the main pressure curve essentially depends on the course of the pump adjustment pressure generated by a control valve 10 and fed to the pressurization chamber 8 via a pump adjustment pressure line 9 .
Dieses Steuerventil 10 weist nun zwei in einem gemeinsamen Gehäuse ver schiebbar gehaltene Kolben, nämlich einen Regelkolben 11 und einen Steuer kolben 12 auf, die untereinander durch eine Übertragungsfeder 13 wirkungs mäßig verbunden sind. Der Regelkolben 11 besitzt dabei zwei Kolbenbünde 14 und 15 sowie einen zwischen diesen Bünden liegenden Kolbenabsatz 16 und regelt mit Hilfe seiner Steuerkanten 14 b und 15 b die Verbindung der Pumpenverstelldruckleitung 9 mit einer Druckleitung 20 oder einer Auslaßleitung 23. Dabei ist die Druckleitung 20, die entweder den Haupt druck, den sogenannten Wandlerdruck oder einen anderen, eine bestimmte Mindestdruckhöhe aufweisenden Druck liefert, mit einem Gehäuseanschluß 19 verbunden, während die Pumpenverstelldruckleitung 9 mit dem Gehäusean schluß 18 verbunden ist.This control valve 10 now has two ver slidably held in a common housing piston, namely, a control piston 11 and a control piston 12 which are interconnected through a transmission spring 13 moderate response. The control piston 11 has two piston collars 14 and 15 and a piston shoulder 16 lying between these collars and regulates the connection of the pump adjustment pressure line 9 to a pressure line 20 or an outlet line 23 with the aid of its control edges 14 b and 15 b . The pressure line 20 , which supplies either the main pressure, the so-called converter pressure or another pressure having a certain minimum pressure level, is connected to a housing connection 19 , while the pump adjustment pressure line 9 is connected to the housing 18 .
Der Reglerkolben 11 wird an seiner in der Zeichnung rechten Stirnseite 14 a von dem über eine eine Drosselstelle 22 aufweisende Rückführungsleitung 9 a in einen Druckbeaufschlagungsraum 21 rückgeführten Pumpenverstelldruck belastet, während an der gegenüberliegenden Stirnseite 15 a der Steuerkolben 12 den Reglerkolben 11 mittels der Übertragungsfeder 13 belastet. Je nach den an den Endseiten 14 a und 15 a wirkenden Kräften stellt sich dann der in einer Bohrung 17 verschiebbare Reglerkolben ein, wobei die in der Zeichnung gezeigte Stellung eine stabile Gleichgewichtsstellung zeigt, in der durch die Steuerkanten 14 b und 15 b gerade die Verbindung der Pumpenverstelldruckleitung 9 mit der Druckleitung 20 und mit der Auslaßleitung 23 unterbrochen ist. Ausgehend von dieser Stellung wird bei einer Verstellung des Reglerkolbens nach rechts der mit der Druck leitung 20 verbundene Gehäuseanschluß 19 von der Steuerkante 14 b aufge steuert und damit der Pumpenverstelldruck erhöht, während bei einer Verstellung des Reglerkolbens 11 aus der gezeigten Gleichgewichtsstellung nach links die Auslaßleitung 23 durch die Steuerkante 15 b aufgesteuert und damit der Pumpenverstelldruck gesenkt wird. The regulator piston 11 is a load 9 a recirculated in a pressurizing space 21 pump-control pressure on its right in the drawing, end face 14 of the having a a throttle point 22 return line, while charged to the opposite end face 15 a of the control piston 12 to the regulator piston 11 by the transmission spring 13 . Depending on the forces acting on the end sides 14 a and 15 a, the regulating piston which can be displaced in a bore 17 is then set, the position shown in the drawing showing a stable equilibrium position in which the connection is precisely through the control edges 14 b and 15 b the pump adjustment pressure line 9 with the pressure line 20 and with the outlet line 23 is interrupted. Starting from this position, upon an adjustment of the regulator piston to the right of the pressure line 20 connected to the housing port 19 of the control edge 14 b is controlled open, thereby increasing the pump displacement control pressure, while a displacement of the regulator piston 11 from the position shown position of equilibrium to the left, the outlet conduit 23 controlled by the control edge 15 b and thus the pump adjustment pressure is reduced.
Der den Reglerkolben 11 belastende Steuerkolben 12 besteht bei dem in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiel im wesentlichen aus drei Kolbenbünden 24, 25 und 26, die mit gestuften Durchmessern ausgeführt sind und in mit entsprechend gestuften Durchmessern versehenen Bohrun gen 27 28 und 29 des Ventilgehäuses gleiten. Die Kolbenbünde 24-26 weisen an den in der Zeichnung jeweils linken Stirnseiten teilweise ringförmige Wiegeflächen 24 a, 25 a und 26 a auf, an denen in zugeordneten Druckbeaufschlagungsräumen 31, 33 und 34 anstehende Druckmitteldrücke zur Verstellung des Steuerkolbens 12 in der Zeichnung nach rechts entgegen der Kraft einer an der rechten endseitigen Stirnfläche 24 b des Steuer kolbens 12 wirkenden Rückstellfeder 30 einwirken.The regulator piston 11 onerous control piston 12 is in the example shown in the drawings embodiment essentially of three piston collars 24, 25 and 26, which are formed with stepped diameters and slide is provided with correspondingly stepped diameters prepared holes 27, 28 and 29 of the valve housing. The piston collars 24 - 26 have on the left-hand end faces in the drawing partially annular weighing surfaces 24 a , 25 a and 26 a , at which pressure pressures 31 , 33 and 34 present in the associated pressurizing chambers for adjusting the control piston 12 in the drawing to the right in the opposite direction the force of an acting on the right end face 24 b of the control piston 12 acting return spring 30 .
Dabei steht in dem Druckbeaufschlagungsraum 31 ein Druck an, dessen Höhe betriebszustandsabhängig veränderlich ist und über eine Steuer druckleitung 32 von einem hier nur schematisch angedeuteten Drucksteuer ventil 40, beispielsweise einem elektromagnetischen Steuerventil geliefert wird. Dieser Druck kann durch entsprechende elektronische Ansteuerung des elektromagnetischen Drucksteuerventils in Abhängigkeit von verschie denen Zustandsgrößen des Fahrzeugs bzw. der Brennkraftmaschine gesteuert werden, um so Einfluß auf die Höhe des von der Förderpumpe 1 gelieferten Hauptdruckes zu nehmen.There is a pressure in the pressurization chamber 31 , the height of which is variable depending on the operating state and is supplied via a control pressure line 32 from a pressure control valve 40 , only schematically indicated here, for example an electromagnetic control valve. This pressure can be controlled by appropriate electronic control of the electromagnetic pressure control valve as a function of various state variables of the vehicle or the internal combustion engine so as to influence the level of the main pressure supplied by the feed pump 1 .
In dem Druckbeaufschlagungsraum 33, der der Wiegefläche 25 a zugeord net ist, steht demgegenüber der Druck der Hauptdruckleitung 5 an, die mit diesem Druckbeaufschlagungsraum über eine mit einer Drosselstelle 41 versehene Zweigleitung 5 a verbunden ist. Die in der Zeichnung am linken Ende des Steuerkolbens 12 vorgesehene Wiegefläche 26 a wird dagegen von einem Druck belastet, der über eine Druckleitung 35 in den Druckbeauf schlagungsraum 34 geleitet wird. Diese Druckleitung 35 kann dabei von einem hier nicht gezeigten, in den herkömmlichen Getriebesteuerungen vorgesehenen Handschieber kommen und an diesem so angeschlossen sein, daß darin Hauptdruck, jedoch lediglich in den einen Vorwärtsgetriebegang entsprechenden Wählhebelstellungen des Getriebes ansteht. In der Neutral stellung des Getriebes, sowie in der Rückwärts- und Parkstellung soll dagegen diese Leitung Atmosphärendruck führen.In the pressurization chamber 33 , which is assigned to the weighing surface 25 a , the pressure of the main pressure line 5 is on the other hand, which is connected to this pressurization chamber via a branch line 5 a provided with a throttle point 41 . The weighing surface 26 a provided in the drawing at the left end of the control piston 12 , on the other hand , is loaded by a pressure which is passed via a pressure line 35 into the pressure chamber 34 . This pressure line 35 can come from a hand slide (not shown here) provided in the conventional transmission controls and can be connected to it in such a way that main pressure is present, but only in the selector lever positions of the transmission corresponding to a forward gear. In contrast, in the neutral position of the transmission, as well as in the reverse and park position, this line is intended to carry atmospheric pressure.
Mit 36 ist in der Zeichnung noch eine Auslaßleitung bezeichnet, über die der die konzentrisch übereinander angeordneten Federn 13 und 30 aufnehmende Federraum 39 entlüftet ist, während mit 37 eine Auslaßlei tung bezeichnet ist, die eine Begrenzung der Verstellbewegung des Steuer kolbens 12 nach rechts bewirkt, da beim Überlaufen dieser Auslaßleitung 37 durch die dann als Steuerkante wirkende Wiegefläche 25 a der Druck in dem Druckbeaufschlagungsraum 33 zusammenbrechen und damit eine Weiter verstellung des Steuerkolbens 12 nach rechts unterbunden wird.With 36 in the drawing is still an outlet line, via which the concentrically arranged springs 13 and 30 receiving the spring chamber 39 is vented, while 37 is an Auslaßlei device, which limits the adjustment movement of the control piston 12 to the right, since when this outlet line 37 overflows , the pressure in the pressurizing chamber 33 collapses through the weighing surface 25 a which then acts as the control edge and thus further adjustment of the control piston 12 to the right is prevented.
Ausgehend von der in der Zeichnung gezeigten Gleichgewichtsstellung des Steuerventils 10 ergibt sich bei einer Betriebszustandsänderung die zu einer Änderung des von dem elektromagnetischen Drucksteuerventil 40 gelieferten Steuerdrucks führt, zunächst eine Verstellung des Steuer kolbens 12. Hierbei sei angenommen, daß der Steuerdruck angehoben wird, so daß der Steuerkolben 12 in der Zeichnung nach rechts verschoben wird. Diese Axialverschiebung des Steuerkolbens 12 wird über die Übertragungs feder 13 auf den Reglerkolben 11 übertragen, der damit den Pumpenverstell druck durch Aufsteuerung der Druckleitung 20 erhöht. Diese Erhöhung des Pumpenverstelldruckes führt dann zu einer Reduzierung der Fördermenge der Förderpumpe 1, so daß die Höhe des in der Hauptdruckleitung 5 anstehen den Hauptdruckes verringert wird. Die Erhöhung des Pumpenverstelldruckes 9 wirkt über die Zweigleitung 9 a auch auf die rechte Stirnfläche 14 a des Reglerkolbens ein, so daß dieser wieder in die in der Zeichnung gezeigte Gleichgewichtsstellung zurückgestellt wird.Starting from the equilibrium position of the control valve 10 shown in the drawing, an operating state change that leads to a change in the control pressure supplied by the electromagnetic pressure control valve 40 initially results in an adjustment of the control piston 12 . It is assumed here that the control pressure is raised so that the control piston 12 is shifted to the right in the drawing. This axial displacement of the control piston 12 is transmitted via the transmission spring 13 to the regulator piston 11 , which thus increases the pump adjustment pressure by opening the pressure line 20 . This increase in the pump adjusting pressure then leads to a reduction in the delivery rate of the delivery pump 1 , so that the level of the main pressure present in the main pressure line 5 is reduced. The increase in the pump displacement control pressure acts 9 via the branch line 9 on an a right end surface 14 a of the regulator piston so that the latter is set back to the position shown in the drawing equilibrium position.
In ähnlicher Weise wird auch eine beispielsweise durch eine Druckmittel entnahme erfolgende Änderung des Hauptdruckes ausgeregelt. Das Absinken des Hauptdruckes führt nämlich zu einer Reduzierung der auf die Wiege fläche 25 a des Steuerkolbens 12 wirkenden Verstellkräfte, so daß dieser durch die Rückstellfeder 30 in der Zeichnung nach links bewegt wird, was durch entsprechende Entlastung der linken Stirnseite des Reglerkolbens 11 zu einer entsprechenden Verschiebung des Reglerkolbens 11 und damit zum Aufsteuern der Auslaßleitung 23 durch die Steuerkante 15 b führt. Der dadurch bewirkte Abfall des Pumpenverstelldruckes führt zu einer Vergrößerung der Fördermenge der Förderpumpe 1 und damit zu einem ent sprechenden Anheben des Hauptdruckes, so daß wieder der Ausgangszustand eingestellt wird. In a similar way, a change in the main pressure, for example by means of a pressure medium removal, is corrected. The drop in the main pressure leads to a reduction in the acting on the weighing surface 25 a of the control piston 12 adjusting forces, so that it is moved to the left by the return spring 30 in the drawing, which by corresponding relief of the left end face of the control piston 11 to a corresponding Displacement of the control piston 11 and thus leads to the opening of the outlet line 23 through the control edge 15 b . The resulting drop in the pump adjustment pressure leads to an increase in the delivery rate of the feed pump 1 and thus to a corresponding increase in the main pressure, so that the initial state is set again.
Es sei noch darauf hingewiesen, daß abweichend von der in der Zeichnung gezeigten Ausführung der Steuerkolben 12 auch anders ausgebildet und beaufschlagbar sein kann, ohne den Hauptgedanken der Erfindung zu ver lassen. So wäre es beispielsweise auch möglich, anstelle der beiden Wiegeflächen 25 a und 26 a nur deren eine vorzusehen, an der dann ein in Abhängigkeit von der Stellung des Getriebewählhebels stufenweise veränderlicher Druck ansteht.It should also be pointed out that, deviating from the design of the control piston 12 shown in the drawing, it can also be designed differently and acted upon without leaving the main idea of the invention. For example, instead of the two weighing surfaces 25 a and 26 a , it would also be possible to provide only one of them, at which a pressure which is gradually variable depending on the position of the gear selector lever is then present.
In der Zeichnung ist schließlich angedeutet, daß die Auslaßleitung 23 des Steuerventils 10 zweckmäßigerweise mit dem Federraum 6 der Rückstell feder 7 verbunden ist, in den die Saugleitung 43 mündet und von wo aus das Druckmittel in die Arbeitsräume der Förderpumpe 1 gelangt. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß dann, wenn die Steuerkante 15 b des Regler kolbens 11 die Auslaßleitung 23 aufsteuert und damit diese mit der Pumpen verstelldruckleitung 9 verbindet, der Druckbeaufschlagungsraum 8 im wesentlichen mit dem gleichen Druck wie der Federraum 6 beaufschlagt wird, der beispielsweise infolge eines in der Saugleitung 43 angebrach ten und gegebenenfalls Verstopfungen unterworfenen Siebes auch unterhalb des Atmosphärendruckes liegen könnte.In the drawing, it is finally indicated that the outlet line 23 of the control valve 10 is expediently connected to the spring chamber 6 of the return spring 7 , into which the suction line 43 opens and from where the pressure medium enters the working spaces of the feed pump 1 . In this way it is ensured that when the control edge 15 b of the regulator piston 11, the outlet conduit 23 aufsteuert and thus this verstelldruckleitung with the pump 9 connects, the pressurizing space is acted 8 at substantially the same pressure as the spring chamber 6, for example, due to an attached in the suction line 43 and possibly subject to blockages, the sieve could also be below atmospheric pressure.
Claims (6)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8120 | Willingness to grant licences paragraph 23 | ||
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8125 | Change of the main classification |
Ipc: F16H 61/06 |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |