FR2893372A1

FR2893372A1 - SWITCH VALVE FOR ACTUATING A CLUTCH

Info

Publication number: FR2893372A1
Application number: FR0654251A
Authority: FR
Inventors: Klaus Steinel; Luc Jonckheere
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2005-10-13
Filing date: 2006-10-13
Publication date: 2007-05-18
Also published as: DE102005048950B3

Abstract

L'invention concerne une soupape de commutation (7) pour un système d'actionnement d'embrayage (5), comportant au moins un raccord pour l'alimentation en fluide sous pression et au moins un raccord pour l'évacuation de fluide sous pression, la soupape de commutation (7) pouvant occuper au moins deux positions de commutation en fonction d'un signal de pilotage et d'un signal réel du système d'actionnement d'embrayage.L'invention est caractérisée en ce qu'un corps de soupape (43) est déplacé jusque dans une position de commutation par l'intermédiaire d'une tige de soupape (19) centrée dans une position initiale, et une force représentant le signal de pilotage et une force opposée représentant le signal réel peuvent agir sur la tige de soupape (19).The invention relates to a switching valve (7) for a clutch actuating system (5), comprising at least one connection for supplying pressurized fluid and at least one connection for discharging pressurized fluid. , the switching valve (7) can occupy at least two switching positions depending on a control signal and a real signal of the clutch actuation system.The invention is characterized in that a body valve (43) is moved into a switching position via a valve stem (19) centered in an initial position, and a force representing the steering signal and an opposing force representing the actual signal can act on the valve stem (19).

Description

L'invention concerne une soupape de commutation pour un actionnementThe invention relates to a switching valve for an actuation

d'embrayage, comportant au moins un raccord pour l'alimentation en fluide sous pression et au moins un raccord pour l'évacuation de fluide sous pression, la soupape de commutation pouvant occuper au moins deux positions de commutation en fonction d'un signal de pilotage et d'un signal réel du système d'actionnement d'embrayage. of the clutch, comprising at least one connection for the supply of pressurized fluid and at least one connection for the discharge of pressurized fluid, the switching valve being able to occupy at least two switching positions as a function of a pressure signal. piloting and a real signal from the clutch actuating system.

On connaît du document DE 197 16 600 Al, figure 16, une soupape de commutation pour l'actionnement d'un embrayage, laquelle assure l'alimentation en fluide sous pression d'un système d'actionnement pour embrayer et débrayer un embrayage. La soupape de commutation dispose d'un raccord d'alimentation en fluide sous pression et d'un raccord d'évacuation de fluide sous pression et elle peut occuper de façon variable et en continu les positions de commutation que sont la position bloquée à la position ouverte de l'alimentation en fluide sous pression ainsi que la position bloquée à la position ouverte de l'évacuation en fluide sous pression. De plus, l'alimentation en fluide sous pression et l'évacuation de fluide sous pression peuvent être bloquées dans une position de commutation. La soupape de commutation occupe une position de consigne désirée en fonction d'un signal de pilotage, un signal réel vers la soupape de commutation étant fourni par le système d'actionnement. Dans la description de la soupape de commutation, on indique certes différentes possibilités de formes de signaux, par exemple électrique ou mécanique, mais la structure concrète de la soupape de commutation ne fait pas l'objet de la demande de brevet. Document DE 197 16 600 A1, FIG. 16, discloses a switching valve for actuating a clutch, which ensures the supply of pressurized fluid to an actuating system for engaging and disengaging a clutch. The switching valve has a pressurized fluid supply connection and a pressurized fluid discharge connection, and it can occupy in a variable and continuous manner the switching positions which are the locked position at the position open position of the pressurized fluid supply as well as the locked position in the open position of the pressurized fluid outlet. In addition, the supply of pressurized fluid and the discharge of pressurized fluid can be locked in a switching position. The switching valve occupies a desired target position as a function of a control signal, a real signal to the switching valve being provided by the actuating system. In the description of the switching valve, it is possible to indicate different possibilities of signal forms, for example electrical or mechanical, but the concrete structure of the switching valve is not the subject of the patent application.

L'objectif sous-jacent à la présente invention est de définir une possibilité pour une soupape de commutation particulièrement avantageuse pour l'actionnement d'un embrayage. The objective underlying the present invention is to define a possibility for a particularly advantageous switching valve for actuating a clutch.

Conformément à l'invention, l'objectif est atteint par le fait qu'un corps de soupape est déplacé jusque dans une position de commutation par l'intermédiaire d'une tige de soupape centrée dans une position initiale, et qu'une force représentant le signal de pilotage et une force opposée représentant le signal réel (signal de valeur réelle se rapportant en particulier à la position réelle d'un élément mobile du dispositif d'actionnement d'embrayage) peuvent agir sur la tige de soupape. Le grand avantage est que la tige de soupape peut être déplacée à partir de sa position initiale, correspondant à une position de blocage de la soupape de commutation, jusque dans une autre position de commutation, et ceci avec une dépense énergétique très faible. Dans ce cas, on prévoit que la tige de soupape soit précontrainte dans une position initiale par au moins un dispositif à ressort. On peut utiliser par exemple deux ressorts dirigés en sens opposés ou également utiliser un ressort à membrane qui est susceptible d'être dévié dans deux directions. De principe, on peut utiliser des éléments quelconques de génération de force, mais des ressorts mécaniques simples permettent un avantage concernant les coûts et ils sont très robustes. According to the invention, the object is achieved by the fact that a valve body is moved into a switching position by means of a valve stem centered in an initial position, and that a force representing the steering signal and an opposing force representing the actual signal (actual value signal referring in particular to the actual position of a movable member of the clutch actuator) may act on the valve stem. The great advantage is that the valve stem can be moved from its initial position, corresponding to a blocking position of the switching valve, to another switching position, and this with a very low energy expenditure. In this case, it is provided that the valve stem is prestressed in an initial position by at least one spring device. For example, two opposing springs may be used, or a diaphragm spring may be deflected in two directions. In principle, any elements of force generation can be used, but simple mechanical springs provide a cost advantage and are very robust.

Une force élastique agit comme signal de pilotage, qui agit au moins indirectement sur la tige de soupape. Entre un organe de déclenchement, par exemple une pédale d'embrayage et la soupape de commutation, il suffit d'une liaison à ressort simple, la force du ressort pouvant être conçue très faible. An elastic force acts as a control signal, which acts at least indirectly on the valve stem. Between a trigger member, for example a clutch pedal and the switching valve, a simple spring connection is sufficient, the spring force being designed very low.

Selon un autre aspect avantageux, la grandeur réelle du signal réel du système d'actionnement est la force magnétique sur la tige de soupape à l'encontre du signal de pilotage. In another advantageous aspect, the actual magnitude of the actual signal of the actuating system is the magnetic force on the valve stem against the steering signal.

Un induit d'un aimant de déplacement agit sur la tige de soupape, et pour des raisons d'encombrement, l'induit et la tige de soupape sont agencés sur un axe commun. An armature of a displacement magnet acts on the valve stem, and for reasons of space, the armature and the valve stem are arranged on a common axis.

Selon un aspect avantageux, le corps de soupape est précontraint toujours dans une position définie de blocage par un ressort de précontrainte. According to an advantageous aspect, the valve body is always prestressed in a defined locking position by a prestressing spring.

Le corps de soupape est réalisé sous forme de soupape à siège, de sorte qu'il peut se produire une fuite interne seulement très faible. De plus, au moyen de ce principe de construction, on atteint une augmentation de la durée de vie. The valve body is in the form of a seat valve, so that only a very small internal leakage can occur. In addition, by means of this construction principle, an increase in the service life is achieved.

Une surface de siège de soupape pour le corps de soupape est formée par une cloison intermédiaire de boîtier. La tige de soupape coopère avec un élément de soupape qui détermine une position de la soupape de commutation. Le corps de soupape et l'élément de soupape déterminent chacun une position de commutation. L'expression position de commutation ne présuppose pas forcément un système d'actionnement commutable par gradins, mais elle représente également la fonction d'une soupape proportionnelle. A valve seat surface for the valve body is formed by a housing intermediate partition. The valve stem cooperates with a valve member that determines a position of the switching valve. The valve body and the valve member each determine a switching position. The term "switch position" does not necessarily presuppose a stepped switchable actuating system, but it also represents the function of a proportional valve.

De même, l'élément de soupape est réalisé avantageusement sous la forme d'une soupape à siège. Un siège de soupape pour l'élément de soupape est formé par le corps de soupape, de sorte que les deux composants de soupape exécutent un mouvement synchrone à partir de la position de blocage jusque dans une position d'alimentation en fluide sous pression. Selon un autre développement avantageux, le corps de soupape présente au moins une ouverture de passage qui est commandée par l'élément de soupape. Dès que l'élément de soupape se soulève du corps de soupape, l'ouverture de passage est libérée. Le boîtier de soupape de commutation comprend au moins trois portions de boîtier, le corps de soupape étant étanché entre une chambre d'alimentation en fluide sous pression et une chambre d'évacuation de fluide sous pression. Dans ce qui suit, l'invention sera expliquée plus en détail en se rapportant aux figures. Celles-ci montrent : figure 1, une soupape de commutation dans la position initiale ; figure 2, une soupape de commutation dans la position d'alimentation en fluide sous pression ; et figure 3, une soupape de commutation dans la position d'évacuation de fluide sous pression. Les figures montrent un système d'embrayage 1 comportant un système d'actionnement d'embrayage 3 qui commute un embrayage 5. A l'égard d'une réalisation possible du système d'actionnement d'embrayage et de l'embrayage, on se référera à titre d'exemple au document DE 197 16 600 A 1. Entre une soupape de commutation 7 et le dispositif d'actionnement d'embrayage 3 est prévu un conduit 9 pour un fluide de fonctionnement, par exemple de l'air comprimé, le conduit étant traversé dans les deux directions. Likewise, the valve element is advantageously embodied in the form of a seat valve. A valve seat for the valve member is formed by the valve body, so that both valve components perform a synchronous movement from the lock position to a pressurized fluid supply position. According to another advantageous development, the valve body has at least one passage opening which is controlled by the valve element. As soon as the valve member rises from the valve body, the passage opening is released. The switch valve housing includes at least three housing portions, the valve body being sealed between a pressurized fluid supply chamber and a pressurized fluid discharge chamber. In what follows, the invention will be explained in more detail with reference to the figures. These show: FIG. 1, a switching valve in the initial position; Figure 2, a switching valve in the pressurized fluid supply position; and Figure 3, a switching valve in the pressurized fluid discharge position. The figures show a clutch system 1 comprising a clutch actuating system 3 which switches a clutch 5. With regard to a possible embodiment of the clutch actuating system and the clutch, it is possible to will refer by way of example to the document DE 197 16 600 A 1. Between a switching valve 7 and the clutch actuating device 3 is provided a conduit 9 for an operating fluid, for example compressed air, the conduit being traversed in both directions.

La soupape de commutation 7 est déplacée dans la position de commutation désirée par exemple par l'intermédiaire d'une pédale d'embrayage 11. Au moyen de la pédale d'embrayage, on peut déplacer une coupelle à ressort 13, montée en articulation, axialement par rapport à la soupape de commutation 7. Un ressort de transmission 15 s'appuie par sa première extrémité contre la coupelle à ressort 13 et par son autre extrémité contre une seconde coupelle à ressort 17. La seconde coupelle à ressort 17 est reliée axialement fermement à une tige de soupape 19 qui est maintenue dans la position initiale montrée par un premier et par un second dispositif à ressort 21 ; 23. Le premier dispositif à ressort 21 s'appuie contre le côté de la coupelle à ressort 17 détourné du ressort de transmission 15 et contre une douille de guidage 25 solidaire du boîtier. Pour le second dispositif à ressort 23, la tige de soupape 19 dispose d'un talon, le second dispositif à ressort 23 prenant appui également contre la douille de guidage 25. The switching valve 7 is moved into the desired switching position, for example by means of a clutch pedal 11. By means of the clutch pedal, it is possible to move a spring cup 13, mounted in a hinge, axially with respect to the switching valve 7. A transmission spring 15 bears at its first end against the spring cup 13 and at its other end against a second spring cup 17. The second spring cup 17 is connected axially firmly to a valve stem 19 which is held in the initial position shown by a first and a second spring device 21; 23. The first spring device 21 rests against the side of the spring cup 17 diverted from the transmission spring 15 and against a guide sleeve 25 integral with the housing. For the second spring device 23, the valve stem 19 has a bead, the second spring device 23 also bearing against the guide sleeve 25.

La douille de guidage 25 est reliée à un boîtier de soupape de commutation 29 par l'intermédiaire d'une douille intermédiaire 27, la douille intermédiaire formant un guidage pour la tige de soupape 19. The guide sleeve 25 is connected to a switching valve housing 29 via an intermediate bushing 27, the intermediate bushing forming a guide for the valve stem 19.

Le boîtier de soupape de commutation présente une ouverture côté couvercle qui est traversée par la tige de soupape 19 au moyen de son élément de soupape 19V côté extrémité s'étendant jusque dans une chambre de travail 31 de la soupape de commutation 7. La chambre de travail 31 est séparée d'une chambre d'alimentation en fluide sous pression 35 par une première cloison intermédiaire de boîtier 33. Une seconde cloison intermédiaire de boîtier 37 sépare la chambre d'alimentation en fluide sous pression 35 d'une chambre d'évacuation de fluide sous pression 39. The switch valve housing has a cover-side opening through which the valve stem 19 passes through its end-end valve member 19V extending into a working chamber 31 of the switching valve 7. Work 31 is separated from a pressurized fluid supply chamber 35 by a first housing intermediate partition 33. A second housing intermediate partition 37 separates the pressurized fluid supply chamber 35 from an evacuation chamber of fluid under pressure 39.

Dans la première cloison intermédiaire de boîtier 33 est ménagée une ouverture de soupape 41, cette ouverture de soupape 41 étant recouverte par un corps de soupape 43 dans la position de blocage de la soupape de commutation, du fait que le corps de soupape 43 s'applique comme soupape à siège sur une surface de siège de soupape de la première cloison intermédiaire de boîtier 33 et est retenu par un ressort de précontrainte 45. La seconde cloison intermédiaire de boîtier 37 présente un guidage 47 pour le corps de soupape, qui comprend un moyen d'étanchéité 49 pour empêcher des fuites de fluide sous pression vers la chambre d'évacuation de fluide sous pression 39. Dans un fond du boîtier de soupape de commutation 29 est ménagée une ouverture de raccordement pour un aimant de déplacement 51 dont l'induit 53 agit sur l'élément de soupape 19v à travers une ouverture de passage 55 dans le corps de soupape 43, l'induit 53 et la tige de soupape 19 étant agencés sur un axe commun. L'élément de soupape 19v est réalisé sous la forme d'une soupape à siège qui s'appuie sur un siège de soupape du corps de soupape 43 et 35 qui commande l'ouverture de passage 55 dans le corps de soupape 43. In the first intermediate housing partition 33 there is a valve opening 41, which valve opening 41 is covered by a valve body 43 in the locking position of the switching valve, since the valve body 43 is applies as a seat valve on a valve seat surface of the first housing intermediate partition 33 and is retained by a preload spring 45. The second housing intermediate partition 37 has a guide 47 for the valve body, which includes a sealing means 49 for preventing leakage of pressurized fluid to the pressurized fluid discharge chamber 39. In a bottom of the switching valve housing 29 is provided a connection opening for a displacement magnet 51 whose induced 53 acts on the valve member 19v through a passage opening 55 in the valve body 43, the armature 53 and the valve stem 19 being arranged on r a common axis. The valve member 19v is embodied as a seat valve which is supported on a valve seat of the valve body 43 and which controls the passage opening 55 in the valve body 43.

Pour un mouvement de débrayage de l'embrayage 5, la pédale d'embrayage 11 est déclenchée (figure 2), suite à quoi la coupelle à ressort 13 exécute une course de positionnement qui met sous précontrainte le ressort de transmission 15, de sorte qu'une force agit comme signal de pilotage sur la tige de soupape 19, force qui fait se lever le corps de soupape 43 depuis la cloison de boîtier 33 à l'encontre de la force du ressort de précontrainte 45. Un capteur de course 57 émet un signal de position du dispositif d'actionnement d'embrayage 3 à titre de signal de valeur réelle à un convertisseur de signaux 59 dont la grandeur de sortie détermine la force magnétique de l'induit 53 sur l'élément de soupape 19v. En variante, on peut également prévoir une détection et une transmission passives des signaux 7, par exemple par connexion d'un cylindre émetteur 58 à titre de capteur au piston 61. Au moyen d'un conduit à fluide de travail, le cylindre émetteur est en liaison avec un cylindre récepteur 60 qui, en vue de générer une force, transmet le déport volumétrique du cylindre émetteur 58 à un ressort 62. Le signal de position suit le mouvement de débrayage, de sorte que la force de guidage du ressort de transmission 15 est supérieure à la force magnétique de l'induit 53. Par conséquent, il existe une liaison d'écoulement à travers l'ouverture de soupape 19 entre la chambre d'alimentation en fluide sous pression et la chambre de travail 31, de sorte que le fluide sous pression est convoyé dans le dispositif d'actionnement d'embrayage 3 et que l'embrayage 5 est ouvert, jusqu'à ce que les forces s'équilibrent à nouveau. Lorsque la pédale d'embrayage 11 est ramenée dans sa position initiale (figure 1) et que l'embrayage doit occuper l'état embrayé, il existe un excès de forces entre la force magnétique de l'aimant de déplacement Si et la force du ressort de transmission 15. Cet excès de force mène à ce que l'élément de soupape 19v est soulevé du corps de soupape 43 par l'induit 53, comme ceci est illustré dans la figure 3. Dans cette position de l'élément de soupape 19V, la chambre de travail 31 est reliée à la chambre d'évacuation de fluide sous pression via l'ouverture de passage 55 dans le corps de soupape 43, de sorte que l'actionnement d'embrayage peut reprendre sa position initiale selon la figure 1. Le corps de soupape 43 bloque cependant la liaison d'écoulement entre la chambre d'alimentation en fluide sous pression et la chambre de travail 31. En cas d'usure de l'embrayage 5, si l'on ne prévoit pas de dispositif de compensation d'usure, la position initiale d'un piston 61 à l'intérieur d'un cylindre 63 se modifie. La course de débrayage du dispositif d'actionnement reste cependant pratiquement constante. Le système d'actionnement est adapté de telle sorte que pour une course 0 de la pédale d'embrayage, le capteur de course peut également émettre un signal réel d'une intensité "0", de sorte que pour la soupape de commutation, l'usure de l'embrayage est compensée. For a disengagement movement of the clutch 5, the clutch pedal 11 is triggered (FIG. 2), whereupon the spring cup 13 executes a positioning stroke which pre-forces the transmission spring 15, so that a force acts as a control signal on the valve stem 19, which causes the valve body 43 to rise from the housing wall 33 against the force of the biasing spring 45. A stroke sensor 57 emits a position signal of the clutch actuator 3 as a real value signal to a signal converter 59 whose output magnitude determines the magnetic force of the armature 53 on the valve member 19v. Alternatively, it is also possible to provide passive detection and transmission of the signals 7, for example by connecting a transmitter cylinder 58 as a sensor to the piston 61. By means of a working fluid conduit, the emitter cylinder is in connection with a receiver cylinder 60 which, for the purpose of generating a force, transmits the volumetric offset of the emitter cylinder 58 to a spring 62. The position signal follows the disengagement movement, so that the guiding force of the transmission spring 15 is greater than the magnetic force of the armature 53. Therefore, there is a flow connection through the valve opening 19 between the pressurized fluid supply chamber and the working chamber 31, so that that the pressurized fluid is conveyed into the clutch actuating device 3 and the clutch 5 is opened, until the forces balance again. When the clutch pedal 11 is returned to its initial position (FIG. 1) and the clutch must occupy the engaged state, there is an excess of forces between the magnetic force of the displacement magnet Si and the force of the clutch. transmission spring 15. This excess force causes the valve member 19v to be lifted from the valve body 43 by the armature 53, as shown in FIG. 3. In this position of the valve member 19V, the working chamber 31 is connected to the pressure medium discharge chamber via the passage opening 55 in the valve body 43, so that the clutch actuation can resume its initial position according to FIG. 1. The valve body 43, however, blocks the flow connection between the pressurized fluid supply chamber and the working chamber 31. In case of wear of the clutch 5, if no provision is made for wear compensation device, the initial position of a piston 61 inside a cylinder 63 is changing. The disengagement stroke of the actuating device remains however substantially constant. The actuating system is adapted so that for a stroke 0 of the clutch pedal, the stroke sensor may also emit a real signal of an intensity "0", so that for the switching valve, the wear of the clutch is compensated.

Claims

claims

1. Switching valve for a clutch actuating system, comprising at least one connection for supplying pressurized fluid and at least one connection for discharging pressurized fluid, the switching valve being able to occupy at least one two switching positions according to a control signal and a real signal of the clutch actuation system, characterized in that a valve body (43) is moved into a switching position by the intermediate of a valve stem (19) centered in an initial position, and a force representing the steering signal and an opposing force representing the actual signal can act on the valve stem (19).

2. Switching valve according to claim 1, characterized in that the valve stem (19) is preloaded in an initial position by at least one spring device (21; 23).

Switching valve according to Claim 1 or 2, characterized in that an elastic force is provided for the control signal which acts at least indirectly on the valve stem (19).

Switching valve according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the actual magnitude of the actual signal of the actuating system is the magnetic force on the valve stem (19) against the signal of piloting.

5. Switching valve according to any one of claims 1 to 4, characterized in that an armature (53) of a displacement magnet (51) acts on the valve stem (19).

6. Switching valve according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the armature (53) and the valve stem (19) are arranged on a common axis.

Switching valve according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the valve body (43) is prestressed in a locking position by a pretensioning spring (45).

8. Switching valve according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the valve body (43) is designed as a seat valve.

Switching valve according to claim 8, characterized in that a valve seat surface for the valve body (43) is formed by a housing intermediate partition (33). 25

Switching valve according to one of Claims 1 to 9, characterized in that the valve stem (19) cooperates with a valve element (19v) which determines a position of the switching valve (1).

Switching valve according to Claim 10, 20, characterized in that the valve element (19v) is in the form of a seat valve.

Switching valve according to claim 11, characterized in that a valve seat for the valve element (19v) is formed by the valve body (43).

13. Switching valve according to any one of claims 10 to 12, characterized in that the valve body (43) has at least one passage opening (55) which is controlled by the valve element.

Switching valve according to one of Claims 10 to 13, characterized in that the switching valve housing (19) comprises at least three housing portions, the valve body (43) being sealed between a control chamber supply of pressurized fluid (35) and a pressurized fluid discharge chamber (39).