DE102008041399A1 - Verfahren zum Betreiben einer hydraulischen oder pneumatischen Steuerungseinrichtung eines automatisierten Schaltgetriebes - Google Patents

Verfahren zum Betreiben einer hydraulischen oder pneumatischen Steuerungseinrichtung eines automatisierten Schaltgetriebes Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein 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, parallel geschaltete Hauptschaltventile selektiv mit einer Hauptdruckleitung verbindbar oder gegen diese absperrbar ist, und wobei die Steuerungseinrichtung mindestens einen Sensor umfasst. 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 Sollsignal 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.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer hydraulischen oder pneumatischen Steuerungseinrichtung eines automatisierten Schaltgetriebes nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Aus der DE 10 2006 040 476 A1 ist die in 1 dargestellte, hydraulische bzw. pneumatische Steuerungseinrichtung 1 eines automatisierten Schaltgetriebes eines Kraftfahrzeugs bekannt. Die in 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 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 Wählsteller und Schaltsteller oder auch nur um Schaltsteller 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 Stelleinrichtung 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 30a, 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 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 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 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 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 Sollsignal 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:
  • 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 1 beschrieben.
  • Im Sinne der hier vorliegenden Erfindung erfolgt eine Funktionsdiagnose bzw. Funktionsüberprüfung der Hauptschaltventile 45a, 45b der in 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 Hauptschaitventile 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 Stellzylinders 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 Sollstellwegen ermittelt wird, auf einen Defekt mindestens eines der Hauptschaltventile 45a, 45b geschlossen wird.
  • Für 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.
    Hauptschaltventil 45a Hauptschaltventil 45b Solldruck Solldruckgradient
    geöffnet geöffnet maximal maximal
    geöffnet geschlossen maximal kleiner maximal
    geschlossen geöffnet maximal kleiner maximal
    geschlossen geschlossen minimal Null
    Tabelle 1
  • Ist z. B. eines der Hauptschaltventile 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 Hauptschaltventil 45b, wobei Abweichungen vom Sollzustand (Tabelle 1) für zwei funktionsfähige Hauptschaltventile 45a, 45b durch Unterstreichung hervorgehoben sind.
    Hauptschaltventil 45a Hauptschaltventil 45b Druck gemessen Druckgradient gemessen
    geöffnet geöffnet maximal maximal
    geöffnet defekt (geöffnet) maximal maximal
    geschlossen geöffnet maximal kleiner maximal
    geschlossen defekt (geöffnet) maximal kleiner maximal
    Tabelle 2
  • Gleiches ist dann der Fall, wenn eines der beiden Hauptschaltventile 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 Sollzustand (Tabelle 1) für zwei funktionsfähige Hauptschaltventile 45a, 45b durch Unterstreichung hervorgehoben sind.
    Hauptschaltventil 45a Hauptschaltventil 45b Druck gemessen Druckgradient gemessen
    geöffnet defekt (geschlossen) maximal kleiner maximal
    geöffnet geschlossen maximal kleiner maximal
    geschlossen defekt (geschlossen) minimal Null
    geschlossen geschlossen minimal Null
    Tabelle 3
    • 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
    Stellzylinder
    16
    Stellzylinder
    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
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 102006040476 A1 [0002]

Claims (3)

  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, parallel 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 Messsignal 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 Stellzylinders 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.
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