CN103591084A

CN103591084A - 液压装置中的温度检测方法

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Publication number: CN103591084A
Application number: CN201310352845.2A
Authority: CN
Inventors: 亚历山大·基尔内克
Original assignee: Getrag Getriebe und Zahnradfabrik Hermann Hagenmeyer GmbH and Co
Current assignee: Magna PT BV and Co KG
Priority date: 2012-08-16
Filing date: 2013-08-14
Publication date: 2014-02-19
Anticipated expiration: 2033-08-14
Also published as: DE102012016591B4; EP2698548A3; US20140050592A1; US9759205B2; EP2698548A2; CN103591084B; DE102012016591A1

Abstract

一种用于确定用于机动车辆（10）的液压装置（24）中的流体的温度的方法，其中，该液压装置（24）具有：通过驱动马达（28）来驱动的泵装置（26）；和连接至泵装置（26）的排出端口（34）并用于测量流体的压力（P）的压力传感器（42），并且其中，泵装置（26）经由泄漏位置（44）连接至箱（30）。在该情况下，流体的温度（T）时基于驱动马达（28）的状态变量（n）与流体的温度（T）之间的在流体的预定压力（P）下的关系（56，58）加以确定的，所述关系是液压装置（24）所特有的。

Description

液压装置中的温度检测方法

技术领域

本发明涉及一种用于确定用于机动车辆的液压装置中的流体的温度的方法。

此外，本发明涉及一种用于机动车辆的液压装置，该液压装置具有：通过驱动马达驱动的泵装置；连接至该泵装置的排出端口的压力传感器，其中，该泵装置经由泄漏位置连接至箱；以及连接至该压力传感器的控制单元。

背景技术

在用于机动车辆的液压装置的领域中，将泵连接至内燃机的动力输出的实践是已知的。在这种情况下，泵的排出端口连接至压力控制阀，借此产生预定的管线压力。用于控制致动器等的相应的控制压力随后通过适当的附加阀而从所述管线压力中获得。

此外，其中泵装置的泵由呈电动马达形式的驱动马达驱动的上述类型的液压装置是已知的。在该情况下，泵的排出端口优选地直接地、即在不插置有压力控制阀或其它比例阀的情况下连接至诸如活塞/缸体装置之类的致动器的端口。此外，该排出端口被连接至压力传感器。通过调节驱动马达的旋转速度，可调节该液压致动器的流体压力，并由此可例如调节用于致动机动车辆动力传动系统的离合器等的致动力。这优选地通过下述控制操作来完成，在该控制操作中，根据压力传感器的信号来调节旋转速度。

在这种“泵致动器”的情况中为了提高可控性，泵的排出端口被另外经由泄漏位置连接至箱。该泄漏位置可通过例如孔板来实现。

在这类液压装置中所使用的流体具有取决于温度的粘度。为了进一步提高该液压装置的可控性，因此优选的是通过温度传感器来测量流体的温度。

发明内容

考虑到该背景情形，本发明的目的为详细说明一种用于确定液压装置的温度的改良方法，并详细说明一种上述指定类型的液压装置，该液压装置尤其可以低成本实施和/或具有高冗余度。

一方面，上述目的通过一种用于确定用于机动车辆的液压装置中的流体的温度的方法而实现，其中，该液压装置具有：泵装置，该泵装置通过驱动马达来驱动；和压力传感器，该压力传感器连接至泵装置的排出端口并且用于测量流体的压力，并且其中，该泵装置经由泄漏位置连接至箱，其中，流体的温度是基于驱动马达的状态变量与流体的温度之间的于流体的预定压力下的关系来确定的，所述关系是该液压装置所特有的。

上述目的还通过一种用于机动车辆的液压装置来实现，该液压装置具有：泵装置，该泵装置通过驱动马达来驱动；压力传感器，该压力传感器连接至泵装置的排出端口，其中，该泵装置经由泄漏位置连接至箱；及控制单元，该控制单元优选地被设计成用于执行根据本发明的方法，其中，该控制单元连接至压力传感器，并且其中，该控制单元基于驱动马达的状态变量与流体的温度之间的于流体的预定压力下的关系来确定流体的温度，所述关系是该液压装置所特有的。

在上述类型的液压装置中，在流体的压力与驱动马达的状态变量之间存在清晰的关系。该关系取决于流体的粘度并因此取决于其温度。

这种清晰的关系可尤其在“泵致动器”的情况下存在，该泵装置的排出端口直接地、即在不插置有压力控制阀或其它比例阀的情况下连接至液压致动器的输入端。

该泄漏位置优选地以其泄漏功能取决于温度的方式实现。

因此，流体的温度可从压力与驱动马达的状态变量之间的关系中推断出。

同时，温度检测可具有相对高的公差，例如+2.5℃或优选地±5℃。然而，对于在机动车辆中的应用而言，尤其是在离合器/变速器装置中，这通常是一种确定温度的适当方式。

因此，根据本发明的方法或者根据本发明的液压装置可用于在无需不得不为此而设置单独的温度传感器的情况下确定流体的温度。因此，免除用于这种温度传感器的成本及用于这种温度传感器的接线的成本是可能的。此外，由于省却掉呈温度传感器的形式的电子部件是可能的并且无需安装这种部件，因而存在更高程度的系统可靠性和更高的效率。

由此，该目的被完全实现。

总体上，预先确定或详细说明用于特定类型的液压装置的状态变量与温度之间的关系是可能的。

然而，由于所使用的该设计的液压装置易受特定安装公差和游隙的影响，因此如果该液压装置所特有的状态变量与温度之间的关系在该液压装置的初始试运行之前和/或在对该液压装置进行维护的环境中针对至少一个预定压力加以确定，则这是优选的。

由于通常有必要在任何情况下在生产过程中通过边界部件（泵中的轴向游隙、径向游隙、头部间隙和/或过大的/不充分的偏心度的可能效果，来命名一些示例）来描述可能的散布的特性，因此，在试运行期间就该方面执行的功能试验也可通过对已生产出的液压装置所特有的状态变量与温度之间的关系进行确定的步骤来延伸。

此外，这种公差可在液压装置的运行期间改变。因此，在对液压装置进行维护的环境中检查或更新该关系会是优选的。

此外，该关系通常也取决于所使用的流体的类型，并且因此当例如改变用于该液压装置的流体时，优选地重新确定或更新该关系。

通常，可存储针对恰好一个预定压力的关系。每当达到该压力时，就可确定该温度。

然而，如果该液压装置所特有的状态变量与温度之间的关系在液压装置的初始试运行之前和/或在对液压装置进行维护的环境中针对多个预定压力而被确定，则它是特别优选的。

因此，可在液压装置的不同运行位置处、特别是在不同的压力下确定该温度。

为了提高确定的准确性，对在例如不到一分钟且大于一毫秒的预定时间段内在不同的压力下所确定的关系进行平均会是优选的。

在该情况下，预定压力可对应于诸如通过活塞/缸体装置致动的全闭的摩擦离合器之类的液压装置的定期采用的预定的运行位置，其中，活塞/缸体装置的端口连接至泵装置的排出端口。作为一种替代方案，在液压装置的运行期间，每当出现这些压力之一时就执行温度确定是可能的，其中，该测量原理是略为随机的。

作为一种替代方案，慎重地选择用于温度确定的预定压力同样是可能的。

通过根据本发明的方法可对温度进行确定所具有的精度会是良好的，使得所确定的温度可被用在控制单元中，以对该液压装置进行控制。

在一种替代实施方式或附加实施方式中，所确定的温度可用于检查温度传感器的工作，该温度传感器测量流体的温度。

尽管在优选的变型中由此并未设置用于测量流体的温度的温度传感器，但在替代实施方式中设置这种温度传感器是可能的，其中，优选地发生根据本发明的温度检测以检查该温度传感器的工作，由此建立温度检测的某一冗余。

驱动电机的状态变量可以例如是驱动电机的功率消耗，但它也可以是驱动电机的电压（例如呈PWM信号的形式）。此外，这两个信号的组合可用于确定温度。

然而，如果驱动马达的状态变量为其旋转速度，则这是特别优选的。

驱动马达的旋转速度为也被用于调节泵装置的排出端口处的压力的状态变量。因此，这里可获得较高的精度。此外，由于在任何情况下，为此目的设置了旋转速度传感器等，因此，驱动马达的旋转速度在根据本发明的液压装置中通常是易于获得的。

此外，如果流体的压力是通过调节该驱动马达的旋转速度来进行调节的，则这是特别优选的。

因此，获得灵敏的压力反馈调节是可能的。

通常，泵装置、特别是其排出端口连接至箱所经由的泄漏位置可以是在设计或安装中固有的泄漏位置，例如，泵装置自身中取决于温度的泄漏处（泵通常具有归因于可变粘度和/或可变间隙的泄漏处，并因此所述泵具有随着温度上升而下降的容积效率）、及旋转接头的泄露处等。

然而，如果该泄漏位置具有连接在排出端口与箱之间的孔板，则这是特别优选的。

无可否认地，理想的孔板并不取决于其运行中的温度。然而，实际的孔板由于该孔板的长度并不能够被无限地缩短而倾向于具有限流器的功能。在所有实际的孔板或所有工业孔板的情况下，因而存在或多或少的明显的温度依赖性。

此外，出于提高泵装置的排出端口处的压力的可控性的目的，这种孔板优选地用在上述类型的泵致动器的情况中，并且因此这种孔板优选地存在于任何情况中。

在根据本发明的液压装置中，如果驱动马达的状态变量与流体的温度之间于流体的预定压力下的关系以特征曲线的形式存储在该控制单元中，则这是优选的。在多个预定压力的情况下，对应的多个特征曲线以特征映射的方式存储在该控制单元中。

结果，由于在控制单元中的特征曲线或与之相关的所存储的表格于特定的预定压力下被直接地获取，因此，可快速而选择性地实现温度确定。

作为对于通过表格来表示特征曲线的一种替代方案，在控制单元中将特征曲线描述为函数是可能的，从而使得代表性的温度值能够通过函数方程式的计算来确定。由于该关系优选地为大致线性的，因此该函数可以是线性函数，其例如通过近似方法接近该关系的实际轮廓。

根据本发明的液压装置和根据本发明的方法优选地结合机动车辆变速器来加以使用，特别是结合其中摩擦离合器或制动器由液压致动器致动的变速器来加以使用。例如，这些变速器可以是转换器型自动变速器、自动换档变速器、双离合器变速器或无级变速器（CVT）。

不言而喻的是，以上提到的特征及那些留待在下文中进行说明的特征在不超出本发明的范围的情况下，不仅可以在相应的所示组合中使用，而且可以在其它组合中加以使用或单独使用。

附图说明

本发明的说明性实施方式在附图中示出并且在下列描述中被更为详细地加以描述。在附图中：

图1示出了对于具有根据本发明的液压装置的一个实施方式的机动车辆动力传动系统的示意性图示；

图2示出了为该液压装置所特有的、泵装置的驱动马达的旋转速度与流体的温度之间的针对第一预定压力的两种不同的关系；以及

图3示出了对应于图2的针对第二预定压力的图示。

具体实施方式

具有动力传动系统11的机动车辆10在图1中以示意的形式示出。该动力传动系统11包括诸如内燃机、混合驱动马达等之类的车辆马达12。该动力传动系统11还具有摩擦离合器14，该摩擦离合器14的输入端连接至车辆马达12，并且该摩擦离合器14的输出端连接至变速器16。该变速器的输出端连接至差速器18，通过该差速器18，在两个从动轮20L、20R之间分配动力。

该动力传动系统11还具有液压装置24，在该情况中，该液压装置24用于自动致动该摩擦离合器14。然而，这类液压装置24也可被用于动力传动系统中的其它组件，例如用于转换器型自动变速器中的制动器、用于调节无级变速器等。

在双离合器变速器的情况下，通常设置两个这种液压装置，各自用于双离合器变速器的两个摩擦离合器中的一个。

液压装置24具有泵26，该泵26在本示例中被设计成单向泵。该泵26通过呈电动马达形式的驱动马达28来驱动。对应的驱动旋转速度以n指示。作为一种选择方案，将泵26设计成双向泵同样是可能的，这在图1中通过泵26中的虚线符号来指示。

泵26的吸入端口连接至箱30，优选地经由流体过滤器32连接至箱30。该箱30为其中液压装置的流体并不承压的区域。在本示例中，词语“箱”因此是液压装置的流体在其中以大致非承压的形式存在的部分或任何种类的贮液器。

泵26的排出端口34连接至液压负载36。在本示例中，液压负载36包括呈单作用活塞/缸体装置的形式的致动器38。该液压致动器38具有单个致动器端口40，其直接连接至该排出端口34，即并未插置有压力控制阀或其它比例阀。在适用的情况下，方向控制阀可存在于位于排出端口34与致动器端口40之间的连接中。

同样连接至位于排出端口34与致动器端口40之间的连接管线的是压力传感器42，该压力传感器42测量所述管线中的流体的压力P。该排出端口34另外经由孔板44连接至箱30。

可选择的温度传感器以46表示，该可选择的温度传感器测量例如处于箱30的区域中的流体的温度T。

该动力传动系统11还具有连接至压力传感器42的电气控制单元或电子控制单元50。此外，该控制单元50被设计成例如通过PWM信号控制该驱动马达28。如果需要，在该控制单元中可存在适用的功率输出元件。

作为一种选择方案，该控制单元50还连接至该可选择的温度传感器46。

在操作期间，摩擦离合器14通过反馈调节该压力P而被致动，而反馈调节该压力P是通过调节该驱动马达28的旋转速度n来实现的。作为一种选择方案或者除此之外，在致动器38中和/或在摩擦离合器14中可存在位置传感器。

流体的温度T还对液压装置的调节和/或其它功能有影响。

在本案例中，控制单元50中存储有至少一个特征曲线或表格，该至少一个特征曲线或表格表示于流体的预定压力P下驱动马达28的状态变量与该流体的温度T之间的关系（如在图1中以52示意性地指示的那样）。

如果该预定压力由压力传感器42来确定，则该流体的温度T可通过访问该特征曲线或表格52来确定。因此，温度传感器46对于该控制单元50的运行而言并非绝对必需的，并因此可被省却。作为一种替代方案，可设置温度传感器46，在该情况下，经由控制单元50中的特征曲线或表格52的温度确定功能可被用于检查温度传感器46的工作，特别是出于冗余的原因。

驱动马达的状态变量与温度之间的关系通常由于液压装置中所使用的组件的多种公差而对于每个液压装置而言是特有的。

状态变量可以是驱动马达的电气变量，但优选地为驱动马达的旋转速度n。

在图2和图3中示出了这种关系。

图2示出了针对特定的液压装置24的在预定压力P为10巴（bar）的情况下驱动马达28的旋转速度n与流体的温度T之间的呈特征曲线56的形式的关系，更具体地以56示出。在56’处，示出了针对例如其中泵26具有不同的轴向游隙的不同的液压装置的这种关系。

特征曲线56（或56’）示出了例如在测量压力P为10巴的情况下，当为了将该压力设定成10巴而必须使驱动马达28以2600转的旋转速度运转时，流体的温度T为90℃。此外，例如，当为了产生10巴的压力而必须使驱动马达28以每分钟约800转的旋转速度运转时，该温度T为0℃。

在与特征曲线56’相关联的其它液压装置中，例如，为了在90℃的温度下获得10巴的压力，以每分钟约1800转的旋转速度来驱动该驱动马达28。

当使该动力传动系统的液压装置试运行时可确定该特征曲线。作为一种选择方案或除此之外，可在对动力传动系统和/或液压装置24进行维护期间确定和/或更新这些特征曲线56、56’。

通常，每当出现该预定压力时，通过这类特征曲线56来执行上述类型的温度确定功能是可能的。

作为一种选择方案，存储用于液压装置的例如针对不同压力的多个这种特征曲线是可能的。这在图3中示出。

图2中的特征曲线56与之相关联的液压装置具有在压力P=5巴的情况下的特征曲线58，例如当以约1600转/分钟来驱动该驱动马达时，该温度为90℃。其它液压装置具有在同一压力P=5巴的情况下的特征曲线58’，例如当温度T=90℃时，以约1200转/分钟的旋转速度来驱动该驱动马达28。

Claims

1.一种用于确定用于机动车辆（10）的液压装置（24）中的流体的温度的方法，其中，所述液压装置（24）具有：泵装置（26），所述泵装置（26）通过驱动马达（28）来驱动；和压力传感器（42），所述压力传感器（42）连接至所述泵装置（26）的排出端口（34）并用于测量所述流体的压力（P），并且其中，所述泵装置（26）经由泄漏位置（44）连接至箱（30），

其中，所述流体的温度（T）是基于所述驱动马达（28）的状态变量（n）与所述流体的温度（T）之间的在所述流体的预定压力（P）下的关系（56、58）加以确定的，所述关系是所述液压装置（24）所特有的。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述液压装置（24）所特有的所述状态变量（n）与所述温度（T）之间的所述关系（56、58）是在所述液压装置（24）的初始试运行期间和/或在对所述液压装置（24）进行维护的环境下针对至少一个预定压力（P）加以确定的。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述液压装置（24）所特有的所述状态变量（n）与所述温度（T）之间的所述关系（56、58）是在所述液压装置（24）的初始试运行期间和/或在对所述液压装置（24）进行维护的环境下针对多个预定压力加以确定的。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中，所确定的温度（T）用在控制单元（50）中，以控制所述液压装置（24）。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法，其中，所确定的温度（T）用于检查温度传感器（46）的工作，所述温度传感器（46）对所述流体的所述温度（T）进行测量。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的方法，其中，所述驱动马达（28）的所述状态变量为所述驱动马达（28）的旋转速度（n）。

7.根据权利要求1至6中的任一项所述的方法，其中，所述流体的所述压力是通过调节所述驱动马达（28）的所述旋转速度（n）来进行调节的。

8.根据权利要求1至7中的任一项所述的方法，其中，所述泄漏位置具有孔板（44），所述孔板（44）连接在所述排出端口（34）与所述箱（30）之间。

9.根据权利要求1至8中的任一项所述的方法，其中，所述泄漏位置包括所述泵装置中的泄漏处。

10.一种用于机动车辆（10）的液压装置（24），所述液压装置（24）具有：泵装置（26），所述泵装置（26）通过驱动马达（28）来驱动；压力传感器（42），所述压力传感器（42）连接至所述泵装置（26）的排出端口（34），其中，所述排出端口（34）经由泄漏位置（44）连接至箱（30）；和控制单元（50），所述控制单元（50）优选地设计成用于执行根据权利要求1至9中的任一项所述的方法，其中，所述控制单元（50）连接至所述压力传感器（42），并且其中，所述控制单元（50）基于所述驱动马达（28）的状态变量（n）与所述流体的温度（T）之间的在所述流体的预定压力下的关系（56、58）来确定所述流体的所述温度（T），所述关系是所述液压装置（24）所特有的。

11.根据权利要求10所述的液压装置，其中，所述驱动马达（28）的所述状态变量（n）与所述流体的所述温度（T）之间的在所述流体的预定压力（P）下的所述关系（56、58）以特征曲线的形式存储在所述控制单元（50）中。