DE19929431A1

DE19929431A1 - Hydraulic control drive, e.g. for clutches, gearboxes, has arrangement for detecting level of fluid in reservoir container from duration of time for which pump is switched on

Info

Publication number: DE19929431A1
Application number: DE19929431A
Authority: DE
Inventors: Hans-Juergen Schneider; Thomas Wirth; Udo Borschert
Original assignee: Mannesmann Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1999-06-26
Filing date: 1999-06-26
Publication date: 2000-12-28

Abstract

The drive has a controller (28,28a) and a pump (41) driven by a drive (42) to pump hydraulic fluid from a reservoir container (40) for use in at least one control cylinder (21). The level of fluid in the reservoir container is determined by detecting the duration of time for which the pump is switched on.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen hydraulischen Stellantrieb, mit einer Steuerung und einer mittels eines Antriebs antreibbaren Pumpe, die aus einem Vorratsbehälter Hydraulikflüssigkeit zur Verwendung in wenigstens einen Stellzylinder pumpt.The present invention relates to a hydraulic Actuator, with a control and one by means of a Drive-driven pump that comes from a reservoir Hydraulic fluid for use in at least one Control cylinder pumps.

Solche hydraulischen Stellantriebe sind bereits bekannt und werden unter anderem zum Anstellen von Kupplungen, Getrieben, insbesondere automatisierten Schaltgetrieben oder dergleichen, verwendet.Such hydraulic actuators are already known and are used, among other things, to set up clutches, gears, in particular automated gearboxes or the like, used.

Ein hydraulischer Stellantrieb der eingangs genannten Art ist beispielsweise in der von der Anmelderin ebenfalls eingereichten DE 196 47 940 A1 beschrieben.A hydraulic actuator of the type mentioned is for example in that of the applicant DE 196 47 940 A1.

Bei hydraulischen Stellantrieben sind zu deren Betrieb bisher eine Vielzahl von Sensorelementen zur Bestimmung von 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 eingebaut werden müssen. Außerdem treten in der Praxis nicht selten Situationen auf, in denen 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 messen.So far, hydraulic actuators have been used to operate them a variety of sensor elements for determining System data required. The use of such However, sensor elements are often disadvantageous. In particular Such sensors are usually structurally complex and expensive because they are manufactured separately and then installed Need to become. In addition, not infrequently occur in practice Situations in which sensor elements, for example on Send incorrect data due to their installation position. It there is therefore a need for hydraulic system data Actuator not directly via appropriate sensors, but indirectly via the acquisition of other system values measure up.

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 vorhanden, in den die Pumpe Hydraulikflüssigkeit aus dem Vorratsbehälter pumpt. Der Druckspeicher ist weiterhin mit dem 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.DE 196 47 940 describes a solution in which the use of a specific pressure sensor can be dispensed with can. In the described in this document hydraulic actuator is, among other things, a pressure accumulator in which the pump hydraulic fluid from the Pumps reservoir. The accumulator is still with the Actuator connected. To date in the accumulator To be able to replace the required pressure sensor is included in this Document proposed that prevailing in the pressure accumulator Pressure over data regarding the drive of the pump too determine, depending on the Power consumption of the drive is controlled.

Eine andere wichtige Größe, die in hydraulischen Stellantrieben bestimmt und überwacht werden muß, ist der Füllstand an Hydraulikflüssigkeit im Vorratsbehälter. Die Hydraulikflüssigkeit wird in der Regel dazu verwendet, den Stellzylinder des hydraulischen Stellantriebs, und über diesen nachgeschaltete Vorrichtungen wie Kupplungen, Getriebe oder dergleichen, zu betätigen. Um einen fehlerfreien Betrieb zu gewährleisten, muß immer genügend Hydraulikflüssigkeit im Vorratsbehälter vorhanden sein.Another important size, that in hydraulic Actuators must be determined and monitored is the Level of hydraulic fluid in the reservoir. The Hydraulic fluid is usually used to Actuating cylinder of the hydraulic actuator, and about this Downstream devices such as clutches, gears or the like to operate. To ensure trouble-free operation ensure that there is always enough hydraulic fluid in the Storage containers are available.

Bisher wird die Füllstandsmessung mit separaten Füllstandssensoren durchgeführt, die im Vorratsbehälter angeordnet sind. Ein solches System weist jedoch eine Reihe von Nachteilen auf. So ist es zum einen kostenintensiv; da der zusätzliche Sensor zunächst separat gefertigt und anschließend in dem hydraulischen Stellantrieb eingebaut und entsprechend verschaltet werden muß. Weiterhin können in bestimmten Situationen fehlerhafte Meßwerte vom Füllstandssensor geliefert werden. Wenn der hydraulische Stellantrieb etwa in einem Fahrzeug verwendet wird, ist es beispielsweise möglich, daß der Füllstandssensor einen zu niedrigen Füllstandswert erkennt, wenn sich das Fahrzeug im geneigten Zustand befindet, wie dies beispielsweise am Berg oder während Kurvenfahrten auftreten kann. Wenn das Sensorelement mit einer Warnleuchte verbunden ist, kann dies zu einem Flackern in der Warnleuchte führen, was den Fahrer des Fahrzeugs obendrein visuell irritiert.So far, the level measurement with separate Level sensors performed in the reservoir are arranged. However, such a system has a number of disadvantages. On the one hand, it is expensive; since the additional sensor first manufactured separately and then built into the hydraulic actuator and accordingly must be connected. Furthermore, in certain Situations of incorrect measured values from the level sensor to be delivered. If the hydraulic actuator is roughly in a vehicle is used, it is possible, for example, that the level sensor has a too low level value detects when the vehicle is in an inclined state, such as on the mountain or when cornering can occur. If the sensor element with a warning light connected, this may cause the warning lamp to flicker carry out what the driver of the vehicle visually on top of that irritated.

Ausgehend vom genannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen hydraulischen Stellantrieb bereitzustellen, bei dem die oben beschriebenen Nachteile vermieden werden. Insbesondere soll ein hydraulischer Stellantrieb der eingangs genannten Art derart weitergebildet werden, daß auf einen separaten Füllstandssensor verzichtet werden kann und dennoch Aussagen über den Füllstand gemacht werden können.Based on the state of the art, the present invention the task of a provide hydraulic actuator, in which the above described disadvantages can be avoided. In particular, should a hydraulic actuator of the type mentioned be trained in such a way that on a separate Level sensor can be dispensed with and still make statements can be made about the level.

Diese Aufgabe wird durch eine Weiterbildung des eingangs beschriebenen hydraulischen Stellantriebs erreicht, der erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß die Messung des Füllstands im Vorratsbehälter durch die Erfassung der Einschaltdauer der Pumpe erfolgt. Bevorzugte Ausführungsformen des hydraulischen Stellantriebs ergeben sich aus den Unteransprüchen. This task is accomplished through further training at the beginning described hydraulic actuator achieved the according to the invention is characterized in that the measurement the level in the storage container by recording the The pump is switched on. Preferred embodiments of the hydraulic actuator result from the Subclaims.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des hydraulischen Stellantriebs wird erreicht, daß auf den bisher erforderlichen, nachteiligen separaten Füllstandssensor nunmehr verzichtet werden kann. Dabei basiert die Erfindung auf dem Grundgedanken, daß die Füllstandsmessung nicht direkt, sondern indirekt über die Messung bestimmter Systemdaten erfolgt. Wenn der hydraulische Stellantrieb beispielsweise in einem Fahrzeug verwendet wird, kann auf diese Weise unabhängig von der Neigung des Fahrzeugs immer eine genaue Aussage über den Füllstand der Hydraulikflüssigkeit im Vorratsbehälter gemacht werden.Due to the inventive design of the hydraulic Actuator is achieved on the previously required, disadvantageous separate level sensor can now be dispensed with. The invention is based on this on the basic idea that the level measurement is not direct, but indirectly by measuring certain system data he follows. For example, if the hydraulic actuator is in a vehicle being used can be used independently an exact statement about the inclination of the vehicle the level of the hydraulic fluid in the reservoir be made.

Überraschenderweise wurde herausgefunden, daß sich Aussagen über den Füllstand an Hydraulikflüssigkeit im Vorratsbehälter über die Kenntnis der Einschaltdauer der Pumpe machen lassen. Durch die Messung der Einschaltdauer der Pumpe kann der Aufbau des hydraulischen Systemdrucks im hydraulischen Stellantrieb ermittelt werden, da die Pumpe für den Aufbau dieses Drucks verantwortlich ist. Die genaue. Funktionsweise dieser Füllstandsmessung wird im weiteren Verlauf der Beschreibung in größerem Detail erläutert.Surprisingly, it was found that statements about the level of hydraulic fluid in the reservoir have knowledge of the duty cycle of the pump. The structure can be measured by measuring the duty cycle of the pump the hydraulic system pressure in the hydraulic actuator be determined because the pump builds up this pressure responsible for. The exact. How this works Level measurement is described later in the description in explained in greater detail.

Die erfaßten Werte für die Einschaltdauer werden in der Steuerung des hydraulischen Stellantriebs abgelegt, aufbereitet und weiterverarbeitet. Auf Grund der Zeitdauer, in der die Pumpe in Betrieb war, lassen sich Aussagen über den Füllstand an Hydraulikflüssigkeit im Vorratsbehälter machen, wie nachfolgend erläutert wird.The recorded values for the duty cycle are in the Control of the hydraulic actuator stored, processed and processed. Due to the length of time in that the pump was in operation, statements about the Make the level of hydraulic fluid in the reservoir, as explained below.

Üblicherweise handelt es sich bei hydraulischen Stellantrieben der genannten Art um im wesentlichen geschlossene Systeme. Zur Betätigung einer mit dem Stellzylinder des hydraulischen Stellantriebs verbundenen Vorrichtung, beispielsweise einer Kupplung oder eines Getriebes, wird Hydraulikflüssigkeit aus dem Vorratsbehälter mittels der Pumpe zur Verwendung in einen Stellzylinder gepumpt. Beispielsweise kann zwischen der Pumpe und dem Stellzylinder ein wie in der DE 196 47 940 beschriebener Druckspeicher vorhanden sein, in den die Hydraulikflüssigkeit zunächst hineingepumpt wird. Anschließend wird die Hydraulikflüssigkeit dem Stellzylinder aus diesem Druckspeicher zur Verfügung gestellt.Hydraulic actuators are usually used of the type mentioned to essentially closed systems. For Actuation of one with the actuating cylinder of the hydraulic Actuator connected device, such as one Clutch or transmission, hydraulic fluid is made the reservoir by means of the pump for use in one Pumped cylinder. For example, between the pump and the actuating cylinder as in DE 196 47 940 described pressure accumulator in which the Hydraulic fluid is pumped in first. Subsequently the hydraulic fluid from the actuator cylinder Pressure accumulator provided.

Wenn der Stellzylinder des hydraulischen Stellantriebs beispielsweise mit einer Kupplung verbunden ist, wird beim Öffnen der Kupplung Hydraulikflüssigkeit im Stellzylinder benötigt. Wenn die Kupplung erneut geschlossen wird, strömt die im Stellzylinder befindliche Hydraulikflüssigkeit über eine entsprechende Rückführleitung in den Vorratsbehälter zurück. Wenn der hydraulische Stellantrieb in Verbindung mit anderen Vorrichtungen, beispielsweise einem Getriebe oder dergleichen, verwendet wird, ergibt sich dessen Funktionsweise in äquivalenter Weise.If the actuator cylinder of the hydraulic actuator connected to a clutch, for example Opening the hydraulic fluid coupling in the actuating cylinder needed. When the clutch is closed again, flows the hydraulic fluid in the actuating cylinder a corresponding return line in the storage container back. If the hydraulic actuator in connection with other devices, for example a transmission or the same, is used, its functioning results in an equivalent way.

Wenn im Vorratsbehälter genügend Hydraulikflüssigkeit vorhanden ist, wird die Pumpe nach dem Einschalten eine bestimmte Zeitdauer benötigen, bis der erforderliche Systemdruck im hydraulischen Stellantrieb aufgebaut ist. Wenn sich dieser Zeitraum verlängert, ist dies ein Indiz dafür, daß die Flüssigkeitsmenge im Vorratsspeicher zu gering ist. Beispiele hierfür werden im weiteren Verlauf der Beschreibung ausführlicher erläutert. If there is enough hydraulic fluid in the reservoir is present, the pump becomes a after switching on take a certain amount of time until the required System pressure is built up in the hydraulic actuator. If if this period is extended, this is an indication that the amount of liquid in the storage tank is too small. Examples of this will be given later in the description explained in more detail.

Die Erfassung der Einschaltdauer der Pumpe muß nicht in bestimmter Weise erfolgen, so daß die Erfindung nicht auf bestimmte Ausführungsformen beschränkt ist. Wichtig ist lediglich eine genaue Erfassung der Zeitdauer der Pumpe, in der diese in Betrieb ist. Zwei Beispiele für die geeignete Erfassung der Einschaltdauer der Pumpe werden nachfolgend beschrieben, ohne daß die Erfindung auf die genannten Beispiele beschränkt ist.The detection of the duty cycle of the pump does not have to done in a certain way so that the invention is not based on certain embodiments is limited. Important is only an exact recording of the time period of the pump, in which is in operation. Two examples of the appropriate Recording the duty cycle of the pump are shown below described without the invention to the above Examples is limited.

Vorzugsweise kann die Erfassung der Einschaltdauer der Pumpe in der Steuerung erfolgen. Dazu kann beispielsweise ein in der Steuerung oder einem in der Steuerung vorgesehenen Microcontroller vorgesehener Zeitzähler, insbesondere ein Zeitzähler mit fester Zeitbasis, vorgesehen sein. In diesem Fall ist kein separates Sensorelement zur Erfassung der Einschaltdauer erforderlich.Preferably, the detection of the duty cycle of the pump in the control. For example, an in Controller or one provided in the controller Microcontroller provided time counter, in particular a Time counter with a fixed time base can be provided. In this Case is not a separate sensor element for detecting the Duty cycle required.

Es ist jedoch auch denkbar, die Erfassung der Einschaltdauer der Pumpe über ein entsprechendes Sensorelement vorzunehmen, das als Sensor zur Erfassung des Zeitintervalls zwischen dem Einschaltzeitpunkt und dem Ausschaltzeitpunkt der Pumpe selbst oder von deren Antrieb ausgebildet ist und das mit der Steuerung verbunden oder in dieser integriert ist. Wenn das Sensorelement in Verbindung mit der Drehbewegung der Pumpe selbst verwendet wird, kann es beispielsweise erfassen, wie lange sich die Pumpe nach deren Einschalten bewegt, etwa über eine Zeitmessung, eine Drehzahlmessung oder dergleichen. Wenn das Sensorelement mit dem Antrieb für die Pumpe gekoppelt ist, kann es beispielsweise erfassen, wie lange der Antrieb nach dem Einschalten eingeschaltet bleibt. However, it is also conceivable to record the duty cycle the pump via an appropriate sensor element, that as a sensor for detecting the time interval between the Switch-on time and the switch-off time of the pump itself or is formed by the drive and that with the Control connected or integrated in this. If that Sensor element in connection with the rotary movement of the pump itself is used, for example, it can capture how as long as the pump has moved after being switched on, e.g. a time measurement, a speed measurement or the like. If the sensor element is coupled to the drive for the pump, For example, it can record how long the drive is after remains switched on when switched on.

In weiterer Ausgestaltung kann wenigstens ein weiteres Sensorelement zur Erfassung von Systemdaten des hydraulischen Stellantriebs vorgesehen sein, das/die mit der Steuerung verbunden ist/sind. Einige Beispiele für derartige Systemdaten, die jedoch nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen sind, werden nachfolgend beschrieben.In a further embodiment, at least one more Sensor element for recording system data of the hydraulic Actuator may be provided with the control is / are connected. Some examples of such System data, however, not as a final list are described below.

So kann das weitere Sensorelement beispielsweise als Sensorelement zur Bestimmung des Systemdrucks ausgebildet sein. Die Kenntnis des Systemdrucks im hydraulischen Stellantrieb ist von besonderem Interesse, da dieser Systemdruck bestimmend für die Einschaltdauer der Pumpe sein kann. Wie weiter oben bereits ausgeführt wurde, bleibt die Pumpe in der Regel solange in Betrieb, bis der gewünschte, beziehungsweise vorgegebene, Systemdruck im hydraulischen Stellantrieb erreicht ist. Sobald der erforderliche Systemdruck erreicht wurde, wird die Pumpe wieder abgeschaltet. Je nach Bedarf und Anwendungsfall kann der Systemdruck auf direkte oder indirekte Weise gemessen werden. Bei der direkten Messung des Systemdrucks ist in der Regel ein Drucksensor vorgesehen, der an einem geeigneten Ort im hydraulischen Stellantrieb angeordnet ist. Wenn der hydraulische Stellantrieb beispielsweise über einen wie oben beschriebenen Druckspeicher verfügt, ist der Drucksensor vorteilhaft innerhalb von diesem Druckspeicher angeordnet.For example, the further sensor element can be used as Sensor element designed to determine the system pressure his. Knowing the system pressure in the hydraulic Actuator is of particular interest because of this System pressure can be decisive for the duty cycle of the pump can. As already explained above, the Pump usually in operation until the desired or specified, system pressure in the hydraulic Actuator is reached. As soon as the required System pressure has been reached, the pump will restart switched off. Depending on the need and application, the System pressure can be measured in a direct or indirect way. When measuring the system pressure directly, there is usually a Pressure sensor provided in a suitable place in the hydraulic actuator is arranged. If the hydraulic actuator, for example, as above pressure accumulator described is the pressure sensor advantageously arranged within this pressure accumulator.

Sobald die Pumpe eingeschaltet wird, wird Hydraulikflüssigkeit aus dem Vorratsbehälter in das System, beispielsweise in den Druckspeicher, gepumpt, bis der erforderliche Druck erreicht ist. Bei Erreichen dieses Drucks wird über den Drucksensor ein entsprechendes Signal an die Steuerung geleitet, die dann die Pumpe wieder ausstellt. Der Zeitraum zwischen dem Einschalten und dem Ausschalten der Pumpe wird durch das Sensorelement zur Erfassung der Einschaltdauer der Pumpe gemessen. Dieser gemessene Zeitraum wird mit in der Steuerung abgelegten Referenzdaten verglichen; was im weiteren Verlauf der Beschreibung noch eingehender erläutert wird. Auf Grund dieses Vergleichs lassen sich Aussagen darüber machen, ob der Füllstand im Vorratsbehälter ausreichen hoch ist.As soon as the pump is turned on, hydraulic fluid from the reservoir into the system, for example in the Pressure accumulator, pumped until the required pressure is reached is. When this pressure is reached, the pressure sensor switches on appropriate signal sent to the controller, which then the Switches off the pump again. The time between turning on and the pump is switched off by the sensor element Acquisition of the duty cycle of the pump measured. This The measured period is stored in the control Compared reference data; what later in the Description will be explained in more detail. Because of this By comparison, statements can be made as to whether the The fill level in the storage container is high enough.

Wie im Zusammenhang mit dem in der Beschreibungseinleitung genannten Stand der Technik bereits ausgeführt wurde, ist es besonders wünschenswert, auf separate Sensoren im hydraulischen Stellantrieb zu verzichten. Deshalb ist es besonders vorteilhaft, den Systemdruck nicht auf direkte Weise mittels eines separaten Drucksensors, sondern auf indirekte Weise zu messen. Eine solche Druckmessung ist in der oben genannten DE 196 47 940 beschrieben, deren Offenbarungsgehalt insoweit in die Beschreibung der vorliegenden Erfindung einbezogen wird. Danach wird vorgeschlagen, den Druck über den Antrieb der Hydraulikpumpe zu ermitteln, die in Abhängigkeit von der Leistungsaufnahme des Antriebs gesteuert wird. Dabei werden zwei unterschiedliche Lösungsmöglichkeiten beschrieben.As in connection with that in the introduction to the description mentioned prior art, it is particularly desirable on separate sensors in the dispense with hydraulic actuator. That's why it is particularly advantageous, the system pressure is not direct using a separate pressure sensor, but indirect Way to measure. Such a pressure measurement is in the above DE 196 47 940 described, the disclosure content so far in the description of the present invention is included. After that, it is proposed to print over the Drive the hydraulic pump to determine which is dependent is controlled by the power consumption of the drive. Here two different solutions are described.

Zum einen kann die Leistungsaufnahme des Antriebs, beispielsweise eines Elektromotors, einfach über den Motorstrom mittels eines Strommessers sensiert werden. Solche Strommesser sind preiswerte Standardbauteile. Ist der Motorstrom hoch, so ist die Leistungsaufnahme groß. Dadurch kann auf einen hohen Druck, beispielsweise im Druckspeicher, geschlossen werden. Um durch Sensierung des Motorstroms auf den Systemdruck schließen zu können, ist es erforderlich, daß die Kennlinie von Leistungsaufnahme des Antriebs der Pumpe zur Fördermenge der Pumpe, beziehungsweise zum Gegendruck des Systems, beispielsweise zum Gegendruck im Druckspeicher, bekannt ist. Diese Kenndaten können für die Pumpe beziehungsweise für das System einmal ermittelt werden, so daß im folgenden von diesen Kenndaten ausgegangen werden kann.On the one hand, the power consumption of the drive, for example, an electric motor, simply over the Motor current can be sensed using an ammeter. Such Ammeters are inexpensive standard components. Is the Motor current high, so the power consumption is high. Thereby can at high pressure, for example in the pressure accumulator, getting closed. To by sensing the motor current to be able to close the system pressure, it is necessary that the characteristic curve of the power consumption of the pump drive Flow rate of the pump, or the back pressure of the Systems, for example for back pressure in the pressure accumulator, is known. These characteristics can be used for the pump or be determined once for the system so that these characteristics can be assumed below.

Eine andere Lösungsvariante sieht vor, die Leistungsaufnahme des Antriebs indirekt dadurch zu sensieren, daß die Drehzahl der Pumpe gemessen wird. Für diese Anordnung muß die Kennlinie von Drehzahl in Abhängigkeit von dem Druck bekannt sein.Another solution variant provides for power consumption of the drive indirectly by sensing that the speed the pump is measured. The characteristic curve must be used for this arrangement of speed depending on the pressure to be known.

Bei den beiden beschriebenen Lösungsformen wird die Druckbeaufschlagung des Systems, beziehungsweise des Druckspeichers, nunmehr indirekt über Daten der Pumpe, beziehungsweise des Antriebs, gesteuert.In the two forms of solution described, the Pressurization of the system or Pressure accumulator, now indirectly via data from the pump, or the drive, controlled.

In weiterer Ausgestaltung kann das weitere Sensorelement als Sensorelement zur Bestimmung der Temperatur ausgebildet sein. Grundsätzlich können für den hydraulischen Stellantrieb, und damit auch für die Füllstandsmenge der Hydraulikflüssigkeit im Vorratsbehälter, verschiedene Temperaturen von Bedeutung sein. Zu nennen ist hier zum einen die Umgebungstemperatur des hydraulischen Stellantriebs, so daß das Sensorelement als Temperatursensor für die Umgebungstemperatur ausgebildet sein kann. Andererseits kann auch die Temperatur der Hydraulikflüssigkeit selbst von Interesse sein. Üblicherweise nimmt die Viskosität der Hydraulikflüssigkeit mit steigender Temperatur ab. Da die Viskosität der Hydraulikflüssigkeit die Pumpgeschwindigkeit und Pumpdauer beeinflußt, ist deren Kenntnis bei der Bestimmung der Pumpdauer bis zum Erreichen des gewünschten Systemdrucks von Vorteil.In a further embodiment, the further sensor element can be used as Sensor element to be designed to determine the temperature. Basically, for the hydraulic actuator, and thus also for the level of the hydraulic fluid in the Storage tanks, different temperatures may be important. The ambient temperature of the hydraulic actuator, so that the sensor element as Temperature sensor be designed for the ambient temperature can. On the other hand, the temperature of the Hydraulic fluid itself may be of interest. Usually the viscosity of the hydraulic fluid increases with increasing Temperature. Because the viscosity of the hydraulic fluid Influenced pumping speed and pumping time is their Knowledge in determining the pumping time until it is reached the desired system pressure is an advantage.

Vorteilhaft kann das weitere Sensorelement auch als Sensorelement zur Erfassung des Anstellstatus vom Stellzylinder und/oder als Sensorelement zur Erfassung des Anstellstatus einer mit dem Stellzylinder verbundenen Vorrichtung, insbesondere einer Kupplung oder eines Getriebes, ausgebildet sein. Ein solches Sensorelement kann beispielsweise als Weggeber oder dergleichen ausgebildet sein. Wenn ein Getriebe oder eine Kupplung über einen entsprechenden Aktuator betrieben beziehungsweise gestellt werden soll, wird Hydraulikflüssigkeit in den Stellzylinder gepumpt. Nach Beendigung des Schalt- beziehungsweise Stellvorgangs wird die Hydraulikflüssigkeit in der Regel zurück in den Vorratsbehälter fließen. Die genaue Kenntnis vom Anstellstatus des Stellzylinders, beziehungsweise von der Vorrichtung, gibt genaue Auskunft darüber, wieviel Hydraulikflüssigkeit sich momentan im Stellzylinder befindet.The further sensor element can also advantageously be used as Sensor element for recording the employment status from Actuating cylinder and / or as a sensor element for detecting the Job status of one connected to the actuating cylinder Device, in particular a clutch or a transmission, be trained. Such a sensor element can For example, be designed as a displacement sensor or the like. If a gearbox or clutch has a corresponding one Actuator is to be operated or placed Hydraulic fluid pumped into the actuating cylinder. To The switching or actuating process is ended Hydraulic fluid usually back in the Flow reservoir. Exact knowledge of the employment status of the actuating cylinder, or of the device exact information about how much hydraulic fluid there is is currently in the actuating cylinder.

Üblicherweise ist bei den zu berücksichtigenden Systemdaten, die für die Bestimmung des Füllstands an Hydraulikflüssigkeit im Vorratsbehälter von Interesse sind, auch eine typische Leckage zu nennen. Diese Leckage ist in der Regel so gering, daß sie über die Lebensdauer des hydraulischen Stellantriebs vernachlässigbar bleiben kann. Sollte beispielsweise jedoch eine untypische Leckage hinzukommen, wie beispielsweise ein Rohrbruch oder dergleichen, geht über diese untypische Leckage relativ viel Hydraulikflüssigkeit verloren. Dadurch verringert sich die in dem Stellantrieb vorhandene Menge an Hydraulikflüssigkeit, insbesondere im Vorratsbehälter, so daß die Pumpe einen längeren Zeitraum benötigt, um den erforderlichen Systemdruck zu erzeugen. Das Auftreten einer solchen untypischen Leckage kann über die indirekte Füllstandsmessung ebenfalls erkannt werden, was weiter unten näher beschrieben wird.With the system data to be taken into account, for the determination of the level of hydraulic fluid in the reservoir are of interest, also a typical one To name leakage. This leakage is usually so low that they will last over the life of the hydraulic actuator can remain negligible. For example, should an atypical leak, such as a Pipe breakage or the like goes beyond this atypical leakage relatively much hydraulic fluid lost. This reduces the amount present in the actuator Hydraulic fluid, especially in the reservoir, so that the pump takes a long time to reach the to generate the required system pressure. The appearance of a such atypical leakage can be indirect Level measurement can also be recognized, which is further below is described in more detail.

Vorteilhaft kann/können zur Auswertung der zur Erfassung der Einschaltdauer der Pumpe gemessenen Werte in der Steuerung ein oder mehrere Zeit-Schwellwerte abgelegt sein.Can advantageously be used for the evaluation of the detection of the Duty cycle of the pump measured values in the control or several time threshold values are stored.

Vorzugsweise sind diese Zeit-Schwellwerte derart gebildet, daß in ihnen die vorstehend genannten Systemdaten berücksichtigt sind.These time threshold values are preferably formed such that the system data mentioned above is taken into account in them are.

Die zur Erfassung der Einschaltdauer der Pumpe gemessenen und in der Steuerung abgelegten Werte werden mit diesen Zeit- Schwellwerten verglichen. Bei Überschreiten der Zeit- Schwellwerte wird dann von einem Fehler ausgegangen.The measured and to record the duty cycle of the pump Values stored in the controller are Threshold values compared. If the time is exceeded Threshold values are then assumed to be an error.

Nachfolgend werden einige Beispiele für solche Zeit- Schwellwerte beschrieben, die jedoch rein exemplarischer Natur sind und keine abschließende Aufzählung bilden.Below are some examples of such time- Threshold values are described, but they are purely exemplary are and do not form a conclusive list.

Beispielsweise kann es üblich sein, daß die Pumpe in einem hydraulischen Stellantrieb 6 Sekunden lang betätigt werden muß, um den erforderlichen Systemdruck, beispielsweise in einem Druckspeicher, zu erzeugen. Dieser Wert kann durch Versuchsmessungen ermittelt werden, wobei sich während der Versuchsmessungen immer ausreichend Hydraulikflüssigkeit im Vorratsbehälter befindet. Der auf diese Weise ermittelte Zeit- Schwellwert von sechs Sekunden wird in der Steuerung abgelegt. For example, it may be common for the pump to be operated in a hydraulic actuator for 6 seconds to generate the required system pressure, for example in a pressure accumulator. This value can be determined by trial measurements, with sufficient hydraulic fluid always being in the reservoir during the trial measurements. The time threshold value of six seconds determined in this way is stored in the control.

Während des Betriebs des hydraulischen Stellantriebs werden die jeweils entstehenden Zeitintervalle, in denen die Pumpe künftig in Betrieb ist, erfaßt und in der Steuerung abgelegt. Innerhalb der Steuerung werden die aktuellen Meßwerte mit dem, beziehungsweise den, in der Steuerung abgelegten Zeit- Schwellenwert(en) verglichen. Sofern sich die gemessenen Zeitintervalle im Bereich von 6 Sekunden befinden, wird davon ausgegangen, daß sich im Vorratsbehälter eine genügend große Menge an Hydraulikflüssigkeit befindet.During the operation of the hydraulic actuator the respective time intervals in which the pump is in operation in the future, recorded and stored in the control. Within the control, the current measured values are or the time saved in the control Threshold (s) compared. If the measured Time intervals are in the range of 6 seconds, it will assumed that there was a sufficiently large one in the storage container Amount of hydraulic fluid.

Neben dem Zeit-Schwellwert für den fehlerfreien Normalbetrieb können in der Steuerung noch weitere Zeit-Schwellwerte abgelegt sein. So kann es beispielsweise wünschenswert sein, geringe Verluste, beziehungsweise Leckagen, im hydraulischen Stellantrieb möglichst frühzeitig erkennen zu können. Dazu kann ein weiterer Zeit-Schwellwert, im vorliegenden Beispiel etwa mit einer Zeitdauer von 10 Sekunden, in der Steuerung abgelegt sein. Sofern die Pumpe zwischen 6 und 10 Sekunden benötigt, um den erforderlichen Systemdruck aufzubauen, ist dies als Indiz dafür zu werten, daß Hydraulikflüssigkeit aus dem hydraulischen Stellantrieb und damit aus dem Vorratsbehälter verloren gegangen ist. Dieser geringe Verlust an Hydraulikflüssigkeit kann beispielsweise erfaßt und in einer geeigneten Einrichtung gespeichert oder angezeigt werden. Wenn der Zeit-Schwellwert so gewählt ist, daß der Verlust an Hydraulikflüssigkeit nicht gravierend ist, kann dieser beispielsweise in einer Speichereinrichtung abgespeichert und der Fehler bei der nächsten Wartung des hydraulischen Stellantriebs behoben werden. In addition to the time threshold for error-free normal operation can set additional time threshold values in the control be filed. For example, it may be desirable low losses or leaks in the hydraulic To be able to recognize the actuator as early as possible. To can be another time threshold, in the present example approximately in the control with a duration of 10 seconds be filed. If the pump is between 6 and 10 seconds is required to build up the required system pressure this is an indication that hydraulic fluid is out the hydraulic actuator and thus from the Storage container has been lost. That little loss of hydraulic fluid, for example, can be detected and in stored or displayed in a suitable facility become. If the time threshold is selected so that the Loss of hydraulic fluid is not serious this, for example, in a storage device saved and the error during the next maintenance of the hydraulic actuator.

Weitere in der Steuerung abgelegte Zeit-Schwellwerte, im vorliegenden Beispiel etwa Schwellwerte von 12 oder 18 Sekunden, können als Warnung dienen, den hydraulischen Stellantrieb umgehend warten beziehungsweise reparieren zu lassen. Wenn diese beiden Schwellwerte überschritten werden, kann dies bedeuten, daß im hydraulischen Stellantrieb etwa eine untypische Leckage vorliegt, über die relativ viel Hydraulikflüssigkeit verloren geht. Auf Grund der verloren gegangenen Hydraulikflüssigkeit benötigt die Pumpe einen relativ langen Zeitraum, bis sie den erforderlichen Systemdruck aufgebaut hat. Wenn die Pumpdauer dabei den entsprechenden Schwellwert überschreitet, wird eine entsprechende Warnung aktiviert.Further time threshold values stored in the control, in This example shows threshold values of 12 or 18 Seconds, can serve as a warning, the hydraulic Service or repair the actuator immediately to let. If these two thresholds are exceeded, this can mean that in the hydraulic actuator there is an atypical leak, over which relatively much Hydraulic fluid is lost. Because of the lost the pump needs one relatively long period of time until they get the required System pressure has built up. If the pumping time is the exceeds the corresponding threshold value, a corresponding warning activated.

Vorteilhaft kann eine Speichereinrichtung und/oder eine Anzeigeeinrichtung vorgesehen sein, die mit der Steuerung verbunden ist. Wenn die Pumpdauer der Pumpe beispielsweise den im obigen Beispiel genannten Schwellwert von 10 Sekunden überschreitet, kann dies bedeuten, daß zwar Hydraulikflüssigkeit verlorengeht, dieser Fehler jedoch nicht umgehend behoben werden muß. In diesem Fall wird eine solche Fehlermeldung vorteilhaft in der Speichereinrichtung gespeichert. Bei der nächsten Wartung des hydraulischen Stellantriebs kann diese Speichereinrichtung dann ausgelesen und der Fehler behoben werden. Wenn die Pumpdauer der Pumpe jedoch einen Schwellwert überschreitet, im obigen Beispiel beispielsweise 12 oder 18 Sekunden, wodurch eine umgehende Reparatur des hydraulischen Stellantriebs erforderlich wird, wird diese Fehlermeldung vorzugsweise in der Anzeigeeinrichtung visuell sichtbar dargestellt, so daß eine Reparatur des hydraulischen Stellantriebs unverzüglich eingeleitet werden kann.A storage device and / or a Display device can be provided with the controller connected is. For example, if the pump duration of the pump is threshold of 10 seconds mentioned in the example above exceeds, this may mean that Hydraulic fluid is lost, but this error is not must be remedied immediately. In this case, one Error message advantageous in the memory device saved. The next time the hydraulic This storage device can then be read out by the actuator and the bug will be fixed. If the pump duration of the pump however, exceeds a threshold, in the example above for example 12 or 18 seconds, which makes an immediate Repair of the hydraulic actuator becomes necessary, this error message is preferably in the Display device shown visually so that a Repair the hydraulic actuator immediately can be initiated.

Durch den wie vorstehend beschriebenen hydraulischen Stellantrieb wird es auf kostengünstige und sichere Weise möglich, Aussagen über den Füllstand an Hydraulikflüssigkeit im Vorratsbehälter machen zu können, wobei auf zusätzliche Sensoren, die kostenintensiv, konstruktiv aufwendig und zudem fehleranfällig sind, verzichtet werden kann. Die für die indirekte Bestimmung des Füllstands erforderlichen Systemdaten müssen im hydraulischen Stellantrieb ohnehin ermittelt werden, so daß keine zusätzlichen Bauelemente erforderlich sind.By the hydraulic as described above It becomes an actuator in an inexpensive and safe manner possible statements about the level of hydraulic fluid to be able to make in the storage container, with additional Sensors that are cost-intensive, structurally complex and moreover are prone to errors, can be dispensed with. The for the Indirect determination of the level required system data must be determined anyway in the hydraulic actuator so that no additional components are required.

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.The invention will now be explained in more detail using an exemplary embodiment with reference to the accompanying drawings. The sole Fig. 1 is a schematic view of a hydraulic actuator according to the invention.

In Fig. 1 ist ein hydraulischer Stellantrieb 20 dargestellt, der zur Anstellung einer zwischen Motor und Getriebe eines Kraftfahrzeugs angeordneten Reibungskupplung 10 mit dieser verbunden ist. Der Ausrücker 11 der Kupplung 10 wird von einem hydraulischen Nehmerzylinder 12 in Öffnungsrichtung der Kupplung 10 betätigt. Der Nehmerzylinder 12 ist über eine Hydraulikleitung 13 mit einem hydraulischen Stellzylinder 21 des hydraulischen Stellantriebs 20 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 und damit im Nehmerzylinder 12 wird durch den Druck im Arbeitsraum 24 bestimmt. Durch Variation des Druckes im Arbeitsraum 24 kann damit die Position des Ausrückers 11 der Kupplung 10 zwischen einer die Kupplung 10 vollständig öffnenden und einer die Kupplung vollständig schließenden Stellung variiert werden.In Fig. 1, a hydraulic actuator 20 is shown, which is for setting a arranged between engine and gearbox of a motor vehicle friction clutch 10 connected to it. The release mechanism 11 of the clutch 10 is actuated by a hydraulic slave cylinder 12 in the opening direction of the clutch 10 . The slave cylinder 12 is connected via a hydraulic line 13 to a hydraulic actuating cylinder 21 of the hydraulic actuator 20 . The cylinder chamber 22 of the actuating cylinder 21 is divided by a piston 25 into a transmitter chamber 23 and a working chamber 24 . The pressure in the transmitter chamber 23 and thus in the slave cylinder 12 is determined by the pressure in the working chamber 24 . By varying the pressure in the working space 24 , the position of the release 11 of the clutch 10 can thus be varied between a position that completely opens the clutch 10 and a position that completely closes the clutch.

Die Kupplung 10 wird mittels einer Steuerung 28 entsprechend der Betriebssituation des Kraftfahrzeugs sowohl beim Anfahren als auch beim Wechseln der Gänge des nicht mehr dargestellten Schaltgetriebes des Kraftfahrzeugs selbständig geöffnet und geschlossen. Die Steuerung 28 spricht hierbei auf das die momentane Stellung einer Kolbenstange 26 des Kolbens 25 und damit die momentane Stellung des Ausrückers 11 der Kupplung 10 repräsentierendes Signal eines Weggebers 27 an und steuert über ein Steuerventil 31 volumenproportional zur gewünschten Stellung des Ausrückers 11 den Druck im Arbeitsraum 24 des Stellzylinders 21. Das Steuerventil 31, 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 46 mit einem Vorratstank 40 für Hydraulikflüssigkeit verbindenden Stellung vorgespannt.The clutch 10 is automatically opened and closed by means of a control system 28 in accordance with the operating situation of the motor vehicle both when starting off and when changing the gears of the manual transmission of the motor vehicle, which is no longer shown. The controller 28 responds in this case to the instantaneous position of a piston rod 26 of the piston 25 and hence the instantaneous position of the releaser 11 of the coupling 10 a signal representative of a displacement sensor 27, and controls via a control valve 31 volume proportional to the desired position of the releaser 11 the pressure in the working space 24 of the actuating cylinder 21 . The control valve 31 , which is a three-way proportional valve in the exemplary embodiment shown, is biased by means of a return spring 32 into a position connecting the working space 24 via a return line 46 to a storage tank 40 for hydraulic fluid.

Bei Erregung eines elektromagnetischen Stellgliedes 33 wird das Steuerventil 31 entsprechend dem Erregerstrom ganz oder teilweise geöffnet, wobei es den Arbeitsraum 24 mit einem Druckspeicher 44 verbindet. Der Öffnungsgrad des Steuerventils 31 wird von der Steuerung 28 so gesteuert, daß eine, entsprechend der Fahrsituation des Kraftfahrzeugs gewünschte Sollstellung des Kupplungsausrückers 11 eingehalten wird. Der Druckspeicher 44 ist über ein in Druckrichtung einer Hydraulikpumpe 41 öffnendes Rückschlagventil 43 mit der, die Hydraulikflüssigkeit aus dem Vorratstank 40 befördernden, von einem Elektromotor 42 angetriebenen Hydraulikpumpe 41 verbunden. Bei der ersten Inbetriebnahme wird der Druckspeicher in einer bestimmten Anlaufzeit mit Druck beaufschlagt. Der Elektromotor 42 wird aus dem Bordnetz des Kraftfahrzeugs gespeist und durch die Steuerung 28 derart angesteuert, daß der Hydraulikdruck in dem Druckspeicher 44 zwischen vorgegebenen Grenzen gehalten wird.When an electromagnetic actuator 33 is excited, the control valve 31 is opened completely or partially in accordance with the excitation current, wherein it connects the working space 24 to a pressure accumulator 44 . The degree of opening of the control valve 31 is controlled by the control 28 in such a way that a desired position of the clutch release 11 desired in accordance with the driving situation of the motor vehicle is maintained. The pressure accumulator 44 is connected via a check valve 43 which opens in the pressure direction of a hydraulic pump 41 to the hydraulic pump 41 which conveys the hydraulic fluid from the storage tank 40 and is driven by an electric motor 42 . When starting up for the first time, the pressure accumulator is pressurized within a certain start-up time. The electric motor 42 is fed from the vehicle electrical system and controlled by the control 28 in such a way that the hydraulic pressure in the pressure accumulator 44 is kept between predetermined limits.

Ein mit der Ausgangsseite der Hydraulikpumpe 41 verbundenes, zum Vorratstank 40 zurückführendes Überdruckventil 45 schützt die Hydraulikanlage vor Drucküberlastung.A pressure relief valve 45 connected to the outlet side of the hydraulic pump 41 and leading back to the storage tank 40 protects the hydraulic system against pressure overload.

Im Normalfall wird die Kupplung 10 von der Steuerung 28 selbsttätig gesteuert. Um das Kraftfahrzeug auch bei einem Defekt der Steuerung 28 oder eines ihrer Sensoren unter Inkaufnahme von Komforteinbußen dennoch benutzen zu können, ist das Steuerventil 31 über einen Notbetätigungsschalter 34 erregbar. Bei geöffnetem Schalter 34 befindet sich das Steuerventil 31 in der in der in Fig. 1 dargestellten Stellung und die Kupplung 10 ist vollständig geschlossen. Bei geschlossenem Schalter 34 wird das Steuerventil 31 in eine vollständig geöffnete Stellung umgeschaltet, wobei der Druck im Arbeitsraum 24 steigt und die Kupplung 10 vollständig geöffnet wird.In the normal case, the clutch 10 is automatically controlled by the controller 28 . In order to be able to use the motor vehicle even if the control 28 or one of its sensors is defective while accepting a loss of comfort, the control valve 31 can be excited via an emergency actuation switch 34 . When the switch 34 is open, the control valve 31 is in the position shown in FIG. 1 and the clutch 10 is completely closed. When the switch 34 is closed, the control valve 31 is switched to a fully open position, the pressure in the working space 24 increasing and the clutch 10 being opened completely.

Die Bestimmung des Füllstands an Hydraulikflüssigkeit im Vorratsbehälter 40 erfolgt im vorliegenden Beispiel auf indirekte Weise, das heißt unter Verwendung einer Anzahl von Sensorelementen, die mit einer in der Steuerung 28 integrierten Steuerung 28a verbunden sind. Die Bestimmung des Füllstands soll im vorliegenden Fall auf Basis der Einschaltdauer der Pumpe 41 erfolgen. Dazu ist ein Sensorelement 50 zur Erfassung der Einschaltdauer von der Pumpe 41 vorgesehen, das über eine Signalleitung 51 mit der Steuerung 28a verbunden ist. Das Sensorelement 50 mißt das zwischen dem Einschaltzeitpunkt und dem Ausschaltzeitpunkt der Pumpe 41 liegende Zeitintervall. Der ermittelte Zeitwert wird über die Signalleitung 51 an die Steuerung 28a weitergeleitet und in dieser abgelegt, aufbereitet und weiterverarbeitet.The determination of the level of hydraulic fluid in the reservoir 40 is effected in the present example in an indirect manner, that is, using a number of sensor elements which are connected to an integrated controller 28 in the controller 28 a. In the present case, the level should be determined on the basis of the duty cycle of the pump 41 . For this purpose, a sensor element 50 for detecting the duty cycle of the pump 41 is provided, which is connected to the controller 28 a via a signal line 51 . The sensor element 50 measures the time interval between the switch-on time and the switch-off time of the pump 41 . The determined time value is passed on to the control 28 a via the signal line 51 and stored, processed and further processed in the latter.

Das Sensorelement 50 kann aber auch in der Steuerung 28a integriert sein. In anderer vorteilhafter Ausgestaltung kann auf ein Sensorelement auch verzichtet werden. In diesem Fall kann in der Steuerung 28a ein Zeitzähler mit fester Zeitbasis vorhanden sein. Wenn die Pumpe 41 eingeschaltet wird, beginnt der Zeitzähler zu laufen, und zwar so lange, bis die Pumpe 41 wieder abgeschaltet wird.The sensor element 50 can also be integrated in the controller 28 a. In another advantageous embodiment, a sensor element can also be dispensed with. In this case, a time counter with a fixed time base can be present in the controller 28 a. When the pump 41 is switched on, the time counter starts to run until the pump 41 is switched off again.

Die Pumpe 41 hat die Funktion, den erforderlichen Systemdruck im hydraulischen Stellantrieb 20 aufzubauen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel geschieht dies dadurch, daß die Pumpe 41 Hydraulikflüssigkeit aus dem Vorratsbehälter 40 hinauspumpt und in den Druckspeicher 44 hineinpumpt. Wenn der erforderliche Systemdruck erreicht ist, wird die Pumpe 41 wieder ausgeschaltet.The pump 41 has the function of building up the required system pressure in the hydraulic actuator 20 . In the present exemplary embodiment, this is done in that the pump 41 pumps hydraulic fluid out of the reservoir 40 and pumps it into the pressure accumulator 44 . When the required system pressure is reached, the pump 41 is switched off again.

Zur indirekten Bestimmung der Füllmenge an Hydraulikflüssigkeit im Vorratsbehälter 40 wird deshalb auch der Systemdruck gemessen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel erfolgt dies zur einfacheren Erläuterung der Erfindung über einen Drucksensor 52, der innerhalb des Druckspeichers 44 angeordnet und über eine Signalleitung 53 mit der Steuerung 28a verbunden ist. Da jedoch angestrebt wird, möglichst viele separate Sensoren im hydraulischen Stellantrieb 20 zu vermeiden, kann der Systemdruck auch auf indirekte Weise, beispielsweise über entsprechende Leistungsdaten der Pumpe 41 oder von deren Antrieb 42, ermittelt werden. Eine solche vorteilhafte Lösung ist in der DE 196 47 940 beschrieben.The system pressure is therefore also measured for the indirect determination of the filling quantity of hydraulic fluid in the reservoir 40 . In the present exemplary embodiment, this is done to simplify the explanation of the invention via a pressure sensor 52 which is arranged within the pressure accumulator 44 and is connected to the controller 28 a via a signal line 53 . However, since the aim is to avoid as many separate sensors as possible in the hydraulic actuator 20 , the system pressure can also be determined in an indirect manner, for example via corresponding performance data of the pump 41 or of its drive 42 . Such an advantageous solution is described in DE 196 47 940.

Weiterhin ist ein Temperatursensor 54 vorgesehen, der ebenfalls innerhalb des Druckspeichers 44 angeordnet ist und der über eine Signalleitung 55 mit der Steuerung 28a verbunden ist. Über den Temperatursensor 44 lassen sich Aussagen über die Temperatur der Hydraulikflüssigkeit und damit über deren Viskosität machen.Furthermore, a temperature sensor 54 is provided, which is also arranged within the pressure accumulator 44 and which is connected to the controller 28 a via a signal line 55 . The temperature sensor 44 can be used to make statements about the temperature of the hydraulic fluid and thus about its viscosity.

Schließlich sind noch Sensorelemente 56 und 58 vorgesehen, die über entsprechende Signalleitungen 57, 59 mit der Steuerung 28a verbunden sind, und über die der Anstellstatus des Stellzylinders 21 sowie des Nehmerzylinders 12 und damit der Kupplung 10 erfaßt werden kann. Die Sensorelemente können beispielsweise als Weggeber oder dergleichen ausgebildet sein.Finally, sensor elements 56 and 58 are also provided, which are connected to the control 28 a via corresponding signal lines 57 , 59 and via which the status of the actuating cylinder 21 and the slave cylinder 12 and thus the clutch 10 can be detected. The sensor elements can be designed, for example, as displacement sensors or the like.

Die Steuerung 28a ist mit einer geeigneten Anzeige beziehungsweise Speichereinrichtung 30 verbunden.The controller 28 a is connected to a suitable display or storage device 30 .

Nachfolgend wird nun die indirekte Bestimmungen des Füllstands im Vorratsbehälter 40 beschrieben.The indirect determinations of the fill level in the storage container 40 will now be described below.

Bei dem hydraulischen Stellantrieb 20 gemäß Fig. 1 handelt es sich um ein geschlossenes System, bei dem zum Öffnen der Kupplung 10 Hydraulikflüssigkeit aus dem Vorratsbehälter 40 und über den Druckspeicher 44 in den Arbeitsraum 24 des Stellzylinders 21 eingepumpt wird. Wenn die Kupplung wieder geschlossen wird, wird das Steuerventil 31 derart geschaltet, daß die im Arbeitsraum 24 des Stellzylinders 21 befindliche Hydraulikflüssigkeit über die Rückführleitung 46 in den Vorratsbehälter 40 zurückgepumpt wird. Üblicherweise weist ein solcher hydraulischer Stellantrieb 20 eine über seine Lebensdauer vernachlässigbare Leckage auf, so daß im Vorratsbehälter 40 immer genügend Hydraulikflüssigkeit vorhanden ist.The hydraulic actuator 20 according to FIG. 1 is a closed system in which hydraulic fluid is pumped from the reservoir 40 and via the pressure accumulator 44 into the working space 24 of the actuating cylinder 21 to open the clutch 10 . When the clutch is closed again, the control valve 31 is switched such that the hydraulic fluid located in the working space 24 of the actuating cylinder 21 is pumped back into the reservoir 40 via the return line 46 . Such a hydraulic actuator 20 usually has a leakage which is negligible over its service life, so that there is always sufficient hydraulic fluid in the reservoir 40 .

Wenn die Pumpe 41 zum Aufbau des erforderlichen Systemdrucks eingeschaltet wird, wird das bis zum erneuten Ausschalten der Pumpe 41 bei Erreichen des Systemdrucks ablaufende Zeitintervall - beispielsweise auf die weiter oben beschriebene Art und Weise - erfaßt und in der Steuerung 28a abgelegt. In der Steuerung 28a wird dieser gemessene Zeitwert mit verschiedenen Zeit-Schwellwerten verglichen, die zuvor ermittelt und in der Steuerung 28a als Referenzwerte abgelegt wurden.If the pump 41 is switched on to build up the required system pressure, the time interval that elapses until the pump 41 is switched off again when the system pressure is reached — for example in the manner described above — is recorded and stored in the controller 28 a. In the controller 28 a, this measured value is compared with different time threshold values that were previously determined and stored in a control 28 as reference values.

Beispielsweise kann die Pumpe 41 bei ausreichend gefülltem Vorratsbehälter 40 etwa sechs Sekunden benötigen, um soviel Hydraulikflüssigkeit aus dem Vorratsbehälter 40 in den Druckspeicher 44 zu pumpen, daß in diesem der erforderliche Systemdruck erreicht wird. In der Steuerung 28a ist somit ein Zeit-Schwellwert von sechs Sekunden abgelegt, mit der Zusatzinformation, daß bei diesem Schwellwert eine ausreichend große Menge an Hydraulikflüssigkeit im Vorratsbehälter 40 vorhanden ist. Wenn die Einschaltdauer der Pumpe 41 etwa in diesem Zeitrahmen liegt, geht die Steuerung 28a davon aus, daß ausreichend viel Hydraulikflüssigkeit im Vorratsbehälter 40 vorhanden ist.For example, if the reservoir 40 is sufficiently filled, the pump 41 may take approximately six seconds to pump enough hydraulic fluid from the reservoir 40 into the pressure accumulator 44 to achieve the required system pressure therein. A time threshold value of six seconds is thus stored in the control 28 a, with the additional information that a sufficiently large amount of hydraulic fluid is present in the reservoir 40 at this threshold value. If the duty cycle of the pump 41 is approximately in this time frame, the controller 28 a assumes that there is sufficient hydraulic fluid in the reservoir 40 .

Auf Grund von sogenannten untypischen Leckagen im hydraulischen Stellantrieb 20, die beispielsweise von Beschädigungen einzelner Bauelemente und Leitungen herrühren können, kann sich die Menge der im hydraulischen Stellantrieb 20 und damit im Vorratsbehälter 40 befindlichen Hydraulikflüssigkeit vermindern. Auf Grund dieser verminderten Menge an Hydraulikflüssigkeit wird die Pumpe 40 bei erneuter Einschaltung einen längeren Zeitraum benötigen, um den erforderlichen Systemdruck im Druckspeicher 44 zu erzeugen. Dieses verlängerte Zeitintervall wird erfaßt und in der Steuerung 28a abgelegt, wo es mit entsprechenden Zeit- Schwellwerten verglichen wird.Due to so-called atypical leakages in the hydraulic actuator 20 , which can result, for example, from damage to individual components and lines, the amount of hydraulic fluid in the hydraulic actuator 20 and thus in the reservoir 40 can be reduced. Due to this reduced amount of hydraulic fluid, the pump 40 will require a longer period of time when switched on again in order to generate the required system pressure in the pressure accumulator 44 . This extended time interval is recorded and stored in the controller 28 a, where it is compared with corresponding time threshold values.

Je nach Bedarf und Anwendungsfall können in der Steuerung 28a verschiedene Zeit-Schwellwerte abgelegt sein, die unterschiedliche Reaktionen der Steuerung 28a hervorrufen. So ist es beispielsweise denkbar, einen Zeit-Schwellwert in der Steuerung 28a abzulegen, bei dem zwar ein Verlust an Hydraulikflüssigkeit erkannt wird, eine unverzügliche Reparatur des hydraulischen Stellantriebs 20 jedoch nicht erforderlich ist. Wenn die Einschaltdauer der Pumpe 41 in einem Zeitintervall liegt, das zwar über dem Zeit-Schwellwert für den Normalbetrieb, jedoch noch unter dem weiteren Schwellwert (beispielsweise zehn Sekunden) liegt, wird in der Steuereinrichtung 28a ein entsprechendes Signal generiert, das beispielsweise in der Speichereinrichtung 30 gespeichert werden kann. Bei der erneuten Wartung des hydraulischen Stellantriebs 20 wird diese Speichereinrichtung 30 ausgelesen, so daß der Fehler im hydraulischen Stellantrieb 20 behoben werden kann.Depending on requirements and application thresholds time, the different reactions of the control may be stored in the controller 28 a different cause 28 a. For example, it is conceivable to store a time threshold value in the control 28 a, at which a loss of hydraulic fluid is recognized, but an immediate repair of the hydraulic actuator 20 is not necessary. If the on-time of the pump 41 lies in a time interval that is above the time threshold for normal operation, but still below the further threshold value (for example ten seconds), a corresponding signal is generated in the control device 28 a, which for example in the Storage device 30 can be stored. When the hydraulic actuator 20 is serviced again, this memory device 30 is read out, so that the error in the hydraulic actuator 20 can be remedied.

Sofern auf Grund einer untypischen Leckage zu viel Hydraulikflüssigkeit aus dem hydraulischen Stellantrieb 20 entweicht, wird dies zu einem weiteren Anstieg der Pumpdauer der Pumpe 41 führen, um den erforderlichen Systemdruck zu erzeugen. Wenn dabei ein in der Steuerung 28a abgelegter Zeit- Schwellwert überschritten wird, bei dem eine sofortige Reparatur des hydraulischen Stellantriebs 20 notwendig wird, wird dies von der Steuerung 28a ermittelt und beispielsweise in einer geeigneten Anzeigeeinrichtung 30, etwa einem Display oder dergleichen, angezeigt. Auf diese Weise erhält der Fahrer des Fahrzeugs eine eindeutige Warnung, den hydraulischen Stellantrieb 20 möglichst schnell überprüfen und reparieren zu lassen.If, due to an atypical leakage, too much hydraulic fluid escapes from the hydraulic actuator 20 , this will lead to a further increase in the pumping time of the pump 41 in order to generate the required system pressure. If a time threshold value stored in the control 28 a is exceeded, in which an immediate repair of the hydraulic actuator 20 is necessary, this is determined by the control 28 a and displayed, for example, in a suitable display device 30 , such as a display or the like . In this way, the driver of the vehicle receives a clear warning to have the hydraulic actuator 20 checked and repaired as quickly as possible.

Um die in der Steuerung 28a abgelegten Zeit-Schwellwerte möglichst genau an den aktuellen Schaltzustand des hydraulischen Stellantriebs 20 anpassen zu können, werden verschiedene zusätzliche Systemdaten des hydraulischen Stellantriebs 20 berücksichtigt. Diese Systemdaten, bei denen es sich beispielsweise um die Umgebungstemperatur, die Temperatur der Hydraulikflüssigkeit, den aktuellen Anstellzustand des Stellzylinders 21 und des Nehmerzylinders 12 oder dergleichen handelt, werden über die jeweiligen Sensorelemente 52, 54, 56, 58 erfaßt und an die Steuereinrichtung 28a weitergeleitet. Die einzelnen Zustände sind in den entsprechenden Zeit-Schwellwerten berücksichtigt, so daß bei Vorhandensein entsprechender Daten die jeweils geeigneten Zeit-Schwellwerte in der Steuerung 28a aktiviert werden.In order to be able to adapt the time threshold values stored in the control 28 a as precisely as possible to the current switching state of the hydraulic actuator 20 , various additional system data of the hydraulic actuator 20 are taken into account. These system data, which are, for example, the ambient temperature, the temperature of the hydraulic fluid, the current setting state of the actuating cylinder 21 and the slave cylinder 12 or the like, are detected via the respective sensor elements 52 , 54 , 56 , 58 and sent to the control device 28 a forwarded. The individual states are taken into account in the corresponding time threshold values, so that the appropriate time threshold values are activated in the controller 28 a in the presence of corresponding data.

Die einzelnen Zeit-Schwellwerte für die unterschiedlichen Zustände des hydraulischen Stellantriebs 20 können einmal und vor der ersten Inbetriebnahme des hydraulischen Stellantriebs 20 an Hand von Versuchsreihen ermittelt werden. Die so ermittelten Werte können anschließend in der Steuerung 28a abgelegt werden, wodurch auf diese über die gesamte Lebensdauer des hydraulischen Stellantriebs 20 beim Ein- und Ausschalten der Pumpe 41 zurückgegriffen werden kann. The individual time threshold values for the different states of the hydraulic actuator 20 can be determined on the basis of test series once and before the hydraulic actuator 20 is started up for the first time. The values determined in this way can then be stored in the controller 28 a, which means that they can be used over the entire service life of the hydraulic actuator 20 when the pump 41 is switched on and off.

Reference list

1010th

Kupplung
clutch

1111

Ausrücker
Releaser

1212th

Nehmerzylinder
Slave cylinder

1313

Hydraulikleitung
Hydraulic line

2020th

hydraulischer Stellantrieb
hydraulic actuator

2121

Stellzylinder
Actuating cylinder

2222

Zylinderkammer
Cylinder chamber

2323

Geberraum
Donor room

2424th

Arbeitsraum
working space

2525th

Kolben
piston

2626

Kolbenstange
Piston rod

2727

Weggeber (Kupplung)
Displacement sensor (clutch)

2828

Steuerung
control

2828

a Steuerung (Bestimmung der Einschaltdauer der Pumpe)
a control (determining the duty cycle of the pump)

3030th

Anzeige-/Speichereinrichtung
Display / storage device

3131

Steuerventil
Control valve

3232

Rückstellfeder
Return spring

3333

Stellglied
Actuator

3434

Notbetätigungsschalter
Emergency switch

4040

Vorratsbehälter
Storage container

4141

Hydraulikpumpe
hydraulic pump

4242

Pumpenantrieb
Pump drive

4343

Rückschlagventil
check valve

4444

Druckspeicher
Pressure accumulator

4545

Überdruckventil
Pressure relief valve

4646

Rückführleitung
Return line

5050

Sensorelement zur Erfassung der Einschaltdauer
Sensor element for recording the duty cycle

5151

Signalleitung
Signal line

5252

Sensorelement zur Bestimmung des Systemdrucks
Sensor element for determining the system pressure

5353

Signalleitung
Signal line

5454

Sensorelement zur Bestimmung der Flüssigkeitstemperatur
Sensor element for determining the liquid temperature

5555

Signalleitung
Signal line

5656

Sensorelement (Anstellstatus des Stellzylinders)
Sensor element (status of actuating cylinder)

5757

Signalleitung
Signal line

5858

Sensorelement (Anstellstatus der Kupplung)
Sensor element (coupling status)

5959

Signalleitung
Signal line

Claims

1. Hydraulic actuator, in particular for a clutch or a transmission, with a controller ( 28 , 28 a) and a pump ( 41 ) which can be driven by means of a drive ( 42 ) and which, from a reservoir ( 40 ), contains hydraulic fluid for use in at least one actuating cylinder ( 21 ) pumps, characterized in that the measurement of the fill level in the storage container ( 40 ) is carried out by detecting the duty cycle of the pump ( 41 ).

2. Hydraulic actuator according to claim 1, characterized in that the detection of the duty cycle of the pump ( 41 ) in the controller ( 28 a), preferably via a time counter provided in the controller ( 28 a).

3. Hydraulic actuator according to claim 1, characterized in that the detection of the duty cycle of the pump ( 41 ) via a sensor element ( 50 ) is carried out as a sensor for detecting the time interval between the switch-on time and the switch-off time of the pump ( 41 ) itself or by the drive ( 42 ) is formed and which is connected to the controller ( 28 a) or integrated in it.

4. Hydraulic actuator according to one of claims 1 to 3, characterized in that at least one further sensor element ( 52 ; 54 ; 56 ; 58 ) for detecting system data of the hydraulic actuator ( 20 ) is provided, which / with the controller ( 28 a) is / are connected.

5. Hydraulic actuator according to claim 4, characterized in that the sensor element is designed as a sensor element ( 52 ) for determining the system pressure.

6. Hydraulic actuator according to claim 4 or 5, characterized in that the sensor element is designed as a sensor element ( 54 ) for determining the temperature.

7. Hydraulic actuator according to one of claims 4 to 6, characterized in that the sensor element as a sensor element ( 56 ) for detecting the employment status of the actuating cylinder ( 21 ) and / or as a sensor element ( 58 ) for detecting the employment status of one with the actuating cylinder ( 21 ) connected device, in particular a clutch or a transmission.

8. Hydraulic actuator according to one of claims 1 to 7, characterized in that one or more time threshold values are / are stored in the controller ( 28 a) for evaluating the values measured for detecting the duty cycle of the pump ( 41 ).

9. Hydraulic actuator according to claim 8, characterized characterized in that the time threshold values are formed in this way are that in them the system data according to claims 4 to 7 are taken into account.

10. Hydraulic actuator according to one of claims 1 to 9, characterized in that a storage device and / or a display device ( 30 ) is provided which is connected to the controller ( 28 a).