DE112007001692B4 - Hydraulic system - Google Patents
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Abstract
Hydraulisches System (1) zur Betätigung einer Kupplung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges umfassend einen Geberzylinder (2) und einen Nehmerzylinder (3), die durch eine hydraulische Übertragungsstrecke (4) miteinander verbunden sind, wobei in der hydraulischen Übertragungsstrecke (4) eine Pumpe (18) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zur Pumpe (18) ein Steuerventil (20) zur Begrenzung eines Maximaldrucks auf der Geberzylinderseite angeordnet ist, dessen Ventilstellung ausschließlich durch den Druck auf der Geberzylinderseite (32) der Pumpe (18) gesteuert wird.Hydraulic system (1) for actuating a clutch in the drive train of a motor vehicle comprising a master cylinder (2) and a slave cylinder (3) which are interconnected by a hydraulic transmission path (4), wherein in the hydraulic transmission path (4) a pump (18 ) is arranged, characterized in that parallel to the pump (18) a control valve (20) for limiting a maximum pressure on the master cylinder side is arranged, the valve position is controlled exclusively by the pressure on the master cylinder side (32) of the pump (18).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein hydraulisches System zur Betätigung einer Kupplung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, umfassend einen Geberzylinder und einen Nehmerzylinder, die durch eine hydraulische Übertragungsstrecke miteinander verbunden sind, wobei in der hydraulischen Übertragungsstrecke eine Pumpe angeordnet ist.The present invention relates to a hydraulic system for actuating a clutch in the drive train of a motor vehicle, comprising a master cylinder and a slave cylinder, which are interconnected by a hydraulic transmission path, wherein in the hydraulic transmission path, a pump is arranged.
Ein gattungsgemäßes hydraulisches System mit einer Pedalkraftservoeinrichtung ist in der
Hydraulische Systeme nach Stand der Technik benötigen ein vergleichsweise komplexes Steuerventil. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, das hydraulische System und insbesondere ein in dem hydraulischen System angeordnetes Steuerventil zu vereinfachen und damit kostengünstiger herstellen zu können.Prior art hydraulic systems require a comparatively complex control valve. An object of the present invention is therefore to simplify the hydraulic system and in particular arranged in the hydraulic system control valve and thus to produce more cost-effective.
Dieses Problem wird gelöst durch ein hydraulisches System nach dem unabhängigen Anspruch. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben. Insbesondere wird das Problem gelöst durch ein hydraulisches System zur Betätigung einer Kupplung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, umfassend einen Geberzylinder und einen Nehmerzylinder, die durch eine hydraulische Übertragungsstrecke miteinander verbunden sind, wobei in der hydraulischen Übertragungsstrecke eine Pumpe angeordnet ist, wobei parallel zur Pumpe ein Steuerventil zur Begrenzung eines Maximaldrucks auf der Geberzylinderseite angeordnet ist, dessen Ventilstellung ausschließlich durch den Druck auf der Geberzylinderseite der Pumpe gesteuert wird. Die Ventilstellung wird allein durch den Druck auf der Geberzylinderseite der Pumpe gesteuert, die Ventilstellung ist dabei unabhängig vom Druck auf der Nehmerzylinderseite. Die hydraulische Übertragungsstrecke umfasst alle hydraulischen Elemente wie Leitungen, die Pumpe, Ventile, Blenden und dergleichen zwischen Geberzylinder und Nehmerzylinder.This problem is solved by a hydraulic system according to the independent claim. Advantageous embodiments are described in the subclaims. In particular, the problem is solved by a hydraulic system for actuating a clutch in the drive train of a motor vehicle, comprising a master cylinder and a slave cylinder, which are interconnected by a hydraulic transmission path, wherein in the hydraulic transmission path, a pump is arranged, wherein parallel to the pump, a control valve is arranged to limit a maximum pressure on the master cylinder side, the valve position is controlled solely by the pressure on the master cylinder side of the pump. The valve position is controlled solely by the pressure on the master cylinder side of the pump, the valve position is independent of the pressure on the slave cylinder side. The hydraulic transmission path comprises all hydraulic elements such as lines, the pump, valves, orifices and the like between master cylinder and slave cylinder.
Das Steuerventil ist vorzugsweise ein 2/-Wegeventil, das bevorzugt als Proportionalventil ausgeführt ist. Das Ventil besitzt neben einem Steueranschluss also zwei Anschlüsse, ein Ventilschieber kann zwischen zwei Endstellungen beliebig viele Zwischenstellungen einnehmen. Das Ventil kann daher als ein 2/2-Wege Proportionalventil bezeichnet werden. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Steuerventil einen Ventilkolben umfasst, der direkt mit dem Druck auf der Geberzylinderseite der Pumpe beaufschlagt ist. Die Ventilstellung ist so allein vom Druck auf der Geberzylinderseite und von der Federkraft abhängig.The control valve is preferably a 2 / -way valve, which is preferably designed as a proportional valve. The valve has two ports in addition to a control port, a valve spool can take as many intermediate positions between two end positions. The valve can therefore be referred to as a 2/2-way proportional valve. It is preferably provided that the control valve comprises a valve piston which is acted upon directly by the pressure on the master cylinder side of the pump. The valve position is thus dependent solely on the pressure on the master cylinder side and on the spring force.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Ventilkolben mit der Kraft einer Ventilfeder beaufschlagt ist, die entgegen der Druckbeaufschlagung durch die Nehmerzylinderseite der Pumpe wirkt. Dadurch wird das Steuerventil bzw. dessen Ventilschieber in eine bestimmte Stellung bei druckloser Geberzylinderseite gezwungen. Vorzugsweise ist dies die Stellung des Ventils mit maximalem Durchfluss, also minimaler Drosselwirkung.It is preferably provided that the valve piston is acted upon by the force of a valve spring, which counteracts the pressurization by the slave cylinder side of the pump. As a result, the control valve or its valve spool is forced into a specific position when the master cylinder side is depressurized. Preferably, this is the position of the valve with maximum flow, so minimal throttle effect.
Die Druckbeaufschlagung des Ventilkolbens umfasst bevorzugt eine Blende. Die Blende dient der Dämpfung von Druckschwingungen. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Steuerventil bei druckloser Geberzylinderseite maximal geöffnet ist und bei einer Druckerhöhung auf der Geberzylinderseite gegen die Kraft der Feder kontinuierlich geschlossen wird.The pressurization of the valve piston preferably comprises a diaphragm. The aperture serves to dampen pressure oscillations. Preferably, it is provided that the control valve is open at maximum pressure on the master cylinder side and is continuously closed at a pressure increase on the master cylinder side against the force of the spring.
Das Steuerventil lässt im geschlossenen Zustand vorzugsweise eine Mindestdurchflussmenge größer null zu. Parallel zu dem Steuerventil und der Pumpe ist bevorzugt ein Sicherheitsventil angeordnet, das einen Durchfluss von der Geberzylinderseite zur Nehmerzylinderseite der Pumpe ermöglicht.The control valve preferably allows a minimum flow rate greater than zero in the closed state. Parallel to the control valve and the pump, a safety valve is preferably arranged, which allows a flow from the master cylinder side to the slave cylinder side of the pump.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Geberzylinder einen über dessen Betätigungsweg variablen Querschnitt aufweist. Zusätzlich oder alternativ kann der Geberzylinderkolben bzw. ein Pedal zu dessen Betätigung mit einer Zusatzfeder verbunden sein, die eine über den Betätigungsweg des Geberzylinderkolbens veränderliche Federkraft hat. Der variable Querschnitt des Geberzylinders bzw. die veränderliche Federkraft der Zusatzfeder bewirkt bevorzugt eine Erhöhung der Betätigungskraft des Pedals ab einem Begrenzungsdruck. Mit beiden Maßnahmen kann der so genannte drop-off, der durch das Steuerventil durch die Begrenzung auf den Begrenzungsdruck unterdrückt wird, wieder hergestellt werden. Der Begrenzungsdruck ist der geberzylinderseitige Druck, auf den das Steuerventil die Geberzylinderseite begrenzt.It is preferably provided that the master cylinder has a cross section which is variable over its actuating travel. Additionally or alternatively, the master cylinder piston or a pedal may be connected to its actuation with an additional spring, which has a variable over the actuation travel of the master cylinder piston spring force. The variable cross section of the master cylinder or the variable spring force of the additional spring preferably causes an increase in the operating force of the pedal from a limiting pressure. With both measures, the so-called drop-off, which is suppressed by the control valve by limiting to the limiting pressure, be restored. The limit pressure is the master cylinder side pressure to which the control valve limits the master cylinder side.
Das Steuerventil, welches für die Druck-/Kraftreduktion zuständig ist, besitzt keine hydraulische Rückführfläche von der Nehmerzylinderseite. Es besteht lediglich eine Rückführung zur Geberseite. Somit funktioniert das Ventil in Bezug auf die Geberseite als Druckbegrenzungsventil. Unabhängig vom Nehmerdruck wird ein maximaler Grenzdruck, beispielsweise etwa 20 bar, auf der Geberseite zugelassen. Ein Drop-off-Effekt wird mit Hilfe einer über dem Geberweg veränderlichen Kolbenfläche des Geberzylinders erreicht. Durch die lokale Flächenvergrößerung wird ein Kraftanstieg am Pedal und somit die „Simulation” eines Drop-off bewirkt. Die Flächenvergrößerung wird über eine Konturänderung, das heißt eine Durchmesservergrößerung, im Geberzylinder erreicht. Das Dichtelement, im Allgemeinen ist dieses eine Primärdichtung, folgt dabei der Konturänderung und bildet zusammen mit dem Geberzylinderkolben die wirksame Kolbenfläche. Alternativ kann mit einer so genannten Übertotpunktfeder als Zusatzfeder am Pedal der Drop-off nachgebildet werden. Schließlich ist es möglich, beide Maßnahmen zu kombinieren, also zum einen einen Geberzylinder mit veränderlichem Querschnitt und gleichzeitig eine Übertotpunktfeder oder dergleichen zu verwenden.The control valve, which is responsible for the pressure / force reduction, has no hydraulic return surface from the slave cylinder side. There is only one return to the donor side. Thus, the valve works with respect to the encoder side as a pressure relief valve. Regardless of the slave pressure, a maximum limit pressure, for example about 20 bar, is permitted on the encoder side. A drop-off effect is achieved by means of a piston surface of the master cylinder which is variable over the encoder path. The local area enlargement causes a force increase on the pedal and thus the "simulation" of a drop-off. The increase in area is achieved via a contour change, ie an increase in diameter, in the master cylinder. The sealing element, in general, this is a primary seal, it follows the Contour change and forms together with the master cylinder piston, the effective piston area. Alternatively, with a so-called Übertotpunktfeder as an additional spring on the pedal of the drop-off be simulated. Finally, it is possible to combine both measures, that is to use a master cylinder with a variable cross-section and at the same time an over-center spring or the like.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert. Dabei zeigen:In the following, embodiments of the invention will be explained with reference to the accompanying drawings. Showing:
Anhand der
Die hydraulische Übertragungsstrecke
Zwischen der geberzylinderseitigen Verzweigungsstelle
Da der Drop-off aber gewünscht wird, wird dieser durch einen Geberzylinder mit veränderlichem Querschnitt wieder bewirkt.However, since the drop-off is desired, this is effected again by a donor cylinder with variable cross-section.
Der Geberzylinder
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Hydraulisches SystemHydraulic system
- 22
- GeberzylinderMaster cylinder
- 33
- Nehmerzylinderslave cylinder
- 44
- Hydraulische ÜbertragungsstreckeHydraulic transmission line
- 55
- GeberzylinderkolbenMaster cylinder piston
- 66
- GeberzylindergehäuseMaster cylinder housing
- 77
- GeberzylinderdruckraumMaster cylinder pressure chamber
- 88th
- Kolbenstangepiston rod
- 99
- Pedalpedal
- 1010
- NehmerzylinderkolbenSlave cylinder piston
- 1111
- NehmerzylindergehäuseSlave cylinder housing
- 1212
- NehmerzylinderdruckraumSlave cylinder pressure chamber
- 1414
- Geberzylinderseitige AnschlussleitungMaster cylinder connection cable
- 1515
- Nehmerzylinderseitige AnschlussleitungSlave cylinder side connection cable
- 1616
- Geberzylinderseitiger VerzweigungsstelleMaster cylinder side branch point
- 1717
- Nehmerzylinderseitige VerzweigungsstelleSlave cylinder side branch point
- 1818
- Pumpepump
- 1919
- Sicherheitsventilsafety valve
- 2020
- Steuerventilcontrol valve
- 2121
- Steuerleitungcontrol line
- 2222
- Geberzylinderseitige AnschlussstelleMaster cylinder side connection point
- 2323
- Ventilfedervalve spring
- 2424
- Ventilkolbenplunger
- 2525
- Ringnutring groove
- 2626
- erste Steuerkartefirst control card
- 2727
- zweite Steuerkartesecond control card
- 2828
- erste gehäuseseitige Ringnutfirst housing-side annular groove
- 2929
- zweite gehäuseseitige Ringnutsecond housing-side annular groove
- 3030
- Steuer-DruckraumControl-pressure chamber
- 3131
- Blendecover
- 3232
- GeberzylinderseiteMaster cylinder side
- 3333
- NehmerzylinderseiteSlave cylinder side
- 3434
- Bereich mit veränderlichem QuerschnittVariable section area
- 3535
- Zusatzfederadditional spring
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