DE10349198A1

DE10349198A1 - Mechanisch ansteuerbares Druckregelventil

Info

Publication number: DE10349198A1
Application number: DE10349198A
Authority: DE
Inventors: Karlheinz Dipl.-Ing. Mayr; Thilo Dipl.-Ing. Schmidt; Peter Dipl.-Ing. Schiele; Markus Dipl.-Ing. Moosmann
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2003-10-23
Filing date: 2003-10-23
Publication date: 2005-06-16

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Druckregelventil (1) in einer elektrohydraulischen Steuervorrichtung eines Kraftfahrzeuggetriebes. Sofern dieses Druckregelventil (1) in einem Notbetrieb nicht mehr elektrisch ansteuerbar ist, kann es erfindungsgemäß über einen elektromagnetischen Aktuator (3) sowie einer mechanischen Wirkverbindung (2) betätigt werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Druckregelventil einer elektrohydraulischen Steuervorrichtung eines Kraftfahrzeuggetriebes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus dem Stand der Technik ist durch die DE 197 44 696 A1 der Anmelderin ein Druckregelventil bekannt, welches zumindest aus einem Gehäuse, einem Anker, einem Steuerschieber sowie einem Regeldruckraum besteht. Wenn dieses Druckregelventil elektronisch angesteuert wird, kann es über den Anker den Steuerschieber so verschieben, dass dem Regeldruckraum Druckmittel zugeführt wird und ein bestimmter Druck eingeregelt werden kann. Aus einer Arbeitsdruckleitung strömt dann das Druckmittel mit dem eingeregelten Arbeitsdruck wieder aus dem Druckregelventil aus und wird in einem Verbraucher verarbeitet. Wenn solch ein Druckregelventil kein entsprechendes Signal von der elektronischen Steuerung bekommt, kann es keinen Druck einregeln.
Weiterhin ist aus der DE 198 58 541 A1 der Anmelderin eine elektrohydraulische Steuervorrichtung eines automatisch schaltenden Kraftfahrzeuggetriebes bekannt, bei welchem Magnet- und Druckregelventile durch eine elektronische Getriebesteuerung gesteuert werden und daraufhin über nachgeschaltete Hydraulikventile die Schaltelemente des Getriebes beaufschlagen. Bei einem Ausfall des Steuergerätes werden hier alle Magnet- und Druckregelventile stromlos geschaltet. Dabei stellt sich je nach der aktuell eingelegten Fahrstufe eine bestimmte Notfahrstufe ein. Die Auswahl ei ner bestimmten Notfahrstufe wird durch eine spezielle Anordnung der Magnet- und Druckregelventile sowie Steuerventilen mit mehreren Ventilkennlinien ermöglicht.
Durch den bekannten Stand der Technik sind also Druckregelventile in Verbindung mit Notfahrprogrammen bekannt. Das beschriebene Notfahrkonzept der DE 198 58 541 A1 kann allerdings nur erreicht werden, sofern die Steuerventile der elektro-hydraulischen Steuerung in ganz bestimmter Weise angeordnet sind und im stromlosen Zustand eine vorherbestimmte Stellung einnehmen. Diese Anordnung der Steuerventile ist dann auch für den Normalbetrieb vorgegeben. Durch die damit vorgegebenen Einschränkungen erhöht sich der Entwicklungsaufwand der Steuervorrichtung. Auch benötigen die Steuerventile mehr als eine Kennlinie, sofern zwei unterschiedliche Fahrstufen im Notbetrieb schaltbar sein sollen. Somit ist die Funktion des Notfahlprogramms nur durch einen hohen Aufwand zu erreichen.
Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Druckregelventil zu entwickeln, welches in einem Notbetrieb einfach und kostengünstig eine Auswahl einer Fahrstufe ermöglicht.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Hauptanspruchs, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind.
Die Erfindung beruht darauf, dass ein Druckregelventil in einem Notbetrieb durch einen elektromagnetischen Aktuator über eine mechanische Wirkverbindung betätigbar ist. Dieser Aktuator kann dabei innerhalb oder außerhalb der elektrohydraulischen Steuervorrichtung angebracht werden. Besonders vorteilhaft ist der Aktuator allerdings außerhalb der elektrohydraulischen Steuervorrichtung, da bei solch einer Anordnung eine vorhandene elektrohydraulische Steuervorrichtung mit ihrer Anordnung und Ankontaktierung der Ventile kaum verändert werden muss. Es muss nur der Durchgriff der mechanischen Wirkverbindung auf das Druckregelventil sichergestellt werden. Zudem ist es bei außerhalb liegendem Aktuator möglich, im Prinzip dieselbe Steuerung mit oder ohne der erfinderischen Vorrichtung herzustellen. Die bisher verwendeten Druckregelventile müssen an sich nicht neu entwickelt werden, da die erfindungsgemäße Vorrichtung die elektrohydraulische Steuervorrichtung im Notbetrieb nicht beeinflusst.
Der Aktuator der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann durch eine elektronische Steuerung angesteuert werden, welche entweder der schon vorhandenen elektronischen Getriebesteuerung oder einer zweiten elektronischen Steuerung entspricht. Dabei kann diese zweite elektronische Steuerung z. B. durch die elektronische Motorsteuerung oder eine zusätzliche zweite Steuerung dargestellt werden.
Der erfindungsgemäße Aktuator entspricht vorteilhafter Weise einem Magnetschalter oder einem elektromagnetischen Proportionalmagneten. Ein Magnetschalter besitzt einen Anker, welcher in nur zwei Positionen geschaltet werden kann, wohingegen der Proportionalmagnet die Position proportional zum anliegenden Strom einstellt. Die mechanische Wirkverbindung zwischen dem Druckregelventil und dem Magnetschalter oder Proportionalmagneten ist vorteilhafter Weise als Stößel ausgebildet, welcher direkt auf den Anker des Druckregelventils wirkt. Dieser Stößel wird im Normalbetrieb durch eine Rückstellfeder so gehalten, dass er den Anker des Druckregelventils nicht berührt. Dadurch wird sichergestellt, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung die elektrohydraulische Steuervorrichtung im Normalbetrieb nicht beeinflusst. Der Stößel kann natürlich koaxial zur Hauptachse des Druckregelventils angebracht sein, oder auch parallel dazu verschoben angeordnet werden. Dadurch kann z. B. eine bestimmte Ankerform des Druckregelventils berücksichtigt werden. Wenn der Anker des Druckregelventils z. B. eine zentrale Bohrung besitzt, ist ein nicht koaxial angreifender Stößel von Vorteil. Zudem kann damit auch der Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung an Einschränkungen im Bauraum angepasst werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird vorteilhafter Weise für eine elektrohydraulische Steuervorrichtung für ein Kraftfahrzeuggetriebe verwendet, wenn sich dieses in eine Notbetrieb befindet.
Zur weiteren Verdeutlichung der Erfindung sowie dessen Ausführungsformen ist der Beschreibung eine Zeichnung beigefügt.
In dieser zeigen:
1 ein koaxial zum Druckregelventil angeordneten Aktuator und
2 ein parallel zur Hauptachse des Druckregelventils verschoben angeordneten Aktuator.
1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem Druckregelventil 1, einem Stößel 2 und einem elektromagnetischen Aktuator 3. Das Druckregelventil 1 besteht zumindest aus einem Gehäuse 4 und einem Anker 5. Auf den Anker 5 wirkt im Falle eines Notbetriebes der Stößel 2, welcher aber wie hier dargestellt im Normalbetrieb durch eine Rückstellfeder 6 vom Anker 5 beabstandet gehalten wird. Weiterhin ist in dieser vorteilhaften Ausgestaltung der Stößel 2 mit einem Pralltopf 7 versehen. Durch diesen Pralltopf 7 kann eine Toleranz in radialer Richtung zwischen der Hauptachse 9 des Druckregelventils 1 und der Hauptachse 10 des Aktuators 3 ausgeglichen werden. Die Rückstellfeder 6 ist dabei zwischen dem Gehäuse 4 des Druckregelventils 1 und dem Pralltopf 7 angebracht. Da der Pralltopf 7 fest mit dem Stößel 2 verbunden ist, wird so der Stößel 2 in Richtung weg vom Anker 5 vorgespannt. Hier dargestellt ist eine vorteilhafte Dichtung 8 zwischen dem Pralltopf 7 und dem Gehäuses 4 des Druckregelventils 1. Der Aktuator 3 besteht zumindest aus einem Gehäuse 11, einer Spule 12, einem Anker 13 und einer Ankerstange 14. Wenn die Spule 12 mit einem Strom beaufschlagt wird, bewegt sich der Anker 13 mit der Ankerstange 14 auf das Druckregelventil 1 zu. Dadurch wird der Stößel 2 über den Pralltopf 7 bewegt und somit der Anker 5 des Druckregelventils 1 erfindungsgemäß mechanisch betätigt.
2 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung, wobei die Hauptachse 10 des Aktuators 3 parallel verschoben zur Hauptachse 9 des Druckregelventils 1 angeordnet ist. Sofern die Teile der 2 in der Funktion denjenigen der 1 entsprechen sind gleiche Teile mit gleichen Ziffern nummeriert. Zwischen dem Stößel 2 und dem Gehäuse 4 ist vorteilhafter Weise eine nicht näher dargestellte Labyrinthdichtung vorgesehen. Der Stößel 2 betätigt erfindungsgemäß den Anker 5 des Druckregelventils 1. Dabei wird der Stößel 2 vorteilhafter Weise im Normalbetrieb über eine Rückstellfeder 6 vom Anker 5 des Druckregelventils 1 beabstandet gehalten. Die Rückstellfeder 6 ist innerhalb des Aktuators 3 angebracht und verspannt den Anker 13 mit dem Gehäuse 11 des Aktuators 3. Der Anker 13 ist fest mit der Ankerstange 14 verbunden, wodurch der Stößel 2 in Richtung zum Anker 5 des Druckregelventils 1 hin betägtigbar ist.

1: Druckregelventil
2: Stößel
3: Aktuator
4: Gehäuse
5: Anker
6: Rückstellfeder
7: Pralltopf
8: Dichtung
9: Hauptachse
10: Hauptachse
11: Gehäuse
12: Spule
13: Anker
14: Ankerstange
15: Gehäuse

Claims

Druckregelventil (1) einer elektrohydraulischen Steuervorrichtung eines Kraftfahrzeuggetriebes, welches in einem Notbetrieb nicht elektrisch ansteuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckregelventil (1) mit einem elektromagnetischen Aktuator (3) über eine mechanische Wirkverbindung (2) betätigbar ist.
Druckregelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elektromagnetische Aktuator (3) innerhalb der elektrohydraulischen Steuervorrichtung angeordnet ist.
Druckregelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elektromagnetische Aktuator (3) außerhalb der elektrohydraulischen Steuervorrichtung angeordnet ist.
Druckregelventil nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elektromagnetische Aktuator (3) über eine elektronische Steuerung ansteuerbar ist, welche entweder der elektronischen Getriebesteuerung oder einer zweiten elektronischen Steuerung entspricht.
Druckregelventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite elektronische Steuerung einer elektronischen Steuerung der Antriebseinheit des Kraftfahrzeugs entspricht.
Druckregelventil nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elektromagnetische Aktuator (3) aus einem Magnetschalter oder einem Proportionalmagneten besteht.
Druckregelventil nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Wirkverbindung zwischen dem Aktuator (3) und dem Druckregelventil (1) als Stößel (2) ausgebildet ist, welcher durch den Magnetschalter oder Proportionalmagneten (3) betätigbar ist und im Normalbetrieb der elektrohydraulischen Steuervorrichtung durch eine Rückstellfeder (6) vom Anker (5) des Druckregelventils (1) beabstandet gehalten wird.
Druckregelventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (2) koaxial zur Hauptachse (9) des Druckregelventils (1) angeordnet ist und auf den Anker (5) des Druckregelventils (1) wirkt.
Druckregelventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (3) parallel verschoben zur Hauptachse (9) des Druckregelventils (1) angeordnet ist und auf den Anker des Druckregelventils wirkt.
Verwendung eines Druckregelventils (1) zur Steuerung eines Kraftfahrzeuggetriebes in einem Notbetrieb, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckregelventil (1) mittels einem elektromagnetischen Aktuator (3) und einer mechanischen Wirkverbindung (3) nach einem der vorigen Ansprüche betätigbar ist.