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Dokumentenidentifikation DE102007001938A1 09.08.2007
Titel Druckregelventil mit Verstärkungseigenschaft
Anmelder General Motors Corp., Detroit, Mich., US
Erfinder Long, Charles F., Pittsboro, Ind., US;
Cole, Jeffrey J., Plainfield, Ind., US;
Mc Cauley, Phillip F., Zionsville, Ind., US
Vertreter Manitz, Finsterwald & Partner GbR, 80336 München
DE-Anmeldedatum 12.01.2007
DE-Aktenzeichen 102007001938
Offenlegungstag 09.08.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 09.08.2007
IPC-Hauptklasse F16K 17/04(2006.01)A, F, I, 20070425, B, H, DE
IPC-Nebenklasse G05D 16/20(2006.01)A, L, I, 20070425, B, H, DE   
Zusammenfassung Es wird ein Druckregelventil geschaffen, welches einen Ventilschieber aufweist, der im Inneren einer durch einen Ventilkörper definierten gestuften Bohrung angeordnet ist. Ein erster auf Druck ansprechender Oberflächenbereich ist an dem Ventilschieber definiert und ist unter Druck stehendem Fluid von einer Hauptdruckquelle ausgesetzt. Ein zweiter auf Druck ansprechender Oberflächenbereich ist an dem Ventilschieber definiert und ist under Druck stehendem Fluid von einer Steuerungsquelle ausgesetzt. Zusätzlich ist ein dritter auf Druck ansprechender Oberflächenbereich an dem Ventilschieber definiert, der selektiv unter Druck stehendem Fluid von der Hauptdruckquelle oder der Steuerungsquelle ausgesetzt ist. Eine Buchse ist verschiebbar im Inneren der gestuften Bohrung angeordnet, wobei die Buchse betreibbar ist, um selektiv unter Druck stehendes Fluid von der Hauptdruckquelle oder der Steuerungsquelle an den dritten auf Druck ansprechenden Oberflächenbereich zu verteilen, um eine Änderung der Druckverstärkung des Druckregelventils zu bewirken.

Beschreibung[de]
TECHNISCHES GEBIET

Die Erfindung betrifft hydraulische Druckregelventile und insbesondere Hauptdruckregelventile in einem schaltbaren Fahrzeuggetriebesteuerungssystem.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Automatisch schaltbare Getriebe, die in Transportfahrzeugen, wie Autos, Bussen und Lastwagen, verwendet werden, benötigen eine Verdrängerpumpe, um unter Druck stehendes Hydraulikfluid für das Einrücken von Kupplungen und Bremsen, für den Betrieb von Drehmomentwandlern und zur Kühlung zu liefern.

Diese Pumpen benötigen Leistung von der Maschine oder dem Antriebsmotor, um den erforderlichen Steuerdruck zu liefern. Die durch die Pumpe aufgenommene und daher durch die Maschine gelieferte Leistung ist eine Funktion des Drucks und der Verdrängung der Pumpe. Je höher der Pumpenausgangsdruck oder der Hauptdruck des Getriebes ist, desto mehr PS-Leistung wird von der Maschine benötigt.

Derzeitige Getriebe nutzen Steuermechanismen, die elektronische Systeme aufweisen. Diese elektronischen Systeme werden mit Signalen von der Maschine, dem Fahrzeug und dem Getriebe beliefert. Die Signale werden genutzt, um den Betrieb verschiedener Magnetventile in dem Steuersystem zu bestimmen, um verschiedene Drücke einschließlich des Hauptdrucks oder des Leitungsdrucks des Getriebes zu modulieren. Durch das Modulieren des Hauptdrucks kann die Kraftstoffwirtschaftlichkeit des Fahrzeugs verbessert werden.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist ein Druckregelventil vorgesehen, das daran angepasst ist, in Fluidverbindung mit einer Hauptdruckquelle von unter Druck stehendem Fluid und in selektiver Fluidverbindung mit einer Hauptmodulationssteuerungsquelle von unter Druck stehendem Fluid zu stehen. Das Druckregelventil umfasst einen Ventilschieber, der verschiebbar im Inneren einer durch einen Ventilkörper definierten gestuften Bohrung angeordnet ist. Ein erster auf Druck ansprechender Oberflächenbereich ist durch den Ventilschieber definiert und ist unter Druck stehendem Fluid von der Hauptdruckquelle ausgesetzt. Ein zweiter auf Druck ansprechender Oberflächenbereich ist durch den Ventilschieber definiert und ist unter Druck stehendem Fluid von der Steuerungsquelle ausgesetzt. Ein dritter auf Druck ansprechender Oberflächenbereich ist durch den Ventilschieber definiert und ist selektiv unter Druck stehendem Fluid von der Hauptdruckquelle oder der Steuerungsquelle ausgesetzt. Eine Buchse ist verschiebbar im Inneren der gestuften Bohrung angeordnet. Die Buchse dient dazu, unter Druck stehendes Fluid selektiv von der Hauptdruckquelle oder der Steuerungsquelle an den dritten auf Druck ansprechenden Oberflächenbereich zu verteilen, um eine Änderung der Druckverstärkung des Druckregelventils zu bewirken. Die Buchse weist eine druckeingestellte Position und eine federeingestellte Position auf. Die druckeingestellte Position entspricht einem verstärkten oder Hochverstärkungsbetriebsmodus, und die federeingestellte Position entspricht einer unverstärkten oder Niederverstärkungsbetriebsart.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist ein Getriebesteuerungssystem, das eine Hauptquelle von unter Druck stehendem Fluid und eine Steuerungsquelle von unter Druck stehendem Fluid umfasst. Es ist ein Hauptdruckregler zur Herstellung des Druckausstoßes der Hauptquelle von unter Druck stehendem Fluid auf einem Hauptdruckpegel vorgesehen. Der Hauptdruckregler weist einen ersten auf Druck ansprechenden Oberflächenbereich auf, der unter Druck stehendem Fluid im Inneren der Hauptquelle ausgesetzt ist. Der Hauptdruckregler umfasst außerdem einen zweiten auf Druck ansprechenden Oberflächenbereich, der den Hauptdruckpegel begrenzen wird, wenn er dem unter Druck stehenden Fluid im Inneren der Steuerungsquelle ausgesetzt ist. Der Hauptdruckregler umfasst ferner einen dritten auf Druck ansprechenden Oberflächenbereich, der den Grenzwert des Hauptdruckpegels anheben wird, wenn er mit unter Druck stehendem Fluid im Inneren der Steuerungsquelle beliefert wird. Eine Buchse ist verschiebbar im Inneren des Hauptdruckreglers angeordnet, wobei die Buchse eine erste Position und eine zweite Position aufweist. Die Buchse ist in der ersten Position betreibbar, um den Fluiddruck an dem dritten auf Druck ansprechenden Oberflächenbereich abzubauen, und ist in der zweiten Position betreibbar, um das unter Druck stehende Fluid im Inneren der Steuerungsquelle an den dritten auf Druck ansprechenden Oberflächenbereich zu leiten, um eine Anhebung des Hauptdruckpegels zu erzwingen.

Ein zusätzlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Getriebesteuerungssystem, das eine Hauptquelle von unter Druck stehendem Fluid und eine Steuerungsquelle von unter Druck stehendem Fluid umfasst. Es ist ein Hauptdruckregler zur Herstellung des Druckausstoßes der Hauptquelle von unter Druck stehendem Fluid auf einem Hauptdruckpegel vorgesehen. Der Hauptdruckregler weist einen ersten auf Druck ansprechenden Oberflächenbereich auf, der unter Druck stehendem Fluid im Inneren der Hauptquelle ausgesetzt ist. Der Hauptdruckregler umfasst außerdem einen zweiten auf Druck ansprechenden Oberflächenbereich, der den Hauptdruckpegel begrenzen wird, wenn er dem unter Druck stehenden Fluid im Inneren der Steuerungsquelle ausgesetzt ist. Es ist außerdem ein dritter auf Druck ansprechender Oberflächenbereich umfasst, der den Grenzwert des Hauptdruckpegels absenken wird, wenn er mit unter Druck stehendem Fluid im Inneren der Hauptquelle beliefert wird. Eine Buchse ist verschiebbar im Inneren des Hauptdruckreglers angeordnet. Die Buchse weist eine erste Position und eine zweite Position auf. Die Buchse ist in der zweiten Position betreibbar, um den Fluiddruck an dem dritten auf Druck ansprechenden Oberflächenbereich abzubauen, und ist in der ersten Position betreibbar, um unter Druck stehendes Fluid im Inneren der Hauptquelle an den dritten auf Druck ansprechenden Oberflächenbereich zu leiten, um für ein Absenken des Hauptdruckpegels zu sorgen.

Die vorstehenden Merkmale und Vorteile und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind leicht aus der folgenden detaillierten Beschreibung der besten Formen zur Ausführung der Erfindung ersichtlich, wenn sie in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen betrachtet werden.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1a ist eine schematische Darstellung eines Steuerungssystems für ein Leistungsgetriebe, das ein Hauptregelventil im Einklang mit der vorliegenden Erfindung in einer unverstärkten oder Niederverstärkungsposition illustriert;

1b ist eine schematische Darstellung des in 1a gezeigten Steuerungssystems für ein Leistungsgetriebe mit dem Hauptregelventil in einer verstärkten oder Hochverstärkungsposition;

2a ist eine schematische Darstellung eines Steuerungssystems für ein Leistungsgetriebe, welches eine alternative Ausführungsform eines Hauptregelventils in einer unverstärkten oder Niederverstärkungsposition umfasst; und

2b ist eine schematische Darstellung des in 2a gezeigten Steuerungssystems für ein Leistungsgetriebe mit dem Hauptregelventil in einer verstärkten oder Hochverstärkungsposition.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Bezug nehmend auf die Zeichnungen, wobei gleiche Zeichen die gleichen oder entsprechenden Bauteile darstellen, ist in 1a und 1b ein Teil eines Getriebesteuerungssystems 10 zu sehen, das eine Pumpe 12 und eine elektrohydraulische Steuerung, oder EHC, 14 umfasst. Die Pumpe 12 ist ein herkömmlicher Verdrängermechanismus, der Hydraulikfluid aus einem Reservoir 16 ansaugt und das Fluid durch einen Durchgang 20 an ein Hauptregelventil 18 fördert. Das Hauptregelventil 18 ist betreibbar, um den Druck des durch die Pumpe 12 geförderten Fluids zu variieren. Das Fluid wird anschließend von einer Hauptdruckquelle 22 durch eine Druckleitung oder einen Hauptdruckdurchgang 24 an die EHC 14 geliefert.

Die EHC 14 steht mit einer elektronischen Steuerungseinheit (ECU) 25 in Verbindung, die einen herkömmlichen vorprogrammierbaren digitalen Computer aufweist. Die EHC 14 umfasst außerdem Steuerungsventile, die Hydraulikfluid an die vielen Einrichtungen in einem automatischen Getriebe, einschließlich der Drehmomentübertragungsmechanismen, verteilt. Die ECU 25 sendet, wie wohlbekannt ist, elektrische Steuerungssignale an die verschiedenen elektronischen Elemente, wie etwa Magnetventile, die wiederum den Ausgangsdruck der Hydraulikventile steuern. Die EHC 14 erzeugt ein variables Hydrauliksteuerungssignal, das durch einen Einstelldurchgang 26 verteilt wird, um für ein Steuerungssignal zu sorgen, das das Hauptregelventil 18 moduliert. Das Hydrauliksteuerungssignal kann durch ein Magnetventil, wie etwa ein variables Ablassmagnetventil, im Inneren der EHC 14 erzeugt werden.

Das Hauptregelventil 18 weist einen Ventilschieber 28 und eine Buchse 30 auf, die in einer konzentrischen Längsanordnung im Inneren einer gestuften Ventilbohrung 32 angeordnet sind, die durch einen Ventilkörper 34 definiert ist. Der Ventilschieber 28 weist beabstandete Stege 36, 38 und 40 mit gleichem Durchmesser und einem kleineren Abschlusssteg 42 auf. Der Abschlusssteg 42 ist in einem Bohrungsabschnitt 44 der Ventilbohrung 32 positioniert, und die Stege 36, 38 und 40 sind in einem Bohrungsabschnitt 46 der Ventilbohrung 32 positioniert. Die Stege 36 und 38 sind derart beabstandet, dass eine allgemein ringförmige Furche 45 gebildet wird. In gleicher Weise sind die Stege 38 und 40 derart beabstandet, dass eine allgemein ringförmige Furche 47 gebildet wird. Die Buchse 30 ist in einem Bohrungsabschnitt 48 der Ventilbohrung 32 positioniert. Die Buchse 30 wird an einem Steg 49 geführt und ist von dem Steg 40 beabstandet, um eine allgemein ringförmige Furche 51 zu bilden. Der Bohrungsabschnitt 46 weist einen größeren Durchmesser auf als der Bohrungsabschnitt 44, während der Bohrungsabschnitt 48 einen größeren Durchmesser aufweist als die Bohrung 46. Eine Feder 50 ist im Inneren einer Federtasche 52 angeordnet und wirkt, um die Buchse 30 vorzuspannen. Eine Feder 54 ist im Inneren einer Federtasche 56 angeordnet. Die Feder 54 übt eine Vorspannkraft auf den Ventilschieber 28 aus, um den Ventilschieber 28, wie in 1a und 1b zu sehen, nach links zu drängen. Es sollte beachtet werden, dass bei der vorliegenden Ausführungsform die Federtaschen 52 und 56 nicht miteinander in Verbindung stehen.

Der Ventilkörper 34 steht mit der Hauptdruckquelle 22 in Verbindung, die in Fluidverbindung mit dem Durchgang 20 und dem Hauptdruckdurchgang 24 steht. Der Ventilkörper 34 steht in selektiver Fluidverbindung mit einer mit dem Durchgang 26 verbundenen Hauptmodulationssteuerungsquelle 58, einer Überschussöffnung 60 und Auslassöffnungen 62, 64 und 66. Die Auslassöffnungen 62, 64 und 66 stehen mit dem Reservoir 16 in Verbindung. Die Hauptdruckquelle 22 steht in Fluidverbindung mit der Furche 47. Die Hauptmodulationssteuerungsquelle 58 steht in selektiver Fluidverbindung mit der Furche 51 und der Federtasche 56. Die Überschussöffnung 60 wird durch den Steg 38 selektiv zu der Hauptdruckquelle 22 hin geöffnet. Die Auslassöffnung 62 wird durch den Steg 40 selektiv geöffnet und geschlossen. Die Auslassöffnung 64 und die Hauptmodulationssteuerungsquelle 58 werden durch die Buchse 30 selektiv und abwechselnd zu der Federtasche 56 hin geöffnet.

Der Steg 42 bildet einen auf Druck ansprechenden Oberflächenbereich A1, während die Stege 40 und 49 einen auf Druck ansprechenden Differenzoberflächenbereich A2 bilden. Der Steg 49 bildet einen auf Druck ansprechenden Oberflächenbereich A3. Während des Betriebs regelt oder steuert das Hauptregelventil 18 den Fluiddruck im Inneren des Hauptdruckdurchgangs 24, der anschließend der EHC 14 zugeführt wird. 1a stellt das Hauptregelventil 18 mit dem Ventilschieber 28 in einem Niederverstärkungs- oder unverstärkten Zustand dar. Befindet sich der Ventilschieber 28 in der federeingestellten Position, wie in 1a gezeigt, ist der Fluiddruck im Inneren des Hauptdruckdurchgangs 24 im Wesentlichen ungeregelt und weist allgemein den gleichen Druck wie das Fluid im Inneren des Durchgangs 20 auf. Wenn der Fluiddruck im Inneren der Hauptdruckquelle 22 steigt, steigt die auf den Oberflächenbereich A1 des Stegs 42 einwirkende Kraft, wodurch sie den Ventilschieber 28, wie in 1a und 1b zu sehen, nach rechts gegen die Vorspannung der Feder 54 bewegt. Wenn sich der Ventilschieber 28 nach rechts bewegt, wird der Steg 38 die Hauptdruckquelle 22 zu der Furche 45 hin öffnen, wodurch es dem unter Druck stehenden Fluid ermöglicht wird, zu der Überschussöffnung 60 zu fließen. Die Überschussöffnung 60 liefert Fluid an andere Teile des Getriebes des Fahrzeugs, wie beispielsweise einen Schmierkreislauf oder einen Kühler. Durch das Abzweigen einer Menge von unter Druck stehendem Fluid von der Hauptdruckquelle 22 an die Überschussöffnung 60 kann der Fluiddruck im Inneren des Hauptdruckdurchgangs 24 auf den gewünschten Pegel geregelt werden. Die Hauptmodulationssteuerungsquelle 58 stellt selektiv und variabel Fluiddruck an der Furche 51 bereit. Dieser Druck wirkt auf den Differenzoberflächenbereich A2 ein, um der Bewegung des Ventilschiebers 28 in Ansprechen auf den Fluiddruck im Inneren der Hauptdruckquelle 22 entgegenzuwirken. Befindet sich die Buchse 30 in der federeingestellten Position, wie in 1 gezeigt, wird das unter Druck stehende Fluid im Inneren der Hauptmodulationssteuerungsquelle 58 davon abgehalten, in die Federtasche 56 einzudringen und anschließend auf den Oberflächenbereich A3 des Stegs 49 einzuwirken. Stattdessen wird der Druck in der Federtasche 56 durch die Auslassöffnung 64 abgebaut.

Durch Einflussnahme auf das Verhältnis von A1 zu A2 in der Entwicklungsphase des Hauptregelventils 18 kann die Verstärkungsrate des unverstärkten Zustands beeinflusst werden. Dies wird in Gleichungsform durch Pmain·A1 = Pmm·A2 + F ausgedrückt, wobei Pmain der Fluiddruck im Inneren der Hauptdruckquelle 22 ist, Pmm der Fluiddruck im Inneren der Hauptmodulationssteuerungsquelle 58 ist, und F die durch die Feder 54 ausgeübte Federkraft ist.

Wenn die Fluiddruckanforderung der EHC 14 steigt, wird der Hauptdruckregler 18 in einem Hochverstärkungs- oder verstärkten Zustand arbeiten, wie in 1b gezeigt. Der Fluiddruck im Inneren der Haupt1bdruckquelle 22 steigt in Ansprechen auf den höheren Fluiddruck im Inneren der Hauptmodulationssteuerungsquelle 58. Wenn der Druck im Inneren der Furche 51 steigt, spannt der Fluiddruck die Buchse 30 gegen die durch die Feder 50 ausgeübte Vorspannkraft vor. Wenn die Vorspannkraft überwunden ist, wird sich die Buchse 30 in eine druckeingestellte Position im Inneren der Bohrung 32 bewegen, wie in 1b gezeigt. Befindet sich die Buchse 30 in der druckeingestellten Position, ist die Auslassöffnung 64 derart blockiert, dass sich der Druck in der Federtasche 56 nicht weiter abbaut. Stattdessen wird die Buchse 30 unter Druck stehendes Fluid aus der Hauptmodulationssteuerungsquelle 58 an die Federtasche 56 liefern. Das unter Druck stehende Fluid im Inneren der Hauptmodulationssteuerungsquelle 58 wirkt sowohl auf den Differenzoberflächenbereich A2 als auch auf den Oberflächenbereich A3 ein.

Durch Einflussnahme auf das Verhältnis von A1 zu (A2 + A3) in der Entwicklungsphase des Hauptregelventils 18 kann die Verstärkungsrate in der verstärkten Betriebsart beeinflusst werden. Dies wird in Gleichungsform durch Pmain·A1 = Pmm·(A2 + A3) + F ausgedrückt.

Eine alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in 2a und 2b gezeigt. Bezug nehmend auf 2a und 2b, ist ein Teil eines Getriebesteuerungssystems 10' gezeigt, das einen Hauptdruckregler 18' aufweist. Der Hauptdruckregler 18' ist vom Aufbau her ähnlich dem Hauptdruckregler 18, der in 1a und 1b gezeigt ist. Eine Buchse 30' ist verschiebbar in der Ventilbohrung 32 angeordnet, die durch den Ventilkörper 34 definiert ist. Die Buchse 30' definiert eine ringförmige Nut oder Furche 68, die betreibbar ist, um selektiv einen Durchgang 70 mit unter Druck stehendem Fluid von der Hauptdruckquelle 22 unter Druck zu setzen. Wenn sich die Buchse 30' in der federeingestellten Position befindet, wie in 2a gezeigt, wird unter Druck stehendes Fluid von der Hauptdrucköffnung 22 über die Furche 68 an den Durchgang 70 geliefert. Der Durchgang 70 liefert unter Druck stehendes Fluid, damit dieses auf einen auf Druck ansprechenden Differenzoberflächenbereich A4 einwirkt, der durch die Ventilstege 36 und 42 geschaffen ist. Umgekehrt wird der Druck in dem Durchgang 70 über die Furche 68 in die Auslassöffnung 64 abgebaut, wenn sich die Buchse 30' in der druckeingestellten Position befindet, wie in 2b gezeigt. Bei dieser Ausführungsform stehen die Federtaschen 56 und 52 miteinander in Fluidverbindung.

Während des Betriebs regelt oder steuert das Hauptregelventil 18' den Fluiddruck im Inneren des Hauptdurchgangs 24, der anschließend der EHC 14 zugeführt wird. 2a stellt das Hauptregelventil 18' mit dem Ventilschieber 28 in dem niedrigen Druckverstärkungs- oder unverstärkten Zustand dar. Befindet sich der Ventilschieber 28 in der federeingestellten Position, wie in 2a gezeigt, ist der Fluiddruck im Inneren des Hauptdruckdurchgangs 24 im Wesentlichen ungeregelt und weist allgemein den gleichen Druck wie das Fluid im Inneren des Durchgangs 20 auf. Wenn der Fluiddruck im Inneren der Hauptdruckquelle 22 steigt, steigt die auf den Oberflächenbereich A1 des Stegs 42 einwirkende Kraft, wodurch sie den Ventilschieber 28, wie in 2a und 2b zu sehen, nach rechts gegen die Vorspannung der Feder 54 bewegt. Zusätzlich wird, wenn sich die Buchse 30' in der federeingestellten Position befindet, unter Druck stehendes Fluid im Inneren der Hauptdruckquelle 22 über die Furche 68 an den Durchgang 70 geliefert. Das unter Druck stehende Fluid im Inneren des Durchgangs 70 wirkt auf den Differenzoberflächenbereich A4 ein, der den Ventilschieber 28 weiter gegen die Vorspannung der Feder 54 vorspannt. Wenn sich der Ventilschieber 28 nach rechts bewegt, wird der Steg 28 die Hauptdruckquelle 22 zu der Furche 45 hin öffnen, wodurch es dem unter Druck stehenden Fluid ermöglicht wird, zu der Überschussöffnung 60 zu fließen. Die Überschussöffnung 60 liefert Fluid an andere Teile des Fahrzeuggetriebes, wie beispielsweise einen Schmierkreislauf oder einen Kühler. Durch das Abzweigen einer Menge von unter Druck stehendem Fluid von der Hauptdruckquelle 22 an die Überschussöffnung 60 wird der Fluiddruck im Inneren des Hauptdruckdurchgangs 24 auf den gewünschten Pegel geregelt. Die Hauptmodulationssteuerungsquelle 58 stellt selektiv und variabel Fluiddruck an der Furche 51 bereit. Dieser Druck wirkt auf den Differenzoberflächenbereich A2 ein, um der Bewegung des Ventilschiebers 28 in Ansprechen auf den Fluiddruck im Inneren der Hauptdruckquelle 22 entgegenzuwirken.

Durch Einflussnahme auf das Verhältnis von (A1 + A4) zu A2 in der Entwicklungsphase des Hauptregelventils 18' kann die Verstärkungsrate des unverstärkten Zustands beeinflusst werden. Dies wird in Gleichungsform durch Pmain·(A1 + A4) = Pmm·A2 + F ausgedrückt. Es sollte einzusehen sein, dass die Summe von (A1 + A4) gleich der Summe von (A2 + A3) ist.

Wenn die Fluiddruckanforderung der EHC 14 steigt, wird der Hauptdruckregler 18' in einem Hochverstärkungs- oder verstärkten Zustand arbeiten, wie in 2b gezeigt. Der Fluiddruck im Inneren der Hauptdruckquelle 22 wird in Anprechen auf den höheren Fluiddruck im Inneren der Hauptmodulationssteuerungsquelle 58 steigen. Wenn der Druck im Inneren der Furche 51 steigt, spannt der Fluiddruck die Buchse 30' gegen die von der Feder 50 ausgeübte Vorspannkraft vor. Wenn die Vorspannkraft überwunden ist, wird sich die Buchse 30' in eine druckeingestellte Position im Inneren der Bohrung 32 bewegen, wie in 2b gezeigt. Befindet sich die Buchse 30' in der druckeingestellten Position, ist die Hauptdruckquelle 22 blockiert, wodurch jeglicher Strom von unter Druck stehendem Fluid in den Durchgang 70 unterbunden wird. Stattdessen wird die Buchse 30' es unter Druck stehendem Fluid im Inneren des Durchgangs 70 ermöglichen, Druck über die Furche 68 zu der Auslassöffnung 64 abzubauen. Durch Druckabbau in dem Durchgang 70 wird der Druck des auf den Differenzoberflächenbereich A4 einwirkenden unter Druck stehenden Fluids ebenfalls derart abgebaut, dass die den Ventilschieber 28 nach rechts gegen die Vorspannkraft der Feder 54 drängende Kraft und die Kraft des unter Druck stehenden Fluids im Inneren der Hauptmodulationssteuerungsquelle 58, das auf den Differenzoberflächenbereich A2 einwirkt, reduziert werden.

Durch Einflussnahme auf das Verhältnis von A1 zu A2 in der Entwicklungsphase des Hauptregelventils 18 kann die Verstärkungsrate in der verstärkten Betriebsart beeinflusst werden. Das wird in Gleichungsform durch Pmain·A1 = Pmm·A2 + F ausgedrückt.

Die Hauptdruckregler 18 und 18' stellen zwei Betriebsmodi bereit, unverstärkt und verstärkt. Durch das Bereitstellen eines unverstärkten Betriebsmodus wird der Niederdruckgrenzwert zur Regelung reduziert, während die Auflösung und die Systemstabilität verbessert werden. Zusätzlich kann durch das Bereitstellen einer verstärkten Betriebsart der Hochdruckgrenzwert erhöht werden. In solch einem Getriebe liegt der minimale Betriebsdruckbereich bei 25 Pfund pro Quadratzoll oder psi, während das Maximum bei 275 psi liegt. Dies bietet ein effektives Regelungsbereichsverhältnis von über 10 zu 1, verglichen mit 5 zu 1 bei anderen Getrieben.

Obwohl die besten Formen zur Ausführung der Erfindung detailliert beschrieben wurden, werden diejenigen, die mit der Technik, die diese Erfindung betrifft, vertraut sind, verschiedene alternative Bauweisen und Ausführungsformen erkennen, um die Erfindung im Rahmen der beigefügten Ansprüche zu praktizieren.


Anspruch[de]
Druckregelventil, geeignet, um in Fluidverbindung mit einer Hauptdruckquelle von unter Druck stehendem Fluid zu stehen und in selektiver Fluidverbindung mit einer Hauptmodulationssteuerungsquelle von unter Druck stehendem Fluid zu stehen, wobei das Druckregelventilu mfasst:

einen Ventilschieber, der verschiebbar im Inneren einer durch einen Ventilkörper definierten gestuften Bohrung angeordnet ist;

einen ersten auf Druck ansprechenden Oberflächenbereich, der durch den Ventilschieber definiert ist, wobei der erste auf Druck ansprechende Oberflächenbereich unter Druck stehendem Fluid von der Hauptdruckquelle ausgesetzt ist;

einen zweiten auf Druck ansprechenden Oberflächenbereich, der durch den Ventilschieber definiert ist, wobei der zweite auf Druck ansprechende Oberflächenbereich unter Druck stehendem Fluid von der Steuerungsquelle ausgesetzt ist;

einen dritten auf Druck ansprechenden Oberflächenbereich, der durch den Ventilschieber definiert ist, wobei der dritte auf Druck ansprechende Oberflächenbereich selektiv unter Druck stehendem Fluid von der Hauptdruckquelle oder der Steuerungsquelle ausgesetzt ist; und

eine Buchse, die verschiebbar im Inneren der gestuften Bohrung angeordnet ist, wobei die Buchse betreibbar ist, um selektiv unter Druck stehendes Fluid von der Hauptdruckquelle oder der Steuerungsquelle an den dritten auf Druck ansprechenden Oberflächenbereich zu verteilen, um eine Änderung der Druckverstärkung des Druckregelventils zu bewirken.
Druckregelventil nach Anspruch 1, wobei die Buchse eine druckeingestellte Position und eine federeingestellte Position aufweist, wobei die druckeingestellte Position einem verstärkten oder Hochverstärkungsbetriebsmodus entspricht und die federeingestellte Position einer unverstärkten oder Niederverstärkungsbetriebsart entspricht. Getriebesteuerungssystem, das umfasst:

eine Hauptquelle von unter Druck stehendem Fluid;

eine Steuerungsquelle von unter Druck stehendem Fluid;

einen Hauptdruckregler zur Herstellung des Druckausstoßes von der Hauptquelle von unter Druck stehendem Fluid auf einem Hauptdruckpegel;

wobei der Hauptdruckregler einen ersten auf Druck ansprechenden Oberflächenbereich, der unter Druck stehendem Fluid im Inneren der Hauptquelle ausgesetzt ist, und einen zweiten auf Druck ansprechenden Oberflächenbereich, der den Hauptdruckpegel begrenzen wird, wenn er unter Druck stehendem Fluid im Inneren der Steuerungsquelle ausgesetzt ist, und einen dritten auf Druck ansprechenden Oberflächenbereich aufweist, der den Grenzwert des Hauptdruckpegels anheben wird, wenn er mit unter Druck stehendem Fluid im Inneren der Steuerungsquelle beliefert wird;

eine Buchse, die im Inneren des Hauptdruckreglers verschiebbar angeordnet ist, wobei die Buchse eine erste Position und eine zweite Position aufweist; und

wobei die Buchse in der ersten Position betreibbar ist, um Fluiddruck an dem dritten auf Druck ansprechenden Oberflächenbereich abzubauen, und in der zweiten Position betreibbar ist, um unter Druck stehendes Fluid im Inneren der Steuerungsquelle zu dem dritten auf Druck ansprechenden Oberflächenbereich zu leiten, um für einen Anstieg des Hauptdruckpegels zu sorgen.
Getriebesteuerungssystem nach Anspruch 3, wobei sich die Buchse in Ansprechen auf einen Anstieg des Fluiddrucks im Inneren der Steuerungsquelle von der ersten Position in die zweite Position bewegt. Getriebesteuerungssystem nach Anspruch 3, wobei sich die Buchse gegen die Vorspannung einer Feder aus der ersten Position in die zweite Position bewegt. Getriebesteuerungssystem nach Anspruch 3, wobei der erste, der zweite und der dritte auf Druck ansprechende Oberflächenbereich an einem Ventilschieber angeordnet sind, der verschiebbar im Inneren des Hauptdruckreglers angeordnet ist. Getriebesteuerungssystem nach Anspruch 6, wobei der Ventilschieber gegen eine Feder vorgespannt ist, wobei die Feder im Inneren einer Federtasche angeordnet ist. Getriebesteuerungssystem nach Anspruch 7, wobei die Buchse selektiv die Federtasche mit unter Druck stehendem Fluid aus dem Inneren der Steuerungsquelle unter Druck setzt, um auf den dritten auf Druck ansprechenden Oberflächenbereich einzuwirken. Getriebesteuerungssystem, das umfasst:

eine Hauptquelle von unter Druck stehendem Fluid;

eine Steuerungsquelle von unter Druck stehendem Fluid;

einen Hauptdruckregler zur Herstellung des Druckausstoßes der Hauptquelle von unter Druck stehendem Fluid auf einem Hauptdruckpegel;

wobei der Hauptdruckregler einen ersten auf Druck ansprechenden Oberflächenbereich, der unter Druck stehendem Fluid im Inneren der Hauptquelle ausgesetzt ist, und einen zweiten auf Druck ansprechenden Oberflächenbereich, der den Hauptdruckpegel begrenzen wird, wenn er unter Druck stehendem Fluid im Inneren der Steuerungsquelle ausgesetzt ist, und einen dritten auf Druck ansprechenden Oberflächenbereich aufweist, der den Grenzwert des Hauptdruckpegels absenken wird, wenn er mit unter Druck stehendem Fluid im Inneren der Hauptquelle beliefert wird;

eine Buchse, die im Inneren des Hauptdruckreglers verschiebbar angeordnet ist, wobei die Buchse eine erste Position und eine zweite Position aufweist; und

wobei die Buchse in der zweiten Position betreibbar ist, um Fluiddruck an dem dritten auf Druck ansprechenden Oberflächenbereich abzubauen, und in der ersten Position betreibbar ist, um unter Druck stehendes Fluid im Inneren der Hauptquelle zu dem dritten auf Druck ansprechenden Oberflächenbereich zu leiten, um für ein Absinken des Hauptdruckpegels zu sorgen.
Getriebesteuerungssystem nach Anspruch 9, wobei sich die Buchse in Ansprechen auf einen Anstieg des Fluiddrucks im Inneren der Steuerungsquelle von der ersten Position in die zweite Position bewegt. Getriebesteuerungssystem nach Anspruch 9, wobei sich die Buchse gegen die Vorspannung einer Feder aus der ersten Position in die zweite Position bewegt. Getriebesteuerungssystem nach Anspruch 9, wobei der erste, der zweite und der dritte auf Druck ansprechende Oberflächenbereich an einem Ventilschieber angeordnet sind, der verschiebbar im Inneren des Hauptdruckreglers angeordnet ist.






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