自动化变速器或自动变速器的执行器及控制执行器的方法与流程

本发明涉及一种自动化变速器或自动变速器的执行器，其具有缸壳体、活塞单元和活塞杆，其中，活塞单元与活塞杆联接并且以能沿轴向纵轴线运动的方式布置在缸壳体内，其中，活塞单元将缸壳体内的两个在它们的容积方面可变的压力室彼此分开，借助两个压力室能在两侧向活塞单元加载压缩空气，其中，这两个压力室与阀单元连接，借助阀单元能对两个压力室中的每个压力室的压力加载或排气进行切换，其中，用于对活塞单元的至少一个末端止挡进行阻尼的末端止挡阻尼装置布置在执行器内。本发明还涉及一种控制这种执行器的方法。

背景技术：

这种执行器尤其用于机动车驱动系的自动化变速器或自动的变速器的换挡机构，以便挂入和挂出挡。这种执行器的已知结构方式是所谓的两位或多位缸。这两者构造成缸-活塞设施。在两位缸中，能直线移动的活塞杆在一个端部具有双侧作用的活塞或者由多个活塞部分组合的且双侧能加载流体的活塞单元。活塞例如被加载压缩空气，压缩空气视有意的运动方向而定地受阀控制地流入两个压力室中的其中一个压力室，与此同时，相应的另一压力室排气。活塞杆在两位缸之外具有用于将调节力传递至变速器的换挡元件等的接口。通过压缩空气经由压力室加载活塞以及压力室的排气通过阀单元来控制，其中，通常给其中每个压力室配属有阀，例如各一个换向磁阀，其打开或关闭接驳至其上的压力线路。

这种活塞的调节加速度和调节速度大致由压缩空气的质量流(其用于在活塞的一侧上加载和用于在另一侧上排气)确定，其中，质量流与相关线路和开口的横截面有关。尤其是用于执行活塞运动的活塞响应性能的其他有关参数是由结构决定的死区容积以及运动元件的质量和摩擦。

在这种运行模式下，活塞和活塞杆以相对较高的速度来回移动。该运动在调节路径结束时通常通过活塞和/或活塞杆的相对壳体紧固的末端止挡而停止。该末端止挡必须吸收运动部件的剩下的动能。相关部件由此承受较高的负荷。通过频繁且激烈的机械撞击末端止挡，降低了换挡元件、例如变速杆和变速叉以及变速器部件(例如同步环和齿轮)的最长使用寿命。此外，在电子变速控制器中会产生故障功能。此外，响亮的止挡噪音和换挡撞击影响了变速器的切换舒适性。因此，恰好在变速器中一方面有意义地出现的是，末端止挡速度降至最小，以便带来柔和运动，即，活塞或活塞杆逐步和/或连续靠近末端止挡。然而由此出现目标冲突，这是因为执行器应当产生较高的活塞或活塞杆调节速度，以便尽快挂入变速器挡，从而获得很短的换挡时间并且将换挡期间的转矩损失保持得尽量小。

在此问题背景下，已经建议有末端止挡阻尼或者对缸壳体内能直线运动的压力介质驱动的活塞进行的最终位阻尼。已知的是，活塞止挡仅通过弹性止挡来阻尼。由此，活塞的各自的最终位往往非精确地限定。也已经建议，利用压力室内的工作介质来对活塞或活塞杆的末端止挡进行阻尼。

根据de19543646a1已知一种换挡变速器的气动换挡装置的执行器。执行器具有缸，具有活塞杆的能双侧气动加载的活塞滑动地布置在缸内。活塞杆与变速器的换挡机构连接。能纵向运动的滑块布置在活塞内，滑块在到达最终位之前打开活塞内的流动通道，从而压力室内的压力补偿在活塞两侧实施，由此获得阻尼效果。

由de102009029038a1已知机动车变速器的换挡装置的执行器，其中，具有活塞杆的活塞单元滑动地布置在压力缸内。活塞将压力缸分为两个可变的压力室。这两个压力室可以通过压缩空气供给部(视活塞单元的运动方向而定地)交替地加载压缩空气或排气。活塞单元具有环形的外部活塞，内部活塞滑动地布置在其之内，其与活塞杆连接并且相对于外部活塞可以实施附加冲程，其中，内部活塞相对于外部活塞的冲程通过止挡盘限定。外部活塞的冲程通过压力缸的止挡面限定。为了在止挡面上对外部活塞进行阻尼，外部活塞具有阻尼垫片，它们避免止挡噪音并阻尼碰撞。

de102014018631a1示出一种执行器，其用于使变速器内的换挡叉运动，变速器具有能气动运动的活塞杆，给其配属有具有至少一个能气动加载的压力室的活塞。活塞杆具有最终位阻尼。在活塞杆的远离活塞的端部上，活塞杆具有头部，活塞杆以头部沉入另一压力室。当活塞头部运动进入压力室时，压力室内的压力升高，从而对活塞杆的运动进行阻尼。具有磁阀的线路接驳至活塞头侧的压力室。通过打开或关闭磁阀，能调设活塞头侧的压力室内的压力。接驳线路的横截面在此仅为活塞杆头的有效直径的一小部分。

技术实现要素：

基于此背景，本发明任务在于，关于具有很短换挡时间的无磨损和无噪音的换挡过程，进一步改进前述类型的自动化变速器或自动变速器的执行器，即，以用于对活塞单元的末端止挡进行阻尼的末端止挡阻尼装置进行改进。尤其在操作执行器时，应当尽量无换挡时间损失地尤其在其结束阶段延缓活塞运动，活塞单元应当可以在到达末端止挡时尽量准确地、理想是无回弹地处于其规定定位。面向本发明的另一任务在于说明控制这种执行器的方法。尤其是利用这种方法控制的执行器可以适用于机动车的驱动系内的自动化变速器或自动车辆变速器。

本发明基于这样的认知，在前述执行器的末端止挡阻尼装置中，其中，活塞在到达末端止挡时纯机械式制动，基于对活塞调节速度的较高要求可能出现猛烈撞击，由此缺点是相关组件承受机械负荷。在借助弹性缓冲器减速的活塞情况下，当撞击速度较快时，活塞还会朝向反方向回弹，然后保持在非限定的最终位中。另一方面，单纯通过流体起作用的减速无法在不显著延长换挡时间的情况下实现，其中，活塞在到达其最终位时按理想方式，最终速度已为零。这尤其是在其反向于活塞运动的背压明显升高且活塞非常迟缓情况下出现。

这些阻尼措施可以以单独使用的方式非同时地将活塞如两级式阻尼能实现地那样快速、柔和且目标准确地抵靠到末端止挡上，其中，在活塞运动的最后一段，尤其是最后一毫米，有针对性地在到达末端止挡时将可变的气动阻尼级与机械阻尼级组合。与之不同地，通过两个不同阻尼级的组合，在执行器的活塞中在减小磨损地降低末端止挡速度和减少末端止挡噪音以及避免通过阻尼导致换挡时间损失方面可以获得明显优点。

本发明因而从自动化变速器或自动变速器的执行器出发，其具有缸壳体、活塞单元和活塞杆，其中，活塞单元与活塞杆联接并且以能沿轴向纵轴线运动的方式布置在缸壳体内，其中，活塞单元将缸壳体内的两个在它们的容积方面可变的压力室彼此分开，借助压力室能在两侧向活塞单元加载压缩空气，其中，这两个压力室与阀单元连接，借助阀单元能对两个压力室中的每个压力室的压力加载或排气进行切换，并且其中，用于对活塞单元的至少一个末端止挡进行阻尼的末端止挡阻尼装置布置在执行器内。

为了解决涉及设备的任务，本发明规定，末端止挡阻尼装置构造为两级式的，即，具有气动作用的第一阻尼级和机械作用的第二阻尼级，借助气动阻尼级，在活塞单元的与纵轴线同轴的至少一个运动方向上在活塞单元借助气动阻尼元件接近构造于缸壳体的末端止挡面时减少活塞单元的动能，气动阻尼元件具有在其压缩空气穿通能力方面能发生改变的空气排出部，其能通过切换阀单元进入排气位置中而与两个压力室中的一个压力室气动连接，其中，空气排出部的有效横截面依赖于与之连接的压力室内的压力是能以能变化的方式调设的，其中，借助机械阻尼级，活塞单元的在通过气动阻尼元件实现的减速之后余留的动能在其到达末端止挡面时能借助机械阻尼元件减小。

活塞单元可以包括一个活塞或多个活塞，例如包括主活塞和两个辅助活塞，它们可以彼此间施加相对运动。沿纵轴线的活塞运动可以是活塞单元的单个活塞在朝向其纵轴线或与纵轴线同轴的方向上的运动或者多个活塞在朝向其纵轴线或与纵轴线同轴的方向上的共同运动，例如是主活塞以及各一个以径向支承在其上的方式布置的辅助活塞的共同运动。

本发明建议，以两个时间上相继起作用的阻尼级使执行器的活塞单元朝向轴向最终位的运动减速。气动阻尼应当是活塞运动变缓的主要原因。接着的机械阻尼应当吸收活塞单元的剩余动能。因此第一阻尼级包括可变的气动阻尼，并且首先在压力室中在活塞运动的相反侧上产生背压。这由此实现了，首先仅允许相对很小的空气质量流从压力室流出用于排气，从而通过压缩空气在活塞运动进入该压力室时产生压力室内的压力升高。一方面重要的是，实现尽量高的背压，以便获得较好的阻尼效果。另一方面重要的还是，压力室在确定时间内排气，以便在要求的时间内到达活塞单元的最终定位并且排除活塞单元提前停止或者甚至排除活塞单元由于过高的背压而返回运动。因而，在根据本发明的执行器中，受限地执行压力室内的压力升高，其方式是：仅当背压过大时，才释放用于通过空气排出开口进行空气排出的更大横截面。空气排出开口的空气排出的较大横截面可以实现相应较高的空气质量流用于给相关的压力室排气。然而，为了排气而升高的空气质量流如下测量，从而足以使活塞运动减速以避免活塞在其最终位猛烈撞击缸壳体。

气动阻尼是使活塞运动变缓的主要原因。接着是机械阻尼级。这例如可以由简单的橡胶缓冲件等组成，它们通过弹性变形吸收活塞运动的剩余能量，而不会出现活塞单元明显地弹回。两个阻尼级单独地各自地工作，具有依次工作的气动阻尼级和机械阻尼级的两级式末端止挡阻尼然而可以特别有利地实现执行器的期望的改进。

在根据本发明的这种两级式末端止挡阻尼装置的计算机模拟中，其中，活塞运动的不同的依赖于时间或调节路径的背压曲线被模拟，本发明效果已得以验证。根据本发明可以表现出，通过具有背压受限的气动阻尼级和机械阻尼级的适当配置的组合可以得到在末端止挡速度减少方面以及在活塞的末端止挡时的叮当式噪音减少方面的明显优点，而不会因活塞阻尼带来明显的换挡时间损失。这尤其与市场上现有的执行器(其具有如下系统，该系统分别以两个已知活塞阻尼类型中任一个来工作和/或仅提供活塞或活塞杆的不可变阻尼)相比来看。

通过本发明提出一种自动化变速器或自动变速器的执行器，其减少了换挡变速器的变速器组件上和执行器自身上的碰撞负荷。因而，尤其是变速器的换挡装置的最大使用寿命不受这种负荷限制。同时，降低换挡过程的噪音水平，由此提高变速器的运行舒适度。这可实现，无需明显增大用于在自动化变速器或自动变速器内用于切换挡的换挡时间。因而通过活塞阻尼不会出现或者可能出现基于换挡过程中牵引力中断而引起的可有可无的附加转矩损失。驱动系的性能因而不会或至少不明显受到活塞运动阻尼的影响。

根据本发明构造的执行器的一个优选实施方案规定，末端止挡阻尼装置针对活塞单元的与纵轴线同轴的两个运动方向来构造或针对这两个运动方向起作用，其中，气动阻尼级具有用于与纵轴线同轴的第一运动方向的第一气动阻尼元件以及用于与纵轴线同轴的第二运动方向的第二气动阻尼元件，这些气动阻尼元件配属于阀单元，并且机械阻尼级具有用于将活塞单元轴向止挡到缸壳体的第一末端止挡面上的第一机械阻尼元件以及用于将活塞单元止挡到缸壳体的对置的第二末端止挡面上的第二机械阻尼元件，这些机械阻尼元件布置在活塞单元上。

由于存在用于两个压力室的气动阻尼元件和机械阻尼元件，活塞单元的有利的两级式阻尼在执行器的两个可行的直线的调节或换挡方向中获得。

根据本发明执行器的另一结构实施方式可以规定，第一气动阻尼元件能通过阀单元的第一二位三通换向磁阀切换，第二气动阻尼元件能通过阀单元的第二二位三通换向磁阀切换，两个气动阻尼元件分别具有构造成弹簧唇的空气排出盖板，它们布置在第一或第二空气排出部的、能与第一压力室或第二压力室连接的第一或第二空气排出开口上。在此，各自的空气排出盖板在一侧紧固在第一或第二空气排出开口上，使得各自的空气排出盖板通常以弹簧预紧的方式密闭地贴靠在所配属的空气排出开口上，并且当由第一或第二压力室向各自的空气排出盖板进行压力加载时在超过压力阈值情况下通过克服弹簧预紧来使各自的空气排出盖板从各自的空气排出开口抬起。此外规定，两个空气排出盖板分别附加地具有永久敞开的贯通开口，其中，空气排出盖板的第一贯通开口或第二贯通开口的第三有效横截面或第四有效横截面比依赖于压力地能通过第一空气排出盖板或第二空气排出盖板释放的空气排出开口的第一有效横截面或第二有效横截面小得多，其中，这些能依赖于压力地释放的空气排出开口又比活塞单元的第五有效横截面或第六有效横截面小得多。

通过该布置方案为各自的活塞压力室提供了简单的且在流出横截面方面可变的排气设备。因此，阀单元的二位三通换向磁阀分别具有用于压缩空气供给部、压力室和气动阻尼元件(其具有在关闭方向上弹簧预紧的空气排出盖板)的接口。在磁阀的第一切换位置处，可以向压力室加载来自供给线路的压缩空气。在第二切换位置处，可以阻断压缩空气供给并且将气动阻尼元件与压力室连接用以排气。

气动阻尼元件具有持久的开口，通过该开口可以实现与大气的压力平衡。如果执行器的活塞通过向对置的压力室加载而运动进入压力室，则提高了压力室内的压力，这是因为持久的贯通开口或排气开口与起作用的将压力室变小的活塞相比具有更小的有效横截面。相应地，首先升高的反作用力(其反向于活塞运动)起作用并且对活塞运动进行阻尼。然而一旦压力室中的压力可以克服空气排出盖板的弹簧力，则其打开较大的空气排出开口并且排气质量流阶跃式地升高，从而反作用力下降并且对活塞的运动进行较少阻尼。如果在弹簧力的情况下作用到空气排出盖板上的气动压力下降，则空气排出盖板又关闭。在排气位置处，依赖于相关压力室内的压力地要么是很小的确定的横截面起作用要么是确定的很大横截面起作用，用以使压缩空气流出。由此得到活塞运动的自调节的阻尼。活塞可以在空气排出盖板重新关闭的时间点就已到达或几乎已到达其规定的最终位。

空气排出盖板具有一侧紧固在空气排出开口上的弹簧唇的实施方案能以在结构上简单、紧凑和廉价的方式制造。本领域专业人员也可以找到满足所述功能的其他空气排出盖板。如下的空气排出盖板也是可行的，其有效横截面依赖于向其加载的压力以多于两级方式的方式变化或连续地变化。

根据本发明另一实施方案可以规定，活塞单元具有与活塞杆固定连接的径向靠内的主活塞，主活塞支撑配属于第一压力室的第一辅助活塞和配属于第二压力室的第二辅助活塞，辅助活塞径向突出于主活塞且以能相对于主活塞以及与纵轴线同轴地受限移动的方式布置，为了将活塞单元止挡在缸壳体的第一末端止挡面上，构造成橡胶缓冲件的第一机械阻尼元件在端侧与缸壳体的第一末端止挡面对置地布置在第一辅助活塞上，并且为了将活塞单元止挡在缸壳体的第二末端止挡面上，构造成橡胶缓冲件的第二机械阻尼元件在端侧与缸壳体的第二末端止挡面对置地布置在第二辅助活塞上。

因而在执行器的该实施例中规定：主活塞与活塞杆连接。活塞以及进而活塞杆的调整在每个压力室经由辅助活塞实现，辅助活塞在压力加载时首先带动主活塞。辅助活塞的运动在如下调节路径限制处结束，该调节路径限制处是执行器壳体的组成部分或紧固在其上的止挡主体的组成部分。同样压力加载的主活塞从该定位出发其自身带动轴向对置的辅助活塞直至末端止挡。在该布置方案中有意义的是，机械阻尼级根据本发明直接紧固在辅助活塞上。这使得每个辅助活塞可以分别是简单的在端侧突出的橡胶缓冲件，从而在处于其最终位中的主活塞与环绕的缸壳体之间仅存留很小的死区容积，并且主活塞不直接贴靠在壳体壁上。由此，简化了活塞从其最终位在相反方向上重新推移并且避免了相邻的非弹性的表面之间的直接的面式接触所带来的磨损。在结构不同的活塞的情况下，本领域技术人员可以简单地将机械阻尼元件及其布置方案匹配于各自的结构情况。对于本发明而言重要的是，机械阻尼元件可以吸收活塞的在气动阻尼时余下的剩余动能。

此外还可以规定，两个气动阻尼元件整合到阀单元的阀体内。空气排出部尤其可以布置在阀体的输出端上。由此获得执行器或所从属的阀单元的特别紧凑的结构形式，其中，各自的气动阻尼元件仅要求很小的附加结构空间。两个气动阻尼元件也可以直接整合在阀单元的至少一个所配属的二位三通换向磁阀内。因而阻尼元件可以结构简单地匹配于阀单元的结构预定。

此外可以规定，在活塞单元的最终位处所存留的有效死区容积在结构方面最小地构造，该有效死区容积包括各自的压力室内的在活塞单元与第一或第二末端止挡面之间的区域内留下的容积以及包括在各自的压力室与各自的气动阻尼元件的所配属的空气排出开口之间的气动连接部的容积。可行的很小的死区容积对于具有气动阻尼和随后的机械阻尼的两级式末端止挡阻尼装置而言有利的是，以便可以准确限定和调设用于两个阻尼级的依赖于调节路径的阻尼曲线。

如前述，本发明还涉及控制自动化变速器或自动变速器的执行器的方法，其中，执行器具有前述类型的用于对活塞单元的末端止挡进行阻尼的末端止挡阻尼装置。

为了解决提出的涉及方法的任务，本发明建议，

-为了驱动活塞单元同轴于其纵轴线运动，向通过缸壳体内的活塞单元彼此分开的两个压力室中的一个压力室加载过压并且同时使两个压力室中的另一个压力室排气，

-在执行器内实现用于对活塞单元在末端止挡面上的末端止挡进行阻尼的两级式阻尼，

其方式是：首先在利用气动阻尼级的情况下借助气动阻尼元件在活塞单元接近末端止挡面时，在两个压力室中的要排气的那个压力室内产生与活塞运动反作用的、自调节的背压，

-其中，依赖于压力地以不同大小自主设定气动阻尼元件的空气排出部的与压力室气动连接的有效横截面，

-并且接着通过利用机械阻尼级在到达末端止挡面时，通过机械阻尼元件的弹性变形减小活塞单元的仍余留的动能。

所述方法不要求对末端止挡阻尼装置进行特殊驱控。相反，其自主地工作，其方式是：首先建立对活塞运动进行阻尼的背压。背压自动受限，其方式是：当背压超过预定的压力阈值时，通过背压自行打开较大的空气排出面。因而使活塞有效减速而同时在满足换挡时间要求的情况下足够快速地引导到其最终位，在该最终位中，活塞通过弹性缓冲器的变形平缓地排出其剩余能量。

根据本发明的一个实施方案可以规定，经由借助模拟逻辑以提前计算的方式确定的第一空气排出部或第二空气排出部的尺寸至少近似确认各自的压力室的各自的排气的空气质量流的时间曲线以及活塞单元的调节路径的依赖于此的时间曲线，其中，持久敞开的第一或第二贯通开口和依赖于压力地敞开的第一或第二空气排出开口的有效横截面以及第一或第二空气排出盖板的在关闭方向上起作用的弹簧预紧在考虑到压缩空气供给部的预定的压力水平情况下彼此协调一致。

贯通开口和空气排出开口的横截面的结构设计以及空气排出盖板以其贴靠在空气排出开口上的弹簧预紧可以如下彼此协调一致并且与压缩空气供给部的预定的压力水平协调一致，即，得到排气和阻尼活塞运动的所需的压力曲线。由此可以以简单的机制在时间方面优化活塞的运动曲线并且同时限制活塞的撞到末端止挡面上的力。

最后，本发明还涉及机动车的驱动系的自动化变速器或自动变速器，所述自动化变速器或自动变速器具有至少一个执行器，执行器能够根据其中至少一项设备权利要求来构造并且能根据其中至少一项方法权利要求来控制。

附图说明

以下结合附图所示实施例进一步阐述本发明。图中：

图1以局部视图示出活塞单元的示意性纵剖图，根据本发明构成的执行器处于中性位置；

图2示出根据图1的处于最终位位置的活塞单元；

图3示出阀单元的线路图，其用于对根据图1和图2的活塞单元进行控制和最终位阻尼；

图4示出根据图3的阀单元的气动阻尼元件的放大细节图，其具有处于第一运行位置的空气排出盖板；

图5示出根据图4的细节图，其具有处于第二运行位置的空气排出盖板；

图6示出在根据本发明的活塞单元的两级式最终位阻尼的情况下，自动化变速器的由活塞单元操控的换挡套筒的路径-时间示意图和速度-时间示意图；

图7a示出在操控根据图6的换挡套筒情况下，活塞单元的两个压力室内的压力的压力-时间示意图；

图7b示出根据图6的对比示意图，和

图7c示出根据图3以及根据图4和5的经由阀单元进行压力室排气的空气质量流-时间示意图。

具体实施方案

自动化变速器的图1和图2所示执行器1相应具有构造成换挡活塞的活塞单元2，其以能与纵轴线4同轴滑动运动的方式布置在构造成换挡缸的缸壳体3内。活塞单元2在缸壳体3的活塞腔室7内在第一末端止挡面5与第二末端止挡面6之间运动，其中，活塞单元2将活塞腔室7分为两个能加载压缩空气的压力室8、9，它们相对彼此密闭。活塞单元2包括主活塞10和两个辅助活塞11、12。活塞杆13紧固在主活塞10上，活塞杆滑动地支承在缸壳体3内并且沿纵轴线4引导。主活塞10与活塞杆13之间的连接例如被实施为第二旋拧连接37。

活塞杆13以已知方式与换挡离合器的换挡元件，例如滑动套筒，接合或有效连接(未示出)。两个辅助活塞11、12径向靠外且同轴地以滑动的方式以及分别能相对于主活塞轴向移动的方式支承在主活塞10上，其中，第一辅助活塞11布置在第一压力室8内，并且第二辅助活塞12布置在第二压力室9内。两个辅助活塞11、12的最大调节路径大约相等并且通过大约居中布置在活塞腔室7内的环形的调节路径限制部件38限制。第一辅助活塞11因而可以在第一末端止挡面5与调节路径限制部件38的其中一个端侧之间运动，并且第二辅助活塞12可以在第二末端止挡面6与调节路径限制部件38的另一端侧之间运动。

为了对活塞单元2在缸壳体3的第一末端止挡面5上的末端止挡进行阻尼，在第一辅助活塞11上，在其面对第一末端止挡面5的端侧上，紧固有构造成橡胶缓冲件的第一机械阻尼元件40。为了对活塞单元2在缸壳体3的第二末端止挡面6上的末端止挡进行阻尼，在第二辅助活塞12上，在其面对第二末端止挡面6的端侧上，紧固有构造成橡胶缓冲件的第二机械阻尼元件41。在此，这两个机械阻尼元件40、41轴向突出于各自的辅助活塞11、12的端面。因而，两个机械阻尼元件40、41中总有一个机械阻尼元件在活塞单元2的调节方向上起到活塞单元2的两级式工作的末端止挡阻尼装置的机械阻尼级的作用。

活塞腔室7的两个压力室8、9接驳至阀单元14(图3)。阀单元14具有第一二位三通换向磁阀15(其通过第一气动连接线路16与第一压力室8连接)以及第二二位三通换向磁阀17(其通过第二气动连接线路18与第二压力室9连接。两个压力室8、9能通过两个磁阀15、17与压缩空气供给部36连接，其在图3中仅通过气动连接线路示出。为了排气至外部环境，两个压力室8、9能通过两个磁阀15、17与排气线路42连接。

如图3进一步示出，阀单元14具有第一气动阻尼元件19，其与第一二位三通换向磁阀15气动连接。此外，存在第二气动阻尼元件20，其与第二二位三通换向磁阀17气动连接。这两个气动阻尼元件19、20中总有一个气动阻尼元件在活塞单元2的调节方向上起到活塞单元2的两级式工作的末端止挡阻尼装置的气动阻尼级的作用。

两个气动阻尼元件19、20可以整合到未进一步示出的阀体内，阀体自身也容纳两个二位三通换向磁阀15、16。因为它们结构相同，所以进一步说明两个气动阻尼元件19、20中的一个就够了。图4和图5分别示出两个气动阻尼元件19、20中的一个的细节剖面图。双附图标记相应地适用于第一气动阻尼元件19或第二气动阻尼元件20。第一/第二气动阻尼元件19、20相应具有构造成弹簧唇的第一/第二空气排出盖板21、22，它们在关闭方向上预紧地贴靠在第一/第二空气排出部34、35的第一/第二空气排出开口23、24上。空气排出盖板21、22为此夹紧在第一旋拧连接25与气动阻尼元件19、20的主体之间的端部上。第一/第二空气排出盖板21、22具有构造成孔的第一/第二贯通开口26、27，它们与第一/第二空气排出开口23、24不同，不是能封闭的而是永久敞开的。活塞单元2、空气排出盖板21、22和贯通开口26、27的尺寸比例如下设计，使得第一/第二空气排出开口23、24的第一/第二有效横截面28、29比第一/第二贯通开口26、27的第三/第四有效横截面30、31大得多，然而比活塞单元2的第五/第六有效横截面32、33小得多(图1和图2)。两个最后提到的横截面32、33通过活塞单元2的分别在压力室侧的、起气动作用的端面来限定。

具有所述的末端止挡装置的活塞单元2的工作原理如下：

在图1所示运行状态下，活塞单元2处于中间位置并且居中定位在活塞腔室7内。两个辅助活塞11、12分别位于调节路径限制部件38的所配属的端侧上。主活塞10在两个辅助活塞11、12之间贴靠在它们上。阀单元14的两个二位三通换向磁阀15、17(图3)接入两个可能的相同的切换位置中，在此接入到排气位置中。两个压力室8、9的排气通过所从属的气动阻尼元件19、20实现，其方式是：经由气动阻尼元件19、20的空气排出部34、35上的空气排出盖板21、22的贯通开口26、27(图4)实现。在运行状态下，进行压力室8、9与环境大气的压力平衡。

为了将活塞杆13例如从图1所示位置向右移动，应当向第一压力室8加载压缩空气。为此，第一二位三通换向磁阀15接入其另一切换位置，在此接入压力位置。在第一二位三通换向磁阀15的压力位置中，第一压力室8与压缩空气供给部36气动连接。主活塞10开始运动，并且在相同运动方向上与纵轴线4同轴地(在视线方向上是向右)带动紧固在其上的活塞杆。在此，主活塞10推动第二辅助活塞12，即，对置的第二压力室9内的辅助活塞，从它那里朝向第二末端止挡面6前进。第一辅助活塞11停在调节路径限制部件38处。

此外，第二二位三通换向磁阀17位于排气位置，从而第二压力室9排气。在第二压力室9排气时，活塞单元2的两级式工作的末端止挡阻尼装置的气动阻尼级起作用。这在根据图6和图7a至图7c的模拟示意图中示出。在这些示意图中，活塞单元2的调整通过滑动套筒的调节路径表示。活塞单元2的调整也与这相同，从而为了简化，以下可以谈及活塞运动。

图6和图7b示出活塞运动的时间调节路径曲线x(t)以及该活塞运动的所从属的速度曲线v(t)。图7a示出第一压力室8的压力加载的所从属的时间压力曲线p_1(t)以及第二压力室9的排气的背压曲线p_2(t)。此外，示出第一二位三通换向磁阀15(压力室8的压力加载)和第二二位三通换向磁阀17(压力室9的排气)的所从属的各自的切换位置。图7c关于第二压力室9的排气示出第一空气质量流经过空气排出盖板21、22中的贯通开口27的所从属的时间曲线dm/dt_1、第二空气质量流经过空气排出开口24的时间曲线dm/dt_2以及排气的整个空气质量流的由此合成的时间曲线dm/dt_3＝dm/dt_1+dm/dt_2。

第一压力室8内的压力p(t)_1相应通过借助压缩空气供给部36的压力加载而升高(图7a)。在待排气的第二压力室9内，首先仅空气排出部34的贯通开口26的小横截面30起作用。空气排出盖板21在关闭方向上预紧地贴靠在空气排出开口23上并且将其封闭。因为活塞单元2朝向第二压力室9运动，所以空气在其内被压缩并且压力p(t)_2升高，这是因为用于排气的空气质量流dm/dt_1被空气排出盖板21中的贯通开口26的与活塞单元2的横截面32相比的很小的横截面30限制(图7c)。

第二压力室9内的压力p(t)_2起到背压的作用，其降低了活塞速度v(t)并由此对活塞运动进行阻尼(图7b)。背压超过空气排出盖板21的弹簧预紧并且将其打开，从而启用空气排出开口24的更大横截面29并且在时间窗δt中起作用。相应地，排气通过更大空气质量流dm/dt_2而加强。结果活塞单元2加速并且快速到达第二末端止挡面6(图2)。在此，通过第二辅助活塞12止挡到第一末端止挡面5而启用机械阻尼级。构造成橡胶缓冲件的机械阻尼元件41弹性变形并且由此将活塞单元2的剩余动能转化为热量，从而活塞单元停留在其最终位。在活塞单元2的最终位中，第二压力室9几乎完全排空。在第二压力室9内仅存留在图2的黑色填充所示的很小的死区容积39。

附图标记列表

1执行器

2活塞单元

3缸壳体

4纵轴线

5缸壳体处的第一末端止挡面

6缸壳体处的第二末端止挡面

7活塞腔室

8活塞腔室的第一压力室

9活塞腔室的第二压力室

10主活塞

11第一辅助活塞

12第二辅助活塞

13活塞杆

14阀单元

15第一二位三通换向磁阀

16第一连接线路

17第二二位三通换向磁阀

18第二连接线路

19第一气动阻尼元件

20第二气动阻尼元件

21第一空气排出盖板

22第二空气排出盖板

23第一空气排出开口

24第二空气排出开口

25第一旋拧连接

26第一贯通开口

27第二贯通开口

28第一横截面

29第二横截面

30第三横截面

31第四横截面

32第五横截面

33第六横截面

34第一空气排出部

35第二空气排出部

36压缩空气供给部

37第二旋拧连接

38调节路径限制

39死区容积

40第一机械阻尼元件

41第二机械阻尼元件

42排气线路

dm/dt_1第一空气质量流

dm/dt_2第二空气质量流

dm/dt_3整个空气质量流

p(t)_1压力曲线

p(t)_2背压曲线

t时间

δt时间段

v(t)速度曲线

x(t)调节路径曲线