DE19927432A1 - Verfahren zum Bestimmen der Temperatur der Hydraulikflüssigkeit in einem hydraulischen Stellantrieb sowie hydraulischer Stellantrieb - Google Patents

Abstract

Es wird ein hydraulischer Stellantrieb (20) beschrieben, der insbesondere für eine Kupplung oder ein Getriebe eines Fahrzeugs geeignet ist. Der hydraulische Stellantrieb (20) weist eine Steuerung (28, 28a), eine mittels eines Antriebs (25) antreibbare Pumpe (34), die aus einem Vorratsbehälter (33) Hydraulikflüssigkeit zur Verwendung in wenigstens einem Stellzylinder (21) pumpt, und wenigstens ein elektrisch anstellbares Ventil (30) zum Steuern des Hydraulikflüssigkeitsstroms auf. Um die Temperatur der Hydraulikflüssigkeit ohne separaten Temperatursensor auf indirekte Weise messen zu können, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß zur Temperaturmessung der Hydraulikflüssigkeit wenigstens eine Vorrichtung (50) zum Erfassen des elektrischen Widerstands eines der Ventile (30) vorgesehen ist. Der auf diese Weise gemessene aktuelle Widerstand im Ventil (30) wird an die Steuerung (28a) weitergeleitet und dort mit einer in der Steuerung (28a) abgelegten Temperatur/Widerstandskennlinie verglichen. Weiterhin wird ein Verfahren zum Bestimmen der Temperatur der Hydraulikflüssigkeit in einem hydraulischen Stellantrieb (20) beschrieben.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft generell zunächst ein Verfahren zum Bestimmen der Temperatur der Hydraulikflüssigkeit in einem hydraulischen Stellantrieb. Weiterhin betrifft die Erfindung einen hydraulischen Stellantrieb.

Solche hydraulischen Stellantriebe sind bereits bekannt und werden beispielsweise im Bereich der Fahrzeugindustrie eingesetzt. Dort dienen sie unter anderem zum Anstellen von Kupplungen, Getrieben, insbesondere automatisierten Schaltgetrieben, oder dergleichen.

Ein hydraulischer Stellantrieb der eingangs genannten Art ist beispielsweise in der von der Anmelderin ebenfalls eingereichten DE 196 47 940 A1 beschrieben.

Bei hydraulischen Stellantrieben sind zu deren Betrieb bisher eine Vielzahl von Sensorelementen zur Bestimmung von unterschiedlichen Systemdaten erforderlich. Die Verwendung von solchen Sensorelementen ist jedoch oftmals von Nachteil.

Insbesondere sind derartige Sensoren in der Regel konstruktiv aufwendig und teuer, da sie separat gefertigt und anschließend in den Stellantrieb eingebaut werden müssen. Außerdem treten in der Praxis nicht selten Situationen auf, in denen die Sensorelemente, beispielsweise auf Grund ihrer Einbaulage, fehlerhafte Daten übermitteln. Es besteht somit das Bedürfnis, Systemdaten des hydraulischen Stellantriebs nicht direkt über entsprechende Sensoren, sondern indirekt über die Erfassung anderer Systemwerte zu bestimmen.

In der DE 196 47 940 wird eine Lösung beschrieben, in der auf die Verwendung eines bestimmten Drucksensors verzichtet werden kann. Bei dem in dieser Druckschrift beschriebenen hydraulischen Stellantrieb ist unter anderem ein Druckspeicher vorgesehen, in den eine Pumpe Hydraulikflüssigkeit aus einem Vorratsbehälter pumpt. Der Druckspeicher ist weiterhin mit einem Stellzylinder verbunden. Um den bisher im Druckspeicher erforderlichen Drucksensor ersetzen zu können, wird in dieser Druckschrift vorgeschlagen, den im Druckspeicher herrschenden Druck über Daten im Hinblick auf den Antrieb der Pumpe zu bestimmen, wobei diese in Abhängigkeit von der Leistungsaufnahme des Antriebs gesteuert wird.

Eine andere wichtige Größe, die in hydraulischen Stellantrieben bestimmt und überwacht werden muß, ist die Temperatur der Hydraulikflüssigkeit. Üblicherweise nimmt die Viskosität der Hydraulikflüssigkeit mit steigender Temperatur ab. Da die Viskosität der Hydraulikflüssigkeit verschiedene Betriebsparameter, beispielsweise die Pumpdauer, Pumpgeschwindigkeit, den Systemdruck des hydraulischen Stellantriebs oder dergleichen, beeinflußt, ist die Kenntnis der Temperatur der Hydraulikflüssigkeit von besonderem Vorteil. Weiterhin ist die Kenntnis der Temperatur der Hydraulikflüssigkeit von Bedeutung, um eine genaue Positionsregelung und Kraftregelung eines mit dem hydraulischen Stellantrieb verbundenen Verbrauchers, etwa einer Kupplung oder eines Getriebes, durchführen zu können.

Bisher wird die Temperaturmessung der Hydraulikflüssigkeit mit Hilfe eines separaten Temperatursensors durchgeführt. Ein derart ausgebildeter hydraulischer Stellantrieb weist jedoch eine Reihe von Nachteilen auf. So muß der Temperatursensor zunächst separat gefertigt und anschließend in dem hydraulischen Stellantrieb eingebaut und entsprechend verschaltet werden. Weiterhin können in bestimmten Situationen fehlerhafte Meßwerte des Temperatursensors geliefert werden. Wenn der hydraulische Stellantrieb etwa in einem Fahrzeug verwendet wird, ist es beispielsweise möglich, daß der Temperatursensor nicht von Hydraulikflüssigkeit umspült wird, wenn sich das Fahrzeug im geneigten Zustand befindet, wie dies beispielsweise am Berg oder während Kurvenfahrten auftreten kann.

Ausgehend vom genannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Bestimmen der Temperatur der Hydraulikflüssigkeit in einem hydraulischen Stellantrieb sowie einen hydraulischen Stellantrieb bereitzustellen, bei dem die oben beschriebenen Nachteile vermieden werden. Insbesondere soll auf einen separaten Temperatursensor zur direkten Temperaturmessung der Hydraulikflüssigkeit verzichtet werden können, wobei dennoch Aussagen über die Temperatur der Hydraulikflüssigkeit gemacht werden können.

Diese Aufgabe wird gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung durch ein Verfahren zum Bestimmen der Temperatur der Hydraulikflüssigkeit in einem hydraulischen Stellantrieb, insbesondere in einem wie weiter unten beschrieben erfindungsgemäßen hydraulischen Stellantrieb, gelöst, wobei der Hydraulikflüssigkeitsstrom über wenigstens ein elektrisch anstellbares Ventil geregelt wird. Das Verfahren ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmung der Temperatur der Hydraulikflüssigkeit auf indirekte Weise über die Messung des elektrischen Widerstands des wenigstens einen Ventils erfolgt.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann auf den bisher erforderlichen separaten Temperatursensor verzichtet werden, was zur Vermeidung der im Hinblick auf den Stand der Technik beschriebenen Nachteile führt. Die Temperatur der Hydraulikflüssigkeit wird nunmehr auf indirekte Weise ermittelt. Dabei basiert die Erfindung auf dem grundlegenden Merkmal, daß dazu der elektrische Widerstand von wenigstens einem elektrisch anstellbaren Ventil im hydraulischen Stellantrieb, über das der Hydraulikflüssigkeitsstrom gesteuert wird, gemessen wird. Es wurde überraschenderweise herausgefunden, daß der Widerstand des Ventils von seiner Temperatur abhängt und daß die Ventiltemperatur in ausreichend großer Näherung der Temperatur der Hydraulikflüssigkeit entspricht. Dies liegt unter anderem daran, daß die Ventile mit der Hydraulikflüssigkeit in thermischem Kontakt stehen, etwa indem sie von Hydraulikflüssigkeit durchströmt werden. Auf Grund dieser Proportionalität wird es nunmehr möglich, die Temperatur der Hydraulikflüssigkeit aus dem Widerstand des Ventils abzuleiten. Die genaue Funktionsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens wird im weiteren Verlauf der Beschreibung näher erläutert.

Grundsätzlich ist die Erfindung nicht auf die Widerstandsmessung bei bestimmten Ventilen beschränkt. Vielmehr kann zur Widerstandsmessung jedes Ventil im hydraulischen Stellantrieb verwendet werden, das in irgendeiner Weise von der Hydraulikflüssigkeit, beispielsweise einem Hydrauliköl oder dergleichen, durchströmt wird. Wichtig ist lediglich, daß das Ventil in thermischem Kontakt mit der Hydraulikflüssigkeit steht.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann sowohl an einem als auch an mehreren Ventilen des hydraulischen Stellantriebs durchgeführt werden.

Wenn der hydraulische Stellantrieb etwa zum Anstellen einer Fahrzeugkupplung und/oder eines Fahrzeuggetriebes verwendet wird, kann er in einer exemplarischen Ausführungsform beispielsweise vier Ventile aufweisen. Die Widerstandsmessung und damit die Temperaturbestimmung der Hydraulikflüssigkeit kann an jedem der Ventile erfolgen. Dabei ist es möglich, die Widerstandsmessung jeweils an einem der Ventile oder an einer beliebigen Kombination von Ventilen durchzuführen.

Die thermische Verbindung zwischen dem Ventil und der Hydraulikflüssigkeit kann auf jede beliebige Weise erfolgen, so daß die Erfindung nicht auf bestimmte Ausführungsformen beschränkt ist. Denkbar ist unter anderem, daß die Ventile von der Hydraulikflüssigkeit durchströmt werden. Auf Grund der vorherrschenden Hydraulikflüssigkeitstemperatur werden die Ventile während des Durchströmvorgangs ebenfalls erwärmt. Die Erwärmung der Ventile führt zu einer Änderung des elektrischen Widerstands, der dann ermittelt werden kann. Die in hydraulischen Stellantrieben verwendeten Ventile können sich mit einem bestimmten Teilbereich, beispielsweise mit ihrem vorderen Teil, in der Hydraulikflüssigkeit befinden, so daß sie von der Flüssigkeit umspült werden. Weiterhin werden die Ventile häufig an Halteeinrichtungen angeordnet, wobei sich diese Halteeinrichtungen ebenfalls in der Hydraulikflüssigkeit befinden. Auf diese Weise ergibt sich eine gute thermische Verbindung zwischen dem Ventil und der Hydraulikflüssigkeit.

Die durch die Messung des Ventilwiderstands ermittelten Werte für die Hydraulikflüssigkeit werden in erster Linie dazu verwendet, um generelle Abschätzungen darüber machen zu können, ob die Hydraulikflüssigkeit kalt, warm oder heiß ist. Eine genaue Messung der Hydraulikflüssigkeitstemperatur ist in der Regel nicht erforderlich. Dadurch kann der Ventilwiderstand auf relativ einfache und damit kostengünstige Weise ermittelt werden. Wenn eine detaillierte, genaue Kenntnis der Temperatur von der Hydraulikflüssigkeit erwünscht ist, kann dies über eine entsprechend fein abgestimmte Messung des Ventilwiderstands erfolgen.

Vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Vorteilhaft kann der gemessene aktuelle Widerstand des wenigstens einen Ventils in eine Steuerung des hydraulischen Stellantriebs weitergeleitet werden und dort mit einer in der Steuerung abgelegten Temperatur/Widerstandskennlinie verglichen werden. Dabei wird dem gemessenen Widerstandswert ein entsprechender Temperaturwert aus der Kennlinie zugeordnet.

Vorteilhaft kann der elektrische Widerstand des wenigstens einen Ventils aus der aktuell anliegenden Spannung, dem im Ventil fließenden Strom und dem Tastverhältnis ermittelt werden.

Elektrisch anstellbare Ventile, die in hydraulischen Stellantrieben verwendet werden, weisen vorteilhaft eine Spule auf, die während des Ventilbetriebe mit einer Spannung (U) beaufschlagt wird. Während des Ventilbetriebs fließt durch diese Spule ein Strom (I). Da es sich bei der Spannung (U) um die aktuell herrschende Bordspannung handelt, muß weiterhin das Tastverhältnis (a) berücksichtigt werden, bei dem es sich um eine Prozentangabe in Bezug auf die maximal mögliche Betriebsspannung handelt.

Aus den genannten Größen wird nach der Formel

der aktuelle Ventilwiderstand berechnet. Der so berechnete Ventilwiderstand wird an die Steuerung weitergeleitet und in dieser mit der Temperatur/Widerstandskennlinie verglichen, aus der dann der entsprechende Temperaturwert für den gemessenen Widerstandswert abgelesen beziehungsweise ermittelt wird.

Wenn sich nun die Temperatur der Hydraulikflüssigkeit ändert, werden sich dadurch auch die Stromwerte beziehungsweise Spannungswerte innerhalb des Ventile ändern. Dadurch verändert sich auch der Ventilwiderstand (R), so daß der Steuerung eine veränderter Wert für den Ventilwiderstand übermittelt wird, aus dem sich dann ein entsprechend veränderter Temperaturwert für die Hydraulikflüssigkeit ergibt.

Vorteilhaft wird die Temperatur/Widerstandskennlinie vor der ersten Inbetriebnahme des hydraulischen Stellantriebs ermittelt und in der Steuerung abgelegt und gespeichert. Dazu kann die Kennlinie beispielsweise durch eine entsprechende Versuchsreihe ermittelt werden. Zu diesem Zweck wird das Ventil auf unterschiedliche, definierte Temperaturwerte gebracht, bei denen dann der jeweilige Widerstandswert gemessen wird. Die so ermittelten Werte bilden eine Kurve, die dann als Kennlinie in der Steuerung des hydraulischen Stellantriebs abgelegt wird. Es ist jedoch auch denkbar, die Kennlinie mit Hilfe eines geeigneten Temperaturmodells rechnerisch zu ermitteln. In diesem Fall müssen die Widerstandswerte nur bei einigen wenigen Referenztemperaturen, beispielsweise bei Raumtemperatur, gemessen werden.

Vorteilhaft können zwei oder mehr Ventile im hydraulischen Stellantrieb vorgesehen sein. Dabei können zur Bestimmung der Temperatur der Hydraulikflüssigkeit die aktuellen Widerstände von jedem der Ventile gemessen werden. Üblicherweise sind die einzelnen Ventile an unterschiedlichen Stellen des hydraulischen Stellantriebe angeordnet. Wenn die Bestimmung der Temperatur der Hydraulikflüssigkeit an Hand der Widerstandsmessung bei mehreren Ventilen erfolgt, kann dadurch eine genauere Aussage über die tatsächliche Temperatur der Hydraulikflüssigkeit gemacht werden.

In weiterer Ausgestaltung kann die Temperatur/­ Widerstandskennlinie vor jedem Start des hydraulischen Stellantriebs zunächst einem Abgleich unterworfen werden. Ein solcher Abgleich ist insbesondere deshalb von Vorteil, da die einzelnen Ventile des hydraulischen Stellantriebs ein wenig streuen, was bedeutet, daß sie bei gleicher Temperatur etwas abweichende Widerstände aufweisen. Durch einen Abgleich können eventuell auftretende Fehler durch die Streuung der Ventile verhindert werden.

Zum Abgleich der Temperatur/Widerstandskennlinie wird vorteilhaft wenigstens ein weiterer Temperaturwert gemessen, beispielsweise die Umgebungstemperatur und/oder die Temperatur eines mit dem hydraulischen Stellantrieb verbundenen Verbrauchers.

Nachfolgend wird der Abgleich der Temperatur/­ Widerstandskennlinie an Hand eines Beispiels näher erläutert. Allerdings ist die Erfindung nicht auf dieses eine konkrete Ausführungsbeispiel beschränkt.

Wenn das Verfahren beispielsweise zum Bestimmen der Temperatur der Hydraulikflüssigkeit in einem hydraulischen Stellantrieb verwendet wird, über den eine Kupplung und/oder ein Getriebe in einem Fahrzeug angestellt wird, können als weitere Temperaturwerte beispielsweise die Temperatur des Fahrzeugmotors und/oder die Temperatur der Ansaugluft gemessen werden. Wenn das Fahrzeug beispielsweise länger gestanden hat und kalt ist, wird beim Start des Fahrzeugs zunächst die Motortemperatur und/oder die Temperatur der Ansaugluft gemessen. Die beiden gemessenen Temperaturwerte werden an die Steuerung des hydraulischen Stellantriebs weitergeleitet und in dieser miteinander verglichen. Wenn beide Temperaturwerte im wesentlichen gleich sind, wird davon ausgegangen, daß auch die Hydraulikflüssigkeit die gleiche Temperatur aufweist. Der auf diese Weise für die Hydraulikflüssigkeit bestimmte aktuelle Temperaturwert wird in der Steuerung mit dem aktuell gemessenen Widerstand des Ventils oder der Ventile verknüpft. Auf diese Weise kann für jedes der Ventile ein aktueller Startwert festgelegt werden. Die in der Steuerung abgelegte Temperatur/Widerstandskennlinie wird nun auf diesen auf Meßwerten basierenden Startwert abgeglichen. Dadurch kann die Streuung der einzelnen Ventile kompensiert werden, so daß trotz abweichender Widerstände der einzelnen Ventile bei gleicher Temperatur an jedem Ventil die tatsächliche vorherrschende Temperatur der Hydraulikflüssigkeit ermittelt werden kann. Durch den Abgleich wird es weiterhin möglich, die an den einzelnen Ventilen ermittelten Widerstandswerte direkt miteinander vergleichen zu können.

Vorteilhaft können die auf solch indirekte Weise bestimmten Temperaturwerte der Hydraulikflüssigkeit in einer Speichereinrichtung und/oder Anzeigeeinrichtung, die mit der Steuerung verbunden ist/sind, gespeichert beziehungsweise angezeigt werden. Wenn die Temperatur der Hydraulikflüssigkeit beispielsweise einen zuvor festgelegten Temperaturgrenzwert überschreitet oder unterschreitet, kann dies dem Benutzer des hydraulischen Stellantriebs über die Anzeigeeinrichtung angezeigt beziehungsweise in der Speichereinrichtung abgespeichert werden. Im Falle einer Speicherung der Werte kann bei der nächsten Wartung des hydraulischen Stellantrieb die Speichereinrichtung ausgelesen und ein möglicher Fehler behoben werden. Wenn durch Überschreitung beziehungsweise Unterschreitung des Temperaturgrenzwerts eine umgehende Reparatur des hydraulischen Stellantriebs erforderlich wird, wird diese Meldung vorzugsweise in der Anzeigeeinrichtung visuell sichtbar dargestellt, so daß eine Reparatur oder Wartung des hydraulischen Stellantriebs unverzüglich eingeleitet werden kann.

Gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein hydraulischer Stellantrieb, insbesondere für eine Kupplung oder ein Getriebe, bereitgestellt, mit einer Steuerung, einer mittels eines Antriebs antreibbaren Pumpe, die aus einem Vorratsbehälter Hydraulikflüssigkeit zur Verwendung in wenigstens einem Stellzylinder pumpt und wenigstens einem elektrisch anstellbaren Ventil zum Steuern des Hydraulikflüssigkeitsstroms. Der hydraulische Stellantrieb ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß zur Temperaturmessung der Hydraulikflüssigkeit wenigstens eine Vorrichtung zum Erfassen des elektrischen Widerstands eines der Ventile vorgesehen ist, die mit der Steuerung verbunden ist.

Durch den erfindungsgemäßen hydraulischen Stellantrieb wird es möglich, auf indirekte Weise die Temperatur der Hydraulikflüssigkeit zu messen, ohne daß hierfür ein separater Temperatursensor erforderlich ist. Insbesondere ist der hydraulische Stellantrieb zur Durchführung eines wie vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren geeignet. zu den Vorteilen, Effekten, Wirkungen und der Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird auf die vorstehenden Ausführungen zum erfindungsgemäßen Verfahren vollinhaltlich Bezug genommen und hiermit verwiesen.

Vorteilhafte Ausführungsformen des hydraulischen Stellantriebs ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Vorzugsweise kann die wenigstens eine Vorrichtung derart ausgebildet sein, daß zur Erfassung des aktuellen elektrischen Widerstands des Ventils die aktuelle Spannung (U) der fließende Strom (I) und das Tastverhältnis (a) gemessen wird oder meßbar ist.

Vorteilhaft kann in der Steuerung eine Kennlinie zwischen der Temperatur der Hydraulikflüssigkeit und dem Ventilwiderstand abgelegt sein. Wie weiter oben bereits ausführlich beschrieben wurde, wird der aktuell gemessene Widerstandswert des oder der Ventile in der Steuerung abgelegt und mit der Kennlinie verglichen. Aus der Kennlinie läßt sich dann die für den jeweiligen Widerstandswert entsprechende Temperatur für die Hydraulikflüssigkeit ablesen.

Vorteilhaft können zwei oder mehr Ventile vorgesehen sein, deren Widerstände jeweils über eine einzige Vorrichtung oder jeweils über eine separate Vorrichtung zum Erfassen des elektrischen Widerstands ermittelt werden oder ermittelbar sind. Wenn die Temperatur der Hydraulikflüssigkeit über die Bestimmung der Ventilwiderstände an verschiedenen Stellen des hydraulischen Stellantriebs gleichzeitig durchgeführt wird, führt dies zu einer genaueren Bestimmung der tatsächlich vorherrschenden Hydraulikflüssigkeitstemperatur.

Grundsätzlich kann die Widerstandsmessung an den einzelnen Ventilen über eine einzige Vorrichtung zum Erfassen des elektrischen Widerstands erfolgen. In diesem Fall kann die Vorrichtung beispielsweise an oder in der Steuerung angeordnet sein. In anderer Ausgestaltung ist es denkbar, daß jedes der Ventile mit einer eigenen, separaten Vorrichtung zum Erfassen des elektrischen Widerstands ausgerüstet ist. In diesem Fall ist die Vorrichtung vorzugsweise jeweils am oder im wenigstens einen Ventil angeordnet. Die Erfindung ist nicht auf bestimmte Ausgestaltungsformen der Vorrichtung zum Erfassen des elektrischen Widerstands beschränkt.

In weiterer Ausgestaltung können ein oder mehrere Temperatursensoren vorgesehen sein, der/die mit der Steuerung verbunden ist/sind. Über diese Temperatursensoren, die in einem Fahrzeug beispielsweise zur Bestimmung der Motortemperatur oder der Temperatur der Ansaugluft ausgebildet sein können, kann der weiter oben beschriebene Abgleich der Temperatur/Widerstandskennlinie erfolgen.

Vorteilhaft kann eine Speichereinrichtung und/oder eine Anzeigeeinrichtung vorgesehen sein, die mit der Steuerung verbunden ist. Die Anzeigeeinrichtung kann beispielsweise als Lampe, Display oder dergleichen ausgebildet sein. Wenn der Widerstandswert des Ventils und der daraus resultierende Temperaturwert der Hydraulikflüssigkeit beispielsweise einen bestimmten Grenzwert überschreitet oder unterschreitet, kann dies als Fehlermeldung in der Speichereinrichtung abgespeichert beziehungsweise in der Anzeigeeinrichtung angezeigt werden, so daß der Fehler bei der nächsten Wartung beziehungsweise Reparatur des hydraulischen Stellantriebs behoben werden kann.

Die Erfindung wird nun an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. Es zeigt die einzige Fig. 1 in schematischer Ansicht einen erfindungsgemäßen hydraulischen Stellantrieb.

In Fig. 1 ist ein hydraulischer Stellantrieb 20 dargestellt, der mit einem Getriebe 12 für ein Fahrzeug, im vorliegenden Ausführungsbeispiel einem automatisierten Schaltgetriebe, verbunden ist. Das Getriebe 12 steht über eine Kupplung 11 mit einem Verbrennungsmotor 10 des Fahrzeugs in Wirkverbindung. Das Getriebe 12 ist über eine Hydraulikleitung 13 mit einem hydraulischen Stellzylinder 21 des hydraulischen Stellantriebs verbunden. Die Zylinderkammer 22 des Stellzylinders 21 wird von einem Kolben 25 in einen Geberraum 23 und einen Arbeitsraum 24 unterteilt. Der Druck im Geberraum 23 wird durch den Druck im Arbeitsraum 24 bestimmt. Durch Variation des Druckes im Arbeitsraum 24 kann damit eine Schaltung des Getriebes 12 vorgenommen werden.

Die Schaltung des Getriebes 12 erfolgt über eine Steuerung 28 des hydraulischen Stellantriebs 20. Die Steuerung 28 spricht hierbei auf das die momentane Stellung einer Kolbenstange 26 des Kolbens 25 repräsentierende Signal eines Weggebers 27 an und steuert über ein Steuerventil 30 volumenproportional zur gewünschten Stellung im Getriebe 12 den Druck im Arbeitsraum 2a des Stellzylinders 21. Das Steuerventil 30, bei dem es sich im dargestellten Ausführungsbeispiel um ein Drei-Wege- Proportionalventil handelt, wird mittels einer Rückstellfeder 32 in eine den Arbeitsraum 24 über eine Rückführleitung 39 mit einem Vorratstank 33 für Hydraulikflüssigkeit verbindende Stellung vorgespannt.

Bei Erregung eines elektromagnetischen Stellgliedes 32 wird das Steuerventil 30 entsprechend dem Erregerstrom ganz oder teilweise geöffnet, wobei es den Arbeitsraum 24 mit einem Druckspeicher 37 verbindet. Der Öffnungsgrad des Steuerventils 30 wird von der Steuerung 28 so gesteuert, daß eine entsprechend der Fahrsituation des Kraftfahrzeugs gewünschte Schaltung des Getriebes 12 eingehalten wird. Der Druckspeicher 37 ist über ein in Druckrichtung einer Hydraulikpumpe 34 öffnendes Rückschlagventil 36 mit der, die Hydraulikflüssigkeit aus dem Vorratstank 33 befördernden, von einem Elektromotor 35 angetriebenen Hydraulikpumpe 34 verbunden. Bei der ersten Inbetriebnahme wird der Druckspeicher 37 in einer bestimmten Anlaufzeit mit Druck beaufschlagt. Der Elektromotor 35 wird aus dem Bordnetz des Kraftfahrzeugs gespeist und durch die Steuerung 28 derart angesteuert, daß der Hydraulikdruck in dem Druckspeicher 37 zwischen vorgegebenen Grenzen gehalten wird.

Ein mit der Ausgangsseite der Hydraulikpumpe 34 verbundenes, zum Vorratstank 33 zurückführendes Überdruckventil 38 schützt den hydraulischen Stellantrieb 20 vor Drucküberlastung.

Die Bestimmung der Temperatur der Hydraulikflüssigkeit erfolgt im vorliegenden Beispiel auf indirekte Weise. Dazu ist am Steuerventil 30 eine Vorrichtung 50 zum Erfassen des elektrischen Widerstands im Ventil 30 vorgesehen, die über eine Signalleitung 51 mit einer in der Steuerung 28 befindlichen Steuerung 28a verbunden ist, die für die Bestimmung der Temperatur der Hydraulikflüssigkeit zuständig ist. Weiterhin ist die Steuerung 28a über eine Signalleitung 53 mit einem Sensorelement 52 zur Bestimmung der Temperatur des Verbrennungsmotors 10 verbunden. Schließlich ist noch ein Sensorelement 54 vorgesehen, das zur Bestimmung der Temperatur der Ansaugluft dient und über eine Signalleitung 55 ebenfalls mit der Steuerung 28a verbunden ist.

Schließlich ist die Steuerung 28a mit einer Speichereinrichtung/Anzeigeeinrichtung 29 verbunden.

Nachfolgend wird nun die indirekte Temperaturbestimmung der Hydraulikflüssigkeit beschrieben.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel erfolgt die indirekte Temperaturbestimmung der Hydraulikflüssigkeit über die Bestimmung des elektrischen Widerstands im Steuerventil 30. Dabei geht diese indirekte Bestimmung der Temperatur von dem Grundgedanken aus, daß sich der elektrische Widerstand des Steuerventils 30 in Abhängigkeit von der Temperatur ändert. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Funktionsweise der Temperaturbestimmung an Hand eines einzigen Ventils 30 beschrieben. Es ist jedoch auch möglich, daß im hydraulischen Stellantrieb 20 mehr als ein Ventil vorgesehen ist, und daß die indirekte Temperaturbestimmung der Hydraulikflüssigkeit an mehreren Ventilen erfolgen kann.

Die Hydraulikflüssigkeit durchströmt das Steuerventil 30, wobei zwischen der Hydraulikflüssigkeit und dem Steuerventil 30 eine thermische Verbindung entsteht. Dadurch heizt sich je nach vorherrschender Temperatur der Hydraulikflüssigkeit das Steuerventil 30 entweder auf oder es kühlt sich ab. Je nach vorherrschender Temperatur im Steuerventil 30 ändern sich die Stromwerte und Spannungswerte und damit auch der elektrische Widerstand des Steuerventils 30. Der elektrische Widerstand wird von der Vorrichtung 50 zum Erfassen des elektrischen Widerstands im Ventil, die sich im vorliegenden Ausführungsbeispiel am Steuerventil 30 befindet, gemessen und über die Signalleitung 51 an die Steuerung 28a weitergeleitet. Dort wird das Widerstandssignal mit einer in der Steuerung 28a abgelegten Temperatur/Widerstandskennlinie verglichen.

Die Temperatur/Widerstandskennlinie wird vor der ersten Inbetriebnahme des hydraulischen Stellantriebs 20 zunächst durch eine Versuchsreihe ermittelt und in der Steuerung 28a abgelegt und gespeichert. Dazu werden im Steuerventil 30 verschiedene Temperaturen eingestellt und anschließend der jeweilige Widerstandswert des Steuerventils 30 gemessen. Die so ermittelten Werte bilden eine Kurve und werden als Temperatur/Widerstandskennlinie in der Steuerung 28a abgelegt.

Wenn der über die Vorrichtung 50 gemessene elektrische Widerstand des Steuerventils 30 in der Steuerung 28a abgelegt wird, wird dieser Widerstandswert mit der ebenfalls in der Steuerung 28a abgelegten Kennlinie verglichen. Aus dieser Kennlinie läßt sich der jeweils vorherrschende Temperaturwert der Hydraulikflüssigkeit bei dem gemessenen Widerstandswert des Steuerventile 30 ablesen.

Sollte der auf diese Weise ermittelte Temperaturwert für die Hydraulikflüssigkeit einen festgelegten Grenzwert überschreiten oder unterschreiten, kann dies in der Speichereinrichtung/Anzeigeeinrichtung 29 aufgezeichnet beziehungsweise dargestellt werden.

Insbesondere dann, wenn die Temperatur der Hydraulikflüssigkeit durch gleichzeitige Messung von Widerstandswerten an verschiedenen Ventilen erfolgen soll, kann der Fall auftreten, daß an den verschiedenen Ventilen unterschiedliche Temperaturwerte ermittelt werden. Dies liegt in der Regel an der Tatsache, daß die Ventile ein wenig streuen, was bedeutet, daß sie bei gleicher Temperatur abweichende elektrische Widerstände haben. Um solche Abweichungen von Anfang an ausschließen zu können, muß die in der Steuerung 28a abgelegte Temperatur/Widerstandskennlinie beim Start des hydraulischen Stellantriebs 20 für jedes Ventil zunächst abgeglichen werden. Dies geschieht in der nachfolgend beschriebenen Weise:

Wenn das Fahrzeug längere Zeit gestanden hat und kalt ist, wird beim Start des Fahrzeugs zunächst die Motortemperatur und die Temperatur der Ansaugluft über die Sensorelemente 52 und 54 gemessen. Diese Meßwerte werden über die jeweiligen Signalleitungen 53, 55 an die Steuerung 28a weitergeleitet und dort miteinander verglichen. Wenn die beiden Temperaturwerte im wesentlichen gleich sind, wird davon ausgegangen, daß auch die Hydraulikflüssigkeit die gleiche Temperatur aufweist. Dieser als "Startwert" definierte Temperaturwert wird in der Steuerung 28a mit den jeweils ermittelten elektrischen Widerstandswerten der einzelnen Ventile verknüpft. Damit wird für jedes Ventil ein Referenzwiderstand bei einer definierten Temperatur geschaffen. Auf der Basis dieses Referenzwerts wird die Temperatur/Widerstandskennlinie in der Steuerung 28a für jedes einzelne Ventil abgeglichen.

Während des Normalbetriebs des hydraulischen Stellantriebs 20 kann nun an jedem Ventil an Hand der aktuell gemessenen elektrischen Widerstandswerte die tatsächliche Temperatur der Hydraulikflüssigkeit ermittelt werden.

Der Abgleich der Temperatur/Widerstandskennlinie kann auch dann vorgenommen werden, wenn im hydraulischen Stellantrieb 20 nur ein einziges Ventil 30 verwendet wird. So ist es beispielsweise denkbar, daß sich der Widerstand des Ventils 30 auf Grund sich ändernder Umgebungsbedingungen oder auf Grund zunehmenden Ventilalters ändert. In diesem Fall würde die Widerstandsmessung zu verfälschten Temperaturwerten der Hydraulikflüssigkeit führen. Wenn aber vor jedem Betriebsbeginn des hydraulischen Stellantriebs 20 immer zunächst ein wie vorstehend beschriebener Abgleich der Temperatur/Widerstandskennlinie vorgenommen wird, kann die Gefahr einer Ermittlung falscher Temperaturwerte über die Widerstandsmessung der Ventile ausgeschlossen werden.

Bezugszeichenliste

10

Verbrennungsmotor

11

Kupplung

12

Getriebe

13

Hydraulikleitung

20

hydraulischer Stellantrieb

21

Stellzylinder

22

Zylinderkammer

23

Geberraum

24

Arbeitsraum

25

Kolben

26

Kolbenstange

27

Weggeber

28

Steuerung

28

a Steuerung (Bestimmung der Temperatur der Hydraulikflüssigkeit)

29

Anzeige/Speichereinrichtung

30

Steuerventil

31

Rückstellfeder

32

Stellglied

33

Vorratsbehälter

34

Pumpe (hydraulisch)

35

Pumpenantrieb

36

Rückschlagventil

37

Druckspeicher

38

Überdruckventil

39

Rückführleitung

50

Vorrichtung zum Erfassen des elektrischen Widerstands im Ventil

51

Signalleitung

52

Temperatursensor (Motortemperatur)

53

Signalleitung

54

Temperatursensor (Ansaugluft)

55

Signalleitung

Claims (15)

1. Verfahren zum Bestimmen der Temperatur der Hydraulikflüssigkeit in einem hydraulischen Stellantrieb, insbesondere einem hydraulischen Stellantrieb nach einem der Ansprüche 9 bis 15, wobei der Hydraulikflüssigkeitsstrom über wenigstens ein elektrisch anstellbares Ventil geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmung der Temperatur der Hydraulikflüssigkeit auf indirekte Weise über die Messung des elektrischen Widerstands des wenigstens einen Ventils erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gemessene aktuelle Widerstand es wenigstens einen Ventils in eine Steuerung des hydraulischen Stellantriebs geleitet und dort mit einer in der Steuerung abgelegten Temperatur/Widerstandskennlinie verglichen wird.

3. verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Widerstand des wenigstens einen Ventils aus der aktuell anliegenden Spannung, dem im Ventil fließenden Strom und dem Tastverhältnis ermittelt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur/Widerstandskennlinie vor der ersten Inbetriebnahme des hydraulischen Stellantriebs ermittelt und in der Steuerung abgelegt und gespeichert wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr Ventile im hydraulischen Stellantrieb vorgesehen sind und daß zur Bestimmung der Temperatur der Hydraulikflüssigkeit die aktuellen Widerstände von jedem der Ventile gemessen werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur/Widerstandskennlinie vor jedem Start des hydraulischen Stellantriebs zunächst einem Abgleich unterworfen wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abgleich der Temperatur/Widerstandskennlinie wenigstens ein weiterer Temperaturwert, insbesondere die Umgebungstemperatur und/oder die Temperatur eines mit dem hydraulischen Stellantrieb verbundenen Verbrauchers, gemessen wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die auf solch indirekte Weise bestimmten Temperaturwerte der Hydraulikflüssigkeit in einer Speichereinrichtung und/oder einer Anzeigeeinrichtung, die mit der Steuerung verbunden ist/sind, gespeichert beziehungsweise angezeigt werden.

9. Hydraulischer Stellantrieb, insbesondere für eine Kupplung oder ein Getriebe, mit einer Steuerung (28, 28a) einer mittels eines Antriebs (35) antreibbaren Pumpe (34), die aus einem Vorratsbehälter (33) Hydraulikflüssigkeit zur Verwendung in wenigstens einem Stellzylinder (21) pumpt und wenigstens einem elektrisch anstellbaren Ventil (30) zum Steuern des Hydraulikflüssigkeitsstroms, dadurch gekennzeichnet, daß zur Temperaturmessung der Hydraulikflüssigkeit wenigstens eine Vorrichtung (50) zum Erfassen des elektrischen Widerstands eines der Ventile (30) vorgesehen ist, die mit der Steuerung (28a) verbunden ist.

10. Hydraulischer Stellantrieb nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Vorrichtung (50) derart ausgebildet ist, daß zur Erfassung des aktuellen elektrischen Widerstands des Ventils (30) die aktuelle Spannung, der fließende Strom und das Tastverhältnis gemessen wird oder meßbar ist.

11. Hydraulischer Stellantrieb nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß in der Steuerung (28a) eine Kennlinie zwischen der Temperatur der Hydraulikflüssigkeit und dem Ventilwiderstand abgelegt ist.

12. Hydraulischer Stellantrieb nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr Ventile (30) vorgesehen sind, deren Widerstände jeweils über eine einzige Vorrichtung (50) oder jeweils über eine separate Vorrichtung zum Erfassen des elektrischen Widerstands ermittelt werden oder ermittelbar sind.

13. Hydraulischer Stellantrieb nach einem der Anspruche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (50) oder die Vorrichtungen zum Erfassen des elektrischen Widerstands an der oder in der Steuerung (28a) und/oder am oder im wenigstens einen Ventil (30) angeordnet ist/sind.

14. Hydraulischer Stellantrieb nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Temperatursensoren (52, 54) vorgesehen ist/sind, der/die mit der Steuerung (28a) verbunden ist/sind.

15. Hydraulischer Stellantrieb nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Speichereinrichtung und/oder eine Anzeigeeinrichtung (29) vorgesehen ist, die mit der Steuerung verbunden ist/sind.