CN107209079B - 压力测量装置和具有液压线路的离合器执行器装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种压力测量装置，包括压力传感器(13，24)，所述压力传感器具有传感器电子装置(17)，其中传感器电子装置(17)具有用于压力测量的第一测量信道(20)。在得到尤其准确的测量信号的压力测量装置中，传感器电子装置(17)具有用于压力测量的第二测量信道(21)，其中第一测量信道(20)具有第一测量范围，并且第二测量信道(21)具有第二测量范围，其中第一和第二测量范围分别包括总测量范围的至少一部分。

Description

压力测量装置和具有液压线路的离合器执行器装置
技术领域
本发明涉及一种压力测量装置，包括压力传感器和传感器电子装置，其中传感器电子装置具有用于压力测量的第一测量信道，以及涉及一种离合器执行器装置。
背景技术
从DE 10 2011 014 931 A1中已知一种用于控制自动离合器的方法，所述自动离合器经由具有静液压执行器的液压的离合器操纵系统来操纵。为了能够准确地检测液压的离合器操纵系统的状态，借助压力传感器来检测静液压执行器的压力。
在具有液压线路的这种执行器中，必要的是，在压力传感器的测量范围的各个部段中提供非常准确的测量结果，因为在所述各个测量范围中推断出离合器执行器的或离合器的状态。
如从图4和5中得出，已知具有压力传感器和传感器电子装置的压力测量装置，所述压力传感器具有测量桥，所述传感器电子装置具有两个测量信道。为测量信道的组成部分的模/数转换器在此调节成，使得二者都覆盖压力测量装置的总测量范围(图4)。测量桥包括中间抽头，在所述中间抽头处模/数转换器截取桥电压。对于提高安全分级，如在图5中示出的那样，需要冗余，这通过如下方式实现：使用两个测量信道，所述两个测量信道在传感器电子装置的两个模/数转换器上被引导，其中这两个测量信道分别具有关于压力测量装置的总测量范围的分辨率。
从DE 10 2007 008 977 A1中已知一种用于控制和/或调节自动离合器的方法，其中为了实现用于控制的更高的准确性，考虑在离合器的离合器力矩的不同区域中的两个不同参数。根据特性曲线操纵用于操纵离合器的操纵元件，所述特性曲线在离合器力矩的第一区域中根据操纵元件的位置说明离合器力矩，并且在离合器力矩的第二区域中根据由操纵元件施加到离合器上的力说明离合器力矩。这要求在信号评估时的提高的计算性能。
发明内容
本发明基于的目的是，提出一种具有改进的测量准确性的压力测量装置，尽管以节约时间的方式执行信号评估。
根据本发明，所述目的通过如下方式实现：测量电子装置具有用于压力测量的第二测量信道，其中第一测量信道具有第一测量范围，并且第二测量信道具有第二测量范围，其中第一和第二测量范围分别包括总测量范围的至少一部分。通过将总测量范围分成两个测量信道的部分测量范围实现：测量范围总是具有高的测量准确性，在所述测量范围中预期压力信号。因此，将测量范围设定成，使得所述测量范围对应于所使用的压力传感器的待预期的压力值。
有利地，第一测量信道包括总测量范围，并且第二测量信道包括总测量范围的下部部分。因此，由两个测量信道探测的压力信号能够简单地相对于彼此进行可信度测试，因为在每个测量范围中预期特定的压力值。如果预期的压力值没有出现，那么能够推断出压力测量装置的故障。
在一个替选方案中，第一测量信道包括总测量范围的上部部分，并且第二测量信道包括总测量范围的下部部分。在所述设计方案中，仅由一个测量信道在存在特定的压力信号时输出信号，因为另一测量范围不能够检测当前的压力信号。如果压力信号在压力测量装置的总测量范围的边缘处尤其有意义，那么该实施方案尤其总是有意义的。位于总测量范围的上部部分和下部部分之间的总测量范围部分在此不必详细考虑，因为在该区域中不对压力信号进行评估。
在一个设计方案中，第一测量信道包括覆盖第一测量范围的第一模/数转换器，并且第二测量信道包括覆盖第二测量范围的第二模/数转换器，所述第一和第二模/数转换器与传感器电子装置的数字信号处理器连接。通过使用具有不同分辨率的两个模/数转换器，在硬件方面能够以尤其简单的方式和方法建立压力测量装置，所述压力测量装置为了压力测量同时能够实现测量信道的两个输出信号的可信度测试。
在一个变型形式中，压力传感器的测量桥与传感器电子装置的两个模/数转换器连接。在此，由两个模/数转换器评估由测量桥输出的桥电压，这能够实现尤其简单的可信度测试。
替选地，压力传感器具有两个测量桥，其中各一个测量桥与各一个模/数转换器连接。使用两个测量桥允许关于整个压力测量装置的工作方式的推断。在此，在可信度测试线路中也包括测量桥。因此，通过所述评估可能性也能够探测测量桥的故障。
在一个实施方式中，传感器电子装置的输出信号被引导到可信度测试装置上，以对由两个模/数转换器输出的信号进行可信度测试。因为可信度测试装置设置在测量桥和传感器电子装置之外，所述可信度测试装置因此能够引起关于整个压力测量装置的工作方式的推断并且识别出可能的故障。
本发明的一个改进方案涉及一种具有液压线路的离合器执行装置，包括压力测量装置，以检测执行器的和/或离合器的预设的状态。在实现尤其准确的测量信号的离合器执行器装置中，压力测量装置根据至少一个在所述保护的专利申请中描述的特征构成。
本发明的另一改进方案涉及一种用于对由压力测量装置输出的输出信号进行可信度测试的方法，其中将由具有至少两个测量信道的压力测量装置经由这两个测量信道输出的输出信号分别与预设的输出信号进行比较，所述至少两个测量信道具有不同的测量范围，其中当至少一个由压力测量装置输出的输出信号偏离预设的输出信号时，推断出压力测量装置的故障。由此，压力测量装置的尤其简单的且低成本的故障监控是可能的。
在一个设计方案中，每个测量信道与一个测量桥连接，其中当由压力测量装置输出的输出信号偏离预设的输出信号时，推断出测量桥中的一个测量桥的故障。通过为各一个测量信道使用一个测量桥，同时连同测量桥一同监控，借此能够可靠地探测出测量桥的移位。
附图说明
本发明允许多个实施方式。其中的两个实施方式应根据在附图中示出的图片详细阐述。
附图示出：
图1示出液压的离合器系统的示意的构造，
图2示出根据本发明的压力测量装置的第一实施例，
图3示出根据本发明的压力测量装置的第二实施例，
图4示出根据现有技术的压力测量装置的一个实施例，
图5示出根据现有技术的压力测量装置的第二实施例。
具体实施方式
在图1中示意地以静液压的离合器执行器的示例示出液压的离合器系统1的构造。所述示意图仅示出用于操纵双离合变速器系统的两个双离合器中的一个的构造。双离合变速器系统的第二离合器的操纵类似地进行并且在此不进一步阐述。
静液压的离合器系统包括控制设备2，所述控制设备控制离合器执行器3。在离合器执行器3的位置改变时，主缸5的活塞4沿着执行器行程向右运动，由此改变主缸5中的体积，并且构建主缸5中的压力p。所述压力p经由用作为压力介质的液压液体6经由液压管路7传递至从动缸8，所述从动缸经由预载弹簧12操纵离合器9。液压液体6的压力p在此在从动缸8中引起位移改变，这反映在离合器9的操纵中。压力p在主缸5中借助于压力测量装置10确定，所述压力测量装置与控制设备2连接。由离合器执行器3经过的沿着执行器行程的路线由位移传感器11确定。由离合器执行器3经过的位移此外与离合器9的位移相同。
在图2中示出压力传感器装置10的第一实施例。压力测量装置10由测量桥13，优选由惠斯通电阻桥构成，所述测量桥设置在膨胀敏感的承载元件14上。所述承载元件14能够由钢或陶瓷构成并且具有束腰部。所述测量桥13一方面连接于供电电压Vss，并且另一方面连接于接地GND。测量桥13的中间抽头15和16被引导至传感器电子装置17。传感器电子装置17具有测量信道20、21，所述测量信道分别具有模/数转换器18、19，所述模/数转换器与数字信号处理器22连接，所述数字信号处理器将输出信号21输出给控制设备2。
在该示例中，从压力测量装置10的各个测量范围中应推断出离合器执行器3的或离合器9的状态。因此，小于5bar的压力传感器测量值用于离合器9的安全断开识别。如果假设压力测量装置10的总测量范围为50bar，那么所述压力范围对应于总测量范围的下部部分。在一个替选方案中，在总测量范围的上部部分中，例如在48bar处，同样探测到高精度的压力信号，因为所述压力信号输出关于是否仍可靠地保护离合器执行器3的可靠的报告。
为了所述目的，模/数转换器18、19具有不同的分辨率。模/数转换器18包括关于压力测量装置10的为50bar的总测量范围的分辨率。第二模/数转换器19包括在0和5bar之间的分辨率，这对应于总测量范围的下部部分。在压力＞5bar时，第二模/数转换器19过渡到夹紧状态中，这表示，原则上输出对应于5bar的压力的信号。
测量桥13将桥电压输出给中间抽头16、17，所述桥电压从下述内容中得出：测量桥13的各个电阻膨胀或压缩得多强。桥电压由两个模/数转换器18、19探测。模/数转换器18、19的所述输出信号被转发给控制设备2，所述控制设备用作为可信度测试装置并且评估所述压力。
如果由测量桥13输出＜5bar的压力，那么由两个模/数转换器18、19在传感器电子装置17的当前的高效能的情况下必须输出相同的输出信号。如果不是这种情况，那么推断出传感器电子装置17中的故障。但是如果测量桥13输出对应于大约48bar的压力信号的桥电压，那么控制设备2必须从模/数转换器18得到关于48bar的信号，并且从模/数转换器19得到为5bar的信号。如果模/数转换器示出＜5bar的信号，那么能够推断出，所述模/数转换器不是功能正常的。
在图2中示出的实施例中，电子装置冗余地构成。在图3中示出的第二实施例为压力测量装置10，所述压力测量装置具有两个测量桥13和24。每个测量桥13、24借助其中间抽头引导至模/数转换器18、19。在该传感器电子装置17中也延续了在不同的模/数转换器18、19中使用两个不同的测量范围的构思。当然，借助所述设计方案，能够附加地监控测量桥13、24的功能。在此，控制设备2从两个模/数转换器18、19分别得到输出信号，所述输出信号以之前描述的方式和方法被评估。
压力测量装置10在此不局限于50bar的总测量范围以及提出的部分测量范围，而是也能够对于其他的应用可能性适用于其他的测量值。通过传感器电子装置17匹配于特殊的测量范围，良好的可信度测试是可能的，这引起非常高的ASIL安全完整性等级，由此提高压力测量装置10的功能的安全性。
附图标记列表：
1 离合器系统
2 控制设备
3 离合器执行器
4 活塞
5 主缸
6 液压液体
7 液压管路
8 从动缸
9 离合器
10 压力测量装置
11 位移传感器
12 预载弹簧
13 测量桥
14 承载元件
15 中间抽头
16 中间抽头
17 传感器电子装置
18 模/数转换器
19 模/数转换器
20 测量信道
21 测量信道
22 信号处理器
23 输出信号
24 测量桥

Claims (10)

1.一种压力测量装置，包括具有传感器电子装置(17)的压力传感器(13，24)，其中所述传感器电子装置(17)具有用于压力测量的第一测量信道(20)，
其特征在于，
所述传感器电子装置(17)具有用于压力测量的第二测量信道(21)，其中所述第一测量信道(20)具有第一测量范围，并且第二测量信道(21)具有第二测量范围，第一测量范围与第二测量范围是不同的测量范围，所述第二测量信道(21)包括总测量范围的下部部分；所述的第一测量信道和第二测量信道分别对同一个传感装置输出的结果进行处理，其中所述第一测量范围和所述第二测量范围分别包括总测量范围的至少一部分；通过第一测量信道和第二测量信道的输出，用以检测压力传感器的可信度。
2.根据权利要求1所述的压力测量装置，
其特征在于，
所述第一测量信道(20)包括所述总测量范围。
3.根据权利要求1所述的压力测量装置，
其特征在于，
所述第一测量信道(20)包括所述总测量范围的上部部分。
4.根据权利要求1所述的压力测量装置，
其特征在于，
所述第一测量信道(20)具有覆盖所述第一测量范围的第一模/数转换器(18)，并且所述第二测量信道(21)具有覆盖所述第二测量范围的第二模/数转换器(19)，所述第一模/数转换器和所述第二模/数转换器与所述传感器电子装置(17)的数字信号处理器(20)连接。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的压力测量装置，
其特征在于，
所述压力传感器的测量桥(13)与所述传感器电子装置(17)的这两个模/数转换器(18，19)连接。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的压力测量装置，
其特征在于，
所述压力传感器具有两个测量桥(13，24)，其中所述测量桥(13，24)中的各一个与所述模/数转换器(18，19)中的一个连接。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的压力测量装置，
其特征在于，
所述传感器电子装置(17)的输出信号被引导到可信度测试装置(2)上，以对由两个所述模/数转换器(18，19)输出的信号进行可信度测试。
8.一种具有液压线路的离合器执行器装置，包括用于检测离合器执行器(3)的和/或离合器(9)的预设的状态的压力测量装置(10)，
其特征在于，
所述压力测量装置(10)根据上述权利要求中任一项构成。
9.一种用于对由压力测量装置输出的输出信号进行可信度测试的方法，所述压力测量装置为根据权利要求1至7中任一项所述的压力测量装置，其中将由至少两个所述测量信道(20，21)输出的输出信号分别与预设的输出信号比较，其中当由所述压力测量装置(10)输出的至少一个输出信号偏离预设的输出信号时，推断出所述压力测量装置(10)的故障。
10.根据权利要求9所述的方法，
其特征在于，
每个测量信道(20，21)与一个测量桥(13，20)连接，其中当由所述压力测量装置(10)输出的输出信号偏离预设的输出信号时，推断出所述测量桥(13，20)中的一个测量桥的故障。
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