DE102022205118A1 - Verfahren zum Betreiben eines Stellmagneten - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Stellmagneten (3), welcher in einem Hydrauliksystem (1), insbesondere einem Hydrauliksystems eines Kraftfahrzeuggetriebes, einer Betätigung eines Schaltventils dient, wobei eine Ankerstange (13) des Stellmagneten (3) in Abhängigkeit einer Bestromung einer Spule (12) des Stellmagneten (3) zwischen Endstellungen bewegt wird. Eine Bewegung der Ankerstange (13) wird dabei in einem mit Flüssigkeit befüllten Ankerraum (15) ausgeführt. Um den Stellmagneten (3) so zu betreiben, dass Schwingungen der Ankerstange (13) möglichst weitgehend verhindert werden, wird ein Vorliegen mindestens eines Kriteriums überprüft, durch welches je ein Betriebszustand repräsentiert wird, in dem eine Betätigung des Schaltventils durch den Stellmagneten (3) ohne Einfluss auf einen bestimmungsgemäß darzustellenden Betrieb des Hydrauliksystems ist. Der Stellmagnet (3) wird mit Vorliegen des mindestens einen Kriteriums in einem Befüllbetrieb betrieben, in welchem die Spule (12) des Stellmagneten (3) bestromt und hierdurch zumindest ein einmaliges Bewegen der Ankerstange (13) von der einen Endstellung in die andere Endstellung durchgeführt wird, wobei durch das zumindest einmalige Bewegen bei unzureichender Befüllung des Ankerraumes (15) mit der Flüssigkeit weitere Flüssigkeit in den Ankerraum (15) nachgeführt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Stellmagneten, welcher in einem Hydrauliksystem, insbesondere einem Hydrauliksystems eines Kraftfahrzeuggetriebes, einer Betätigung eines Schaltventils dient, wobei eine Ankerstange des Stellmagneten in Abhängigkeit einer Bestromung einer Spule des Stellmagneten zwischen Endstellungen bewegt wird, wobei eine Bewegung der Ankerstange dabei in einem mit Flüssigkeit befüllten Ankerraum ausgeführt wird. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Steuergerät, ein Computerprogrammprodukt sowie einen Datenträger.
  • Bei Automatikgetrieben und automatisierten Schaltgetrieben werden unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse üblicherweise über Schaltelemente geschaltet, welche für Wechsel zwischen den Übersetzungsverhältnissen über zugehörige Aktuatoren automatisch betätigt werden. Die Aktuatoren liegen dabei häufig als hydromechanische Aktuatoren vor. Üblicherweise wird eine Druckversorgung des einzelnen Aktuators und damit auch eine Betätigung des jeweils zugehörigen Schaltelements über Schaltventile eines Hydrauliksystems des jeweiligen Kraftfahrzeuggetriebes gesteuert, wobei eine jeweilige Positionierung des einzelnen Schaltventils in unterschiedlichen Schaltstellungen dabei zumeist über einen zugeordneten Stellmagnet vorgenommen wird. Innerhalb des jeweiligen Hydrauliksystems werden dabei häufig auch die Stellmagneten mit Flüssigkeit befüllt, um hochfrequente Schwingungen einerjeweiligen Ankerstange des einzelnen Stellmagneten zu dämpfen.
  • Die DE 43 05 938 A1 offenbart ein Magnetventil, welches mit einem Stellmagneten ausgestattet ist. Eine Betätigung des Ventils kann dabei über eine Ankerstange vorgenommen werden, die in einem Ankerraum zwischen Endstellungen verschiebbar geführt ist, wobei die Ankerstange dabei zwischen den Endstellungen in Abhängigkeit einer Bestromung einer Spule des Stellmagneten positioniert wird. In der Beschreibungseinleitung der DE 43 05 938 A1 ist zudem eine Befüllung des Ankerraums mit Flüssigkeit beschrieben, um Schwingungen der Ankerstange zu verhindern.
  • Ausgehend vom vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist es nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Stellmagneten eines Schaltventils so zu betreiben, dass Schwingungen einer Ankerstange des Stellmagneten möglichst weitgehend verhindert werden.
  • Diese Aufgabe wird aus verfahrenstechnischer Sicht ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Eine vorrichtungstechnische Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Ausgestaltung eines Steuergeräts gemäß dem nebengeordneten Anspruch 7. Die hierauf jeweils folgenden, abhängigen Ansprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder. Ferner hat Anspruch 9 ein Computerprogrammprodukt sowie Anspruch 10 einen Datenträger zum Gegenstand.
  • Gemäß dem nebengeordneten Anspruch 1 wird bei einem Verfahren zum Betreiben eines Stellmagneten, welcher in einem Hydrauliksystem, insbesondere einem Hydrauliksystems eines Kraftfahrzeuggetriebes, einer Betätigung eines Schaltventils dient, eine Ankerstange des Stellmagneten in Abhängigkeit einer Bestromung einer Spule des Stellmagneten zwischen Endstellungen bewegt. Dabei wird eine Bewegung der Ankerstange in einem mit Flüssigkeit befüllten Ankerraum ausgeführt.
  • Der Stellmagnet umfasst also eine Ankerstange, die zwischen einer ersten Endstellung und einer zweiten Endstellung bewegt werden kann, wobei die Ankerstange dazu insbesondere in einem Gehäuse des Stellmagneten translatorisch verschiebbar geführt ist. Durch dieses Gehäuse des Stellmagneten wird dabei auch der Ankerraum definiert. Die Einnahme einer jeweiligen Position der Ankerstange in dem Ankerraum findet dabei in Abhängigkeit einer Bestromung der Spule des Stellmagneten statt, wobei die Ankerstange hierbei durch entsprechende Bestromung der Spule besonders bevorzugt stufenlos zwischen den Endstellungen positionierbar ist, so dass der Stellmagnet in diesem Fall als Proportionalmagnet ausgeführt ist. Alternativ dazu wäre es aber auch denkbar, dass durch die Ankerstange bei Bestromung der Spule lediglich diskrete Positionen eingenommen werden können, beispielsweise nur die beiden Endstellungen oder darüber hinaus auch diskrete Zwischenstellungen.
  • Innerhalb des Hydrauliksystems ist der Stellmagnet für die Betätigung eines Schaltventil vorgesehen, dessen Kolben über die Ankerstange des Stellmagneten in einem Ventilgehäuse zwischen unterschiedlichen Schaltstellungen translatorisch verschoben werden kann, wobei diese Verschiebung hierbei insbesondere entgegen einem Federelement stattfindet, welches den Kolben des Ventils in eine Schaltstellung vorspannt. Dabei steht die Ankerstange des Stellmagneten bevorzugt stirnseitig mit dem Kolben in Kontakt, wobei über diesen Kontakt eine Bewegung der Ankerstange in dem Ankerraum in eine entsprechende Bewegung des Kolbens im Ventilgehäuse umgesetzt wird. Ist der Stellmagnet dabei als Proportionalmagnet ausgeführt, so liegt das Schaltventil als Proportionalventil vor.
  • Der Ankerraum, in welchem die Ankerstange des Stellmagneten entsprechend der Bestromung der Spule eine Bewegung ausführt, ist mit einer Flüssigkeit befüllt, bei welcher es sich besonders bevorzugt um eine Hydraulikflüssigkeit und hierbei insbesondere um Hydrauliköl handelt. Dabei ist die Flüssigkeit auch dafür in dem Ankerraum vorgesehen, Schwingungen und hierbei bevorzugt hochfrequente Schwingungen der Ankerstange zu dämpfen, welche ansonsten auch entsprechende Schwingungen des mit der Ankerstange gekoppelten Kolbens des zugeordneten Ventils zur Folge hätten.
  • Denn Schwingungen der Ankerstange könnten zu Abweichungen einer tatsächlichen Ist-Position der Ankerstange zwischen den Endstellungen von einer eigentlich angestrebten Soll-Position führen, was dementsprechend auch seitens des zugehörigen Ventils eine entsprechende Abweichung einer Ist-Stellung des Kolbens von einer Soll-Stellung nach sich zieht. Insbesondere dann, wenn das zugehörige Ventil einem Stellaktuator eines Schaltelements, wie einer Kupplung eines Kraftfahrzeuggetriebes, zugeordnet ist, kann diese Abweichung zu einer Fehlansteuerung und damit einem schlechten Schaltverhalten des Schaltelements führen. So kann eine Positionsabweichung zu einer mangelnden Kompensation einer den Kolben in Richtung einer Schaltstellung ziehenden Strömungskraft (Jetforce) führen, wodurch sich das Ventil in einer anderen Stellung als der angestrebten Stellung befindet und damit auch ein Schaltzustand des zugehörigen Schaltelements von dem tatsächlich angestrebten Zustand abweicht.
  • Besonders bevorzugt ist bei dem Stellmagnet umliegend zu der Ankerstange eine Hülse vorgesehen, welche fest mit der Ankerstange verbunden und axial mit mindestens einem Kanal durchsetzt ist. Bei Bewegung der Ankerstange strömt die in dem Ankerraum befindliche Flüssigkeit zwischen axialen Seiten der Hülse, was aufgrund eines jeweiligen durch den mindestens einen Kanal definierten Strömungswiderstandes ein Dämpfen der Bewegung der Ankerstange zur Folge hat.
  • Gemäß dem nebengeordneten Anspruch 1 umfasst die Erfindung nun die technische Lehre, dass ein Vorliegen mindestens eines Kriteriums überprüft wird, durch welches je ein Betriebszustand repräsentiert wird, in dem eine Betätigung des Schaltventils durch den Stellmagneten ohne Einfluss auf einen bestimmungsgemäß darzustellenden Betrieb des Hydrauliksystems ist. Mit Vorliegen des mindestens einen Kriteriums wird der Stellmagnet in einem Befüllbetrieb betrieben, in welchem die Spule des Stellmagneten bestromt und hierdurch zumindest ein einmaliges Bewegen der Ankerstange von der einen Endstellung in die andere Endstellung durchgeführt wird, wobei durch das zumindest einmalige Bewegen bei unzureichender Befüllung des Ankerraumes mit der Flüssigkeit weitere Flüssigkeit in den Ankerraum nachgeführt wird.
  • Mit anderen Worten wird der Stellmagnet also gezielt in einem Befüllbetrieb betrieben, wenn mindestens ein Kriterium erfüllt ist, durch welches je ein Betriebszustand repräsentiert wird, bei welchem eine Betätigung des Schaltventils durch den Stellmagneten keinen Einfluss auf einen bestimmungsgemäß darzustellenden Betrieb des Hydrauliksystems hat. Im Rahmen des Befüllbetriebes wird durch entsprechende Bestromung der Spule des Stellmagneten zumindest eine einmalige Bewegung der Ankerstange von der einen Endstellung in die andere Endstellung hervorgerufen, was bei einer unzureichenden Befüllung des Ankerraumes, d.h. einem niedrigen Füllstand von Flüssigkeit im Ankerraum oder sogar einer vollständigen Entleerung des Ankerraumes, ein Nachführen von Flüssigkeit in den Ankerraum zur Folge hat.
  • Ein derartiger Betrieb des Stellmagneten hat dabei den Vorteil, dass durch die Durchführung des Befüllbetriebes gezielt einer unzureichenden Befüllung des Ankerraumes mit Flüssigkeit entgegengewirkt werden kann, welche ansonsten auch eine unzureichende Dämpfung von Schwingungen der Ankerstange nach sich ziehen würde. Bei Vorliegen des mindestens einen Kriteriums und bei Durchführung der zumindest einmaligen Bewegung der Ankerstange von der einen Endstellung in die andere Endstellung wird Flüssigkeit in den Ankerraum nachgeführt, was eine Auffüllung des Ankerraumes mit Flüssigkeit bedeutet. Demzufolge wird hierdurch sichergestellt, dass die Dämpfwirkung der Flüssigkeit in dem Stellmagneten nicht oder zumindest nicht maßgeblich entfällt.
  • Durch das mindestens eine Kriterium wird im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens ein jeweiliger Betriebszustand repräsentiert, in welchem die zumindest einmalige Bewegung der Ankerstange und die damit einhergehende Betätigung des zugehörigen Schaltventils abgesehen von dem Nachführen von Flüssigkeit in den Ankerraum ohne Einfluss auf einen bestimmungsgemäß darzustellenden Betrieb des Hydrauliksystems ist. „Ohne Einfluss auf einen bestimmungsgemäß darzustellenden Betrieb“ bedeutet dabei im Sinne der Erfindung, dass die Betätigung des Schaltventils über den Stellmagneten in dem je einen Betriebszustand nicht dazu führt, dass es zu einer maßgeblichen Abweichung von der über das Hydrauliksystem aktuell darzustellenden Funktion kommt.
  • Besonders bevorzugt repräsentiert das mindestens eine Kriterium dabei einen Betriebszustand, in dem der eigentlich bestimmungsgemäß darzustellende Betrieb des Hydrauliksystems ausgesetzt ist, so dass die Bewegung der Ankerstange und damit die Betätigung des zugehörigen Schaltventils über den Stellmagneten auch keinen Einfluss auf den bestimmungsgemäß darzustellenden Betrieb des Hydrauliksystems haben kann. Alternativ dazu kann durch das mindestens eine Kriterium aber auch ein Betriebszustand des Hydrauliksystems abgebildet sein, in welchem die zumindest einmalige Bewegung der Ankerstange und damit auch eine entsprechende Betätigung des zugehörigen Schaltventils den bestimmungsgemäß darzustellenden Betrieb des Hydrauliksystems nicht oder nur unwesentlich beeinflusst. Im Falle eines Hydrauliksystems eines Kraftfahrzeuggetriebes kann dies beispielsweise dann gegeben sein, wenn durch die Betätigung des zugehörigen Schaltventils zwar ein zugehöriges Schaltelement betätigt wird, dies aber innerhalb des Kraftfahrzeuggetriebes nicht für eine Änderung der Kraftflussführung durch einen Gangwechsel oder Ähnliches sorgt.
  • Das Nachführen von Flüssigkeit in den Ankerraum bei der zumindest einmaligen Bewegung der Ankerstange findet insbesondere dadurch statt, dass aufgrund der Bewegung der Ankerstange Flüssigkeit von der Umgebung des Stellmagneten her über mindestens Öffnung in ein Gehäuse des Stellmagneten nachgeführt, insbesondere nachgesaugt wird. Die mindestens eine Öffnung liegt dabei bevorzugt als Leckagespalt vor, welcher beispielsweise zwischen der Ankerstange und dem Gehäuse im Bereich einer Hindurchführung der Ankerstange aus dem Gehäuse für den Kontakt mit dem Kolben des zugehörigen Schaltventils vorhanden ist.
  • In Weiterbildung der Erfindung wird im Befüllbetrieb durch das Bestromen der Spule ein mehrmaliges Bewegen der Ankerstange zwischen den Endstellungen hervorgerufen. In vorteilhafter Weise kann durch dieses mehrmalige Bewegen dabei sichergestellt werden, dass in jedem Fall ein ausreichendes Nachführen von Flüssigkeit in den Ankerraum stattfindet.
  • Entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung wird als Kriterium eine Erstinbetriebnahme des Hydrauliksystems herangezogen. Dies hat den Vorteil, dass mit erster Inbetriebnahme des Hydrauliksystems nach Montage der Komponenten eine ausreichende Befüllung des Ankerraumes des Stellmagneten und damit auch eine Dämpfung von Schwingungen der Ankerstange sichergestellt wird.
  • Alternativ oder ergänzend dazu wird als Kriterium ein Vorliegen einer Betriebspause des Hydrauliksystems herangezogen. In diesem Fall wird ein Befüllbetrieb des Stellmagneten also dann vorgenommen, wenn der bestimmungsgemäß darzustellende Betrieb des Hydrauliksystems gerade nicht gegeben ist, beispielsweise weil das das Kraftfahrzeuggetriebe aufweisende Kraftfahrzeug gerade abgestellt ist. Dadurch kann abseits des Betriebs des Hydrauliksystems gewährleistet werden, dass stets eine ausreichende Befüllung des Ankerraumes des Stellmagneten gegeben ist. Bevorzugt werden Betriebspausen des Hydrauliksystems durch Erfassung eines fehlenden Betriebs mindestens einer Förderpumpe des Hydrauliksystems erkannt.
  • Es ist eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung, dass das Nachführen der Flüssigkeit in den Ankerraum aus einem Sumpf des Hydrauliksystems vorgenommen wird. Hierdurch kann auf einfache Art und Weise realisiert werden, dass die zumindest eine Bewegung der Ankerstange zwischen den Endstellungen ein Nachsaugen von Flüssigkeit aus einem Sumpf des Hydrauliksystems in den Ankerraum des Stellmagneten nach sich zieht.
  • Gegenstand der Erfindung ist zudem ein Steuergerät, bei welchem es sich insbesondere um ein Getriebesteuergerät eines Kraftfahrzeuggetriebes handelt. Dieses Steuergerät ist dazu eingerichtet, bei mindestens einem Stellmagneten, der in einem Hydrauliksystem, insbesondere einem Hydrauliksystems eines Kraftfahrzeuggetriebes, für eine Betätigung eines Schaltventils vorgesehen ist, eine Bestromung einer Spule und dadurch in Abhängigkeit dieser Bestromung eine Bewegung einer Ankerstange des Stellmagneten zwischen Endstellungen in einem mit Flüssigkeit befüllten Ankerraum zu steuern. Ferner ist das Steuergerät dazu ausgebildet, ein Vorliegen mindestens eines Kriteriums zu überprüfen, durch welches je ein Betriebszustand repräsentiert wird, in dem eine Betätigung des Schaltventils durch den Stellmagneten ohne Einfluss auf einen bestimmungsgemäß darzustellenden Betrieb des Hydrauliksystems ist. Das Steuergerät ist außerdem dazu eingerichtet, den Stellmagneten mit Vorliegen mindestens eines Kriteriums in einem Befüllbetrieb zu betreiben, in welchem die Spule des Stellmagneten bestromt und hierdurch zumindest ein einmaliges Bewegen der Ankerstange von der einen Endstellung in die andere Endstellung stattfindet. Durch das zumindest einmalige Bewegen erfolgt bei unzureichender Befüllung des Ankerraumes mit der Flüssigkeit eine Nachführung weiterer Flüssigkeit in den Ankerraum. Besonders bevorzugt ist das Steuergerät im Weiteren zudem dazu eingerichtet, eine oder auch mehrere der vorstehend beschriebenen Varianten eines Verfahrens umzusetzen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich auch als Computerprogrammprodukt verkörpern, welches, wenn es auf einem Prozessor, beispielsweise einem Prozessor eines vorgenannten Steuergeräts läuft, den Prozessor softwaremäßig anleitet, die zugeordneten erfindungsgegenständlichen Verfahrensschritte durchzuführen. In diesem Zusammenhang gehört auch ein computerlesbares Medium zum Gegenstand der Erfindung, auf dem ein vorstehend beschriebenes Computerprogrammprodukt abrufbar gespeichert ist.
  • Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung, die nachfolgend erläutert wird, ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt:
    • 1 eine Darstellung eines Teils eines Hydrauliksystems;
    • 2 eine Schnittansicht eines Stellmagneten des Hydrauliksystems aus 1; und
    • 3 ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben des Stellmagneten aus 2.
  • Aus 1 geht ein Teil eines Hydrauliksystems 1 hervor, bei welchen es sich um ein Hydrauliksystem eines Kraftfahrzeuggetriebes handelt. Konkret liegt dieses Kraftfahrzeuggetriebe dabei entweder als automatisiertes Schaltgetriebe oder als Automatikgetriebe vor, bei welchem unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse durch das automatische, selektive Betätigen von Schaltelementen geschaltet werden können. Dieses automatische Betätigen der Schaltelemente wird dabei über zugehörige Stellaktuatoren vorgenommen, welche im Einzelnen für das jeweilige Betätigen des je zugehörigen Schaltelements in dem Hydrauliksystem 1 ansteuerbar sind.
  • In 1 ist das Hydrauliksystem 1 dabei im Bereich eines Schaltventils 2 mit zugehörigem Stellmagneten 3 dargestellt, wobei das Schaltventil 2 dabei geschnitten gezeigt ist. Das Schaltventil 2 weist einen Kolben 4 auf, welcher in einem Ventilgehäuse 5 verschiebbar geführt ist. Das Ventilgehäuse 5 ist hierbei durch einen Gehäuseteil des Kraftfahrzeuggetriebes gebildet und definiert neben einem Steueranschluss 6 mehrere Anschlüsse 7, 8 und 9, von denen der Anschluss 7 innerhalb des Hydrauliksystems 1 die Verbindung zu einem Sumpf des Hydrauliksystems 1 herstellt, während der Anschluss 8 für das Anschließen einer Verbindungsleitung vorgesehen ist, die zu dem zugehörigen Stellaktuator des zugeordneten Schaltelements führt. An dem Anschluss 9 ist eine Verbindung zu einer Druckquelle hergestellt, bei welcher es sich bevorzugt um eine Druckleitung des Hydrauliksystems 1 handelt, die im Betrieb einer Förderpumpe des Hydrauliksystems 1 mit unter Druck stehender Flüssigkeit gespeist wird. Bei der Flüssigkeit handelt es sich hierbei um Hydraulikflüssigkeit des Hydrauliksystems 1 in Form von Hydrauliköl.
  • Der Kolben 4 des Schaltventils 2 ist über ein Federelement 10 in einer Grundstellung vorgespannt, aus welcher der Kolben 4 heraus in unterschiedliche Schaltstellungen verschiebbar ist, um den Anschluss 8 entweder mit dem Anschluss 7 oder dem Anschluss 9 zu verbinden, je nachdem, ob eine Druckbeaufschlagung oder Druckentlastung des zugehörigen Stellaktuators darzustellen ist. Die Verschiebung des Kolbens 4 aus der Grundstellung heraus kann dabei über den Stellmagneten 3 vorgenommen werden, wobei der Kolben 4 hierbei stufenlos in unterschiedlichen Schaltstellungen positioniert werden kann. Insofern ist das Schaltventil 2 vorliegend als Proportionalventil ausgestaltet.
  • In 2 ist der Stellmagnet 3 nun einzelnen im Schnitt dargestellt. Wie hier zu erkennen ist, umfasst der Stellmagnet 3 ein Gehäuse 11, in welchem eine Spule 12 und einer Ankerstange 13 aufgenommen sind. Die Spule 12 ist dabei in einem durch das Gehäuse 11 definierten Raum 14 aufgenommen, welcher radial umliegend zu einem hiermit verbundenen Ankerraum 15 vorgesehen ist, in dem die Ankerstange 13 axial verschiebbar im Gehäuse 11 geführt ist. Die Ankerstange 13 wird in Abhängigkeit einer Bestromung der Spule 12 im Gehäuse 11 zwischen Endstellungen verschoben, wobei die Ankerstange 13 im verbauten Zustand des Stellmagneten 3 an einer Stirnseite 16 mit dem Kolben 4 des Schaltventils 2 in Kontakt steht. Um dabei die unterschiedlichen Schaltstellungen des Kolbens 4 stufenlos darstellen zu können, kann auch die Ankerstange 13 im Gehäuse 11 entsprechend der Bestromung der Spule 12 stufenlos zwischen den Endstellungen positioniert werden.
  • Das Gehäuse 11 des Stellmagneten 3 ist mit Hydrauliköl des Hydrauliksystems 1 befüllt, um insbesondere hochfrequente Schwingungen der Ankerstange 13 zu verhindern. Hierzu sind der Ankerraum 15 und auch der Raum 14 möglichst weitgehend mit Hydrauliköl befüllt. Auf die Ankerstange 13 ist eine Hülse 17 aufgepresst, die mit mehreren Kanälen 18 jeweils axial durchsetzt ist. Wird die Ankerstange 13 in dem Gehäuse 11 axial bewegt, so hat dies ein Strömen des im Gehäuse 11 befindlichen Hydrauliköls über die Kanäle 18 zwischen Räumen 19 und 20 zur Folge, die im Ankerraum 15 über die Hülse 17 voneinander getrennt sind. Aufgrund der Gestaltung der Strömungsquerschnitte der Kanäle 18 bewirkt dies ein Dämpfen der Bewegung und verhindert dadurch auch die ungewollten hochfrequenten Schwingungen der Ankerstange 13. Bei Bewegungen der Ankerstange 13 im Gehäuse 11 wird zudem bei einer nicht vollständigen Befüllung des Raumes 14 und des Ankerraumes 15 mit Hydrauliköl weiteres Hydrauliköl aus dem Hydrauliksystem 1 nachgeführt. Letzteres kann dabei aus dem Sumpf des Hydrauliksystems 1 stattfinden, insbesondere über den Anschluss 7 von der Stirnseite 16 der Ankerstange 13 her.
  • Bei unzureichender Befüllung des Ankerraumes 15 mit Hydrauliköl kann es nun dazu kommen, dass hochfrequente Schwingungen der Ankerstange 13 nicht oder nur unzureichend gedämpft werden. Diese hochfrequenten Schwingungen könnten dabei zu Abweichungen einer Ist-Position der Ankerstange 13 von einer eigentlich einzustellenden Soll-Position führen, was in analoger Weise seitens des Schaltventils 2 eine Abweichung einer Ist-Stellung des Kolbens 4 von einer angestrebten Soll-Stellung des Kolbens 4 nach sich zieht. Dies hat dann auch eine geänderte Ansteuerung des zugehörigen Stellaktuators zur Folge, wodurch es im Extremfall zu Fehlansteuerungen und einem hiermit verbundenen, schlechten Schaltverhalten des zugehörigen Schaltelements kommen kann. Insbesondere kann dies zu einer unzureichenden Strömungskraftkompensation des Schaltventils 2 führen, was die Abweichung der Ist-Stellung von der angestrebten Soll-Stellung ggf. noch verstärkt.
  • Um daher stets eine ausreichende Befüllung des Gehäuses 11 des Stellmagneten 3 mit Hydrauliköl zu gewährleisten, wird der Stellmagnet 3 innerhalb des Hydrauliksystems 1 entsprechend einem erfindungsgemäßen Verfahren betrieben, welches im Folgenden anhand eines in 3 dargestellten Ablaufdiagramms näher beschrieben werden soll. Dieses Verfahren wird dabei über ein Steuergerät 21 durchgeführt, welches des Stellmagneten 3 steuert und bei dem es sich insbesondere um ein Getriebesteuergerät des Kraftfahrzeuggetriebes handelt.
  • Zu Beginn des Verfahrens wird in einem Schritt S1 zunächst abgefragt, ob eines von mehreren Kriterien zur Durchführung eines Befüllbetriebes des Stellmagneten 3 gegeben ist. Diese Kriterien repräsentieren dabei jeweils einen Betriebszustand, in dem eine Betätigung des Schaltventils 2 durch den Stellmagneten 3 ohne Einfluss auf einen bestimmungsgemäß darzustellenden Betrieb des Hydrauliksystems 1 ist. Ein Kriterium stellt hierbei eine Erstinbetriebnahme des Hydrauliksystems 1 dar, während ein weiteres Kriterium eine Betriebspause des Hydrauliksystems 1 ist. Eine Betriebspause des Hydrauliksystems 1 wird dabei insbesondere durch einen fehlenden Betrieb einer Förderpumpe des Hydrauliksystems 1 erfasst.
  • Ist das Ergebnis in Schritt S1 negativ, also keines der Kriterien erfüllt, so wird vor Schritt S1 zurückgesprungen und bevorzugt nach Verstreichen eines definierten Zeitfensters eine erneute Prüfung im Rahmen von Schritt S1 durchgeführt. Ist das Ergebnis von Schritt S2 hingegen positiv, ist also eines der Kriterien erfüllt, so wird der Befüllbetrieb in einem Schritt S2 angestoßen. Dazu wird die Ankerstange 13 durch entsprechende Bestromung der Spule 12 mehrmals zwischen den Endstellungen hin- und herbewegt, um bei unzureichender Befüllung Hydrauliköl in den Ankerraum 15 und nach Möglichkeit auch in den Raum 14 nachzuführen. Im Anschluss an Schritt S2 wird ebenfalls vor Schritt S1 zurückgesprungen.
  • Mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines Stellmagneten eines Hydrauliksystems kann dessen ausreichende Befüllung mit Flüssigkeit gewährleistet und damit auch eine Dämpfung von hochfrequenten Schwingungen einer Ankerstange des Stellmagneten sichergestellt werden.
  • Bezugszeichen
  • 1
    Hydrauliksystem
    2
    Schaltventil
    3
    Stellmagnet
    4
    Kolben
    5
    Ventilgehäuse
    6
    Steueranschluss
    7
    Anschluss
    8
    Anschluss
    9
    Anschluss
    10
    Federelement
    11
    Gehäuse
    12
    Spule
    13
    Ankerstange
    14
    Raum
    15
    Ankerraum
    16
    Stirnseite
    17
    Hülse
    18
    Kanäle
    19
    Raum
    20
    Raum
    21
    Steuergerät
    S1, S2
    Einzelschritte
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 4305938 A1 [0003]

Claims (10)

  1. Verfahren zum Betreiben eines Stellmagneten (3), welcher in einem Hydrauliksystem (1), insbesondere einem Hydrauliksystems (1) eines Kraftfahrzeuggetriebes, einer Betätigung eines Schaltventils (2) dient, wobei eine Ankerstange (13) des Stellmagneten (3) in Abhängigkeit einer Bestromung einer Spule (12) des Stellmagneten (3) zwischen Endstellungen bewegt wird, wobei eine Bewegung der Ankerstange (13) dabei in einem mit Flüssigkeit befüllten Ankerraum (15) ausgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vorliegen mindestens eines Kriteriums überprüft wird, durch welches je ein Betriebszustand repräsentiert wird, in dem eine Betätigung des Schaltventils (2) durch den Stellmagneten (3) ohne Einfluss auf einen bestimmungsgemäß darzustellenden Betrieb des Hydrauliksystems (1) ist, und dass der Stellmagnet (3) mit Vorliegen des mindestens einen Kriteriums in einem Befüllbetrieb betrieben wird, in welchem die Spule (12) des Stellmagneten (3) bestromt und hierdurch zumindest ein einmaliges Bewegen der Ankerstange (13) von der einen Endstellung in die andere Endstellung durchgeführt wird, wobei durch das zumindest einmalige Bewegen bei unzureichender Befüllung des Ankerraumes (15) mit der Flüssigkeit weitere Flüssigkeit in den Ankerraum (15) nachgeführt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Befüllbetrieb durch das Bestromen der Spule (12) ein mehrmaliges Bewegen der Ankerstange (13) zwischen den Endstellungen hervorgerufen wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Kriterium eine Erstinbetriebnahme des Hydrauliksystems (1) herangezogen wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Kriterium ein Vorliegen einer Betriebspause des Hydrauliksystems (1) herangezogen wird.
  5. Verfahren Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Betriebspause des Hydrauliksystems (1) durch Erfassung eines fehlenden Betriebs mindestens einer Förderpumpe des Hydrauliksystems (1) erkannt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Nachführen der Flüssigkeit in den Ankerraum (15) aus einem Sumpf des Hydrauliksystems (1) vorgenommen wird.
  7. Steuergerät (21), insbesondere Getriebesteuergerät, welches dazu eingerichtet ist, bei mindestens einem Stellmagneten (3), der in einem Hydrauliksystem (1), insbesondere einem Hydrauliksystems (1) eines Kraftfahrzeuggetriebes, für eine Betätigung eines Schaltventils (2) vorgesehen ist, eine Bestromung einer Spule (12) und dadurch in Abhängigkeit dieser Bestromung eine Bewegung einer Ankerstange (13) des Stellmagneten (3) zwischen Endstellungen in einem mit Flüssigkeit befüllten Ankerraum (15) zu steuern, wobei das Steuergerät (21) dazu ausgebildet ist, ein Vorliegen mindestens eines Kriteriums zu überprüfen, durch welches je ein Betriebszustand repräsentiert wird, in dem eine Betätigung des Schaltventils (2) durch den Stellmagneten (3) ohne Einfluss auf einen bestimmungsgemäß darzustellenden Betrieb des Hydrauliksystems (1) ist, und wobei das Steuergerät (21) dazu eingerichtet ist, den Stellmagneten (3) mit Vorliegen des mindestens einen Kriteriums in einem Befüllbetrieb zu betreiben, in welchem die Spule (12) des Stellmagneten (3) bestromt und hierdurch zumindest ein einmaliges Bewegen der Ankerstange (13) von der einen Endstellung in die andere Endstellung stattfindet, wobei durch das zumindest einmalige Bewegen bei unzureichender Befüllung des Ankerraumes (15) mit der Flüssigkeit eine Nachführung weiterer Flüssigkeit in den Ankerraum (15) erfolgt.
  8. Steuergerät (21) nach Anspruch 7, welches ferner dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 6 durchzuführen.
  9. Computerprogrammprodukt für ein Steuergerät (21) nach Anspruch 7 oder 8, durch welches ein Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6 durchführbar ist, wobei eine Routine zum Betreiben des Stellmagneten (3) durch entsprechende in einer Software hinterlegte Steuerungsbefehle umgesetzt ist.
  10. Datenträger mit einem Computerprogrammprodukt nach Anspruch 9.
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