DE102015210876A1 - Hydrostatic actuator system - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein hydrostatisches Aktorsystem, insbesondere zur Betätigung einer Kupplung eines Kraftfahrzeuges, mit einem Geberzylinder, sowie mit einem durch den Geberzylinder über eine hydraulische Strecke betätigbaren Nehmerzylinder, wobei der Geberzylinder erfindungsgemäß auf einem gleichen oder einem niedrigeren Höhenniveau als der Nehmerzylinder angeordnet ist und die hydraulische Strecke zwischen dem Geberzylinder und dem Nehmerzylinder zumindest bereichsweise zwei Leitungen aufweist, die als eine Vorlaufleitung und als eine Rücklaufleitung ausgebildet sind.The invention relates to a hydrostatic actuator system, in particular for actuating a clutch of a motor vehicle, with a master cylinder, and with a slave cylinder actuated by the master cylinder via a hydraulic path, wherein the master cylinder is arranged according to the invention at a same or a lower height level than the slave cylinder and the hydraulic line between the master cylinder and the slave cylinder has at least partially two lines, which are designed as a flow line and as a return line.
Description
Die Erfindung betrifft ein hydrostatisches Aktorsystem, insbesondere zur Betätigung einer Kupplung eines Kraftfahrzeuges.The invention relates to a hydrostatic actuator system, in particular for actuating a clutch of a motor vehicle.
Kupplungen von Kraftfahrzeugen weisen Aktorsysteme auf, mit deren Hilfe die Kupplung betätigt wird. Neben mechanischen Aktorsystemen über Seilzug sowie elektromechanischen Aktorsystemen haben sich vor allem hydrostatische Aktorsysteme durchgesetzt.Clutches of motor vehicles have actuator systems, with the aid of which the clutch is actuated. In addition to mechanical actuator systems via cable and electromechanical actuator systems, especially hydrostatic actuator systems have prevailed.
Dabei wird durch eine Pedaleinrichtung (oder durch einen elektromotorisch betriebenen Aktor) ein sogenannter Geberzylinder betätigt, welcher auf einen Nehmerzylinder wirkt, durch welchen die Fahrzeugkupplung betätigt wird. Geberzylinder und Nehmerzylinder sind über eine hydraulische Strecke miteinander verbunden, welche in der Lage ist, Kräfte vom Kupplungspedal auf ein Ausrücksystem der Kupplung zu übertragen und damit eine Betätigung der Kupplung zu bewirken.In this case, a so-called master cylinder is actuated by a pedal device (or by an electric motor operated actuator), which acts on a slave cylinder, through which the vehicle clutch is actuated. Master cylinder and slave cylinder are connected to each other via a hydraulic path, which is able to transfer forces from the clutch pedal to a release system of the clutch and thus to effect an actuation of the clutch.
Im einfachsten Fall sind Geberzylinder und Nehmerzylinder mit einer flüssigkeitsführenden Leitung verbunden, wobei der Flüssigkeitsstrom in beiden Richtungen in derselben Leitung fließt.In the simplest case, master cylinder and slave cylinder are connected to a liquid-carrying line, wherein the liquid flow flows in both directions in the same conduit.
In der Druckschrift
Darüber hinaus sind ebenda unterschiedliche Maßnahmen beschrieben, eine Temperaturkompensation zu erreichen. Dies ist bei höheren Ansprüchen an den Bedienkomfort der Kupplung notwendig, um die Tastpunktposition der Kupplung bei Erwärmung des Systems annähernd konstant zu halten. Mittels in den flüssigkeitsführenden Räumen angeordneter Leitelemente wird Einfluss auf die Strömungsverhältnisse im Geberzylinder und im Nehmerzylinder genommen, um eine möglichst homogene Temperaturverteilung in der Flüssigkeit zu erhalten.In addition, different measures are described to achieve temperature compensation. This is necessary for higher demands on the ease of use of the clutch to keep the Tastpunktposition of the clutch when heating the system approximately constant. By means of guide elements arranged in the liquid-conducting chambers, influence is exerted on the flow conditions in the master cylinder and in the slave cylinder in order to obtain the most homogeneous possible temperature distribution in the liquid.
Die beschriebene technische Lösung geht, wie in bekannten Anwendungen üblich davon aus, dass sich der Geberzylinder im Fahrzeug in etwa gleicher Höhe wie der Nehmerzylinder befindet, oder dass der Geberzylinder oberhalb des Nehmerzylinders angeordnet ist. In dieser Anordnung entlüftet das System im Laufe der ersten Betätigungen selbstständig, weil Gasblasen in hydraulischen Systemen die Eigenschaft aufweisen nach oben aufzusteigen.The described technical solution is, as usual in known applications assume that the master cylinder in the vehicle is approximately at the same height as the slave cylinder, or that the master cylinder is arranged above the slave cylinder. In this arrangement, the system vented automatically in the course of the first operations, because gas bubbles in hydraulic systems have the property to rise upwards.
Jedes flüssigkeitsbetriebene System muss bei Inbetriebsetzung entlüftet werden. Geschieht das nicht, folgen daraus Funktionsstörungen bis hin zu ernsthaften Beschädigungen des hydrostatischen Systems.Every fluid-operated system must be vented during commissioning. If this does not happen, this will result in malfunctioning or serious damage to the hydrostatic system.
Gasblasen neigen zum Aufsteigen und sammeln sich am höchsten Punkt. Daher ist es zweckmäßig, den Geberzylinder oberhalb des Nehmerzylinders anzuordnen und den Geberzylinder über eine Schnüffelbohrung mit einem Ausgleichsreservoir zu versehen. Neben anderen Funktionen des Ausgleichsreservoirs gelangen eingeschlossene Gasblasen mit Hilfe dessen aus dem hydrostatischen System heraus.Gas bubbles tend to rise and collect at the highest point. Therefore, it is expedient to arrange the master cylinder above the slave cylinder and to provide the master cylinder via a sniffer bore with a compensation reservoir. Among other functions of the equalization reservoir, trapped gas bubbles pass out of the hydrostatic system with the aid of this.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein hydrostatisches Aktorsystem, insbesondere zur Betätigung einer Kupplung eines Kraftfahrzeuges zu entwickeln, welches.The object of the invention is to develop a hydrostatic actuator system, in particular for actuating a clutch of a motor vehicle, which.
Es ermöglicht, bauraumabhängig den Geberzylinder auf einem beliebigen Höhenniveau anzuordnen, welches gleich oder niedriger ist als das Höhenniveau des Nehmerzylinders und dabei eine zuverlässige Entlüftung zu gewährleisten. It allows space-dependent to arrange the master cylinder at any height level, which is equal to or lower than the height level of the slave cylinder and thereby to ensure reliable ventilation.
Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des ersten Patentanspruches gelöst.This object is achieved with the characterizing features of the first claim.
Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous embodiments emerge from the subclaims.
Das hydrostatisches Aktorsystem dient insbesondere zur Betätigung einer Kupplung eines Kraftfahrzeuges und weist einem Geberzylinder sowie einen durch den Geberzylinder über eine hydraulische Strecke betätigbaren Nehmerzylinder auf, wobei der Geberzylinder erfindungsgemäß auf einem gleichen oder einem niedrigeren Höhenniveau als der Nehmerzylinder angeordnet ist und die hydraulische Strecke zwischen dem Geberzylinder und dem Nehmerzylinder zumindest bereichsweise zwei Leitungen aufweist, die als eine Vorlaufleitung und als eine Rücklaufleitung ausgebildet sind.The hydrostatic actuator system is used in particular for actuating a clutch of a motor vehicle and has a master cylinder and an operable by the master cylinder hydraulic cylinder slave cylinder, wherein the master cylinder is arranged according to the invention at a same or a lower height level than the slave cylinder and the hydraulic distance between the Master cylinder and the slave cylinder has at least partially two lines, which are designed as a flow line and a return line.
Dadurch ist es möglich, den Geberzylinder auch unterhalb des Nehmerzylinders anzuordnen und auch lange Leitungen und über dem Geberzylinder gelegene Nehmerzylinder sich im Betrieb permanent von Gaseinschlüssen befreien. This makes it possible to arrange the master cylinder below the slave cylinder and long lines and slave cylinder located above the master cylinder to permanently free from gas inclusions during operation.
Der Geberzylinder wird vorteilhafter Weise in einem Ölsumpf in einem Getriebegehäuse angeordnet, wodurch der Schnüffelkanal direkt in dem umgebenden Betriebsmedium / Hydraulikmedium endet und der sonst notwendige Vorratsbehälter entfallen kann. Die Anordnung innerhalb eines Getriebegehäuses erlaubt zudem den Verzicht auf Korrosionsschutzmaßnahmen.The master cylinder is advantageously arranged in an oil sump in a transmission housing, whereby the sniffing channel ends directly in the surrounding operating medium / hydraulic medium and the otherwise necessary reservoir can be omitted. The arrangement within a gear housing also allows the waiver of corrosion protection measures.
Vorteilhafter Weise erstrecken sich die Rücklaufleitung und die Vorlaufleitung in mindestens einem Teilstück vom unten liegenden Geberzylinder nach oben zum Nehmerzylinder und verlaufen bevorzugt zueinander parallel. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Vorlaufleitung und die Rücklaufleitung der hydraulischen Strecke auf dem sich von unten nach oben erstreckenden Teilstück zumindest bereichsweise im Wesentlichen senkrecht verlaufen. Während die Anbindung der Leitungen somit oben am Nehmer- und unten am Geberzylinder erfolgt, kann nun deren Leitungsverbindung über weite Strecken mit frei wählbarem Gefälle verlegt werden. Advantageously, the return line and the supply line extend in at least a portion of the bottom of the master cylinder up to the slave cylinder and preferably parallel to each other. It is advantageous if the flow line and the return line of the hydraulic route on the extending from bottom to top portion at least partially substantially perpendicular. While the connection of the cables thus takes place at the top of the slave and bottom of the master cylinder, their cable connection can now be laid over long distances with a freely selectable gradient.
Der Abschnitt mit parallel verlaufendem separatem Vor- und Rücklauf kann dabei prinzipiell beliebige Höhendifferenzen überwinden. Der Vorlauf wird sich automatisch mit jeder Geberbetätigung sukzessive mit Druckflüssigkeit füllen und Luft nach oben verdrängen. The section with parallel separate flow and return can in principle overcome any height differences. The flow will automatically fill with each encoder operation with pressure fluid and displace air upwards.
Weiterhin ist in der Vorlaufleitung ein erstes Rückschlagventil und in der Rücklaufleitung ein zweites Rückschlagventil angeordnet um die Fließrichtung des Hydraulikmediums festzulegen. Das Steuern der Durchflussrichtung in Vor- und Rücklaufleitung geschieht zweckmäßig mit klassischen Rückschlagventilen. An deren Dichtheit in Sperrrichtung sind keine extremen Anforderungen zu stellen und ihre Anordnung entlang des jeweiligen Leitungsstrangs ist frei wählbar. Furthermore, in the flow line, a first check valve and in the return line, a second check valve arranged to set the flow direction of the hydraulic medium. The control of the flow direction in the supply and return line is expediently done with classic check valves. At their tightness in the reverse direction are no extreme requirements and their arrangement along the respective wiring harness is arbitrary.
Damit die Luft zuverlässig in der fallenden Rücklaufleitung nach unten transportiert werden kann und nicht von an der Wand herabrinnendem Öl überholt wird, ist hier deren Querschnitt ausreichend klein zu wählen, dass bei einem Geberkolbenrückhub die Strömungsgeschwindigkeit etwaige Gasblasen mitreißt bzw. Blasen kraft ihrer Oberflächenspannung den gesamten Kanalquerschnitt ausfüllen.So that the air can be reliably transported downwards in the falling return line and is not overtaken by oil sliding down the wall, the cross section thereof is to be chosen sufficiently small that the flow velocity entrains any gas bubbles in the case of a master piston return stroke or bubbles due to their surface tension Fill channel cross section.
Weiterhin sollte die Rücklaufleitung im Innendurchmesser hinreichend klein ausgebildet sein derart, dass Gasblasen vom Flüssigkeitsstrom in Richtung zum Geberzylinder mitgenommen werden. Hierzu sind Durchmesser unter 4mm und senkrechte Leitungspassagen besonders geeignet. Furthermore, the return line should be formed sufficiently small in the inner diameter such that gas bubbles are taken from the liquid flow in the direction of the master cylinder. For this purpose, diameters below 4mm and vertical pipe passages are particularly suitable.
Bevorzugt sollte der Innendurchmesser der Rücklaufleitung daher ≤ 4 Millimeter betragen.Preferably, the inner diameter of the return line should therefore be ≤ 4 millimeters.
An den Geberzylinder kann sich ein erster Leitungsbereich als gemeinsame Fluidleitung anschließen, welche sich in Richtung zum Nehmerzylinder in Vorlaufleitung und Rücklaufleitung aufteilt.To the master cylinder, a first line region can connect as a common fluid line, which is divided in the direction of the slave cylinder in flow line and return line.
Alternativ kann auch am Nehmerzylinder ein zweiter Leitungsbereich als gemeinsame Fluidleitung ausgebildet werden, welche sich in Richtung zum Geberzylinder in Vorlaufleitung und Rücklaufleitung unterteilt. Alternativ geht auch beides.Alternatively, a second line region can be formed as a common fluid line on the slave cylinder, which is divided in the direction of the master cylinder in flow line and return line. Alternatively, both are possible.
Das erste Rückschlagventil und/oder das zweite Rückschlagventil sind vorteilhafter Weise mit einem einen Schließkörper versehen, der sich in einer Ruhelage an einen Dichtsitz des Rückschlagventils legt. Dadurch müssen diese nicht erst von strömendem Druckmedium geschlossen werden. The first check valve and / or the second check valve are advantageously provided with a closing body, which lies in a rest position against a sealing seat of the check valve. As a result, they do not first have to be closed by flowing pressure medium.
Bei der erfindungsgemäßen Lösung werden der niedriger angeordnete Geberzylinder und der Nehmerzylinder somit über zwei Leitungen miteinander verbunden. Diese zwei Leitungen (Vor- und Rücklaufleitung) werden entweder auf der gesamten Distanz oder nur einem kritischen Teilabschnitt vorgesehen und den Leitungen durch geeignete Rückschlagventile jeweils eine Fließrichtung zugewiesen. Die feststehende Fließrichtung ermöglicht es, gezielt Druckmedium vom Geber zu- und vorhandenes Gas vom Nehmerzylinder abzuführen.In the solution according to the invention, the lower-arranged master cylinder and the slave cylinder are thus connected to one another via two lines. These two lines (supply and return line) are provided either over the entire distance or only a critical section and the lines assigned by suitable check valves each have a flow direction. The fixed flow direction makes it possible to selectively supply pressure medium from the sensor and remove existing gas from the slave cylinder.
So kann das System allein durch die Bewegung des Geberkolbens initial bei Inbetriebnahme entlüftet werden und gleichermaßen im Betrieb neu eingetragene Luft oder anderweitig entstehende Gasblasen permanent ausscheiden.Thus, the system can be vented initially only by the movement of the master piston during commissioning and permanently excrete newly registered air or otherwise arising gas bubbles during operation.
Erfindungsgemäß ist der Geberzylinder auf einem niedrigeren Niveau als der Nehmerzylinder in einem Ölsumpf im Getriebegehäuse angeordnet. Die Verbindung zum Nehmerzylinder erfolgt über zwei parallele, insbesondere senkrechte Leitungen, Vor- und Rücklauf. Beide Leitungen sind mit Rückschlagventilen ausgestattet. Bei Betätigung des Geberzylinders wird der Vorlauf mit Druckmedium gefüllt und etwaige Luftblasen nach oben verdrängt. Beim Geberkolbenrückhub werden die Luftblasen über den Rücklauf nach unten transportiert. Das wird durch eine im Durchmesser unter 4mm ausgelegte Leitung sowie die senkrechte Leitungsanordnung gewährleistet.According to the invention, the master cylinder is arranged at a lower level than the slave cylinder in an oil sump in the transmission housing. The connection to the slave cylinder via two parallel, in particular vertical lines, flow and return. Both lines are equipped with check valves. When the master cylinder is actuated, the supply line is filled with pressure medium and any air bubbles are displaced upwards. When the master piston return stroke, the air bubbles are transported down the return line. This is ensured by a diameter of less than 4mm designed cable and the vertical line arrangement.
Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Dabei zeigen:The invention will be explained below using an exemplary embodiment. Showing:
Dabei ist der Geberzylinder
Wird am Geberzylinder
Über dem höher gelegenen Geberzylinder
Bei dieser Anordnung ist neben der automatischen Ergänzung von Leckageverlusten von hydrostatischem Medium eine automatische Entlüftung möglich. Gasblasen aus dem Nehmerzylinder
Dazu gibt typischerweise der nicht bezeichnete Geberkolben in seiner Ruhelage einen Pfad zwischen dem Geberzylinder
Damit irgendwo im System eingeschlossenes Gas zum Geberzylinder
Da große Blasen in engen Querschnitten (unter etwa 4mm Durchmesser) nicht unbedingt von alleine aufsteigen, muss außerdem gewährleistet werden, dass die Fluidsäule in diesen Bereichen bei der Betätigung des Systems so weit verschoben wird, dass etwa enthaltene Blasen in Bereiche geschoben werden können, in denen sie aufsteigen können, um nicht immer nur hin und her geschoben zu werden.Since large bubbles in narrow cross sections (less than about 4 mm in diameter) do not necessarily rise by themselves, it must also be ensured that the fluid column in these regions is displaced so far during operation of the system that any bubbles contained can be pushed into regions which they can ascend to not always be pushed back and forth.
Die Hydraulische Strecke zwischen Geberzylinder
Der Geberzylinder
Vom Geberzylinder
Des Weiteren verläuft die Rücklaufleitung
Der Abschnitt mit parallel verlaufender separater Vorlaufleitung
Damit die Luft zuverlässig in der fallenden Rücklaufleitung
Der Innendurchmesser der Rücklaufleitung
Ein Innendurchmesser von vier Millimeter ist gut geeignet, Luftblasen in einem hydrostatischen Aktorsystem auch gegen die Schwerkraft zum Flüssigkeitsreservoir
Das Steuern der Durchflussrichtung in der Vorlaufleitung
Zweckmäßig erscheint es, die Schließkörper der Rückschlagventile
Das erste Rückschlagventil
Damit liegen die Schliesskörper der Rückschlagventile
Ein erster Leitungsbereich
Die einfach ausgeführten Leitungsbereiche
Mit der erfindungsgemäßen Lösung ist es möglich, eine selbsttätige Entlüftung eines hydrostatischen Aktorsystems auch dann zu realisieren, wenn der Nehmerzylinder
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Geberzylinder Master cylinder
- 22
- Nehmerzylinder slave cylinder
- 33
- Fluidleitung fluid line
- 44
- Pedaleinrichtung pedal device
- 55
- Kupplung clutch
- 66
- Vorlaufleitung supply line
- 77
- Rücklaufleitung Return line
- 88th
- Vorratsbehälter reservoir
- 99
- Schnüffelbohrung sniffing hole
- 1010
- Flüssigkeitsreservoir liquid reservoir
- 11.111.1
- erstes Rückschlagventil first check valve
- 11.211.2
- zweites Rückschlagventil second check valve
- 12.112.1
- erster Leitungsbereich first line area
- 12.212.2
- zweiter Leitungsbereich second line area
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102013203593 A1 [0005] DE 102013203593 A1 [0005]
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DE102015210876.7A Withdrawn DE102015210876A1 (en) | 2015-06-15 | 2015-06-15 | Hydrostatic actuator system |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102022214035B3 (en) | 2022-12-20 | 2024-06-20 | Zf Friedrichshafen Ag | Actuation module |
Citations (1)
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DE102013203593A1 (en) | 2013-03-04 | 2014-09-04 | Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg | Hydrostatic actuator system for operation of dual clutch transmission for motor vehicle, has hydraulic fluid guiding connector designed as liquid circuit between master cylinder and slave cylinder and comprising two hydraulic passages |
-
2015
- 2015-06-15 DE DE102015210876.7A patent/DE102015210876A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |