CS204087B1 - Valve for the control of the main pressure of the working medium of the selfchanging gearbox of the motor vehicles - Google Patents

Description

(54) Ventil pro řízení hlavního tlaku pracovního prostředí samočinné převodovky motorových vozidel

Vynález se týká ventilu pro řízení hlavního tlaku pracovního prostředí samočinné převodovky motorových vozidel, u něhož je hlavní tlak řízen silou pružiny v závislosti na tlaku úměrném zatížení motoru a plnění se děje primárním čerpadlem poháněným v závislosti na otáčkách motoru a sekundárním čerpadlem poháněným v závislosti na rychlosti jízdy, přičemž řídicí hrana ventilu pro řízení hlavního tlaku při dostatečném čerpání sekundárního čerpadla odlehčí primární čerpadlo.

Je známo řídit hlavní tlak pracovního prostředí samočinné převodovky jak v závislosti na zařazeném převodovém stupni, tak i v závislosti na rychlosti jízdy, na nastavené poloze škrtící klapky a na přenášeném kroutícím momentu, například podle patentového spisu NSR čís. 973 937. To vyžaduje stupňovou regulaci tlaku v závislosti na přenášeném kroutícím mementu a zařazeném rychlostním stupni ventilu pro spínání spojky, která přemosťuje měnič, a která se používá к působení na plochy přídavného tlaku na ventil pro řízení hlavního tlaku. Mimoto jsou plochy ventilu při řízení hlavního tlaku zvyšující hlavní tlak odlehčovány při vyšších převodových stupních šoupátkem pro volbu převodového stupně, což rovněž vede ke zmenšení tlaku.

Popsaným řízením hlavního tlaku pracovního prostředí dochází к příznivému odstupňování hlavního tlaku při současné závislosti převodových stupňů na poloze nastavení škrticí klapky a na rychlosti jízdy. Nevýhodou tohoto uspořádání je, že nebere zřetel na ztráty v dopravní soustavě.

Je rovněž známo, že se hlavní tlak zmenšuje v závislosti na zařazeném převodovém stupni dvoupolohovým ventilem pro změnu převodových stupňů, například podle patentového spisu NSR čís. 1 080 864, přičemž se do tohoto ventilu pro změnu převodových stupňů přivádí tlak zmenšující hlavní tlak ventilu pro řízení hlavního tlaku, čímž se odlehčuje primární čerpadlo po přepnutí na nižší hlavní tlak dvoupolohovým ventilem.

U tohoto uspořádání čerpají jak primární čerpadlo, tak i sekundární čerpadlo přes kuličkový zpětný ventil к ventilu pro řízení hlavního tlaku, přičemž primární čerpadlo působí v něm přídavně na řídicí vybrání, které uvolňuje řídicí hranou, při poklesu hlavního tlaku, odlehčení. Toto uspořádání neumožňuje zcela dostačující přizpůsobení hlavního tlaku jízdním stavům. Je také známo další obdobné uspořádání pro řízení hlavního tlaku ventilu, například podle patentu NSR čís. 1071 497. U tohoto provedení čerpají současně primární i sekundární čerpadlo přes kuličkové zpětné ventily do ventilu pro řízení hlavního tlaku. Na sekundární čerpadlo však působí tlak, který sám ovlivňuje . hlavní tlak a je závislý na poloze škrticí klapky. Při nízko nastaveném· hlavním tlaku dochází k částečnému odlehčení primárního čerpadla, protože odlehčovací kanál, řízený řídicí hranou ventilu pro řízení hlavního tlaku, ovlivňuje odlehčení čerpání primárního čerpadla.

U tohoto provedení se nepředpokládá snížení tlaku ventilu pro řízení hlavního tlaku při vyšších dopředných převodových stupních, což je příčinou nedostatečného přizpůsobení hlavního tlaku.

Účelem vynálezu je odstranit uvedené nedostatky popsaných konstrukcí ventilů pro řízení hlavního tlaku samočinných převodovek motorových vozidel.

Úkolem vynálezu je vytvoření ventilu pro řízení hlavního tlaku, který by jednak zajišťoval optimální přizpůsobení hlavního tlaku jízdním stavům a přitom zaručoval nepatrné ztráty výkonu při tvorbě hlavního tlaku. Současně je úkolem vynálezu uskutečnění mechanicky jednoduché konstrukce přepínání mezi primárním a sekundárním čerpadlem.

Úkol byl podle vynálezu vyřešen ventilem pro řízení hlavního tlaku pracovního prostředí samočinné převodovky motorových vozidel, u něhož je hlavní tlak řízen pružinou v závislosti na tlaku závislém na zatížení motoru a průtok se děje účinkem primárního čerpadla, poháněného v závislosti na otáčkách, motoru, a sekundárního čerpadla, poháněného v závislosti na rychlosti jízdy, . přičemž řídicí hrana na ventilu hlavního tlaku . pracovního prostředí při dostatečném čerpání sekundárního čerpadla odlehčí primární čerpadlo, vyznačeným tím, že je opatřen regulačním šoupátkem, jehož prostor nad vnější čelní plochou a odlehčovací řídicí hranou je spojen s výtlačným kanálem primárního čerpadla a jehož prostor nad protilehlou vnější čelní plochou s řídicí hranou je spojen s výtlačným kanálem sekundárního čerpadla, kteréžto prostory jsou . potrubím hlavního tlaku přes škrticí trysku spojeny s prostorem nad vnější čelní . . plochou šoupátka ventilu hlavního tlaku, opatřeného. odlehčovacím kanálem, jehož prostor nad přídavnou tlakovou plochou je . spojen s kanálem přídavného tlaku a vybrání . v šoupátku ventilu hlavního tlaku pracovního prostředí, opatřené odlehčovacím kanálem, je spojeno odlehčovacím kanálem s výtlačným kanálem primárního čerpadla, dále vybrání regulačního šoupátka je opatřeno kanálem pracovního prostředí o tlaku závislém na rychlosti vozidla, dále odlehčovacím kanálem a tlakovým kanálem, jímž je spojeno s prostorem diferenciálního modulačního pístu, jehož prostor nad čelní plochou je . spojen s . kanálem tlaku pro středí závislého na zatížení motoru, přičemž diferenciální modulační píst je spojen pístnicí, na níž je navlečena tlačná pružina, opřená jedním koncem o skříň šoupátka ventilu hlavního tlaku s šoupátkem ventilu hlavního tlaku pracovního prostředí a prostor mezi diferenciálním modulačním pístem a šoupátkem ventilu hlavního tlaku je opatřen odlehčovacím kanálem.

Uspořádáním podle vynálezu se dosáhne jak optimálního přizpůsobení hlavního tlaku jízdním stavům a zatížení motoru, tak i výkonu šetřícího úplného odlehčení čerpání primárního čerpadla při vyšších jízdních rychlostech. Uspořádání současně zajišťuje jednoduchou konstrukci při přizpůsobení regulačního systému i pro .stav, kdy je vozidlo roztahováno vnější silou.

Dalšího přizpůsobení hlavního tlaku podle vynálezu lze výhodně dosáhnout tím, že hlavní tlakový ventil je při nízkém převodovém stupni anebo zpětném chodu zatěžován tak, že zvyšuje hlavní tlak.

Další výhodou vytvoření podle vynálezu je, že tlak působící prostřednictvím přídavného tlakového kanálu na ventil pro řízení hlavního tlaku pro zvýšení tlaku je zapojován šoupátkem pro změnu převodového stupně.

Výhody celkového uspořádání podle vynálezu spočívají dále v tom, že konstrukce ventilu pro řízení hlavního tlaku, stejně tak jako příslušného přepínacího šoupátka, je velmi jednoduchá.

Vynález bude dále podrobně popsán a vysvětlen na jednom příkladu provedení ve vztahu k připojeným výkresům, na nichž značí:

Obr. 1 schéma ventilů pro řízení hlavního tlaku a regulačního šoupátka v době, kdy hlavní tlak vytváří primární čerpadlo.

Obr. 2 schéma ventilu pro řízení hlavního tlaku a regulačního šoupátka podle obr. 1 v době, kdy hlavní tlak vytváří sekundární čerpadlo.

Obr. 3 trojrozměrný diagram průběhu tlaku řízeného ventilem pro řízení . hlavního tlaku, v závislosti na poloze škrticí klapky, rychlosti jízdy a zařazeném převodovém stupni.

Na obr. 1 je znázorněn ventil 4 pro řízení .· hlavního tlaku p pracovního prostředí se všemi vedlejšími prvky, přičemž primární čerpadlo 1, poháněné v závislosti na otáčkách motoru, čerpá do tlakového okruhu samočinné převodovky. Primární čerpadlo 1 je spojeno kanály 12, 312 potrubím 5 hlavního tlaku. V potrubí 5 hlavního tlaku je upravena škrticí tryska 51, která prochází prostředím o. hlavním tlaku p. Prostředí o hlavním tlaku p se přivádí na vnější čelní plochu 405 ventilu 4 hlavního tlaku.

Odlehčovací kanál 11, který je rovněž spojen s primárním čerpadlem 1, ústí do vybrání 402 ventilu 4 hlavního tlaku, přičemž nastavení odlehčovacího tlaku se řídí řídicí hranou 403. Přebytečné tlakové prostředí prochází pak odlehčovacím kanálem 21 do sběrné nádrže Rl převodovky.

Ve znázorněném stavu působí tlakové prostředí přes prostor 310 na čelní plochu regulačního šoupátka 3 s řídicí hranou 31. Vzhledem k tomu, že na čelní plochu regulačního- šoupátka 3 s řídicí hranou 32 nepůsobí přes prostor 320 žádný tlak, popřípadě jen nepatrný protitlak, je regulační šoupátko 3 udržováno ve znázorněné pravé poloze. Chybějící nebo jen nepatrný protitlak se nastaví sekundárním čerpadlem 2, poháněným v závislosti na rychlosti jízdy vozidla, pokud je vozidlo v klidu nebo se pohybuje jen nepatrnou rychlostí. Takové prostředí dodávané sekundárním čerpadlem 2 výtlačným kanálem 22 působí přes prostor 320 na čelní plochu regulačního šoupátka 3 s řídicí hranou 32. V této poloze regulačního šoupátka 3 je kanál 414 tlaku p.· závislého na rychlosti jízdy vozidla, odlehčen.

Ventil 4 pro řízení hlavního tlaku p je neustále zatlačován ve směru vnější čelní plochy 405 hlavního tlaku p tlačnou pružinou 43, opřenou o vnitřek tělesa ventilu 4 pro řízení hlavního tlaku. Ve stejném směru současně zatlačuje ventil 4 pro řízení hlavního tlaku pístnice 42 diferenciálního modulačního pístu 41, na jehož čelní plochu 413 tlaku p_d neustále· působí kanálem 411 tlak pd, závislý na zatížení motoru Tlak pd, závislý na zatížení motoru, je nastavován například tlakovým ventilem, který je ovlivňován polohou škrticí klapky D nebo tlakem v sacím potrubí. V poloze znázorněné na obr. 1 je hlavní tlak p v potrubí 5 hlavního tlaku ovlivňován jednak trvale silou tlačné pružiny 43, jednak stále působícím tlakem pd, závislým na zatížení motoru.

Přídavně lze při nízkých převodových stupních a při zpětném chodu ještě ovlivňovat přídavnou tlakovou plochu · 409 ventilu 4 pro řízení hlavního tlaku tlakem pd nebo hlavním tlakem p, což vede ke zvýšení hlavního tlaku p. Ovlivňování kanálu 408 přídavného tlaku se děje přes prostor 400 ventilem pro> volbu nebo spínání převodových stupňů při neznázorněném odpovídajícím převodovém stupni.

Ventil 4 pro řízení hlavního tlaku a u znázorněného příkladu provedení diferenciální modulační píst 41, stejně tak jako regulační šoupátko· 3 jsou uloženy v odpovídajících vodicích otvorech v tělese hydraulického řízení. Pokud jsou určité plochy diferenciálního modulačního pístu 41 nebo ventilu 4 hlavního tlaku trvale odlehčeny, projeví se to rovněž v odlehčovacích kanálech 13, 21, 24.

Na obr. 2 je znázorněn ventil 4 pro řízení hlavního tlaku, se všemi vedlejšími prvky, přičemž však do tlakového okruhu samočinné převodovky dodává sekundární čerpadlo 2. Pro dosažení tohoto stavu je nutné, aby rychlost jízdy byla tak veliká, že sekundární čerpadlo 2 čerpá výtlačným kanálem 22 prostředí o potřebném tlaku na čelní plochu regulačního šoupátka 3 s řídicí hranou 32. Jakmile sekundární čerpadlo 2 dodává vyšší tlak, než je nastavený hlavní tlak p, přemístí se regulační šoupátko 3 ve směru jeho čelní plochy s řídicí hranou 31. Tím napájí sekundární čerpadlo 2 výtlačným kanálem 22 kanál 322, který byl uvolněn řídicí hranou 32 regulačního šoupátka 3. Současně uzavře řídicí hrana 31 regulačního šoupátka 3 výtlačný kanál 12 primárního čerpadla 1.

Paralelně k tomuto postupu protéká prostředí o tlaku p_v, závislém na rychlosti jízdy vozidla, · z tlakového kanálu 314 tlaku pv do tlakového kanálu 414 tlaku p„ a působí na mezikruhovou plochu 412 diferenciálního modulačního pístu 41. Odlehčovací řídicí hrana 34 regulačního šoupátka 3 uzavře odlehčovací kanál 23 a řídicí hrana 33 uvolní vybírání 302 a tlakový kanál 314 tlaku p_v. Výsledná síla, která vzniká působením tlaku pv přes prostor 410 na mezikruhovou plochu 412 diferenciálního modulačního pístu 41, působí proti tlaku p_d, závislém na zatížení motoru, který působí přes prostor 430 na čelní ploše 413 a zmenšuje tak účinek diferenciálního modulačního pístu 41, působícího pístnicí 42 na ventil 4 pro řízení hlavního tlaku p. To vede k dalšímu stlačení tlačné pružiny 43 působením hlavního tlaku p na vnější čelní plochu 405 hlavního· tlaku p spolu s odpovídajícím přemístěním ventilu 4 pro řízení hlavního tlaku a diferenciálního modulačního pístu 41, přičemž řídicí hrana 403 ventilu 4 pro řízení hlavního tlaku zcela otevře odlehčovací kanál 21.

Čerpání primárního čerpadla 1 se děje bez tlaku přes odlehčovací kanál 11 vybráním 402 a přes odlehčovací kanál 21 pro nádrže Ri. Současně ovládá hrana vnější čelní plochy 405 tlak, který se nastavuje uvolněním odlehčovacího kanálu 24. V této poloze vytváří sekundární čerpadlo 2, poháněné v závislosti na rychlosti jízdy, hlavní tlak p, zatímco primární čerpadlo 1 pracuje bez tlaku a bez podstatných ztrát na výkonu.

U polohy znázorněné na obr. 2 je hlavní tlak p v hlavním tlakovém potrubí 5 určen jednak trvale působící silou tlačné pružiny 43, jednak trvale působící silou, která je dána poměrem mezi lakem pd, závislým na zatížení motoru, a tlakem p_v, závislým na rychlosti jízdy vozidla, jakož i příslušnými plochami 412, 413 diferenciálního modulačního pístu 41.

Poloha znázorněná na obr. 2 se nastaví rovněž při tažení vozidla. Vzhledem k tomu, že chybí protitlak na čelní ploše, s řídicí hranou 31 regulačního šoupátka 3, je regulační šoupátko 3 udržováno ve znázorněné poloze. Vzhledem k tomu, že se motor nepohybuje, nedodává primární čerpadlo 1 výtlačným kanálem 12 na čelní plochu s řídicí hranou 31 regulačního šoupátka 3 žádný tlak. Tlakový kanál 312 je uzavřen řídicí

Я hranou 31 regulačního šoupátka 3. V této poloze vytváří přes výtlačný kanál 22 a kanál 322 hlavní tlak p v hlavním tlakovém potrubí 5 sekundární čerpadlo 2, přičemž hrana vnější čelní plochy 405 zajišťuje vzrůst tlaku. Při dostatečném hlavním tlaku p začne být motor poháněn převody přes měnič a na regulační šoupátko 3 začne opět působit z obou stran tlak dodávaný jak primárním čerpadlem 1, tak i sekundárním čerpadlem 2. V závislosti na jízdním stavu po naskočení motoru se pak nastaví poloha regulačního šoupátka 3 buď podle obr. 1, nebo podle obr. 2.

Na obr. 3 je znázorněn hlavní tlak p, řízený při různých jízdních stavech v závislosti na zařazeném převodovém stupni i, v závislosti na poloze škrticí klapky p a v závislosti na rychlosti jízdy v vozidla, je tedy hlavní tlak p funkcí vztahu p = F (D, v, i).

Přímka AD znázorňuje minimální hlavní tlak p_min, který zůstane zachován při každé rychlosti v jízdy vozidla a při nejmenším pootevření škrticí klapky D. Cárá Ai Bi Bz Ci Di znázorňuje maximální hlavní tlak Pmax při zcela otevřené škrticí klapce D v závislosti na rychlosti jízdy v a v závislosti na zařazeném převodovém stupni i.

Průběh tlaku, který je omezen body A, B, jakož i body Ai, Bi, se nastaví při zařazeIném nejnižším převodovém stupni i, popřípadě při zařazeném zpětném chodu. Průběh tlaku je přitom závislý na poloze škrticí klapky D, přičemž tlak p_d, závislý na zatížení motoru, působí na čelní plochu 413 tlaku p_d diferenciálního modulačního pístu 41 a na přídavnou tlakovou plochu 409 může přitom se stejným účinkem působit jak tlak p_d, závislý na zatížení motoru, tak i hlavní tlak p.

Tlakový průběh, znázorněný body В, C a body B2_? Ci se nastaví při druhém a třetím, popřípadě čtvrtém převodovém stupni i, tedy po přepnutí dvoupolohového řídicího šoupátka. Na přídavnou tlakovou plochu 409 nepůsobí již žádný tlak. Tím dojde к změně tlaku skokem, jak je to patrno mezi body Bi, B2. V tomto úseku je hlavní tlak p závislý toliko na tlaku p_d, závislém na zatížení motoru.

Po přepnutí regulačního šoupátka 3 se nastaví tlakový průběh, který je patrný na čarách mezi body C, D a mezi body Ci, Di. V tomto úseku je hlavní tlak p závislý na poloze škrticí klapky D a rychlosti jízdy v, tedy závislý na tlaku p_d a tlaku p_v, protože tlak p_d a tlak p_v působí na diferenciální modulační píst 41 v opačných směrech.

Se vzrůstající rychlostí jízdy v klesá hlavní tlak p, což umožňuje u řazení přicházejícího v úvahu v této oblasti řadit bez rázů, protože všechny převody, spojky nebo brzdy při nízkém hlavním tlaku p zabírají měkce.

Rozdílné šířky pásů mezi body А, В a mezi body Ai, Bi, přičemž vzdálenost mezi body А, В je menší než vzdálenost mezi body Ai, Bi, znázorňují zpoždění okamžiku řazení a tlakové regulace, tak jak to odpovídá nastavené poloze škrticí klapky D. Stejný účinek vytváří i regulační šoupátko 3, jak je to patrno z různýah vzdáleností mezi body С, В a mezi body B2. Ci. Při zcela otevřené škrticí klapce D se prosadí ovlivňování hlavního tlaku p rychlostí jízdy teprve při vyšších rychlostech jízdy v, což je způsobeno v závislosti na hlavním tlaku p regulačním šoupátkem 3, ovládaným uvolňováním tlakového kanálu 414 tlaku p a působením tohoto tlaku p_v, závislého na rychlosti jízdy vozidla, na mezikruhovou plochu 412 diferenciálního modulačního pístu 41.

Lze rovněž vytvořit takové provedení, u kterého se přepíná z primárního čerpadla 1 na sekundární čerpadlo 2 rovněž v oblasti prvního převodového stupně i. Přitom by byl po přepojení na sekundární čerpadlo 2 hlavní tlak p závislý mimo na tlaku p_d, závislém na zatížení motoru, i na tlaku p_v, závislém na rychlosti v jízdy vozidla.

Znázorněné velikosti tlaku mají ukázat toliko příklad možných poměrů při různých zařazených převodových stupních.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT

   1. Ventil pro řízení hlavního tlaku pracovního prostředí samočinné převodovky motorových vozidel, u něhož je hlavní tlak řízen pružinou v závislosti na tlaku závislém na zatížení motoru a průtok se děje účinkem primárního čerpadla, poháněného v závislosti na otáčkách motoru, a sekundárního čerpadla, poháněného v závislosti na rychlosti jízdy, přičemž řídicí hrana na ventilu hlavního tlaku pracovního prostředí při dostatečném čerpání sekundárního čerpadla odlehčí primární čerpadlo, vyznačený tím, že je opatřen regulačním šoupátkem (3), jehož prosto-r (310) nad vnější čelní plochou s odlehčovací řídicí hranou (31) vynálezu je spojen s výtlačným kanálem (12) primárního čerpadla (1) a jehož prostor (320) nad protilehlou vnější čelní plochou s řídicí hranou (32) je spojen s výtlačným kanálem (22) sekundárního čerpadla (2), kteréžto prostory (310, 320) jsou potrubím (5) hlavního tlaku přes škrticí trysku (51) spojeny s prostorem (420) nad vnější čelní plochou (405) šoupátka ventilu (4) pro řízení hlavního tlaku (p), opatřeného odlehčovacím kanálem (24), jehož prostor (400) nad přídavnou tlakovou plochou (409) je spojen s kanálem (408) přídavného tlaku a vybrání (402) v šoupátku ventilu (4) hlavního tlaku (p) pracovního prostředí, opatřené odlehčovacím kanálem (21), je spojeno odlehčovacím kanálem (11) s výtlačným kanálem (12) primárního čerpadla (1), dále vybrání (302) regulačního šoupátka (3) je opatřeno kanálem (314) pracovního prostředí o tlaku (p_v) závislém na rychlosti vozidla, dále odlehčovacím kanálem (23) a tlakovým kanálem (414), jímž je spojeno s prostorem (410) diferenciálního modulačního pístu (41), jehož prostor (430) nad čel ní plochou (413) je spojen s kanálem (411) tlaku (p_d) prostředí závislého na zatížení motoru, přičemž diferenciální modulační píst (41) je spojen pístnicí (42), na níž je navlečena tlačná pružina (43), opřená jedním koncem o skříň šoupátka ventilu (4) hlavního tlaku a prostor (400) mezi diferenciálním modulačním pístem (41) a šoupátkem ventilu (4) hlavního tlaku je opatřen odlehčovacím kanálem (13).