DE102005006431A1 - Valve assembly for controlling clutch or gear actuator of motor vehicle, has actuator, and pressure control valve and/or flow valve are arranged such that control valve and flow valve are in series connection with actuator - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Ventilsystem zur Steuerung einer Kupplung oder eines Gangstellers eines Kraftfahrzeuges, insbesondere von einer Trockenkupplung, mit mindestens einem Aktuator zur Betätigung der Kupplung, vzw. zum Öffnen und/oder Schließen der Kupplung, oder zur Betätigung des Gangstellers. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Steuerung mindestens einer Kupplung oder eines Gangstellers eines Kraftfahrzeuges, insbesondere von einer Trockenkupplung, wobei mindestens ein Aktuator zur Betätigung der Kupplung oder zur Betätigung des Gangstellers angesteuert wird, und wobei der Kupplungsdruck bzw. der Ganstellerdruck über den Verstellweg der Kupplung bzw. des Gangstellers variiert.The The invention relates to a valve system for controlling a clutch or a gear selector of a motor vehicle, in particular of a dry clutch, with at least one actuator for actuating the Clutch, vzw. to open and / or closing the clutch, or for actuation the gear adjuster. The invention further relates to a method for controlling at least one clutch or a gear actuator a motor vehicle, in particular a dry clutch, wherein at least one actuator for actuation the clutch or for actuation the gear selector is driven, and wherein the clutch pressure or the Ganstellerdruck over varies the adjustment of the clutch or the gear selector.
Im Stand der Technik, von dem die Erfindung ausgeht, sind zur Steuerung insbesondere von Trockenkupplungen entsprechende „Drucksteuerungen" bekannt. Beispielsweise sind in Kraftfahrzeugen zur Ansteuerung von Trockenkupplungen Druckregelventile bzw. Druckschaltventile im Einsatz. Druckregelventile halten den Druck unabhängig von der Größe eines höheren Vordruckes bzw. Versorgungsdruckes konstant, wobei Druckschaltventile beim Erreichen eines bestimmten Einstelldruckes einen Stromweg für einen weiteren Arbeitsablauf freigeben. Über die Druckregelventile bspw. können die Kräfte so eingestellt werden, dass das Einlegen eines Ganges im Getriebe möglichst schonend für die Synchronringe einer Schaltvorrichtung erfolgt. Des weiteren ist im Stand der Technik bekannt, dass der Druck von Druckregelventilen über eine Stellschraube mit Kontermutter oder alternativ über eine elektrische und/oder elektronische Ansteuerung individuell beeinflußbar ist.in the State of the art from which the invention proceeds are for control in particular of "dryers" corresponding "pressure controls" known are in motor vehicles for controlling dry clutches pressure control valves or pressure switching valves in use. Pressure control valves hold the Pressure independent the size of one higher Form pressure or supply pressure constant, with pressure switching valves upon reaching a certain set pressure a current path for a release further workflow. About the pressure control valves bspw. can the forces be adjusted so that engaging a gear in the transmission preferably gentle on the synchronizer rings of a switching device takes place. Furthermore It is known in the art that the pressure of pressure control valves via a Adjusting screw with lock nut or alternatively via an electrical and / or electronic control can be influenced individually.
Alternativ wird eine Wegregelung der Kupplungen eingesetzt, wobei der Aktuator in der Regel um einen definierten Betrag bewegt wird und sich damit – bei entsprechend steifen Bauteilen – eine relativ gut reproduzierbare Änderung der Kupplungskapazität einstellt. Die Durchflussventile regeln über eine Drosselwirkung die Bewegungsgeschwindigkeit des Strömungsmediums/Hydraulikmediums innerhalb des Hydraulikkreises und ermöglichen dadurch ein Schalten der Kupplungen.alternative a displacement control of the clutches is used, wherein the actuator usually by a defined amount is moved and thus - at accordingly rigid components - one relatively good reproducible change the coupling capacity established. The flow valves regulate the throttling effect Movement speed of the flow medium / hydraulic medium within the hydraulic circuit, thereby enabling shifting the couplings.
Im Stand der Technik, von dem die Erfindung ausgeht, sind entsprechende Verfahren zur Steuerung von Trockenkupplungen mittels Drucksteuerungen oder Durchflussventilen bekannt. Hierzu wird bei den Durchflussventilen- wie schon erwähnt – eine Wegregelung der Kupplungen eingesetzt, wobei der Aktuator in der Regel um einen definierten Betrag bewegt wird und sich damit – bei entsprechend steifen Bauteilen – eine relative Änderung der Kupplungskapazität einstellt. Die verwendeten Durchflussventile regeln über eine Drosselwirkung das durchfließende Volumen des Strömungsmediums innerhalb des Hydraulikkreises.in the Prior art, from which the invention proceeds, are corresponding Method for controlling dry couplings by means of pressure controls or flow valves known. For this purpose, in the case of the flow valve as already mentioned - a path control the couplings used, the actuator is usually a amount is moved and thus - with correspondingly rigid components - a relative change the coupling capacity established. The flow valves used regulate over one Throttling effect the volume flowing through of the flow medium within the hydraulic circuit.
Die Ausbildung dieser im Stand der Technik bekannten Ventilsysteme zur Steuerung von Kupplungen, insbesondere von Trockenkupplungen ist noch nicht optimal. Durch Reibungseinflüsse aus Kupplungs- und Stellsystem besteht eine nicht zu vernachlässigende Differenz zwischen dem Schließ- und dem Öffnungsdruck in ein- und derselben Kupplungsposition, so dass eine feinfühlige Verstellung erschwert ist. Weiterhin nachteilig beim Einsatz von Druckregelventilen sind die variierenden existierenden Reibungskräfte an den Kupplungsscheiben, welche auch noch abhängig sind von der individuellen aktuellen Betriebssituation der Kupplung und in der Regel nicht schnell genug kompensiert werden können. Diese erhöhen den Einfluss auf den Verschleiß und damit wird die Lebensdauer einer Kupplung verkürzt sowie die Kosten für die Wartung erhöht. Der Nachteil bei den verwendeten Durchflussventilen ist, dass sich unterschiedliche Differenzdrücke bzw. Druckgefälle über dem Durchflussventil einstellen und dadurch der fließende Volumenstrom in Schließ- und Öffnungsrichtung unterschiedlich ist, was erneut eine Problematik hinsichtlich der Regelbarkeit mit sich zieht und wiederum negativen Einfluß auf den Verschleiß, die Lebensdauer sowie einhergehenden Kosten der Kupplung sowie des Getriebes des Kraftfahrzeuges verursacht. Des weiteren kann ein Ausfall oder eine Fehlfunktion/Störfall, insbesondere vom Durchflussventil eine Beeinträchtigung des Systemzustandes zur Folge haben, was insbesondere die Betätigung des Aktuators und damit die Betätigung der Kupplung oder des Gangstellers beeinträchtigen könnte und womöglich bis zu einem Fahrzeugstillstand führen kann, insbesondere weil die Kupplung sich nicht ohne weiteres öffnen lässt.The Training this known in the art valve systems for Control of clutches, especially dry clutches is still not optimal. By friction influences from clutch and adjusting system there is a non-negligible Difference between the closing and the opening pressure in one and the same coupling position, so that a sensitive adjustment is difficult. Furthermore disadvantageous when using pressure control valves are the varying existing frictional forces on the clutch discs, which also still dependent are of the individual current operating situation of the clutch and usually can not be compensated fast enough. These increase the influence on the wear and tear This shortens the service life of a clutch and reduces maintenance costs elevated. The disadvantage with the used flow valves is that different differential pressures or pressure gradient above the Adjust the flow valve and thereby the flowing volume flow in the closing and opening direction is different, which again a problem in terms of Regressibility and in turn negative influence on the wear, the life and associated costs of the clutch and the transmission of Motor vehicle caused. Furthermore, a failure or a Failure / incident, in particular from the flow valve an impairment of the system state have the consequence, in particular the actuation of the actuator and thus the operation of the Clutch or the gear actuator could affect and possibly to lead to a vehicle standstill can, especially because the coupling can not be opened easily.
Die bekannten Verfahren zur Steuerung von Trockenkupplungen, insbesondere für Trockenkupplungen eines Kraftfahrzeuges, mit mindestens einem Aktuator zur Betätigung der Kupplung und mit mindestens einem Tank zur Bereitstellung eines Hydraulikmediums haben ähnliche Nachteile. Die an den Ventilen anliegenden Differenzdrücke in Schließ- und Öffnungsrichtung der Kupplung sind stark unterschiedlich und üben dadurch negativen Einfluss auf die Regelbarkeit des Ventilsystems aus. Ebenso haben die im Stand der Technik bekannten Verfahren einen erheblichen Einfluss auf die Lebensdauer eines Getriebes aufgrund der unter Umständen dann auch stark beanspruchten Synchronringe eines Getriebes, bspw. durch die entsprechende Betätigung der Gangsteller. Zusätzlich ist durch die nicht vorhandene optimale Regelung der Verschleiß von Kupplungen bzw. Synchronringen vergrößert und dadurch deren Lebensdauer verringert bzw. deren Kosten erhöht. Schließlich können Ausfälle oder eine Fehlfunktion bzw. ein Störfall eines eingesetzten Ventils zu beeinträchtigten Systemzuständen führen und womöglich einen Fahrzeugstillstand herbeiführen.The known methods for controlling dry clutches, in particular for dry clutches of a motor vehicle, with at least one actuator for actuating the clutch and with at least one tank for providing a hydraulic medium have similar disadvantages. The applied to the valves differential pressures in the closing and opening direction of the coupling are very different and thus exert a negative influence on the controllability of the valve system. Likewise, the methods known in the prior art have a significant influence on the service life of a transmission due to the then under certain circumstances then heavily loaded synchronizer rings of a transmission, for example. By the corresponding actuation of the gear plate. In addition, the wear of clutches or synchronizer rings is increased by the absence of optimal control and thereby their life reduced or increased their cost. Finally, failures or a malfunction or an accident of a valve used can lead to impaired system conditions and possibly cause a vehicle standstill.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, dass eingangs genannte Ventilsystem bzw. das bekannte Verfahren zur Steuerung von Kupplungen oder von Gangstellern derart auszugestalten und weiterzubilden, dass Steuer- und/oder Regelprobleme, insbesondere hervorgerufen durch Krafthysteresen in nahezu jeder Betriebssituation vermieden werden, um einen Verschleiß der Kupplung sowie des Getriebes, insbesondere auch der Synchronringe zu verringern und dadurch deren Lebensdauer zu verlängern sowie nachfolgende Wartungskosten zu senken, wobei bei Ausfällen oder Fehlfunktionen/Störfällen von eingesetzten Ventilen Beeinträchtigungen des Systems vermieden werden.Of the Invention is therefore the object of the aforementioned Valve system or the known method for controlling clutches or of gear actuators in such a way and to develop, that control and / or control problems, in particular, caused avoided by force hysteresis in almost every operating situation be a wear of the Clutch and the transmission, in particular also the synchronizer rings to reduce and thereby extend their life, and reduce subsequent maintenance costs, with failures or Malfunctions / Incidents of used valves impairments of the Systems are avoided.
Die zuvor aufgezeigte Aufgabe wird nun für das Ventilsystem dadurch gelöst, dass mindestens ein Druckregelventil und mindestens ein Durchflussventil in Reihenschaltung vor dem Aktuator angeordnet sind und zusätzlich ein Sicherheitsventil vorgesehen ist.The previously indicated task will now be for the valve system solved, that at least one pressure control valve and at least one flow valve are arranged in series connection in front of the actuator and in addition a Safety valve is provided.
Die Aufgabe für das Verfahren wird nun dadurch gelöst, dass durch Kombination mindestens eines Druckregelventils und mindestens eines Durchflussventils in Reihenschaltung das Druckregelventil und/oder das Durchflussventil derart gesteuert werden, dass der aktuell am Durchflussventil anliegende Versorgungsdruck in Abhängigkeit des sich über dem Verstellweg ändernden Kupplungsdruckes bzw. Gangstellerdruckes eingestellt wird und dass ein Sicherheitsventil derart angeordnet ist und/oder angesteuert wird, so dass bei einer Störung des Durchflussventils der im Aktuator existierende Druck abbaubar ist.The Task for the method is now solved by combining at least one pressure control valve and at least one flow valve in series, the pressure control valve and / or the flow valve be controlled so that the currently applied to the flow valve supply pressure dependent on of himself over changing the adjustment Clutch pressure or gear actuator pressure is set and that a safety valve is arranged and / or controlled will, so when a fault the flow valve of existing pressure in the actuator pressure degradable is.
Durch die Reihenschaltung mindestens eines Druckregelventils und mindestens eines Durchflussventils ist ein beliebiger und stufenloser Wechsel, je nach den momentanen Erfordernissen der Betriebsweise der „Gesamtkette" zwischen Druckregelventil und Durchflussventil möglich. Die so vorgesehene Zusammenstellung in Reihenschaltung beeinflußt die jeweiligen Größen „Druck" anhand des Druckregelventils und den „Volumenstrom" mit dem Durchflussventil in der jeweiligen aktuellen Kupplungssituation bzw. Kupplungsposition. Über das Ausbalancieren der Druckniveaus hinaus, sind situationsangepasste Einstellungen von Druckregelventil und Durchflussregelventil für explizite Betriebszustände der Kupplung bzw. des Ganstellers gegeben. Beispielsweise kann einerseits eine feinfühlige Verstellung des Aktuators mit geringen Druckdifferenzen und gedrosseltem Strömungsquerschnitt im Rahmen einer Mikroschlupfregelung eingestellt werden. Andererseits kann die Zustellbewegung der Kupplung oder des Gangstellers aber auch durch Anhebung des geregelten Drucks und zusätzlicher weiter Öffnung der Strömungsquerschnitte im Durchflussventil beschleunigt erfolgen, um schnell eine Änderung des an der Kupplung übertragbaren Momentes zu erreichen. Durch die Kombination von einem Druckregelventil mit einem Durchflussventil wird nicht nur bei Betätigung die Kupplung stufenlos angefahren und der Eingriffspunkt optimal getroffen, sondern auch der Schaltpunkt vorgegeben. Durch die Angleichung der Druckdifferenz hinsichtlich Schließ- und Öffnungsdruck aufgrund der Kombination von Druckregelventil und Durchflussventil ist ein optimales Steuerungsverhalten gewährleistet. Dadurch werden die Schaltvorgänge schonend und stufenlos ermöglicht mit verringertem Verschleiß und damit einhergehender höherer Lebensdauer der Komponenten. Hierdurch wird der Schaltkomfort verbessert und der Verschleiß der Kupplung und des Getriebes verringert bzw. deren Lebensdauer erhöht und folglich die Kosten gemindert. Durch das zusätzlich angeordnete Sicherheitsventil werden mögliche Ausfälle, Fehlfunktionen oder Störfälle des eingesetzten Durchflussventils kompensiert und dadurch optimale Systemzustände gewährleistet, so dass das System jederzeit in den Systemzustand „Kupplung offen" überführt werden kann und damit auch Fahrzeugstillstände vermieden sind. Dadurch sind die eingangs genannten Nachteile vermieden.By the series connection of at least one pressure regulating valve and at least a flow valve is an arbitrary and stepless change, depending on the current requirements of the operation of the "total chain" between pressure control valve and flow valve possible. The so-called composition in series affects the respective Sizes "pressure" based on the pressure control valve and the "flow rate" with the flow valve in the respective current clutch situation or clutch position. About balancing pressure levels are situational adjustments of pressure control valve and flow control valve for explicit operating conditions of Clutch or Ganstellers given. For example, on the one hand a sensitive one Adjustment of the actuator with low pressure differences and throttled Flow area be set in the context of a micro-slip control. on the other hand However, the delivery movement of the clutch or the gear actuator can also by raising the regulated pressure and additional further opening the flow cross sections accelerated in the flow valve to quickly change of the transferable to the clutch To reach the moment. By the combination of a pressure control valve with a flow valve is not only on actuation the Clutch approached steplessly and the point of engagement optimally met, but also the switching point specified. By the approximation of Pressure difference in terms of closing and opening pressure due to the combination of pressure control valve and flow valve is an optimal control behavior guaranteed. This will make the switching operations gentle and infinitely allows with reduced wear and tear associated higher Life of the components. This improves the shifting comfort and the wear of the Coupling and the transmission reduced or increased their life and consequently the costs are reduced. Due to the additionally arranged safety valve become possible failures, Malfunctions or malfunctions of the compensated and thus optimal system states guaranteed so that the system at any time in the system state "clutch openly "convicted can and thus also vehicle stoppages are avoided. Thereby the aforementioned disadvantages are avoided.
Es gibt nun unterschiedliche Möglichkeiten die Erfindung in vorteilhafter Art und Weise auszugestalten und weiterzubilden. Hierfür darf zunächst auf die dem Patentanspruch 1 bzw. dem Patentanspruch 17 nachgeordneten Patentansprüche verwiesen werden. Im folgenden soll jedoch eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der folgenden Zeichnung und der dazugehörigen Beschreibung näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigt:It There are different possibilities now Invention in an advantageous manner to design and develop. Therefor may first to the claim 1 or the claim 17 downstream claims to get expelled. In the following, however, a preferred embodiment the invention with reference to the following drawings and the accompanying description be explained in more detail. In the drawing shows:
In
den
Die
eingangs genannten Nachteile sind nun dadurch vermieden, dass mindestens
ein Druckregelventil
Zusätzlich ist
eine Steuervorrichtung
Wie
Das
Durchflussventil
Das
Druckregelventil
In
der hier dargestellten besonderen Ausführungsform stellt das Druckregelventil
Die
Im
folgenden soll das Verfahren nun näher erläutert werden, allerdings „nur" anhand der Ansteuerung
einer Kupplung. Die in den
In
den
In
In
Die
eingangs genannten Nachteile sind nun dadurch vermieden, dass die
bisherigen Differenzdrücke
des Schließ-
und Öffnungsdruckes δpV1/δpT1 > δpV2/δpT2 in den jeweiligen Kupplungspositionen
durch eine Druckvorsteuerung mittels mindestens eines Druckregelventils
Die
Steuervorrichtung
Zur
Vermeidung von Störfällen ist
das erfindungsgemäße Ventilsystem
Das
Sicherheitsventil
In
der dargestellten Reihenschaltung stellt das Druckregelventil
Der
Ausfall, eine Fehlfunktion also ein Störfall des Druckventils
Die
Zu
beachten ist bei der Einstellung des Hysteresebereiches des Sicherheitsventils
Weiterhin
vorteilhaft ist für
die in den
Die
Die
Denkbar
sind auch Ausführungen
des Sicherheitsventils
Zu
den
Bei
dem Verfahren zur Steuerung mindestens einer Kupplung oder eines
Gangstellers eines Kraftfahrzeuges, vzw. für das in
Wie
die
Zusätzlich ist
eine „Sicherheitsfunktion" realisiert. Für den Störfall, dass
das Durchflussventil
Des
weiteren ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auch der Fall
realisiert, dass für
den Störfall,
wenn das Durchflussventil
Es
gibt mehrere praktikable Ausführungsformen
des Sicherheitsventil
- 11
- Ventilsystemvalve system
- 22
- Aktuatoractuator
- 33
- Tanktank
- 44
- Steuervorrichtungcontrol device
- 55
- DruckregelventilPressure control valve
- 66
- DurchflussventilFlow valve
- 77
- erste Entlastungsleitungfirst relief line
- 88th
- erste Druckleitungfirst pressure line
- 99
- zweite Druckleitungsecond pressure line
- 1010
- zweite Entlastungsleitungsecond relief line
- 1111
- dritte Druckleitungthird pressure line
- 1212
- Sicherheitsventilsafety valve
- 1313
- vierte Druckleitungfourth pressure line
- 1414
- Rückschlagventilcheck valve
- 1515
- Schieberventil mit Rückkopplungspool valve with feedback
- 1616
- Schieberventil ohne Rückkopplungspool valve without feedback
- 1717
- zweiter Tanksecond tank
- 1818
- Leitungmanagement
- 1919
- Leitungmanagement
- pV(s) pV (s)
- spezifischer Versorgungsdruckspecific supply pressure
- pK(s) pK (s)
- Kupplungsdruck in Abhängigkeit des Verstellwegesclutch pressure dependent on the adjustment path
- pTpT
- Tankdrucktank pressure
- pVpV
- Versorgungsdrucksupply pressure
- ss
- Verstellwegadjustment
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