CN116134233A - 用于控制至少一个液压操纵的扭矩传递装置的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于借助于液压系统(1)控制至少一个扭矩传递装置(D1，D2)的方法，所述液压系统具有：泵单元(7)，在所述泵单元中，电子控制的电动马达(12)驱动泵(13)，所述泵将体积流输送到压力管路(10)中；设置在油底壳(8)与压力管路(10)之间的系统压力调节阀(11)；从动缸(3，4)；以及加载从动缸(3，4)的操纵压力调节阀(14，15)，所述操纵压力调节阀具有到压力管路(10)的连接端和到油底壳(8)的连接端。为了可以小地设计泵单元(7)以及可以实现高效地操纵至少一个扭矩传递装置(D1，D2)，在系统压力调节阀(11)相对于油底壳(8)未调节地关闭和操纵压力调节阀(14，15)相对于从动缸(3，4)未调节地完全打开的情况下，将为了设定至少一个扭矩传递装置(D1，D2)的接触点预设的压力介质量输送给从动缸(3，4)以用于操纵至少一个扭矩传递装置(D1，D2)，并且在到达接触点之后，系统压力调节阀(11)和操纵压力调节阀(14，15)以调节压力的方式运行，直至完全操纵至少一个扭矩传递装置(D1，D2)。

Description

用于控制至少一个液压操纵的扭矩传递装置的方法

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于控制至少一个液压操纵的扭矩传递装置的方法。具有液压操纵的扭矩传递装置的液压的或传统的动力总成是充分已知的。

背景技术

从出版物WO2015/086009A1和DE 10 2015 210 877 A1中已知例如用于操纵双离合器的构成为摩擦离合器的扭矩传递装置的液压单元和用于控制所述液压单元的方法，其中借助于泵单元产生系统压力，并且借助于压力调节阀与压力调节阀的切换状态相关地借助于系统压力以压力加载相应一个从动缸，并且在交错切换期间对另一从动缸卸压，以便交错地切换扭矩传递装置。

发明内容

本发明的目的是，一种用于液压操纵至少一个扭矩传递装置的方法的改进方案。尤其地，本发明的目的是，以功率最小化的泵单元快速地和高效地操纵至少一个扭矩传递装置。

所述目的通过权利要求1的主题来实现。从属于权利要求1的权利要求描述权利要求1的主题的有利的实施方式。

所提出的方法用于借助于液压系统控制至少一个扭矩传递装置。至少一个扭矩传递装置可以构成为湿式或干式运行的摩擦离合器或构成为制动器。在此，在摩擦离合器的情况下，两个以相对于彼此可围绕相同的旋转轴线扭转的方式设置的离合器部件可以借助于液压系统彼此摩擦配合地连接，即可操纵，而在制动器的情况下，固定的制动器部件和以可围绕旋转轴线扭转的方式设置的制动器部件可以借助于液压系统彼此摩擦配合地连接。至少一个扭矩传递装置可以从所述扭矩传递装置开始传递力矩的接触点开始由液压系统的从动缸压紧，直至传递最大可传递的力矩，因此可以强制性闭合地构成。至少一个扭矩传递装置可以直接连接到具有电机和内燃机的驱动单元或内燃机与作为分离离合器的变速器之间的动力总成中。替选地，至少一个扭矩传递装置可以设计为用于固定变速器部件的制动器，所述变速器部件例如为行星齿轮传动机构的齿圈、连接片或太阳轮，或设计为用于连接两个变速器部件的离合器。两个扭矩传递装置例如可以分别交错地将两个不同的变速器部件彼此耦联和/或相对于固定的壳体制动。

液压系统包含泵单元，在所述泵单元中，电子控制的、如换向的电动马达驱动泵。在此优选地，在电动马达的转子与泵的泵轴之间设有扭转刚性的连接，使得转子的转速可以与泵的转速一一对应地相关联。

泵构成为容积泵，例如齿轮泵，所述容积泵具有与其转速一一对应地相关的输送容积。泵从基本上无压力的油底壳与转速相关地将压力介质例如油的体积流输送到压力管路中，并且在此在压力管路中产生系统压力。系统压力例如可以借助于设置在压力管路或泵中的压力传感器检测和评估。

为了控制或调节压力管路中的系统压力，在油底壳与压力管路之间设置有例如构成为比例阀的系统压力调节阀。

为了控制施加在从动缸上的用于操纵至少一个扭矩传递装置的操纵压力，设有例如构成为比例阀的、具有到压力管路的连接端和到油底壳的连接端的操纵压力调节阀。为了检测操纵压力，可以在从动缸的上游和操纵压力调节阀的下游设置有压力传感器。

为了可以小地设计泵单元以及可以高效地和快速地操纵至少一个扭矩传递装置，在系统压力调节阀相对于油底壳未调节地关闭和操纵压力调节阀相对于从动缸未调节地完全打开的情况下，将为了设定至少一个扭矩传递装置的接触点预设的压力介质量输送给用于操纵至少一个扭矩传递装置的从动缸，并且在到达接触点之后，系统压力调节阀和操纵压力调节阀以调节压力的方式运行，直至完全操纵至少一个扭矩传递装置。

在至少一个液压操纵的扭矩传递装置中，为了在扭矩传递装置初始完全断开的情况下操纵例如摩擦配合地闭合至少一个扭矩传递装置，将压力介质例如液压流体的相对大的体积配量到从动缸中，直至到达接触点。在到达接触点之后，直至至少一个扭矩传递装置完全闭合，对压力介质体积的需求降低。

用于填充从动缸直至到达接触点的压力介质量借助于所谓的填充脉冲从油底壳中提取并且经由压力管路输送给从动缸。因为在小地和经济上节省地设计的泵单元中，系统压力通常不能在填充脉冲期间保持恒定，所以排除在恒定的体积流的情况下通过预设填充时间使用填充脉冲。更确切地说，填充脉冲从而压力介质量的应用与施加在压力管路中的系统压力无关地实现。预设的压力介质量例如可以根据电动马达的旋转特征值和泵的与旋转角度相关的压力介质置换来求取。例如，电动马达可以电子地换向，并且可以将用于控制所述电动马达的旋转角度增量与泵的置换容积相关联。例如，可以一直保持电动马达的填充脉冲，直至根据检测到的旋转角度增量的数量由泵将预设的压力介质量输送到压力管路中。

根据方法的一个有利的实施方式，可以经由对泵的旋转进行计数来进行填充脉冲的确定。例如构成为齿轮泵的泵可以实现从电动马达的转子从而泵轴的扭转中得出所需要的压力介质体积的结论。在此，电动马达的角位置对于泵单元的控制电子装置是已知的并且可以对应地用作填充脉冲的初始角度。在此，例如从填充脉冲开始直至填充脉冲结束将角度增量相加，以便从中推断出填充脉冲的体积，如预设的压力介质量。

借此，在填充脉冲期间，所测量的从动缸的从动缸活塞的操纵行程可以以足够的精度与估计的操纵行程相一致。

根据液压系统和用于控制所述液压系统的方法的一个有利的实施方式，借助于液压系统操纵两个交替操纵的扭矩传递装置，例如两个摩擦离合器、两个制动器或一个摩擦离合器和一个制动器。两个摩擦离合器例如用于将双离合变速器的两个子变速器与驱动单元交错地连接。替选地，摩擦离合器和/或制动器可以设计用于行星齿轮传动机构的交替切换，以便将行星齿轮传动机构的不同的部件相对于其壳体固定或彼此连接从而设定不同的传动比。

在液压系统中，在设计用于操纵扭矩传递装置的每个从动缸的上游连接有操纵压力调节阀。在借助于预设的压力介质量填充一个从动缸以用于操纵与所述从动缸相关联的扭矩传递装置时，另一从动缸相对于压力管路与其操纵压力调节阀完全分离，使得仅填充待供给预设的压力介质量的从动缸，直至到达待操纵的扭矩传递装置的接触点。

为了实现用于填充脉动的可复现的输出先决条件，电动马达可以在填充脉冲开始之前至少短时间地关断。替选地或附加地，系统压力调节阀和离合器压力调节阀可以至少短时间地与油底壳连接，以用于消除压力。

为了在断开从动缸之后排除从动缸的剩余填充，操纵压力调节阀可以与油底壳连接并且从动缸被完全排空，以用于断开至少一个扭矩传递装置。在此，可以反向于操纵方向在从动缸中设有用于从动缸活塞的复位弹簧，所述复位弹簧在操纵压力调节阀与油底壳连接的情况下将从动缸活塞压到零位置中。

在液压系统的一个优选的实施方式中，可以在压力管路与从动缸之间连接有止回阀，使得与操纵压力调节阀的位置无关地从而与施加的系统压力无关地保持施加到从动缸上的操纵压力。因此，泵单元可以至少短暂地关断，或者体积流可以在压力下降的情况下输送给另一摩擦离合器的另一从动缸。如果由于例如在操纵压力调节阀处的泄漏出现低于预设的压力阈值的操纵压力的压力下降，则下降的操纵压力可以借助于泵重构或者说又被置于超过压力阈值。

例如，在配量预设的压力介质量之后，在至少一个扭矩传递装置完全闭合之前，可以通过调节系统压力调节阀和操纵压力调节阀至少短时间地保持系统压力和施加在从动缸上的操纵压力。

附图说明

根据在图1至图4中示出的实施例详细阐述本发明。所述附图示出：

图1示出系统地示出的液压系统，

图2示出具有接触压力关于由图1的液压系统操纵的两个扭矩传递装置的操纵容积的特性曲线的图表，

图3示出具有接触压力关于由图1的液压系统操纵的两个扭矩传递装置的操纵行程的特性曲线的图表，以及

图4示出在借助于图1的液压系统操纵扭矩传递装置期间关于时间的状态图表。

具体实施方式

图1在示意图中示出用于操纵两个扭矩传递装置D1、D2的液压系统1，其中例如扭矩传递装置D1构成为摩擦离合器并且扭矩传递装置D2构成为制动器。扭矩传递装置D1、D2由液压系统1优选交错地切换。扭矩传递装置D1、D2以优选的方式由相应的从动缸3、4借助于由液压系统1的阀块2分别单独地控制的操纵压力p(D1)、p(D2)加载，由此在扭矩传递装置D1、D2处建立用于构成滑转的或附着的摩擦配合的预设的接触压力。操纵压力p(D1)、p(D2)分别由压力传感器5、6检测并且被输送给液压系统1的评估和控制单元并且在所述评估和控制单元中被评估。

为了提供相应的操纵压力p(D1)、p(D2)，泵单元7从油底壳8抽吸压力介质9并且在压力管路10中将所述压力介质压缩至系统压力p(S)。系统压力调节阀11以切换的方式连接在压力管路10与油底壳8之间并且调节压力管路10的系统压力p(S)。

泵单元7包含电子换向的电动马达12，所述电动马达扭转刚性地并且由此转速一致地驱动泵13的泵轴。泵13构成为容积泵，例如齿轮泵，使得压力介质9的输送到压力管路10中的压力介质体积与泵轴的转速成比例。因此，在已知有效的泵容积和检测电动马达12的转速信息的情况下，可以与在压力管路10中存在的系统压力p(S)无关地确定输送到压力管路10中的压力介质量。

在压力管路10与从动缸3、4之间分别设置有操纵压力调节阀14、15和连接在所述操纵压力调节阀上游的止回阀16、17。操纵压力调节阀14、15调节从动缸3、4处的操纵压力p(D1)、p(D2)并且为此具有至油底壳8的导出管路18、19，以便例如降低施加的操纵压力p(D1)、p(D2)，以断开扭矩传递装置D1、D2。在此，从动缸3、4的从动缸活塞20、21例如借助于复位弹簧被引回到零位置中并且对应的从动缸3、4被完全排空。

在优选扭矩传递装置D1、D2分别被压紧的情况下，止回阀16、17在所述扭矩传递装置处保持相应的操纵压力p(D1)、p(D2)，使得所述扭矩传递装置与泵单元7的运行或者说系统压力p(S)无关地保持闭合并且仅必须重构由于泄漏而降低的操纵压力p(D1)、p(D2)，使得可以设计液压系统1的经济的运行方式。

为了闭合扭矩传递装置D1、D2，填充对应的从动缸3、4，并且从动缸活塞20、21沿着操纵行程移置。为此，首先在高泵转速和相对低的系统压力p(S)的情况下以相对大的预设的压力介质量填充从动缸活塞20、21，直至对应的扭矩传递装置D1、D2到达其接触点，在所述接触点处，所述扭矩传递装置开始传递力矩。由于磨损和设置过程，接触点改变从而压力介质量直至接触点改变，使得持续地适配接触点。

在超过接触点时，随着操纵压力p(D1)、p(D2)的增加需要明显更少的压力介质量。

因此，为了快速地执行扭矩传递装置D1、D2的操纵，将具有电动马达的转子的预设数量的旋转角脉冲的未调节的填充脉冲接到电动马达12上，所述填充脉冲借助于对应的泵轴旋转产生为对应的从动缸3、4预设的压力介质量，以便将从动缸活塞20、21移置直至接触点。在此，系统压力调节阀11相对于压力管路完全地和未调节地打开。此外，待操纵的从动缸3、4的操纵压力调节阀14、15相对于压力管路10完全地和未调节地打开。未待操纵的扭矩传递装置D2、D1的操纵压力调节阀15、14相对于压力管路10完全关闭。

如果预设的压力介质量配量到涉及的从动缸3、4中，则所述从动缸的从动缸活塞20、21处于接触点处，并且系统压力调节阀11和操纵压力调节阀14、15以及泵单元7以调节的方式运行，以便在从动缸处以调节的方式设定操纵压力p(D1)、p(D2)，所述操纵压力用于以调节的方式设定可经由扭矩传递装置D1、D2传递的力矩，直至完全的摩擦配合。

应理解，液压系统1运行成，使得压力管路10在操纵扭矩传递装置期间是无空气的。

图2示出图表22，所述图表具有压力p关于具有操纵压力p(D1)、p(D2)的扭矩传递装置D1、D2的压力介质量V的特性曲线23、24。所述操纵压力随着借助于与所使用的系统即离合器或制动器相关地预设的压力介质量V(D1,g)、V(D2,g)的小的压力上升而增加，直至接触点T(D1)、T(D2)。从接触点T(D1)、T(D2)开始，压力上升与系统相关地以大的斜率增加。

图3参考图1示出图表25，所述图表具有扭矩传递装置D1、D2的接触压力F关于从动缸活塞20、21的操纵行程s的特性曲线26、27。扭矩传递装置D1、D2处的接触压力F(D1)、F(D2)直至接触点T(D1)、T(D2)差不多是零，并且随后在扭矩传递装置D1、D2闭合时强烈增加，其中接触压力F(D1)由于构成为摩擦离合器的扭矩传递装置D2的轴向弹性更平坦地上升，并且接触点T(D1)在比构成为制动器的扭矩传递装置D2的情况下更小的操纵行程中实现。

图4参照上述附图在图表28中在子图表I、子图表II、子图表III中示出液压系统1和扭矩传递装置D1在操纵期间关于时间t的表现。在操纵扭矩传递装置D2时，液压系统1的表现直至改变的接触点基本上是相同的。

子图表I借助于曲线29示出系统压力调节阀11的控制活塞的操纵行程s(s)并且借助于曲线30示出操纵压力调节阀14的控制活塞的操纵行程s(D1)。

子图表II借助于曲线31示出压力管路10的系统压力p(S)和作用到从动缸3上的操纵压力p(D1)。

子图表III借助于曲线32示出电动马达12的转子的转速n从而示出泵13的泵轴的转速。

在时刻t1，借助于填充脉冲启动电动马达12并且检测其旋转特征值，例如其电子换向的旋转角度增量。系统压力调节阀11相对于油底壳8完全地和未调节地关闭，另一扭矩传递装置D2的操纵压力调节阀15相对于压力管路10完全关闭，并且操纵压力调节阀14相对于压力管路10完全地和未调节地打开。在压力管路10中，系统压力p(S)短时间地升高并且开始填充从动缸3，略微上升的操纵压力p(D1)归因于从动缸活塞20抵抗复位弹簧的作用而移置。

直至在得出的时间间隔Δt上一直保持填充脉冲，直至从电动马达12的转子的旋转角脉冲和已知的固定的泵容积的总和中得出预设的压力介质量V(D1,g)(图2)。由于引导压力介质9的压力管路部件的刚性构成方案，全部的压力介质量V(D1,g)被泵送到从动缸3中，使得所述从动缸的从动缸活塞20直至时刻t2处于接触点T(D1)处。

随后，在经过可预设的时间之后，系统压力调节阀11和操纵压力调节阀14从时刻t3开始以调节的方式运行，使得出现增加的系统压力p(S)，所述增加的系统压力设定从动缸3处的增加的操纵压力p(D1)，使得连续地操纵扭矩传递装置D1。

附图标记列表

1 液压系统

2 阀块

3 从动缸

4 从动缸

5 压力传感器

6 压力传感器

7 泵单元

8 油底壳

9 压力介质

10 压力管路

11 系统压力调节阀

12 电动马达

13 泵

14 操纵压力调节阀

15 操纵压力调节阀

16 止回阀

17 止回阀

18 导出管路

19 导出管路

20 从动缸活塞

21 从动缸活塞

22 图表

23 特性曲线

24 特性曲线

25 图表

26 特性曲线

27 特性曲线

28 图表

29 曲线

30 曲线

31 曲线

32 曲线

D1 扭矩传递装置

D2 扭矩传递装置

F 接触压力

F(D1)接触压力

F(D2)接触压力

n 转速

p 压力

p(D1)操纵压力

p(D2)操纵压力

p(S)系统压力

s操纵行程

s(D1)操纵行程

s(s)操纵行程

T(D1)接触点

T(D2)接触点

t 时间

t1 时刻

t2 时刻

t3 时刻

V 压力介质量

V(D1,g)预设的压力介质量

V(D2,g)预设的压力介质量

Δt时间间隔

Claims (10)

1.一种用于借助于液压系统(1)控制至少一个扭矩传递装置(D1，D2)的方法，所述液压系统具有：泵单元(7)，在所述泵单元中，电子控制的电动马达(12)驱动泵(13)，所述泵与转速相关地将体积流输送到压力管路(10)中；设置在油底壳(8)与所述压力管路(10)之间的系统压力调节阀(11)，所述系统压力调节阀用于控制所述压力管路(10)中的系统压力(p(S))；从动缸(3，4)，所述从动缸用于操纵所述至少一个扭矩传递装置(D1，D2)；以及以操纵压力(p(D1)，p(D2))加载所述从动缸(3，4)的操纵压力调节阀(14，15)，所述操纵压力调节阀具有到所述压力管路(10)的连接端和到所述油底壳(8)的连接端，其特征在于，为了操纵所述至少一个扭矩传递装置(D1，D2)，在系统压力调节阀(11)相对于所述油底壳(8)未调节地关闭和操纵压力调节阀(14，15)相对于所述从动缸(3，4)未调节地完全打开的情况下，将为了设定所述至少一个扭矩传递装置(D1，D2)的接触点(T(D1)，T(D2))预设的压力介质量(V(D1,g)，V(D2,g))输送给所述从动缸(3，4)，并且在到达所述接触点(T(D1)，T(D2))之后，所述系统压力调节阀(11)和所述操纵压力调节阀(14，15)以调节压力的方式运行，直至完全操纵所述至少一个扭矩传递装置(D1，D2)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，借助于所述液压系统(1)操纵两个交替操纵的扭矩传递装置(D1，D2)，其中在设置用于分别操纵扭矩传递装置(D1，D2)的每个从动缸(3，4)的上游连接有操纵压力调节阀(14，15)，并且在借助于所述预设的压力介质量(V(D1,g)，V(D2,g))填充一个从动缸(3，4)时，另一从动缸(4，3)相对于所述压力管路(10)与所述另一从动缸的操纵压力调节阀(15，14)完全分离。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，与在所述压力管路(10)中施加的系统压力(p(S))无关地求取所述预设的压力介质量(V(D1,g)，V(D2,g))。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述电动马达(12)的旋转特征值和所述泵(13)的与旋转角度相关的压力介质置换求取所述预设的压力介质量(V(D1,g)，V(D2,g))。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，将所述电动马达(12)电子地换向，并且将用于控制所述电动马达的旋转角度增量与所述泵(13)的置换容积相关联。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，一直保持所述电动马达(12)的填充脉冲，直至根据检测到的所述旋转角度增量的数量由所述泵(13)将所述预设的压力介质量(V(D1,g)，V(D2,g))输送到所述压力管路(10)中。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述填充脉冲开始之前，将所述电动马达(12)至少短时间地关断，并且将所述系统压力调节阀(11)和所述操纵压力调节阀(14，15)至少短时间地与所述油底壳(8)连接，以用于消除可能存在的操纵压力(p(D1)，p(D2))。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，为了断开所述至少一个扭矩传递装置(D1，D2)，将所述操纵压力调节阀(14，15)与所述油底壳(8)连接，并且将所述从动缸(3，4)完全排空。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，在所述压力管路(10)与所述从动缸(3，4)之间连接有止回阀(16，17)，并且借助于所述泵(13)重构在操纵至少一个扭矩传递装置(D1，D2)时在所述从动缸(3，4)处设定的、由于泄漏而降低的操纵压力(p(D1)，p(D2))。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在配量所述预设的压力介质量(V(D1,g)，V(D2,g))之后，在所述至少一个扭矩传递装置(D1，D2)完全闭合之前，通过调节所述系统压力调节阀(11)和所述操纵压力调节阀(14，15)至少短时间地使所述系统压力(p(S))和施加在所述从动缸(3，4)上的操纵压力(p(D1)，p(D2))保持恒定。

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