CN102588579B - 尤其在车辆自动变速箱中的阀门装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种尤其在车辆自动变速箱中的阀门装置（10），其具有调压阀（18）的第一阀芯（22）以及滑阀（20）的第二阀芯（32），所述第一阀芯由能够触发的操作装置（14）进行操作，其中，所述调压阀（18）调节滑阀（20）的工作压力（41）。

Description

尤其在车辆自动变速箱中的阀门装置

技术领域

本发明涉及一种的阀门装置，其具有调压阀的第一阀芯以及滑阀的第二阀芯，所述第一阀芯由能够触发的操作装置进行加载。

背景技术

从市场上获知车辆的变速箱或者说自动变速箱，其中使用一个或者多个变速箱离合器或者说用于操作离合器的调节气缸。分别触发的离合器将马达力矩传递到驱动轮上。为了能够传递特定的力矩，用压力将各个离合器的离合器片压在一起。为了达到所述压力，离合器片必须首先以特定的行程进行运动。为此，-在液压控制中-需要特定量的液体或者说特定的液压体积流。根据离合器的尺寸，所述体积流大约为3到10l/min（升每分钟）。

为了连接液压的体积流，例如可以使用带有较小液压功率的较小结构的磁阀，用所述磁阀驱动所谓的“后继芯（Nachfolgeschieber）”，该“后继芯”以液压放大器的形式示出。替代的方案是借助于较强的电磁体直接推动后继芯。两个方案要求在操作离合器时或者说在离合器填充过程中经常以较短的接通时间实现电磁体的所谓的“短暂的过度通电”，在离合器填充过程结束时必须再收回该过度通电，从而避免不希望的压力峰值。没有这种短暂的过度通电，换档会持续很长时间。

来自该技术领域的专利公开文件例如是DE 10 2008 042 624 A1。

发明内容

通过根据本发明的阀门装置解决基于本发明的问题。此外，对于本发明来说重要的特征在下面的描述以及附图中，其中对本发明来说不仅单独的而且以不同组合的特征都是重要的，而对此不会再明确指出。

按本发明的阀门装置具有以下优点，即车辆变速箱或者说自动变速箱中的离合器可以借助于可能在大多数情况下构造成磁阀的调压阀以及由调压阀控制的滑阀进行操作，而不需要借助于过度通电以及随后的电流收回来触发调压阀。在换档开始时对接通的离合器的调压阀进行通电，使得离合器达到离合器关闭压力、所谓的“最有效点”。通过这种规定，尽可能快地对离合器进行填充，直到离合器填充过程结束时离合器片处于抵靠之中，也就是说达到“最有效点”。在该点中离合器不再传递力矩，因为离合器还会有高达几乎100%的转差率（Schlupf）。通过其它斜坡形式的电流提升持续地降低转差率，直到转差率变成零并且离合器可以传递整个马达力矩。与之平行地根据切断策略断开关闭的离合器，从而在最后进行换档。本发明利用以下情况，即借助于阀门装置可以实现液压的增强，在所述阀门装置中调压阀的第一阀芯控制滑阀的第二阀芯。在按本发明的阀门装置中输出压力没有传到第一阀芯的控制压力面上，而是控制压力面动用了滑阀的输出压力。所述调压阀的输出压力始终与滑阀的控制压力面连接。滑阀的工作压力不仅传到滑阀的控制压力面上，而且同时也传到了调压阀的控制压力面上。由此不需要过度通电，从而在换档时实现短暂的接通时间。尤其如此构造所述阀门装置，使得调压阀调节所述滑阀的工作压力，其中工作压力的大小取决于流过电磁体的电流的强度（当使用电磁体作为执行器时）。

此外，本发明建议，所述滑阀的工作压力至少间接地作用到第一阀芯的端面上。由此，该工作压力可以作用到阀芯的轴向位置上并且在“较短的路程”上为工作压力的调节作贡献。

此外，所述第一阀芯可以将第一工作压力接口与第一供入接口或第一排流接口连接并且由可触发的操作装置沿着第一方向进行加载并且由加载装置沿着反向于第一方向的第二方向进行加载，其中所述第二阀芯可以将第二工作压力接口与第二供入接口或第二排流接口连接，其中第一工作压力接口与轴向作用到第二阀芯上的压力面连接，并且其中第二工作压力接口与沿着第二方向作用到第一阀芯上的加载装置连接。在此实现了液压的放大，方法是所述操作装置的电磁体控制第一阀芯，由此随后可以借助于存在于第一工作压力接口上的液压压力移动所述第二阀芯。由此可以按本发明调节滑阀的第二工作压力接口上的工作压力，方法是所述滑阀或者说存在于第二工作压力接口上的液压压力包含在对于调压阀来说决定性的调节回路中。以这种方式可以特别精确地并且基本上取决于外面的液压压力或者离合器的液压的调节元件来调节对于操作离合器来说所需要的液压的压力。

当第二工作压力接口和加载装置之间的连接包括第二阀芯中的通道以及/或者分开第一阀芯和第二阀芯的壁段中的轴向开口时，所述阀门装置构造得更简单。由此，所述滑阀可以特别精确地并且以较短的液压连接进行制造并且节省了外面的液压管路。只要滑阀基本上旋转对称地围绕纵轴线进行构造，那么所述轴向开口就可以优选在中间布置在滑阀中。作为替代方案，可以取消第一阀芯和第二阀芯之间的壁段，从而例如通过阀门装置的壳体的内部横截面形成液压的连接。

所述阀门装置也可以包括弹簧，该弹簧沿着第一方向加载所述第二阀芯并且直接支撑在配属于加载装置的部件上或者第一阀芯的壳体上或者将第一阀芯和第二阀芯分开的壁段上。这在结构上同样是简单的并且因此价格便宜并且实现了确定的力，该力反作用于通过调压阀的控制压力作用到第二阀芯上的力。

在改进方案中提出，所述分开的壁段的位置是可调节的，从而能够调节弹簧的弹簧预应力。这样就可以以简单的方式方法补偿制造公差。

此外提出，所述加载装置包括可轴向运动的压杆，该压杆的一个端部由滑阀的工作压力进行加载并且其另外的端部由第一阀芯进行加载，优选传力配合地与之连接。借助于所述压杆一方面可以精确地检测工作压力，并且另一方面可以由此改变调压阀与滑阀之间的液压的放大。在此，所述压杆不必在调压阀的第一阀芯中进行引导，而是可以具有其自己的导向。由此，所述第一阀芯可以在直径上保持得很小并且独立于所选择的液压的放大用作相同部件，这是成本非常便宜的。

本发明的设计方案提出，所述第一阀芯包括第一和第二连接凹槽，并且如此布置所述连接凹槽与第一接口，从而根据阀芯的轴向位置要么将第一排流接口通过第一连接凹槽与工作压力接口连接，要么将第一供入接口通过第二连接凹槽与第一工作压力接口进行连接。只要所述第一阀芯基本上构造成旋转对称的，那么就可以形成第一和第二连接凹槽，方法是表征第一阀芯的半径在各个轴向区段上减小。通过使用两个连接凹槽可以很好地分开第一供入接口和第一排流接口并且由此降低了泄漏。

本发明的另一设计方案提出，所述第一阀芯包括连接凹槽，并且如此布置该连接凹槽与第一接口，从而根据阀芯的轴向位置要么将第一排流接口通过连接凹槽与第一工作压力接口连接，要么将第一供入接口通过连接凹槽与第一工作压力接口连接。由此可以特别简单并且成本低廉地制造所述第一阀芯。

作为补充方案，将所述第一阀芯在芯套中进行引导，其中将芯套再导入控制板中并且/或者相对于控制板的壁段进行流体密封。

本发明的另一有利的特征可以是，所述两个阀芯中的至少一个、优选两个阀芯在直径上都没有分级，也就是没有多级活塞，也就是说所述阀芯的表面可以为了精确的应用而进行“无心”磨光，这同样是成本非常便宜的。

补充地提出，所述阀门装置的调节特性曲线至少分段地具有上升的走向。由此表征调节特性曲线的第一走向，该走向特别适合于按本发明的阀门装置。

进一步补充地提出，所述阀门装置的调节特性曲线至少分段地具有下降的走向。以此表征调节特性曲线的合适的第二走向。以这种方式获得多种多样对于换档行为来说有利的方案，从而构造按本发明的阀门装置。

所述滑阀的工作压力也可以至少间接地作用到第二阀芯的端面上。这通过调压阀的工作压力简单地实现了滑阀的控制。

本发明尤其提出，所述调压阀的第一阀芯的控制压力面直接在轴线上对置于滑阀的第二阀芯的控制压力面，这具有结构上显著的优点。

附图说明

下面参照附图对本发明的示例性的实施方式进行解释。在附图中：

图1是阀门装置的第一实施方式的部分纵剖图；

图2是图1中截取部分II的放大的视图；

图3是阀门装置的第二实施方式的像图1那样的视图；

图4是第二实施方式的液压线路图；

图5是第三实施方式的像图1那样的视图，并且

图6是第三实施方式的液压线路图。

具体实施方式

对于所有附图中功能相当的元件和尺寸来说即使在不同的实施方式中也使用相同的附图标记。

图1示出了用于液压操作车辆自动变速箱的离合器装置或者换挡器的阀门装置10。该阀门装置10包括构造成所谓的控制板的壳体12，在该壳体上在附图的右边区域内布置了可触发的操作装置14，该操作装置在此构造成电磁体14。该电磁体14包括线圈13和衔铁15。所述阀门装置10以及配属于该阀门装置10的元件基本上旋转对称地围绕纵轴线16进行构造。

此外，所述阀门装置10包括沿着附图中间区域的第一阀门区段19的调压阀18以及沿着附图左边区域的第二阀门区段21的滑阀20。所述第一阀门区段19以及第二阀门区段21通过壁段23分开，该壁段具有轴向的开口25。所述调压阀18包括第一阀芯22，该阀芯具有相互轴向隔开的第一和第二连接凹槽26和27。所述第一阀芯22可轴向移动地布置在构造成芯套28的壳体中。该第一阀芯22在图1中在轴向大致中间的位置中示出。所述芯套28借助于密封件30相对于控制板12的径向内部的区段流体密封。此外，该芯套28具有开口（没有附图标记），该开口与控制板12的接口流体相通。所述接口包括第一供入接口P1、第一排流接口T1以及第一工作压力接口A1。此外，所述第一阀芯22传力配合地与电磁体14的衔铁15耦合。

所述滑阀20包括第二阀芯32，该第二阀芯可轴向移动地布置在控制板12中。该第二阀芯32具有连接凹槽34，该连接凹槽与借助于各个轴向和径向的孔构成的通道36流体连接。所述通道36通入第二阀芯32的在附图右边的端面39中的端侧凹槽37中。在该端侧凹槽37中布置压力弹簧38，该压力弹簧可以将第二阀芯32从壁段23推开。在第二阀芯32的附图左侧的端部上的端面形成了轴向作用的压力面40。连接凹槽34根据第二阀芯32的位置与控制板12的其它接口液体相通。所述其它接口包括第二供入接口P2、第二排流接口T2以及第二工作压力接口A2。在该工作压力接口A2上存在工作压力41。此外，压力面40与控制板12的附图左侧的端部段上的调节压力接口S3相通。控制板12的左边的端部段通过填在控制板12中的密封元件42液压地密封。在所述密封元件42和压力面40之间构造液压的控制腔44。

此外，所述第一供入接口P1和第二供入接口P2通过液压连接件46相互连接，并且借助于液压连接件48连接到没有示出的压力源上。此外，所述第一工作压力接口A1和调节压力接口S3通过液压连接件50相互连接。此外，所述排流接口T1和T2借助于液压连接件51连接到同样没有示出的无压力的储液罐上。所述工作压力接口A2通过液压连接件52连接到同样没有示出的液压离合器（湿离合器）或离合器（干离合器）的液压调节元件或换挡器上。此外可以知道，所述阀门装置10没有多级活塞并且由此构造得比较简单。

图2以明显放大的视图示出了图1的截取部分II。人们知道，在芯套28的附图左边的端部段中布置-这里是压入-末端54，在该末端上支撑着加载压力的滑阀弹簧56，该滑阀弹簧可以将第一阀芯22在图纸中向右压。此外，所述末端54具有引导段58，在该引导段中引导可轴向运动的压杆60。该压杆没有在第一阀芯22中进行引导。压杆60的在附图左边的端部通过末端54的中间端侧的开口62以及壁段23的轴向开口25与端侧的凹槽37连接，并且还通过通道36以及连接凹槽34与工作压力接口A2液压地连接。所述压杆60的在附图中右边的端部对第一阀芯22的在附图中左边的轴向端面61进行加载。该压杆60和滑阀弹簧56一起形成了加载装置63。在所述芯套28中安置径向延伸的孔65。该孔一方面可以给其中安置了弹簧56的腔室67放气，并且另一方面可以用于液压地缓冲滑阀活塞22的运动。为了密封所述腔室67，在芯套28的外直径上存在O环密封件69。例如通过孔71也可以将腔室37向外排气。

在没有对电磁体14进行通电时，滑阀弹簧56和/或压杆60将第一滑阀芯22在图1的附图中向右沿着“第二”方向66进行挤压，其中所述第一工作压力接口A1通过连接凹槽26与第一排流接口T1液压连接。通过液压连接件50以及调节压力接口S3将存在于第一排流接口T1上较低的压力传递到液压的控制腔44中。因此，所述第二阀芯32可以通过压力弹簧38的力在附图中向左运动，其中所述第二工作压力接口A2与第二排流接口T2液压连接。由于第二工作压力接口A2上较低的压力，离合器的调节元件（没有示出）随后可以采用静止状态并且讨论敞开的离合器。

如果对电磁体14进行通电，那么第一阀芯22通过磁力在附图中向左克服滑阀弹簧56的力沿着“第一”方向64运动，其中第一工作压力接口A1首先与第一排流接口T1分开，并且随后通过连接凹槽27与第一供入接口P1液压连接。通过液压连接件50以及调节压力接口S3将存在于第一供入接口P1上较高的压力传递到液压的控制腔44上。因此，所述第二阀芯32可以通过液压力反向于压力弹簧38在附图中向右运动，其中所述第二工作压力接口A2首先与第二排流接口T2分开，并且随后与第二供入接口P2液压连接。由于第二工作压力接口A2上如此高的压力，调节元件随后可以采用工作状态，也就是操作离合器。

存在于第二工作压力接口A2上的压力通过通道36传递到端侧的凹槽37上。通过壁段23中轴向的开口25以及末端54中端侧的开口62，液压的压力继续作用到压杆60的在附图中左边的端部上。在所述第二工作压力接口A2上的液压压力越强，随后借助于压杆60将第一阀芯22克服磁力在附图中向右挤压得越厉害。由此，至少可以使第一供入接口P1与第一工作压力接口A1之间的连接件的起液压作用的横截面变小，随后同样可以使存在于控制腔44中的压力变得更小。以这种方式获得了封闭的控制环用于调节第二工作压力接口A2上的工作压力。总之，图1的阀门装置10具有带有至少分段上升走向的调节特性曲线。

图3示出了所述阀门装置10的第二实施方式，该阀门装置基本上相应于图1的阀门装置10。与图1的不同之处在于，图3的第一阀芯22仅仅具有唯一的连接凹槽72。该连接凹槽72具有比连接凹槽26或连接凹槽27更大的轴向长度，并且因此参照图1的阀门装置10具有相反的液压作用。相应地，所述第一供入接口P1和第一排流接口T1参照图1交换地进行布置，从而在电磁体14的状态方面获得与图1相同的作用。

在图4中示出了图3的阀门装置10的液压线路图。其相应于所谓的“上升的特性曲线”。

在图5中示出的阀门装置10中关于作用方向沿轴向旋转180°地布置所述电磁体14和滑阀弹簧56，并且按图6的配属的液压线路图是具有所谓的“下降的特性曲线”的线路图。所述弹簧38直接作用在末端54上。弹簧74在附图中向左加载所述衔铁15。在该实施方式中，在电磁体14没有通电时所述第一阀芯22由弹簧74在附图中向左加载，并且在电磁体14通电时通过磁力在附图中向右加载所述第一滑阀芯22。

Claims (14)

1. 阀门装置（10），具有调压阀（18）的第一阀芯（22）以及滑阀（20）的第二阀芯（32），所述第一阀芯由能够触发的操作装置（14）进行加载，其特征在于，所述调压阀（18）调节滑阀（20）的工作压力（41），所述滑阀（20）的工作压力（41）至少间接地作用到第一阀芯（22）的端面（61）上，滑阀的工作压力不仅传到滑阀的控制压力面上，而且同时也传到了调压阀的控制压力面上。

2. 按权利要求1所述的阀门装置（10），其特征在于，所述第一阀芯（22）能够将第一工作压力接口（A1）与第一供入接口（P1）或第一排流接口（T1）连接并且能够由能够触发的操作装置（14）沿着第一方向（64）得到加载并且由加载装置（63）沿着反向于第一方向（64）的第二方向（66）得到加载，并且所述第二阀芯（32）能够将第二工作压力接口（A2）与第二供入接口（P2）或第二排流接口（T2）连接，其中所述第一工作压力接口（A1）与沿轴向作用到第二阀芯（32）上的压力面（40）连接，并且其中所述第二工作压力接口（A2）与沿着第二方向（66）作用到第一阀芯（22）上的加载装置（63）连接。

3. 按权利要求2所述的阀门装置（10），其特征在于，第二工作压力接口（A2）和加载装置（63）之间的连接包括第二阀芯（32）中的通道（36）和/或将第一阀芯（22）与第二阀芯（32）分开的壁段（23）中的轴向开口（25）。

4. 按权利要求2所述的阀门装置，其特征在于，该阀门装置包括弹簧（38），该弹簧沿着第一方向（64）对第二阀芯（32）进行加载并且直接支撑在配属于加载装置（63）的部件（54）上或者第一阀芯（22）的壳体上或者将第一阀芯（22）与第二阀芯（32）分开的壁段（23）上。

5. 按权利要求4所述的阀门装置，其特征在于，所述分开的壁段（23）的位置是能够调节的，从而能够调节弹簧（38）的弹簧预应力。

6. 按权利要求2所述的阀门装置（10），其特征在于，所述加载装置（63）包括能够轴向运动的压杆（60），该压杆的一个端部由滑阀（20）的工作压力（41）加载并且该压杆的另一个端部由第一阀芯（22）加载。

7. 按权利要求1所述的阀门装置（10），其特征在于，所述第一阀芯（22）在芯套（28）中引导，其中所述芯套（28）导入壳体中并且/或者相对于壳体的壁段流体密封。

8. 按权利要求1所述的阀门装置（10），其特征在于，所述第一和/或第二阀芯（22；32）不是分级活塞。

9. 按权利要求1所述的阀门装置（10），其特征在于，所述阀门装置（10）的调节特性曲线至少分段地具有上升的走向。

10. 按权利要求1所述的阀门装置（10），其特征在于，所述阀门装置（10）的调节特性曲线至少分段地具有下降的走向。

11. 按权利要求1所述的阀门装置（10），其特征在于，所述滑阀（20）的工作压力（41）至少间接地也作用到第二阀芯（32）的端面（39）上。

12. 按权利要求1所述的阀门装置（10），其特征在于，所述调压阀（18）的第一阀芯（22）的端面（61）与所述滑阀（20）的第二阀芯（32）的端面（39）直接并且至少大致在轴线（16）上对置。

13. 按权利要求7所述的阀门装置（10），其特征在于，所述壳体被构造成控制板（12）。

14. 按权利要求1所述的阀门装置（10），其特征在于，所述阀门装置应用在车辆自动变速箱中。