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Title:
METHOD FOR OPERATING A HYDRAULIC OR PNEUMATIC CONTROL DEVICE OF A SEMI-AUTOMATIC TRANSMISSION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2010/020471
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for operating a hydraulic or pneumatic control device of a semi-automatic transmission, wherein the control device comprises actuators (13, 14) having actuating cylinders (15, 16), wherein pressure chambers (19a, 19b, 20a, 20b) of the actuating cylinders (15, 16) can each be connected to a pressure line (26) through a control valve (22a, 22b, 32a, 32b), wherein the pressure line (26) can be selectively connected to a main pressure line (8) or shut off from said main pressure line through redundant main control valves (45a, 45b) connected in parallel, and wherein the control device comprises at least one sensor (10, 11, 28). According to the invention, at least one measurement signal is collected using the one or each sensor (10, 11, 28) depending on the activation of the main control valves (45a, 45b), wherein the one or each collected measurement signal is compared with a target signal stored for the respective activation of the main control valves (45a, 45b), and wherein if a deviation between a measurement signal and the respective target signal is detected, a defect of at least one of the main control valves (45a, 45b) is indicated.

Inventors:
PETZOLD RAINER (DE)
STEINBORN MARION (DE)
BRUEHN ALFRED (DE)
Application Number:
PCT/EP2009/058713
Publication Date:
February 25, 2010
Filing Date:
July 09, 2009
Export Citation:
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Assignee:
ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN (DE)
PETZOLD RAINER (DE)
STEINBORN MARION (DE)
BRUEHN ALFRED (DE)
International Classes:
F16H61/12; F15B20/00
Domestic Patent References:
WO2005078318A12005-08-25
Foreign References:
DE102006040476A12008-03-06
EP1610051A22005-12-28
US20060030455A12006-02-09
EP1659318A22006-05-24
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zum Betreiben einer hydraulischen oder pneumatischen Steuerungseinrichtung eines automatisierten Schaltgetriebes, wobei die Steuerungseinrichtung Stelleinrichtungen mit Stellzylindern umfasst, wobei Druckräume der Stellzylinder jeweils über ein Steuerventil mit einer Druckleitung verbindbar sind, wobei die Druckleitung über redundante, paraltel geschaltete Hauptschaltventile selektiv mit einer Hauptdruckleitung verbindbar oder gegen diese absperrbar ist, und wobei die Steuerungseinrichtung mindestens einen Sensor umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe des oder jeden Sensors abhängig von der Ansteuerung der Hauptschaltventile mindestens ein Messsignai erfasst wird, dass das oder jedes erfasste Messsignal mit einem für die jeweilige Ansteuerung der Hauptschaltventile hinterlegten Sollsignal verglichen wird, und dass dann, wenn eine Abweichung zwischen einem Messsignal und dem jeweiligen Sollsignal ermittelt wird, auf einen Defekt mindestens eines der Hauptschaltventile geschlossen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe mindestens eines an die Druckleitung angeschlossenen, zwischen den Hauptschaltventilen und den Steuerventilen positionierten Drucksensors, abhängig von der Ansteuerung der Hauptschaltventile ein Druck und/oder ein Druckgradient gemessen wird, dass der gemessene Druck und/oder der gemessene Druckgradient mit einem für die jeweilige Ansteuerung der Hauptschaltventile hinterlegten Solldruck und/oder mit einem für die jeweilige Ansteuerung der Hauptschaltventile hinterlegten Solldruckgradienten verglichen wird, und dass dann, wenn eine Abweichung zwischen dem gemessenen Druck und/oder dem gemessenen Druckgradienten und dem hinterlegten Solldruck und/oder dem hinterlegten Solldruckgradienten ermittelt wird, auf einen Defekt mindestens eines der Hauptschaltventile geschlossen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Stellzylindern mindestens ein Wegsensor zugeordnet ist, dass abhängig von der Ansteuerung der Hauptschaltventile ein Stellweg jedes Stell- zylinders gemessen wird, und dass die gemessenen Stellwege mit für die jeweilige Ansteuerung der Hauptschaltventile hinterlegten Sollstellwegen verglichen wird, und dass dann, wenn eine Abweichung zwischen den gemessenen Stellwegen und den Sollstellwegen ermittelt wird, auf einen Defekt mindestens eines der Hauptschaltventile geschlossen wird.

Description:
Verfahren zum Betreiben einer hydraulischen oder pneumatischen Steue- rungseinrichtunα eines automatisierten Schaltgetriebes

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer hydraulischen oder pneumatischen Steuerungseinrichtung eines automatisierten Schaltgetriebes nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE 102006 040476 A1 ist die in Fig. 1 dargestellte, hydraulische bzw. pneumatische Steuerungseinrichtung 1 eines automatisierten Schaltgetriebes eines Kraftfahrzeugs bekannt. Die in Fig. 1 dargestellte Steuerungseinrichtung 1 umfasst eine von einem Motor 2 angetriebene Pumpe 3, um Druckmittel, wie z. B. Hydrauliköl oder Druckluft über eine Saugleitung 4 und ein Rückschlagventil 5 aus einem Vorratsbehälter 6 bzw. einem ölsumpf 7 in eine Hauptdruckleitung 8 zu fördern. Zum Ausgleich von Druckschwankungen ist ein Druckspeicher 9 an die Hauptdruckleitung 8 angeschlossen. Die Steuerungseinrichtung der Fig. 1 weist mehrere Stelleinrichtungen auf, von denen lediglich zwei Stelleinrichtungen 13 und 14 gezeigt sind. Die Stelleinrichtungen 13 und 14, bei welchen es sich um Wählsteiler und Schaltsteiler oder auch nur um Schaltsteiler handeln kann, sind jeweils als Stellzylinder 15, 16 ausgebildet, die jeweils zwei durch einen Kolben 17, 18 getrennte Druckräume 19a, 19b bzw. 20a, 20b aufweist. Die Druckräume 19a, 19b der ersten Stelleinrichtung 13 stehen jeweils über eine Verbindungsleitung 21a, 21b mit dem Ausgang eines als 3/2-Wege-Magnetschaltventil ausgebildeten Steuerungsventils 22a, 22b in Verbindung. Durch das Steuerungsventil 22a ist der erste Druckraum 19a der Stelleinrichtung 13 selektiv über eine Rückflussleitung 23a und ein Rückschlagventil 24a mit der Drucklosleitung 12 oder über eine Zuflussleitung 25a mit einer Druckleitung 26 verbindbar. Ebenso ist der zweite Druckraum 19b der Steileinrichtung 13 durch das zugeordnete Steuerungsventil 22b selektiv über eine Rückflussleitung 23b und ein Rückschlagventil 24b mit der Drucklosleitung 12 oder über eine Zuflussleitung 25b mit der Druckleitung 26 verbindbar. In gleicher Art und Weise stehen die Druckräume 20a und 20b der Stelleinrichtung 14 jeweils über eine Verbindungsleitung 31a, 31b mit dem Ausgang eines als 3/2-Wege-Magnetschaltventil ausgebildeten Steuerungsventils 32a, 32b in Verbindung. Durch das zugeordnete erste Steuerungsventil 32a ist der erste Druckraum 20a der Stelleinrichtung 14 selektiv über eine Rückflussleitung 33a und ein Rückschlagventil 34a mit der Drucklosleitung 12 oder über eine Zuflussleitung 35a mit der Druckleitung 26 verbindbar. Ebenso ist der zweite Druckraum 20b der Stelleinrichtung 14 durch das zugeordnete zweite Steuerungsventil 32b selektiv über eine Rückflussleitung 33b und ein Rückschlagventil 34b mit der Drucklosleitung 12 oder über eine Zuflussleitung 35b mit der Druckleitung 26 verbindbar.

Zum Ausgleich von Druckschwankungen ist ein Druckspeicher 27 an die Druckleitung 26 angeschlossen. Ferner ist an die Druckleitung 26 ein Drucksensor 28 angeschlossen, der z. B. zur Messung der Betätigungsdrücke in den Druckräumen 19a, 19b, 20a, 20b der Stelleinrichtungen 13, 14 verwendet werden kann. Ein vorzugsweise elektronisch ausgebildetes Steuerungsgerät 29 steht über elektrische Steuerleitungen 3Oa 1 30b, 40a, 40b mit den Steuerungsventilen 21a, 21b, 31a, 31b der Stelleinrichtungen in Verbindung, über eine weitere elektrische Steuerleitung 36 steht das Steuergerät 29 mit dem Motor 2 und über eine Sensorleitung 37 mit dem Drucksensor 28 in Verbindung.

Ferner verfügt die Steuerungseinrichtung 1 der Fig. 1 über mehrere, nämlich im gezeigten Ausführungsbeispiel über zwei, parallel geschaltete Hauptschaltventile 45a und 45b, die zwischen die Hauptdruckleitung 8 und die Druckleitung 26 geschaltet sind. Die Hauptschaltventile 45a und 45b sind gemäß Fig. 1 jeweils als 2/2-Wege-Magnetschaltventile ausgebildet, und stehen jeweils über eine elektrische Steuerleitung 46a, 46b mit dem Steuergerät 29 in Verbindung, sodass sie unabhängig voneinander ansteuerbar sind. Die Steuerungseinrichtung 1 der Fig. 1 verfügt demnach über redundante Hauptabschaltventile 45a, 45b, wobei bei Ausfall eines der Hauptschaltventile 45a oder 45b durch das nicht gestörte Hauptschaltventil 45b oder 45a die Funktionstüchtigkeit der Steuerungseinrichtung 1 erhalten bleibt, wenn auch mit reduzierter Dynamik, also verlängerten Schaltzeiten des die Steuerungseinrichtung aufweisenden, automatisierten Schaltgetriebes.

Weiterhin ist es bereits bekannt, den Stellzylindern 15, 16 Wegsensoren 10, 11 zuzuordnen, mit Hilfe derer die Position der Stellzylinder 15, 16 überwacht werden kann.

Soll an der Steuerungseinrichtung 1 der Fig. 1 eine Funktionsüberprüfung der Hauptschaltventile 45a, 45b durchgeführt werden, so erfolgt dies wie aus der Praxis üblich dadurch, dass die Hauptschaltventile 45a, 45b über das elektronische Steuergerät 29 angesteuert werden, um so eine elektrische bzw. elektronische Diagnose bzw. Funktionsprüfung der Hauptschaltventile 45a und 45b zu realisieren. Eine solche Diagnose der Hauptschaltventile 45a und 45b kann nicht während des regulären Betriebs der Steuerungseinrichtung 1 erfolgen. Es besteht daher Bedarf an einem Verfahren zum Betreiben einer solchen Steuerungseinrichtung, bei welcher eine Diagnose bzw. Funktionsprüfung der Hauptschaltventile 45a und 45b auch während des regulären Betriebs der Steuerungseinrichtung möglich ist.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zu Grunde, ein neuartiges Verfahren zum Betreiben einer hydraulischen oder pneumatischen Steuerungseinrichtung eines automatisierten Schaltgetriebes zu schaffen.

Dieses Problem wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß wird mit Hilfe des oder jeden Sensors abhängig von der Ansteuerung der Hauptschaltventile mindestens ein Messsignal erfasst, wobei das oder jedes erfasste Messsignal mit einem für die jeweilige Ansteuerung der Hauptschaltventile hinterlegten Soilsignal verglichen wird, und wobei dann, wenn eine Abweichung zwischen einem Messsignal und dem jeweiligen Sollsignal ermittelt wird, auf einen Defekt mindestens eines der Hauptschaltventile geschlossen wird.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die Diagnose bzw. Funktionsprüfung der Hauptschaltventile auf indirektem Weg durch Auswertung von Messsignalen mindestens eines Sensors der Steuerungseinrichtung 1.

Hierdurch ist es möglich, die Hauptschaltventile auch während des regulären Betriebs der Steuerungseinrichtung einer Funktionsprüfung und damit Diagnose zu unterziehen.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine schematisierte Darstellung einer hydraulischen oder pneumatischen Steuerungseinrichtung eines automatisierten Schaltgetriebes zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben einer hydraulischen oder pneumatischen Steuerungseinrichtung eines automatisierten Schaltgetriebes wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben. Im Sinne der hier vorliegenden Erfindung erfolgt eine Funktionsdiagnose bzw. Funktionsüberprüfung der Hauptschaltventile 45a, 45b der in Fig. 1 gezeigten Steuerungseinrichtung 1 nicht über eine elektrische bzw. elektronische Ansteuerung derselben über das Steuergerät 29, sondern vielmehr dadurch, dass mit Hilfe mindestens eines Sensors abhängig von der Ansteuerung der Hauptschaltventile 45a, 45b mindestens ein Messsignal erfasst wird, wobei das oder jedes erfasste Messsignal mit einem für die jeweilige Ansteuerung der Hauptschaltventile 45a, 45b hinterlegten Sollsignal verglichen wird, und wobei dann, wenn eine Abweichung zwischen einem Messsignal und dem jeweiligen Sollsignal ermittelt wird, auf einen Defekt mindestens eines Hauptschaltventils 45a, 45b geschlossen wird.

So ist es z. B. möglich, mit Hilfe des an die Druckleitung 26 angeschlossenen, zwischen die Hauptschaltventile 45a, 45b und die Steuerungsventile 22a, 22b, 32a, 32b geschalteten Drucksensors 28 abhängig von der Ansteuerung der Hauptschaltventile 45a, 45b einen Druck und/oder einen Druckgradienten zu messen, und den gemessenen Druck und/oder den gemessenen Druckgradienten mit einem für die jeweilige Ansteuerung der Hauptschaltventile hinterlegten Solldruck und/oder mit einem für die jeweilige Ansteuerung der Hauptschaltventile 45a, 45b hinterlegten Solldruckgradienten zu vergleichen.

Dann, wenn eine Abweichung zwischen dem gemessenen Druck und/oder dem gemessenen Druckgradienten und dem hinterlegten Solldruck und/oder dem hinterlegten Solldruckgradienten ermittelt wird, wird erfindungsgemäß auf einen Defekt mindestens eines der Hauptschaltventile 45a, 45b geschlossen.

Alternativ oder zusätzlich kann diese indirekte Diagnose bzw. Funktionsüberprüfung der Hauptschaltventile 45a, 45b auch durch Auswertung von Messsignalen der Wegsensoren 10, 11 erfolgen. In diesem Fall wird dann abhängig von der Ansteuerung der Hauptschaltventile 45a, 45b mit Hilfe der Wegsensoren 10, 11 ein Stellweg des jeweiligen Steilzylinders 15, 16 gemessen, wobei die gemessenen Stellwege mit für die jeweilige Ansteuerung der Hauptschaltventile 45a, 45b hinterlegten Sollstellwegen verglichen werden, und wobei dann, wenn eine Abweichung zwischen den gemessenen Stellwegen und den Solisteltwegen ermittelt wird, auf einen Defekt mindestens eines der Hauptschaltventile 45a, 45b geschlossen wird.

Für Fig. 1 soll nachfolgend davon ausgegangen werden, dass die erfindungsgemäße indirekte Funktionsdiagnose der Hauptschaltventile 45a, 45b mit Hilfe des Drucksensors 28 erfolgt, wobei dann, wenn beide Hauptschaltventile 45a, 45b nicht angesteuert und demnach geschlossen sind, für den Drucksensor 28 als Solldruck ein minimaler Druck vorgegeben ist, wobei dann, wenn beide Hauptschaltventile 45a und 45b angesteuert und demnach geöffnet sind, für den Drucksensor 28 als Solldruck ein maximaler Druck sowie als Solldruckgradient ein maximaler Druckgradient hinterlegt ist, und wobei dann, wenn nur eines der beiden Hauptschaltventile 45a und 45b angesteuert und damit geöffnet und das andere nicht angesteuert und damit geschlossen ist, als Solldruck ein maximaler Druck und als Solldruckgradient ein kleinerer Gradient als der maximale Druckgradient hinterlegt ist. Diese Sollwerte für Druck und Druckgradient für zwei funktionsfähige Hauptschaltventile 45a, 45b gibt die nachfolgende Tabelle 1 wieder.

Tabelle 1 Ist z. B. eines der Hauptschaltventiie 45a, 45b funktionsfähig und das andere Hauptschaltventil 45b bzw. 45a nicht ansteuerbar jedoch geöffnet, so kann unter Verwendung des Messsignals des Drucksensors 28 eine Funktionsdiagnose der Hauptschaltventile 45a, 45b dadurch erfolgen, dass dann, wenn das defekte Hauptschaltventil 45a bzw. 45b nicht angesteuert und damit geschlossen sein soll, am Drucksensor 28 ein vom Solldruck und/oder Solldruckgradienten abweichender Druck und/oder Druckgradient gemessen wird. Dies zeigt nachfolgende Tabelle 2 exemplarisch für ein defektes bzw. nicht ansteuerbares, dauerhaft geöffnetes Hauptschaitventil 45b, wobei Abweichungen vom Sollzustand (Tabelle 1) für zwei funktionsfähige Hauptschaltventile 45a, 45b durch Unterstreichung hervorgehoben sind.

Tabelle 2

Gleiches ist dann der Fall, wenn eines der beiden Hauptschaltventiie 45a bzw.45b defekt und dauerhaft geschlossen ist. Die nachfolgende Tabelle 3 zeigt dies exemplarisch für ein defektes bzw. nicht ansteuerbares, dauerhaft geschlossenes Hauptschaltventil 45b, wobei Abweichungen vom Solizustand (Tabelle 1) für zwei funktionsfähige Hauptschaltventiie 45a, 45b durch Unterstreichung hervorgehoben sind.

Tabelle 3 Bezugszeichen

1 Steuerungseinrichtung

2 Motor

3 Pumpe

4 Saugleitung

5 Rückschlagventil

6 Vorratsbehälter

7 ölsumpf

8 Hauptdruckleitung

9 Druckspeicher

10 Wegsensor

11 Wegsensor

12 Drucklosleitung

13 Stelleinrichtung

14 Stelleinrichtung

15 Stelizylinder

16 Stelizylinder

17 Kolben

18 Kolben

19a, 19b Druckraum

20a, 20b Druckraum

21a, 21b Verbindungsleitung

22a, 22b Steuerungsventil

23a, 23b Rückflussleitung

24a, 24b Rückschlagventil

25a, 25b Zuflussleitung

26 Druckleitung

27 Druckspeicher

28 Drucksensor

29 Steuerungsgerät 30a, 30b Steuerleitung 31a, 31b Verbindungsleitung 32a, 32b Steuerungsventil 33a, 33b Rückflussleitung 34a, 34b Rückschlagventil 35a, 35b Zuflussleitung 36 Steuerleitung 37 Sensorleitung 40a, 40b Steuerleitung 45a, 45b Hauptschaltventil 46a, 46b Steuerleitung




 
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