用于控制液压系统的方法与流程

本发明涉及用于控制液压系统的方法，液压系统用于对机动车辆的传动系的传动系装置进行致动，在该液压系统中，由电动操作的泵提供压力介质的第一体积流量，并且借助于由第一体积流量产生的第二体积流量以由开关阀控制的方式将从动缸的从动缸活塞沿着致动路径进行致动。

背景技术：

1、文件de 10 2019 101 957 a1公开了一种用于对传动系装置即摩擦离合器和驻车锁进行致动的液压系统。在该液压系统中，借助于电动操作的泵产生第一体积流量，并且借助于由该第一流量产生的第二体积流量对从动缸进行加压。以压力补偿和温度补偿的方式对泵进行控制。

2、从文件de 10 2019 102 249 a1已知一种用于控制液压系统的方法，其中通过在从动缸的致动期间检测液压系统中的压力介质的压力并且将该压力与阈值进行比较来确定泄漏。

技术实现思路

1、本发明的目的是开发一种用于控制液压系统的方法。特别地，本发明的目的是提出一种改进的用于确定液压系统的泄漏的方法。

2、该目的通过权利要求1的主题来实现。从属于权利要求1的权利要求给出了权利要求1的主题的有利实施方式。

3、所提出的方法用以控制用于对机动车辆的传动系的传动系装置进行致动的液压系统。在传动系中，被设计为纯电动驱动单元或混合驱动单元或专门设计为内燃发动机的驱动单元可以有效地作为驱动器。在驱动器与由该驱动器驱动的驱动轮之间可以设置变速器，变速器具有至少一个、例如若干个可自动切换的档位。变速器可以被设计为双离合器变速器，其中，相应的摩擦离合器有效地布置在驱动器与双离合器变速器的两个变速器输入轴中的每个变速器输入轴之间。摩擦离合器可以布置在驱动轮与驱动器之间。被设计为纯电动或混合动力驱动器的驱动器可以相对于分离式离合器具有分开式设计，例如通过相对于驱动轮在分离式离合器的上游设置有电机并且在分离式离合器的下游设置有电机而实现。

4、传动系装置是可以沿着致动路径被线性地致动并移位的部件。例如，传动系装置可以被设置为驻车锁、摩擦离合器、例如为分离式离合器，或制动器，例如在周转齿轮箱中用于切换传动比。

5、液压系统包含泵，优选具有固定排量的泵，例如齿轮泵，其泵轴由电动马达电驱动。电动马达由控制装置以受控的方式致动，以借助于泵产生压力介质的预定的第一体积流量。通过提供第一体积流量，借助于由控制单元控制的开关阀产生第二体积流量，该第二体积流量将从动缸的从动缸活塞沿着用于致动传动系装置的致动路径进行致动并且使从动缸的从动缸活塞线性移位。

6、为了确定在液压系统的使用寿命期间、特别是泵的使用寿命期间发生的磨损，例如，根据两个体积流量的比较来连续确定液压系统中的泄漏，并且基于泄漏随时间的发展来监测泵的功能状况。

7、例如，可以在初始状态下确定第一泄漏变量，例如在将液压系统安装于机动车辆中之前或之后不久确定第一泄漏变量，将该第一泄漏变量连续地与当前确定的泄漏变量进行比较，并且可以根据这种比较来确定泄漏的量和功能状况。

8、例如，从动缸和开关阀的泄漏可以被忽略，并且所确定的泄漏可以仅与泵相关联。在这方面，已经表明，当从动缸正常工作时，从动缸的泄漏基本上为零。可以以另一种方式来确定从动缸的故障比如缺陷，例如确定唇形密封件具有缺陷或活塞杆发生断裂的情况，例如通过确定传动系装置的有故障的或不存在的致动而进行确定。开关阀的泄漏与泵的泄漏相比通常可以忽略，即使当泵是新的时也是如此。随着磨损的增加，这两种泄漏彼此之间的比率基本上不变，因此在使用寿命期间，开关阀的泄漏可以被忽略。

9、在从动缸的致动期间，第一体积流量例如可以根据泵的速度、驱动泵的电动马达的电流以及液压系统的机械常数来确定。所述机械常数是液压系统的机械和几何结构中出现的所有影响，并且例如通过计算和/或以经验来确定和考虑。例如，电动马达的转子的质量惯性矩、泵的泵容积或输送容积可以被认为是机械常数。此外，可以考虑温度相关的影响，比如压力介质的粘度和阻尼性能，以及液压系统内的压力介质例如在诸如泵中、开关阀、孔口处等的狭窄点处的流动行为的动态过程。可以以温度补偿的方式确定泄漏。液压系统的比如泵、开关阀、压力管线和/或类似物的相应特性曲线可以作为温度的函数被建模、计算和/或以经验确定。

10、在从动缸的致动期间，第二体积流量例如可以根据有效面积比如从动缸活塞的活塞表面积以及根据动缸活塞的移位速度来确定。

11、例如，以简化的方式，根据运动等式(1)确定泄漏量q泄漏

12、

13、该运动等式利用下述参数：由泵产生的第一体积流量q泵、在致动期间出现在从动缸处的第二体积流量q负载、泵容积v、压缩常数β以及压力介质的压力在时间t之后的偏微分dp/dt。泄漏q泄漏已经被考虑为是将开关阀的泄漏和从动缸的泄漏忽略掉的泵的泄漏。

14、根据等式(2)，第一体积流量q泵根据由泵排出的体积vd以及电动马达或泵轴的转子的角速度获得，该体积考虑到具有压缩常数的压力介质的可压缩性，该压缩常数可以取决于温度：

15、

16、第二体积流量q负载使用等式(3)由以下内容确定

17、

18、该运动等式利用下述参数：从动缸活塞的活塞表面积a活塞以及该从动缸活塞沿着其致动路径x的移位速度

19、根据利用转子的质量惯性矩j、转子的角加速度及其粘性阻尼d的机械等式(4)，可以计算等式(1)的偏微分压力dp/dt：

20、

21、利用等式(5)的马达扭矩cm

22、cm＝i·ke·η                       (5)

23、由此可以将电动马达的电流i与第一体积流量q泵相关联。在等式(5)中，ke是马达常数，并且η是电动马达的效率。

24、忽略摩擦，压力p可以根据等式(6)由等式(4)和等式(5)计算：

25、

26、通过将等式(1)至等式(3)以及等式(6)进行组合和变换，等式(7)根据电动马达的能够在控制单元中获得或者可以被检测和评估的旋转参数和电流i来提供泄漏q泄漏:

27、

技术特征：

1.一种用于控制液压系统(1)的方法，所述液压系统用于对机动车辆的传动系的传动系装置进行致动，在所述液压系统(1)中，由电动操作的泵(3)提供压力介质(5)的第一体积流量(q泵)，并且借助于由所述第一体积流量(q泵)产生的第二体积流量(q负载)以由开关阀(7)控制的方式将从动缸(8)的从动缸活塞(9)沿着致动路径(x)进行致动，其特征在于，所述液压系统(1)中的泄漏(q泄漏)由两个体积流量(q泵，q负载)的比较来确定。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在初始状态下确定第一泄漏变量，连续地将所述第一泄漏变量与当前确定的泄漏变量进行比较，并且根据所述比较来确定泄漏(q泄漏)的量。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述从动缸(8)和所述开关阀(7)的泄漏被忽略，并且所确定的泄漏(q泄漏)与所述泵(3)相关联。

4.根据权利要求1至3中的一项所述的方法，其特征在于，在所述从动缸(8)的致动期间，根据驱动所述泵(3)的电动马达(2)的旋转参数和电流(i)以及所述液压系统(1)的机械常数来确定所述第一体积流量(q泵)。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述电动马达(2)的转子的质量惯性矩(j)作为机械常数来考虑。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述压力介质(5)的压缩常数(β)、阻尼(d)以及/或者所述泵(3)的排出体积(vd)作为机械常数来考虑。

7.根据权利要求1至6中的一项所述的方法，其特征在于，在所述从动缸(8)的致动期间，根据所述从动缸活塞(9)的活塞表面积(a活塞)以及所述从动缸活塞(9)的致动速度来确定所述第二体积流量(q负载)。

8.根据权利要求1至7中的一项所述的方法，其特征在于，以温度补偿的方式确定所述泄漏(q泄漏)。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，对所述压力介质(5)的粘度进行补偿。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，对所述压力介质(5)的温度相关的阻尼(d)进行补偿。

技术总结
本发明涉及一种用于控制液压系统(1)的方法，液压系统用于对机动车辆的传动系的传动系装置进行致动，在该液压系统(1)中，由电动操作的泵(3)提供压力介质(5)的第一体积流量(Q<subgt;泵</subgt;)，并且借助于由第一体积流量(Q<subgt;泵</subgt;)产生的第二体积流量(Q<subgt;负载</subgt;)以由开关阀(7)控制的方式将从动缸(8)的从动缸活塞(9)沿着致动路径(x)进行致动。为了检测液压系统在使用寿命期间的磨损，通过比较两个体积流量(Q<subgt;泵</subgt;，Q<subgt;负载</subgt;)来确定液压系统(1)中的泄漏(Q<subgt;泄漏</subgt;)。

技术研发人员：马克·姆贝特,尼古拉斯·莱里奇
受保护的技术使用者：舍弗勒技术股份两合公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12