DE2934136C2

DE2934136C2 - Drosselventil für ein automatisches Getriebe eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE2934136C2
Application number: DE2934136A
Authority: DE
Inventors: Kazuyoshi Yokohama Iwanaga; Kunio Yokohama Ohtsuka; Kazuhiko Tokio/Tokyo Sugano
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1978-08-25
Filing date: 1979-08-23
Publication date: 1984-10-31
Also published as: JPS5530534A; GB2028938A; JPS5930940B2; GB2028938B; DE2934136A1; FR2434047B1; US4257441A; FR2434047A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Drosselventil der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten ArI.

Aus der DE-OS 24 47 532 ist ein solches Drosselventil bekannt, bei dem eine abgesetzte erste Durchgangsbohrung vorgesehen ist, in welcher eine entsprechend angepaßte Schieberhülse aufgenommen ist, welche ihrerseits eine Durchgangsbohrung aufweist, in der ein Ventilschieber mit mehreren abgesetzten Abschnitten hin- und herbewegbar ist. Die Schieberhülse wird von einer Feder, die sich an einer Gehäusewandung abstützt, in eine Richtung gedrückt. Der Ventilschieber steht mit einem Gestänge in Wirkverbindung mit dem Gaspedal. In dem Ventilkörper sowie in der Schieberhülse sind geeignete Ausnehmungen sowie Bohrungen vorgesehen, die bei einer bestimmten Stellung Strömungsverbindungen schaffen, die durch einen Kanal führen, der von dem Ventilschieber und der Wandung der Durchgangsbohrung der Schieberhülse gebildet wird. Obwohl dieses Drosselventil durchaus zufriedenstellend arbeitet, weist es doch Nachteile auf, die insbesondere darin zu sehen sind, daß die Herstellung der drei zusammenwirkenden Teile, nämlich Ventilkörper, Schieberhülse und Ventilschieber sehr teuer ist, da das Herstellen der verschiedenen Abschnitte stets eine Unterbrechung des kontinuierlichen Fertigungsablaufes erfordert, wodurch letzlich ein erhöhter Materialbedarf und zusätzliche Anforderungen an die Bearbeitungsmaschine b/.w. Bcarbeitungswerkzeuge gestellt werden.

Aus der DE-OS 26 18 683 ist ein Drosselventil bekannt, bei dem in einem Ventilkörper eine abgesetzte Durchgangsbohrung vorgesehen ist, in der eine entsprechend angepaßt abgesetzte Schicbcrhi'ilse gegen den Druck einer Feder, die sieh an einer (ichüuscwaiul abstützt, bewegbar ist. Diese Schieberhülse weist eine Durchgangsbohrung auf, in der ein Ventilscliieber gegen die Kraft einer zweiten Feder ebenfalls hin- und herbewegbar ist. Der Ventilschieber ist entsprechend zu Ringkanälen in dem Venlilkörper sowie Durchgangsbohrungen durch die Schieberhülse mit zwei Absätzen ausgebildet, um eine Trennung bzw. Verbindung zwischen zwei benachbart liegenden Strömungskanälen der Schieberhülsc zu bilden. Auch dieses Drosselventil

to weist die gleichen Nachteile auf. wie das erläuterte gattungsbildendc Drosselventil. Hier kommt zusätzlich hinzu, daß ein erhöhter Materialbedarf gegeben ist, da eine zweite Druckfeder vorgesehen ist, die den Ventilschieber in Anlage an eine Steuernocke drückt

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Drosselventil der im Oberbegriff des Anspruchs I genannten Art zu schaffen, das bei robuster und einfacher Bauweise kurze Abmessungen aufweist und auch bei einer Massenprodukten einfach herzustellen ist und trotzdem ein Höchstmaß an Betriebssicherheit bietet.

Die Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Das erfindungsgemäße Drosselventil hat sehr kurze Abmessungen in Längsrichtung und eine einfache Bauweise des Ventilschiebers sowie der Schieberhülse, was die erforderlichen Fertigungsschritte erheblich reduziert. Im Gegensatz ium Stand der Technik, bei dem abgesetzte Bohrungen und ein ebenfalls abgesetzter Ventilschiebcr vorgesehen sind, deren Herstellung die

jo Zahl der einzelnen Bearbeitungsschritte erhöht und durch die immer wieder erneute Einhaltung von engen Toleranzen auch teuer ist, sind zur Herstellung der Einzelteile des erfindungsgemäßen Drosselventils nur wenige Einstellungen erforderlich.

Eine Ausgestaltung der Erfindung ist im Patentanspruch 2 angegeben.

Ein Ausführungsbeispiei der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigt
F i g. 1 einen Schnitt des Drosselventils in einer ersten Betriebsstellung und

F i g. 2 einen Schnitt des Drosselventils in einer zweiten Bctricbsstellung.

Das Drosselventil umfaßt eine Wandung 522, die mit einer ersten Durchgangsbohrung 524 ausgebildet ist, die an den entgegengesetzten äußeren und inneren axialen Enden 526 und 528 offen ist. Die Wandung 522 ist mit einer Leitungsdruckeinlaßöffnung 530, einer Drosscldruckauslaßöffnung 532, einer Drosseldruckrückführungsöffnung 534 und einer Drosselhilfsdruckeinlaßöffnung 536 ausgebildet. Die Leitungsdruckeinlaßöffnung 530 mündet zwischen der Drosseldruckauslaßöffnung 5^2, die näher am äußeren Ende 526 der Durchgangsbohrung 524 angeordnet ist, und der Drosselrückführungsöffnung 534, die näher am inneren Ende 528 ange-

Vi ordnet ist. Die Drosselhi^lfsdruckeinlaßöffnung 536 mündet zwischen der Drosseldruckauslaßöffnung 532 und dem Ende 526. Die Drosscldruckauslaßöffnung 532 und die Drosseldruckrückführungsöffnung 534 stehen miteinander durch eine Leitung 538 in ständiger Verbin-

M) dung, die eine Drossel 540 enthält.

In der Durchgangsbohrung 524 ist eine Schieberhülse 544 angeordnet, die einen ersten und zweiten Umfangsstcg 546 und 548 aufweist, die im wesentlichen gleich ihrer Querschnittsfläehc sind und die zueinander einen

h^r) Axialabstand aufweisen, so duß sie zwischen sich eine Umfangsnut bilden. Der erste und /weite Umfangsstcg 546 und 548 liegen dicht am Knclc 526 bzw. 528 der Durchgiingsbohning 524. Die .Schieberhülse 544 weist

Ferner eine erste oder äußere axiale Verlängerung 549 auf, die axial vom ersten Umfangssteg 546 nach außen vorspringt, sowie eine zweite oder innere axiale Verlängerung 550, die vom zweiten Umfangssteg 548 axial nach außen vorspringt, wobei die axialen Verlängerungen 549 und 550 in ihrer Querschnittsfläche kleiner sind als die Umfangsstege 546 und 548 der Schieberhülse 544. Der Abstand zwischen dem ersten und zweiten Umfangssteg 546 und 548 der Schieberhülse 544 ist so gewählt, daß der Umfangssteg 546 gerade davor steht, die Drosselhilfsdruckeinlaßöffnung 536 vollständig zu sperren, wenn der zweite Umfangssteg 548 gerade davor steht, die Leitungsdruckeinlaßöffnung 530 zu öffnen, sowie derart, daß der zwe'te Umfangssteg 548 gerade davor steht die Leitungsdruckeinlaßöffnung 530 voll zu sperren, wenn der erste Umfangssteg 546 gerade davor steht, die Drosselhilfsdruckeinlaßöffnung 536 zu öffnen, wie es aur. F i g. 1 und 2 ersichtlich ist. Wenn sich die Schieberhülse 544 in einer Stellung befindet, in der sie mit den Umfangsstegen 546 und 548 so zu den öffnungen 530 und 536 angeordnet ist. dann ist die innere axiale Verlängerung 550 der Schieberhülse 544 nahe d>:r Drosseldruckrückführungsöffnung 534 angeordnet, so ' daß die Drosseldruckrückführungsöffnung 534 von dem zweiten Umfangssteg 548 der Schieberhülse 544 unversperrt bleibt, wie es dargestellt ist.

Die Schieberhülse 544 ist mit einer zweiten Durchgangsbohrung 552 ausgebildet. Ein Ventilschiebcr 554 weist einen Schaftabschnitt 556 auf, der durch die Durchgangsbohrung 552 hindurch axial verschicblich jo ist. Am Ventilschieber 554 ist nahe dem inneren axialen Ende des Schaftabschnitts 556 ein scheibenförmiger vergrößerter Abschnitt 558 ausgebildet, der in der ersten Durchgangsbohrung 524 der Wandung 522 verschieblich ist und eine Querschnittsfläche aufweist, die js im wesentlichen gleich der Querschnittsfläche der Umfangsstege 546 und 548 der Schieberhülse 544 ist. Am Ventilschieber 554 ist ferner fest ein ringförmiger Federsitz 560 nahe dem äußeren axialen Ende des Schaftabschnitts 55f angebracht. Eine Feder 562 ist mit einem Ende am Federsitz 560 und mit dem anderen Ende an der äußeren Endfläche des ersten Umfangssteges 546 der Schieberhülse 544 festgelegt, so daß die Schieberhülse 544 und der Ventilschiebcr 554 so beaufschlagt sind, daß sie sich voneinander fort bewegen, so daß die Schieberhülre 544 einen Axialabstand zum Federsitz 560 hat. Der Ventilschicber 544 ist mit dem Gaspedal des Fahrzeugs gekoppelt. Dazu ist am Ventilschieber 554 irn Schaftabschnitt 556 eine Vertiefung 564 nahe seinem Ende ausgebildet.

Der Betrieb des Drosselventils wird nachfolgend beschrieben.

Unter Bedingungen, bei denen sich der Getriebeschalthebel in den Stellungen Parkgangstellung P, Rückwärtsgangstellung R, neutralen Gangstellung N, der Stellung 1 des ersten Vorwärtsfahrtbereichs und der Stellung D des automatischen Vorwärtsfahrtbereichs befindet, wird die Drosselhilfsdruckeinlaßöffnung 536 des Drosselventils mit dem Getriebeölvorratsbehälter über die Leitung 542 verbunden. Somit dient die Dros- bo selhilfsdruckeinlaßöffnung 536 des Drosselventils 394 als Ablaßöffnung, wenn sich der Getriebeschalthebel in irgendeiner Stellung befindet, ausgenommen die Stellung 2 des zweiten Vorwärtsfahrtbereiehes.

Wenn das Gaspedal des Fahrzeugs sich in seiner nicht b5 getretenen Stellung befindet, wobei der Getriebeschallhebel in einer dieser Stellungen gehalten wird, dann hall die mechanische Kopplung den Ventilschieber 554 des Drosselventils in der Fig. 1 dargestellten Stellung. Die Feder 562 hält die Schieberhülse 544 in einer axialen Lage, in der die Umfangsnut zwischen dem ersten und zweiten Umfangssteg 546 und 548 zu der Leitungsdruckeinlaßöffnung 530 hin offen ist Der Leitungsdruck gelangt durch die Umfangsnut hindurch bis zur Drosseldruckauslaßöffnung 532 und weiter über die Leitung 538 bis zu der Drosseldruckrückführungsöffnung 534. Der Leitungsdruck tritt in eine Kammer zwischen der Schieberhülse 544 und dem vergrößerten Abschnitt 558 des Ventilschiebers 554 ein und wirkt auf eine Endfläche des Abschnitts 558 des Ventilschiebers 554 und auf eine Endfläche des zweiten Umfangssteges 548 sowie die Endfläche der zweiten oder inneren Verlängerung 550 der Schieberhülse 544. Die Schieberhülse 544 und der Ventilschieber 554 werden daher gezwungen, sich axial in den entgegengesetzten Richtungen zueinander und zur Wandung 522 gegen die Kraft der Feder 562 zu bewegen. Wenn der Ventilschieber 554 in der in F i g. 1 gezeigten Stellung durch einen mechanischen Anschlag der Kopplung mit dem Gaspedal gelten wird, dann wird allein die Schieberhülse 544 in eine dichtung bewegt, in der ihre Umfangsstege 546 und 548 von dem Abschnitt 558 des Ventilschiebers 554 gegen die ICraft der Feder 562 fortbewegt werden. Wenn die Schieberhülse 544 .somit nach außen bewegt wird und eine gewisse axiale Länge relativ zur Wandung 522 erreicht, wird der Leitungsdruck vom zweiten Umfangssteg 548 der Schieberhülse 544 abgesperrt und ein geringes Spiel zwischen der Drosseldruckauslaßöffnung 532 und der Drosselhilfsdruckeinlaßöffnung 536 hinter dem inneren axialen Ende des ersten Umfangssteges 546 der Schieberhülse 544 gebildet. Dadurch wird eine Verbindung zwischen der Drosselauslaßöffnung 532 und der Drosselhilfseinlaßöffnung 536 hergestellt, so daß der Strömungsmitteldruck, der in der Drosseldruckauslaßöffnung 532 aufgebaut wurde, teilweise durch die Drosselhilfsdruckeinlaßöffnung 536 abgegeben werden kann, die als Ablaßöffnung wirkt. Dieses bewirkt eine Verringerung des Strömungsmittcldrucks in der Drosseldruckausl3'^löffnung 532 und dementsprechend in der Kammer zwischen der Schieberhülse 544 und dem Abschnitt 558 des Veniilschiebers 554, so daß die Kraft, die die Schieberhülse 544 nach außen bewegt, ebenfalls verringert wird. Die Schieberhülse 544 wird deshalb durch die Kraft der Feder 562 zurückbewegt und nimmt wieder eine Stellung ein, in der sie die Drosselhilfsdruckauslaßöffnung 536 durch den ersten Umfangssteg 546 sperrt und eine Verbindung zwischen der Leitungsdruckeinlaßöffnung 530 und der Drosseldruckauslaßöffnung 532 herstellt. Während die Schieberhülse 544 somit versucht, eine Gleichgewichtslage relativ zur Wandung 522 einzunehmen, wird in der Drosseldruckauslaßöffnung 532 und eier Drosseldruckrückführungsöffnung 534 ein Strömungsmitteldruck erzeugt, der sich mit der Kraft der Feder 562 ändert.

Wenn das Gaspedal niedergedrückt und demzufolge der Ventilschieber 554 sich relativ zur Wandung 522 einwärts bewegt, w!j dieses in Fig.2 gezeigt ist, dann wird die Fed:r 562, die auf die Schieberhülse 544 und den Ventilschieber 554 wirkt, zusammengedrückt, und dementsprechend nimmt die Kraft der Feder 562, die die Schieberhülse 544 zwingt, sich axial relativ zur Wandung 522 einwärts zu bewegen, zu. Der somit auf die Schieberhülse 544 düri-h die Feder 562 ausgeübten Krafl wirkt der Strömungsmitteldruck entgegen, der auf die Endflächen des zweiten Umfangssteges 548 und die zweite oder innere axiale Verlängerung 550 der Schie-

berhülse 544 wirkt, so daß der Strömungsmitteldruck in der Kammer zwischen der Schicberhiilse 544 und dem Abschnitt 558 des Ventilschicbers 554 zunimmt, wenn der Ventilschieber 554 tiefer in die Durchgangsbohrung 524 in der Wandung 522 hineinbewegt wird. Das Dros- ^r> selventil stellt somit an der Drosseldruckauslaßöffnung 5.32 einen Drosseldruck her, der kontinuierlich mit der Größe der Verlagerung des Ventilschiebers 554 aus einer einen Endstellung änderbar ist.

Wenn sich der Getriebeschalthebel in der Stellung 2 für den zweiten Vorwärtsfahrlbereich befindet, dann wird der Drosselhilfsdruck über die Leitung 542 zur Drosselhilfseinlaßdrucköffnung 536 des Drosselventils geleitet. Wenn ein Drosselhilfsdruck, der höher ist als der normale Drosseldruck, an der Drosselhilfsdruckein- π laßöffnung 536 auftritt, wird er an die Drosseldruckauslaßöffnung 532 und die Drosseldruckriickführungsöffnung 534 gegeben. Der somit in der DrosselhilfsdruckciMiauouflung 334 ucrgcSiciiic DrüSicmmSdrüCii in«! iii die Kammer zwischen der Schieberhülse 544 und dem Abschnitt 558 des Ventilschiebers 554 ein und veranlaßt diesen sich in seine obenerwähnte zweite Stellung über die Gleichgewichtsstellung hinauszubewegen, in der die Schieberhülse 544 gehalten war. Daraus folgt, daß die Leitungsdruckeinlaßöffnung 530 durch den /.weilen 2^r> Umfangssteg 548 verschlossen wird und eine ungedämpfte Strömungsmittelverbindung zwischen der Drosseldruckauslaßöffnung 532 und der Drosseldruckeinlaßöffnung 536 hergestellt wird. Der Drosselhilfsdruck wird deshalb unmoduliert der Drosseldruckauslaßöffnung 532 zugeführt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Drosselventil für ein automatisches Getriebe eines Kraftfahrzeugs, mit einem Ventilkörper, der von einer ersten Durchgangsbohrung durchsetzt wird, wobei in der ersten Durchgangsbohrung eine, mit einer Feder beaufschlagte und eine zweite Durchgangsbohrung sowie das Druckmittel steuernde Kanten aufweisende Schieberhülse, in welcher ein Ventilschieber in Abhängigkeit von der Drosselklappenstellung beweglich geführt ist, hin- und herbewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein einziger, mit der Wandung der ersten Durchgangsbohrung zusammenwirkender, vergrößerter Abschnitt (558) des Ventilschiebers (554) in der ersten, einen konstanten Durchmesser aufweisenden Durchgangsbohrung (524) zwischen sich und einem Ends der Schieberhülse (544) eine variable Kammer bildet und ü'.vischen dem anderen Ende der Schieberhülse (5*Λ und dem Ventilschieber (544) die Feder (562) vorgesehen ist, die den Ventilschicber (554) in eine Richtung drückt, in welcher der vergrößerte Abschnitt (558) gegen das Ende der Schieberhülse (544) bewegt wird, um das Volumen der Kammer zu reduzieren.

2. Drosselventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die variable Kammer über eine mit einer Drossel (540) ausgestattete Leitung (538) in Verbindung mit einer Drosseldruckauslaßöffnung (532) steht.