EP2697540A1 - Verfahren zum steuern eines automatisierten schaltgetriebes - Google Patents

Verfahren zum steuern eines automatisierten schaltgetriebes

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EP2697540A1
EP2697540A1 EP12707546.3A EP12707546A EP2697540A1 EP 2697540 A1 EP2697540 A1 EP 2697540A1 EP 12707546 A EP12707546 A EP 12707546A EP 2697540 A1 EP2697540 A1 EP 2697540A1
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EP
European Patent Office
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valves
pressure
controlling
actuating cylinder
directional control
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP12707546.3A
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Mario Steinborn
Jochen Breuer
Christoph RÜCHARDT
Thomas JÄGER
Roland Mair
Melchor Moro-Oliveros
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ZF Friedrichshafen AG
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ZF Friedrichshafen AG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16H61/12—Detecting malfunction or potential malfunction, e.g. fail safe; Circumventing or fixing failures
    • F16H2061/1204—Detecting malfunction or potential malfunction, e.g. fail safe; Circumventing or fixing failures for malfunction caused by simultaneous engagement of different ratios resulting in transmission lock state or tie-up condition
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    • Y10T74/20018—Transmission control
    • Y10T74/20024—Fluid actuator

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling an automated gearbox according to the preamble of patent claim 1.
  • Such transmissions use at least partially the reservoir pressure of a vehicle in which they are installed.
  • the switching elements i. the Hauptabschaltventile and these downstream switching valves are supplied either directly with this supply pressure or system pressure of the vehicle or with a lowered for example by means of pressure reducing valves or the like constant operating pressure. This means that the load of the switching elements, the switching times, the switching noise, etc. can not or only to a small extent can be influenced.
  • the invention has the object to provide a method for controlling an automated transmission, which allows simple means a further optimization in the above sense.
  • the invention is based on the finding that the pressure chambers of all the Hauptabschaltventilen downstream actuating cylinder via associated switching valves or ventilation valves on the one hand and with each interconnected Druckzufilm decisen and on these switching valves or vent valves on the other hand connected to a Druckabfat protest so that about each actuating cylinder a Pressure reduction of the pressure supply lines is possible.
  • the invention is based on a method for controlling an automated manual transmission, with a plurality of associated switching valves or air valves pressure-actuated actuating cylinders, one or more the switching valves and ventilation valves upstream main shut-off valves, and with a control device for controlling these valves , whereby the respective Main shut-off valves downstream pressure lines communicate with each other.
  • Modern manual transmissions generally have at least one transmission brake, which is actuated by a unidirectional actuating cylinder, and whose pressure chamber is filled or vented via a first directional control valve and vented via a second directional control valve.
  • the first directional control valve and the second directional valve of the transmission brake are each switched to a Druckstoffbach bel permitting position, so that the pressure line system shorted to the Druckstoffabloomtechnisch and in this way is vented.
  • the prerequisite is, of course, that the gear brake is then currently not to be operated.
  • the switching system shown in the single figure for example, a pneumatic switching system for switching an automated gearbox for commercial vehicles, is powered by a vehicle-side pressure medium supply system, which has a pressure medium reservoir 2, with a pressure medium.
  • the switching system comprises by way of example a main shut-off valve 4 arranged downstream of the pressure-medium reservoir 2, which can connect or disconnect the circuit arrangement arranged downstream of this main shut-off valve 4 with the pressure medium reservoir 2.
  • a main shut-off valve 4 instead of the main shut-off valve 4, a plurality of parallel arranged Hauptabschaltventile may be provided.
  • the subordinate circuit arrangement comprises in the illustrated case two actuating cylinders 6 and 8, wherein the first actuating cylinder 6 is a double-acting actuating cylinder, for example, for selecting a gear or a shift gate, and the second actuating cylinder 8 is a single-acting actuating cylinder for a transmission brake.
  • the two pressure chambers 9 and 1 1 of the first actuating cylinder 6 are respectively filled by means of an associated 3/2-way valve 10 and 12 or vented via a Druckstoffabcontenttechnisch 14, while the single pressure chamber 13 of the second actuating cylinder 8 by means of a 2/2-way valve sixteenth filled and vented by means of a 2/2-Wege- valve 18 via the Druckstoffabcontenttechnisch 14.
  • the directional control valves 10 and 12 are also referred to as switching valves, the directional control valves 16 and 18 as ventilation valves.
  • the switching system here further comprises a third, single-acting actuating cylinder 20, which serves to actuate a transmission clutch.
  • the only pressure chamber 21 of the third actuating cylinder 20 is filled or vented via a 2/2-way valve 22 and vented via a 2/2-way valve 24 via the Druckstoffabstructuretechnisch 14.
  • the directional control valve 22 for filling the clutch actuating cylinder 20 is preceded by a check valve 26 to prevent venting of the clutch actuator cylinder 20 at a drop in the pressure supply.
  • the directional control valves 10, 12, 16, 18, 22, 24 associated with the positioning cylinders 6, 8, 20 and in particular the main shut-off valve 4 are controlled by a control unit, wel Ches for reasons of clarity is not shown, driven.
  • a pressure sensor 28 detects the target pressure in the main shutdown valve 4 downstream circuitry and supplies a corresponding signal to the controller.

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Abstract

Verfahren zum Steuern eines automatisierten Schaltgetriebes Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines automatisierten Schaltgetriebes mit mehreren über zugeordnete Schaltventile bzw. Be- und Entlüftungsventile (10, 12, 16, 18, 22) druckmittelbetätigten Stellzylindern (6, 8, 20), einem oder mehreren den Schaltventilen bzw. Be- und Entlüftungsventilen vorgeordneten Hauptabschaltventilen (4) und mit einem Steuergerät zur Steuerung dieser Ventile, wobei die den jeweiligen Hauptabschaltventilen (4) nachgeordneten Druckleitungen miteinander in Verbindung stehen. Da die Hauptabschaltventile (4) aus Gründen einer konstruktiven Einfachheit und aus Kostengründen üblicherweise als einfache 2/2-Wegeventile ausgebildet sind, die in den nachgeordneten Druckleitungen nur eine Druckerhöhung, nicht jedoch eine Druckabsenkung ermöglichen, ist vorgesehen, dass zum Zwecke einer Druckabsenkung in dem den jeweiligen Hauptabschaltventilen (4) nachgeordneten Druckleitungssystem (30, 32, 34) Schaltventile bzw. Be- und Entlüftungsventile (16, 8) eines jeweils aktuell nicht zu betätigenden Stellzylinders (8) so gesteuert werden, dass das Druckleitungssystem mit einer Druckmittelabführleitung (14) verbunden wird.

Description

Verfahren zum Steuern eines automatisierten Schaltgetriebes
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines automatisierten Schaltgetriebes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 .
Automatisierte Schaltgetriebe werden seit geraumer Zeit in unterschiedlichen Kraftfahrzeugtypen genutzt. Die Schaltbewegungen zum Schalten von Gangstufen, zum Betätigen von Kupplungen und Getriebebremsen werden im Allgemeinen von druckmittelbetätigten Stellzylindern ausgeführt.
Derartige Schaltgetriebe verwenden zumindest teilweise den Vorratsdruck eines Fahrzeugs, in welchem sie eingebaut sind. Die Schaltelemente, d.h. die Hauptabschaltventile und die diesen nachgeordneten Schaltventile werden entweder direkt mit diesem Vorratsdruck bzw. Systemdruck des Fahrzeugs oder mit einem beispielsweise mittels Druckminderventilen oder dergleichen abgesenkten konstanten Betriebsdruck versorgt. Das bedeutet, dass die Belastung der Schaltelemente, die Schaltzeiten, die Schaltgeräusche usw. nicht oder nur in geringem Maße beeinflusst werden können.
Aus der DE 10 2006 040 476 A1 ist zwar bereits eine hydraulische oder pneumatische Steuerungseinrichtung für ein automatisiertes Schaltgetriebe bekannt, bei welchem der Druck in einem dem Hauptabschaltventil bzw. den Hauptabschaltventilen vorgeordneten, als Druckspeicher ausgelegten Getriebestellerraum regelbar ist. Dabei wird der veränderliche Druckmittelbedarf vor einem Schaltvorgang abgeschätzt, oder es wird ein Druckabfall im System mittels eines Drucksensors ermittelt, und in Abhängigkeit von dem Druckmittelbedarf werden ein, zwei oder mehr parallele Hauptabschaltventile geöffnet, um diesen Druckmittelbedarf zu decken. Dieses Verfahren ist jedoch ungenau, sofern der Druckmittelbedarf geschätzt wird, oder die Regelung der Hauptabschaltventile erfolgt zu spät, da diese beispielsweise erst nach einem erfolgten, vom Drucksensor erfassten Druckabfall im System einsetzen kann. Vor allem erlaubt das bekannte Verfahren keine variable Anpassung des Versor- gungsdruckes an die jeweiligen speziellen Anforderungen eines bestimmten Schaltszenarios.
Insbesondere bei Schaltgetrieben der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art, bei denen das Hauptabschaltventil bzw. die Hauptabschaltventile aus Gründen der konstruktiven Einfachheit als einfache 2/2-Wegeventile ausgebildet sind, wird ein weiterer Nachteil darin gesehen, dass der den Hauptabschaltventilen nachgeordneten Schaltungsanordnung zur Druckregelung nur Druck zugeführt, dieser jedoch nicht abgesenkt werden kann, womit eine weitergehende Optimierung des Schaltgetriebes und dessen Funktionen, die eine derartige Druckabsenkung erfordert, nicht möglich ist.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Steuern eines automatisierten Schaltgetriebes zu schaffen, welches mit einfachen Mitteln eine weitergehende Optimierung im oben genannten Sinne ermöglicht.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Hauptanspruches, während eine vorteilhafte Ausgestaltung und Weiterbildung der Erfindung dem Unteranspruch entnehmbar ist.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Druckräume aller den Hauptabschaltventilen nachgeordneten Stellzylinder über zugeordnete Schaltventile bzw. Belüftungsventile einerseits und mit den untereinander in Verbindung stehenden Druckzuführleitungen sowie über diese Schaltventile bzw. Entlüftungsventile andererseits mit einer Druckabführleitung verbunden sind, so dass über jeden Stellzylinder eine Druckabsenkung der Druckzuführleitungen möglich ist.
Demnach geht die Erfindung aus von einem Verfahren zum Steuern eines automatisierten Schaltgetriebes, mit mehreren über zugeordnete Schaltventile bzw. Be- und Entlüftungsventile druckmittelbetätigten Stellzylindern, einem oder mehreren den Schaltventilen bzw. Be- und Entlüftungsventilen vorgeordneten Hauptabschaltventilen, und mit einem Steuergerät zur Steuerung dieser Ventile, wobei die den jeweili- gen Hauptabschaltventilen nachgeordneten Druckleitungen miteinander in Verbindung stehen.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist bei diesem Verfahren vorgesehen, dass zum Zwecke einer Druckabsenkung in dem den jeweiligen Hauptabschaltventilen nachgeordneten Druckleitungssystem Schaltventile bzw. Belüftungsventile und Entlüftungsventile eines jeweils aktuell nicht zu betätigenden Stellzylinders so gesteuert werden, dass das Druckleitungssystem mit einer Druckmittelabführleitung verbunden wird.
Dabei ist darauf zu achten, dass die genannten Ventile des jeweils aktuell nicht zu betätigenden Stellzylinders so gesteuert werden, dass dieser nicht in eine unerwünschte Position verstellt wird.
Moderne Schaltgetriebe weisen im allgemeinen wenigstens eine Getriebebremse auf, die von einem einseitig wirkenden Stellzylinder betätigt wird, und dessen Druckraum über ein erstes Wegeventil befüllt bzw. belüftet und über ein zweites Wegeventil entlüftet wird. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass zum Zwecke einer Druckabsenkung in dem genannten Druckleitungssystem das erste Wegeventil und das zweite Wegeventil der Getriebebremse jeweils in eine einen Druckmitteldurchfluss erlaubende Stellung geschaltet werden, so dass das Druckleitungssystem mit der Druckmittelabführleitung kurzgeschlossen und auf diese Weise entlüftet wird. Voraussetzung ist natürlich, dass die Getriebebremse dann jeweils aktuell nicht zu betätigen ist.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung ist der Beschreibung eine Zeichnung beigefügt. Diese zeigt schematisch ein Schaltschema zur Durchführung des erfindungsgemäßen Steuerungsverfahrens.
Das in der einzigen Figur dargestellte Schaltsystem, beispielsweise ein pneumatisches Schaltsystem zum Schalten eines automatisierten Schaltgetriebes für Nutzfahrzeuge, wird von einem fahrzeugseitigen Druckmittelversorgungssystem, welches einen Druckmittelvorratsbehälter 2 aufweist, mit einem Druckmittel versorgt. Das Schaltsystem umfasst im vorliegenden Fall beispielhaft ein dem Druckmittelvorratsbehälter 2 nachgeordnetes Hauptabschaltventil 4, welches die diesem Hauptabschaltventil 4 nachgeordnete Schaltungsanordnung mit dem Druckmittelvorratsbehälter 2 verbinden oder von diesem trennen kann. Es sei hier angemerkt, dass anstelle des Hauptabschaltventils 4 auch mehrere parallel angeordnete Hauptabschaltventile vorgesehen sein können.
Die nachgeordnete Schaltungsanordnung umfasst im dargestellten Fall zwei Stellzylinder 6 bzw. 8, wobei der erste Stellzylinder 6 ein doppelt wirkender Stellzylinder, beispielsweise zum Wählen einer Gangstufe oder einer Schaltgasse, und der zweite Stellzylinder 8 ein einseitig wirkender Stellzylinder für eine Getriebebremse ist.
Die beiden Druckkammern 9 und 1 1 des ersten Stellzylinders 6 werden jeweils mittels eines zugeordneten 3/2-Wegeventils 10 bzw. 12 befüllt oder über eine Druckmittelabführleitung 14 entlüftet, während der einzige Druckraum 13 des zweiten Stellzylinders 8 mittels eines 2/2-Wegeventils 16 befüllt und mittels eines 2/2-Wegeven- tils 18 über die Druckmittelabführleitung 14 entlüftet wird. Die Wegeventile 10 und 12 werden auch als Schaltventile, die Wegeventile 16 und 18 als Be- und Entlüftungsventile bezeichnet.
Das Schaltsystem umfasst hier weiter einen dritten, einseitig wirkenden Stellzylinder 20, welcher zur Betätigung einer Getriebekupplung dient. Der einzige Druckraum 21 des dritten Stellzylinders 20 wird über ein 2/2-Wegeventil 22 befüllt bzw. belüftet und über ein 2/2-Wegeventil 24 über die Druckmittelabführleitung 14 entlüftet.
Dem Wegeventil 22 zum Befüllen des Kupplungs-Stellzylinders 20 ist ein Rückschlagventil 26 vorgeordnet, um ein Entlüften des Kupplungs-Stellzylinders 20 bei einem Abfall der Druckversorgung zu verhindern.
Die den Stellzylindern 6, 8, 20 zugeordneten Wegeventile 10, 12, 16, 18, 22, 24 und insbesondere das Hauptabschaltventil 4 werden über ein Steuergerät, wel- ches aus Gründen einer besseren Übersichtlichkeit nicht dargestellt ist, angesteuert. Ein Drucksensor 28 erfasst den Solldruck in der dem Hauptabschaltventil 4 nachgeordneten Schaltungsanordnung und führt ein entsprechendes Signal dem Steuergerät zu.
Wenn beispielsweise aus den weiter vorne genannten Gründen der Druck in dem dem Hauptabschaltventil 4 nachgeordneten Druckleitungssystem, d.h. den miteinander in Verbindung stehenden Druckleitungen 30, 32, 34 abgesenkt werden soll, werden unter der Voraussetzung, dass die Getriebebremse (Stellzylinder 8) aktuell nicht betätigt wird, die Be- und Entlüftungsventile 16 und 18 vorzugsweise kurzzeitig jeweils in eine einen Druckmitteldurchfluss erlaubende Stellung geschaltet, so dass das ganze Druckleitungssystem mit der Druckmittelabführleitung verbunden und so weit entlüftet wird, bis der gewünschte abgesenkte Druck sich einstellt.
Bezuqszeichen
Druckmittelvorratsbehälter
Hauptabschaltventil
Stellzylinder
Stellzylinder
Druckraum
3/2-Wegeventil
Druckraum
3/2-Wegeventil
Druckraum
Druckmittelabführleitung
2/2-Wegeventil
2/2-Wegeventil
Stellzylinder
Druckraum
2/2-Wegeventil
2/2-Wegeventil
Rückschlagventil
Drucksensor
Druckleitung
Druckleitung
Druckleitung

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zum Steuern eines automatisierten Schaltgetriebes mit mehreren über zugeordnete Schaltventile bzw. Be- und Entlüftungsventile (10, 12, 16, 18, 22, 24) druckmittelbetätigten Stellzylindern (6, 8, 20), einem oder mehreren den Schaltventilen bzw. Be- und Entlüftungsventilen vorgeordneten Hauptabschaltventilen (4), und mit einem Steuergerät zur Steuerung dieser Ventile, wobei die den jeweiligen Hauptabschaltventilen (4) nachgeordneten Druckleitungen miteinander in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, dass zum Zwecke einer Druckabsenkung in dem den jeweiligen Hauptabschaltventilen (4) nachgeordneten Druckleitungssystem (30, 32, 34) Schaltventile bzw. Be- und Entlüftungsventile (16, 18) eines jeweils aktuell nicht zu betätigenden Stellzylinders (8) so gesteuert werden, dass das Druckleitungssystem mit einer Druckmittelabführleitung (14) verbunden wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 für ein Schaltgetriebe mit wenigstens einer Getriebebremse, die von einem einseitig wirkenden Stellzylinder (8) betätigt wird, dessen Druckraum (13) über ein erstes Wegeventil (16) befüllt und über ein zweites Wegeventil (18) entlüftet wird, dadurch gekennzeichnet, dass zum Zwecke einer Druckabsenkung das erste Wegeventil (16) und das zweite Wegeventil (18) jeweils in eine einen Druckmitteldurchfluss erlaubende Stellung geschaltet werden.
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