具有电驱动的双冲程活塞的压力产生装置和操纵方法与流程

文档序号:13098334阅读:208来源:国知局
具有电驱动的双冲程活塞的压力产生装置和操纵方法与流程

本发明涉及一种具有权利要求1的前序部分的特征的压力产生装置。



背景技术:

从de102014224201a1中已知离合器促动器,所述离合器促动器为了经由主缸和从动缸操纵摩擦离合器而经由液压管路彼此连接,其中主缸经由电动机和传动装置操纵。这种操纵方式在单离合器操纵装置,例如单离合器中是有意义的,在双离合器中对于每个操纵系统需要各一个用于单个操纵的系统。由此用于双离合器系统的成本近似是单离合器的两倍高。此外又加入了用于操纵其它液压的消耗器的成本。

在de102006038446a1中描述了一种具有电磁阀的双离合器操纵系统,其中经由一个或两个电动的活塞驱动器不仅操纵离合器而且操纵挡位调节器。因为挡位调节器不能够与离合器同时被操纵,所以该方法在降低成本方面与使用离合器促动器和液压的或机电的挡位调节器相比是更有意义的。然而借助于一个促动器操纵两个离合器执行起来是极其耗费的,因为同时在切换过程中操纵两个离合器。这借助于一个调节器经由相应的阀线路是难以实现的。

在wo2015/036623a2中描述了一种具有双冲程活塞的电驱动的压力调节和体积输送单元,借助于所述压力调节和体积输送单元能够经由活塞位移控制升高和下降压力,其中设有换向阀,借助于所述换向阀,双冲程活塞的这两工作腔能够彼此连接,目的在于降低液压地作用的面从而降低驱动马达的扭矩。



技术实现要素:

本发明的目的是,实现一种电驱动的调节促动器,借助于所述调节促动器,多个液压消耗器,尤其从动缸,例如呈离合器,挡位调节器形式的消耗器,具有一个或两个液压的压力腔的液压地被操纵的缸,用于电液的阀驱动器或转向装置的活塞,能够借助于少量切换阀来操纵,并且同时能够实行精确的压力调控。

本发明的目的通过具有权利要求1的特征的压力产生装置来实现。

借助于根据本发明的压力产生装置,基于具有两个液压腔的双冲程活塞原理实现经由一个线性促动器或马达传动单元电驱动的液压活塞调节器,所述液压活塞调节器按照需要能够非常精确地在多个消耗器中共同地升高和下降压力以及同时利用体积的所储存的能量,下降一个消耗器中的压力而在另一消耗器中升高压力。双腔消耗器(例如转向装置、挡位调节器)的一个腔的体积也能够经由压力产生装置以通过压力产生单元调控的方式移动到双腔消耗器的第二腔中。压力调控在此经由借助于活塞的压力体积控制和/或经由利用压力传感器的压力调控来进行。

因此能够借助于压力产生装置升高在液压从动活塞,例如离合器调节器中的压力,而在另一离合器调节器中同时下降压力,其中所储存的压力至少部分地用于减轻调节驱动器的功率要求,尤其在动态的调节过程中。因此,与机电的操纵类似,也能够经由压力调控经由双冲程活塞非常精确地调节调节位置,例如转向装置的杆的或挡位调节器的调节位置。这能够在两个冲程方向(双冲程活塞的前进行程和返回行程)中实现。这种构造尤其适合于控制双离合变速器,在所述构造中一个离合器同时被释放,而另一离合器被操纵(图4)或活塞在两侧中被调节(图6)。

本发明的一个可行的实施方式的特征在于,压力产生单元的活塞缸单元的每个工作腔借助于液压管路与用于液压介质的储备容器连接,其中在双冲程活塞的至少一个工作腔的每个液压管路中设置有至少一个用于可选地截断或打开液压管路的切换阀。通过这种根据本发明的构成方案,能够经由分别与液压回路连接的工作腔和打开的切换阀在每个液压回路中进行到储备容器中的压力下降。在此,能够基于相应的液压回路中的压力测量来下降相应的液压回路中的压力。通过附加地使用双冲程活塞的活塞的冲程控制装置,基于(多个)压力体积特征曲线,也可行的是,通过在预定的或所计算的持续时间内打开切换阀,相应的液压回路中的和连接到其上的一个或多个消耗器中的压力改变。因为每个消耗器配设有附加的切换阀,所以所述压力也能够在液压回路的少于全部的消耗器中下降或升高,其中借助于所述附加的切换阀能够将消耗器与其液压回路分隔开。在该实施方式中,此外可行的是,通过调节活塞将工作腔增大,使得在相应所连接的液压回路中的压力如预设的那样降低。在此提到体积控制。为了更快地在液压回路和所连接的(多个)消耗器中下降压力,显然也可行的是,在切换阀打开时在通向储备容器的液压管路中同时通过调节活塞增大工作腔。由此显著提高了压力产生单元的动力性。

在另一实施方式中,压力腔和/或从工作腔引导至消耗器的液压管路经由连接管路彼此连接,其中在连接管路中设置有用于可选地打开或者关闭连接管路的切换阀。在该实施方式中,压力产生单元的活塞缸单元的仅一个工作腔必须借助于液压管路与储备容器连接,其中在液压管路中设置有用于可选地截断或打开相应的液压管路的切换阀。然而为了提高压力产生装置的灵活性,有利的是,这两个工作腔借助于分开的液压管路与储备容器连接,其中在每个液压管路中设置有用于可选地打开或截断液压管路的切换阀。

在之前所描述的实施方式中,压力调控能够仅通过借助于双冲程活塞的活塞调节进行的压力调控来实现(体积控制)。补充地,通过设置在连接管路中的切换阀的以及设置在一个或多个通向储备容器的液压管路中的切换阀的阀控制,能够有针对性地控制压力上升和压力下降。

此外,压力下降能够替选地仅通过打开通向储备容器的阀来进行,其中因此压力下降仅通过活塞缸单元的相应的工作腔来进行。为了进行精确的压力调控,此外能够使用压力传感器,尤其用于液压的消耗器的从动缸中的压力下降。位于工作腔(shv)和储备容器(pd1,pd2)之间的阀在一定程度上替代从制动系统中已知的排出阀从而也能够称为压力下降阀。所述压力下降根据本发明经由借助于压力传感器监控的液压管路来进行,由此可以有利地经由压力下降阀以压力受调控的方式进行压力下降。这种压力下降相对于通常的以时间受控的方式运行的排出阀具有显著地优点,因为在该处在相应的消耗器上游连接有切换阀并且在压力下降期间不存在压力信息。在功能上能够弃用用于调控的压力传感器,其中压力经由电驱动器的关于扭矩常数kt的相电流测量来计算。通过监控马达的温度和计算驱动双冲程活塞的电动机或直线电机的永磁体的温度,扭矩常数关于温度的通常小于10%的改变,能够进一步改进扭矩。经由面能够在直线电机中直接计算压力,在马达传动装置驱动器中必须附加地考虑传动装置的效率,这尤其在滚珠丝杠中是极其高的并且经受少量的波动。然而在液压回路中使用压力传感器对于均衡压力体积特征曲线和校准压力计算是有意义的。此外,提高故障安全性。替选地,也能够使用冗余的电流测量传感器。

如果附加地在双冲程活塞的出口处使用切换阀,如这在图1c中所示出的那样,那么有利地产生用于压力调控的附加的自由度。仅借助于压力下降阀也能够实现压力上升和压力下降的几乎所有自由度,尤其每个回路中的单独的压力上升和压力下降,这两个回路的同时的压力上升和压力下降。此外,能够在调节活塞之后对马达进行卸载,储存在消耗器中的压力通过关闭切换阀而包含在所述活塞中。

附加地,活塞缸单元的活塞的作用面能够在前部的腔和后部的腔之间不同地设计,使得用于操纵一个或多个消耗器的压力体积需求被调整为,使得借助于沿着前进行程或返回行程方向的调节冲程将一个消耗器完全地降低到1bar,并且另一消耗器以正常的工作压力来加载,也就是说,在操纵消耗器的不同的从动活塞时体积需求通过面积比来补偿,使得前进行程调节位移和返回行程调节位移是近似相同的。

此外,双冲程活塞的这两个腔的不同大小的作用面能够以如下方式来使用:系统中的压力下降经由活塞的冲程运动来实现,而不必从活塞缸单元的腔中排出体积给储备容器。由此,能够完全地使用所储存的能量(弹簧-质量-振动器-原理)。对于压力调控和这两个液压回路之间的体积平衡而言,因此主要使用这两个回路之间的连接阀。在改变压力体积特征曲线时,例如在形成干蒸汽时,引起体积平衡的改变。在这种情况下,不对称性通过从储备容器中进行再输送或将压力排出到储备容器中来补偿。当需要特定的时间上的压力变化时,也适用于所述情况。在这种情况中,需要这两个压力下降阀。

不同大小的液压面,尤其用于在压力上升和压力下降时进行压力调控的液压面的换向或作用方式,能够通过经由具有大的穿流横截面的连接管路中的一个或多个切换阀将双冲程活塞的前侧和后侧进行的连接以及通过经由短的、低流动性的液压的连接管路将所述前侧和后侧进行的直接连接来实现,所述液压管路在一个腔的双冲程活塞的冲程结束的区域中与第二腔的双冲程活塞的起始冲程连接。连接长度由此近似与双冲程活塞的整个冲程一样大。对于低流动性的设计方案而言,活塞缸单元的缸以及连接管道有意义地是液压块的一部分。切换阀优选同样设置在液压块中。除了连接管道中的切换阀,也能够在液压块中设置至少一个压力下降阀。

此外,就优化而言(减小线性促动器的尺寸),对双冲程活塞的前侧和后侧之间的横截面的选择是决定性的。在双冲程活塞的前侧和后侧之间的作用面的比值在此能以1.5至2.5,优选2的比例选择,以便实现有效的尺寸减小。在面积比为2:1时(前部的面a1/后部的面a2),能够在位于这两个工作腔之间的连接阀shv打开时不仅在前进行程中而且在返回行程中将对伺服马达液压地作用的面积减半,因为在前进行程中a1-a2生效而在返回行程中a2生效。由此,驱动马达的扭矩能够减半并且作用到传动装置上的轴向力减半。这除了马达的成本降低外还实现了使用成本低的梯形螺杆传动装置来将扭矩转换为平移力。

此外不仅在压力上升时而且可选地在压力下降时经由线性促动器的位移控制在功能上来实行精确的压力控制。为此,压力-体积(位移)特征曲线经由作为模块的压力传感器来描绘并且用于进行控制。

替选于线性促动器,也能够经由马达-传动装置-脱离装置来操纵双冲程活塞。在这种未详细解释的情况中传动装置设置在马达和双冲程活塞拉杆之间,所述双冲程活塞拉杆也实现了双冲程活塞相对于马达直角地设置。

根据本发明的装置实现:例如除了所连接的离合器外,一个或多个液压的消耗器,例如挡位调节器,能够以高的效率被供给压力和体积,其中同时确保对消耗器的精确的调控。除了离合器操纵外,双离合变速器中的挡位调节器是主要应用。

本发明的有利的实施方案或改进方案通过从属权利要求的特征产生。

换而言之,借助于根据本发明的解决方案或其实施方式和改进方案还能够实现下述功能或者概括性地实现下述优点:

-通过使用在用于减轻dhk压力活塞单元(弹簧-质量-原理)的功率要求的从动活塞中以液压的方式储存的能量,同时在一个液压回路中进行压力上升并且在另一第二液压回路中进行压力上升;

-在具有用于对调节器(例如转向装置、挡位调节器)进行位置调控的两个液压腔的消耗器的每一个腔中同时进行压力下降和压力上升;

-经由双冲程活塞不仅在压力上升中而且在压力下降中,通过位移控制进行精确的压力调控来替代经由压力-体积/位移-关系的压力调控;

-利用液压回路中的压力信息经由双冲程活塞腔和(多个)压力下降阀进行精确的压力下降控制或调控;

-在一个回路k1或多个回路k1+k2中(单独的压力上升和压力下降的)精确的压力调控的多个自由度;

-通过使用用于保持被关闭的压力的切换阀,按照需求能量有效地进行压力产生(所需的压力)和驱动器的电流卸载;

-通过在相应的进入管路中的电磁切换阀进行接通和关闭消耗器来对多路复用操作中的多个液压的消耗器进行供给,所述消耗器例如是离合器、挡位调节器(也就是说,在多个消耗器中经由通过双冲程活塞的压力体积控制的主要相继的或者部分同时的压力调控),

-通过减小马达/传动装置的尺寸引起的非常紧凑、成本低的压力体积和输送单元,所述尺寸减小经由两个可切换的液压横截面经由连接阀(shv)经由降低电动机的力或扭矩实现;由此使用更小的马达和成本更低的梯形螺杆,所述梯形螺杆集成在马达中;

-在优化液压系统时非常高的自由度(省去耗费的压力下降调控法、多个伺服马达的压力传感器、多个消耗器到电操纵的液压源上的连接)。

通过自由度和精确的压力调控能够简化消耗器的阀线路,例如通过简单的电磁阀来替代耗费的比例阀。此外,能够通过可切换的作用面显著地简化压力产生装置的活塞缸单元的线性驱动器,并且自由度能够如下使用:多个消耗器连接到压力产生装置上。由此能够实现冗余,其中驱动马达设有冗余的6相绕组和冗余的控制装置,并且在一个液压回路失效时仍能够使用第二液压回路。

附图说明

接下来根据附图详细阐述根据本发明的压力产生装置的不同的可行的实施方式。

附图示出:

图1a示出具有双冲程活塞的压力产生装置的基本构造,所述压力产生装置接下来也称为dhk压力调控单元,具有马达传动单元,所述马达传动单元用于给具有压力下降阀的两个液压回路供给压力;

图1b示出具有马达传动单元的dhk压力调控单元的基本构造,所述马达传动单元用于给具有压力下降阀和滑动阀的两个液压回路供给压力;

图1c示出具有马达传动单元的dhk压力调控单元的基本构造,所述马达传动单元用于给两个液压回路供给压力,所述液压回路具有一个压力下降阀替选地两个压力下降阀以及液压回路中的用于压力调控中的其它自由度的切换阀;

图2示出具有线性驱动器而不具有传动装置的压力产生装置的基本构造;

图3a示出在考虑可切换的面的情况下的压力调控方法;

图3b示出在进行离合器操纵时的压力调控方法,其中具有不同的消耗器或液压地作用的横截面;

图4示出将压力产生装置用作为活塞调节器,所述活塞调节器用于两个液压消耗器(尤其离合器),其中附加地使用用于多路复用操作的消耗器处的shv阀和切换阀;

图4a示出替选的实施方式,其中消耗器的腔中的压力下降经由相关联的排出阀实现或者能够经由相关联的所述排出阀实现;

图5示出将压力产生装置用作为活塞调节器以及用作为用于多个两个的消耗器(尤其2个离合器和两个具有对离合器的压力调控的切换调节器和多路复用法中的切换调节器)的切换调节器;

图6示出将压力调控单元用作为离合器调节器和切换调节器,所述切换调节器用于具有两个液压的作用面的消耗器(例如挡位调节器、转向装置)以及用于可选的具有多路复用操作的其它消耗器。

具体实施方式

图1a示出根据本发明的压力产生装置的第一可行的实施方式的基本构造,所述压力产生装置也能够称为压力调控和体积输送单元,接下来也称为dhk压力调控单元。该dhk压力调控单元具有在两侧作用的活塞1,接下来也称为双冲程活塞dhk,所述双冲程活塞能够经由压力杆2借助于线性驱动器沿着两个方向在位移sk上移动,所述线性驱动器由电动机m和传动装置构成,所述传动装置尤其是滚珠丝杠。在伺服马达m上设有角度传感器6a和(多个)相电流测量传感器6b。替选于角度传感器能够使用直接用于确定活塞冲程位置的传感器(6c)。这尤其在传动装置中存在打滑时有助于改进位置调控。双冲程活塞1对第一工作腔或压力腔3a和第二工作腔或压力腔3b限界。这两个工作腔3a、3b经由止回阀4a和4b与储备容器5连接。止回阀4a、4b具有大的打开横截面,由此避免节流作用。

压力产生装置调控这两个液压回路k1和k2中的压力。在工作腔3a、3b和液压回路k1和k2之间的输入管路h3、h4中,设置有压力传感器7和7a。对于调控而言能够弃用压力传感器7或者7a,其方式是经由相电流测量来计算马达m的扭矩并且经由有效的横截面计算液压管路h3、h4中的系统压力,在所述液压管路中不设置压力传感器。然而,出于安全性考虑并且为了校准压力体积特征曲线,至少一个压力传感器是有意义的。相电流测量也能够冗余地执行,以便能够完全地弃用压力传感器。

此外,设有两个可切换的阀pd1或者pd2,所述阀也能够称为压力下降阀,所述压力下降阀设置在将相应的工作腔3a、3b与储备容器5连接的液压管路h1、h2中。由此,从这两个工作腔3a、3b到储备容器5中的压力下降是可行的。通过打开一个或者这两个阀pd1或pd2,能够在前进行程或者返回行程中经由双冲程活塞1的位移控制sk或者静止部位以受控的方式下降压力。为了进行压力下降调控,在此使用这两个压力传感器7、7a中的至少一个或者使用电流测量。这相对于经由通常的排出阀借助于pwm运行的压力调控是尤其有利的,因为压力能够以高的精度以受控的方式下降。在借助于连接在上游的、关闭的切换阀进行通常的排出调控时(例如在sv1和消耗器v1之间的排出阀或在消耗器v2和sv2之间的排出阀,参见图4b),这种压力调控精度是不可行的,因为没有压力传感器能够在这种装置中像通常在制动调控系统中那样用于压力下降调控。

图1b示出根据本发明的压力产生装置的另一可行的实施方式,其中具有作用面a1的工作腔3a和具有活塞1的作用面a2的第二工作腔3b是受限的。面a1和a2的比值近似为2:1,然而至少为1.5:1并且最大为2.5:1。附加地,在腔3a、3b之间设置有可切换的压力补偿阀shv。可切换的阀shv在高动态的系统中构成为不具有节流功能的切换阀从而具有大的穿流横截面。如下连接管路是尽可能短的并且至少在压力腔处尽可能直接在活塞缸单元的出口处起始,所述连接管路连接压力腔3a、3b或连接从这些压力腔引导至消耗器的液压管路h3、h4,所述连接管路包含切换阀shv。特别地,在该区域中应当尽可能避免提高流动阻力的元件,如附加的阀等。替选地,代替一个切换阀shv,多个切换阀也能够在连接管路h5中并联连接。通过这种并联连接,能够使用出自批量生产的标准阀。通过切换压力补偿阀shv能够建立在双冲程活塞1的前侧和后侧之间的连接,并且在活塞冲程中通过压力补偿实现不同的作用面。在动态程度较低的系统中或在系统中使用较少的消耗器时,切换阀shv的穿流横截面和将双冲程活塞的工作腔连接的液压管路的流动阻力是不那么重要的,并且所述连接也能够经由例如液压回路中的多个阀实现。

通过压力产生装置对两个液压回路k1和k2进行供给。在阀shv关闭时,在前进行程中给回路1供给压力而在返回行程中给回路2供给压力。在阀shv打开时,在前进行程和返回行程中回路k1和回路k2共同借助于有效的面a1-a2(在前进行程中)或a2(在返回行程中)被供给。在至少一个液压管路h3、h4中的压力借助于压力传感器7,

可选地,也借助于这两个压力传感器7、7a来确定。当经由相电流测量来计算马达m的扭矩并且经由有效的横截面计算系统压力时,对于调控而言能够弃用压力传感器。

图1c示出图1b中的压力产生装置的扩展,其中在液压管路h3、h4中设有另外的切换阀sv1、sv1a和sv2。在这种线路中,在前部的腔3a和后部的腔3b的出口处设置有切换阀sv1和sv2,并且切换阀shv直接将液压回路k1与腔3b连接。切换阀sv1a因此设置在连接管路h5和液压回路k1上游。

该扩展引起用于调控消耗器的更大的功能范围。在此,在该实施方式中,双冲程活塞1经由冲程控制,部分地利用压力体积特征曲线和压力传感器7a和7b(参见实施方案图3b)具有下述自由度:

-单个地在回路k1和回路k2中进行压力上升;

-共同地在回路k1和回路k2中进行压力上升;

-单个地在回路k1和回路k2中进行压力下降;

-共同地在回路k1和回路k2中进行压力下降;

-同时在回路1中进行压力上升而在回路2中进行压力下降;

-同时在回路2中进行压力上升而在回路1中进行压力下降;

为了实行这些功能,图1c中的阀如下切换。在此应注意的是,也能够弃用阀pd2以及用于接下来所描述的调控的液压管路h2,因为其在所执行的功能中总是关闭地运行从而在功能上对应于止回阀。

标记:

0:阀关闭

1:阀打开

当设有并且使用阀pd1和阀pd2时,能够使用同时被调控的压力上升和压力下降的其它自由度。由此,除了在上文中所提到的可行性之外,能够以经由双冲程活塞的腔3a、3b调控压力的方式利用压力传感器7和7a以及阀pd1、pd2受控地下降这两个液压回路k1、k2中的各一个中或者在这两个液压回路k1和k2中的压力。

图2描述了与图1a相同的压力产生装置,区别在于:推杆活塞2可经由线性执行器操纵,所述线性执行器由具有永磁体15a的衔铁15、具有励磁线圈16的定子和线性位移传感器17构成。功能与在图1a中相同。当双冲程活塞针对小的冲程来设计并且在系统中出现小的力时,线性执行器与马达螺杆传动装置相比具有优点。可选地,使用连接阀shv,使得具有与在图1b中所描述的那样的相同的作用方式。

图3a描述了如下调控策略,所述调控策略用于经由绘制呈在推杆位移sk和压力p之间的关系形式的压力-体积(位移)特征曲线来进行精确的压力调控。为了绘制压力体积特征曲线,使用图1a、1b、1c的压力传感器7。在运行时,压力体积特征曲线能够被校正。

当不需要同时进行压力上升和压力下降时,也就是说,要么离合器要么挡位调节器按照顺序运行时,该方法尤其在压力上升和压力下降时由离合器调节器和其它消耗器例如挡位调节器使用。

双冲程活塞的腔面积的近似为a1/a2=2的比值在视图中作为基础。压力上升从初始压力s0a1开始。在借助于面积a1进行压力上升paufi时,例如在前进行程中直至位置sp1,在借助于面积a2进行压力上升paufii时,例如在返回行程中直至位置sp3,通过控制线性促动器来设置所期望的调控压力p1。在调控时,基于如下压力-位移特征曲线,所述压力-位移特征曲线描绘压力和位移之间的非线性的关系。也能够经由压力位移特征曲线控制作为p1的更小的压力。在切换到作用面a2上时,压力体积特征曲线移动。产生新的参考位移sp3。压力改变能够通过设定位移差dsk来设置。位移受控的压力调控策略具有下述优点:当经由冲程而不经由使用压力传感器来进行调控时,能够明显更好地设定压力,因为由此压力管道的弹性和压力波动不作为干扰变量影响调控并且不必对压力传感器的精度提出高的要求。

如果使用根据图1b的压力调控单元,即具有压力下降阀pd1,那么经由位移控制sk也能够使得压力在下降时经由压力-位移关系来调控(pabi)。为此,活塞1在返回行程中运行。在此,必须保证第二腔3b中的体积不被压缩,也就是说,能够经由pd2泄露到储备容器中。在作用面较小时类似的压力下降(pabii)也能够在前进行程中被调控。为此,体积经由储备容器pd2排出到储备容器中。当在返回行程中shv阀打开时,在压力下降法pabii中实现相同的效果。因此不需要pd1或pd2阀用于进行压力下降。

被排挤掉的体积从后部的腔3b输送到双冲程活塞的前部的腔中。

图3b描述了在同时经由dhk的这两个腔进行压力上升和压力下降时的调控方法(例如在操纵根据图5的系统构造中的两个离合器时)。在该处,以两个从动活塞的略微不同的压力体积特征曲线为基础,或者替选地,以从动活塞的相同的压力体积特征曲线和以具有液压面的面积比为a1/a2=s2/s1的双冲程活塞设计方案为基础。

为此,以位置s1为出发点,活塞在返回行程中从位置s1朝向位置s2调节。离合器k1的压力从运行压力pk1降低到近似为零,而同时离合器k2中的压力从近似为零提高到pk2。此后,调节器继续运动直至位置s2,直至达到运行压力pk2。在返回行程运动中,缺失的体积从储备腔经由止回阀输送到dhk的前部的腔中,以便避免低压。该方法相对于按顺序的方法具有如下显著优点:离合器k1能够非常快地松开,而同时接上离合器k2。

这尤其针对具有最小程度的时间延迟的切换过程来实现,具有最小程度的时间延迟的切换过程在双离合器系统中是需要的。此外,能够将离合器中的压力用作为能量源,使得仅需要具有最小的功率需求的驱动马达,或者切换过程的动力学相对于双促动器系统在马达相同的情况下在切换过程中能够显著地改进,因为所储存的液压能量能够在切换过程中使用。

通过使用shv阀和相应的控制装置,此外能够优化如下控制:例如离合器k1的松开过程与第二离合器的接合过程同步,也就是说,借助于位于s1和s2之间的中部中(即s=0.5*(s1+s2))的调节位移结束所述过程。

特别地,在相反的过程中(即离合器k2从运行压力pk2通过调节位移s2松开),使用av阀是有意义的,否则离合器k1的运行压力pk1被超过。此外补救措施是,在系统中使用排出阀(pd1或者pd2)或其它的排放阀。在此,pd1阀是重要的,因为离合器k1中的压力下降能够经由排出阀pd1利用k1中的压力传感器精确地控制,即使在不使用shv阀的情况下也是如此。pd1和shv因此是替选方案并且不强制需要这两者。当面积比a1/a2近似相等并且离合器调节器k2具有较大的体积时,pd2阀类似地具有重要意义。

替选于压力供给单元,也能够使用具有如在图2中所阐述的那样的阀线路的dhk压力供给单元。

图4示出根据图1b中的实施方案的压力产生装置的一个实施方式,其中使用双冲程活塞1的势能。压力产生装置也能够在根据图1c的设计形式中使用,其中切换阀sv1和sv2是压力供给单元的组成部分(sv1a=sv1,sv2=sv2)。每个工作腔3a、3b与这两个离合器v1和v2的从动缸v1k、v2k连接。这种系统造型实现了经由双冲程活塞的前部的腔3a进行离合器k1的压力下降(pabk1),同时实现了经由沿着双冲程活塞的返回行程方向的调节进行离合器k2中的压力上升(paufk2)。同时的压力上升和压力下降也能够沿着前进行程方向进行。在这种情况下,通过双冲程活塞的前进行程运动使消耗器v2中的压力下降而使消耗器v1中的压力上升。有益地,不仅能够使用pd1而且能够使用pd2来进行压力下降调控。shv阀同样能够打开以进行压力下降调控和压力上升调控,并且能够影响经由双冲程活塞的运动可变的压力,在所述压力中回路k1和k2连接。

压力调控的另一可行性在图4a中示出并且在于:出自消耗器v1、v2中的至少一个消耗器的压力经由相关联的排放阀avk1、avk2直接经由到储备容器5中的分开的液压管路h6、h7下降,所述排放阀优选连接在消耗器和切换阀sv1之间。在图4a中示例性地图解说明在回路k2中进行压力上升(paufk1)的同时进行回路k2中的压力下降(pabk2)。特别地,当工作腔3a和3b中的面积不同时,在前进行程中,与从腔v2k中所提取的体积相比将更多的体积输送到腔v1k中。为了在压力下降和压力上升中实现对称性,体积经由avk1(pabk1)排出到储备容器中。为了进行压力调控,在此h3中的压力传感器同样能够用于经由avk1进行压力下降,因为在压力改变过程中,通向消耗器的sv1是打开的。压力调控根据在de102015103858.7中所描述的方法来进行(在打开的液压回路中的压力体积调控)。在每个消耗器处也能够使用多个排放阀avk1、avk2,或者针对每个液压管路k1、k2使用各一个或者多个排放阀,所述排放阀将回路与储备容器连接。排放阀avk1、avk2能够代替pd1和pd2阀中的一个或这两个pd1和pd2阀。如果不设有阀pd1和pd2中的任何一个,那么需要至少一个压力下降阀avki,所述压力下降阀将液压回路k1或者k2与用于压力下降的储备容器连接。使用具有连接在上游的切换阀的av阀来替代pd1和pd2具有下述缺点:在切换阀sv1关闭时压力下降无法使用压力信息从而就满足精确的压力下降精度和生产公差而言阀必须配设有小的开口横截面或者必须经由pwm控制来运行。然而特殊的解决方案提供下述优点:在系统引入的过渡阶段中,能够使用大批量生产的标准排放阀以及使用从制动系统的运行中已知的用于压力下降控制的软件。

通过设置排放阀能够在系统引入时在第一步骤中经由双冲程活塞的作用方式使用经由活塞位移控制以及同时的压力改变可行性所进行的精确的压力上升调控的优点(在腔v1k中进行压力下降,在腔v2k中进行压力上升),尤其在操纵两个离合器时,所述两个离合器必须同时接通。

此外,阀shv能够在面积比a1/a2近似为2:1时在离合器v1和v2的体积预算相同的情况下用于减小驱动马达的扭矩。由此,自特定的运行压力(运行压力的大约50%)起,在前进行程中将液压地作用的面积减半并且随后近似与在返回行程中一样大。

无电流地打开的切换阀sv1和sv2实现在达到离合器的期望压力时通过通电而关闭并且借助于小的阀电流保持从动活塞液压系统中的压力。由此能够降低马达m的电流负荷和功率需求并且简化调控,特别地,能够在达到期望压力时断开消耗器,并且在按顺序的步骤中经由压力体积控制将另一消耗器设置到期望压力水平上。

替选于压力供给单元,也能够使用具有如在图2中所阐述的那样的阀线路的压力产生装置。图2的阀线路也能够类似于图1b至图1c被调整。这同样适用于图5和6中的下述系统描述。

图5示出在图4中所描述的系统的扩展,所述系统用于在弃用回路k2中的压力传感器的同时附加地操纵多个消耗器v3、v4。替选地,回路k2中的压力传感器也是可行的而在回路k1中弃用压力传感器。为此,对于每个消耗器v1至v4设置切换阀sv1、sv2、sv3、sv4。挡位调节器以所谓的多路复用法来控制,也就是说,操纵液压的消耗器vs3或者vs4,离合器调节器的在无电流时打开的切换阀关闭,使得压力通过电磁阀的通电来保持或者不经由操纵来升高压力。消耗器v3或v4的从动活塞的压力如已经所描述的那样经由双冲程活塞在考虑压力体积特征曲线的条件下升高或者下降(pmux,v3,pmux,v4)。如果达到所述压力,那么切换阀sv3或sv4关闭,并且在接下来的过程中能够操纵另一消耗器。该方法通常尤其在使用挡位调节器时按顺序执行,因为无法同时进行挡位调节器的操纵,并且在双离合变速器中此外挡位调节过程与离合器操纵过程无法同时发生。然而,所述方法提供同时或者部分同时升高压力和下降压力的可行性,如从发明人的多路复用操作中已知的那样。

通过将离合器操纵系统扩展到其他消耗器上,相对于传统的双离合器系统能够显著地简化所述系统,在所述传统的双离合器系统中对于每个挡位调节器和每个离合器设有一个驱动机构。因为也具有低的流动阻力的切换阀是相对便宜和轻的,所以有此能够实现显著的成本减少和重量降低。

图6示出图5的替选方案,其中在多路复用操作2中消耗器v1的腔v1k1和v1k2在第二消耗器v2旁边借助于根据本发明的压力产生装置加载压力。与图5相反,消耗器v1的活塞可沿着两个方向调节,其中在调节v1中的杆时使用这两个液压回路k1和k2,在所述液压回路中,在双冲程活塞的一个腔中下降压力而通过活塞的移动在另一腔中升高压力。为了进行调控,附加地使用阀pd1、pd2或者shv,其中仅最多需要两个阀来进行调控。类似于图4a,在消耗器的液压腔和相应的切换阀sv3之间也能够连接有排放阀avk3,所述消耗器在此示例性地以消耗器v3示出,经由所述排放阀,出自腔v3k的压力能够经由分开的液压管路h8直接朝向储备容器5导出,其中需忍受关于图4a所描述的缺点。

在该实施方案中,在腔v1k2中被供给压力或者v1k2被供给压力,并且活塞以根据本发明的压力调控方法来极其精确地调节。在所述应用中,消耗器例如能够是转向装置或者挡位调节器(v1)和离合器(v2)。

具有连接在上游的切换阀sv4和sv5的其它消耗器v3、v4能够连接到液压回路k1和k2上并且在多路复用操作中运行,其中所述其它消耗器具有消耗器v1或v2的作用原理。因此,完整的双离合变速器(具有两个离合器,四个挡位调节器)或多个离合器以及具有压力供给单元的转向装置例如能够运行,或者其它的液压系统能够借助于中央的调节器被供给压力(例如电液的阀驱动器)。

附图标记列表

1在两侧作用的活塞或双冲程活塞

2推杆活塞

3a腔

4a止回阀

4b止回阀

5储备容器

6a止回阀

6b止回阀

7压力传感器

8滚珠丝杠

9a轴承

9b轴承

10转子

11定子

12励磁线圈

13壳体

14传感器

15衔铁

15a永磁体

16具有励磁线圈的定子

17线性位移传感器

20压力调控单元

21a压力上升阀

21b泄压阀

22a压力上升阀

22b泄压阀

23管路

24管路

32a管路

32b管路

33a电磁阀

33b电磁阀

34伺服活塞缸单元

35压力腔

36密封件

37压力活塞

38弹簧

39作用活塞

40伺服活塞缸单元

41压力腔

42压力腔

43伺服活塞

44密封件

45通气孔密封件

46储备容器

47压力传感器

48位移模拟器

49踏板单元

50液压回路

51液压回路

52压力传感器

53压力传感器

54位移传感器

55电子控制和调控单元(ecu)

av压力补偿阀可切换

d1密封件

d2密封件

k1液压回路

k2液压回路

siv安全阀

sk位移

tv分离阀

v1消耗器

v2消耗器

v3消耗器或离合器操纵装置

v4消耗器或制动系统

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