电驱动的压强调节和体积运送单元的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的电驱动的压强调节和体积运送 单元。
【背景技术】
[0002] 现有技术是活塞或齿轮栗，所述活塞或齿轮栗通常由内燃机驱动并且输送固定地 与内燃机的转速耦合的体积流。实现可变的运送功率的栗的实施方式是具有可调节的倾斜 盘的轴向活塞栗或可变的叶片栗。对于符合需要的输送而言，所述栗以电的方式驱动。
[0003] 在上文中所提到的栗在机械上是非常耗费地并且复杂地构成，并且由于相对高的 泄漏无法允许通过马达位置调节进行精确的压强调节。
[0004] 同样已知基于双程活塞的栗，所述双程活塞通过前进和后退运动进行输送(打气 筒原理）。双程活塞经由两个止回阀与储备容器连接并且经由两个另外的止回阀与消耗器 连接。电驱动形式的双程活塞栗从DE 10 2006 030 141.2中已知。这种双程活塞栗与轴向 活塞栗和叶片栗相比明显更简单地构成。
[0005] 最后，从DE 2011 080312中已经已知一种具有由线性执行器驱动的双程活塞的制 动设施，其中在从压力室引导至轮制动器的液压管路中设置有顺序阀，其中液压管路能够 经由连接在下游的阀连接。
[0006] DE2001080312中的双程活塞的实施方案的缺点是，双程活塞的前侧和后侧之间的 液压连接经由三个阀引导，所述三个阀具有大的节流作用。由此在去程和回程运行之间的 快速切换是不可行的。此外不可行的是，在去程运行时切换到更小的有效面上，因为对于这 种功能而言需要室之间的快速的压强平衡。在DE 2011 0803212中仅如下使用不同横截面 积的效果:在回程中能够达到更高的压强(权利要求15)。去程和回程之间的动态切换在DE 2011 08003212中未提出，此外，对于作为在去程和回程中运行的栗的使用而言作用原理的 可靠性是低的。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的是，实现一种电驱动的压强调节和体积运送装置，所述压强调节和 体积运送装置具有高的运送功率和更精确且更动态的压强控制。
[0008] 本发明的目的通过权利要求1的特征实现。
[0009] 借助根据本发明的解决方案基于双程活塞原理实现一种经由线性执行器或者马 达传动装置单元电驱动的压强调节和体积运送装置，所述压强调节和体积运送装置能够符 合需求地精确增压或者输送体积以及实现在不同的液压有效面之间的快速切换。为此在功 能上决定性地避免了节流损耗。
[0010] 这能够通过经由具有大的穿流横截面的切换阀连接双程活塞的前侧和后侧以及 经由短的、流动少的液压管路直接连接前侧和后侧来实现，所述液压管路在一个室的双程 活塞的尾程的区域中与第二室的双程活塞的初程连接。连接长度由此近似与双程活塞的整 个冲程一样大。对于流动少的造型而言，双程活塞和连接管路有意义地是液压块的一部分， 所述部分通过孔连接这两个室。换向阀优选同样设置在液压块中。替选地，也能够并联多个 阀，以便改进流动阻力或者使用出自批量生产的具有更小穿流横截面的标准阀。阀此外必 须针对高的压差设计。通过使用仅一个阀或并联阀来替代三个串联的阀（DE 2011 0803212)，还确保双程活塞在去程和回程中的可靠性。在DE 2011 0803212的三个阀中的一 下失效的情况下不再提供功能，在根据本发明的解决方案中可靠性是非常高的，此外能够 通过并联阀实现功能的完整的冗余。
[0011]此外，就优化而言（缩小线性执行器的尺寸），对双程活塞的前侧和后侧之间的横 截面的选择是决定性的。在此，将双程活塞的前侧和后侧之间的面积的比值选择为1.5至 2.5的、优选2的比，以便实现有效的尺寸缩小。
[0012] 借助于本发明或者其实施方案和改进形式，不仅能够实现或在功能上展现可变的 运送功能而且能够实现或在功能上展现精确的压强控制。
[0013] 此外，能够借助根据本发明的解决方案在去程中在两个不同的有效横截面之间高 动态地切换。因为在机动车中的多种应用中，增压中断在功能上是不期望的（例如在增压的 程度非常小的中断的情况下/没有增压中断的情况下，都必须能够实现制动系统的Obar至 120bar压强），所以必须高动态地切换到第二有效的面上。如果这在功能上通过经由低的流 动阻力连接双程活塞的这两个室来实行，那么在压强较高的情况下能够使用较小的有效的 横截面，以便在去程运行中就已经减小线性执行器的力/转矩需求。这实现了线性驱动器的 显著的尺寸缩小。尺寸缩小的线性执行器此外具有小的运动的质量/惯性。这在去程和回程 之间进行切换时产生其他的优点。
[0014] 在压强较高的情况下(优选〉最大压强的40%)，双程活塞在去程和回程中运行。在 这种运行模式中，在去程和在回程中，较小的有效的液压面起作用。在去程和回程之间的切 换极其动态地进行。该调节策略能够在压强较高的情况下运行时应用，在这种情况下能够 忍受因从去程运行切换到回程运行引起的增压/运送速率的小的中断。低的流动阻力结合 与线性执行器的较小的运动的质量/惯性在进行切换时将死区时间最小化。通过较小的有 效面降低线性执行器的转矩需求，由此线性执行器能够在转速/线性速度较高的情况下运 行。尽管线性执行器较小，但是由于较高的转速能够实现高的运送速率或增压梯度。此外， 当不仅能够在去程而且能够在回程中进行运送时，能够明显减小双程活塞单元的体积。
[0015] 此外，经由线性执行器的路径控制不仅在增压时而且可选地在降压时在功能上实 行精确的压强控制。为此，压强体积(路径)特性曲线经由压强传感器作为模型描绘并且用 于进行控制。
[0016] 替选于线性执行器，双程活塞也能够经由马达传动装置解决方案来操作。在这种 未详细描述的情况中，传动装置设置在马达和双活塞拉杆之间，所述双活塞拉杆也实现双 程活塞相对于马达的直角设置。
[0017] 根据本发明的装置此外实现：以高的效率给一个或多个液压消耗器供应压强和体 积，同时确保对消耗器的精确调节。机动车辆中的液压消耗器是首要应用。
[0018] 本发明的有利的实施方案或改进形式包含在其它的权利要求中，在此参考所述权 利要求。
[0019] 换句话说，借助于根据本发明的解决方案或其实施方式和改进形式，还能够实现 下述功能或者实现下述优点：
[0020] -经由马达的转速控制和可切换的有效面不仅在去程而且在回程中实现可变的运 送速率
[0021] -在整个压强范围中的非常高的运送速率
[0022] -通过经由压强体积/路径关系进行路径控制替代压强调节不仅在增压(实施方案 图la、lb、2)时而且在降压(实施方案图Ic)时进行精确的压强调节
[0023] -符合需求的能量有效的压强产生(按需压强）
[0024] -通过由阀接通或者切断消耗器在多路运行时给多个液压消耗器进行供应
[0025] -通过缩小马达尺寸实现非常紧凑的、成本适宜的压力体积和运送单元，缩小马达 尺寸通过经由两个可切换的液压的横截面减小力/转矩需求实现
[0026] -在优化液压系统（省去耗费的阀、将多个消耗器连接到液压源上)时的非常高的 自由度。
[0027] 通过自由度和精确的压强调节能够简化消耗器的阀切换(例如通过简单的磁阀代 替耗费的比例阀），此外能够通过可切换的有效面显著简化线性驱动器。
[0028] 在一个变型形式中使用两个其它可切换的阀（图Ic)，所述可切换的阀将双程活塞 的室与储存室连接并且代替止回阀以及在双程活塞的第二室之间的连接中与消耗器连接 并且代替止回阀。
[0029] 多个消耗器能够连接到压强调节和体积运送单元上，所述消耗器能够经由磁阀接 通/切断。
【附图说明】
[0030] 在下述附图中根据图示详细阐述本发明。
[0031] 附图示出：
[0032] 图Ia示出具有用于回路的压强供应的马达传动装置单元的压强调节和体积运送 单元(接下来也称为压强调节单元)的基本结构；
[0033] 图Ib示出具有用于两个回路的压强供应的马达传动装置单元的压强调节单元的 基本结构；
[0034] 图Ic示出压强调节单元以用于经由活塞路径控制来增加和降压的阀来进行扩展；
[0035] 图2示出压强产生单元与线性执行器驱动器的基本结构；