-
Die Erfindung betrifft eine Getriebesteuervorrichtung für ein Getriebe für einen Kraftwagen der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Kraftwagen mit einer Getriebesteuervorrichtung sowie ein Verfahren zum Betreiben einer Getriebesteuervorrichtung für ein Getriebe für einen Kraftwagen der im Oberbegriff des Patentanspruchs 8 angegebenen Art.
-
Die
DE 10 2007 009 542 A1 offenbart eine Steuervorrichtung und ein Verfahren zum Steuern einer Steuervorrichtung für ein Getriebe und eine Kupplung eines Kraftwagens. Die Steuervorrichtung umfasst einen Druckdifferenzsensor, mittels welchem eine Druckdifferenz zwischen einem Druckmittelverbraucher, beispielsweise einem Kupplungssteller oder einem Gangsteller, und einem Druckmittelspeicher gemessen werden kann. Mittels eines Steuergeräts der Steuervorrichtung wird eine Betätigung des Druckmittelverbrauchers in Abhängigkeit von dem mittels des Druckdifferenzsensors gemessenen Drucks gesteuert.
-
Die
DE 198 58 263 A1 offenbart ein Verfahren zur Überwachung eines Systemdrucks eines stufenlosen Getriebes von einem Kraftwagen. Bei Erkennen eines Systemdruckabfalls wird eine Warnanzeige beim Fahrer des Kraftwagens aktiviert und eine abtriebseitige Kupplung des Getriebes geöffnet, wobei einer elektronischen Motorsteuerung ein Signal zum Verhindern eines freien Hochlaufs eines Motors des Kraftwagens übermittelt wird. Dabei wird die Geschwindigkeit des Kraftwagens so lange überwacht, bis dieser einen vorgegebenen Schwellwert unterschreitet, wonach der Motor abgeschaltet wird.
-
Die
DE 10 2007 012 088 A1 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern eines Automatikgetriebes, welches mit einer Brennkraftmaschine eines Hybridfahrzeugs verbunden ist. Das Automatikgetriebe umfasst einen Hydraulikfluidkreis mit einer elektrisch betriebenen Zusatz-Hydraulikpumpe. Sobald die Brennkraftmaschine abgeschaltet wird, wird ein Fluiddruck an mehreren Stellen des Hydraulikfluidkreises überwacht und bei Unterschreiten eines vorgegebenen Druckwertes wird die elektrisch betriebene Zusatz-Hydraulikpumpe betätigt.
-
Die
US 5 191 815 A offenbart eine Steuervorrichtung für ein hydraulisch betätigbares Automatikbetriebe für einen Kraftwagen. Die Steuervorrichtung umfasst eine Mehrzahl von Ventilen zur Steuerung des Automatikgetriebes. Sobald eine Fehlfunktion an einem Drucksteuerventil detektiert wird, wird die Stromversorgung aller weiteren Ventile deaktiviert.
-
Die
DE 101 34 212 A1 beschreibt ein Kupplungssystem mit einer hydraulisch betätigbaren Mehrfach-Kupplungseinrichtung. Ein Druckölkreis zwischen einem Rückschlagventil und zwei zum Betätigen jeweiliger Kupplungseinrichtungen dienende Ventile wird durch ein Druckbegrenzungsventil gegen einen übermäßig hohen Druck gesichert. Ein durch einen Füllzustand eines Speichers bestimmter Druck in diesem Druckölkreis wird durch einen Drucksensor erfasst.
-
Die
EP 1 420 185 A2 zeigt eine Pumpenanordnung zur Versorgung einer Kupplungseinrichtung mit einem Druckmedium.
-
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung bereitzustellen, mittels welcher eine verbesserte Steuerung eines Getriebes für einen Kraftwagen bereitgestellt wird.
-
Diese Aufgabe wird durch eine Getriebesteuervorrichtung für ein Getriebe für einen Kraftwagen und ein Verfahren zum Betreiben einer Getriebesteuervorrichtung für ein Getriebe für einen Kraftwagen sowie einen Kraftwagen mit einer Getriebesteuervorrichtung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst.
-
Eine erfindungsgemäße Getriebesteuervorrichtung für ein Getriebe für einen Kraftwagen, insbesondere für ein Doppelkupplungsgetriebe für einen Kraftwagen, umfasst ein Versorgungsventil, eine Mehrzahl von Gangstellerventilen und Gangstellern, wobei die Gangstellerventile dazu ausgelegt sind, die jeweiligen ihnen zugeordneten Gansteller zu betätigen, welche dazu ausgelegt sind, den Gangstellern zugeordnete Gänge des Getriebes zu schalten, und das Versorgungsventil dazu ausgelegt ist, eine Versorgung der Gangstellerventile mit einem Arbeitsmedium der Getriebesteuervorrichtung zu steuern, wobei sich die erfindungsgemäße Getriebesteuervorrichtung dadurch auszeichnet, dass die Getriebesteuervorrichtung einen Sensor umfasst, welcher an einer Messstelle zwischen dem Versorgungsventil und den Gangsteuerventilen angeordnet ist, wobei der Sensor dazu ausgelegt ist, einen an der Messstelle anliegenden Druck des Arbeitsmediums zu messen.
-
Mit anderen Worten ist es erfindungsgemäß vorgesehen, einen Druckmesssensor in einem Zuleitungsbereich zwischen dem Versorgungsventil, mittels welchem ein Gangstellerdruck bereitgestellt wird, und den Gangstellerventilen vorzusehen. Dadurch ist es möglich, einen jeweiligen Druck des Arbeitsmediums während des Betriebs der Getriebesteuervorrichtung zu messen, welcher im Wesentlichen unmittelbar an den jeweiligen Gangstellerventilen anliegt. Die Versorgung der Gangstellerventile mit dem Arbeitsmedium kann dadurch auf besonders akkurate Weise während des Betriebs der Getriebesteuervorrichtung gemessen werden. Eine optimale Druckversorgung der jeweiligen Gangstellerventile mit dem Arbeitsmedium der Getriebesteuervorrichtung wird somit ermöglicht, sodass jeweilige Gangsteller mittels der jeweiligen ihnen zugeordneten Gangstellerventile jederzeit in gewünschter Art und Weise betätigt werden können, sodass ein Schalten des Getriebes des Kraftwagens ebenfalls jederzeit in gewünschter Art und Weise ermöglicht wird. Somit wird eine verbesserte Getriebesteuervorrichtung für ein Getriebe für einen Kraftwagen, insbesondere für ein Doppelkupplungsgetriebe für einen Kraftwagen, bereitgestellt, mittels welchem eine verbesserte Steuerung eines Getriebes für einen Kraftwagen ermöglicht wird.
-
Erfindungsgemäß umfasst die Getriebesteuervorrichtung zudem eine Steuereinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, fortlaufend zu überprüfen, ob ein quasistationärer Betriebszustand der Getriebesteuervorrichtung vorliegt, bei welchem die Gangstellerventile und Gangsteller nicht betätigt werden, wobei die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, sobald der quasistationäre Betriebszustand detektiert wird, das Versorgungsventil in eine geöffnete, insbesondere vollständig geöffnete, Position zu bewegen und nach einer vorgegebenen Dauer den mittels des Sensors gemessenen Druck mit einem vorgegebenen Druckwert zu vergleichen sowie eine mit dem Versorgungsventil verbundene Speichereinrichtung der Getriebesteuervorrichtung während des Vorliegens des quasistationären Betriebszustands so lange mit einem Arbeitsmedium der Getriebesteuervorrichtung zu befüllen, bis der gemessene Druck dem vorgegebenen Druckwert oder einem weiteren vorgegebenen Druckwert entspricht, oder alle Gangstellerventile in eine jeweilige Neutrallage zu bewegen und anschließend eine Stromversorgung des Versorgungsventils zu deaktivieren sowie jeweilige Stromversorgungen der Gangstellerventile zu deaktivieren, sobald der von dem Sensor gemessene Druck einem vorgegebenen unteren Druckwert entspricht. Alternativ oder zusätzlich ist die Steuereinrichtung dazu eingerichtet, während eines Einlegens eines Ganges eine Drehzahlsynchronisation zwischen einer mittels des Gangstellers betätigten Synchronisationseinheit einer Schaltmuffe des Getriebes und einem jeweiligen Gangrad des Ganges sowie das jeweilige dem Gangsteller zugeordnete Gangstellerventil in Abhängigkeit von einem Drehzahlgradienten zwischen der Synchronisationseinheit und dem Gangrad sowie dem mittels des Sensors gemessenen Drucks zu regeln.
-
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst die Getriebesteuervorrichtung eine Steuereinrichtung, welche dazu ausgelegt ist, das Versorgungsventil und die Gangstellerventile zu steuern und/oder zu regeln. Beispielsweise ist es möglich, dass die Steuereinrichtung dazu ausgelegt ist, den jeweils mittels des Sensors gemessenen Druck des Arbeitsmediums zu empfangen, und basierend auf diesen Werten das Versorgungsventil und die Gangstellerventile zu steuern und/oder zu regeln. Dadurch wird eine verbesserte Steuerung eines Getriebes für einen Kraftwagen mittels der Getriebesteuervorrichtung ermöglicht.
-
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Getriebesteuervorrichtung als elektro-hydraulisches System ausgebildet ist. Mit anderen Worten wird als Arbeitsmedium ein im Wesentlichen inkompressibles Fluid, beispielsweise ein Hydrauliköl, verwendet. Das Versorgungsventil sowie die Gangstellerventile sind als Hydraulikventile ausgebildet, mittels welchen ein jeweiliger Fluss des hydraulischen Arbeitsmediums gesteuert werden kann. Die Gangsteller ihrerseits sind dabei ebenfalls dazu ausgelegt, durch eine entsprechende Beaufschlagung mit dem hydraulischen Arbeitsmedium derart betätigt zu werden, das diesen jeweils zugeordnete Gänge des Getriebes geschaltet werden können. Die Steuereinrichtung der Getriebesteuervorrichtung ist ihrerseits elektrisch mit dem Sensor der Getriebesteuervorrichtung sowie mit dem Versorgungsventil, den Gangstellerventilen und den Gangstellern gekoppelt, sodass die jeweiligen Elemente der Getriebesteuervorrichtung mittels der Steuereinrichtung gesteuert werden können. Insgesamt wird dadurch, dass die Getriebesteuervorrichtung als elektro-hydraulisches System ausgebildet ist, eine Getriebesteuervorrichtung mit einer hohen Energiedichte bereitgestellt, sodass mittels der Getriebesteuervorrichtung ein Getriebe eines Kraftwagens auf besonders einfache Weise betätigt und gesteuert werden kann.
-
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Gangstellerventile und das Versorgungsventil als elektrisch betätigbare Magnetventile ausgebildet sind. Die Gangstellerventile und das Versorgungsventil können beispielsweise von einem Elektromagneten betätigt werden, welcher von der Steuereinrichtung der Getriebesteuervorrichtung gesteuert wird. Die als elektrisch betätigbare Magnetventile ausgebildeten Gangstellerventile und das Versorgungsventil können dadurch sehr schnell geschaltet werden, sodass eine besonders schnelle und verbesserte Steuerung eines Getriebes für einen Kraftwagen mittels der Getriebesteuervorrichtung ermöglicht wird.
-
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Steuereinrichtung dazu ausgelegt ist, eine jeweilige elektrische Stromversorgung der Gangstellerventile und/oder des Versorgungsventils zu steuern. Zum einen wird dadurch die Ansteuerung bzw. Steuerung der Gangstellerventile und/oder des Versorgungsventils mittels der Steuereinrichtung ermöglicht, und zum anderen ist es dadurch ebenfalls möglich, die jeweilige elektrische Stromversorgung der Gangstellerventile und/oder des Versorgungsventils bei einem Nichtgebrauch der Ventile zu deaktivieren. Es kann beispielsweise in vielfältigen Situationen während des Betriebs der Getriebesteuervorrichtung bzw. eines Getriebes für einen Kraftwagen sinnvoll sein, die Gangstellerventile und das Versorgungsventil elektrisch und damit hydraulisch zu deaktivieren. Dadurch ist es beispielsweise bei Fahrten mit einem Kraftwagen bei einer konstanten Geschwindigkeit, bei welcher üblicherweise keine Gangwechsel vollzogen werden, möglich, eine erhebliche Energieersparnis durch eine jeweilige Deaktivierung der nicht verwendeten Ventile zu erzielen.
-
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Gangstellerventile und das Versorgungsventil jeweils eine Rückstelleinrichtung, insbesondere eine Federrückstelleinrichtung, aufweisen, welche dazu ausgelegt ist, die Gangstellerventile und das Versorgungsventil in eine jeweils vorgebbare Stellung zu bewegen.
-
Ein erfindungsgemäßer Kraftwagen umfasst eine erfindungsgemäße Getriebesteuervorrichtung oder eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Getriebesteuervorrichtung.
-
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben einer Getriebesteuervorrichtung für ein Getriebe für einen Kraftwagen, insbesondere für ein Doppelkupplungsgetriebe für einen Kraftwagen, werden mittels Gangstellerventilen der Getriebesteuervorrichtung diesen jeweils zugeordnete Gangsteller der Getriebesteuervorrichtung betätigt und jeweilige Gänge des Getriebes geschaltet, wobei mittels eines Versorgungsventils der Getriebesteuervorrichtung eine Versorgung der Gangstellerventile mit einem Arbeitsmedium der Getriebesteuervorrichtung gesteuert wird, wobei sich das erfindungsgemäße Verfahren dadurch auszeichnet, dass mit einem Sensor der Getriebesteuervorrichtung, welcher an einer Messstelle zwischen dem Versorgungsventil und den Gangsteuerventilen angeordnet ist, ein an der Messstelle anliegender Druck des Arbeitsmediums gemessen wird.
-
Vorteilhafte Ausführungen der erfindungsgemäßen Getriebesteuervorrichtung sind als vorteilhafte Ausführungen des erfindungsgemäßen Verfahrens anzusehen, wobei hier insbesondere die Getriebesteuervorrichtung Mittel umfasst, mit denen die Verfahrensschritte durchführbar sind.
-
Erfindungsgemäß wird zudem mittels einer Steuereinrichtung der Getriebesteuervorrichtung fortlaufend überprüft, ob ein quasistationärer Betriebszustand der Getriebesteuervorrichtung vorliegt, bei welchem die Gangstellerventile und die Gangsteller nicht betätigt werden. Die Steuereinrichtung der Getriebesteuervorrichtung kann dafür beispielsweise mit weiteren Steuergeräten eines Kraftwagens gekoppelt sein, in welchem die Getriebesteuervorrichtung verbaut und betrieben wird, sodass entsprechende Informationen hinsichtlich des Betriebs des Kraftwagens an die Steuereinrichtung der Getriebesteuervorrichtung übermittelt werden können. Dadurch ist es möglich, dass die Steuereinrichtung der Getriebesteuervorrichtung nicht nur zu einem bestimmten Zeitpunkt ermitteln kann, ob ein solcher quasistationärer Betriebszustand der Getriebesteuervorrichtung vorliegt, sondern auch in Abhängigkeit von den an die Steuereinrichtung von den weiteren Steuergeräten übermittelten Informationen bestimmen bzw. abschätzen, wie lange ein solcher quasistationärer Betriebszustand der Getriebesteuervorrichtung voraussichtlich vorliegen wird. Durch die fortlaufende Überprüfung, ob ein solcher quasistationärer Betriebszustand der Getriebesteuervorrichtung vorliegt, können mittels der Steuervorrichtung entsprechende Maßnahmen initiiert werden, welche nur während eines quasistationären Betriebszustands der Getriebesteuervorrichtung sinnvoll durchführbar sind.
-
Zudem ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass sobald der quasistationäre Betriebszustand detektiert wird, mittels der Steuereinrichtung das Versorgungsventil in eine geöffnete, insbesondere vollständig geöffnete, Position bewegt und nach einer vorgegebenen Dauer der mittels des Sensors gemessene Druck mit einem vorgegebenen Druckwert verglichen wird, wonach eine mit dem Versorgungsventil verbundene Speichereinrichtung der Getriebesteuervorrichtung während des Vorliegens des quasistationären Betriebszustands so lange mit einem Arbeitsmedium der Getriebesteuervorrichtung befällt wird, bis der gemessene Druck dem vorgegebenen Druckwert oder einem weiteren vorgegebenen Druckwert entspricht. Mit anderen Worten ist es also erfindungsgemäß vorgesehen, einen an der Messstelle anliegenden Gangstellerdruck des Arbeitsmediums während eines solchen quasistationären Betriebszustands der Getriebesteuervorrichtung zu messen, wonach mittels der Steuereinrichtung gegebenenfalls eine Auffüllung der Speichereinrichtung, beispielsweise eines Druckspeichers, initiiert wird, falls der anliegende Systemdruck nicht mehr ausreichend sein sollte. Dadurch kann die Getriebesteuervorrichtung besonders energieeffizient betrieben werden, da kein unnötiges Befüllen des Speichers erfolgt, sondern der Befüllvorgang des Speichers nur dann durchgeführt wird, falls der im Wesentlichen unmittelbar an den jeweiligen Gangstellerventilen anliegende Systemdruck bzw. Gangstellerdruck nicht mehr ausreichend sein sollte.
-
Alternativ ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass sobald der quasistationäre Betriebszustand detektiert wird, alle Gangstellerventile in eine jeweilige Neutrallage bewegt und anschließend eine Stromversorgung des Versorgungsventils deaktiviert wird, wonach jeweilige Stromversorgungen der Gangstellerventile deaktiviert werden, sobald der von dem Sensor gemessene Druck einem vorgegebenen unteren Druckwert entspricht. Bevor die Gangstellerventile elektrisch abgeschaltet werden, muss nachgewiesen werden, dass sich die jeweiligen Gangsteller nicht mehr bewegen. Dies wird bislang beispielsweise implizit durch eine entsprechend vorhandene Wegsensorik und entsprechend zurückgemessene Ventilströme über eine gewisse Prüfzeit bewerkstelligt. Diese Vorgehensweise ist auch mit einem gewissen Risiko verbunden, da damit nicht alle möglichen Fehlfunktionen abgefangen werden können. Dadurch, dass mittels des Sensors im Wesentlichen unmittelbar der an den jeweiligen Gangstellern anliegende Systemdruck gemessen werden kann, kann dieses Prüfverfahren deutlich vereinfacht werden, indem vor einem Abschalten der Gangstellerventile der sensierte Druck geprüft wird. Sobald dieser ca. 0 Bar entspricht, kann sofort abgeschaltet werden. Insgesamt können dadurch die Abschaltzyklen der Gangstellerventile insgesamt deutlich verlängert werden, was letztendlich zu einem geringeren Stromverbrauch und einem energieeffizienteren Betrieb der Getriebesteuervorrichtung führt.
-
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird bei zumindest einem vorgegebenen Betriebsmodus der Getriebesteuervorrichtung die Deaktivierung der Stromversorgung des Versorgungsventils und der Gangstellerventile verhindert. Wie zuvor erwähnt, ist es möglich, dass die Steuereinrichtung der Getriebesteuervorrichtung mit weiteren Steuergeräten eines Kraftwagens verbunden ist, in welchem die Getriebesteuervorrichtung eingesetzt und betrieben wird. Entsprechende Informationen über einen jeweiligen Betriebsmodus des Kraftwagens können somit auch an die Steuereinrichtung der Getriebesteuereinrichtung übermittelt werden. Beispielsweise ist es möglich, dass der Kraftwagen in einem sogenannten Sport-Modus betrieben wird, bei welchem unter anderem besonders häufige Gangwechsel zu erwarten sind, sodass dieser Sport-Modus des Kraftwagens einen entsprechend zugeordneten Betriebsmodus der Getriebesteuervorrichtung bewirkt, bei welchem die Deaktivierung der Stromversorgung des Versorgungsventils und der Gangstellerventile verhindert wird. Dadurch wird fahrsituationsabhängig sichergestellt, dass jeweils beispielsweise von einem Fahrer gewünschte Gangwechsel im Wesentlichen verzögerungsfrei erfolgen können.
-
Alternativ oder zusätzlich ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass während eines Einlegens eines Ganges die Steuereinrichtung eine Drehzahlsynchronisation zwischen einer mittels des Gangstellers betätigten Synchronisationseinheit einer Schaltmuffe des Getriebes und einem jeweiligen Gangrad des Ganges regelt, wobei die Steuereinrichtung das jeweilige dem Gangsteller zugeordnete Gangstellerventil in Abhängigkeit von einem Drehzahlgradienten zwischen der Synchronisationseinheit und dem Gangrad sowie dem mittels des Sensors gemessenen Drucks regelt. Mit anderen Worten ist es erfindungsgemäß vorgesehen, beim Gangeinlegen ein Angleichen der Wellendrehzahl über entsprechende Synchronringe nicht mehr in einem rein gesteuerten Verfahren anzuwenden, bei welchem gegebenenfalls noch der Wellen-Drehzahlgradient berücksichtigt wird, um ein komfortables und schnelles Synchronisieren der Wellen-Drehzahlen zu gewährleisten. Ideal für die Synchronisierung der Wellen-Drehzahl ist nämlich eine möglichst konstante Kraft. Diese Kraft ist direkt proportional zu dem Druck, der an der erfindungsgemäßen Messstelle gemessen wird, sodass eine druckgeregelte Synchronisierung der Wellen-Drehzahl bei einem Gangwechsel möglich ist, was zu einer deutlichen Komfortverbesserung, insbesondere zu einem ruckfreien Schalten, führt.
-
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
-
In der einzigen Figur ist ein hydraulischer Schaltplan einer teilweise dargestellten Getriebesteuervorrichtung für ein Getriebe für einen Kraftwagen, insbesondere für ein Doppelkupplungsgetriebe für einen Kraftwagen, mit einem Versorgungsventil, einer Mehrzahl von Gangstellerventilen und Gangstellern sowie einer Speichereinrichtung gezeigt.
-
Eine Getriebesteuervorrichtung 10 für ein Getriebe für einen Kraftwagen, insbesondere für ein Doppelkupplungsgetriebe für einen Kraftwagen, umfasst ein Versorgungsventil 12, mehrere Gangstellerventile 14 und Gangsteller 16. Die Gangstellerventile 14 sind dazu ausgelegt, die jeweiligen ihnen zugeordneten Gangsteller 16 zu betätigen, welche ihrerseits dazu ausgelegt sind, den Gangstellern 16 zugeordnete, hier nicht dargestellte Gänge des ebenfalls nicht dargestellten Getriebes zu schalten, wobei das Versorgungsventil 12 dazu ausgelegt ist, eine Versorgung der Gangstellerventile 14 mit einem Arbeitsmedium der Getriebesteuervorrichtung 10 zu steuern.
-
Des Weiteren umfasst die Getriebesteuervorrichtung 10 einen Sensor 18, welcher an einer Messstelle 20 zwischen dem Versorgungsventil 12 und den Gangstellerventilen 14 angeordnet ist, wobei der Sensor 18 dazu ausgelegt ist, einen an der Messstelle 20 anliegenden Druck des Arbeitsmediums zu messen. Ferner umfasst die Getriebesteuervorrichtung 10 eine hier nicht dargestellte Steuereinrichtung, welche dazu ausgelegt ist, das Versorgungsventil 12 und die Gangstellerventile 14 zu steuern und/oder zu regeln.
-
Im vorliegenden Fall ist die Getriebesteuervorrichtung 10 als elektrohydraulisches System ausgebildet, wobei die Gangstellerventile 14 und das Versorgungsventil 12 als elektrisch betätigbare Magnetventile ausgebildet sind. Des Weiteren umfasst die Getriebesteuervorrichtung 10 eine Speichereinrichtung 22, welche mit dem Arbeitsmedium der Getriebesteuervorrichtung 10 befüllt ist und als Druckspeicher dient, wodurch bei einem entsprechend geöffneten Versorgungsventil 12 die Gangstellerventile 14 jeweils mit einem entsprechend unter Druck stehenden Arbeitsmedium beaufschlagt werden können, um die jeweiligen Gangsteller 16 in einer gewünschten Art und Weise zu betreiben.
-
Das Versorgungsventil 12 ist im vorliegenden Fall als 3-2-Wegeventil ausgebildet, wobei das Versorgungsventil 12 des Weiteren als Proportionalventil ausgebildet ist. Weiterhin umfasst das Versorgungsventil 12 eine Rückstelleinrichtung 24, wobei die Rückstelleinrichtung 24 vorliegend als Federrückstelleinrichtung ausgebildet ist. Das als elektrisch betätigbares Magnetventil ausgebildete Versorgungsventil 12 umfasst weiterhin eine magnetische Spule 26, mittels welcher das Versorgungsventil 12 in der vorliegend gezeigten Darstellung nach rechts bewegt werden kann, sobald die magnetische Spule 26 mit einer Spannung bzw. mit einem Strom beaufschlagt wird.
-
Die ebenfalls als elektrisch betätigbare Magnetventile ausgebildeten Gangstellerventile 14 sind im vorliegenden Fall als 4-3-Wegeventile ausgebildet, wobei die Gangstellerventile 14 ebenfalls jeweils eine als Federrückstelleinrichtung ausgebildete Rückstelleinrichtung 24 und eine magnetische Spule 26 aufweisen. In der vorliegend gezeigten Darstellung der Gangstellerventile 14 ist die jeweilige magnetische Spule 26 nicht mit Strom bzw. einer Spannung beaufschlagt, sodass durch die Wirkung der Rückstelleinrichtung 24 die jeweiligen Gangstellerventile 14 in der gezeigten Position gehalten werden. In der vorliegend gezeigten Schaltstellung der Gangstellerventile 14 werden die Gangsteller 16 derart mit dem Arbeitsmedium der Getriebesteuervorrichtung 10 beaufschlagt, dass die Gangsteller 16 in die mit dem Pfeil 28 bezeichnete erste Bewegungsrichtung bewegt werden.
-
Bei einer entsprechenden Betätigung der magnetischen Spulen 26 der Gangstellerventile 14 werden diese in eine nächste Position verfahren, welche einer jeweiligen Neutrallage entspricht, in welcher die Gangsteller 16 nicht mit dem unter Druck stehenden Arbeitsmedium der Getriebesteuervorrichtung 10 beaufschlagt werden. Bei einer Erhöhung der Spannung bzw. des Stromes an den jeweiligen magnetischen Spulen 26 werden die Gangstellerventile 14 in der vorliegenden Darstellung ganz nach rechts verschoben, sodass die jeweiligen Gangsteller 16 derart mit dem unter Druck stehenden Arbeitsmedium beaufschlagt werden, dass die Gangsteller in die. mit den Pfeilen 30 gekennzeichnete zweite Bewegungsrichtung bewegt werden.
-
Das Versorgungsventil 12 kann mittels der magnetischen Spule 26 bzw. mittels der Rückstelleinrichtung 24 in zwei unterschiedliche Positionen bewegt werden. In der vorliegend gezeigten Darstellung ist das Versorgungsventil 12 in einer geschlossenen Position gezeigt, bei welcher die magnetische Spule 26 nicht mit Spannung bzw. Strom beaufschlagt ist, und das Versorgungsventil 12 in der hier gezeigten geschlossenen Position durch die Rückstelleinrichtung 24 gehalten wird. In dieser geschlossenen Position besteht keine Verbindung zwischen der Speichereinrichtung 22 und den jeweiligen Gangstellerventilen 14, sodass an den Gangstellerventilen 14 nicht der gleiche Systemdruck wie an der Speichereinrichtung 22 vorliegt. Bei einer entsprechenden Betätigung der magnetischen Spule 26 wird das Versorgungsventil 12 in der vorliegend gezeigten Darstellung nach rechts bewegt, wobei das Versorgungsventil 12 bis in eine vollständig geöffnete Position bewegt werden kann, bei welcher eine maximale Versorgung der jeweiligen Gangstellerventile 14 mit dem Arbeitsmedium aus der Speichereinrichtung 22 ermöglicht wird. Sowohl das Versorgungsventil 12 als auch die Gangstellerventile 14 sind im vorliegenden Fall als Proportionalventile ausgebildet, sodass bei den Ventilen 12, 14 jeweils ein stetiger Übergang zwischen den verschiedenen Ventilöffnungsstellungen gegeben ist.
-
Mittels des Sensors 18, welcher an der Messstelle 20 zwischen dem Versorgungsventil 12 und den Gangsteuerventilen 14 angeordnet ist, wird ein an der Messstelle 20 anliegender Druck des Arbeitsmediums gemessen. Mittels der hier nicht gezeigten Steuereinrichtung der Getriebesteuervorrichtung 10 wird dabei fortlaufend überprüft, ob ein quasistationärer Betriebszustand der Getriebesteuervorrichtung 10 vorliegt, bei welchem die Gangstellerventile 14 und Gangsteller 16 nicht betätigt werden. Ein solcher quasistationärer Betriebszustand der Getriebesteuervorrichtung 10 liegt immer dann vor, wenn ein hier nicht dargestelltes Getriebe, beispielsweise eines ebenfalls hier nicht dargestellten Kraftwagens, nicht mittels der Getriebesteuervorrichtung 10 betätigt wird. Mit anderen Worten wird während eines quasistationären Betriebszustands der Getriebesteuervorrichtung 10 kein Gang des Getriebes gewechselt.
-
Mithilfe des an der Messstelle 20 positionierten Sensors 18 der Getriebesteuervorrichtung 10 ist es möglich, den im Wesentlichen unmittelbar an den Gangstellerventilen 14 anliegenden Speicherdruck der Speichereinrichtung 22 zu kontrollieren. Dafür wird, sobald der quasistationäre Betriebszustand detektiert wird, mittels der Steuereinrichtung das Versorgungsventil 12 zunächst in eine geöffnete, insbesondere vollständig geöffnete, Position bewegt und nach einer vorgegebenen Dauer der mittels des Sensors 18 gemessene Druck mit einem vorgegebenen Druckwert verglichen, wonach die mit dem Versorgungsventil 12 verbundene Speichereinrichtung 22 der Getriebesteuervorrichtung 10 während des Vorliegens des quasistationären Betriebszustandes solange mit dem Arbeitsmedium der Getriebesteuervorrichtung 10 befüllt wird, bis der gemessene Druck dem vorgegebenen Druckwert oder einem weiteren vorgegebenen Druckwert entspricht. Mit anderen Worten wird während des quasistationären Betriebszustands der Getriebesteuervorrichtung 10 zunächst das Versorgungsventil 12 vollständig geöffnet, wobei nach einer gewissen Totzeit an der Messstelle 20 ein entsprechender Systemdruck der Speichereinrichtung 22 anliegt. Falls der Systemdruck einen entsprechenden vorgegebenen Druckwert unterschreitet, wird die Speichereinrichtung 22 beispielsweise mittels einer elektrisch angetriebenen Ölversorgung so lange mit dem Arbeitsmedium befüllt, bis ein entsprechend vorgegebener Druckwert in der Speichereinrichtung 22 und somit auch an der Messstelle 20 anliegt. Sobald der Befüllvorgang abgeschlossen ist, kann das Versorgungsventil 12 wieder geschlossen werden. Der Sensor 18 misst also den anliegenden Druck der Gangstellerhydraulik, wobei der Wertebereich des Sensors 18 von 0 Bar bis zum maximal möglichen Systemdruck ausgeführt sein muss, um eine Überprüfung des Speicherdrucks vollständig messen zu können.
-
Dadurch, dass der Systemdruck an der Messstelle 20 mittels des Sensors 18 aufgenommen wird, wird der für die Betätigung der Gangstellerventile 14 und somit der Betätigung der jeweiligen Gangsteller 16 erforderliche Systemdruck des Arbeitsmediums akkurat gemessen, sodass keine unnötigen Befüllvorgänge der Speichereinrichtung 22 durchgeführt werden. Ein unnötiger Betrieb der Ölversorgung zum Auffüllen der Speichereinrichtung 22 wird somit unterbunden, sodass die Getriebesteuervorrichtung 10 besonders energieeffizient betrieben werden kann. Des Weiteren wird durch die fortlaufende Überprüfung des Speicherdrucks während quasistationärer Betriebszustände der Getriebesteuervorrichtung die Funktionsweise der Getriebesteuervorrichtung 10 fortlaufend überprüft.
-
Des Weiteren kann mittels des an der Messstelle 20 positionierten Sensors 18 eine elektrische und somit auch hydraulische Deaktivierung der Gangstellerventile 14 auf besonders sichere Art und Weise unterstützt werden. Dafür werden, sobald der quasistationäre Betriebszustand detektiert wird, alle Gangstellerventile 14 in ihre jeweilige Neutrallage bewegt und anschließend wird eine Stromversorgung des Versorgungsventils 12 deaktiviert, wonach jeweilige Stromversorgungen der Gangstellerventile 14 ebenfalls deaktiviert werden, sobald der von dem Sensor 18 gemessene Druck einem vorgegebenen unteren Druckwert entspricht. Mit anderen Worten ist es vor dem Abschalten der Gangstellerventile 14 erforderlich, dass diese zunächst alle in ihre Mittellage gefahren werden, welche ihrer hydraulischen Neutrallage entspricht. Erst dann kann das Versorgungsventil 12 abgeschaltet werden. Sobald das Versorgungsventil 12 elektrisch deaktiviert worden ist, wird das Versorgungsventil 12 in die hier gezeigte Stellung mittels der Rückstelleinrichtung 24 bewegt. Bevor dann die Gangstellerventile 14 elektrisch abgeschaltet bzw. deaktiviert werden können, muss zunächst nachgewiesen werden, dass sich die Gangsteller 16 nicht mehr bewegen. Ein sicheres Indiz dafür, dass die Gangsteller 16 sich nicht mehr bewegen, ist dadurch gegeben, wenn die jeweiligen Gangsteller 16 systemdrucklos sind. Mit anderen Worten wird also mittels des Sensors 18 durch Messen des Systemdrucks an der Messstelle 20 eine solche Überprüfung erheblich vereinfacht, indem vor dem Abschalten der Gangstellerventile 14 der an der Messstelle 20 gemessene Druck überprüft wird. Wenn dieser ca. 0 Bar entspricht, ist sichergestellt, dass die jeweiligen Gangsteller 16 systemdrucklos sind und sich somit nicht bewegen, sodass die Gangstellerventile 14 abgeschaltet werden können. Insgesamt werden dadurch deutlich verlängerte Abschaltzyklen der Gangstellerventile 14 und des Versorgungsventils 12 ermöglicht, was letztendlich zu einem geringeren Stromverbrauch der gesamten Getriebesteuervorrichtung 10 beiträgt.
-
Nach einer elektrischen und somit auch hydraulischen Deaktivierung der Versorgungsventile 12 und der Gangstellerventile 14 ist eine entsprechende Reaktionszeit, üblicherweise ca. 200 ms erforderlich, bis mittels der Getriebesteuervorrichtung 10 wieder ein Gangwechsel vollzogen werden kann. Daher ist es vorgesehen, dass bei zumindest einem vorgegebenen Betriebsmodus der Getriebesteuervorrichtung 10 die Deaktivierung der Stromversorgung des Versorgungsventils 12 und der Gangstellerventile 14 verhindert wird. Dafür kann beispielsweise die hier nicht gezeigte Steuereinrichtung der Getriebesteuervorrichtung 10 mit weiteren Steuergeräten eines Kraftwagens verbunden sein, in welchem die Getriebesteuervorrichtung 10 verbaut ist und betrieben wird. Beispielsweise ist es so möglich, dass bei einer Vorwahl eines so genannten Sport-Modus, bei welchem üblicherweise eine Vielzahl von Gangwechseln in kurzen Zeitabständen zu erwarten ist, die Deaktivierung der Stromversorgung des Versorgungsventils 12 und der Gangstellerventile 14 verhindert wird. Mit anderen Worten wird einem solchen Sport-Modus des Kraftwagens ein entsprechender Betriebsmodus der Getriebesteuervorrichtung 10 zugeordnet, bei welchem die Deaktivierung der Stromversorgung des Versorgungsventils 12 und der Gangstellerventile 14 verhindert wird.
-
Schließlich kann mittels des an der Messstelle 20 vorgesehenen Sensors 18 eine geregelte Drehzahlsynchronisation bei einem Gangeinlegen mittels der Getriebesteuervorrichtung 10 unterstützt werden. Während eines Einlegens eines Ganges regelt die hier nicht dargestellte Steuereinrichtung der Getriebesteuervorrichtung 10 eine Drehzahlsynchronisation zwischen einer mittels eines der jeweiligen Gangsteller 16 betätigten Synchronisationseinheit einer Schaltmuffe des Getriebes und einem jeweiligen Gangrad des Ganges, wobei die Steuereinrichtung das jeweilige den Gangstellern 16 zugeordnete Gangstellerventil 14 in Abhängigkeit von einem Drehzahlgradienten zwischen der Synchronisationseinheit und dem Gangrad sowie dem mittels des Sensors 18 gemessenen Drucks regelt. Mit anderen Worten ist es beim Einlegen eines Ganges, beispielsweise in Doppelkupplungsgetrieben, erforderlich, dass ein Angleichen von Wellen-Drehzahlen über Synchronringe erfolgt. Ideal für eine Synchronisierung der Wellen-Drehzahlen ist eine möglichst konstante Kraft, welche mittels der Gangsteller 16 aufgebracht wird. Diese Kraft ist wiederum direkt proportional zu dem Druck, der an der Messstelle 20 gemessen werden kann. So wird eine druckgeregelte Synchronisierung der jeweiligen Wellen-Drehzahlen bei einem Einlegen eines Ganges möglich, was zu einer deutlichen Komfortverbesserung, insbesondere einem ruckfreien Schalten führt.
