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Title:
METHOD FOR CONTROLLING A PRESSURE SUPPLY DEVICE IN A HYDRAULIC CIRCUIT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/048614
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for controlling a pressure supply device in a hydraulic circuit, especially in a hydraulic circuit in an automatic gearbox which comprises an hydraulic pump, a pressure control valve and a consumer. The hydraulic pump is controlled if the system pressure falls below a specific lower threshold value and is switched off if a specific higher threshold value of the system pressure is reached or exceeded. In the data on the system pressure is not available, the current system pressure is calculated.

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Inventors:
KNOBLAUCH THOMAS (DE)
EBNER OTTO (DE)
SCHWEIGER KLAUS (DE)
WINKEL MATTHIAS (DE)
RUECHARDT CHRISTOPH (DE)
SCHWENGER ANDREAS (DE)
GANSOHR MARCUS (DE)
Application Number:
PCT/EP2002/013463
Publication Date:
June 12, 2003
Filing Date:
November 29, 2002
Export Citation:
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Assignee:
ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN (DE)
KNOBLAUCH THOMAS (DE)
EBNER OTTO (DE)
SCHWEIGER KLAUS (DE)
WINKEL MATTHIAS (DE)
RUECHARDT CHRISTOPH (DE)
SCHWENGER ANDREAS (DE)
GANSOHR MARCUS (DE)
International Classes:
F15B19/00; F15B20/00; F16H61/00; F16H61/12; (IPC1-7): F16H61/12; F16H61/00
Foreign References:
US6022293A2000-02-08
US4856380A1989-08-15
EP1205690A22002-05-15
US6273525B12001-08-14
US4393732A1983-07-19
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 2000, no. 05 14 September 2000 (2000-09-14)
Attorney, Agent or Firm:
ZF FRIEDRICHSHAFEN AG (Friedrichshafen, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zur Ansteuerung einer Druckversorgungs einrichtung in einem Hydraulikkreis, insbesondere in einem Hydraulikkreis eines Automatgetriebes, der eine Hydraulik pumpe, ein Überdruckventil und einen Verbraucher umfasst, wobei die Hydraulikpumpe angesteuert wird, wenn der System druck einen bestimmten unteren Schwellenwert unterschreitet und abgeschaltet wird, wenn ein bestimmter oberer Schwel lenwert des Systemdruckes erreicht bzw. überschritten wird, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass für den Fall, dass die Daten des Systemdrucks nicht zur Verfügung stehen, der aktuelle Systemdruck berechnet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass zur Berechnung des Systemdrucks zuerst der Volumenverbrauch an Hydrauliköl ermittelt wird und dass anschließend mittels der Druck/VolumenKennlinie des Druckspeichers der Systemdruck berechnet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h n et, dass der Volumenverbrauch an Hydrauliköl mittels des letzten aktuellen Signals des Drucksensors, der Einschaltdauer der Arbeitsventile des Verbrauchers und der Wegposition der Kolben bzw. der Wählund Gangkolben der beteiligten Aktuatoren berechnet bzw. ermittelt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass für den Fall eines Automatgetrie bes die Wegposition der Wählund Gangkolben des Getrie beaktuators und des Kolbens des Kupplungsaktuators berück sichtigt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass auf dem berechneten Volumenverbrauch an Hydrauliköl ein vorbestimmter Wert ad diert wird, um den Betrieb des Hydraulikkreises in einem sicheren Zustand zu gewährleisten.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass für den Fall, dass das letzte aktuelle Signal des Drucksensors nicht verfügbar ist, für den Systemdruck der Wert Null an genommen wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Schwellwerte des Überdruckven tils so gewählt werden, dass der Hydraulikkreis sicher be trieben wird.
Description:
Verfahren zur Ansteuerung einer Druck- versorgungseinrichtung in einem Hydraulikkreis Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung einer Druckversorgungseinrichtung in einem Hyd- raulikkreis, insbesondere in einem Hydraulikkreis eines Automatgetriebes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspru- ches 1.

Ein Hydraulikkreis umfasst üblicherweise eine Vorrich- tung zur Erzeugung des Systemdrucks, beispielsweise eine Druckpumpe (Hydraulikpumpe), einen Drucksensor, einen Druckspeicher, ein Überdruckventil, ein Rückschlagventil und einen oder mehrere Verbraucher, die mit einem Arbeits- ventil verbunden sind.

Nach dem Stand der Technik wird im Normalbetrieb des Hydraulikkreises die Hydraulikpumpe angesteuert, wenn der Systemdruck einen bestimmten unteren Schwellenwert unter- schreitet und abgeschaltet, wenn ein bestimmter oberer Schwellenwert erreicht bzw. überschritten wird. Dadurch wird das System in einem bestimmten Druckbereich betrieben.

Typische Werte für den obere Schwellenwert liegen in der Größenordnung von 80 bar, für den unteren Schwellenwert dahingegen bei etwa 60 bar, wobei zwischen 60 bar und etwa 40 bar das System mit Einschränkungen betreibbar ist. Ab 90 bar öffnet das Überdruckventil, das nach Absenkung des Druckes, bei z. B. 65 bar schließt. Je nach Bedarf sind an- dere Werte für die Schwellenwerte und die Grenzdrücke zu berücksichtigen.

Wenn in einem derartigen Hydrauliksystem bzw. Hydrau- likkreis das Drucksensorsignal-beispielsweise aufgrund eines Ausfalls des Drucksensors-nicht verfügbar ist bzw. ein direkter Zugang zum Systemdruck nicht mehr gegeben ist, ist die Ansteuerung problematisch. Dies führt dazu, dass das System entweder abgeschaltet wird oder dass die Hydrau- likpumpe permanent betätigt wird.

Diese Vorgehensweise weist den Nachteil auf, dass durch die permanente Betätigung die Pumpe dauerhaft be- lastet und aufgrund des erhöhten Verschleißes eventuell beschädigt wird. Zudem wird das Überdruckventil ständig beansprucht, wodurch es auch einem erhöhten Verschleiß aus- gesetzt wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Ansteuerung einer Druckversorgungsein- richtung in einem Hydraulikkreis, insbesondere in einem Hydraulikkreis eines automatischen Getriebes anzugeben, welches für den Fall, dass der Drucksensor ausfällt bzw. ein direkter Zugang zum Systemdruck nicht mehr gegeben ist, die Verfügbarkeit des Hydraulikkreises und einen schonenden Betrieb dessen Elemente gewährleistet.

Insbesondere soll die Einschaltdauer und die Ein- schalthäufigkeit der Pumpe und des Überdruckventils be- grenzt werden, um den Verschleiß so gering wie möglich zu halten.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeich- nenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere Ausges- taltungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Demnach wird für den Fall des Eintretens eines Fehler- zustandes vorgeschlagen, den aktuellen Systemdruck indirekt zu ermitteln bzw. zu berechnen und die Hydraulikpumpe an- hand dieser ermittelten bzw. errechneten Werte anzusteuern bzw. zu betreiben. Hierbei wird die Hydraulikpumpe dann eingeschaltet, wenn der errechnete Systemdruck einen be- stimmten Schwellenwert unterschreitet und abgeschaltet, wenn ein bestimmter oberer Schwellenwert vom errechneten Systemdruck erreicht bzw. überschritten wird.

Erfindungsgemäß wird der Systemdruck wie folgt ermit- telt bzw. berechnet : Anhand des letzten aktuellen Signals des Drucksensors vor dem Eintreten des Fehlerzustandes wird über die Ein- schaltdauer der Arbeitsventile des Verbrauchers und über die Wegposition der Kolben bzw. der Wähl-und Gangkolben der beteiligten Aktuatoren der Volumenverbrauch an Hydrau- liköl berechnet bzw. ermittelt. Für den Fall eines Automat- getriebes handelt es sich hierbei um den Wähl-und Gangkol- ben des Getriebeaktuators und um den Kolben des Kupplungs- aktuators. Anschließend wird mittels der Druck/Volumen- Kennlinie des Druckspeichers der Systemdruck berechnet.

Im Rahmen einer bevorzugten Variante des erfindungsge- mäßen Verfahrens wird zu dem berechneten Volumenverbrauch an Hydrauliköl ein vorbestimmter Wert addiert, um den Be- trieb des Hydraulikkreises in einem sicheren Zustand zu gewährleisten. Leckageverluste können in Form eines Offsets berücksichtigt werden.

Für den Fall, dass das letzte aktuelle Signal des Drucksensors nicht verfügbar oder, z. B. bei einem Neustart

des Hydraulikkreises, nicht vorhanden ist, wird der System- druck als Null angenommen und die Hydraulikpumpe solange betätigt, bis der Systemdruck anhand der oben erläuterten Berechnungen einen Wert im Arbeitsbereich erreicht.

Um kritische Situationen zu vermeiden, die dadurch entstehen können, dass der tatsächliche Systemdruck höher ist als der angenommene Wert Null sind die Schwellwerte des Überdruckventils so gewählt, dass der Hydraulikkreis, wenn auch eventuell mit Einschränkungen, betrieben werden kann.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren bleibt der Hyd- raulikkreis bei Eintritt des Fehlers weiter verfügbar. Zu- dem werden die durch das permanente Ansprechen von Hydrau- likpumpe und Überdruckventil entstehenden Nachteile, wie erhöhter Verschleiß und erhöhte Ausfallwahrscheinlichkeit, vermieden. Des weiteren führt die Erfindung zu einer Kos- tenreduzierung, da keine Notwendigkeit besteht, die betrof- fenen Bauteile stärker auszulegen.