CN115066556A - 用于致动液压装置的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于致动液压装置(10)的方法，所述液压装置向扭矩传递装置(12)提供液压供应，所述液压装置具有流体通道(14)，所述流体通道用于向所述扭矩传递装置(12)供应第一流体压力(p1)和第二流体压力(P2)；电动操作的泵装置(P)，所述电动操作的泵装置在第一操作状态下具有用于在所述流体通道(14)中提供所述第一流体压力(p1)的初级泵旋转速度(n1)，并且在第二操作状态下具有用于在所述流体通道(14)中提供所述第二流体压力(P2)的次级泵旋转速度(n2)；以及控制单元(S)，所述控制单元以取决于所述第二流体压力(P2)与第二流体目标压力(p2，min、P2，max)之间的比率的方式根据需要并且重复地启动切换过程(Ua、Ub、Un)，在所述切换过程期间假定所述第二操作状态，其中，在所述液压装置(10)的操作期间，下一切换过程(Un)中的所述次级泵旋转速度(n2)至少以取决于第一功率值(Pa)的方式被预设，所述第一功率值包括所述泵装置(P)的在之前的切换过程(Ua)中的电动泵功率。

Description

用于致动液压装置的方法
技术领域
本发明涉及根据权利要求1的前序部分的用于致动液压装置的方法。
背景技术
例如，在DE 10 2019 130 158.0中描述了一种用于致动用于扭矩传递装置的液压装置的方法。扭矩传递装置被设计为双离合器，并且具有第一离合器和第二离合器，两个离合器中的每一者可以由流体压力致动，并且两个离合器中的每一者经由流体通道液压连接至提供流体压力的泵装置。每个离合器的致动由分配给单个离合器的离合器阀控制。此外，冷却装置布置成使第一离合器和第二离合器冷却。泵装置具有第一泵和第二泵。第一泵提供冷却第一离合器和第二离合器所需的第一流体压力，并且第二泵提供致动离合器所需的第二流体压力。
第二流体压力通过重复间歇地操作第二泵来保持，从而补偿流体通道中第二流体压力的损失。已知该泵后过程以第二泵的预定次级泵旋转速度发生，并且持续到第二流体压力达到第二流体目标压力为止。
由于依赖于诸如温度、压力泄漏和泵效率等多种影响，因此确定设定有第二泵的最节能和功能安全操作的要求的次级泵旋转速度是复杂的。
发明内容
本发明的目的是以更节能和可靠的方式致动液压装置。次级泵旋转速度应设定为尽可能高效、可靠并更独立于外部影响。泵装置将以更节能的方式操作。
这些目的中的至少一个目的通过具有根据权利要求1的特征的用于致动液压装置的方法实现。这可以降低泵装置的能量消耗。该液压装置可以更快并且更准确地设定所需的第二流体压力，以及更独立于外部影响。扭矩传递装置可以更好地且更能量有效地被控制。次级泵旋转速度可以在扭矩传递装置的操作期间被以自适应的方式预设。
致动可以包括液压装置的开环和/或闭环控制。
扭矩传递装置可以布置在车辆、特别是机动车辆的传动系中。扭矩传递装置可以具有离合器和/或制动器。离合器可以是多离合器、特别是双离合器。扭矩传递装置可以提供摩擦扭矩传递。扭矩传递装置可以包括至少一个摩擦接合的扭矩传递元件。扭矩传递装置可以在可动力换档的E轴上有效。E轴可以具有至少两个可切换的传动比。扭矩传递装置可以连接至输入侧的电动马达。
离合器可以具有第一离合器和第二离合器。第一离合器和第二离合器可以是独立可致动的。第一离合器阀可以被分配给第一离合器以用于控制第一离合器的致动。第二离合器阀可以被分配给第二离合器以用于控制第二离合器的致动。第一离合器阀和/或第二离合器阀可以布置在泵装置与流体通道中的特定离合器之间。
扭矩传递装置可以具有冷却装置，该冷却装置用于用冷却流体冷却扭矩传递装置、特别是第一离合器和/或第二离合器。冷却装置也可以有效地用于冷却其他部件、例如电动马达。冷却装置可以由第一流体压力供给。
泵装置可以包括提供第一流体压力的第一泵和提供第二流体压力的第二泵。第一泵和第二泵可以由共用的电动马达操作。泵装置的第一旋转方向可以提供第一流体压力，并且泵装置的相反的第二旋转方向可以提供第二流体压力。电动马达可以独立于离合器的旋转速度而操作。这允许施加足够的泵旋转速度。第一泵和第二泵可以以串联构型布置。
液压装置可以具有至少一个弹簧压力蓄能器作为液压电容器。弹簧压力蓄能器可以被分配给两个离合器中的一者。每个离合器也可以被分配有其自身的弹簧压力蓄能器。
液压装置可以具有至少一个止回阀。止回阀可以被分配给两个离合器中的一者。每个离合器也可以被分配有其自身的止回阀。
切换过程可以是泵后过程，并且次级泵旋转速度可以是泵后旋转速度。在切换过程之外，可以应用初级泵旋转速度，或者泵装置可以不运转。
特别优选地，在下一切换过程期间，次级泵旋转速度通过为此目的而提供的泵装置的电动泵功率的减小的规定而设定。
为下一切换过程预先计算的次级泵旋转速度被缩小到最小次级泵旋转速度与最大次级泵旋转速度之间的值范围内的值。为了限制暂停的初级泵旋转速度的时间周期，限定最小次级泵旋转速度是有用的。例如，一旦切换过程正在进行，泵装置可以暂停提供第一流体压力。这种中断应优选地在时间上很短。规定最大次级泵旋转速度可能是有利的，以便减轻泵装置的旋转速度控制器和/或避免泵装置的最大允许泵旋转速度。
在液压装置启动操作期间，其中下一切换过程是自操作的开始以来的第一切换过程，预设的次级泵旋转速度可以对应于预设的初始值。初始值可以被规定为常量或者可以从查找表中获取。查找表可以指示初始值对第二流体压力和/或温度的依赖性。
第二流体目标压力可以是最小第二流体压力或最大第二流体压力。当第二流体压力低于或达到最小第二流体压力时，可以启动切换过程。当第二流体压力高于或达到最大第二流体压力时，可以设定切换过程。
电动泵功率可以由电动泵电压和电动泵电流来计算。
在本发明的优选实施方式中，下一切换过程中的次级泵旋转速度的预设经由与之前的切换过程中的次级泵旋转速度相比的降低或增加来实现。
在本发明的特定实施方式中，下一切换过程中的次级泵旋转速度被预设为取决于之前的切换过程中的次级泵旋转速度的值和旋转速度变化值。旋转速度变化值可以被预设、特别是固定的。例如，旋转速度变化值可以是200rpm。在液压装置的操作期间、特别是在各个切换过程之间，旋转速度变化值可以自适应地改变。
在本发明的优选实施方式中，第一功率值被计算为基准周期内的平均电动泵功率。
在本发明的特定实施方式中，基准周期是在完成先前的切换过程与完成又在其之前的切换过程之间的时间间隔。基准周期可以包括在第一操作状态下的操作。基准周期也可以仅限于之前的切换过程的持续时间。
在本发明的优选实施方式中，下一切换过程中的次级泵旋转速度以取决于第一功率值和第二功率值的方式预设，该第二功率值包括泵装置的又在之前的切换过程之前的切换过程中的电动泵功率。用于下一切换过程的次级泵旋转速度可以以取决于第一功率值是否大于或等于第二功率值的方式来计算。
在本发明的特定实施方式中，下一切换过程中的次级泵旋转速度至少以取决于之前的切换过程中的次级泵旋转速度的方式来预设。
在本发明的优选实施方式中，下一切换过程中的次级泵旋转速度至少以取决于之前的切换过程中的次级泵旋转速度和又在之前的切换过程之前的切换过程中的次级泵旋转速度的方式来预设。用于下一切换过程的次级泵旋转速度可以以取决于之前的切换过程中的次级泵旋转速度是否大于或等于又在之前的切换过程之前的切换过程中的次级泵旋转速度来计算。
在本发明的特定实施方式中，之前的切换过程紧接在下一切换过程之前。
在本发明的优选实施方式中，流体通道具有用于向扭矩传递装置供应第一流体压力的第一流体分支和用于向扭矩传递装置供应第二流体压力的第二流体分支，该第二流体分支至少部分地与第一流体分支分开。第二流体压力可以大于第一流体压力。
本发明的其他优点和有利实施方式由对图和附图的描述得到。
附图说明
下面参照附图详细地描述了本发明。具体地：
图1：示出了用于执行本发明的特定实施方式中的方法的扭矩传递装置的液压装置的框图。
图2：示出了当在本发明的另一特定实施方式中执行方法时各种参数的曲线图。
图3：示出了本发明的特定实施方式中的方法的流程图。
具体实施方式
图1示出了用于执行本发明的特定实施方式中的方法的扭矩传递装置12的液压装置10的框图。扭矩传递装置12被设计为双离合器，并且布置在车辆、特别是机动车辆的传动系中，并且具有可液压致动的第一离合器K1和可液压致动的第二离合器K2，以用于驱动元件例如内燃机和/或电动马达与变速器之间的交替的扭矩传递。扭矩传递装置12优选地布置在车辆的动力可换档的E轴中。
此外，扭矩传递装置12包括用于对两个离合器K1、K2中的至少一者进行冷却的液压操作的冷却装置C。第一离合器K1、第二离合器K2以及冷却装置C经由流体通道14液压连接至液压装置10。
液压装置10包括具有第一泵P1和第二泵P2的电动操作的泵装置P。第一泵P1和第二泵P2由共用的电动马达E驱动。第一流体分支16被分配给第一泵P1，并且第二流体分支18被分配给第二泵P2。第一泵P1可以在泵装置P的具有初级泵旋转速度以提供第一流体压力p1的第一操作状态下有效。第二泵可以在泵装置P的具有次级泵旋转速度以提供第二流体压力p2的第二操作状态下有效。
此外，还提供了系统压力阀SV，在系统压力阀的下游布置有被分配给第一离合器K1的第一离合器阀KV1和被分配给第二离合器K2并与第一离合器阀KV1平行布置的第二离合阀KV2。
第一泵P1可以经由第一流体通道16提供用于经由冷却装置C进行离合器冷却所需的第一流体压力p1。第二泵P2可以经由第二流体通道18提供用以致动第一离合器K1和第二离合器K2所需的第二流体压力p2。第一离合器阀KV1是可致动的以控制第一离合器K1的离合器致动，并且第二离合器阀KV2是可致动的以控制第二离合器K2的离合器致动。
在第一离合器阀KV1和第二离合器阀KV2两者的上游，在每种情况下连接有一个弹簧压力蓄能器SC作为液压电容器。在每种情况下，在特定弹簧压力蓄能器SC的上游又布置有止回阀RV。这允许第二泵P2增加第二流体分支18中的第二流体压力，从而给弹簧压力蓄能器SC充电，其中，朝向第二泵P2的流体压降又通过对应的止回阀RV减小。
然而，压力泄漏也会导致第二流体压力p2的小的压降。控制单元S可以以取决于第二流体压力p2与第二流体目标压力之间的比率的方式根据需要并且重复地启动切换过程，在该切换过程期间假定第二操作状态。在这方面，第一操作状态可以被第二操作状态临时代替。切换过程可以是泵后过程，第二流体压力p2通过该泵后过程恢复到目标压力水平。次级泵旋转速度然后可以是第二泵P2的泵后旋转速度。
图2示出了关于在本发明的另一特定实施方式中的方法的执行的各种参数的曲线图。图2a)示出了第二流体压力p2的时间进程，图2b)示出了泵装置的电能E的时间对应进程，图2c)示出了泵旋转速度n的时间对应进程，以及图2d)示出了泵装置的电动泵功率P的时间对应进程。
在液压装置的操作期间，次级泵旋转速度n2通过下述方式来设定：一旦第二流体压力p2降到第二流体目标压力以下、在这种情况下为最小第二流体压力p2，min就启动切换过程。当第二流体压力p2达到或超过最大第二流体压力p2，max时，设定特定切换过程。
如果在液压装置的操作期间存在时间点t0，则存在至少一个之前的切换过程Ua、又在此之前的切换过程Ub、以及在时间点t0之后的下一切换过程Un。切换过程Ub在时间点tb完成，并且切换过程Ua在时间点ta完成。
对于下一切换过程Un，在液压装置的操作期间，所描述的方法至少以取决于表征之前的切换过程Ua中的泵装置的电动泵功率P的第一功率值Pa的方式来计算要为下一切换过程Un设定的次级泵旋转速度n2。因此，可以降低泵装置的能量消耗，并且液压装置可以更快、更准确地设定所需的第二流体压力p2。因此，次级泵旋转速度n2在扭矩传递装置的操作期间被以自适应的方式预设。这使得第二流体压力p2不容易受到外部影响。
在下一切换过程Un中，次级泵旋转速度n2通过为此目的而提供的泵装置的电动泵功率P的减小的规定而设定，因为在下一切换过程Un中的次级泵旋转速度n2被设定为与之前的切换过程Ua的次级泵旋转速度n2相差旋转速度变化值Δn，即根据需要而更低或更高。例如，旋转速度变化值Δn可以是200rpm。
将第一功率值Pa计算为如下所示的基准周期内的平均电动泵功率
Figure GDA0003803655970000071
其中，在时间点ta由泵装置消耗的电能Ea和在时间点tb由泵装置消耗的电能Eb。
基准周期是完成之前的切换过程Ua与完成又在之前的切换过程之前的切换过程Ub之间的时间间隔ta-tb。
在确定第一功率值Pa之前，已经类似地计算了对应于直到时间点tb的可比较的周期中的平均电动泵功率的第二功率值Pb。
例如，可以根据图3中的流程图以情况相关的方式实现对要用于下一切换过程Un的次级泵旋转速度n2的计算。这里，首先根据(1)计算第一功率值Pa。然后，对第一功率值Pa与第二次功率值Pb进行比较。次级泵旋转速度n2的后续查询根据第一功率值Pa是小于还是大于第二功率值Pb而是情况相关的。
例如，如果第二功率值Pb小于第一功率值Pa，则查询切换过程Ub中的次级泵旋转速度n2是否大于切换过程Ua中的次级泵旋转速度n2。如果满足该条件，则将下一切换过程Un的次级泵旋转速度n2设定为比之前的切换过程Ua的次级泵旋转速度n2高旋转速度变化值Δn。
在这方面，为下一切换过程Un预先计算的次级泵旋转速度n2被缩小到最小次级泵旋转速度n2，min与最大次级泵旋转速度n2，max之间的值范围内的值。最小次级泵旋转速度n2，min的确定有助于及时限制切换过程。规定最大次级泵旋转速度n2，max可以有利于减轻泵装置的速度控制器和/或避免泵装置的最大允许次级泵旋转速度。
例如，如果第二功率值Pb小于第一功率值Pa，并且切换过程Ub中的次级泵旋转速度n2小于或等于切换过程Ua中的次级泵旋转速度n2，则用于下一切换过程Un的次级泵旋转速度n2设定为比后退的切换过程Ua的次级泵旋转速度n2低旋转速度变化值Δn。
对于情况条件的其他可能状态，下一切换过程Un的次级泵旋转速度n2的变化可以直接从图中获得。
附图标记说明
10 液压装置
12 扭矩传递装置
14 流体通道
16 第一流体分支
18 第二流体分支
C 冷却装置
E 电动马达
K1 第一离合器
K2 第二离合器
KV1 第一离合器阀
KV2 第二离合器阀
P 泵装置
P1 第一泵
P2 第二泵
S 控制装置
SC 弹簧压力蓄能器
SV 系统压力阀
p1 第一流体压力
p2 第二流体压力
p2，min 最小第二流体压力
p2，max 最大第二流体压力
P 电动泵功率
Pa 第一功率值
Pb 第二功率值
n1 初级泵旋转速度
n2 次级泵旋转速度
n2，min 最小次级泵旋转速度
n2，max 最大次级泵旋转速度
Δn 旋转速度变化值
Ua 切换过程
Ub 切换过程
Un 下一切换过程。

Claims (10)

1.一种用于致动液压装置(10)的方法，所述液压装置向扭矩传递装置(12)提供液压供应，所述液压装置具有：
流体通道(14)，所述流体通道用于向所述扭矩传递装置(12)供应第一流体压力(p1)和第二流体压力(p2)，
电动操作的泵装置(P)，所述电动操作的泵装置在第一操作状态下具有用于在所述流体通道(14)中提供所述第一流体压力(p1)的初级泵旋转速度(n1)，并且在第二操作状态下具有用于在所述流体通道(14)中提供所述第二流体压力(p2)的次级泵旋转速度(n2)，以及
控制单元(S)，所述控制单元以取决于所述第二流体压力(p2)与第二流体目标压力(p2，min、p2，max)之间的比率的方式根据需要并且重复地启动切换过程(Ua、Ub、Un)，在所述切换过程期间假定所述第二操作状态，
其特征在于
在所述液压装置(10)的操作期间，下一切换过程(Un)中的所述次级泵旋转速度(n2)至少以取决于第一功率值(Pa)的方式被预设，所述第一功率值包括所述泵装置(P)的在之前的切换过程(Ua)中的电动泵功率。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述下一切换过程(Un)中的所述次级泵旋转速度(n2)的预设经由与所述之前的切换过程(Ua)中的所述次级泵旋转速度(n2)相比的降低或增加来实现。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述下一切换过程(Un)中的所述次级泵旋转速度(n2)被预设为取决于所述之前的切换过程(Ua)中的所述次级泵旋转速度(n2)的值和旋转速度变化值(Δn)。
4.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，所述第一功率值(Pa)被计算为基准周期内的平均电动泵功率。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基准周期是完成所述之前的切换过程(Ua)与完成又在所述之前的切换过程之前的所述切换过程(Ub)之间的时间间隔。
6.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，所述下一切换过程(Un)中的所述次级泵旋转速度(n2)以取决于所述第一功率值(Pa)和所述第二功率值(Pb)的方式被预设，所述第二功率值包括所述泵装置(10)的又在所述之前的切换过程(Ua)之前的所述切换过程(Ub)中的电动泵功率。
7.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，所述下一切换过程(Un)中的所述次级泵旋转速度(n2)至少以取决于所述之前的切换过程(Ua)中的次级泵旋转速度(n2)的方式被预设。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述下一切换过程(Un)中的所述次级泵旋转速度(n2)至少以取决于所述之前的切换过程(Ua)中的所述次级泵旋转速度(n2)和又在所述之前的切换过程(Ua)之前的所述切换过程(Ub)中的次级泵旋转速度(n2)的方式被预设。
9.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，所述之前的切换过程(Ua)紧接在所述下一切换过程(Un)之前。
10.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，所述流体通道(14)具有用于向所述扭矩传递装置(12)供应所述第一流体压力(p1)的第一流体分支(16)和用于向所述扭矩传递装置(12)供应所述第二流体压力(p2)的第二流体分支(18)，所述第二流体分支至少部分地与所述第一流体分支(16)分开。
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