用于机动车摩擦离合器的电液压操纵设备的制作方法

本发明涉及一种用于机动车摩擦离合器的电液压操纵设备。

背景技术：

用于机动车离合器、尤其摩擦离合器的常见的液压操纵设备具有主动缸和从动缸。主动缸连接于用液压液体填充的补偿容器中并且包括主动活塞，所述主动活塞经由操纵机构、如离合器踏板可加载力并且可移动。主动缸和从动缸经由压力线路液压连接。从动缸例如能够为具有柱形活塞的从动缸，但或者能够为所谓的中央分离器，所述中央分离器具有关于变速器输入轴同心设置的环形活塞。如果离合器踏板通过机动车驾驶员机械操纵，即用脚踩，那么在主动缸中产生的压力经由压力线路中的液体柱传递到从动缸中。结果是，离合器的分离元件经由从动缸活塞加载操纵力，以便经由分离机构移置离合器压力板，从而将发动机与机动车的变速器分离。

对现代机动车提出越来越多的要求，如例如在尽可能小的燃料消耗下更强的动力。机动车的更强的动力造成，机动车离合器必须传递越来越高的转矩。结果是，机动车离合器的尺寸设定得越来越大，这伴随着用于机动车离合器的分离的操纵力的巨大提高。在如在上文中描述的传统的液压操纵设备中，这引起离合器踏板处的高的力需求，由此明显负面地影响对于机动车驾驶员的离合器踏板的操纵感觉。在现有技术中已知对此的解决方案，其中例如us4,918,921或可选地例如us5,002,166的例如主动缸的主动活塞始终经由可借助于电动机驱动的变速器可加载力并且可移动。

这种离合器操纵设备通常需要耗费地调控以适应操纵设备的不同的运行状态。

技术实现要素：

本发明的目的是，提出一种用于机动车摩擦离合器的电液压操纵设备，所述电液压操纵设备的特征在于简单的和成本优化的构造，所述构造允许适应操纵设备的不同的运行状态。

所述目的通过一种用于机动车摩擦离合器的电液压操纵设备来实现，所述电液压操纵设备包括：踏板单元，所述踏板单元具有离合器踏板和主动缸，所述主动缸具有主动活塞，其中主动活塞经由机械操纵离合器踏板能以主动活塞行程移动；第一传感器元件，其中第一传感器元件检测离合器踏板的离合器踏板行程或主动活塞的主动活塞行程；执行器单元，所述执行器单元具有电动机和中间缸，所说中间缸具有至少一个中间活塞，所述中间活塞经由第一压力线路与主动活塞液压连接，其中中间活塞经由主动活塞和/或电动机可移动；第二传感器元件，其中第二传感器元件检测电动机的转动角；离合器单元，所述离合器单元具有摩擦离合器和从动缸，所述从动缸具有从动活塞，所述从动活塞经由第二压力线路与中间活塞液压连接，其中从动活塞经由中间活塞可移动；控制单元，其中控制单元与第一传感器元件和第二传感器元件信号连接，并且具有第一调控组件和第二调控组件，其中根据电液压操纵设备的运行状态，第一调控组件经由第二传感器元件的信号并且第二调控组件经由第一传感器元件和第二传感器元件的信号确定用于从动活塞的调节行程的期望值，并且电动机调控所述期望值。

根据本发明的电液压设备根据本发明包括踏板单元、执行器单元、离合器单元、控制单元以及第一传感器元件和第二传感器元件。

根据本发明，踏板单元包括离合器踏板和主动缸。主动缸具有主动活塞，所述主动活塞经由机械操纵离合器踏板能够以主动活塞行程移动。

电液压操纵设备的第一传感器元件根据本发明检测离合器踏板的离合器踏板行程或主动活塞的主动活塞行程。第一传感器元件因此例如能够构成为行程传感器。然而也能够提出第一传感器元件构成为转动角传感器。

根据本发明，执行器单元具有电动机和中间缸。中间缸根据本发明包括至少一个中间活塞，所述中间活塞经由第一压力线路与主动缸的主动活塞液压连接。此外，中间活塞根据本发明经由主动活塞和/或电动机可移动。

第二传感器元件根据本发明检测电动机的转动角。第二传感器元件因此例如能够构成为转动角传感器。

离合器单元根据本发明包括摩擦离合器和从动缸，所述从动缸具有从动活塞，所述从动活塞经由第二压力线路与中间活塞液压连接。从动活塞根据本发明可经由中间活塞移动。

主动缸、中间缸和从动缸因此液压串联。

根据本发明，控制单元与第一传感器元件和第二传感器元件信号连接。控制单元根据本发明具有第一调控组件和第二调控组件，其中根据液压操纵设备的运行状态，第一调控组件经由第二传感器元件的信号并且第二调控组件经由第一传感器元件和第二传感器元件的信号确定用于从动活塞的调节行程的期望值，并且电动机调控所述期望值

术语“电液压操纵设备的运行状态”尤其包括两个运行状态，即第一运行状态和第二运行状态。

第一运行状态描述电液压操纵设备的如下运行状态，在所述运行状态中，摩擦离合器自动地、即在驾驶员没有机械操纵离合器踏板的情况下脱离接合。所述运行状态通俗地称作为“巡航”并且大程度地贡献于机动车的燃料优化的运行。

第二运行状态描述电液压操纵设备的如下运行状态，在所述运行状态中，力相关地支持驾驶员的机械离合器踏板操纵。这样，离合器踏板的操纵性能能够相应地满足期望的驾驶舒适性。

根据本发明的电液压操纵设备允许在驾驶期间与通过驾驶员触发的在离合器踏板处的脱离接合过程无关地断开摩擦离合器(电液压操纵设备的第一运行状态)，和在脱离接合过程期间支持驾驶员(电液压操纵设备的第二运行状态)。

本发明的改进方案在从属权利要求、说明书以及附图中给出。

第一调控组件优选地包括特征曲线，其中特征曲线描述在从动活塞的调节行程和摩擦离合器力矩之间的关系。

此外，第二调控组件包括数学关系，即

s中间活塞＝k*s主动活塞或离合器踏板

其中s中间活塞：中间活塞的调节行程，

s主动活塞或离合器踏板：主动活塞的借助于第一传感器元件检测的主动活塞行程或离合器踏板的借助于第一传感器元件检测的离合器踏板，和

k：保存在所述控制单元中的比例因子。比例因子k在此又能够为函数，所述函数与传感器元件的其他影响变量或驾驶状态相关。

在电液压操纵设备的一个有利的实施变型形式中，所述电液压操纵设备包括第三传感器元件，其中第三传感器元件与控制单元信号连接，并且其中第三传感器元件设置在第二压力线路中并且检测第二压力线路中的压力。

附图说明

本发明下面示例性地参照附图描述。

图1示出电液压操纵设备的示意图。

图2一方面示出特征曲线“相对于从动活塞的调节行程的离合器力矩”并且另一方面示出含滞后的特征曲线“相对于从动活塞的调节行程的分离力”。

图3示意地示出中间缸的示例性的实施方案。

具体实施方式

图1示出根据本发明的电液压操纵设备1。电液压操纵设备1用于操纵机动车摩擦离合器并且具有踏板单元2、执行器单元7、离合器单元13、控制单元18以及第一传感器元件6、第二传感器元件12和第三传感器元件19。

电液压操纵设备1基本上在两个运行状态中运转，即第一运行状态和第二运行状态。第一运行状态描述电液压操纵设备1的如下运行状态，在所述运行状态中，摩擦离合器14自动地、即在驾驶员没有机械操纵离合器踏板3的情况下脱离接合，即断开。第二运行状态描述电液压操纵设备1的如下运行状态，在所述运行状态中，力相关地由驾驶员支持离合器踏板3的机械操纵。

电液压操纵设备1的踏板单元2具有离合器踏板3和主动缸4,。主动缸4具有主动活塞5，所述主动活塞经由机械操纵离合器踏板3能以主动活塞行程s主动活塞移动。

执行器单元7包括电动机8和中间缸9。中间缸9包括中间活塞10和另一中间活塞20，所述中间活塞和另一中间活塞经由第一压力线路11与主动缸4的主动活塞5液压连接。此外，中间活塞10以及另一中间活塞20经由主动活塞5和/或电动机8可移动。

离合器单元13包括摩擦离合器14和从动缸15，所述从动缸具有从动活塞16。从动活塞16经由第二压力线路17与中间缸9的中间活塞10液压连接，并且经由中间缸9的中间活塞10可移动。

主动缸、中间缸和从动缸因此液压串联。

电液压操纵设备1的第一传感器元件6设置在踏板单元2的区域中并且检测离合器踏板3的离合器踏板行程s离合器踏板或主动活塞5的主动活塞行程s主动活塞。第一传感器元件6构成行程传感器。第二传感器元件12设置在执行器单元7的区域中并且检测电动机8的转动角。第二传感器元件12构成为转动角传感器。

控制单元18同样设置在执行器单元7的区域中并且与第一传感器元件6和第二传感器元件12信号连接。控制单元18具有第一调控组件和第二调控组件。第一调控组件包括特征曲线，并且构成为，使得在电液压操纵设备1的第一运行状态中，经由第二传感器元件12的信号确定用于从动活塞的调节行程s从动活塞的期望值，并且电动机8调控所述期望值。

图2中的虚线的特征曲线描述在从动活塞的调节行程s从动活塞(x轴)和摩擦离合器14的离合器力矩y1(右边的y轴)之间的关系。

图2中的实线的特征曲线描述在从动活塞的调节行程s从动活塞(x轴)和分离力y2(左边的y轴)之间的关系。

分离力y2描述如下力，所述力经由离合器弹簧22作用在从动活塞16上。

在电液压操纵设备1的第一运行状态中，摩擦离合器14与离合器踏板行程s离合器踏板或主动活塞行程s主动活塞无关地操纵。由车辆调控器26将摩擦离合器14的要求的离合器力矩y1输送给控制单元18。经由在第一调控组件中保存的特征曲线，根据摩擦离合器14的要求的离合器力矩y1，例如0nm，确定用于从动活塞的调节行程s从动活塞的期望值。将期望值转发到调控器级联中以调控电动机8，所述调控器级联又将电流和电压预设转发给电动机。电动机8经由螺杆传动装置移动中间缸9的中间活塞10，由此又将油体积经由第二压力线路17移动到离合器单元13的从动缸15中。从动缸15的从动活塞16与中间缸9的中间活塞10的位置相关地运动并且调整在摩擦离合器14上的可传递的摩擦力矩y1。

第二调控组件包括数学关系并且构成为，使得在电液压操纵设备1的第二运行状态中经由第一传感器元件6的信号确定用于从动活塞的调节行程s从动活塞的期望值并且电动机8调控所述期望值。

数学关系为

s中间活塞＝k*s主动活塞或离合器踏板

其中s中间活塞：中间活塞10的调节行程，

s主动活塞或离合器踏板：主动活塞5的借助于第一传感器元件6检测的主动活塞行程或离合器踏板3的借助于第一传感器元件6检测的离合器踏板，和

k：保存在所述控制单元18中的比例因子，其中比例因子k不必是恒定的。

在电液压操纵设备1的第二运行状态期间，执行器单元7、更确切地说中间缸9的中间活塞10与离合器踏板行程s离合器踏板相关地或与主动活塞行程s主动活塞相关地移动，以便由此降低在离合器踏板3处的力。

如果驾驶员操纵离合器踏板3，那么油从主动缸4经由第一压力线路11移动到中间缸9中并且从那里起移动中间缸9的中间活塞10。在当前的实施例中，中间缸10具有另一中间活塞20。中间缸9的另一中间活塞20在止挡21处止挡并且不移动。驾驶员在离合器踏板3上首先感觉到离合器弹簧22的反力。由于机械操纵离合器踏板3，执行器单元7、更确切地说电动机8经由中间缸9的两个中间活塞10、20再调控其位置并且引导中间缸9的中间活塞10。由于电动机8的运动，止挡21移动并且中间缸9的另一中间活塞20释放。驾驶员现在借助离合器踏板3压到中间缸9的另一中间活塞20上并且感受到在另一中间活塞20处的碟形弹簧23的张紧力。碟形弹簧23的特性决定性地负责于驾驶员在离合器踏板3处的感受。为了将从中间活塞10到另一中间活塞20的力控制的过渡对于驾驶员流利地构成，中间缸9的两个中间活塞10、20的止挡21、21’弹性地构成。

电液压操纵设备1的第三传感器元件19与控制单元18信号连接。第三传感器元件19设置在第二压力线路17中并且检测第二压力线路17中的压力。

借助第三传感器元件19，监控离合过程中的压力变化，并且与特征曲线“相对于从动活塞的调节行程s从动活塞的分离力y2”。在偏离的情况下，修正地调整特性曲线“相对于从动活塞的调节行程s从动活塞的离合器力矩y1”从而研究不同的热学的和摩擦相关的运行状态。

控制单元18与车辆调控器26连接。经由所述连接，传递驾驶状态、如驾驶速度、挡位选择、发动机转速、变速器输入轴的转速，并且特征曲线或调整的特征曲线“相对于从动活塞的调节行程s从动活塞的离合器力矩y1”作用于调控组件6、12。

附图标记列表：

1电液压操纵设备

2踏板单元

3离合器踏板

4主动缸

5主动活塞

6第一传感器元件

7执行器单元

8电动机

9中间缸

10中间活塞

11第一压力线路

12第二传感器元件

13离合器单元

14摩擦离合器

15从动缸

16从动活塞

17第二压力线路

18控制单元

19第三传感器元件

20其他中间活塞

21，21’止挡

22离合器弹簧

23碟形弹簧

26车辆调控器

y1(摩擦离合器的)离合器力矩

y2分离力

s中间活塞中间活塞的调节行程

s从动活塞从动活塞的调节行程

s主动活塞或离合器踏板主动活塞行程或离合器踏板行程

k比例因子