CN101137946A - 在p/I特征曲线中具有压力突变的比例调压阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种在汽车变速器中的电磁比例调压阀(1)，其具有至少一个磁性件(2)、一个液压件(3)以及一个在磁性件(2)与液压件(3)之间保持有效连接的弹簧式元件(4)，其中，磁性件(2)含有至少一个线圈(5)、一个衔铁(6)以及一根衔铁系杆(7)，液压件(3)至少由一个第一闭合元件(8)与一个第二闭合元件(9)组成。其中优选让第一闭合元件(8)形成平座(10)，第二闭合元件(9)形成球座(11)，其中可以利用推杆(12)将闭合元件(8，9)打开和/或关闭。按照本发明，在未给阀门(1)通电的情况下，第二闭合元件(9)关闭并且重叠(ü)大于阀门(1)额定宽度(NW)的七分之一，第二闭合面(A2)大于拥有对应于两倍重叠(ü)的直径的圆面，并且，推杆(12)的直径(s)小于孔口(21)直径(b)的0.7倍。

Description

在p/I特征曲线中具有压力突变的比例调压阀
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1前序部分所述的比例调压阀。
背景技术
在变速器、尤其汽车自动变速器中通常根据需要调节液压循环中的压力。其中，可以较小地保持用来给传动液组件供应润滑油的压力级。在确定的消耗中当然需要暂时的、超过确定阈值的压力。例如为了能够快速地给换档元件提供传动液，必须在换档过程中提高液压循环中的压力。
为了调节汽车液压循环中的压力采用的是普通的、为了离合操作而对控制元件进行控制的调压阀。控制元件的控制在调压阀的内部借助比例调压阀进行，比例调压阀另外由磁芯、磁力线圈以及磁力衔铁组成。就此而言，通过比例式磁铁可以让线圈电流关于力的输出值成比例地得到控制；磁力衔铁以及用来控制离合器的控制元件可以根据线圈电流得到控制。通过由上述得出的独特的调压阀磁力-电流-特征曲线可以在自动变速器的电子液压式控制中生成用来配合离合器的所期望的压力-电流-特征曲线p/I特征曲线。
在专利申请DE 102 55 414 A1中公开了一种比例调压阀，它由磁性件与液压件组成。磁性件另外由磁力线圈、磁力衔铁以及磁芯组成。磁力衔铁同时拥有两个磁力衔铁部分，其中，第一部分与衔铁系杆相连，第二部分被轴向可移地设置在衔铁系杆上。衔铁的这两个部分通过弹簧彼此相连。通过这种设置可以实现p/I特征曲线的循序分布。在这里，p/I特征曲线的分布在具有较低电流值的情况下非常平缓，特征曲线的分辨率也比较高。由此可以非常准确地调节比例调压阀送出的压力。一些消耗器、例如汽车的离合器为了调节而需要加载始终超过第一阈值的压力。直到靠近大于该阈值的压力的时候，才可以对消耗器实施调节。该阈值被称作充气压力。
此时，在消耗器可以被调节之前必须给消耗器加载充气压力，因此对于按照现有技术的特征曲线而言，需要有非常平缓的p/I特征曲线区域，以便获得充气压力。在p/I特征曲线的平缓分布上连接着更为陡峭的特征曲线分布。此时如果能够先利用该条特征曲线调节换档元件上的充气压力、并在之后才开始调节，那么具有高分辨率的区域就会小很多，其中，压力在高分辨率下可以非常准确地得到调节。利用这样的特征曲线也不再能够如此准确地调节换档元件。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种比例调压阀，该比例调压阀可以将待给出的压力迅速调节到第一阈值并接着提供循序的p/I特征曲线。
该目的通过一种具有权利要求1特征的比例调压阀得以解决。其它的结构与优点在从属权利要求中有所描述。
相应地提供了一种由磁性件与液压件组成的比例调压阀。磁性件至少由磁力线圈、磁力衔铁与磁芯组成，其中，磁性件与衔铁系杆固定相连。液压件又通过推杆与衔铁系杆相连，其中，在衔铁系杆与推杆之间设有弹性元件。第一闭合元件与推杆固定相连。第一闭合元件拥有台面，台面利用第一闭合面形成平座。在无电流的状态下，从闭合面到台面的距离被称作重叠。此外，通过推杆还可以操作第二闭合元件。第二闭合元件优选拥有球状外形并利用第二闭合面形成球座。球座将孔口封闭，孔口可以被传动液以向着磁性件的流动方向流过。如果给比例调压阀加载电流，那么推杆就会使球座打开。可通过球体封闭的第二闭合面与具有孔口直径的圆面相符。在流动方向上，圆柱形的空间分布在平座之前。该空间的直径被称作阀门的额定宽度。
此时，为了获得按照本发明的特征曲线，必须对液压件的几何外形进行特别的设置。这一点按照本发明通过下述内容实现，即，在球座被封闭的无电流状态下，让平座的重叠大于额定宽度的七分之一。此外还必须让第二闭合面大于拥有对应于两倍重叠的直径的圆面。另外，还必须让推杆的局部的直径在球座开启并突入孔口的情况下小于孔口直径的0.7倍。
通过按照本发明的设置而提供了一种比例调压阀，该调压阀拥有具备压力突变的p/I特征曲线。这个压力突变在确定的电流值下进行，其中，压力从零上升到以有利的方式对应于消耗器充气压力的阈值。在这个压力突变之后，p/I特征曲线拥有循序的分布。这意味着p/I特征曲线在压力突变之后在较低电流强度区域中拥有平缓的分布，在较高的电流强度区域中拥有陡峭的分布。利用按照本发明的比例调压阀，还可以对处于超出确定阈值状态中的消耗器进行调节，其中在消耗器上能够在达到阈值之后很好地调节压力。
附图说明
下面借助附图来举例阐述本发明，其中示有：
图1按照本发明的阀门的局部剖视图；
图2按照本发明的阀门的磁性件的局部剖视图；
图3按照本发明的阀门的液压件的局部剖视图；以及
图4按照本发明的阀门的p/I特征曲线。
具体实施方式
在图1中，按照本发明的用来调节压力级的比例调压阀1含有磁性件2与液压件3。磁性件拥有至少一个磁力线圈5与磁力衔铁6，磁力衔铁6与衔铁系杆7固定相连。衔铁系杆7通过弹性元件4与推杆12相连。与推杆12固定相连的是第一闭合元件8。这个第一闭合元件8利用第一闭合面形成平座10。通过推杆12还可以操作第二闭合元件9。这个第二闭合元件9为球形并利用第二闭合面形成球座11。球座11使孔口21闭合，传动液沿着轴向向着磁性件流过孔口21。如果给比例调压阀1加载电流，那么推杆12就会将球座11打开。两个截面X与Y的详情在图2与图3中有所展示。
图2示出了详细的磁性件1局部截面X。其中可以看到衔铁6，衔铁6与衔铁系杆7固定相连。此外，同步元件20与推杆1 2固定相连。在这个同步元件20与衔铁系杆7之间设有弹性元件4，其优选为弹簧。同步元件20当然也可以具有其它形式，例如纯粹在径向上的扩张。此外，推杆12与衔铁系杆7之间具有可变的距离a。通过弹簧装置一方面可以衰减阀门1中的振动，另一方面可以实现p/I特征曲线在较小电流强度区域中具有平缓的斜率。通过两个组件之间的这种弹簧耦合，可以把来自磁性件2的操作力“成团地”传递到设在推杆12上的第一闭合元件8上。在此期间，衔铁系杆7与推杆12之间的距离a减小。通过弹簧装置，还可以大大降低由于推杆12中的轴向振动而在平座10处出现的座颤的危险。
图3示出了无流动状态下详细的阀门1液压件2局部截面Y。其中可以看到第二球形闭合元件9，该元件将第二闭合面A_2闭合并拥有直径14。第二闭合面A_2形成孔口21的端面，孔口21具有直径b。此外在图3中还示有与第一闭合元件8固定相连的推杆12。推杆12在其面向第二闭合元件9的末端处拥有缩小的直径s，直径s被映射在孔口21之内。如果给阀门1加载电流，那么直径为s的推杆的末端会被进一步推入孔口21并将第二闭合元件9逆着传动液的流动方向14推移。此外，第一闭合元件8在其逆向流动方向14定位的侧面上拥有台面13。台面13对面的第一闭合面A_1形成平座10。从台面13到第一闭合面A_1的距离对应于重叠ü。与平座10相连并且向着第二闭合元件9扩开的圆柱形空间的直径称为额定宽度NW。
按照本发明的比例调压阀1的液压件2的几何尺寸按照下述内容给出，即，在确定的电流强度下在p/I特征曲线16上出现压力突变17。为了实现这一点必须要遵从下述关系：
按照本发明的重叠ü必须大于阀门额定宽度NW的七分之一：
Figure A20068000771100081
此外，第二闭合面A_2必须大于拥有对应于两倍重叠ü的直径的圆面：
另外，推杆12的减小了的直径s必须小于孔口21直径b的0.7倍：
s<0.7×b
通过这种几何设置可以实现让阀门1给出的压力p在具有确定的电流强度I_1下从零值突变到优选对应于消耗器所需充气压力的第一压力值p_1。
图4中示出了按照本发明的p/I特征曲线。其中，由比例调压阀1释放到消耗器上的压力p通过加载在阀门1上的电流强度I得以标识。电流I首先上升到确定的第一电流强度I_1并且压力p不发生改变。只要到达第一电流强度I_1，压力p便会跃迁到对应于充气压力的第一压力值p_1 。这一跃迁被描述为压力突变17，该压力突变在电流值处于150至200mA、尤其优选170mA时出现。压力在此期间上升到0.2至0.7bar、优选上升到0.3bar。在压力突变17之后，p/I特征曲线循序升高。这就是说，p/I特征曲线在较小电流强度的区域18内拥有较小的斜率并且在较大电流强度的区域19内较大的斜率。优选让p/I特征曲线的斜率在较小电流强度的区域18内为0至4.0bar/A，在较大电流强度的区域19内可至16bar/A。
压力突变17例如可以更好地提供快速耦合。在没有压力突变17的p/I特征曲线中，在达到耦合充气压力p_1之前会存在一大部分平坦的特征曲线区域。不过，p/I特征曲线的平坦区域恰好能够有利于调节期望的压力p。通过按照本发明的与循序伸展的p/I特征曲线相连且带有压力突变17的p/I特征曲线16，可以特别有利地控制汽车离合器。
附图标记
1  比例调压阀
2  磁性件
3  液压件
4  弹簧
5  磁力线圈
6  磁力衔铁
7  衔铁系杆
8  第一闭合元件
9  第二闭合元件
10 平座
11 球座
12 推杆
13 台面
14 流动方向
15
16 p/I特征曲线
17 压力突变
18 低电流值区域
19 高电流值区域
20 同步元件
21 孔口
a  距离
b  孔口直径
ü 重叠
A_1第一闭合面
A_2第二闭合面
p  压力
p_1充气压力
I  电流强度
I_1第一电流值
NW 额定宽度
X  磁性件的详细视图
Y  液压件的详细视图

Claims (8)

1.在汽车变速器中的电磁比例调压阀(1)，其具有至少一个磁性件(2)、一个液压件(3)以及一个在磁性件(2)与液压件(3)之间保持有效连接的弹簧式元件(4)，其中，磁性件(2)含有至少一个线圈(5)、一个衔铁(6)以及一根衔铁系杆(7)，液压件(3)至少由一个第一闭合元件(8)与一个第二闭合元件(9)组成，其中，第一闭合元件(8)优选形成平座(10)，第二闭合元件(9)形成球座(11)，并且闭合元件(8，9)可以被利用推杆(12)打开和/或关闭，其特征在于，在阀门(1)未通电的情况下，第二闭合元件(9)关闭，并且
-重叠(ü)大于阀门(1)额定宽度(NW)的七分之一，
-第二闭合面(A2)大于拥有对应于两倍重叠(ü)的直径的圆面，以及
-推杆(12)的直径(s)小于孔口(21)直径(b)的0.7倍。
2.按照权利要求1所述的阀门(1)，其中，阀门(1)磁性件(2)中的弹簧式元件(4)被设置在推杆(12)与衔铁系杆(7)之间。
3.按照前述权利要求之一所述的阀门(1)，其中，弹簧式元件(4)在同步元件(20)与衔铁系杆(7)之间张紧，同步元件(20)在推杆(12)上固定。
4.按照前述权利要求之一所述的阀门(1)，其中，阀门(1)的p/I特征曲线(16)的分布拥有从0bar到0.2至0.7bar的压力突变(17)。
5.按照权利要求4所述的阀门(1)，其中，压力突变(17)在阀门(1)p/I特征曲线(16)分布中在150至200mA的范围内出现。
6.按照权利要求4或5所述的阀门(1)，其中，p/I特征曲线在压力突变(17)后拥有循序的分布。
7.按照权利要求4至6之一所述的阀门(1)，其中，p/I特征曲线(16)的斜率在压力突变(17)之后在较低电流强度区域(18)内约为0至4.0bar/A，在适中与较高电流强度区域(19)内可达16bar/A。
8.按照前述权利要求之一所述的阀门(1)用来调节与控制汽车离合器的应用。
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