DE2618683A1

DE2618683A1 - CONTROL VALVE

Info

Publication number: DE2618683A1
Application number: DE19762618683
Authority: DE
Inventors: John Saxon Ivey
Original assignee: Borg Warner Corp
Current assignee: Borg Warner Corp
Priority date: 1975-05-05
Filing date: 1976-04-28
Publication date: 1976-11-18
Also published as: JPS51134436A; AU1318176A; SE427865B; BR7602770A; GB1516902A; FR2310507A1; AU499402B2; SE7605051L; CA1040052A

Description

Dipl. Phys. W. CarstensDipl. Phys. W. Carstens

8 München 28 Munich 2

Mozartstr. 23 Mozartstrasse 23

BORG-WARNER CORPORATION
200 South Michigan AvenueBORG-WARNER CORPORATION
200 South Michigan Avenue

Chicago, 111. 60604, USAChicago, 111. 60604, USA

München, 28. April 1976 Anwaltsakte: M-3896Munich, April 28, 1976 Attorney's file: M-3896

RegelventilControl valve

Die Erfindung betrifft ein Regelventil, insbesondere zur Verwendung in einem Getriebe.The invention relates to a control valve, particularly for use in a gear.

Bei modernen Fahrzeugmotoren hat sich herausgestellt, daß komplexe Gestänge und komplexe Vergasereinrichtungen verwendet werden, welche zu Kräften von beträchtlicher Größe führen, die sich der Bewegung des Gaspedals widersetzen. Deshalb ist es wichtig, daß keine zusätzlichen Kräfte in das Gestängesystem eingebracht werden. Zusätzlich hat sich herausgestellt, daß bei den modernen Fahrzeugen das allgemein verwendete Mehrfach-Vakuum-Drucksignal nicht mehr so verläßlich ist. Dies beruht auf der Art der Steuerungen, denen der Motor heute unterworfen ist. Daher sind heute direkte mechanische Verbindungen erwünscht, welche das Drosselventil innerhalb eines hydraulischen Getriebesteuersystems betätigen. Bei bekannten direkt betätigten Drossel—In modern vehicle engines it has been found that complex Linkage and complex carburetor devices are used, which lead to forces of considerable magnitude, the oppose the movement of the accelerator pedal. It is therefore important that there are no additional forces in the linkage system be introduced. In addition, it has been found that in modern vehicles, the commonly used multiple vacuum pressure signal is no longer so reliable. This is due to the type of controls that the engine is subjected to today is. Therefore, direct mechanical connections are now desired which the throttle valve within a hydraulic transmission control system actuate. With known directly operated throttle

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Ventilen ist eine beträchtliche Kraft erforderlich, wenn das Ventil auf die Bewegung des Gaspedals anspricht. Insbesondere bei nahezu voll niedergedrückten Drosselstellungen wird eine recht große Kraft zur Bewegung des Gaspedals erforderlich.Valving a considerable amount of force is required when opening the valve is responsive to the movement of the accelerator pedal. In particular, when the throttle positions are almost fully depressed, one becomes right great force is required to move the accelerator pedal.

Die vorliegende Erfindung überwindet die oben geschilderten Schwierigkeiten bei einem Drosselventilmechanismus dadurch, daßThe present invention overcomes the above difficulties with a throttle valve mechanism in that

j ein pilotbedientes Drosselventil verwendet wird, bei dem die 'j a pilot operated throttle valve is used in which the '

!!

; Kräfte, welche auf das Drosselgestänge einwirken und das Dros- j selventil auf die Bewegung des Gestänges ansprechen lassen, im; Forces that act on the throttle linkage and the throttle j let selventil respond to the movement of the linkage, im

wesentlichen Null sein können. Dies deshalb, weil nur ein Pilotj ventilteil zur Bewegung mit dem Pedal verbunden ist. Ein bewegliches Ventilteil ist innerhalb des Drosselventils vorgesehen,can be essentially zero. This is because only one pilotj valve part is connected to the pedal for movement. A movable valve part is provided inside the throttle valve,

innerhalb dessen sich ein Steuerventilteil beweglich befindet, dessen Bewegung das bewegliche Ventilteil folgt. Eine Zwischenzone ist an dem beweglichen Ventilteil vorgesehen, welche auf Strömungsmitteldruck anspricht. Eine Feder ist vorgesehen, welche der von der Zwischenzone entwickelten Kraft entgegenwirkt. Diewithin which a control valve part is movable, the movement of which is followed by the movable valve part. An intermediate zone is provided on the movable valve member which is responsive to fluid pressure. A spring is provided which counteracts the force developed by the intermediate zone. the

i Feder und die Kräfte der Zwischenzone wirken nur auf das beweg- j liehe Ventilteil und nicht auf den Gestängemechanismus, welcher mit dem Gaspedal verbunden ist. Zusätzlich führt die vorliegende Erfindung die Konstruktion in sehr einfacher Weise aus, indem ein hohles, bewegliches Ventilteil vorgesehen wird, innerhalb dessen ein'Steuerteil des Pilotventils mit dem Drosselmechanismus verbunden ist.i The spring and the forces of the intermediate zone only act on the moving j borrowed valve part and not on the linkage mechanism, which is connected to the accelerator pedal. In addition, the present Invention the construction in a very simple manner by providing a hollow, movable valve member is provided within one of which is the control part of the pilot valve with the throttle mechanism connected is.

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Aus dem Nachfolgenden läßt sich erkennen, daß das pilotbetätigte Regelventil gemäß der vorliegenden Erfindung in jedem System verwendet werden kann, wo ein Druck erwünscht ist, der direkt mit der Bewegung eines mechanischen Teils variiert. Es ist besonders nützlich in jedem System, bei dem keine zusätzlichen Kräfte auf das System ausgeübt\erden sollen, indem das bewegliche Teil arbeitet. Das Ventil der vorliegenden Erfindung kann also offensichtlich so verwendet werden, daß es direkt auf eine manuell bewegliche Steuerung, beispielsweise einen Wahlschalter für ein Getriebe oder auf andere Einrichtungen anspricht, beispielsweise auf Bewegungen eines Steuerteils für ein Treibstoffeinspritzsystem oder andere Systeme, bei denen ein Drucksignal erwünscht ist, das mit der Bewegung von einem dieser Teile des Systems variiert.From the following it can be seen that the pilot operated Control valve according to the present invention can be used in any system where a pressure is desired that is directly related to the movement of a mechanical part varies. It is particularly useful in any system that does not require additional forces the system should be exercised with the moving part working. Obviously, the valve of the present invention can be used to act directly on a manual movable control, for example a selector switch for a transmission or responsive to other devices, for example to movements of a control part for a fuel injection system or other systems in which a pressure signal is desired that varies with the movement of one of these parts of the system.

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine Schemadarstellung des Ventils, welches die Grundsätze der vorliegenden Erfindung verkörpert .The sole figure of the drawing shows a schematic representation of the valve which embodies the principles of the present invention .

Das in der Zeichnung dargestellte Regelventil 10 gemäß der vorliegenden Erfindung soll in einem Getriebesteuersystem mit einer Druckströmungsmittelquelle 12, einem Primärregelventil 14 und einem hydraulischen Steuersystem 16 arbeiten. Allgemein gesprochen besteht die Funktion des Ventils 10 darin, ein Signal für das hydraulische Getriebesteuersystem 16 zu liefern, welches mit der Bewegung eines Steuerteils des Motors, beispielsweise der Drossel, variiert. Das dargestellte Beispiel zeigt die Erfin7 dung als Drosselventil für das Steuersystem. Das Ventil 1OThe control valve 10 shown in the drawing according to the present The invention is intended to be used in a transmission control system having a source of pressurized fluid 12, a primary regulator valve 14 and a hydraulic control system 16 work. Generally speaking the function of the valve 10 is to provide a signal for the hydraulic transmission control system 16, which with the movement of a control part of the engine, for example the throttle, varies. The example shown shows the Erfin7 as a throttle valve for the control system. The valve 1O

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würde, wie es tatsächlich hergestellt und verwendet wird, innerhalb des hydraulischen Steuersystems 16 und Teil davon sein.how it is actually made and used within of the hydraulic control system 16 and part thereof.

Die Quelle 12 führt Druck einem Primärregelventil 14 zu, welches diesen Druck regelt und einer Leitung 20 zuführt. Diese ist mit dem hydraulischen Steuersystem 16 und dem Ventil 10 verbunden. Das Ventil 10 entwickelt einen geregelten Druck, der direkt mit der Stellung der Drossel variiert, und führt diesen einer Leitung 22 zu. Diese ist mit dem Regelventil 14 verbunden und beeinflußt das Primärregelventil in einer Weise, wie sie bei hydraulischen Getriebesteuersystemen allgemein bekannt ist. Dabei werden andere Funktionen innerhalb des Getriebes, beispielsweise die Punkte, bei denen im Getriebe die Veränderungen des Übersetzungsverhältnisses stattfinden, gesteuert. Das Ventil 10 besteht allgemein gesprochen aus einer Bohrung 26, die innerhalb eines Abschnitts 28 eines Ventilkörpers für das hydraulische Steuersystem ausgebildet ist.The source 12 supplies pressure to a primary control valve 14 which controls this pressure and supplies it to a line 20. This is with the hydraulic control system 16 and the valve 10 are connected. The valve 10 develops a regulated pressure which varies directly with the position of the throttle and guides it in a line 22 to. This is connected to the control valve 14 and influenced the primary control valve in a manner well known in hydraulic transmission control systems. There will be others Functions within the transmission, for example the points at which the transmission ratio changes take place, controlled. Generally speaking, the valve 10 consists of a bore 26 formed within a section 28 of a valve body for the hydraulic control system is formed.

Innerhalb der Bohrung 26 befindet sich gleitend ein bewegliches Ventilteil 30. Das Ventilteil 30 besitzt eine Bohrung 32, welche ein bewegliches Steuerteil 34 aufnehmen kann. Eine sehr leichte Feder 35 liegt gegen das Teil 34 an und drückt dieses nach links in der Zeichnung. Innerhalb der Bohrung 26 ist eine Feder 36 vorgesehen, welche das Ventilteil 30 in der Zeichnung nach links drückt, und zwar gegen einen Anschlag 38, der mit dem Ventilabschnitt 28 verbunden ist. Die Feder 36 ist in der Bohrung 26 durch einen Anschlag 39 eingeschlossen. Ein Drosselnocken40 ist vorgesehen, der über ein Gestänge 42 zur Bewegung durch ein Gas-A movable valve part 30 is slidably located within the bore 26. The valve part 30 has a bore 32 which a movable control part 34 can receive. A very light spring 35 rests against part 34 and pushes it to the left in the drawing. A spring 36 is provided within the bore 26, which moves the valve part 30 to the left in the drawing presses against a stop 38 which is connected to the valve section 28. The spring 36 is in the bore 26 through a stop 39 included. A throttle cam 40 is provided the via a linkage 42 for movement by a gas

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pedal 44 des Fahrzeugs angeschlossen ist. Das dargestellte Gestänge ist nur schematisch; es stellt nur eine Probe der Gestängepedal 44 of the vehicle is connected. The linkage shown is only schematic; it is just a sample of the linkage

ι arten dar, die verwendet werden können. Allgemein bewegt sich da siι types that can be used. Generally there is movement

i Gestänge 42 nach rechts, wenn die Drossel 44 niedergedrückt wird,Ii linkage 42 to the right when the throttle 44 is depressed, I.

ι und dreht den Nocken 40 um die Schwenkachse 46. Der Nocken hat j eine Steuerfläche 48, welche gegen das bewegliche Teil 34 an- \ liegt und dieses nach rechts bewegt, wenn die Drossel niederge- \ drückt wird.ι and rotates the cam 40 about the pivot axis 46. The cam has a control surface 48 j which lies against the movable part 34 Toggle \ and moves to the right, when the throttle niederge- \ suppressed.

Das Ventilteil 30 besitzt die Öffnungen 50, 52 und 54. Das beweg-; liehe Steuerteil 34 besitzt eine längliche Nut 56. Das Ventil- \ teil 30 enthält Felder 60, 62, 64 und 66. Ein großes Feld 68 ist außerdem an dessen rechtem Ende vorgesehen und gleitet in einem
Abschnitt 70 der Bohrung 28 mit vergrößertem Durchmesser. DieThe valve member 30 has the openings 50, 52 and 54. The movable; Liehe control part 34 has a longitudinal groove 56. The valve \ part 30 contains fields 60, 62, 64 and 66. A large field 68 is also provided at its right end, and slides in a
Section 70 of the bore 28 with an enlarged diameter. the

Bohrung 28 enthält die Öffnungen 72, 74, 76 und 78.Bore 28 contains openings 72, 74, 76 and 78.

Die Öffnung 72 ist eine Ausströmungsöffnung, die mit dem Sumpf jThe opening 72 is an outflow opening which communicates with the sump j

des Getriebesteuersystems verbunden wird. Die Öffnung 74 ist ein4 Auslaßöffnung, welche das Produkt des Ventils 10 enthalten kann. \ Sie ist mit der Ausgangsleitung 22 verbunden. Die Öffnung 76 ist die Druckeinlaßöffnung und ist mit der Leitung 20 verbunden, in
der sich geregelter Strömungsmitteldruck befindet. Die Öffnung 7i ist eine Regelöffnung. Sie ist mit dem Druck innerhalb der Leitung 22 verbunden. Der Druck in der Öffnung 78 wird zu der Zwischenzone zwischen den Feldern 66 und 68 geleitet und erzeugt
eine Kraft auf das bewegliche Teil 30, welche dieses nach rechts zu bewegen sucht und dabei die Feder 36 komprimiert.of the transmission control system is connected. Port 74 is an outlet port which may contain the product of valve 10. \ It is connected to the output line 22. Port 76 is the pressure inlet port and is connected to line 20, in
the regulated fluid pressure is. The opening 7i is a regulating opening. It is connected to the pressure within the line 22. The pressure in port 78 is directed to the intermediate zone between panels 66 and 68 and created
a force on the movable part 30, which tries to move it to the right and thereby compresses the spring 36.

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Wie allgemein bekannt ist, besteht die Arbeitsweise eines Regelventilsystems darin, daß der Druck in der Auslaßöffnung 74 zu einer Zwischenzone geleitet wird, was eine Kraft entgegen der Kraft einer Feder, wie beispielsweise der Feder 36, erzeugt. Auf diese Weise liegt in der Leitung 22 ein geregelter Druck vor Wenn bei der vorliegenden Erfindung das Steuerteil 34 sich nach rechts bewegt, öffnet sich offensichtlich eine Verbindung zwische^i der Öffnung 54 des Ventilteils 30 und der öffnung 52. Dabei ist angenommen, daß das Ventil, wie in Fig. 1 dargestellt, in RuheAs is well known, the operation of a control valve system is in that the pressure in the outlet port 74 is directed to an intermediate zone, which creates a force against the Force of a spring, such as the spring 36, is generated. In this way, there is a regulated pressure in line 22 In the present invention, when the control member 34 moves to the right, obviously a connection opens between ^ i the opening 54 of the valve part 30 and the opening 52. It is Assume that the valve, as shown in Fig. 1, is at rest

j ist. Wenn dies passiert, wird der Druck in der Öffnung 52 durchj is. When this happens, the pressure in port 52 will through

; die Öffnung 74 und die Öffnung 78 geleitet und wirkt auf die Zwischenzone zwischen den Feldern 66 und 68. Das Ventilteil 30 bewegt sich nach rechts in einem hinreichenden Ausmaße, daß die durch die Nut 56 bewirkte Verbindung unterbrochen wird. Die Relativstellungen der Ventilteile 30 und 34 sind dann wiederum ! diejenigen, die in Fig. 1 dargestellt sind. Beide Teile 30 und ; 34 haben sich jedoch nach rechts bewegt, da die Drossel nieder- : gedrückt ist. Da die Teile 30 und 34 eine Gleichgewichtsstellung; the opening 74 and the opening 78 guided and acts on the Intermediate zone between fields 66 and 68. The valve member 30 moves to the right to a sufficient extent that the caused by the groove 56 connection is interrupted. The relative positions of the valve parts 30 and 34 are then again ! those shown in FIG. Both parts 30 and; 34 have moved to the right, however, as the throttle is : is pressed. Because the parts 30 and 34 are in an equilibrium position

einnehmen, die rechts von derjenigen liegt, welche in Fig. 1take, which is to the right of that which is shown in Fig. 1

^: dargestellt ist, wird die Feder 36 stärker komprimiert und er- ^{: is} shown, the spring 36 is more compressed and

ii

j zeugt eine zusätzliche Kraft auf das Ventilteil 30. Auf diese jj generates an additional force on the valve part 30. On this j

j !j!

j Weise liegt in der Leitung 22 ein erhöhter geregelter Druck vor. jj way there is an increased regulated pressure in the line 22. j

Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, geschieht also folj gendes: Die Drossel 44 wird niedergedrückt, sie dreht den Nocken j 40, das Steuerteil 34 wird nach rechts gegen die Kraft der sehr schwachen Feder 35 bewegt. Es ist zu erkennen, daß aufgrundAs can be seen from the above description, folj occurs gendes: The throttle 44 is depressed, it rotates the cam j 40, the control part 34 is to the right against the force of the very weak spring 35 moves. It can be seen that due to

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der Pilotarbeitsweise keine Kräfte auf das Steuerteil 34 wirken außer der sehr kleinen Kraft der Feder 35. Auf diese Weise wurde ein Regelventil geschaffen, das auf die Drosselstellung wie oben beschrieben ansprechen kann und bei dem im wesentlichen keine zusätzliche Kraft erforderlich ist, die über das Gestänge zwischen der Drossel und dem Vergaser zur Bedienung des Regelventils 10 übertragen werden müßte. Wie oben beschrieben, ist dies bei moderneren Fahrzeugen von Wichti^eit, wo eine mechanische Verbindung zwischen der Drossel und dem Drosselventil vorgesehen sein sollte. Dies beruht auf der wachsenden Komplexität von Vergasern und Drosselgestängen, die in den Motoren verwendet werden. Die Kräfte, welche sich der Bewegung des Pedals 44 widersetzen, sind derart bedeutend, daß die Bewegung des Pedals 44 für den Fahrer des Fahrzeugs unbequem werden kann. Wie oben beschrieben, überwindet die vorliegende Erfindung dieses Problem, indem eine Pilotbetätigung vorgesehen wird. Auf diese Weise erfordert die Bewegung des Steuerteils 34 eine außerordentlich kleine Kraft.the pilot mode of operation no forces act on the control part 34 except for the very small force of the spring 35. In this way created a control valve which can respond to the throttle position as described above and in which essentially no additional Force is required, which is via the linkage between the throttle and the carburetor to operate the control valve 10 would have to be transferred. As described above, this is important in more modern vehicles, where a mechanical connection should be provided between the throttle and the throttle valve. This is due to the growing complexity of carburetors and throttle rods used in the engines. The forces opposing the movement of the pedal 44 are so significant that movement of the pedal 44 can become inconvenient for the driver of the vehicle. As described above, The present invention overcomes this problem by providing a pilot actuation. That way, the Movement of the control part 34 is an extremely small force.

Das Ventil 10 wurde oben bei seiner Verwendung in Verbindung mit einer Drossel für einen Fahrzeugmotor beschrieben. Dabei wurde ein geregelter Drosseldruck für ein hydraulisches Steuersystem 16 erzeugt, welcher mit der Drosselstellung variierte. Es ist jedoch offensichtlich, daß das besondere Regelventil 10 im Zusammenhang mit vielen anderen Steuerfunktionen verwendet werden kann, bei denen ein Druck gewünscht wird, der direkt mit der Stellung eines beweglichen Teils, wie des Nackens 40, variiert.The valve 10 has been described above when used in connection with a throttle for a vehicle engine. It was a regulated throttle pressure generated for a hydraulic control system 16 which varied with the throttle position. It is however, it will be apparent that the particular control valve 10 may be used in conjunction with many other control functions where a pressure that varies directly with the position of a movable member such as the neck 40 is desired.

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Die Verwendbarkext des beschriebenen, verbesserten, pilotbetätigten Regelventils 10 ist also sehr weit gefächert. Es kann eine manuelle Bewegung in einen Druck umsetzen, der direkt mit dieser Bewegung variiert, ohne daß eine nennenswerte Gegenkraft im Mechanismus zusätzlich auftreten müßte.The usability of the described, improved, pilot operated Control valve 10 is therefore very broad. It can convert a manual movement into a pressure that directly interacts with this movement varies without an additional counterforce worth mentioning having to occur in the mechanism.

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Claims

PATENT CLAIMS

Control valve, in particular for use in a transmission, with a valve part, a control part that is within the The valve part is movable, the valve part being arranged in a bore which has a pressure inlet, a Has pressure outlet and control openings, characterized in that the inlet opening (76) is provided with a source of fluid pressure (12) is connected and the valve part (30) has a plurality of openings (52-54), which with the openings (76,74,78) communicate in the bore (26), wherein a spring (36) presses the valve part (30) in one direction, an intermediate zone (66-68) on the valve part (30) is connected to the control opening (78) and the valve part (30) in pushes the opposite direction when fluid pressure is supplied to the intermediate zone (66-68), the control member (34) has means (46) which communicates between the inlet (76) and the outlet (74) through the Establishes openings (54,52) in the valve part (30), the outlet (74) being connected to the control opening (78) and the valve part (30) follows the movement of the control part (34), whereby a pressure in the outlet (74) is generated, which with the position of the control part varies, with only a very small force required to move the control part (34)

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2. Control valve according to claim 1, characterized in that an output line (22) is connected to the outlet (74), wherein!

the pressure in the outlet line (22) directly with the position; of the control part (34) varies. [

3. Control valve according to claim 1, characterized in that the Control part (34) is connected to the throttle mechanism (44) of an engine, so that the pressure in the outlet (74) with the The position of the throttle mechanism varies.

4. Control valve according to claim 4, characterized in that the control part (34) has a groove (56) which a connection between the inlet (76) and the outlet (74) via the openings (52, 54) in the valve part (30), the outlet (74) is connected to the control opening (78) and the valve part (30) of the movement of the control part (34) through the throttle | mechanism (44) follows, whereby a pressure in the outlet (74) is I

testifies which with the position of the control part (34)

varies. ',

5. Control valve according to claim 4, characterized in that the

Throttle pressure line (22) between the outlet (74) and the hy- ί

The hydraulic control mechanism (16) is connected.

6. Control valve according to claim 5, characterized in that the inlet (76) between the pressure outlet (74) and the control openings (78) is arranged.

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