WO2015059032A2 - Regelung eines hydraulischen drucks eines strömungsgetriebes - Google Patents

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Conti Temic Microelectronic Gmbh
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    • F16H61/48—Control of exclusively fluid gearing hydrodynamic

Definitions

  • the invention relates to a control device and a method for controlling a hydraulic pressure of a hydraulic pressure
  • Hydraulic pressure controls and pressure controls are used, inter alia, in many applications for vehicles, especially in automatic transmissions.
  • Automatic transmissions often include electronic control units configured to generate and control electrical signals to control oil flow or pressure.
  • Open loop algorithms have many advantages. Their costs are low because, for example, no pressure sensor is needed. Because of less Signalaufberei ⁇ tion effort of the computing capacity required for this microcontroller is relatively low. Moreover, the development costs of the software are also low.
  • open-loop algorithms also have shortcomings. The operating conditions of a transmission change over time as the transmission parts age and wear. Hydraulic oil operated clutches are the most commonly used actuators of a powertrain. The characteristics of clutch springs and plates change over time. In addition, the properties of the transmission oils change over time due to contamination and aging. Open-loop algorithms are not adapted to such changes, such as calibrations that change over time, and in particular are not capable of compensating for changes in the characteristics of a system over its entire service life. Due to these deficiencies of open-loop algorithms, alternatively so-called closed-loop control algorithms are used in the transmission control area. In a closed-loop system, a pressure sensor is required to provide a feedback signal (actual signal).
  • the invention is based on the object, an improved control device and an improved method for controlling a hydraulic pressure of a flow transmission, in particular for an automatic transmission of a vehicle drive to specify.
  • the object is solved by the features of claim 1 as regards the method by the features of claim 5 and of their uses for an automatic transmission of a vehicle drive with the features of claim 8 as regards the regulation ⁇ device.
  • the pressure sensor, the electronic Sen ⁇ sorscnies, the electronic control unit, the circuit breaker and the solenoid valve as a compact elekt ⁇ romagnetician unit with electrical connections for an electrical power supply and signal communication and hydraulic n executed connections to the flow gear, and the electronic control unit is connected by a direct electrical connection to the pressure sensor and the power switch.
  • the embodiment of the control device as a compact electromagnetic unit with electrical and hydraulic connections advantageously reduces the space requirement and the assembly costs compared to control devices in which a pressure control valve and a pressure sensor are installed separately in a transmission.
  • CAN Controller Area Network
  • a preferred embodiment of the invention provides a managerial before terplatte, on which the electronic sensor circuit, the electronic control unit and the power switch are integrally ⁇ arranged.
  • a further embodiment of the invention provides that the solenoid valve has a valve housing into which the Pressure sensor, the electronic sensor circuit, the electronic control unit and the circuit breaker are integrated.
  • Both embodiments of the invention allow a particularly compact design of the control device.
  • a circuit board on which the electronic sensor circuit, the electronic control unit and the power switches are arranged attached ⁇ further enables a particularly simple and compact realization of direct electrical com- ponents between the control device.
  • a further embodiment of the invention provides that the solenoid valve is designed as a high-speed valve or proportional ⁇ valve.
  • This embodiment allows a particularly fast and accurate pressure control.
  • the solenoid valve is driven to generate a hydraulic pressure in response to the first control signal.
  • a control loop is performed in which by means of the pressure sensor, a pressure actual value of the hydraulic pressure is detected and supplied to the electronic control unit, the electronic control unit determines a control difference between the pressure setpoint and the pressure actual value and compared with the predetermined pressure peak deviation, in the case of exceeding a predetermined pressure peak deviation is generated by the control difference from the electronic control unit, a second control signal for reducing the control difference and supplied to the power switch, and from the circuit breaker, the solenoid valve for generating a hydrau- Raulischen pressure in response to the second control signal is driven.
  • the control loop is repeated in the event of over ⁇ stride of Druckmaschineabweichung by the control difference and otherwise aborted.
  • a pause period is further set, and after each abort of the control loop, a time measurement is started and the control loop is executed again when a time elapsed after the termination of the control loop reaches the pause period or when a changed pressure setpoint is supplied to the control device by the reference pressure signal. Subsequently, the control loop is repeated as long as the control difference exceeds the maximum pressure deviation.
  • a pulse width modulation signal is generated by the control unit as a control signal and the solenoid valve is controlled by means of the circuit breaker by the generated pulse width modulation signal.
  • control pulse width modulation in which the solenoid valve is closed and opened according to the pulse width modulation signal by means of the circuit breaker.
  • the control device according to the invention and / or the method according to the invention are in particular provided for the purpose of controlling a hydraulic pressure of a flow transmission which is designed as an automatic transmission of a vehicle drive.
  • This use advantageously allows a particularly compact, accurate and rapid control of the pressure of an automatic transmission of a vehicle drive.
  • the flow gear preferably has a gearbox ⁇ taxation unit and the control device, the reference pressure signal from the transmission control unit supplied ⁇ leads.
  • the pressure can advantageously be regulated within a predetermined accuracy requirement to target pressure values specified by the transmission control unit.
  • the control device is the reference pressure signal thereby supplied from the transmission control unit, for example via a bus ⁇ system, for example via a CAN bus.
  • the fluid transmission also preferably has a clutch and a control valve controlling the clutch, and the hydraulic pressure generated by the solenoid valve is used to drive the control valve.
  • FIG. 1 schematically shows a block diagram of a control device for controlling a hydraulic pressure of a flow transmission designed as an automatic transmission of a vehicle drive
  • FIG. 1 shows schematically a block diagram of a control device 1 for regulating a hydraulic pressure of a fluid transmission 2.
  • the flow gear 2 is an automatic transmission of a
  • Transmission control unit 3 a mechanical control valve 4, a clutch 5 and an optional temperature sensor 6 for detecting a temperature of a hydraulic fluid of the Strö ⁇ mungsgetriebes 2 on.
  • the control device 1 comprises a solenoid valve 9, a pressure sensor 7 for detecting Druckistagonist the hydraulic pressure at a pressure output of the solenoid valve 9, an electronic control unit 8 and not shown in Figure 1 electronic sensor circuit for the pressure sensor 7 for sensor control of the pressure sensor 7 and Drucksig ⁇
  • the control device 1 is designed as a compact electromag ⁇ netic unit, in which the pressure sensor 7, the electronic sensor circuit, the electronic Steuerein ⁇ unit 8, the circuit breaker and the Solenoid valve 9 are integrated.
  • the control apparatus 1 comprises electrical connections for a not shown in Figure 1 electric energy ⁇ supply and for signal communication with the transmission control unit 3 and the temperature sensor 6, and hydrau- Lische connections to a pump 10 of the flow gear 2 and the control valve 4.
  • the electronic sensor circuit, the electronic control unit 8 and the power switch are arranged together on a printed circuit board, not shown in FIG.
  • the electronic control unit 8 is connected by a direct electrical connection to the pressure sensor 7 and the power switch.
  • the control device 1 is supplied via a system bus 11, a reference pressure signal 12 of the transmission control unit 3 and optionally a detected by the temperature sensor 6 measurement signal.
  • the electronic control unit 8 generates in below with reference to Figure 2 in more detail the manner described control signals for controlling the hydraulic pressure of the flow transmission 2 as a function of the sensed by the pressure sensor 7 Druckist tone and the signal output from the transmission control unit 3 Refe ⁇ rence pressure signal and, optionally, of the measurement signal of Tempe ⁇ Ratursensors 6.
  • control signals generated by the control unit 8 are supplied to the power switch, which controls the solenoid valve 9 in accordance with the control signals.
  • control signals are pulse width modulation signals for opening and closing the solenoid valve 9 by means of the circuit breaker.
  • the hydraulic pressure generated by the solenoid valve 9 is used to control the control valve 4, by means of which in turn the clutch 5 is controlled.
  • FIG. 2 shows a flow diagram of a method for regulating a hydraulic pressure by means of a control device 1 shown in FIG.
  • the method is used to control the hydraulic pressure of a fluid transmission 2 to pressure setpoints with a Wegig ⁇ keitsan Kunststoff, which is specified in the form of a pressure maximum deviation APmax.
  • the desired pressure values are supplied to the control device 1 via reference pressure signals 12.
  • a reference pressure signal 12 is the first reference pressure signal 12 supplied to the control device 1. If this is the case, the electronic control unit 8 in a second method step S2 becomes a control signal
  • a control loop L is executed by the control unit 8, which comprises method steps S4 to S8 and will be described below.
  • a fourth method step S4 the actual pressure value of the hydraulic pressure detected by means of the pressure sensor 7 is read out. Thereafter, in a fifth method step S5, a pressure difference ⁇ between the pressure setpoint and the actual pressure value is determined. In a sixth method step S6, a control difference
  • step S8 which is also carried out after the second method step S2, the solenoid valve 9 is driven with the respective current control signal by the control ⁇ ersignal is supplied to the circuit breaker, which the Solenoid valve 9 for generating a hydraulic pressure in response to the control signal drives.
  • the control loop L is in the case of exceeding the Druck brieflyabweichung APmax by the control difference
  • a time measurement is started in a ninth method step S9. Then, after a specified ⁇ given pause period, or if the control device 1, a modified pressure value is supplied by a reference pressure signal 12, again the third method step S3, performed off.
  • control algorithm described can be carried out, for example, as proportional-integral-derivative (PID) control, two-degree-of-freedom control or fuzzy control.
  • control signal can also be updated in response to a by a detected by a temperature sensor 6 of a hydraulic fluid of the impulse Strömungsge ⁇ 2 addition.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Regelungsvorrichtung (1) und ein Verfahren zur Regelung eines hydraulischen Drucks eines Strömungsgetriebes (2). Die Regelungsvorrichtung (1) umfasst einen Drucksensor (7) zur Erfassung von Druckistwerten des hydraulischen Drucks, eine elektronische Steuereinheit (8) zur Erzeugung eines Steuersignals in Abhängigkeit von den mittels des Drucksensors (7) erfassten Druckistwerten und einem der Steuereinheit (8) zugeführten Referenzdrucksignal (12), einen mittels des Steuersignals gesteuerten Leistungsschalter, und ein durch den Leistungsschalter angesteuertes Magnetventil (9) zur Erzeugung des hydraulischen Drucks. Die Regelungsvorrichtung (1) ist als eine kompakte elektromagnetische Einheit ausgeführt. Die elektronische Steuereinheit (8) ist durch jeweils eine direkte elektrische Verbindung mit dem Drucksensor (7) und dem Leistungsschalter verbunden.

Description

Beschreibung
Regelung eines hydraulischen Drucks eines Strömungsgetriebes Die Erfindung betrifft eine Regelungsvorrichtung und ein Verfahren zur Regelung eines hydraulischen Drucks eines
Strömungsgetriebes sowie deren Verwendung.
Hydraulische Drucksteuerungen und Druckregelungen werden unter Anderem in vielen Anwendungen für Fahrzeuge verwendet, insbesondere in Automatikgetrieben. Automatikgetriebe weisen häufig elektronische Steuergeräte auf, die konfiguriert sind, elektrische Signale zu erzeugen und mit diesen Magnetventile zur Steuerung eines Ölstroms oder Drucks anzusteuern.
Viele Verfahren zur Ansteuerung hydraulischer Magnetventile im Automobilgetriebebereich verwenden so genannte
Open-Loop-Algorithmen . Open-Loop-Algorithmen haben viele Vorteile. Ihre Kosten sind gering, weil beispielsweise kein Drucksensor benötigt wird. Wegen weniger Signalaufberei¬ tungsaufwand ist der Rechenkapazitätsbedarf dafür eingesetzter MikroController relativ gering. Überdies sind die Entwicklungskosten der Software ebenfalls gering. Jedoch haben Open-Loop-Algorithmen auch Mängel. Die Betriebsbedingungen eines Getriebes ändern sich im Laufe der Zeit, da die Getriebeteile altern und abgenutzt werden. Mit Hydrauliköl betriebene Kupplungen sind die am häufigsten benutzten Ak- tuatoren eines Powertrain. Die Eigenschaften von Kupplungsfedern und -platten ändern sich im Laufe der Zeit. Darüber hinaus ändern sich die Eigenschaften der Getriebeöle im Laufe der Zeit wegen Verschmutzung und Alterung. Open-Loop-Algorithmen sind derartigen Änderungen, beispielsweise sich im Laufe der Zeit ändernden Kalibrierungen, nicht angepasst und insbesondere nicht geeignet, Änderungen von Eigenschaften eines Systems über dessen gesamte Lebensdauer auszugleichen. Aufgrund dieser Mängel von Open-Loop-Algorithmen werden alternativ so genannte Closed-Loop-Regelungsalgorithmen im Getriebesteuerungsbereich verwendet. In einem Closed-Loop-System ist ein Drucksensor erforderlich, um ein Rückführungssignal (Istsignal) zu liefern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte Regelungsvorrichtung und ein verbessertes Verfahren zur Regelung eines hydraulischen Drucks eines Strömungsgetriebes, insbe- sondere für ein Automatikgetriebe eines Fahrzeugantriebs, anzugeben .
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich der Regelungs¬ vorrichtung durch die Merkmale des Anspruchs 1, hinsichtlich des Verfahrens durch die Merkmale des Anspruchs 5 und hinsichtlich deren Verwendung für ein Automatikgetriebe eines Fahrzeugantriebs durch die Merkmale des Anspruchs 8 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Eine erfindungsgemäße Regelungsvorrichtung zur Regelung eines hydraulischen Drucks eines Strömungsgetriebes umfasst einen Drucksensor zur Erfassung von Druckistwerten des hydraulischen Drucks, eine elektronische Sensorschaltung für den Drucksensor zur Sensorsteuerung des Drucksensors und Drucksignalaufbe¬ reitung, eine elektronische Steuereinheit zur Erzeugung eines Steuersignals in Abhängigkeit von den mittels des Drucksensors erfassten Druckistwerten und einem der Steuereinheit zugeführten Referenzdrucksignal, einen mittels des Steuersignals gesteu¬ erten Leistungsschalter, und ein durch den Leistungsschalter angesteuertes Magnetventil zur Erzeugung des hydraulischen Drucks. Dabei sind der Drucksensor, die elektronische Sen¬ sorschaltung, die elektronische Steuereinheit, der Leis- tungsschalter und das Magnetventil als eine kompakte elekt¬ romagnetische Einheit mit elektrischen Anschlüssen für eine elektrische Energieversorgung und Signalkommunikation und hydraulischen Anschlüssen zu dem Strömungsgetriebe ausgeführt, und die elektronische Steuereinheit ist durch jeweils eine direkte elektrische Verbindung mit dem Drucksensor und dem Leistungsschalter verbunden. Die Ausführung der Regelungsvorrichtung als eine kompakte elektromagnetische Einheit mit elektrischen und hydraulischen Anschlüssen reduziert vorteilhaft den Platzbedarf und den Montageaufwand gegenüber Regelungsvorrichtungen, bei denen ein Druckregelventil und ein Drucksensor getrennt in ein Getriebe eingebaut werden.
Die direkte elektrischen Verbindungen der elektronischen Steuereinheit mit dem Drucksensor und dem Leistungsschalter erhöhen vorteilhaft die Übertragungsgeschwindigkeiten für die Übertragungen der von dem Drucksensor erfassten Druckistwerte zu der Steuereinheit und der von der Steuereinheit erzeugten Steuersignale zu dem Leistungsschalter gegenüber Regelungsvorrichtungen, bei denen diese Signale beispielsweise über ein Bussystem, z.B. über einen CAN-Bus (CAN = Controller Area Network), übertragen werden. Durch die erhöhten Übertragungsgeschwindigkeiten kann das Magnetventil mit höherer Frequenz betrieben werden, so dass höhere Druckregelgenauig¬ keiten und schnelle Systemantworten erreicht werden können. Durch die erhöhte Druckregelgenauigkeit kann ein Überschwingen des Steuerdrucks vermieden und der Zeitaufwand für das Erreichen des erforderlichen Drucks reduziert werden. Daraus ergibt sich auch eine Energieeinsparung, denn die Vermeidung des Überschwingens reduziert die Hydraulikfluidströmung und den
Energieverbrauch der Hydraulikpumpe des Strömungsgetriebes und die verkürzte Betriebszeit des Magnetventils reduziert den Stromverbrauch und damit ebenfalls den Energieverbrauch.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht eine Lei- terplatte vor, auf der die elektronische Sensorschaltung, die elektronische Steuereinheit und der Leistungsschalter ange¬ ordnet sind. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Magnetventil ein Ventilgehäuse aufweist, in das der Drucksensor, die elektronische Sensorschaltung, die elektronische Steuereinheit und der Leistungsschalter integriert sind.
Beide Ausgestaltungen der Erfindung ermöglichen eine besonders kompakte Ausführung der Regelungsvorrichtung. Eine Leiterplatte, auf der die elektronische Sensorschaltung, die elektronische Steuereinheit und der Leistungsschalter ange¬ ordnet sind, ermöglicht ferner eine besonders einfache und kompakte Realisierung direkter elektrischer zwischen Kompo- nenten der Regelungsvorrichtung.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Magnetventil als ein Schnellschaltventil oder Proportional¬ ventil ausgebildet ist.
Diese Ausgestaltung ermöglicht eine besonders schnelle und genaue Druckregelung.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Regelung eines hyd- raulischen Drucks eines Strömungsgetriebes mittels einer er¬ findungsgemäßen Regelungsvorrichtung wird der Regelungsvorrichtung durch das Referenzdrucksignal zunächst ein Druck¬ sollwert zugeführt, von der elektronischen Steuereinheit wird ein erstes Stellsignal in Abhängigkeit von dem Drucksollwert erzeugt und dem Leistungsschalter zugeführt, und von dem
Leistungsschalter wird das Magnetventil zur Erzeugung eines hydraulischen Drucks in Abhängigkeit von dem ersten Steuersignal angesteuert. Dann wird eine Regelschleife durchgeführt, bei der mittels des Drucksensors ein Druckistwert des hydraulischen Drucks erfasst und der elektronischen Steuereinheit zugeführt wird, von der elektronischen Steuereinheit eine Regeldifferenz zwischen dem Drucksollwert und dem Druckistwert ermittelt und mit der vorgegebenen Druckhöchstabweichung verglichen wird, im Falle eines Überschreitens einer vorgegebenen Druckhöchstabweichung durch die Regeldifferenz von der elektronischen Steuereinheit ein zweites Steuersignal zur Reduzierung der Regeldifferenz erzeugt und dem Leistungsschalter zugeführt wird, und von dem Leistungsschalter das Magnetventil zur Erzeugung eines hyd- raulischen Drucks in Abhängigkeit von dem zweiten Steuersignal angesteuert wird. Die Regelschleife wird im Falle des Über¬ schreitens der Druckhöchstabweichung durch die Regeldifferenz wiederholt und andernfalls abgebrochen.
Durch die Regelschleife wird dabei der Druck vorteilhaft solange geändert, bis die Übereinstimmung des Istdrucks mit einem Solldruck eine durch die Druckhöchstabweichung vorgegebene Genauigkeitsanforderung erfüllt.
Vorzugsweise wird ferner eine Pausenzeitspanne vorgegeben und nach jedem Abbruch der Regelschleife wird eine Zeitmessung gestartet und die Regelschleife wird erneut ausgeführt, wenn eine nach dem Abbruch der Regelschleife vergangene Zeitdauer die Pausenzeitspanne erreicht oder wenn der Regelungsvorrichtung durch das Referenzdrucksignal ein geänderter Drucksollwert zugeführt wird. Anschließend wird die Regelschleife wiederholt, solange die Regeldifferenz die Druckhöchstabweichung überschreitet .
Dadurch wird vorteilhaft in durch die Pausenzeitspanne vor¬ gegebenen Zeitabständen geprüft, ob der Istdruck noch innerhalb der vorgegebenen Genauigkeitsanforderung mit dem Solldruck übereinstimmt, und der Istdruck wird korrigiert, falls dies nicht der Fall ist oder der Regelungsvorrichtung ein neuer Solldruck zugeführt wird.
In einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens wird von der Steuereinheit als Steuersignal ein Pulsweitenmodulationssignal erzeugt und das Magnetventil wird mittels des Leistungsschalters durch das erzeugte Pulsweitenmodulationssignal gesteuert.
Dies ermöglicht vorteilhaft, den Druck mittels einer
Pulsweitenmodulation zu regeln, bei der das Magnetventil gemäß dem Pulsweitenmodulationssignal mittels des Leistungsschalters geschlossen und geöffnet wird. Die erfindungsgemäße Regelungsvorrichtung und/oder das erfindungsgemäße Verfahren sind insbesondere dazu vorgesehen, zur Regelung eines hydraulischen Drucks eines Strömungsgetriebes, das als Automatikgetriebe eines Fahrzeugantriebs ausgebildet ist, verwendet zu werden.
Diese Verwendung ermöglicht vorteilhaft eine besonders kompakte, genaue und schnelle Regelung des Drucks eines Automatikgetriebes eines Fahrzeugantriebs.
Dabei weist das Strömungsgetriebe vorzugsweise eine Getrie¬ besteuerungseinheit auf und der Regelungsvorrichtung wird das Referenzdrucksignal von der Getriebesteuerungseinheit zuge¬ führt .
Dadurch kann der Druck vorteilhaft innerhalb einer vorgegebenen Genauigkeitsanforderung auf von der Getriebesteuerungseinheit vorgegebene Solldruckwerte geregelt werden. Der Regelungsvorrichtung wird das Referenzdrucksignal von der Getriebesteuerungseinheit dabei beispielsweise über ein Bus¬ system, z.B. über einen CAN-Bus, zugeführt.
Das Strömungsgetriebe weist ferner vorzugsweise eine Kupplung und ein die Kupplung steuerndes Stellventil auf, und der von dem Magnetventil erzeugte hydraulische Druck wird zur Ansteuerung des Stellventils verwendet.
Diese Ausgestaltungen ermöglichen die Verwendung der erfin- dungsgemäßen Regelungsvorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens für Automatikgetriebe üblicher Fahrzeugantriebe.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Darin zeigen: Figur 1 schematisch ein Blockdiagramm einer Regelungsvorrichtung zur Regelung eines hydraulischen Drucks eines als Automatikgetriebe eines Fahrzeugantriebs ausgebildeten Strömungsgetrie- bes, und
Figur 2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Regelung eines hydraulischen Drucks. Figur 1 zeigt schematisch ein Blockdiagramm einer Regelungsvorrichtung 1 zur Regelung eines hydraulischen Drucks eines Strömungsgetriebes 2.
Das Strömungsgetriebe 2 ist als Automatikgetriebe eines
Fahrzeugantriebs ausgebildet und weist unter Anderem eine
Getriebesteuerungseinheit 3, ein mechanisches Stellventil 4, eine Kupplung 5 und einen optionalen Temperatursensor 6 zur Erfassung einer Temperatur eines Hydraulikfluids des Strö¬ mungsgetriebes 2 auf.
Die Regelungsvorrichtung 1 umfasst ein Magnetventil 9, einen Drucksensor 7 zur Erfassung von Druckistwerten des hydraulischen Drucks an einem Druckausgang des Magnetventils 9, eine elektronische Steuereinheit 8 sowie eine in Figur 1 nicht dargestellte elektronische Sensorschaltung für den Drucksensor 7 zur Sensorsteuerung des Drucksensors 7 und Drucksig¬ nalaufbereitung und einen in Figur 1 ebenfalls nicht dargestellten Leistungsschalter zur Ansteuerung des Magnetventils 9. Die Regelungsvorrichtung 1 ist als eine kompakte elektromag¬ netische Einheit ausgeführt, in die der Drucksensor 7, die elektronische Sensorschaltung, die elektronische Steuerein¬ heit 8, der Leistungsschalter und das Magnetventil 9 integriert sind. Die Regelungsvorrichtung 1 weist elektrische Anschlüsse für eine in Figur 1 nicht dargestellte elektrische Energie¬ versorgung und für die Signalkommunikation mit der Getriebesteuerungseinheit 3 und dem Temperatursensor 6 sowie hydrau- lische Anschlüsse zu einer Pumpe 10 des Strömungsgetriebes 2 und dem Stellventil 4 auf.
Die elektronische Sensorschaltung, die elektronische Steuer- einheit 8 und der Leistungsschalter sind gemeinsam auf einer in Figur 1 nicht dargestellten Leiterplatte angeordnet. Die elektronische Steuereinheit 8 ist durch jeweils eine direkte elektrische Verbindung mit dem Drucksensor 7 und dem Leistungsschalter verbunden.
Der Regelungsvorrichtung 1 werden über einen Systembus 11 ein Referenzdrucksignal 12 der Getriebesteuerungseinheit 3 sowie optional ein von dem Temperatursensor 6 erfasstes Messsignal zugeführt .
Die elektronische Steuereinheit 8 erzeugt in unten anhand von Figur 2 näher beschriebener Weise Steuersignale zur Regelung des hydraulischen Drucks des Strömungsgetriebes 2 in Abhängigkeit von den mittels des Drucksensors 7 erfassten Druckistwerten und dem von der Getriebesteuerungseinheit 3 ausgegebenen Refe¬ renzdrucksignal sowie optional von dem Messsignal des Tempe¬ ratursensors 6.
Die von der Steuereinheit 8 erzeugten Steuersignale werden dem Leistungsschalter zugeführt, der gemäß den Steuersignalen das Magnetventil 9 steuert. Vorzugsweise sind die Steuersignale Pulsweitenmodulationssignale zum Öffnen und Schließen des Magnetventils 9 mittels des Leistungsschalters. Der von dem Magnetventil 9 erzeugte hydraulische Druck wird zur Ansteuerung des Stellventils 4 verwendet, mittels dessen wiederum die Kupplung 5 gesteuert wird.
Figur 2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Regelung eines hydraulischen Drucks mittels einer in Figur 1 dargestellten Regelungsvorrichtung 1. Das Verfahren dient der Regelung des hydraulischen Drucks eines Strömungsgetriebes 2 auf Drucksollwerte mit einer Genauig¬ keitsanforderung, die in Form einer Druckhöchstabweichung APmax vorgegeben wird. Die Drucksollwerte werden der Regelungsvor- richtung 1 über Referenzdrucksignale 12 zugeführt.
In einem ersten Verfahrensschritt Sl wird geprüft, ob es sich bei einem Referenzdrucksignal 12 um das erste der Regelungsvor¬ richtung 1 zugeführte Referenzdrucksignal 12 handelt. Wenn dies der Fall ist, wird von der elektronischen Steuereinheit 8 in einem zweiten Verfahrensschritt S2 ein Stellsignal
(Open-Loop-Signal ) als erstes Steuersignal in Abhängigkeit von dem in dem Referenzdrucksignal 12 enthaltenen Drucksollwert erzeugt .
Wenn das in Sl geprüfte Referenzdrucksignal 12 nicht das erste der Regelungsvorrichtung 1 zugeführte Referenzdrucksignal 12 ist, wird in einem dritten Verfahrensschritt S3 der momentane Drucksollwert gelesen . Anschließend wird von der Steuereinheit 8 eine Regelschleife L ausgeführt, die Verfahrensschritte S4 bis S8 umfasst und im Folgenden beschrieben wird.
In einem vierten Verfahrensschritt S4 wird der mittels des Drucksensors 7 erfasste Druckistwert des hydraulischen Drucks ausgelesen. Danach wird in einem fünften Verfahrensschritt S5 eine Druckdifferenz ΔΡ zwischen dem Drucksollwert und dem Druckistwert ermittelt. In einem sechsten Verfahrensschritt S6 wird eine Regeldifferenz | ΔΡ | als Betrag der Druckdifferenz ΔΡ gebildet und mit der vorgegebenen Druckhöchstabweichung APmax verglichen. Im Falle eines Überschreitens der Druckhöchstab¬ weichung APmax durch die Regeldifferenz | ΔΡ | wird in einem siebten Verfahrensschritt S7 ein zweites Steuersignal zur Reduzierung der Regeldifferenz | ΔΡ | erzeugt. In einem achten Verfahrensschritt S8, der auch nach dem zweiten Verfahrens- schritt S2 ausgeführt wird, wird das Magnetventil 9 mit dem jeweils aktuellen Steuersignal angesteuert, indem das Steu¬ ersignal dem Leistungsschalter zugeführt wird, welcher das Magnetventil 9 zur Erzeugung eines hydraulischen Drucks in Abhängigkeit von dem Steuersignal ansteuert.
Die Regelschleife L wird im Falle des Überschreitens der Druckhöchstabweichung APmax durch die Regeldifferenz | ΔΡ | wiederholt und andernfalls nach dem sechsten Verfahrensschritt S6 abgebrochen.
Nach einem Abbruch der Regelschleife L im sechsten Verfah- rensschritt S6 wird in einem neunten Verfahrensschritt S9 eine Zeitmessung gestartet. Danach wird nach Ablauf einer vorge¬ gebenen Pausenzeitspanne, oder wenn der Regelungsvorrichtung 1 durch ein Referenzdrucksignal 12 ein geänderter Drucksollwert zugeführt wird, wieder der dritte Verfahrensschritt S3 aus- geführt.
Der beschriebene Regelalgorithmus kann beispielsweise als Proportional-Integral-Differential-Regelung (PID-Regelung) , Zwei-Freiheitsgrade-Regelung oder Fuzzy-Regelung ausgeführt werden. Ferner kann das Steuersignal zusätzlich auch in Abhängigkeit von einer mittels eines von einem Temperatursensor 6 erfassten Temperatur eines Hydraulikfluids des Strömungsge¬ triebes 2 aktualisiert werden.
Bezugs zeichenliste
1 Regelungs orrichtung
2 Strömungsgetriebe
3 GetriebeSteuerungseinheit
4 Stellventil
5 Kupplung
6 Temperatursensor
7 Drucksensor
8 elektronische Steuereinheit
9 Magnetventil
10 Pumpe
11 Bussystem
12 Referenzdrucksignal
L Regelschleife
ΔΡ Druckdifferenz
|ΔΡ| Regeldifferenz
APmax Druckhöchstabweichung
Sl bis S9 Verfahrensschritte

Claims

Patentansprüche
1. Regelungsvorrichtung (1) zur Regelung eines hydraulischen Drucks eines Strömungsgetriebes (2), umfassend
- einen Drucksensor (7) zur Erfassung von Druckistwerten des hydraulischen Drucks,
- eine elektronische Sensorschaltung für den Drucksensor (7) zur Sensorsteuerung des Drucksensors (7) und Drucksig¬ nalaufbereitung,
- eine elektronische Steuereinheit (8) zur Erzeugung eines
Steuersignals in Abhängigkeit von den mittels des Druck¬ sensors (7) erfassten Druckistwerten und von einem der Steuereinheit (8) zugeführten Referenzdrucksignal (12),
- einen mittels des Steuersignals gesteuerten Leistungs- Schalter,
- und ein durch den Leistungsschalter angesteuertes Magnetventil (9) zur Erzeugung des hydraulischen Drucks,
- wobei der Drucksensor (7), die elektronische Sensorschaltung, die elektronische Steuereinheit (8), der
Leistungsschalter und das Magnetventil (9) als eine kompakte elektromagnetische Einheit mit elektrischen Anschlüssen für eine elektrische Energieversorgung und Signalkommunikation und hydraulischen Anschlüssen zu dem Strömungsgetriebe (2) ausgeführt sind,
- und wobei die elektronische Steuereinheit (8) durch jeweils eine direkte elektrische Verbindung mit dem
Drucksensor (7) und dem Leistungsschalter verbunden ist.
2. Regelungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch eine Leiterplatte, auf der die elektronische Sensorschaltung, die elektronische Steuer¬ einheit (8) und der Leistungsschalter angeordnet sind.
3. Regelungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetventil (9) ein
Ventilgehäuse aufweist, in das der Drucksensor (7), die elektronische Sensorschaltung, die elektronische Steuer- einheit (8) und der Leistungsschalter integriert sind.
Regelungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetventil (9) als ein Schnellschaltventil oder Proportionalventil ausgebildet ist .
Verfahren zur Regelung eines hydraulischen Drucks eines Strömungsgetriebes (2) mittels einer Regelungsvorrich¬ tung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
- eine Druckhöchstabweichung (APmax) vorgegeben wird,
- der Regelungsvorrichtung (1) durch das Referenzdrucksignal (12) ein Drucksollwert zugeführt wird,
- von der elektronischen Steuereinheit (8) ein erstes Stellsignal in Abhängigkeit von dem Drucksollwert erzeugt und dem Leistungsschalter zugeführt wird,
- von dem Leistungsschalter das Magnetventil (9) zur Erzeugung eines hydraulischen Drucks in Abhängigkeit von dem ersten Steuersignal angesteuert wird,
- eine Regelschleife (L) durchgeführt wird, bei der mittels des Drucksensors (7) ein Druckistwert des hydraulischen Drucks erfasst und der elektronischen Steuereinheit (8) zugeführt wird, von der elektronischen Steuereinheit (8) eine Regeldifferenz ( | ΔΡ | ) zwischen dem Drucksollwert und dem Druckistwert ermittelt und mit der vorgegebenen
Druckhöchstabweichung (APmax) verglichen wird, im Falle eines Überschreitens der Druckhöchstabweichung (APmax) durch die Regeldifferenz ( | ΔΡ | ) von der elektronischen Steuereinheit (8) ein zweites Steuersignal zur Reduzierung der Regeldifferenz ( | ΔΡ | ) erzeugt und dem Leistungsschalter zugeführt wird, und von dem Leistungsschalter das Mag¬ netventil (9) zur Erzeugung eines hydraulischen Drucks in Abhängigkeit von dem zweiten Steuersignal angesteuert wird,
- die Regelschleife (L) im Falle des Überschreitens der Druckhöchstabweichung (APmax) durch die Regeldifferenz ( I ΔΡ I ) wiederholt und andernfalls abgebrochen wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Pausenzeitspanne vorge¬ geben wird, nach jedem Abbruch der Regelschleife (L) eine Zeitmessung gestartet wird und die Regelschleife (L) erneut ausgeführt wird, wenn eine nach dem Abbruch der Regel¬ schleife (L) vergangene Zeitdauer die Pausenzeitspanne erreicht oder wenn der Regelungsvorrichtung (1) durch das Referenzdrucksignal (12) ein geänderter Drucksollwert zugeführt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, dass von der Steuereinheit (8) als Steuersignal ein Pulsweitenmodulationssignal erzeugt wird und das Magnetventil (9) mittels des Leistungsschalters durch das erzeugte Pulsweitenmodulationssignal gesteuert wird .
8. Verwendung einer Regelungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und/oder eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 5 bis 7 zur Regelung eines hydraulischen Drucks eines Strömungsgetriebes (2), das als Automatikgetriebe eines Fahrzeugantriebs ausgebildet ist.
9. Verwendung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungsgetriebe (2) eine Getriebesteuerungseinheit (3) aufweist und der Rege¬ lungsvorrichtung (1) das Referenzdrucksignal (12) von der Getriebesteuerungseinheit (3) zugeführt wird.
10. Verwendung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass der Regelungsvorrichtung (1) das Referenzdrucksignal (12) von der Getriebesteuerungs¬ einheit (3) über ein Bussystem (11) zugeführt wird.
11. Verwendung nach einem der Ansprüche 8 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungsgetriebe (2) eine Kupplung (5) und ein die Kupplung (5) steuerndes Stell¬ ventil (4) aufweist, und dass der von dem Magnetventil (9) erzeugte hydraulische Druck zur Ansteuerung des Stell¬ ventils (4) verwendet wird.
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