Elektromagnetisch gesteuertes Proportionalventil

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisch gesteuertes Pro ^¬ portionalventil .

Bei elektrohydraulischen Steuerungssystemen für Automatikge ^¬ triebe im Personen- und Lastkraftwagen-Bereich wird eine hyd ^¬ raulische Getriebesteuerung mit einer elektronischen Getrie ^¬ besteuerung verknüpft.

Dabei ist das elektronische Getriebesteuergerät bei moderne ^¬ ren Generationen über einen CAN-Bus mit anderen elektroni ^¬ schen Steuergeräten, wie zum Beispiel einem Motorsteuergerät oder einem Steuergerät für die Stabilität verbunden.

Ein wesentliches Element der elektrohydraulischen Steuerungs ^¬ Systeme sind elektromagnetisch gesteuerte Proportionalventile als Schnittstelle zwischen elektrischer Steuerung und Hydrau- lik.

Die richtige Ansteuerung von proportionalen Ventilen ist für den Anwender allerdings nur sehr aufwändig zu ermitteln. Je ^¬ des Ventil muss mit einem sogenannten dither beaufschlagt werden, um zu gewährleisten, dass das Ventil immer im Zustand der Gleitreibung bleibt.

Die Gleitreibung ist notwendig, um die Hysterese möglichst gering zu halten. Der dither soll aber möglichst auf das mi ^¬ nimal nötige Mass (Strom und Temperatur abhängig) begrenzt werden, da dither immer Leckverluste und damit mehr Pumpener ^¬ gie bedeutet

Im Zuge der Endjustierung des Ventils beim Ventilhersteller wird das Ventil weiterhin mechanisch so getrimmt, dass sich eine möglichst lineare Steuerkennlinie ergibt. Dieser Vorgang ist sehr zeitaufwändig . Die Steuerkennlinie ist darüber hinaus temperaturabhängig.

Bei herkömmlichen Anwendungen wird daher die Linearität der Steuerkennlinie durch einen Endabgleich erzielt, die Hystere ^¬ se und die Temperaturabhängigkeit durch aufwändige Steue ^¬ rungsmaßnahmen minimiert wobei die Kompensation der Tempera ^¬ turabhängigkeit eine Messung z.B. der Öltemperatur und ein thermisches Modell des Ventils erfordert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den genannten Stand der Technik weiterzuentwickeln.

Erfindungsgemäß geschieht dies mit einem Proportionalventil gemäß Anspruch 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteran ^¬ sprüchen .

Die Erfindung wird anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Es zeigen beispielhaft:

Fig.l einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Ventil, Fig. 2 eine Explosionszeichnung dazu und

Fig.3 das Ventil im montierten Zustand.

Das erfindungsgemäße Proportionalventil umfasst neben den herkömmlichen Bestandteilen wie Ventilgehäuse 1, Ventilkol ^¬ ben 2, Spulenkörper 3, Spulenkern 4 auch eine Elektronische Schaltung 5, sowie einen Stecker 6 mit Steckergehäuse 7.

Mittels der in das Spulengehäuse integrierten elektronischen Schaltung 5 erfolgt die Ansteuerung des Proportionalventiles .

Diese Ansteuerung erfolgt mittels eines Elektromagneten der einen Spulenkörper 3 und einen Spulenkern 4 umfasst. Die elektronische Schaltung 5 umfasst übliche Kontroll-, Steuer-, Speicher- und Schaltlogik wie beispielsweise einen handelsüblichen Mikroprozessor mit üblicher Beschaltung, eine CAN-Bus kompatible Busschnittstelle, sowie elektronische Leistungsschalter. Diese sind als H- Brücke ausgeführt um ein schnelles Abmagnetisieren zu ermöglichen.

Der CAN-Bus (Controller Area Network - Bus) ist ein serielles Bussystem, das die Kabelbäume in Fahrzeugen (bis zu 2 km) re- duzieren und damit Gewicht sparen soll. CAN ist als ISO 11898 international standardisiert.

Durch die Integration der elektronischen Schaltung 5 in das Ventilgehäuse 1 können nun alle Justiervorgänge während des Herstellprozesses, wie die individuelle Festlegung des dithers, oder die Trimmung der Steuerkennlinie elektronisch durchgeführt und elektronisch im Ventil gespeichert werden.

Im Betrieb kann dann durch einen Temperatursensor der elekt- ronischen Schaltung 5 eine Temperaturmessung innerhalb des Ventilgehäuses 1 erfolgen und auf deren Basis eine genaue Kompensation der Temperaturabhängigkeit erfolgen.

Zweckmäßig ist es überdies, wenn der tatsächlich vorhandene dither, der sogenannte dither-Hub gemessen wird, da sich die ^¬ ser über die Lebensdauer des Ventils verändern kann und daher gegebenenfalls angepasst werden muss.

Die Messung des dither-Hubes kann beispielsweise magnetisch mittels Hallsensoren oder akustisch mittels Körperschallmik ^¬ rofonen erfolgen, die ebenfalls in die elektronische Schal ^¬ tung 5 integriert sein können.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung werden die Aufwände für die Endjustierung des Ventils und die Entwicklungsaufwände für Getriebe erheblich reduziert. Die erfindungsgemäßen Proportionalventile können direkt über CAN- Bus oder ein anderes vergleichbares Bussystem ange ^¬ steuert werden, sodass der Aufwand im zugehörigen Getriebe ^¬ steuergerät reduziert werden kann.

Bei einfachen Getrieben kann auf Getriebesteuergeräte voll ^¬ ends verzichtet werden, da ihre gesamte Funktionalität von der elektronischen Schaltung 5 des Proportionalventils über ^¬ nommen wird.

Durch die laufende Überwachung des dither-Hubes behält

Proportionalventil über seine gesamte Lebensdauer seine Funktionalität .

Bezugszeichenliste

1 Ventilgehäuse

2 Ventilkolben

3 Spulenkörper

4 Spulenkern

5 Elektronische Schaltung

6 Stecker

7 Steckergehäuse