DE102006009609A1 - Pressure control device for an actuating means - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Druckregelungsvorrichtung (1) für ein Betätigungsmittel (6), beispielsweise eines Kraftfahrzeuges, die über einen Druckmittelvorrat, eine Hauptdruckleitung (11) und Steuerdruckleitungen (12, 13) sowie über Schaltventile (4, 5) zum Verbinden der Steuerdruckleitungen (12, 13) mit Zuleitungen (14, 15) zu Druckräumen (9, 10) des Betätigungsmittels (6) verfügt. Diese Druckregelungsvorrichtung (1) verfügt über ein Druckregulierungsmittel zur Anpassung des Druckniveaus der Hauptdruckleitung (11) an ein gewünschtes Steuerdruckniveau für das Betätigungsmittel (6), wobei das Druckregulierungsmittel als Proportionalventil (3) ausgebildet ist.The invention relates to a pressure control device (1) for an actuating means (6), for example a motor vehicle, which via a pressure medium supply, a main pressure line (11) and control pressure lines (12, 13) as well as via switching valves (4, 5) for connecting the control pressure lines (12 , 13) with supply lines (14, 15) to pressure chambers (9, 10) of the actuating means (6). This pressure regulating device (1) has a pressure regulating means for adapting the pressure level of the main pressure line (11) to a desired control pressure level for the actuating means (6), the pressure regulating means being designed as a proportional valve (3).
Description
Die Erfindung betrifft eine Druckregefungsvorrichtung für ein Betätigungsmittel, beispielsweise eines Kraftfahrzeuges, nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.The The invention relates to a pressure-regulating device for an actuating means, For example, a motor vehicle, according to the preamble of claim 1 closer defined type.
Automatisierte Schaltgetriebe bestehen hinsichtlich ihrer Hauptkomponenten aus konventionellen, gegebenenfalls auch manuell betätigbaren Schaltgetrieben, bei denen das Betätigen der Schalt- und/oder Anfahrkupplung zwischen Antriebsmotor und Getriebe sowie das Wählen und Schalten von Getriebegängen über entsprechende Betätigungsmittel automatisiert erfolgt. Diese Betätigungsmittel sind üblicherweise als hydraulisch oder pneumatisch betätigbare Kolben-Zylinder-Anordnungen oder als elektrische Aktuatoren ausgebildet, welche auf Stellmittel für die genannten Getriebefunktionen einwirken. Die Stellmittel können am oder im Getriebe angeordnet sein.automated Manual transmissions are made with regard to their main components Conventional, possibly also manually operable manual transmissions, at which the pressing the shift and / or starting clutch between the drive motor and gearbox as well as the dial and switching gears via appropriate actuating means automated. These actuators are common as hydraulically or pneumatically actuated piston-cylinder arrangements or designed as electrical actuators, which rely on adjusting means for the act mentioned transmission functions. The adjusting means can on or be arranged in the transmission.
Zur Ansteuerung von hydraulischen bzw. pneumatischen Betätigungsmitteln sind Druckerzeugungs- und Steuerungsvorrichtungen notwendig, die gemäß dem Stand der Technik eine Hydraulik- bzw. Pneumatikpumpe als Druckerzeugungsvorrichtung, einen Druckspeicher, eine hydraulische bzw. pneumatische Steuerungseinheit mit Steuerungsventilen und Sensoren umfassen, welche mit einer zentralen Steuerungs- und Regelungsvorrichtung in Verbindung stehen und von dieser nach dort abgespeicherten Steuerungs- und Regelungsfunktionen ansteuerbar sind.to Control of hydraulic or pneumatic actuation means Pressure generating and control devices are necessary, according to the state the technique of a hydraulic or pneumatic pump as a pressure generating device, a Accumulator, a hydraulic or pneumatic control unit with control valves and sensors connected to a central control and control device in connection and according to this there stored control and regulation functions controllable are.
Zudem ist es bekannt, in derartigen Steuerungsvorrichtungen ein einstellbares Druckminderventil einzusetzen, welches zusammen mit einem Hauptabschaltventil eine Reduzierung des von der Druckerzeugungsvorrichtung erzeugten Hauptdruckes auf den für die Betätigungsmittel benötigten Steuerdruck ermöglicht. Der Einsatz eines Druckminderventils hat den Vorteil, dass die Schaltkräfte und somit die Getriebebelastung auf den Auslegungsstand des Getriebes begrenzt werden können. Ein Nachteil solcher Druckminderventile ist, dass unterschiedliche, bedarfsorientierte Schaltdrücke und darauf basierende Schaltgeschwindigkeiten nicht realisierbar sind.moreover it is known in such control devices an adjustable Pressure reducing valve to be used, which together with a main shut-off valve a reduction of the pressure generated by the pressure generating device Main pressure on the for the actuating means required control pressure allows. The use of a pressure reducing valve has the advantage that the switching forces and thus limits the transmission load to the design level of the transmission can be. A disadvantage of such pressure reducing valves is that different, demand-oriented switching pressures and based on switching speeds not feasible are.
Die
in der
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Druckregelungsvorrichtung für ein Betätigungsmittel darzustellen, bei welcher ohne Verwendung eines Drucksensors ein variables Druckniveau für das Betätigungsmittel einstellbar ist.Of the present invention is based on the object, a pressure control device for an actuating means to represent in which without using a pressure sensor variable pressure level for the actuating means is adjustable.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch eine, auch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs aufweisende, gattungsgemäße Druckregelungsvorrichtung gelöst.The The object underlying the invention is by one, also the characterizing features of the main claim having, generic pressure control device solved.
Die erfindungsgemäße Druckregelungsvorrichtung für ein Betätigungsmittel, beispielsweise eines Kraftfahrzeuges, verfügt über eine Steuerungs- und Regelungsvorrichtung, einen Druckmittelvorrat, eine Hauptdruckleitung und Steuerdruckleitungen. Des Weiteren ist mindestens ein Schaltventil vorhanden zum hydraulischen oder pneumatischen Verbinden der Steuerdruckleitungen mit Zuleitungen zu Druckräumen des Betätigungsmittels. Wird nur ein Schaltventil verwendet, dann wird der Kolben des Betätigungsmittels durch ein weiteres Mittel, beispielsweise eine Federeinrichtung, wieder in die entsprechende Position zurück gedrückt, wenn der Betätigungsdruck im Druckraum des Betätigungsmittels verringert wird. Zur Anpassung des Druckniveaus der Hauptdruckleitung an das Steuerdruckniveau für das Betätigungsmittel weist die Druckregelungsvorrichtung ein Druckregulierungsmittel auf. Hinsichtlich des Druckregulierungsmittels ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass dieses als Proportionalventil ausgebildet ist.The Pressure control device according to the invention for a Actuating means for example, a motor vehicle, has a control and regulating device, a pressure medium supply, a main pressure line and control pressure lines. Of Furthermore, at least one switching valve is provided for hydraulic or pneumatic connection of the control pressure lines with supply lines to pressure chambers of the actuating means. If only one switching valve is used, then the piston of the actuator by a further means, for example a spring device, pushed back to the appropriate position when the operating pressure reduced in the pressure chamber of the actuating means becomes. To adapt the pressure level of the main pressure line to the Control pressure level for the actuating means the pressure regulating device has a pressure regulating means on. With regard to the pressure regulating agent, the invention provides that this is designed as a proportional valve.
Durch den Einsatz eines Proportionalventils anstelle eines Druckminderventils und eines Hauptabschaltventils ist es möglich, den Druck nach dem Proportionalventil, bzw. vor den Schaltventilen, ohne Drucksensor bedarfsgerecht zu regeln. Durch die Steuerungs- und Regelungsvorrichtung, welche beispielsweise als separater Mikrocomputer oder als Getriebesteuergerät ausgebildet sein kann, wird das Proportionalventil mit einer entsprechenden Stromstärke angesteuert. Im Proportionalventil wird diese mittels eines Steilmagneten in einen zur Stromstärke proportionalen hydraulischen oder pneumatischen Wert, beispielsweise die Durchflussmenge oder den Druck, umgewandelt. Dies geschieht über einen Steuerkolben des Proportionalventils, der in beliebige Zwischenstellungen seiner Schaltstellungen gebracht werden kann. Dabei verhält sich die Ausgangsgröße, beispielsweise der Durchflussstrom bzw. der Druck und somit die Schaltkraft, proportional zum elektrischen Steuerstrom des Proportionalventils. Ein größer werdender Steuerstrom am Proportionalventil bewirkt also einen größer werdenden Druck in den Steuerleitungen nach dem Proportionalventil und somit eine größer werdende Schaltkraft im Druckraum des Betätigungsmittels. Durch den Einsatz des Proportionalventils kann also ohne Verwendung eines Drucksensors ein variables Druckniveau für das Betätigungsmittel eingestellt werden.By using a proportional valve instead of a pressure reducing valve and a Hauptabschaltventils, it is possible to regulate the pressure to the proportional valve, or before the switching valves, without pressure sensor as needed. By the control and regulating device, which may be formed for example as a separate microcomputer or as a transmission control unit, the proportional valve is driven with a corresponding current. In the proportional valve, this is converted by means of a steep magnet into a proportional to the current hydraulic or pneumatic value, such as the flow rate or the pressure. This is done via a control piston of the proportional valve, which can be brought into any intermediate positions of its switching positions. It behaves the off gangsgröße, for example, the flow or the pressure and thus the switching force, proportional to the electrical control current of the proportional valve. An increasing control current at the proportional valve thus causes an increasing pressure in the control lines after the proportional valve and thus an increasing switching force in the pressure chamber of the actuating means. By using the proportional valve, a variable pressure level for the actuating means can therefore be set without the use of a pressure sensor.
Die Betätigungsmittel sind dabei vorzugsweise als Kolben-Zylinder-Anordnungen ausgebildet, welche als Stellglied an einem oder in einem Kraftfahrzeuggetriebe angeordnet sein können. Derartige Kolben-Zylinder-Anordnungen sind beispielsweise als Stellvorrichtungen für eine Schalt- und/oder Anfahrkupplung zwischen Antriebsmotor und Getriebe, für eine Getriebebremse oder für eine Getriebeschaltvorrichtung eines Kraftfahrzeuggetriebes ausgebildet. Eine solche Stellvorrichtung kann sowohl in einem automatisierten Schaltgetriebe als auch in konventionellen Automatikgetrieben, beispielsweise einem automatischen Stufenwechselgetriebe, angeordnet sein. Die Stellvorrichtung kann beispielsweise mit Getriebeschaltwellen mechanisch in Verbindung stehen, so dass diese beispielsweise zur Durchführung einer Gangwahl axial verschiebbar sind. Hinsichtlich des gesamten Druckregelungssystems wird es als vorteilhaft angesehen, dass dieses sowohl mittels eines pneumatisch als auch eines hydraulisch wirkenden Druckmediums betätigbar ist.The actuating means are preferably designed as a piston-cylinder arrangements, which as Actuator arranged on or in a motor vehicle transmission could be. Such piston-cylinder arrangements are, for example, as adjusting devices for one Shift and / or starting clutch between drive motor and gearbox, for a transmission brake or for formed a gear shift device of a motor vehicle transmission. Such an actuator can both in an automated Manual transmission as well as in conventional automatic transmissions, such as a automatic Stufenwechselgetriebe be arranged. The adjusting device may be mechanically connected to transmission shift shafts, for example, so that these, for example, to make a gear selection axially are displaceable. Regarding the entire pressure control system it is considered advantageous that this both by means of a pneumatically as well as a hydraulically acting pressure medium can be actuated.
Das Proportionafventil und die Schaltventile sind mit einer Steuerungs- und Regelungsvorrichtung vorzugsweise über Sensor- und/oder Steuerungsleitungen verbunden. In der Steuerungs- und Regelungsvorrichtung sind Steuerungs- und/oder Regelungsfunktionen abgespeichert, mit denen die Steuerungs- und Regelungsvorrichtung unter anderem in Abhängigkeit von Getriebeparametern über Steuerleitungen das Proportionalventil und die Schaltventile bedarfsgerecht ansteuert. Somit wird in den Steuerdruckleitungen und den Zuleitungen zu den Druckräumen des Betätigungsmittels situationsabhängig ein bestimmter Druckwert und somit eine bestimmte Schaltkraft erzeugt, welche für die Ansteuerung des Betätigungsmittels benötigt wird.The Proportionafventil and the switching valves are equipped with a control device preferably over Sensor and / or control lines connected. In the control and control device are control and / or regulating functions stored with which the control and regulating device among other things depending of gear parameters via control lines controls the proportional valve and the switching valves as needed. Thus, in the control pressure lines and the supply lines to the pressure chambers of the actuating means depending on the situation generates a certain pressure value and thus a certain switching force, which for the activation of the actuating means needed becomes.
Durch eine entsprechende Ansteuerung des Proportionalventils können unterschiedliche, bedarfsorientierte Schaltgeschwindigkeiten realisiert werden. Bei hohem Fahrwiderstand, beispielsweise bei Bergfahrten, können kürzere Schaltzeiten und bei geringerem Fahrwiderstand, beispielsweise auf ebener Fahrbahn, längere Schaltzeiten verwirklicht werden. Die Schaltkräfte, welche vom Steuerstrom des Proportionalventils abhängig sind, können in Abhängigkeit des entsprechenden Steuerstroms als Kollektivdaten in der Steuerungs- und Regelungsvorrichtung gespeichert werden. Durch eine Auswertung dieser Kollektivdaten kann die zu erwartende Lebensdauer des Getriebes ermittelt werden. Ebenso kann die Getriebebelastung entsprechend der Auslegungskriterien des Getriebes gezielt beeinflusst werden.By a corresponding control of the proportional valve can have different, demand-oriented switching speeds can be realized. at high driving resistance, for example, when driving uphill, shorter shift times and with less driving resistance, for example on a level road, longer Switching times are realized. The switching forces, which from the control current of the proportional valve dependent are, can dependent on the corresponding control current as collective data in the control and regulating device get saved. By an evaluation of this collective data the expected service life of the gearbox can be determined. Likewise, the transmission load according to the design criteria of the transmission can be influenced.
Durch den erfindungsgemäßen Aufbau der Druckregelungsvorrichtung kann auf ein Druckminderventil und auf einen Drucksensor verzichtet werden. Auf diese Weise lassen sich Bauteilkosten einsparen und der Bauraum der Druckregelungsvorrichtung verringert sich.By the structure of the invention the pressure control device can be applied to a pressure reducing valve and be dispensed with a pressure sensor. Let that way save component costs and the space of the pressure control device decreases.
Im Folgenden wird das Grundprinzip der Erfindung an Hand einer Zeichnung beispielhaft näher erläutert.in the Following is the basic principle of the invention with reference to a drawing exemplified in more detail.
Die einzige Figur dieser Zeichnung zeigt in schematischer Darstellungsweise ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Druckregelungsvorrichtung.The only figure of this drawing shows a schematic representation an embodiment the pressure control device according to the invention.
Die
erfindungsgemäße Druckregelungsvorrichtung
Das
Proportionalventil
- 11
- DruckregelungsvorrichtungPressure control device
- 22
- DruckerzeugungsvorrichtungPressure generating device
- 33
- Druckregulierungsmittel, ProportionalventilPressure regulating means, proportional valve
- 44
- Schaftventildrain valve
- 55
- Schaltventilswitching valve
- 66
- Betätigungsmittel, Kolben-Zylinder-AnordnungActuating means Piston-cylinder arrangement
- 77
- Kolbenpiston
- 88th
- Zylindercylinder
- 99
- Druckraumpressure chamber
- 1010
- Druckraumpressure chamber
- 1111
- HauptdruckleitungMain pressure line
- 1212
- SteuerdruckleitungControl pressure line
- 1313
- SteuerdruckleitungControl pressure line
- 1414
- Zuleitung für Steuerdrucksupply for control pressure
- 1515
- Zuleitung für Steuerdrucksupply for control pressure
- 1616
- Rückflussleitung für DruckmediumReturn line for printing medium
- 1717
- Rückflussleitung für DruckmediumReturn line for printing medium
- 1818
- DruckmittelspeicherAccumulator
- 1919
- Steuerungs- und Regelungsvorrichtungcontrol and control device
- 2020
- Signalleitungensignal lines
- 2121
- DruckmittelsenkePressure medium sink
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