DE10309324A1

DE10309324A1 - Pressure regulator for motor vehicle automatic transmission has prestage with electromagnetic actuator and main stage providing prestage feed pressure

Info

Publication number: DE10309324A1
Application number: DE10309324A
Authority: DE
Inventors: Andrzej Pilawski; Christof Ott
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2003-03-04
Filing date: 2003-03-04
Publication date: 2004-09-16
Anticipated expiration: 2023-03-05
Also published as: JP2004270940A; DE10309324B4; JP4898096B2

Abstract

The pressure regulator for a motor vehicle automatic transmission has a prestage (12) with an electromagnetic actuator (20) for a valve controlling flow between the prestage feed (38) and return (34). There is a main stage (14) connected to the prestage where the working pressure of the main stage provides the prestage feed pressure. The prestage feed is connected to a control passage (38) to operate a valve member (44).

Description

Stand der TechnikState of technology

Die Erfindung geht von einem Druckregelaggregat, insbesondere von einem Druckregelaggregat für ein Automatgetriebe eines Kraftfahrzeuges, gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art aus.The invention is based on a pressure control unit, in particular of a pressure control unit for an automatic transmission of a Motor vehicle, according to the im Preamble of claim 1 further defined type.

Ein derartiges Druckaggregat ist aus der Praxis allgemein bekannt und dient beispielsweise bei einem Automatgetriebe eines Kraftfahrzeuges zur Einstellung eines auf ein Stellglied wirkenden Fluiddrucks. Beispielsweise kann über die Einstellung des Fluiddrucks ein Schaltelement zur Durchführung eines Schaltvorgangs betätigt werden.Such a printing unit is from the practice well known and used for example in a Automatic transmission of a motor vehicle for setting an on an actuator acting fluid pressure. For example, over the Setting the fluid pressure a switching element for performing a Switching operation actuated become.

Aus der Praxis ist ein Druckregelaggregat der einleitend genannten Art als sogenannter Zweistufen(two-stage)-Druckregler bekannt, welcher in einer Baugruppe zusammengefaßt eine Vorstufe und eine Hauptstufe, die mittels der Vorstufe steuerbar ist, aufweist. Die Vorstufe kann als Sitzdruckregler ausgebildet sein und einen Vorstufenzulauf, einen Vorstufenrücklauf sowie einen Steuerkanal bzw. -anschluß, über den ein Steuerdruck für die Hauptstufe bereitgestellt wird, umfassen. Der Steuerdruck der Vorstufe wirkt in der Hauptstufe auf einen Ventilschieber, mittels dem ein Fluidstrom zwischen einem Zulaufanschluß und einem Arbeitsanschluß der Hauptstufe steuerbar ist. Ferner umfassen die Hauptstufe und die Vorstufe jeweils einen Rücklaufanschluß, der zu einem Vorratstank für das Fluid bzw. das Druckmittel führt.From practice, a pressure control unit is the initially mentioned as a so-called two-stage pressure regulator known which summarized in a module a precursor and a main stage, which is controllable by means of the precursor has. The precursor can be designed as a seat pressure regulator and a Vorstufenzulauf, a pre-stage return and a control port through which a control pressure for the main stage is provided will include. The pilot pressure of the prepress works in the main stage on a valve spool, by means of which a fluid flow between a Inlet connection and a work connection the Main stage is controllable. Furthermore, the main stage and the Pre-stage in each case a return connection, the a storage tank for the fluid or the pressure medium leads.

Die Vorstufe umfaßt eine elektromagnetische Aktuatoreinheit, die zur Betätigung eines Ventilglieds dient, das einen Fluidstrom zwischen dem Vorstufenzulauf und dem Vorstufenrücklauf und so den von der Vorstufe bereitgestellten Steuerdruck regelt, wobei die Ansteuerung der elektromagnetischen Aktuatoreinheit mittels eines Steuergeräts erfolgt, das mit der Vorstufe verbunden ist. Der von der Vorstufe bereitgestellte Druck wird mittels der Hauptstufe derart verstärkt, daß am Arbeitsanschluß der Hauptstufe der zur Betätigung des Stellglieds gewünschte Arbeitsdruck herrscht.The precursor comprises an electromagnetic Actuator unit used for actuation a valve member which serves a fluid flow between the pre-stage inlet and the pre-stage return and so regulates the control pressure provided by the pre-stage, where the control of the electromagnetic actuator unit by means a control unit which is connected to the preliminary stage. The one provided by the prepress Pressure is amplified by means of the main stage so that the working connection of the main stage of the for operation desired by the actuator Working pressure prevails.

Ferner ist es bekannt, einen Zweistufen-Druckregler derart auszuführen, daß die Vorstufe mit dem gleichen Zulaufdruck beaufschlagt wird wie die Hauptstufe, wobei hier zwei Varianten unterschieden werden können. Zum einen kann die Hauptstufe nur zur Durchflußverstärkung eingesetzt werden, so daß keine Druckverstärkung erfolgt. In diesem Fall kann die elektromagnetische Betätigungseinheit der Vorstufe klein ausgeführt sein, da nur Drücke verarbeitet werden müssen, die maximal 10 bar betragen.Furthermore, it is known a two-stage pressure regulator to do so that the Prepress with the same inlet pressure is applied as the Main stage, where two variants can be distinguished. To the one, the main stage can only be used for flow enhancement, so that no pressure boost he follows. In this case, the electromagnetic actuator the precursor made small be there only pressures have to be processed which are maximum 10 bar.

Bei der anderen Variante kann die Hauptstufe auch zur Druckverstärkung eingesetzt werden, so daß an dessen Arbeitsanschluß ein Druck von maximal etwa 20 bar anliegt. In diesem Fall kann die Vorstufe nicht den maximalen Zulaufdruck, der ebenfalls bei 20 bar liegt, gegenhalten, was zu hohen Leckageraten im Bereich der Vorstufe führt. Die Lekkagerate stellt bei einer Getriebesteuerung einen Leistungsverlust für das System dar und wirkt sich insbesondere nachteilig aus, wenn an einer Kupplung nur ein geringer Druck benötigt wird.In the other variant, the Main stage also for pressure amplification be used so that at whose work connection Pressure of a maximum of about 20 bar is applied. In this case, the precursor not the maximum inlet pressure, which is also at 20 bar, which leads to high leakage rates in the precursor area. The Lekkagerate provides a power loss in a transmission control for the System is and in particular disadvantageous, if at a Clutch only a small pressure is needed.

Des weiteren ist es bekannt, die Vorstufe des Druckregelaggregats mit einem Zulaufdruck zu versorgen, der gegenüber dem Zulaufdruck der Hauptstufe reduziert ist. In diesem Fall kann eine Druckverstärkung im Zweistufen-Druckregler ohne hohe hydraulische Verluste realisiert werden. Jedoch besteht hier der Nachteil, daß eine separate Zulaufdruckversorgung für die Vorstufe eingesetzt werden muß.Furthermore, it is known that Supply the upstream stage of the pressure control unit with a supply pressure, opposite is reduced to the inlet pressure of the main stage. In this case can a pressure boost realized in the two-stage pressure regulator without high hydraulic losses become. However, there is the disadvantage here that a separate supply pressure supply for the Pre-stage must be used.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein kostengünstiges, schwingstabiles und kompaktes Druckregelaggregat zu schaffen, das einen Arbeitsdruck von beispielsweise bis zu etwa 25 bar liefern kann.The invention is now the task underlying, a cost-effective, to provide a vibration-stable and compact pressure regulating unit, the provide a working pressure of, for example, up to about 25 bar can.

Vorteile der Erfindung Das erfindungsgemäße Druckregelaggregat, insbesondere für ein Automatgetriebe eines Kraftfahrzeuges, mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, bei welchem Druckregelaggregat der Arbeitsdruck der Hauptstufe den an dem Vorstufenzulauf wirkenden Zulaufdruck der Vorstufe vorgibt und der Vorstufenzulauf der Vorstufe mit einem Steuerkanal der Vorstufe zusammenfällt, der zur Betätigung des Ventilschiebers dient, hat den Vorteil, daß sich der Zulaufdruck der Vorstufe in Abhängigkeit von der Stellung des Ventilglieds der Vorstufe automatisch auf ein erforderliches Druckniveau einstellt. Somit kann eine separate Regelung für den Zulaufdruck der Vorstufe, welcher stets abhängig von dem am Arbeitsanschluß der Hauptstufe herrschenden Druckniveau ist und deren Steuerdruck entspricht, entfallen.ADVANTAGES OF THE INVENTION The pressure control unit according to the invention, in particular for an automatic transmission of a motor vehicle, having the features according to the preamble of the patent claim 1 in which pressure control unit of the working pressure of the main stage determines the acting at the Vorstufenzulauf inlet pressure of the precursor and the Vorstufenzulauf the precursor coincides with a control channel of the precursor, which serves to actuate the valve spool, has the advantage that the inlet pressure of the precursor depending on the Setting the valve member of the pre-stage automatically to a required pressure level. Thus, a separate control for the inlet pressure of the precursor, which is always dependent on the prevailing at the working connection of the main stage pressure level and whose control pressure corresponds, accounts.

Das Druckregelaggregat gemäß der Erfindung ist insbesondere bei einem Automatgetriebe eines Kraftfahrzeuges an einem hydraulischen Verteiler bzw. einer Stellplatte zur hydraulischen Betätigung eines Schaltelements wie einer Kupplung oder einer Bremse einsetzbar.The pressure control unit according to the invention is in particular in an automatic transmission of a motor vehicle on a hydraulic distributor or a control plate for hydraulic activity a switching element such as a clutch or a brake can be used.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Druckregelaggregats wirkt der Arbeitsdruck der Hauptstufe über einen Kanal des Ventilschiebers auf den Vorstufenzulauf. Bei dieser Ausführungsform ist ein ohnehin bei der Hauptstufe vorhandenes Bauelement einfach mit einem Kanal versehen, so daß der Arbeitsdruck am Arbeitsanschluß der Hauptstufe abgegriffen und über den Kanal dem Vorstufenzulauf zugeführt wird.In a preferred embodiment the pressure control unit according to the invention The working pressure of the main stage acts via a channel of the valve spool on the preliminary stage. In this embodiment, one is anyway at the main stage existing component simply provided with a channel, so that the Working pressure at the work connection of the Main tapped and over the channel is fed to the Vorstufenzulauf.

Der Kanal zum Abgriff des Arbeitsdrucks kann beispielsweise so ausgebildet sein, daß er eine Radialbohrung, welche im Bereich des Arbeitsanschlusses abzweigt, sowie eine Axialbohrung bzw. Zentralbohrung umfaßt, über welche der Druck bzw. das Fluid in Richtung des Vorstufenzulaufes transportiert wird.The channel for tapping the working pressure, for example, be formed so that it has a radial bore, which in the field of Arbeitsan terminal branches off, as well as an axial bore or central bore comprises, via which the pressure or the fluid is transported in the direction of Vorstufenzulaufes.

Zur Durchflußdrosselung ist in dem Kanal des Ventilschiebers eine Blende angeordnet, welche durch eine gestufte Ausführung der Bohrung oder auch durch ein eingepreßtes Blendenhütchen oder dergleichen realisiert sein kann. Mit steigendem Ventilschub steigt der Durchfluß durch das Ventil und damit auch der Druckabfall an der Blende. Dieser Druckabfall an der Blende ergibt die Veränderlichkeit des Regeldruckes über dem Strom. Ohne die Blende würde nur der Ventildurchfluß variiert. Der Druck am Abzweig des Steuerdrucks wäre konstant und die Regelfunktion wäre nicht mehr gegeben.To Durchflußdrosselung is in the channel of the Valve slide arranged a diaphragm, which by a stepped execution the bore or by a pressed-Aperture or the like can be realized. With increasing valve thrust, the flow increases the valve and thus the pressure drop at the aperture. This pressure drop At the aperture results in the variability of the Control pressure over the stream. Without the aperture would only the valve flow varies. The pressure at the branch of the control pressure would be constant and the control function would not be more given.

Um das Druckregelaggregat gemäß der Erfindung schwingstabil auszubilden, weist eine bevorzugte Ausführungsform eine sogenannte Akkumulatormasse auf, die von dem Ventilschieber durchgriffen ist und an deren einen Stirnseite eine in einem ersten Federraum angeordnete und sich an einem Gehäusebereich abstützende erste Druckfeder anliegt, welche als sogenannte Restdruckfeder bezeichnet wird, und an deren anderen Stirnseite sich eine in einem zweiten Federraum angeordnete zweite Druckfeder abstützt, die auf den Ventilschieber wirkt und als sogenannte Übertragerfeder bezeichnet wird.To the pressure control unit according to the invention vibrationally stable, has a preferred embodiment a so-called accumulator mass on the valve slide is penetrated and at one end face one in a first Spring chamber arranged and supported on a housing portion first Compressive spring rests, which referred to as so-called residual pressure spring and at the other end one in a second Spring chamber arranged second compression spring which acts on the valve spool and as a so-called Übertragerfeder referred to as.

Grundsätzlich ist das Druckregelaggregat nach der Erfindung auch ohne Akkumulatormasse und nur mit einer Restdruckfeder, die direkt auf den Ventilschieber wirkt, betreibbar. Jedoch läßt sich durch Einsatz und gezielte Auslegung der Akkumulatormasse das Schwingungsverhalten des Druckregelaggregats auf einfache Weise optimieren.Basically, the pressure control unit is after the invention also without accumulator mass and only with a residual pressure spring, which acts directly on the valve spool, operable. However, can be through Use and targeted design of the accumulator mass the vibration behavior Optimize the pressure control unit in a simple way.

Besonders günstige Strömungsverhältnisse in dem Druckregelaggregat können erreicht werden, wenn die Achse des Ventilschiebers der Hauptstufe und die Achse des Ventilglieds der Vorstufe zusammenfallen. Insbesondere kann dann der Vorstufenzulauf bzw. der Steuerkanal der Vorstufe kurz ausgelegt sein.Particularly favorable flow conditions in the pressure control unit can be achieved when the axis of the valve spool of the main stage and the axis of the valve member of the precursor coincide. In particular can then the Vorstufenzulauf or the control channel of the precursor be designed short.

Die Vorstufe des Druckregelaggregats nach der Erfindung ist bei einer konstruktiv einfachen Ausführungsform als Flachsitzdruckregler ausgebildet. Sie kann aber auch einen anders ausgelegten Ventilsitz, wie einen Kegelsitz, aufweisen. Denkbar ist es natürlich auch, die Vorstufe als Schiebedruckregler auszuführen.The preliminary stage of the pressure control unit According to the invention is in a structurally simple embodiment designed as a flat seat pressure regulator. But she can do it differently designed valve seat, such as a conical seat have. Conceivable it is natural also to perform the precursor as a slide pressure regulator.

Da der Ventilsitz der Vorstufe stets nur mit dem Zulaufdruck beaufschlagt wird, der unbedingt erforderlich ist, um den erforderlichen Steuerdruck auf die Ventilschieber der Hauptstufe auszuüben, kann die insbesondere elektromagnetische Aktuatoreinheit der Vorstufe vergleichsweise klein und damit kostengünstig ausgebildet sein. Ferner sinkt an dem Ventilsitz der Vorstufe der Durchfluß, was sich wiederum in einem niedrigen Leistungsverlust niederschlägt.Because the valve seat of the precursor always only with the inlet pressure is applied, absolutely necessary is to get the required control pressure on the valve spool Main stage can exercise the particular electromagnetic actuator unit of the precursor be comparatively small and thus cost-effective. Further sinks at the valve seat of the precursor of the flow, resulting in again reflected in a low power loss.

Auch kann das Ventilglied der Vorstufe mit einem vergleichsweise geringen Hub ausgelegt sein, der in einem Bereich zwischen etwa 0 und etwa 250 μm liegen kann. Die elektromagnetische Aktuatoreinheit muß daher nicht als Tauchstufe ausgebildet sein, so daß eine kostengünstige Herstellung der Vorstufe möglich ist.Also, the valve member of the precursor be designed with a relatively small stroke, in one Range may be between about 0 and about 250 microns. The electromagnetic Actuator unit must therefore not be designed as a dipping stage, so that a cost-effective production the preliminary stage possible is.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes nach der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.Further advantages and advantageous Embodiments of the article according to the invention are the description, the drawing and the claims can be removed.

Zeichnungdrawing

Drei Ausführungsbeispiele eines Druckregelaggregats gemäß der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigenThree embodiments of a pressure control unit according to the invention are shown schematically in the drawing and simplified explained in more detail in the following description. Show it

1 einen Längsschnitt durch ein Druckregelaggregat mit einer Hauptstufe und einer Vorstufe; 1 a longitudinal section through a pressure control unit with a main stage and a preliminary stage;

2 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform eines Druckregelaggregats; und 2 a longitudinal section through a second embodiment of a pressure control unit; and

3 einen Längsschnitt durch eine dritte Ausführungsform eines Druckregelaggregats. 3 a longitudinal section through a third embodiment of a pressure control unit.

Beschreibung der Ausführungsbeispieledescription the embodiments

In 1 ist ein Druckregelaggregat 10 dargestellt, das bei einem Automatgetriebe eines Kraftfahrzeuges zur hydrau lischen Betätigung eines als Kupplung oder Bremse wirkenden Schaltelements einsetzbar ist.In 1 is a pressure control unit 10 shown, which is used in an automatic transmission of a motor vehicle for hy actuation of acting as a clutch or brake switching element.

Das Druckregelaggregat 10 ist als Zweistufen-Druckregler ausgeführt und umfaßt eine Vorstufe 12 und eine Hauptstufe 14, wobei die Vorstufe 12 einen sogenannten Vorsteuerdruck für die Hauptstufe 14 liefert, die einen Arbeitsdruck für das Schaltelement bereitstellt.The pressure control unit 10 is designed as a two-stage pressure regulator and includes a pre-stage 12 and a main stage 14 , where the precursor 12 a so-called pilot pressure for the main stage 14 provides that provides a working pressure for the switching element.

Die Vorstufe 12 umfaßt ein Vorstufengehäuse 16, das mit einer Anschlußeinheit 18 zur elektrischen Verbindung mit einem hier nicht näher dargestellten Steuergerät versehen ist, sowie eine elektromagnetische Betätigungseinheit 20 aus einer Magnetspule, die zur Betätigung eines Magnetankers 22 dient, der mit einem Polkern 24 zusammenwirkt.The preliminary stage 12 includes a precursor housing 16 that with a connection unit 18 is provided for electrical connection with a control unit, not shown here, and an electromagnetic actuator 20 from a magnetic coil used to operate a magnet armature 22 serves with a pole core 24 interacts.

Der Magnetanker 22 ist mit einem Ventilglied 26 verbunden, das kolbenartig ausgebildet ist und eine ebene Stirnfläche 28 hat, das mit einem als Flachsitz ausgebildeten Ventilsitz 30 zusammenwirkt.The magnet armature 22 is with a valve member 26 connected, which is formed like a piston and a flat end face 28 has that with a trained as a flat seat valve seat 30 interacts.

Das an die Stirnfläche 28 angrenzende Ende des Ventilglieds 26 ist in einem Ventilraum 32 angeordnet, von dem ein Vorstufenrücklauf 34 abzweigt, der zu einem hier nicht näher dargestellten Druckmittelvorratsbehälter führt.That to the face 28 adjacent end of the valve member 26 is in a valve room 32 arranged, from which a Vorstufenrücklauf 34 branches, which leads to a pressure fluid reservoir not shown here.

Der Ventilsitz 30 ist an einem Flansch 36 ausgebildet, über den die Vorstufe 12 mit der Hauptstufe 14 verbunden ist und der einen axial zu dem Ventilglied 26 ausgerichteten Kanal 38 aufweist, der als Vorstufenzulauf und als Steuerkanal dient, über welchen der Hauptstufe 14 ein Steuerdruck bereitgestellt wird.The valve seat 30 is on a flange 36 trained over the the preliminary stage 12 with the main stage 14 is connected and one axially to the valve member 26 aligned channel 38 which has serves as a pre-stage feed and as a control channel, via which the main stage 14 a control pressure is provided.

Mittels des Ventilglieds 26 kann ein zwischen dem Kanal 38 und dem Vorstufenrücklauf 34 strömender Fluidstrom eingestellt werden, der in Weiterverbindung mit der Blende 78 einen Druckabfall relativ zu dem bei geschlossener Vorstufe herrschenden Druck bewirkt, woraus der stromvariable Vorstufendruck resultiert. Die Vorstufe 10 ist vorliegend als Flachsitzdruckregler ausgeführt.By means of the valve member 26 can one between the channel 38 and the pre-stage return 34 be adjusted flowing fluid flow, in further connection with the diaphragm 78 causes a pressure drop relative to the prevailing at the closed precursor pressure, resulting in the current variable pre-stage pressure results. The preliminary stage 10 is in the present case designed as a flat seat pressure regulator.

Die Hauptstufe 14 umfaßt als Gehäuse ein im wesentlichen rohrförmiges Spritzgußteil 40, in dessen Innenraum 42 ein nach Art eines Stufenkolbens ausgeführter Ventilschieber 44 axial verschieblich geführt ist. Der Ventilschieber 44 ist koaxial zu dem Ventilglied 26 der Vorstufe 12 ausgerichtet. Das Gehäuse 40 der Hauptstufe 14 umfaßt des weiteren einen radial ausgerichteten Zulaufkanal 46, einen radial ausgerichteten Arbeitskanal 48 sowie einen Rücklaufkanal 50, der mit dem Druckmittelvorratsbehälter verbunden ist. Des weiteren zweigt von der Hauptstufe 14 ein weiterer Rücklaufanschluß 52 ab, der an der der Vorstufe 12 abgewandten Stirnseite der Hauptstufe 14 liegt und an einer Begrenzungsplatte 54 ausgebildet ist.The main stage 14 comprises as housing a substantially tubular injection-molded part 40 in whose interior 42 a valve slide designed in the manner of a stepped piston 44 is guided axially displaceable. The valve spool 44 is coaxial with the valve member 26 the preliminary stage 12 aligned. The housing 40 the main stage 14 further comprises a radially aligned inlet channel 46 , a radially oriented working channel 48 and a return channel 50 , which is connected to the pressure medium reservoir. Furthermore branches of the main stage 14 another return connection 52 starting at the precursor 12 facing away from the main stage 14 lies and on a boundary plate 54 is trained.

Die Begrenzungsplatte 54 dient als Anschlag für einen Kolben 56 des Ventilschiebers 44, der gestuft ausgebildet ist. Der Kolben 56 bildet eine Steuerkante und steuert so einen Fluidstrom zwischen dem Zulaufkanal 46 und dem Arbeitskanal 48 der Hauptstufe 14 und somit den an dem Arbeitskanal 48 anliegenden und für die Betätigung des Schaltelements be reitgestellten Druck. Der Ventilschieber 44 umfaßt angrenzend an den Kolben 56 einen Bereich 58 verringerten Durchmessers, an den sich wiederum ein Bereich 60 vergrößerten Durchmessers anschließt, welcher an der Innenwandung des Gehäuses 40 geführt ist. An den Bereich 60 vergrößerten Durchmessers schließt sich wiederum ein Bereich 62 verringerten Durchmessers an, welcher den dem Kolben 56 abgewandten Endbereich des Ventilschiebers 44 bzw. Stufenkolbens bildet.The boundary plate 54 serves as a stop for a piston 56 of the valve spool 44 which is graduated. The piston 56 forms a control edge and thus controls a fluid flow between the inlet channel 46 and the working channel 48 the main stage 14 and thus the one on the working channel 48 adjacent and be prepared for the actuation of the switching element pressure. The valve spool 44 includes adjacent to the piston 56 an area 58 reduced diameter, in turn, an area 60 enlarged diameter connects, which on the inner wall of the housing 40 is guided. To the area 60 enlarged diameter closes again an area 62 reduced diameter, which the the piston 56 remote end region of the valve spool 44 or stepped piston forms.

Der Stufenkolben 44 stützt sich an einer Fläche des dem Gehäuse des Druckregelaggregats zugeordneten Flansches 36 ab, und zwar über eine erste Druckfeder 64, die als Restdruckfeder bezeichnet wird und einerseits an dem Flansch 36 anliegt und andererseits in eine Ringnut 66 an einer Stirnseite einer Akkumulatormasse 68 eingreift, an deren zweiten Stirnseite eine zweite Druckfeder 70 in eine zweite Ringnut 72 eingreift, die mit ihrem anderen Ende an dem Bereich 60 vergrößerten Durchmessers des Ventilschiebers 44 in eine dritte Ringnut 74 eingreift. Die Akkumulatormasse 68 dient zur Dämpfung von Druckschwingungen.The stepped piston 44 is supported on a surface of the housing of the pressure control unit associated flange 36 from, via a first compression spring 64 , which is referred to as residual pressure spring and on the one hand to the flange 36 abuts and on the other hand in an annular groove 66 on a front side of a battery mass 68 engages, on the second end face of a second compression spring 70 in a second annular groove 72 engages with its other end at the area 60 enlarged diameter of the valve spool 44 in a third annular groove 74 intervenes. The accumulator mass 68 serves to dampen pressure oscillations.

Die Restdruckfeder 64 ist in einem ersten, an den Flansch 36 angrenzenden Federraum 65, der von der Akkumulatormasse 68 begrenzt ist, angeordnet. Die als Übertragerfeder ausgebildete zweite Druckfeder 70 ist in einem zweiten Federraum 71 angeordnet, welcher von der Akkumulatormasse 68 und dem Ventilschieberbereich 60 vergrößerten Durchmessers begrenzt ist. Der Federraum 71 wird über die Nuten 73 zum Tank entlüftet.The residual pressure spring 64 is in a first, to the flange 36 adjoining spring chamber 65 that from the accumulator mass 68 is limited, arranged. The trained as a transformer spring second compression spring 70 is in a second spring chamber 71 arranged, which of the accumulator mass 68 and the valve spool area 60 enlarged diameter is limited. The spring chamber 71 gets over the grooves 73 vented to the tank.

In dem Ventilschieber 44 ist des weiteren ein Kanal ausgebildet, der aus einer Radialbohrung 76 und einer Axialbohrung 77 besteht, über den der an dem Arbeitskanal 48 anliegende Arbeitsdruck in den Federraum 65 und damit in den als Vorstufenzulauf dienenden Kanal 38 übertragen wird. Im stirnseitigen Endbereich der Axialbohrung 77 ist ein Blendenhütchen 78 eingepreßt.In the valve spool 44 Furthermore, a channel is formed, which consists of a radial bore 76 and an axial bore 77 exists over that at the working channel 48 fitting working pressure in the spring chamber 65 and thus in the serving as Vorstufenzulauf channel 38 is transmitted. In the end-side end region of the axial bore 77 is a shin cap 78 pressed.

In 2 ist ein Druckregelaggregat 80 dargestellt, das wiederum bei einem Automatgetriebe eines Kraftfahrzeuges zur hydraulischen Betätigung eines Schaltelements wie in einer Kupplung einsetzbar ist.In 2 is a pressure control unit 80 shown, which in turn can be used in an automatic transmission of a motor vehicle for the hydraulic actuation of a switching element as in a clutch.

Das Druckregelaggregat 80 entspricht weitgehend dem Druckregelaggregat nach 1, unterscheidet sich von diesem aber dadurch, daß es als Gehäuse ein Druckgußteil 40 aufweist, das mit einem Ansatz 81 versehen ist, welcher von dem Zulaufkanal 46, dem Arbeitskanal 48 und dem Rücklaufkanal 50 durchgriffen ist.The pressure control unit 80 largely corresponds to the pressure control unit according to 1 , differs from this but in that it is a diecast housing as a housing 40 that has an approach 81 is provided, which of the inlet channel 46, the working channel 48 and the return channel 50 is penetrated.

In 3 ist ein Druckregelaggregat 90 dargestellt, das wiederum im wesentlichen demjenigen nach 1 entspricht, sich von diesem aber dadurch unterscheidet, daß es eine Vorstufe 12 aufweist, deren Achse mit der Achse einer Hauptstufe 14 einen Winkel von 90° aufspannt. Die Verbindung zwischen der Vorstufe 12 und der Hauptstufe 14 erfolgt mittels eines Gehäuseblocks 91, in den der Flansch 36 der Vorstufe 12 eingepaßt ist und in dem ein koaxial zu dem Ventilschieber 44 der Hauptstufe 14 ausgerichteter Verbindungskanal 92 ausgebildet ist, der den Federraum 65 mit dem Kanal 38 des Flansches 36 verbindet. Die Dicke der Wandung des Gehäuses 40 der Hauptstufe 14 ist so ausgelegt, daß ihre Außenfläche mit der Außenseite des Gehäuseblocks 91 fluchtet.In 3 is a pressure control unit 90 which, in turn, essentially follows that of 1 corresponds to this but differs in that it is a preliminary stage 12 whose axis coincides with the axis of a main stage 14 spans an angle of 90 °. The connection between the precursor 12 and the main stage 14 takes place by means of a housing block 91 into which the flange 36 the preliminary stage 12 is fitted and in which a coaxial with the valve spool 44 the main stage 14 aligned connection channel 92 is formed, which is the spring chamber 65 with the channel 38 of the flange 36 combines. The thickness of the wall of the housing 40 the main stage 14 is designed so that its outer surface with the outside of the housing block 91 flees.

Die Druckregelaggregate nach den 1 bis 3 arbeiten in nachfolgend beschriebener Weise.The pressure control units according to 1 to 3 work in the manner described below.

In einem stromlosen Zustand, d. h. einem Zustand, in dem der Magnetanker 22 der Vorstufe 10 nicht betätigt und das Ventilschließglied 26 der Vorstufe 12 maximal geöffnet ist, wird der Ventilschieber 44 bzw. dessen Kolben 56 in einer Position gehalten, so daß am Arbeitskanal 48 ein minimaler Restdruck anliegt. Der Restdruck beträgt beispielsweise 0,5 bar. Die Einstellung des Restdrucks erfolgt derart, daß der Kolben 56 mittels der durch die Restdruckfeder 64 auf den Ventilschieber 44 ausgeübten Federkraft mit seiner Steuerkante in eine Stellung verfahren ist, so daß zwischen dem Zulaufkanal 46, an dem ein Druck von beispielsweise 25 bar anliegt, und dem Arbeitsanschluß 48 ein minimaler Druckmittelstrom strömt. Im unbestromten Zustand wird der am Arbeitskanal 48 anstehende Druck ausschließlich mittels der Restdruckfeder 64 erzeugt.In a de-energized state, ie a state in which the armature 22 the preliminary stage 10 not actuated and the valve closure member 26 the preliminary stage 12 is open, the valve spool 44 or its piston 56 held in a position so that the working channel 48 a minimum residual pressure is applied. The residual pressure is for example 0.5 bar. The adjustment of the residual pressure is such that the piston 56 by means of the residual pressure spring 64 on the valve spool 44 applied spring force is moved with its control edge in a position so that between the inlet channel 46 , to which a pressure of for example 25 bar is applied, and the working connection 48 a minimum pressure medium flow flows. In the de-energized state of the working channel 48 Pending pressure only by means of the residual pressure spring 64 generated.

Der am Arbeitskanal 48 anliegende Restdruck von 0,5 bar wirkt über die Radialbohrung 76 und die Axialbohrung 77 des Ventilschiebers 44 und den als Vorstufenzulauf dienenden Kanal 38 auf die Stirnseite des Ventilglieds 26, wobei an der in der Axialbohrung angeordneten Blende 78 ein Druckabfall erfolgt.The at the working channel 48 Adjacent residual pressure of 0.5 bar acts via the radial bore 76 and the axial bore 77 of the valve spool 44 and the serving as Vorstufenzulauf channel 38 on the front side of the valve member 26 , wherein on the arranged in the axial bore aperture 78 a pressure drop takes place.

Wenn nun die elektromagnetische Betätigungseinheit 20 bestromt wird, wird das Ventilschließglied 26 mit seiner Stirnseite 28 in Richtung des Flachsitzes 30 bewegt. Damit steigt der auf die Stirnseite 28 wirkende Druck an, und zwar beispielsweise von 0,1 bar im unbestromten Zustand auf 0,5 bar im bestromten Zustand.Now if the electromagnetic actuator 20 is energized, the valve closing member 26 with his front side 28 in the direction of the flat seat 30 emotional. This increases to the front page 28 acting pressure, for example, from 0.1 bar in the de-energized state to 0.5 bar in the energized state.

Der Druck steigt bei der Bestromung der elektromagnetischen Betätigungseinheit 20 auch in dem Federraum 65 an, was ein Ansteigen der über die Akkumulatormasse 68 und die Übertragerfeder 70 auf den Ventilschieber 44 ausgeübten Kraft bewirkt, so daß der Kolben 56 verschoben wird und der an dem Arbeitskanal 48 anstehende Arbeitsdruck steigt. Gleichzeitig steigt auch der über die Bohrungen 76 und 77 und den Kanal 38 anstehende Zulaufdruck der Vorstufe 10, da dieser abhängig ist von dem am Arbeitskanal 48 anstehenden Arbeitsdruck. Dies bedeutet, daß sich die Vorstufe 10 ihren Zulaufdruck selbst einstellt, und zwar derart, daß er dem als Steuerdruck für die Hauptstufe 14 erforderlichen Druck entspricht.The pressure increases during energization of the electromagnetic actuator 20 also in the spring chamber 65 at what an increase of over the accumulator mass 68 and the transformer spring 70 on the valve spool 44 applied force causes, so that the piston 56 is moved and the at the working channel 48 upcoming working pressure increases. At the same time also increases over the holes 76 and 77 and the channel 38 Pending inlet pressure of the precursor 10 because it depends on the one at the working channel 48 upcoming work pressure. This means that the preliminary stage 10 adjusts its inlet pressure itself, in such a way that he as the control pressure for the main stage 14 required pressure corresponds.

Der an dem Arbeitskanal 48 anstehende Arbeitsdruck der Hauptstufe 14 steht über eine an dem Bereich 60 vergrößerten Durchmessers des Ventilschiebers 44 ausgebildete Ringfläche F1, welche die Differenzfläche zwischen der Querschnittsfläche des Bereichs 60 vergrößerten Durchmessers und des Bereichs 58 verringerten Durchmessers ist, im Kräftegleichgewicht mit dem geregelten Druck der Vorstufe 12, welcher auf Flächen F2 und F3 wirkt, wobei die Fläche F2 die Stirnfläche der Akkumulatormasse 68 und die Fläche F3 die Stirnfläche des Bereichs 62 verringerten Durchmessers des Ventilschiebers 44 bezeichnet. Die Blendenbohrung ist von der Fläche F3 erfaßt.The one on the working channel 48 Pending working pressure of the main stage 14 is about one at the area 60 enlarged diameter of the valve spool 44 formed annular surface F1, which is the difference area between the cross-sectional area of the area 60 enlarged diameter and area 58 reduced diameter is, in balance of power with the regulated pressure of the precursor 12 , which acts on surfaces F2 and F3, wherein the surface F2, the end face of the accumulator mass 68 and the area F3 is the end face of the area 62 reduced diameter of the valve spool 44 designated. The aperture bore is detected by the surface F3.

Das Verhältnis der Fläche F1 zu der Summe der Flächen F2 und F3 bestimmt die umsetzbare Druckverstärkung der Hauptstufe 14 und damit auch das an der Vorstufe 12 erforderliche Magnetkraftniveau.The ratio of the area F1 to the sum of the areas F2 and F3 determines the convertible pressure gain of the main stage 14 and therefore also at the preliminary stage 12 required magnetic force level.

Die Druckregelaggregate nach den 1 bis 3 zeichnen sich dadurch aus, daß die elektromagnetischen Betätigungseinheiten 20 der Vorstufen 12 vergleichsweise klein ausgeführt sein können. Des weiteren ist vorteilhaft, daß die Zulaufdruckregelung der Vorstufe 12 mit einem geringen konstruktiven Aufwand verbunden ist. Ein weiterer Vorteil der gezeigten Druckregelaggregate besteht darin, daß geringe Systemkosten für die Vorstufen 12, die Hauptstufen 14 und die Kanalführung zwischen den Vorstufen 12 und den Hauptstufen 14 anfallen. Ferner besteht ein geringer Applikations- und Konstruktionsaufwand, um die Systeme schwingstabil auszulegen.The pressure control units according to 1 to 3 are characterized in that the electromagnetic actuator units 20 the precursors 12 can be made relatively small. Furthermore, it is advantageous that the inlet pressure control of the precursor 12 associated with a low design effort. Another advantage of the pressure control units shown is that low system costs for the precursors 12 , the main stages 14 and the channel routing between the precursors 12 and the main stages 14 incurred. Furthermore, there is a low application and design effort to design the systems stable vibration.

Claims

Pressure control unit, in particular for an automatic transmission of a motor vehicle, with a preliminary stage ( 12 ), which with a particular electromagnetic actuator unit ( 20 ) for actuating a fluid flow between a pre-stage inlet ( 38 ) and a pre-stage return ( 34 ) controlling valve member ( 26 ) and to control one with the precursor ( 12 ) ( 14 ), which has an inlet connection ( 46 ), a work connection ( 48 ) and a valve spool ( 44 ), which is used to control one at the working connection ( 48 ) acting working pressure and by means of the preliminary stage ( 12 ), characterized in that the working pressure of the main stage ( 14 ) at the prepress stage ( 38 ) acting inlet pressure of the precursor ( 12 ), and the pre-stage inflow ( 38 ) of the preliminary stage ( 12 ) with a control channel ( 38 ) of the preliminary stage ( 12 ), which is used to actuate the valve spool ( 44 ) serves.

Pressure control unit according to claim 1, characterized in that the working pressure of the main stage ( 14 ) over a channel ( 76 . 77 ) of the valve spool ( 44 ) to the preliminary stage ( 38 ) acts.

Pressure control unit according to claim 2, characterized in that the channel is a radial bore ( 76 ) and a blind hole-like axial bore ( 77 ) of the valve spool ( 44 ).

Pressure control unit according to claim 2 or 3, characterized in that in the channel ( 76 . 77 ) of the valve spool ( 78 ) An aperture is arranged.

Pressure control unit according to one of claims 1 to 4, characterized in that the valve slide ( 44 ) a tubular accumulator mass ( 68 ) passes through, at one end face of a in a first spring chamber ( 65 ) and located on a housing area ( 36 ) supporting, first compression spring ( 64 ) is applied and at the other end face a in a second spring chamber ( 71 ), second compression spring ( 70 ) supported on the valve spool ( 44 ) acts.

Pressure control unit according to one of claims 1 to 5, characterized in that the valve slide ( 44 ) of the main stage ( 14 ) coaxial with the valve member ( 26 ) of the preliminary stage ( 12 ) is arranged.

Pressure control unit according to one of claims 1 to 6, characterized in that the precursor ( 12 ) is designed as a flat seat pressure regulator.

Pressure control unit according to one of claims 1 to 7, characterized in that the valve limb ( 26 ) of the precursor has a stroke range between about 0 and about 250 microns.