DE19734857A1

DE19734857A1 - Actuator for electrical, hydraulic or pneumatic transmission control in motor vehicle

Info

Publication number: DE19734857A1
Application number: DE1997134857
Authority: DE
Inventors: Guenther Horsak; Hubert Remmlinger
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1997-08-12
Filing date: 1997-08-12
Publication date: 1999-02-18

Abstract

The device includes a solenoid valve (4), a power supply (1,2) and an electronic control circuit (5) for switching the solenoid valve. The power supply is regulated to provide a constant, stabilised operating voltage (Us) for the solenoid valve. The power supply is the on-board supply system (1) with a switching regulator (2).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Stellvorrichtung für elektrische, hydraulische oder pneumatische Getriebe steuerungen in Fahrzeugen gemäß dem Oberbegriff des Patent anspruches 1.The invention relates to an actuating device for electrical, hydraulic or pneumatic gears controls in vehicles according to the preamble of the patent claim 1.

In heutigen Nutzkraftfahrzeugen werden bevorzugt Ge triebe verwendet, die automatisch oder nach Wahl halbauto matisch mit Hilfe einer elektronischen Getriebesteuerung geschaltet werden. Als Stellelemente werden häufig Magnet ventile verwendet, die einzelne Elemente des Getriebes be tätigen, so z. B. Schaltgabeln oder dergleichen.Ge is preferred in today's commercial vehicles drives used automatically or semi-auto of your choice matically with the help of an electronic transmission control be switched. Magnets are often used as control elements valves used, the individual elements of the transmission be do so B. shift forks or the like.

Magnetventile werden auch in anderen Bereichen des Kraftfahrzeugbaues benutzt, so z. B. bei automatischen Bremssystemen.Solenoid valves are also used in other areas of the world Motor vehicle construction used, such. B. in automatic Braking systems.

Magnetventile in Getriebesteuerungen sind hohen Bela stungen ausgesetzt. Sie sind nahe an dem Motor angeordnet und werden daher auch extremen Temperaturen ausgesetzt, die je nach Umgebungstemperatur zwischen minus 30°C und 160°C liegen. Außerdem schwankt die Spannungsquelle für die Ma gnetventile über einen weiten Bereich, der z. B. zwischen 7 und 16 V liegen kann. Aus allen diesen Gründen müssen die Magnetventile für Getriebesteuerungen mit entsprechender Sicherheit dimensioniert sein, d. h. sie müssen auch bei den oben angegebenen Extremwerten sicher funktionieren, so z. B. bei der minimalen Betriebsspannung von etwa 7 V oder der maximalen thermischen Belastung bei maximaler Betriebs spannung. Solenoid valves in transmission controls are high loads exposed. They are located close to the engine and are therefore exposed to extreme temperatures that depending on the ambient temperature between minus 30 ° C and 160 ° C lie. In addition, the voltage source for the Ma fluctuates solenoid valves over a wide range, the z. B. between 7 and 16 V can be. For all these reasons, the Solenoid valves for transmission controls with corresponding Security dimensioned, d. H. they also have to the extreme values given above work safely, so e.g. B. at the minimum operating voltage of about 7 V or the maximum thermal load at maximum operation tension.

Die Auslegungskriterien für Magnetventile innerhalb dieser weit auseinanderliegenden Grenzen erfordern eine komplizierte Konstruktion der Magnetventile, die sich auf die Baugröße und natürlich auch auf den Endpreis auswirkt.The design criteria for solenoid valves within of these widely separated boundaries require one complicated design of the solenoid valves that relate to the size and of course also affects the final price.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stell vorrichtung der in Rede stehenden Art mit Magnetventilen so modifizieren, daß die Magnetventile einfacher aufgebaut sein können, wobei die Sicherheit der Steuerung der Magnet ventile verbessert werden soll.The invention has for its object a Stell device of the type in question with solenoid valves so modify that the solenoid valves are constructed more simply can be, the security of the control of the magnet valves should be improved.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung durch die Merk male des Patentanspruches 1 gelöst.This object is according to the invention by the Merk male of claim 1 solved.

Demgemäß wird die Spannungsquelle geregelt, so daß sie eine konstante stabilisierte Betriebsspannung bzw. einen eingeschränkten Betriebsspannungsbereich für das Magnetven til abgibt.Accordingly, the voltage source is controlled so that it a constant stabilized operating voltage or one restricted operating voltage range for the solenoid valve til gives up.

Durch eine stabilisierte Betriebsspannung bzw. einen eingeschränkten Betriebsspannungsbereich für das Magnetven til können dessen räumlichen Dimensionen bei vorgegebenen Funktionsgrenzen kleiner gestaltet werden. Ferner sind bei vorgegebenem Bauraum niedrigere Betriebsspannungen möglich und bei gleichbleibendem Bauraum die Funktionsgrenzen für das Magnetventil erweiterbar.Through a stabilized operating voltage or a restricted operating voltage range for the solenoid valve til its spatial dimensions at given Functional limits can be made smaller. Furthermore, at given operating space, lower operating voltages are possible and the functional limits for the solenoid valve expandable.

Die stabilisierte Betriebsspannung bzw. der einge schränkte Betriebsspannungsbereich für die Magnetventile wird aus der Bordnetzspannung mit Hilfe an sich bekannter Stabilisierungsschaltungen gewonnen. Der Spannungsabfall in der elektronischen Getriebesteuerung muß natürlich berück sichtigt werden, der üblicherweise bei etwa 1,0 V liegt. The stabilized operating voltage or the on restricted operating voltage range for the solenoid valves becomes known per se from the vehicle electrical system voltage Stabilization circuits won. The voltage drop in the electronic transmission control must of course take into account be considered, which is usually around 1.0 V.

Als Schaltungen zur Erzeugung der stabilisierten Be triebsspannungen können z. B. Schaltregler verwendet wer den, die mit einer bestimmten Schaltfrequenz im Bereich von z. B. 1000 Hz aus der Bordnetzspannung die stabilisierte Betriebsspannung bzw. den reduzierten Betriebsspannungsbe reich erzeugen.As circuits for generating the stabilized Be drive voltages can e.g. B. Switching regulator used those with a certain switching frequency in the range of e.g. B. 1000 Hz from the vehicle electrical system voltage stabilized Operating voltage or the reduced operating voltage generate rich.

Der vorhandene Schalttransistor zur Ansteuerung des Magnetventils kann zur Erzeugung der Schaltfrequenz (z. B. PWM-Ansteuerung) verwendet werden, so daß seitens der Hard ware kein Zusatzaufwand notwendig ist.The existing switching transistor to control the Solenoid valve can be used to generate the switching frequency (e.g. PWM control) are used, so that the hard no additional effort would be necessary.

Da die Magnetventile stets mit einer stabilisierten konstanten Betriebsspannung bzw. einem reduzierten Be triebsspannungsbereich angesteuert werden, kann deren Kon struktion besser auf die wechselnden Umgebungsbedingungen abgestellt werden, d. h. auf die Umgebungstemperaturen, auf die Wärmeabfuhrmöglichkeiten durch die Baugröße und Befe stigung etc. Besonders vorteilhaft ist es, die stabilisier te Betriebsspannung für die Magnetventile auf den unteren Wert der tatsächlich auftretenden Betriebsspannung einzu stellen, so z. B. auf 6,5 V. Da die elektronische Getriebe steuerung ebenfalls einen gewissen Spannungsabfall von etwa 1,0 V erzeugt, ergibt sich eine Ansteuerspannung für das Magnetventil von 5,5 V. Mit einer solchen Steuerspannung sind geringe Baugröße bei guter Wärmeisolierung und Wärme abführung möglich. Außerdem ist die Schaltfrequenz zur Sta bilisierung der Bordnetzspannung relativ gering, so daß ihr Einfluß auf EMV-Abstrahlung und Verlustleistung im elektro nischen Steuergerät klein bleibt.Since the solenoid valves are always stabilized constant operating voltage or a reduced loading drive voltage range can be controlled, their con structure better to the changing environmental conditions be turned off, d. H. on the ambient temperatures, on the heat dissipation through the size and Befe stabilization etc. It is particularly advantageous to stabilize operating voltage for the solenoid valves on the lower ones Value of the actually occurring operating voltage ask so. B. to 6.5 V. Since the electronic gear control also has a certain voltage drop of about Generated 1.0 V, there is a drive voltage for the Solenoid valve of 5.5 V. With such a control voltage are small size with good thermal insulation and warmth discharge possible. In addition, the switching frequency for Sta bilization of the vehicle electrical system voltage relatively low, so that you Influence on EMC radiation and power loss in electro African control unit remains small.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.Further refinements of the invention result from the Sub-claims emerge.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläu tert.The invention will be explained in more detail with reference to the drawings tert.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine erste Ausgestaltung der Stellvorrich tung und Fig. 1 shows a first embodiment of the device and Stellvorrich

Fig. 2 eine zweite Ausgestaltung der Stellvorrich tung. Fig. 2 shows a second embodiment of the Stellvorrich device.

In Fig. 1 weist die Stellvorrichtung eine Spannungs quelle 1 auf, die die Bordnetzspannung U_N abgibt. Der Be triebsspannungsquelle 1 ist ein Schaltregler 2 nachgeschal tet, der aus der variierenden Bordnetzspannung eine stabi lisierte Spannung U_S erzeugt. Diese stabilisierte Spannung U_S wird über einen elektronischen Schalter, z. B. einen Leistungstransistor 3 an ein Magnetventil 4 geleitet, wobei der Leistungsschalter 3 von einer elektronischen Getriebe steuerung 5 betätigt wird. Das Magnetventil 4 betätigt wie derum mechanisch oder hydraulisch ein Element 6 der Getrie besteuerung, z. B. eine Schaltgabel.In Fig. 1, the adjusting device comprises a voltage source 1 which supplies the on-board system voltage U _N. Be the operating voltage source 1 , a switching regulator 2 is switched , which generates a stabilized voltage U _S from the varying vehicle electrical system voltage. This stabilized voltage U _S is via an electronic switch, for. B. passed a power transistor 3 to a solenoid valve 4 , the circuit breaker 3 being actuated by an electronic transmission control 5 . The solenoid valve 4 actuates how mechanically or hydraulically an element 6 of the transmission control, z. B. a shift fork.

Wie in Fig. 2 dargestellt, kann der Leistungstransi stor die Funktion des Schaltreglers 2 übernehmen, so daß letzterer entfallen kann. Für die Funktionalität gilt das Fig. 1 Gesagte. As shown in Fig. 2, the power trans stor can take over the function of the switching regulator 2 , so that the latter can be omitted. For the functionality of the Figure 1 above applies..

Reference list

11

Spannungsquelle
Voltage source

22nd

Schaltregler
Switching regulator

33rd

Leistungsschalter
Circuit breaker

44th

Magnetventil
magnetic valve

55

elektronische Getriebesteuerung
electronic transmission control

66

Schaltgabel
U_N Shift fork
U _N

Bordnetzspannung
U_S Vehicle electrical system voltage
U _S

stabilisierte Betriebsspannung
stabilized operating voltage

Claims

1. Setting device for electrical, hydraulic or pneumatic transmission controls in vehicles, with a solenoid valve ( 4 ), an electrical voltage source ( 1 , 2 ) for the solenoid valve ( 4 ) and an electronic control circuit ( 5 ) for switching the solenoid valve ( 4 ), characterized in that the voltage source ( 1 , 2 ) is regulated and outputs a constant stabilized operating voltage (U _S ) for the solenoid valve ( 4 ).

2. Adjusting device according to claim 1, characterized in that the voltage source ( 1 , 2 ) has the vehicle electrical system voltage source ( 1 ) of the vehicle and one of these switching regulators ( 2 ).

3. Adjusting device according to claim 2, characterized in that the switching regulator ( 2 ) regulates the constant stabilized operating voltage (U _S ) to the minimum male operating voltage (U _N ) of the vehicle electrical system voltage source ( 1 ).

4. Adjusting device according to claim 1, characterized ge indicates that the voltage source is single Lich represents the electrical system voltage source.