DE102011007107A1

DE102011007107A1 - Verfahren zum Steuern eines automatisierten Schaltgetriebes

Info

Publication number: DE102011007107A1
Application number: DE102011007107A
Authority: DE
Inventors: Mario Steinborn; Jochen BREUER; Dr. Rüchardt Christoph; Dr. Jäger Thomas; Dr. Mair Roland; Melchor MORO-OLIVEROS
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2011-04-11
Filing date: 2011-04-11
Publication date: 2012-10-11
Anticipated expiration: 2031-04-12
Also published as: US20140020494A1; US9714703B2; CN103459898B; EP2697540A1; CN103459898A; WO2012139815A1; DE102011007107B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines automatisierten Schaltgetriebes mit mehreren über zugeordnete Schaltventile bzw. Be- und Entlüftungsventile (10, 12, 16, 18, 22) druckmittelbetätigten Stellzylindern (6, 8, 20), einem oder mehreren den Schaltventilen bzw. Be- und Entlüftungsventilen vorgeordneten Hauptabschaltventilen (4) und mit einem Steuergerät zur Steuerung dieser Ventile, wobei die den jeweiligen Hauptabschaltventilen (4) nachgeordneten Druckleitungen miteinander in Verbindung stehen. Da die Hauptabschaltventile (4) aus Gründen einer konstruktiven Einfachheit und aus Kostengründen üblicherweise als einfache 2/2-Wegeventile ausgebildet sind, die in den nachgeordneten Druckleitungen nur eine Druckerhöhung, nicht jedoch eine Druckabsenkung ermöglichen, ist vorgesehen, dass zum Zwecke einer Druckabsenkung in dem den jeweiligen Hauptabschaltventilen (4) nachgeordneten Druckleitungssystem (30, 32, 34) Schaltventile bzw. Be- und Entlüftungsventile (16, 18) eines jeweils aktuell nicht zu betätigenden Stellzylinders (8) so gesteuert werden, dass das Druckleitungssystem mit einer Druckmittelabführleitung (14) verbunden wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines automatisierten Schaltgetriebes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Automatisierte Schaltgetriebe werden seit geraumer Zeit in unterschiedlichen Kraftfahrzeugtypen genutzt. Die Schaltbewegungen zum Schalten von Gangstufen, zum Betätigen von Kupplungen und Getriebebremsen werden im Allgemeinen von druckmittelbetätigten Stellzylindern ausgeführt.
Derartige Schaltgetriebe verwenden zumindest teilweise den Vorratsdruck eines Fahrzeugs, in welchem sie eingebaut sind. Die Schaltelemente, d. h. die Hauptabschaltventile und die diesen nachgeordneten Schaltventile werden entweder direkt mit diesem Vorratsdruck bzw. Systemdruck des Fahrzeugs oder mit einem beispielsweise mittels Druckminderventilen oder dergleichen abgesenkten konstanten Betriebsdruck versorgt. Das bedeutet, dass die Belastung der Schaltelemente, die Schaltzeiten, die Schaltgeräusche usw. nicht oder nur in geringem Maße beeinflusst werden können.
Aus der DE 10 2006 040 476 A1 ist zwar bereits eine hydraulische oder pneumatische Steuerungseinrichtung für ein automatisiertes Schaltgetriebe bekannt, bei welchem der Druck in einem dem Hauptabschaltventil bzw. den Hauptabschaltventilen vorgeordneten, als Druckspeicher ausgelegten Getriebestellerraum regelbar ist. Dabei wird der veränderliche Druckmittelbedarf vor einem Schaltvorgang abgeschätzt, oder es wird ein Druckabfall im System mittels eines Drucksensors ermittelt, und in Abhängigkeit von dem Druckmittelbedarf werden ein, zwei oder mehr parallele Hauptabschaltventile geöffnet, um diesen Druckmittelbedarf zu decken. Dieses Verfahren ist jedoch ungenau, sofern der Druckmittelbedarf geschätzt wird, oder die Regelung der Hauptabschaltventile erfolgt zu spät, da diese beispielsweise erst nach einem erfolgten, vom Drucksensor erfassten Druckabfall im System einsetzen kann. Vor allem erlaubt das bekannte Verfahren keine variable Anpassung des Versorgungsdruckes an die jeweiligen speziellen Anforderungen eines bestimmten Schaltszenarios.
Insbesondere bei Schaltgetrieben der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art, bei denen das Hauptabschaltventil bzw. die Hauptabschaltventile aus Gründen der konstruktiven Einfachheit als einfache 2/2-Wegeventile ausgebildet sind, wird ein weiterer Nachteil darin gesehen, dass der den Hauptabschaltventilen nachgeordneten Schaltungsanordnung zur Druckregelung nur Druck zugeführt, dieser jedoch nicht abgesenkt werden kann, womit eine weitergehende Optimierung des Schaltgetriebes und dessen Funktionen, die eine derartige Druckabsenkung erfordert, nicht möglich ist.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Steuern eines automatisierten Schaltgetriebes zu schaffen, welches mit einfachen Mitteln eine weitergehende Optimierung im oben genannten Sinne ermöglicht.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Hauptanspruches, während eine vorteilhafte Ausgestaltung und Weiterbildung der Erfindung dem Unteranspruch entnehmbar ist.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Druckräume aller den Hauptabschaltventilen nachgeordneten Stellzylinder über zugeordnete Schaltventile bzw. Belüftungsventile einerseits und mit den untereinander in Verbindung stehenden Druckzuführleitungen sowie über diese Schaltventile bzw. Entlüftungsventile andererseits mit einer Druckabführleitung verbunden sind, so dass über jeden Stellzylinder eine Druckabsenkung der Druckzuführleitungen möglich ist.
Demnach geht die Erfindung aus von einem Verfahren zum Steuern eines automatisierten Schaltgetriebes, mit mehreren über zugeordnete Schaltventile bzw. Be- und Entlüftungsventile druckmittelbetätigten Stellzylindern, einem oder mehreren den Schaltventilen bzw. Be- und Entlüftungsventilen vorgeordneten Hauptabschaltventilen, und mit einem Steuergerät zur Steuerung dieser Ventile, wobei die den jeweiligen Hauptabschaltventilen nachgeordneten Druckleitungen miteinander in Verbindung stehen.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist bei diesem Verfahren vorgesehen, dass zum Zwecke einer Druckabsenkung in dem den jeweiligen Hauptabschaltventilen nachgeordneten Druckleitungssystem Schaltventile bzw. Belüftungsventile und Entlüftungsventile eines jeweils aktuell nicht zu betätigenden Stellzylinders so gesteuert werden, dass das Druckleitungssystem mit einer Druckmittelabführleitung verbunden wird.
Dabei ist darauf zu achten, dass die genannten Ventile des jeweils aktuell nicht zu betätigenden Stellzylinders so gesteuert werden, dass dieser nicht in eine unerwünschte Position verstellt wird.
Moderne Schaltgetriebe weisen im allgemeinen wenigstens eine Getriebebremse auf, die von einem einseitig wirkenden Stellzylinder betätigt wird, und dessen Druckraum über ein erstes Wegeventil befüllt bzw. belüftet und über ein zweites Wegeventil entlüftet wird. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass zum Zwecke einer Druckabsenkung in dem genannten Druckleitungssystem das erste Wegeventil und das zweite Wegeventil der Getriebebremse jeweils in eine einen Druckmitteldurchfluss erlaubende Stellung geschaltet werden, so dass das Druckleitungssystem mit der Druckmittelabführleitung kurzgeschlossen und auf diese Weise entlüftet wird. Voraussetzung ist natürlich, dass die Getriebebremse dann jeweils aktuell nicht zu betätigen ist.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung ist der Beschreibung eine Zeichnung beigefügt. Diese zeigt schematisch ein Schaltschema zur Durchführung des erfindungsgemäßen Steuerungsverfahrens.
Das in der einzigen Figur dargestellte Schaltsystem, beispielsweise ein pneumatisches Schaltsystem zum Schalten eines automatisierten Schaltgetriebes für Nutzfahrzeuge, wird von einem fahrzeugseitigen Druckmittelversorgungssystem, welches einen Druckmittelvorratsbehälter 2 aufweist, mit einem Druckmittel versorgt.
Das Schaltsystem umfasst im vorliegenden Fall beispielhaft ein dem Druckmittelvorratsbehälter 2 nachgeordnetes Hauptabschaltventil 4, welches die diesem Hauptabschaltventil 4 nachgeordnete Schaltungsanordnung mit dem Druckmittelvorratsbehälter 2 verbinden oder von diesem trennen kann. Es sei hier angemerkt, dass anstelle des Hauptabschaltventils 4 auch mehrere parallel angeordnete Hauptabschaltventile vorgesehen sein können.
Die nachgeordnete Schaltungsanordnung umfasst im dargestellten Fall zwei Stellzylinder 6 bzw. 8, wobei der erste Stellzylinder 6 ein doppelt wirkender Stellzylinder, beispielsweise zum Wählen einer Gangstufe oder einer Schaltgasse, und der zweite Stellzylinder 8 ein einseitig wirkender Stellzylinder für eine Getriebebremse ist.
Die beiden Druckkammern 9 und 11 des ersten Stellzylinders 6 werden jeweils mittels eines zugeordneten 3/2-Wegeventils 10 bzw. 12 befüllt oder über eine Druckmittelabführleitung 14 entlüftet, während der einzige Druckraum 13 des zweiten Stellzylinders 8 mittels eines 2/2-Wegeventils 16 befüllt und mittels eines 2/2-Wegeventils 18 über die Druckmittelabführleitung 14 entlüftet wird. Die Wegeventile 10 und 12 werden auch als Schaltventile, die Wegeventile 16 und 18 als Be- und Entlüftungsventile bezeichnet.
Das Schaltsystem umfasst hier weiter einen dritten, einseitig wirkenden Stellzylinder 20, welcher zur Betätigung einer Getriebekupplung dient. Der einzige Druckraum 21 des dritten Stellzylinders 20 wird über ein 2/2-Wegeventil 22 befüllt bzw. belüftet und über ein 2/2-Wegeventil 24 über die Druckmittelabführleitung 14 entlüftet.
Dem Wegeventil 22 zum Befüllen des Kupplungs-Stellzylinders 20 ist ein Rückschlagventil 26 vorgeordnet, um ein Entlüften des Kupplungs-Stellzylinders 20 bei einem Abfall der Druckversorgung zu verhindern.
Die den Stellzylindern 6, 8, 20 zugeordneten Wegeventile 10, 12, 16, 18, 22, 24 und insbesondere das Hauptabschaltventil 4 werden über ein Steuergerät, welches aus Gründen einer besseren Übersichtlichkeit nicht dargestellt ist, angesteuert. Ein Drucksensor 28 erfasst den Solldruck in der dem Hauptabschaltventil 4 nachgeordneten Schaltungsanordnung und führt ein entsprechendes Signal dem Steuergerät zu.
Wenn beispielsweise aus den werter vorne genannten Gründen der Druck in dem dem Hauptabschaltventil 4 nachgeordneten Druckleitungssystem, d. h. den miteinander in Verbindung stehenden Druckleitungen 30, 32, 34 abgesenkt werden soll, werden unter der Voraussetzung, dass die Getriebebremse (Stellzylinder 8) aktuell nicht betätigt wird, die Be- und Entlüftungsventile 16 und 18 vorzugsweise kurzzeitig jeweils in eine einen Druckmitteldurchfluss erlaubende Stellung geschaltet, so dass das ganze Druckleitungssystem mit der Druckmittelabführleitung verbunden und so wert entlüftet wird, bis der gewünschte abgesenkte Druck sich einstellt.
Bezugszeichenliste

2: Druckmittelvorratsbehälter
4: Hauptabschaltventil
6: Stellzylinder
8: Stellzylinder
9: Druckraum
10: 3/2-Wegeventil
11: Druckraum
12: 3/2-Wegeventil
13: Druckraum
14: Druckmittelabführleitung
16: 2/2-Wegeventil
18: 2/2-Wegeventil
20: Stellzylinder
21: Druckraum
22: 2/2-Wegeventil
24: 2/2-Wegeventil
26: Rückschlagventil
28: Drucksensor
30: Druckleitung
32: Druckleitung
34: Druckleitung

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 [0004]

Claims

Verfahren zum Steuern eines automatisierten Schaltgetriebes mit mehreren über zugeordnete Schaltventile bzw. Be- und Entlüftungsventile (10, 12, 16, 18, 22, 24) druckmittelbetätigten Stellzylindern (6, 8, 20), einem oder mehreren den Schaltventilen bzw. Be- und Entlüftungsventilen vorgeordneten Hauptabschaltventilen (4), und mit einem Steuergerät zur Steuerung dieser Ventile, wobei die den jeweiligen Hauptabschaltventilen (4) nachgeordneten Druckleitungen miteinander in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, dass zum Zwecke einer Druckabsenkung in dem den jeweiligen Hauptabschaltventilen (4) nachgeordneten Druckleitungssystem (30, 32, 34) Schaltventile bzw. Be- und Entlüftungsventile (16, 18) eines jeweils aktuell nicht zu betätigenden Stellzylinders (8) so gesteuert werden, dass das Druckleitungssystem mit einer Druckmittelabführleitung (14) verbunden wird.
Verfahren nach Anspruch 1 für ein Schaltgetriebe mit wenigstens einer Getriebebremse, die von einem einseitig wirkenden Stellzylinder (8) betätigt wird, dessen Druckraum (13) über ein erstes Wegeventil (16) befüllt und über ein zweites Wegeventil (18) entlüftet wird, dadurch gekennzeichnet, dass zum Zwecke einer Druckabsenkung das erste Wegeventil (16) und das zweite Wegeventil (18) jeweils in eine einen Druckmitteldurchfluss erlaubende Stellung geschaltet werden.