DE3630792C2 - Pressure generating device - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Erzeugung eines vom Betriebszustand eines Kraftfahrzeuges abhängigen Hauptdruckes zur Betätigung von Schaltgliedern eines automati schen Kraftfahrzeug-Wechselgetriebes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a device for generation one dependent on the operating state of a motor vehicle Main pressure for actuating switching elements of an automati rule motor vehicle gearbox according to the preamble of Claim 1.
Eine Regeleinrichtung zur lastabhängigen Einstellung des Haupt druckes für die Betätigung von Schaltelementen eines Last schaltgetriebes ist in der deutschen Offenlegungsschrift DE 29 01 051 A1 beschrieben. Die bekannte Einrichtung weist eine einen konstanten Hauptdruck erzeugende Pumpe auf, die über eine Saugleitung Druckmittel ansaugt und dieses in eine Haupt druckleitung fördert. In der Hauptdruckleitung ist eine Ventil anordnung vorgesehen, deren Ventilschieber bei zu großer Ist fördermenge der Pumpe gegenüber der Sollfördermenge einen Bypassdurchlaß von der Hauptdruckleitung zur Saugleitung der Pumpe öffnet, so daß das überschüssige Druckmittel aus der Hauptdruckleitung abfließen kann.A control device for load-dependent adjustment of the main pressure for the actuation of switching elements of a load manual transmission is in the German patent application DE 29 01 051 A1. The known device has a constant main pressure generating pump, which over a suction line sucks pressure medium and this into a main pressure line promotes. There is a valve in the main pressure line arrangement provided, the valve spool is too large delivery rate of the pump compared to the target delivery rate Bypass passage from the main pressure line to the suction line of the Pump opens so that the excess pressure medium from the Main pressure line can drain.
Demgegenüber weisen Einrichtungen, bei denen der zur Beauf schlagung der Schaltglieder erforderliche Hauptdruck durch Verstellung der Fördermenge der Förderpumpe erreicht wird, den Vorteil auf, daß nur jeweils so viel Arbeitsmittel gefördert wird, wie zur Aufrechterhaltung eines vorgegebenen bestimmten Druckes in der Hauptdruckleitung erforderlich ist. Die Förde rung überschüssigen Druckmittels wird damit vermieden und gleichzeitig der Leistungsbedarf für die Förderpumpe reduziert.In contrast, facilities in which the Beauf the main pressure required Adjustment of the delivery rate of the delivery pump is reached The advantage is that only as much work equipment is promoted is determined how to maintain a given Pressure in the main pressure line is required. The fjord Excess pressure medium is avoided and at the same time the power requirement for the feed pump is reduced.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht nun darin, eine Druckerzeugungseinrichtung mit einer Förderpumpe, die den Hauptdruck durch Lieferung einer variablen Fördermenge ein stellt, zu schaffen, bei der ein Steuerventil zur Verstellung eines Pumpenverstelldruckes in Abhängigkeit eines Betriebs zustandes des Kraftfahrzeuges optimal gesteuert wird.The object on which the invention is based is now a pressure generating device with a feed pump, the Main pressure by supplying a variable delivery rate provides to create a control valve for adjustment a pump adjustment pressure depending on an operation State of the motor vehicle is optimally controlled.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruchs. Danach wird der die Mengenverstellvorrichtung der Förderpumpe beaufschlagende Pumpenverstelldruck mit Hilfe des Regelkolbens geregelt, wobei als Führungsgröße eine Druck kraft an einer ersten Wiegefläche und an einer entgegengerichte ten Wiegefläche des Regelkolbens der rückgeführte Pumpen verstelldruck als Istgröße wirksam wird, wobei die Führungs größe von einem Steuerkolben geliefert wird, der seinerseits von einen betriebszustandsabhängigen Druck sowie vom Hauptdruck beaufschlagt ist. This problem is solved according to the characteristics of the Claim. Then the quantity adjustment device the pump adjusting pressure acting on the feed pump of the control piston, a pressure being used as the reference variable force on a first weighing surface and on a counter-direction Weighing surface of the control piston of the returned pumps adjusting pressure is effective as the actual variable, the guide size is supplied by a control piston, which in turn from an operating state-dependent pressure and from the main pressure is acted upon.
Insgesamt gesehen ergibt sich auf diese Weise eine Einrichtung, mit der der zur Betätigung der Schaltglieder eines automatischen Kraftfahr zeuggetriebes verwendbare Hauptdruck feinfühlig und genau auf die dem jeweiligen Betriebszustand optimal angepaßte Höhe eingestellt werden kann. Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich gemäß den Unteransprüchen.Overall, this results in a facility with that of the actuation of the switching elements of an automatic motor vehicle Main gear usable main pressure sensitive and exactly to the optimally adjusted height can be set in each operating state can. Appropriate developments of the invention result from the Subclaims.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand eines schematischen Schaltbildes der Druckerzeugungseinrichtung gezeigt, das im folgenden näher erläutert wird. In der Zeichnung ist mit 1 eine mengen verstellbare Förderpumpe, beispielsweise eine verstellbare Flügelzellen pumpe, bezeichnet, die hier ein in einem feststehenden Gehäuse 2 gegen über einem angetriebenen Läufer 3 aufweist, wobei die Verstellung durch einen in einem Druckraum 8 herrschenden Pumpenverstelldruck entgegen einer Rückstellfeder 7 erfolgt. Dabei ergibt sich, daß die Fördermenge der Förderpumpe 1 umgekehrt proportional zum Pumpenverstelldruck verändert wird.In the drawing, an embodiment of the invention is shown based on a schematic circuit diagram of the pressure generating device, which is explained in more detail below. In the drawing, 1 denotes a quantity-adjustable feed pump, for example an adjustable vane pump, which here has a fixed housing 2 against a driven rotor 3 , the adjustment being effected by a pump adjustment pressure prevailing in a pressure chamber 8 against a return spring 7 he follows. The result is that the delivery rate of the feed pump 1 is changed inversely proportional to the pump adjustment pressure.
Die Förderpumpe 1 saugt über eine Saugleitung 43 Druckmittel aus einem Vorratsbehälter 44 an und fördert dieses in eine Hauptdruckleitung 5, die auf hier nicht weiter gezeigte Weise über Schalt- und Steuerventile zu Schaltgliedern eines automatischen Kraftfahrzeugwechselgetriebes führt. Die Höhe des Druckes in der Hauptdruckleitung 5 richtet sich dabei nach der Fördermenge der Pumpe bzw. danach, in welchem Maße Druck mittel aus der Hauptdruckleitung entnommen wird. Es ist jedoch wünschens wert, diesen Druck möglichst genau auf der dem jeweiligen Betriebszustand optimal angepaßten Höhe zu halten, wobei diese Druckhöhe sich nach ver schiedenen Kriterien, wie zum Beispiel danach richtet, welcher Getriebegang eingelegt ist, welche Leistung von dem Kraftfahrzeugantriebsmotor gefordert wird und ob beispielsweise gerade ein Umschaltvorgang durchgeführt wird.The feed pump 1 sucks pressure medium from a storage container 44 via a suction line 43 and conveys it into a main pressure line 5 , which in a manner not shown here leads to switching elements of an automatic motor vehicle transmission via switching and control valves. The amount of pressure in the main pressure line 5 depends on the delivery rate of the pump or on the extent to which pressure medium is removed from the main pressure line. However, it is desirable to keep this pressure as precisely as possible at the height optimally adapted to the respective operating state, this pressure height being based on various criteria, such as, for example, which gear is engaged, which power is required by the motor vehicle drive motor and whether for example, a switching process is currently being carried out.
Die Steuerung der Höhe des Druckes in dieser Hauptdruckleitung wird daher durch Veränderung der Fördermenge der Förderpumpe 1 vorgenommen, indem zum Anheben des Hauptdruckes die Fördermenge erhöht und zum Reduzieren des Hauptdruckes die Fördermenge herabgesetzt wird. Da diese Förder mengenverstellung abhängig von der Druckhöhe des die Mengenverstell vorrichtung 2 beaufschlagenden Pumpenverstelldruckes ist, hängt die Genauigkeit des Hauptdruckverlaufes im wesentlichen von dem Verlauf des Pumpenverstelldruckes ab, der von einem Steuerventil 10 erzeugt und über eine Pumpenverstelldruckleitung 9 dem Druckbeaufschlagungsraum 8 zugeführt wird.The control of the level of the pressure in this main pressure line is therefore carried out by changing the delivery rate of the feed pump 1 by increasing the delivery rate to raise the main pressure and reducing the delivery rate to reduce the main pressure. Since this delivery quantity adjustment is dependent on the pressure level of the pump adjustment pressure acting on the quantity adjustment device 2 , the accuracy of the main pressure curve essentially depends on the course of the pump adjustment pressure generated by a control valve 10 and fed to the pressurization chamber 8 via a pump adjustment pressure line 9 .
Dieses Steuerventil 10 weist nun zwei in einem gemeinsamen Gehäuse ver schiebbar gehaltene Kolben, nämlich einen Regelkolben 11 und einen Steuer kolben 12 auf, die untereinander durch eine Übertragungsfeder 13 wirkungs mäßig verbunden sind. Der Regelkolben 11 besitzt dabei zwei Kolbenbünde 14 und 15 sowie einen zwischen diesen Bünden liegenden Kolbenabsatz 16 und regelt mit Hilfe seiner Steuerkanten 14b und 15b die Verbindung der Pumpenverstelldruckleitung 9 mit einer Druckleitung 20 oder einer Auslaßleitung 23. Dabei ist die Druckleitung 20, die entweder den Haupt druck, den sogenannten Wandlerdruck oder einen anderen, eine bestimmte Mindestdruckhöhe aufweisenden Druck liefert, mit einem Gehäuseanschluß 19 verbunden, während die Pumpenverstelldruckleitung 9 mit dem Gehäusean schluß 18 verbunden ist.This control valve 10 now has two ver slidably held in a common housing piston, namely, a control piston 11 and a control piston 12 which are interconnected through a transmission spring 13 moderate response. The control piston 11 has two piston collars 14 and 15 and a piston shoulder 16 located between these collars and regulates the connection of the pump adjustment pressure line 9 to a pressure line 20 or an outlet line 23 with the aid of its control edges 14 b and 15 b. The pressure line 20 , which supplies either the main pressure, the so-called converter pressure or another pressure having a certain minimum pressure level, is connected to a housing connection 19 , while the pump adjustment pressure line 9 is connected to the housing 18 .
Der Reglerkolben 11 wird an seiner in der Zeichnung rechten Stirnseite 14a von dem über eine eine Drosselstelle 22 aufweisende Rückführungsleitung 9a in einen Druckbeaufschlagungsraum 21 rückgeführten Pumpenverstelldruck belastet, während an der gegenüberliegenden Stirnseite 15a der Steuerkolben 12 den Reglerkolben 11 mittels der Übertragungsfeder 13 belastet. Je nach den an den Endseiten 14a und 15a wirkenden Kräften stellt sich dann der in einer Bohrung 17 verschiebbare Reglerkolben ein, wobei die in der Zeichnung gezeigte Stellung eine stabile Gleichgewichtsstellung zeigt, in der durch die Steuerkanten 14b und 15b gerade die Verbindung der Pumpenverstelldruckleitung 9 mit der Druckleitung 20 und mit der Auslaßleitung 23 unterbrochen ist. Ausgehend von dieser Stellung wird bei einer Verstellung des Reglerkolbens nach rechts der mit der Druck leitung 20 verbundene Gehäuseanschluß 19 von der Steuerkante 14b aufge steuert und damit der Pumpenverstelldruck erhöht, während bei einer Verstellung des Reglerkolbens 11 aus der gezeigten Gleichgewichtsstellung nach links die Auslaßleitung 23 durch die Steuerkante 15b aufgesteuert und damit der Pumpenverstelldruck gesenkt wird. The regulator piston 11 is loaded on its right-hand end 14 a in the drawing from the return line 9 a fed back into a pressurization chamber 21 via a return line 22 having a throttle point 22 , while the control piston 12 is loaded on the regulator piston 11 on the opposite end 15 a by means of the transmission spring 13 . Depending on the forces acting on the end sides 14 a and 15 a, the regulating piston which can be displaced in a bore 17 is then set, the position shown in the drawing showing a stable equilibrium position in which the connection is precisely through the control edges 14 b and 15 b the pump adjustment pressure line 9 with the pressure line 20 and with the outlet line 23 is interrupted. Starting from this position, upon an adjustment of the regulator piston to the right of the pressure line 20 connected to the housing port 19 of the control edge 14 b is controlled open, thereby increasing the pump displacement control pressure, while a displacement of the regulator piston 11 from the position shown position of equilibrium to the left, the outlet conduit 23 controlled by the control edge 15 b and thus the pump adjustment pressure is reduced.
Der den Reglerkolben 11 belastende Steuerkolben 12 besteht bei dem in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiel im wesentlichen aus drei Kolbenbünden 24, 25 und 26, die mit gestuften Durchmessern ausgeführt sind und in mit entsprechend gestuften Durchmessern versehenen Bohrun gen 27, 28 und 29 des Ventilgehäuses gleiten. Die Kolbenbünde 24-26 weisen an den in der Zeichnung jeweils linken Stirnseiten teilweise ringförmige Wiegeflächen 24a, 25a und 26a auf, an denen in zugeordneten Druckbeaufschlagungsräumen 31, 33 und 34 anstehende Druckmitteldrücke zur Verstellung des Steuerkolbens 12 in der Zeichnung nach rechts entgegen der Kraft einer an der rechten endseitigen Stirnfläche 24b des Steuer kolbens 12 wirkenden Rückstellfeder 30 einwirken.The regulator piston 11 onerous control piston 12 is in the example shown in the drawings embodiment essentially of three piston collars 24, 25 and 26, which are formed with stepped diameters and slide is provided with correspondingly stepped diameters prepared holes 27, 28 and 29 of the valve housing. The piston collars 24-26 have on the left-hand end faces in the drawing partially annular weighing surfaces 24 a, 25 a and 26 a, at which pressure medium pressures 31 , 33 and 34 present in the associated pressurizing chambers for adjusting the control piston 12 in the drawing towards the right the force of an acting on the right end face 24 b of the control piston 12 acting return spring 30 .
Dabei steht in dem Druckbeaufschlagungsraum 31 ein Druck an, dessen Höhe betriebszustandsabhängig veränderlich ist und über eine Steuer druckleitung 32 von einem hier nur schematisch angedeuteten Drucksteuer ventil 40, beispielsweise einem elektromagnetischen Steuerventil geliefert wird. Dieser Druck kann durch entsprechende elektronische Ansteuerung des elektromagnetischen Drucksteuerventils in Abhängigkeit von verschie denen Zustandsgrößen des Fahrzeugs bzw. der Brennkraftmaschine gesteuert werden, um so Einfluß auf die Höhe des von der Förderpumpe 1 gelieferten Hauptdruckes zu nehmen.In this case, a pressure is present in the pressurization chamber 31 , the height of which is variable depending on the operating state and is supplied via a control pressure line 32 from a pressure control valve 40 , only schematically indicated here, for example an electromagnetic control valve. This pressure can be controlled by appropriate electronic control of the electromagnetic pressure control valve as a function of various state variables of the vehicle or the internal combustion engine so as to influence the level of the main pressure supplied by the feed pump 1 .
In dem Druckbeaufschlagungsraum 33, der der Wiegefläche 25a zugeord net ist, steht demgegenüber der Druck der Hauptdruckleitung 5 an, die mit diesem Druckbeaufschlagungsraum über eine mit einer Drosselstelle 41 versehene Zweigleitung 5a verbunden ist. Die in der Zeichnung am linken Ende des Steuerkolbens 12 vorgesehene Wiegefläche 26a wird dagegen von einem Druck belastet, der über eine Druckleitung 35 in den Druckbeauf schlagungsraum 34 geleitet wird. Diese Druckleitung 35 kann dabei von einem hier nicht gezeigten, in den herkömmlichen Getriebesteuerungen vorgesehenen Handschieber kommen und an diesem so angeschlossen sein, daß darin Hauptdruck, jedoch lediglich in den einen Vorwärtsgetriebegang entsprechenden Wählhebelstellungen des Getriebes ansteht. In der Neutral stellung des Getriebes, sowie in der Rückwärts- und Parkstellung soll dagegen diese Leitung Atmosphärendruck führen.In the pressurization chamber 33 , which is assigned to the weighing surface 25 a, the pressure of the main pressure line 5 is on the other hand, which is connected to this pressurization chamber via a branch line 5 a provided with a throttle point 41 . The weighing surface 26 a provided in the drawing at the left end of the control piston 12 , on the other hand, is loaded by a pressure which is passed via a pressure line 35 into the pressurization chamber 34 . This pressure line 35 can come from a hand slide (not shown here) provided in the conventional transmission controls and be connected to it in such a way that main pressure is present therein, but only in the selector lever positions of the transmission corresponding to a forward gear. In contrast, in the neutral position of the transmission, as well as in the reverse and park position, this line is intended to carry atmospheric pressure.
Mit 36 ist in der Zeichnung noch eine Auslaßleitung bezeichnet, über die der die konzentrisch übereinander angeordneten Federn 13 und 30 aufnehmende Federraum 39 entlüftet ist, während mit 37 eine Auslaßlei tung bezeichnet ist, die eine Begrenzung der Verstellbewegung des Steuer kolbens 12 nach rechts bewirkt, da beim Überlaufen dieser Auslaßleitung 37 durch die dann als Steuerkante wirkende Wiegefläche 25a der Druck in dem Druckbeaufschlagungsraum 33 zusammenbrechen und damit eine Weiter verstellung des Steuerkolbens 12 nach rechts unterbunden wird.With 36 in the drawing, an outlet line is also designated, via which the concentrically arranged springs 13 and 30 receiving spring chamber 39 is vented, while 37 denotes an outlet line, which limits the adjustment movement of the control piston 12 to the right, since when this outlet line 37 overflows, the pressure in the pressurizing chamber 33 collapses through the weighing surface 25 a which then acts as a control edge and thus further adjustment of the control piston 12 to the right is prevented.
Ausgehend von der in der Zeichnung gezeigten Gleichgewichtsstellung des Steuerventils 10 ergibt sich bei einer Betriebszustandsänderung, die zu einer Änderung des von dem elektromagnetischen Drucksteuerventil 40 gelieferten Steuerdrucks führt, zunächst eine Verstellung des Steuer kolbens 12. Hierbei sei angenommen, daß der Steuerdruck angehoben wird, so daß der Steuerkolben 12 in der Zeichnung nach rechts verschoben wird. Diese Axialverschiebung des Steuerkolbens 12 wird über die Übertragungs feder 13 auf den Reglerkolben 11 übertragen, der damit den Pumpenverstell druck durch Aufsteuerung der Druckleitung 20 erhöht. Diese Erhöhung des Pumpenverstelldruckes führt dann zu einer Reduzierung der Fördermenge der Förderpumpe 1, so daß die Höhe des in der Hauptdruckleitung 5 anstehen den Hauptdruckes verringert wird. Die Erhöhung des Pumpenverstelldruckes 9 wirkt über die Zweigleitung 9a auch auf die rechte Stirnfläche 14a des Reglerkolbens ein, so daß dieser wieder in die in der Zeichnung gezeigte Gleichgewichtsstellung zurückgestellt wird.Starting from the equilibrium position of the control valve 10 shown in the drawing, when the operating state changes, which leads to a change in the control pressure supplied by the electromagnetic pressure control valve 40 , there is first an adjustment of the control piston 12 . It is assumed here that the control pressure is raised so that the control piston 12 is shifted to the right in the drawing. This axial displacement of the control piston 12 is transmitted via the transmission spring 13 to the regulator piston 11 , which thus increases the pump adjustment pressure by opening the pressure line 20 . This increase in the pump adjustment pressure then leads to a reduction in the delivery rate of the delivery pump 1 , so that the level of the main pressure present in the main pressure line 5 is reduced. The increase in the pump adjustment pressure 9 also acts on the right end face 14 a of the regulator piston via the branch line 9 a, so that it is returned to the equilibrium position shown in the drawing.
In ähnlicher Weise wird auch eine beispielsweise durch eine Druckmittel entnahme erfolgende Änderung des Hauptdruckes ausgeregelt. Das Absinken des Hauptdruckes führt nämlich zu einer Reduzierung der auf die Wiege fläche 25a des Steuerkolbens 12 wirkenden Verstellkräfte, so daß dieser durch die Rückstellfeder 30 in der Zeichnung nach links bewegt wird, was durch entsprechende Entlastung der linken Stirnseite des Reglerkolbens 11 zu einer entsprechenden Verschiebung des Reglerkolbens 11 und damit zum Aufsteuern der Auslaßleitung 23 durch die Steuerkante 15b führt. Der dadurch bewirkte Abfall des Pumpenverstelldruckes führt zu einer Vergrößerung der Fördermenge der Förderpumpe 1 und damit zu einem ent sprechenden Anheben des Hauptdruckes, so daß wieder der Ausgangszustand eingestellt wird. In a similar manner, a change in the main pressure, for example by means of a pressure medium removal, is corrected. The decrease in the main pressure leads to a reduction in the acting on the weighing surface 25 a of the control piston 12 adjusting forces, so that this is moved to the left by the return spring 30 in the drawing, which by corresponding relief of the left end face of the control piston 11 to a corresponding Displacement of the control piston 11 and thus leads to the opening of the outlet line 23 through the control edge 15 b. The resulting drop in the pump adjustment pressure leads to an increase in the delivery rate of the feed pump 1 and thus to a corresponding increase in the main pressure, so that the initial state is set again.
Es sei noch darauf hingewiesen, daß abweichend von der in der Zeichnung gezeigten Ausführung der Steuerkolben 12 auch anders ausgebildet und beaufschlagbar sein kann, ohne den Hauptgedanken der Erfindung zu ver lassen. So wäre es beispielsweise auch möglich, anstelle der beiden Wiegeflächen 25a und 26a nur deren eine vorzusehen, an der dann ein in Abhängigkeit von der Stellung des Getriebewählhebels stufenweise veränderlicher Druck ansteht.It should also be pointed out that, deviating from the design of the control piston 12 shown in the drawing, it can also be designed differently and acted upon without leaving the main idea of the invention. For example, instead of the two weighing surfaces 25 a and 26 a, it would also be possible to provide only one of them, at which a pressure that is gradually variable depending on the position of the gear selector lever is then present.
In der Zeichnung ist schließlich angedeutet, daß die Auslaßleitung 23 des Steuerventils 10 zweckmäßigerweise mit dem Federraum 6 der Rückstell feder 7 verbunden ist, in den die Saugleitung 43 mündet und von wo aus das Druckmittel in die Arbeitsräume der Förderpumpe 1 gelangt. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß dann, wenn die Steuerkante 15b des Regler kolbens 11 die Auslaßleitung 23 aufsteuert und damit diese mit der Pumpen verstelldruckleitung 9 verbindet, der Druckbeaufschlagungsraum 8 im wesentlichen mit dem gleichen Druck wie der Federraum 6 beaufschlagt wird, der beispielsweise infolge eines in der Saugleitung 43 angebrach ten und gegebenenfalls Verstopfungen unterworfenen Siebes auch unterhalb des Atmosphärendruckes liegen könnte.In the drawing it is finally indicated that the outlet line 23 of the control valve 10 is expediently connected to the spring chamber 6 of the return spring 7 , into which the suction line 43 opens and from where the pressure medium enters the working spaces of the feed pump 1 . In this way it is ensured that when the control edge 15 b of the regulator piston 11, the outlet conduit 23 aufsteuert and thus this verstelldruckleitung with the pump 9 connects, the pressurizing space is acted 8 at substantially the same pressure as the spring chamber 6, for example, as a result of a sieve attached in the suction line 43 and possibly subject to blockages, it could also be below atmospheric pressure.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8120 | Willingness to grant licences paragraph 23 | ||
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8125 | Change of the main classification |
Ipc: F16H 61/06 |
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D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |