WO2007124790A1 - Hydraulic arrangement for a motor vehicle clutch and method for the use thereof - Google Patents

Hydraulic arrangement for a motor vehicle clutch and method for the use thereof Download PDF

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WO2007124790A1
WO2007124790A1 PCT/EP2007/000477 EP2007000477W WO2007124790A1 WO 2007124790 A1 WO2007124790 A1 WO 2007124790A1 EP 2007000477 W EP2007000477 W EP 2007000477W WO 2007124790 A1 WO2007124790 A1 WO 2007124790A1
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Alexander Moser
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Borgwarner.Inc
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    • F16D48/02—Control by fluid pressure
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    • F16H61/0021—Generation or control of line pressure
    • F16H2061/0034—Accumulators for fluid pressure supply; Control thereof

Definitions

  • Hydraulic assembly for a clutch of a motor vehicle and method of operation
  • the invention is in the field of hydraulics and especially in the field of hydraulic arrangements in motor vehicles, which serve for example for the operation of hydraulically actuated clutches.
  • Clutches for motor vehicles in particular multi-disc clutches, in which a stroke must be transmitted to rapidly rotating components, are structurally particularly simple and effective with hydraulic actuators realized.
  • piston-cylinder arrangements which can be acted upon by a hydraulic pressure, the corresponding clutches can thus be actuated for engagement or decoupling of a disk pack.
  • Hydraulic systems are highly reliable and simple even in large temperature ranges and the transmission of a hydraulic stroke is easily possible by means of a line system over medium distances, at least within a motor vehicle.
  • Running through cleaning filters can be prevented, which reduces throughput.
  • hydraulic pump for supplying pressure to the hydraulic arrangement without regard to energy efficiency and optionally derived from the drive train of a motor vehicle for operating a hydraulic pump.
  • the present invention has the object, the operation of a hydraulic arrangement according to the invention Energy-saving design and also to create a specially suitable hydraulic arrangement.
  • the invention is based on the idea of charging a per se known energy store of a hydraulic arrangement of a motor vehicle with the energy that the drive train of the motor vehicle at the time when a deceleration of the vehicle by braking or removal of the drive thrust takes place Provides. At this time, the engine exerts a drag torque on the driveline with residual kinetic energy in both the engine and the other moving parts. This kinetic residual energy can be diverted directly by mechanical coupling of a hydraulic pump, with the hydraulic pump directly charging a hydraulic accumulator during operation.
  • a generator in the phase of the delay, a generator is operated, which charges either the generally available in the vehicle battery or specially and exclusively for the hydraulic arrangement provided battery.
  • the generator may on the one hand be the generator of the vehicle, on the other hand, however, also a special generator, which is provided exclusively for the hydraulic arrangement.
  • an electric hydraulic pump is used to charge the hydraulic accumulator, it may be advantageous to feed it from the battery generally available in the vehicle, since there is a high storage capacity available.
  • the battery to be charged from which the hydraulic pump is fed, can either be fed by means of the alternator generally present in the vehicle or by means of a special additional generator.
  • a control ensures that the corresponding generator is switched on in the event of deceleration of the vehicle if the corresponding battery is not fully charged.
  • it has advantages to use the alternator of the vehicle for the inventive method, since thus an additional generator is saved.
  • the electrical energy converted by the alternator or a special generator can also be passed directly to an electrically driven hydraulic pump during deceleration of the vehicle, in order to charge the hydraulic accumulator directly.
  • Electric charging capacity of a battery would not be necessary in such an operation and could be saved.
  • the corresponding hydraulic pump is advantageously connected to the engine-side part of the drive train, viewed from the clutch. In this way, the kinetic residual energy of the engine is derived and the hydraulic pump can also be operated in the event of disengagement of the engine and the transmission.
  • the hydraulic energy can be continuously measured by pressure gauges in the hydraulic accumulator and the state of charge of the batteries can also, namely by means of electrical voltage measurement, continuously checked.
  • the corresponding data can be supplied to a control, which is responsible for the dissipation of energy from the powertrain to the hydraulic arrangement.
  • the discharge of energy from the drive train to the hydraulic arrangement is switched off when the hydraulic pressure in the hydraulic accumulator has reached a desired value.
  • This principle can be applied both during charging of the hydraulic accumulator from a residual energy of the drive train and during charging in normal operation.
  • the hydraulic pump is operated during the deceleration of the vehicle for conveying hydraulic fluid for cooling a clutch.
  • This application is useful when operating a wet-running multi-plate clutch, which can be cooled by the hydraulic fluid.
  • a significantly lower hydraulic pressure is typically required in the cooling circuit than in the actuation of actuators, so that either the hydraulic pump can be operated in a different mode as soon as the hydraulic accumulator is charged or another hydraulic pump can be used, which has a higher flow rate at lower pressure ,
  • the residual kinetic energy of the drive train can be used in any case useful for the promotion of hydraulic fluid.
  • the corresponding cooling operation of the hydraulic pump can advantageously be initiated only when the hydraulic accumulator is fully charged.
  • the hydraulic pump is coupled to the drive train in the manner that is the case during a deceleration of the vehicle, that is, either via a generator and an electric motor or directly mechanically ,
  • the invention relates both to a hydraulic arrangement for carrying out the method with a control that causes the dissipation of energy for operating the hydraulic arrangement from the drive train to the hydraulic arrangement while the vehicle is being decelerated as well as to the corresponding method.
  • the control element advantageously has an electrical switch for connecting a generator to a battery which is subsequently used to operate the hydraulic arrangement.
  • control element has an electrical control circuit which is also connected to a sensor for detecting a deceleration of the vehicle, for example an acceleration sensor or a speed sensor which, for example, scans the rolling speed at the drive wheels.
  • a sensor for detecting actuation of the vehicle's gas and / or brake pedal to monitor the deceleration state of the vehicle.
  • the electrical control circuit of the control and signals from sensors can be processed, which report the state of charge of the hydraulic accumulator or a charging state of a battery.
  • FIG. 1 shows a hydraulic arrangement according to the invention
  • FIG. 2 shows schematically an arrangement for dissipating energy from the drive train
  • FIG. 3 shows a further arrangement for dissipating energy from the drive train
  • Figure 4 shows a further embodiment of a hydraulic arrangement
  • Figure 5 schematically shows three states of the hydraulic system.
  • FIG. 6 shows a further hydraulic arrangement according to the invention
  • FIG. 7 shows a diagram of the temporal pressure behavior and the vehicle speed.
  • Figure 1 shows a hydraulic arrangement for controlling a dual clutch, which is designed as a wet clutch with a device for clutch cooling.
  • the reference numeral 1 denotes a hydraulically driven first actuator 1 of the first coupling part, with 2 a hydraulic actuator of the second coupling part.
  • the element 3 denotes a supply of the coupling with hydraulic fluid for clutch cooling and lubrication.
  • the actuators 1, 2 are connected by means of hydraulic lines 4, 5 and three-way valves 6, 7 to a system pressure line 11.
  • the clutch cooling and lubrication 3 is connected via a viscous-stable throttle 9 and an electromagnetically actuated valve 10 and a spring-loaded check valve 12 to the system pressure line 11.
  • By the check valve 12 ensures that no hydraulic fluid from the clutch cooling and lubrication 3 can flow back to the system pressure line 11.
  • the electromagnetically actuated valves 6, 7 are low-pressure side connected to a low-pressure chamber 8.
  • the system pressure line 11 is also connected via an overpressure relief valve 13 to the low pressure chamber 8, which ensures that a certain maximum pressure at which the pressure relief valve 13 triggers in the system pressure line 11 can not be exceeded.
  • the low-pressure chamber is also connected via an intake filter 14 to the hydraulic pump 15, which draws in hydraulic fluid there and conveys it via a check valve 16 into the system pressure line 11.
  • the system pressure line 11 is additionally connected to a hydraulic accumulator 17 which supplies a certain amount of hydraulic fluid. can absorb and store under high pressure.
  • the hydraulic accumulator can be designed, for example, as a spring-loaded piston-cylinder arrangement or as a hydraulic chamber delimited by a resilient membrane, wherein a high pressure is exerted on the hydraulic fluid by means of the diaphragm.
  • the hydraulic accumulator 17 can be connected to the system pressure line 11 by means of an electromagnetically actuatable valve 18.
  • system pressure line 11 is connected to a pressure sensor 19, which also outputs its data in the direction of the arrow 20 to a control element (31).
  • a drive of the hydraulic pump 15 is referred to, which consists of either an electric motor or from a mechanically connected directly to the drive train of a motor vehicle rotating component.
  • an operation of the drive 21 causes the hydraulic pump 15 hydraulic fluid in the system pressure line 11 requests and thus either directly actuates the actuators 1, 2 or the clutch cooling and lubrication 3 and / or the hydraulic accumulator 17 is charged.
  • Coupling parts of the double clutch are hydraulically controlled via the electromagnetically actuatable valves 6, 7. These are so-called force variable solenoid valves which provide a very well-defined dynamic drive output pressure for actuators, the output pressure being proportional to a drive current. It is recommended to choose hydraulic valves with the lowest possible leakage.
  • the actuators 1, 2 and the clutch cooling and lubrication 3 is provided by the system pressure line 11 hydraulic pressure as the supply pressure.
  • the system pressure line 11 hydraulic pressure as the supply pressure.
  • Hydraulic fluid can then be pressure-increasing provided by the hydraulic accumulator 17 and directed via the valve 18 into the system pressure line 11.
  • the hydraulic pump 15 can also be operated directly in order to increase the pressure in the system pressure line 11.
  • hydraulic fluid is removed from the hydraulic accumulator 17, which can be charged energy-saving in phases of deceleration of the motor vehicle.
  • the drive 21 is switched on or coupled to the drive train of the motor vehicle in order to operate the hydraulic pump 15 in an energy-saving way during deceleration of the vehicle and to charge the hydraulic accumulator.
  • a motor 22 of a motor vehicle is shown schematically, which is usually designed as an internal combustion engine
  • the corresponding elements 22, 23, 24, 25 are coupled to each other via drive elements such as shafts, chains or gears, which are summarily represented by a symbolically represented as a shaft connection 26.
  • a generator 28 is connected between the engine 22 and the clutch 23 by means of a V-belt 27, which can represent the general alternator of the vehicle or else a special generator.
  • the generator 28 is also connected, like the rechargeable battery 29 and the electric motor 30, to a control element 31 which controls said elements.
  • the generator 28 is coupled mechanically and / or electrically to the drive train, and the supplied current is either conducted directly to the electric motor 30 or stored in a battery 29.
  • the battery 29 may be either the battery of the motor vehicle, which is also used for a starter and for illuminating the vehicle or a battery which is reserved exclusively for the purposes of the hydraulic arrangement.
  • the electric motor 30 can be operated either parallel to it or even later out of the battery 29.
  • the energy from the drive train 26 can be transmitted via the generator 28 and the electric motor 30 directly to the hydraulic pump 15 shown in FIG.
  • the figure 1 is 21 with the interaction of the generator 28, the battery 29 and the electric motor 30 shown as a drive element.
  • the control element 31 is in addition to the above elements also connected via a measuring line 32 to a pressure sensor 19 of the system pressure line 11, which indicates whether the hydraulic pressure is still above a minimum pressure or urgent, the pressure in the system pressure line 11 must be increased.
  • the supply of the hydraulic pressure of the hydraulic assembly during the undisturbed locomotion of the vehicle is possibly lent avoided to save energy and it is desirable to charge the hydraulic accumulator 17 and the battery 29 in phases of deceleration of the motor vehicle.
  • Figure 3 illustrates a simpler variant of the derivation of energy from the drive train, wherein mechanically, shown here via a drive belt 33, energy from the drive train can be transmitted to a drive wheel 34 to which the hydraulic pump 15 is directly connected.
  • the mechanical coupling of the drive wheel 34 and the hydraulic pump to the drive train is controlled mechanically by a control, not shown in FIG.
  • the arrow 35 in the figure is intended to directly connect to the Hydraulic pump 15 symbolize, as well as in the figure 2, the arrow 36th
  • the coupling of the energy dissipation to the drive train of a motor vehicle, whether in a mechanical or electrical manner, is controlled by the control element 31 according to the invention, in particular as a function of the deceleration state of the motor vehicle.
  • the control element 31 is coupled, for example, either with an acceleration sensor or directly with a speed sensor acting on the drive wheels 25, 37.
  • the measured values for the speed can be derived mathematically according to the time in order to calculate the deceleration of the vehicle.
  • control element 31 can either abort the dissipation of energy from the drive train or else lead the charging process to an end.
  • FIG. 4 shows a hydraulic arrangement that is slightly changed from that shown in FIG. Equivalent elements are, however, provided with the same reference numerals.
  • actuators 1, 2 are provided which can be actuated by means of corresponding electromagnetic valves and a gear actuator 38, which is also actuated by means of hydraulic pressure.
  • a hydraulic accumulator 17 is connected in this case, which is connected by means of a valve 39 with the low-pressure chamber 8.
  • the drive for the hydraulic pump 15 is also designated 21 here.
  • no cooling and / or lubrication of the coupling is explicitly represented by the hydraulic arrangement, however, as a further consumer compared to the configuration of Figure 1, the gear 38 is added. Nevertheless, in principle the same requirements apply, namely the reliable provision of pressurized hydraulic fluid in the area of the system pressure line 11, supported by the hydraulic accumulator 17.
  • FIGS. 5a, 5b, 5c The functional states of the hydraulic pump 15 and of the hydraulic accumulator 17 are shown schematically in FIGS. 5a, 5b, 5c.
  • FIG. 5a shows the state during a deceleration of the vehicle.
  • the hydraulic accumulator 17 is charged as much as possible in each case.
  • an electric battery not shown, can be charged by means of a generator coupled to the drive train if an electric motor is available which can drive the hydraulic pump from the battery if required.
  • the pump is shown in operation (fully blackened), the hydraulic accumulator in the at least partially charged state.
  • FIG. 5b shows the hydraulic arrangement during a uniform movement of the vehicle or during starting and shifting. From the pressure accumulator 17, the clutch is actuated in this phase and thereby the hydraulic accumulator 17 successively ve unloaded. The pump 15 is not operated in this state, as long as a charge is not absolutely necessary.
  • Figure 5c shows the state of the empty hydraulic accumulator 17, which must be charged necessarily to keep the hydraulic arrangement operational, so that the clutch can continue to operate.
  • the pump 15 is coupled to the drive train even when the vehicle is not in a deceleration state. It is then exceptionally accepted that the drive train is additionally loaded by the hydraulic pump.
  • the decisive factor is that as much of the required hydraulic energy as possible is dissipated from the powertrain in the deceleration phases of the motor vehicle in order to save energy. Overall, this reduces the average fuel consumption.
  • FIG. 6 shows a hydraulic arrangement which has certain similarities to that shown in FIG. The same parts are therefore provided with the same reference numerals.
  • Gear shifter is not shown in the configuration of Figure 6, but a hydraulic accumulator 17, which is connectable by means of a valve 39 with a low-pressure chamber 8.
  • a pressure sensor 19 for monitoring the pressure on the system pressure line 11 is provided. Via a check valve, the system pressure line 11 is supplied by a pump 15 with hydraulic fluid under high pressure.
  • the boundary conditions of the system are such that in the hydraulic accumulator 17 a volume of 0, 5 liters of hydraulic fluid is stored at a pressure between 23 and 60 bar.
  • the control of the system is set such that above the highest pressure of 60 bar through the pressure relief valve 39 hydraulic fluid is passed to the low pressure chamber 8 and that falls below a minimum pressure of 23 bar, the pressure in the system pressure line 11 is rebuilt by the pump 15.
  • a further pump 40 is provided which, under moderately high pressure, provides the cooling oil volume flow from the low-pressure volume which is necessary to supply a wet-running clutch.
  • FIG. 7 shows two diagrams 41, 42 with a common time axis 43 in the upper part. In the lower part 44 of the figure, a section of the two upper diagrams is shown.
  • the abscissa represents the hydraulic pressure in the hydraulic accumulator 17 in relation to the time in seconds.
  • the pressure fluctuates between approximately 55 bar maximum and 23 bar minimum, whereby a sawtooth-shaped structure with typical time constants of 40 to 50 seconds is formed.
  • the increase in pressure is due in each case to the pumping of hydraulic fluid by means of a pump 15 to the system pressure line 11, the falling of the pressure part way to parasitic effects or leaks of the system and consumption of hydraulic fluid by actuation of the actuators.
  • the speed of the vehicle is plotted on the abscissa in the same time scale 43. This varies between 0 and just over 120 km / h.
  • a typical speed profile of the type of movement in inner city traffic is displayed with a temporary stop, followed by a more fluid movement of the

Abstract

The invention relates to a hydraulic arrangement for the use of a motor vehicle clutch (1, 2, 3, 23) and comprises a reservoir (17) which, on principle, is charged by means of conduction of energy from the drive chain during delay phases of the vehicle and its stored energy is used for supply with pressurised hydraulic liquid. By this means, the drive is discharged during the remaining hours of operation, whereby a decrease of the average fuel consumption is achieved.

Description

Hydraulische Anordnung für eine Kupplung eines Kraftfahrzeuges und Verfahren zum BetriebHydraulic assembly for a clutch of a motor vehicle and method of operation
Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Hydraulik und speziell auf dem Gebiet von hydraulischen Anordnungen in Kraftfahrzeugen, die beispielsweise zum Betrieb von hydraulisch betätigbaren Kupplungen dienen.The invention is in the field of hydraulics and especially in the field of hydraulic arrangements in motor vehicles, which serve for example for the operation of hydraulically actuated clutches.
Kupplungen für Kraftfahrzeuge, insbesondere Lamellenkupplun- gen, bei denen ein Hub auf schnell rotierende Bauteile übertragen werden muss, sind konstruktiv besonders einfach und wirkungsvoll mit hydraulischen Aktoren realisierbar. Mittels Kolben-Zylinderanordnungen, die mit einem Hydraulikdruck beaufschlagbar sind, können so die entsprechenden Kupplungen zum Eingriff oder zur Auskopplung eines Lamellenpaketes betätigt werden.Clutches for motor vehicles, in particular multi-disc clutches, in which a stroke must be transmitted to rapidly rotating components, are structurally particularly simple and effective with hydraulic actuators realized. By means of piston-cylinder arrangements, which can be acted upon by a hydraulic pressure, the corresponding clutches can thus be actuated for engagement or decoupling of a disk pack.
Hydraulische Systeme sind auch bei großen Temperatureinsatzbereichen höchst zuverlässig und einfach aufgebaut und die Über- tragung eines hydraulischen Hubs ist mittels eines Leitungssystems auch über mittelgroße Entfernungen, jedenfalls innerhalb eines Kraftfahrzeuges einfach möglich.Hydraulic systems are highly reliable and simple even in large temperature ranges and the transmission of a hydraulic stroke is easily possible by means of a line system over medium distances, at least within a motor vehicle.
Bei Kupplungen für Kraftfahrzeuge kommt außerdem hinzu, dass diese oft als nass laufende Kupplungen ausgebildet sind, so dass die Hydraulikflüssigkeit zusätzlich als Kühlmedium genutzt werden kann.In clutches for motor vehicles is also added that they are often designed as wet-running clutches, so that the hydraulic fluid can also be used as a cooling medium.
Wichtig für den sicheren Betrieb einer derartigen Kupplung oder eines anderen hydraulisch betätigbaren Aggregats ist, dass in der hydraulischen Anordnung stets der für die Betätigung benötigte Hydraulikdruck zur Verfügung steht. Dieser kann beispielsweise mittels einer Hydraulikpumpe bereitgestellt werden, es ist jedoch bereits bekannt (beispielsweise aus der EP 1602849 Al) , innerhalb einer hydraulischen Anordnung auch einen Hydraulikspeicher anzuordnen, der im intermittierenden Betrieb geladen werden kann und der Hydraulikflüssigkeit unter hohem Druck eine Zeit lang speichern kann. Sinkt der Druck im Hydraulikspeicher unter einen kritischen Minimalwert, so wird mittels einer Hydraulikpumpe Hydraulikflüssigkeit nachgeladen und somit der Druck im Hydraulikspeicher wieder gesteigert.Important for the safe operation of such a clutch or other hydraulically actuated unit is that in the hydraulic arrangement always for the actuation required hydraulic pressure is available. This can be provided for example by means of a hydraulic pump, but it is already known (for example from EP 1602849 Al) to arrange within a hydraulic arrangement and a hydraulic accumulator which can be loaded in intermittent operation and the hydraulic fluid can store for a while under high pressure , If the pressure in the hydraulic accumulator drops below a critical minimum value, then hydraulic fluid is recharged by means of a hydraulic pump and the pressure in the hydraulic accumulator is thus increased again.
Aus der EP 1420186 ist zudem bekannt, innerhalb einer hydraulischen Anordnung die Bereitstellung von Hydraulikflüssigkeit unter hohem Druck zur Betätigung von Aktoren und die Förderung von Hydraulikflüssigkeit als Kühlmittel für eine Kupplung bei geringeren Drucken, jedoch mit höheren Durchlaufraten, miteinander zu verbinden. Dabei soll insbesondere auf der Niederdruckseite, auf der die Hydraulikflüssigkeit vor dem Zuführen zu den zu kühlenden Teilen angesaugt wird, das wiederholteIt is also known from EP 1420186, within a hydraulic arrangement, to connect the provision of hydraulic fluid under high pressure for the actuation of actuators and the conveyance of hydraulic fluid as coolant for a clutch at lower pressures but with higher flow rates. It should be especially on the low pressure side on which the hydraulic fluid is sucked before feeding to the parts to be cooled, the repeated
Durchlaufen von Reinigungsfiltern verhindert werden, das den Durchsatz verringert.Running through cleaning filters can be prevented, which reduces throughput.
Den bekannten Lösungen zur Druckversorgung einer hydraulischen Anordnung ist gemeinsam, dass die Energie zum Betrieb einerThe known solutions for supplying pressure to a hydraulic arrangement have in common that the energy to operate a
Hydraulikpumpe zur Druckversorgung der hydraulischen Anordnung ohne Rücksicht auf Energieeffizienz bereitgestellt und gegebenenfalls aus dem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges zum Betrieb einer Hydraulikpumpe abgeleitet wird.Provided hydraulic pump for supplying pressure to the hydraulic arrangement without regard to energy efficiency and optionally derived from the drive train of a motor vehicle for operating a hydraulic pump.
Demgegenüber stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe, den Betrieb einer erfindungsgemäßen hydraulischen Anord- nung energiesparend zu gestalten und hierzu auch eine speziell geeignete hydraulische Anordnung zu schaffen.In contrast, the present invention has the object, the operation of a hydraulic arrangement according to the invention Energy-saving design and also to create a specially suitable hydraulic arrangement.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit einer hydraulischen Anordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 11 gelöst.This object is achieved according to the invention with a hydraulic arrangement having the features of patent claim 1 and by a method having the features of patent claim 11.
Die Erfindung beruht auf der Idee, einen an sich bekannten E- nergiespeicher einer hydraulischen Anordnung eines Kraftfahr- zeugs mit der Energie aufzuladen, die der Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs zu dem Zeitpunkt, wenn eine Verzögerung des Fahrzeugs durch Bremsen oder Wegnahme des Antriebsschubes erfolgt, noch zur Verfügung stellt. Zu diesem Zeitpunkt übt der Motor ein Schleppmoment auf den Antriebsstrang aus, wobei eine kinetische Restenergie sowohl im Motor als auch in den übrigen bewegten Teilen vorhanden ist. Es kann diese kinetische Restenergie direkt durch mechanisches Ankoppeln einer Hydraulikpumpe abgezweigt werden wobei die Hydraulikpumpe im Betrieb unmittelbar einen Hydraulikspeicher auflädt.The invention is based on the idea of charging a per se known energy store of a hydraulic arrangement of a motor vehicle with the energy that the drive train of the motor vehicle at the time when a deceleration of the vehicle by braking or removal of the drive thrust takes place Provides. At this time, the engine exerts a drag torque on the driveline with residual kinetic energy in both the engine and the other moving parts. This kinetic residual energy can be diverted directly by mechanical coupling of a hydraulic pump, with the hydraulic pump directly charging a hydraulic accumulator during operation.
Es kann aber auch vorgesehen sein, dass in der Phase der Verzögerung ein Generator betrieben wird, der entweder die allgemein im Fahrzeug zur Verfügung stehende Batterie oder eine speziell und ausschließlich für die hydraulische Anordnung vorgesehene Batterie auflädt.However, it can also be provided that in the phase of the delay, a generator is operated, which charges either the generally available in the vehicle battery or specially and exclusively for the hydraulic arrangement provided battery.
Der Generator kann einerseits die Lichtmaschine des Fahrzeugs, andererseits jedoch auch ein spezieller Generator sein, der ausschließlich für die hydraulische Anordnung vorgesehen ist.The generator may on the one hand be the generator of the vehicle, on the other hand, however, also a special generator, which is provided exclusively for the hydraulic arrangement.
Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die zum Zeitpunkt der Verzögerung des Fahrzeugs zur Verfügung stehende kinetische Energie des Antriebsstrangs optimal genutzt wird und so- mit nicht verloren geht. Dies wirkt sich auf den Kraftstoff- • verbrauch des Fahrzeugs beziehungsweise den Energieverbrauch insgesamt positiv aus.This ensures that the kinetic energy of the powertrain available at the time of deceleration of the vehicle is optimally utilized and thus with not lost. This has an overall positive effect on the fuel consumption • of the vehicle or the energy consumption.
Zudem wird gerade zum Zeitpunkt einer Verzögerung des Fahrzeugs, wenn weitere Betätigungen in Form von Schaltvorgängen zu erwarten sind, der Hydraulikspeicher oder ein elektrischer Speicher voll aufgeladen, so dass entsprechende Hydraulikenergie für die zu erwartenden Schaltvorgänge zur Verfügung steht.In addition, just at the time of a deceleration of the vehicle, if further actuations in the form of switching operations are to be expected, the hydraulic accumulator or an electrical accumulator is fully charged, so that corresponding hydraulic energy is available for the expected switching operations.
Wird eine elektrische Hydraulikpumpe zum Aufladen des Hydraulikspeichers verwendet, so kann es vorteilhaft sein, diese aus der allgemein im Fahrzeug zur Verfügung stehenden Batterie zu speisen, da dort eine hohe Speicherkapazität zur Verfügung steht.If an electric hydraulic pump is used to charge the hydraulic accumulator, it may be advantageous to feed it from the battery generally available in the vehicle, since there is a high storage capacity available.
Es wird dann eine spezielle ausschließlich für die hydraulische Anordnung vorgesehene Batterie und damit das entsprechende Gewicht eingespart.It is then saved a special intended exclusively for the hydraulic arrangement battery and thus the corresponding weight.
Es kann jedoch auch vorteilhaft sein, gerade eine solche spezielle Batterie zusätzlich vorzusehen, da auf diese Batterie keine anderen Verbraucher des Fahrzeugs Zugriff haben, so dass die entsprechenden Reserven ausschließlich für die Hydraulik- pumpe reserviert sind.However, it may also be advantageous to additionally provide just such a special battery, since no other consumers of the vehicle have access to this battery, so that the corresponding reserves are reserved exclusively for the hydraulic pump.
Die aufzuladende Batterie, aus der die Hydraulikpumpe gespeist wird, kann entweder mittels der generell im Fahrzeug vorhandenen Lichtmaschine oder mittels eines speziellen zusätzlichen Generators gespeist werden. Ein Steuerelement sorgt dafür, dass der entsprechende Generator im Falle der Verzögerung des Fahrzeugs eingeschaltet wird, falls die entsprechende Batterie nicht voll aufgeladen ist. Einerseits hat es Vorteile, für das erfindungsgemäße Verfahren die Lichtmaschine des Fahrzeugs zu nutzen, da somit ein zusätzlicher Generator eingespart wird.The battery to be charged, from which the hydraulic pump is fed, can either be fed by means of the alternator generally present in the vehicle or by means of a special additional generator. A control ensures that the corresponding generator is switched on in the event of deceleration of the vehicle if the corresponding battery is not fully charged. On the one hand, it has advantages to use the alternator of the vehicle for the inventive method, since thus an additional generator is saved.
Andererseits kann es auch vorteilhaft sein, einen speziellen Generator zusätzlich vorzusehen, da dieser im Falle der Verzögerung des Fahrzeugs zusätzlich zum Aufladen zur Verfügung steht und somit entweder eine spezielle Batterie für die hyd- raulische Anordnung schnell geladen werden kann oder sogar beide Generatoren gemeinsam betrieben werden können, um in möglichst kurzer Zeit eine möglichst große Ladeenergie zur Verfügung zu stellen.On the other hand, it may also be advantageous to additionally provide a special generator, since in the case of deceleration of the vehicle this is additionally available for charging and thus either a special battery for the hydraulic arrangement can be charged quickly or even both generators can be operated together can be used to provide as much charging energy as possible in the shortest possible time.
Die durch die Lichtmaschine oder einen Sondergenerator umgewandelte elektrische Energie kann während der Verzögerung des Fahrzeugs auch unmittelbar an eine elektrisch antreibbare Hydraulikpumpe geleitet werden, um den Hydraulikspeicher direkt aufzuladen.The electrical energy converted by the alternator or a special generator can also be passed directly to an electrically driven hydraulic pump during deceleration of the vehicle, in order to charge the hydraulic accumulator directly.
Elektrische Ladekapazität einer Batterie wäre bei einem solchen Betrieb nicht notwendig und könnte eingespart werden.Electric charging capacity of a battery would not be necessary in such an operation and could be saved.
Wird eine Hydraulikpumpe direkt mit dem Antriebsstrang verbun- den, so lange keine Energie vom Motor auf die Antriebsräder übertragen wird, so kann ein zusätzlicher Elektromotor zum Antrieb der Hydraulikpumpe eingespart werden.If a hydraulic pump is connected directly to the drive train, as long as no energy is transferred from the engine to the drive wheels, an additional electric motor for driving the hydraulic pump can be saved.
Die entsprechende Hydraulikpumpe wird vorteilhaft mit dem mo- torseitigen Teil des Antriebsstrangs, von der Kupplung aus gesehen, verbunden. Auf diese Weise wird die kinetische Restenergie des Motors abgeleitet und die Hydraulikpumpe kann auch im Falle einer Auskupplung des Motors und des Getriebes betrieben werden.The corresponding hydraulic pump is advantageously connected to the engine-side part of the drive train, viewed from the clutch. In this way, the kinetic residual energy of the engine is derived and the hydraulic pump can also be operated in the event of disengagement of the engine and the transmission.
Generell kann es vorteilhaft vorgesehen sein, dass mit der Wiederaufnahme einer Antriebsenergieübertragung vom Motor zu den Antriebsrädern die Ableitung von Energie von dem Antriebsstrang zu der hydraulischen Anordnung abgeschaltet wird.In general, it can be advantageously provided that with the resumption of a drive power transmission from the engine to the drive wheels, the dissipation of energy from the drive train to the hydraulic arrangement is switched off.
Auf diese Weise steht zu dem Zeitpunkt, wenn das Fahrzeug wie- der beschleunigt werden soll, die volle Antriebsenergie für die Fahrleistung zur Verfügung.In this way, at the time when the vehicle is to be accelerated again, the full drive energy is available for the driving performance.
Von diesem Grundsatz kann dann eine Ausnahme gemacht werden, wenn der Hydraulikspeicher der hydraulischen Anordnung völlig leer ist und auch keine elektrische Energie im Falle einer e- lektrisch antreibbaren Hydraulikpumpe zur Aufladung des Hydraulikspeichers zur Verfügung steht.An exception can be made to this principle if the hydraulic accumulator of the hydraulic arrangement is completely empty and also no electrical energy is available in the case of an electrically drivable hydraulic pump for charging the hydraulic accumulator.
Die Hydraulikenergie kann laufend durch Druckmessgeräte im Hydraulikspeicher gemessen werden und der Ladezustand der Batterien kann ebenfalls, nämlich mittels elektrischer Spannungsmessung, laufend überprüft werden. Die entsprechenden Daten können einem Steuerelement zugeführt werden, das für die Ableitung von Energie vom Antriebsstrang zur hydraulischen An- Ordnung zuständig ist.The hydraulic energy can be continuously measured by pressure gauges in the hydraulic accumulator and the state of charge of the batteries can also, namely by means of electrical voltage measurement, continuously checked. The corresponding data can be supplied to a control, which is responsible for the dissipation of energy from the powertrain to the hydraulic arrangement.
Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass die Ableitung von Energie vom Antriebsstrang zu der hydraulischen Anordnung abgeschaltet wird, wenn der hydraulische Druck im Hydraulikspeicher einen Sollwert erreicht hat. Dieses Prinzip kann sowohl bei einer Aufladung des Hydraulikspeichers aus einer Restenergie des Antriebsstranges als auch bei einer Aufladung im Normalbetrieb angewendet werden.Additionally or alternatively, it can be provided that the discharge of energy from the drive train to the hydraulic arrangement is switched off when the hydraulic pressure in the hydraulic accumulator has reached a desired value. This principle can be applied both during charging of the hydraulic accumulator from a residual energy of the drive train and during charging in normal operation.
Steht im Falle der Aufladung aus der Restenergie des Antriebsstranges noch weitere kinetische Energie nach Aufladung des Hydraulikspeichers zur Verfügung, so kann diese gegebenenfalls zur Aufladung einer Batterie verwendet werden, um möglichst wenig kinetische Energie des Antriebsstranges ungenutzt zu lassen.Is in the case of charging from the residual energy of the drive train even more kinetic energy after charging the hydraulic accumulator available, it may optionally be used to charge a battery in order to leave as little kinetic energy of the drive train unused.
Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Hydraulikpumpe während der Verzögerung des Fahrzeugs zur Förderung von Hydraulikflüssigkeit zur Kühlung einer Kupplung betrieben wird.In addition, it can be provided that the hydraulic pump is operated during the deceleration of the vehicle for conveying hydraulic fluid for cooling a clutch.
Diese Anwendung ist bei Betrieb einer nass laufenden Lamellenkupplung sinnvoll, die durch die Hydraulikflüssigkeit kühlbar ist. Dabei wird im Kühlkreislauf typischerweise ein wesentlich geringerer Hydraulikdruck benötigt als bei der Betätigung von Aktoren, so dass entweder die Hydraulikpumpe in einer anderen Betriebsart betrieben werden kann sobald der Hydraulikspeicher aufgeladen ist oder eine weitere Hydraulikpumpe eingesetzt werden kann, die bei geringerem Druck eine höhere Förderleistung aufweist .This application is useful when operating a wet-running multi-plate clutch, which can be cooled by the hydraulic fluid. In this case, a significantly lower hydraulic pressure is typically required in the cooling circuit than in the actuation of actuators, so that either the hydraulic pump can be operated in a different mode as soon as the hydraulic accumulator is charged or another hydraulic pump can be used, which has a higher flow rate at lower pressure ,
Auf diese Weise kann die kinetische Restenergie des Antriebsstrangs in jedem Fall nützlich zur Förderung von Hydraulikflüssigkeit eingesetzt werden. Der entsprechende Kühlbetrieb der Hydraulikpumpe kann vorteilhaft erst dann eingeleitet wer- den, wenn der Hydraulikspeicher voll aufgeladen ist.In this way, the residual kinetic energy of the drive train can be used in any case useful for the promotion of hydraulic fluid. The corresponding cooling operation of the hydraulic pump can advantageously be initiated only when the hydraulic accumulator is fully charged.
Wenn für einige Zeit keine Verzögerung des Fahrzeuges geschieht wie zum Beispiel auf Autobahnfahrten, so kann der Hyd- raulikspeicher beispielsweise durch eine gewisse Restleckrate entladen werden. Um in jedem Fall eine für die Betätigung des Aggregats, zum Beispiel einer Kupplung ausreichende Kapazität bereitzustellen, ist vorteilhaft vorgesehen, dass beim Abfal- len des Hydraulikdrucks im Hydraulikspeicher unter einen Minimalwert die Hydraulikpumpe unabhängig vom Verzögerungszustand des Fahrzeugs zur Aufladung des Hydraulikspeichers betätigt wird.If there is no deceleration of the vehicle for some time, for example on motorway journeys, then the hydrau- lic Raulikspeicher be discharged, for example, by a certain residual leak rate. In order in each case to provide a capacity sufficient for the actuation of the unit, for example a clutch, it is advantageously provided that when the hydraulic pressure in the hydraulic accumulator falls below a minimum value, the hydraulic pump is actuated independently of the deceleration state of the vehicle for charging the hydraulic accumulator.
Um zusätzliche konstruktive Einrichtungen einzusparen, kann auch für diesen Betrieb vorgesehen sein, dass die Hydraulikpumpe an den Antriebsstrang in der Art angekoppelt wird, wie dies während einer Verzögerung des Fahrzeugs der Fall ist, das heißt, entweder über einen Generator und einen Elektromotor oder direkt mechanisch.To save additional design facilities, it may also be provided for this operation that the hydraulic pump is coupled to the drive train in the manner that is the case during a deceleration of the vehicle, that is, either via a generator and an electric motor or directly mechanically ,
Die Erfindung bezieht sich sowohl auf eine hydraulische Anordnung zur Durchführung des Verfahrens mit einem Steuerelement, das die Ableitung von Energie zum Betrieb der hydraulischen Anordnung vom Antriebsstrang zu der hydraulischen Anordnung veranlasst während das Fahrzeug verzögert wird als auch auf das entsprechende Verfahren.The invention relates both to a hydraulic arrangement for carrying out the method with a control that causes the dissipation of energy for operating the hydraulic arrangement from the drive train to the hydraulic arrangement while the vehicle is being decelerated as well as to the corresponding method.
Das Steuerelement weist vorteilhaft einen elektrischen Schal- ter zur Verbindung eines Generators mit einer anschließend zum Betrieb der hydraulischen Anordnung benutzten Batterie auf.The control element advantageously has an electrical switch for connecting a generator to a battery which is subsequently used to operate the hydraulic arrangement.
Entsprechend weist das Steuerelement eine elektrische Steuerschaltung auf, die auch mit einem Sensor zur Erfassung einer Verzögerung des Fahrzeugs verbunden ist, beispielsweise einem Beschleunigungssensor oder einem Geschwindigkeitssensor, der beispielsweise die Rollgeschwindigkeit an den Antriebsrädern abtastet. Es kann auch ein Sensor zur Erfassung einer Betätigung von Gas- und/oder Bremspedal des Fahrzeugs vorgesehen sein, um den Verzögerungszustand des Fahrzeugs zu überwachen. In der elektrischen Steuerschaltung des Steuerelements können auch Signale von Sensoren verarbeitet werden, die den Ladezustand des Hydraulikspeichers beziehungsweise einen Aufladezustand einer Batterie melden.Accordingly, the control element has an electrical control circuit which is also connected to a sensor for detecting a deceleration of the vehicle, for example an acceleration sensor or a speed sensor which, for example, scans the rolling speed at the drive wheels. There may also be provided a sensor for detecting actuation of the vehicle's gas and / or brake pedal to monitor the deceleration state of the vehicle. In the electrical control circuit of the control and signals from sensors can be processed, which report the state of charge of the hydraulic accumulator or a charging state of a battery.
In Abhängigkeit von der Notwendigkeit, Energie für die hydraulische Anordnung zur Verfügung zu stellen, wird im Falle einer Verzögerung des Fahrzeugs dann entsprechend Energie vom Antriebsstrang abgeleitet.Depending on the need to provide power for the hydraulic arrangement, energy is accordingly dissipated from the powertrain in the event of a deceleration of the vehicle.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in einer Zeichnung gezeigt und anschließend beschrieben. Dabei zeigtIn the following the invention will be shown with reference to an embodiment in a drawing and described below. It shows
Figur 1 eine erfindungsgemäße hydraulische Anordnung, Figur 2 schematisch eine Anordnung zur Ableitung von Energie aus dem Antriebsstrang,1 shows a hydraulic arrangement according to the invention, FIG. 2 shows schematically an arrangement for dissipating energy from the drive train,
Figur 3 eine weitere Anordnung zur Ableitung von Energie aus dem Antriebsstrang,3 shows a further arrangement for dissipating energy from the drive train, FIG.
Figur 4 eine weitere Ausgestaltung einer hydraulischen Anordnung, Figur 5 schematisch drei Zustände der Hydraulikanordnung.Figure 4 shows a further embodiment of a hydraulic arrangement, Figure 5 schematically shows three states of the hydraulic system.
Figur 6 eine weitere erfindungsgemäße hydraulische Anordnung, Figur 7 ein Diagramm des zeitlichen Druckverhaltens und der Fahrzeuggeschwindigkeit .6 shows a further hydraulic arrangement according to the invention, FIG. 7 shows a diagram of the temporal pressure behavior and the vehicle speed.
Figur 1 zeigt eine hydraulische Anordnung zur Ansteuerung einer Doppelkupplung, wobei diese als Nasskupplung mit einer Einrichtung zur Kupplungskühlung ausgebildet ist. Dabei ist mit dem Bezugszeichen 1 ein hydraulisch getriebener erster Aktor 1 des ersten Kupplungsteils, mit 2 ein hydraulischer Aktor des zweiten Kupplungsteils bezeichnet.Figure 1 shows a hydraulic arrangement for controlling a dual clutch, which is designed as a wet clutch with a device for clutch cooling. In this case, the reference numeral 1 denotes a hydraulically driven first actuator 1 of the first coupling part, with 2 a hydraulic actuator of the second coupling part.
Das Element 3 bezeichnet eine Versorgung der Kupplung mit Hydraulikflüssigkeit zur Kupplungskühlung und -Schmierung.The element 3 denotes a supply of the coupling with hydraulic fluid for clutch cooling and lubrication.
Die Aktoren 1, 2 sind mittels Hydraulikleitungen 4, 5 und Dreiwegeventile 6, 7 mit einer Systemdruckleitung 11 verbun- den. Die Kupplungskühlung und -Schmierung 3 ist über eine viskositätsstabile Drossel 9 und ein elektromagnetisch betätigbares Ventil 10 sowie ein federbelastetes Rückschlagventil 12 mit der Systemdruckleitung 11 verbunden. Durch das Rückschlagventil 12 wird sichergestellt, dass keine Hydraulikflüssigkeit von der Kupplungskühlung und -Schmierung 3 zu der Systemdruckleitung 11 zurückfließen kann.The actuators 1, 2 are connected by means of hydraulic lines 4, 5 and three-way valves 6, 7 to a system pressure line 11. The clutch cooling and lubrication 3 is connected via a viscous-stable throttle 9 and an electromagnetically actuated valve 10 and a spring-loaded check valve 12 to the system pressure line 11. By the check valve 12 ensures that no hydraulic fluid from the clutch cooling and lubrication 3 can flow back to the system pressure line 11.
Die elektromagnetisch betätigbaren Ventile 6, 7 sind nieder- druckseitig mit einem Niederdruckraum 8 verbunden.The electromagnetically actuated valves 6, 7 are low-pressure side connected to a low-pressure chamber 8.
Die Systemdruckleitung 11 ist außerdem über ein Überdruckentlastungsventil 13 mit dem Niederdruckraum 8 verbunden, wodurch sichergestellt ist, dass ein bestimmter Maximaldruck, bei dem das Überdruckventil 13 auslöst, in der Systemdruckleitung 11 nicht überschritten werden kann.The system pressure line 11 is also connected via an overpressure relief valve 13 to the low pressure chamber 8, which ensures that a certain maximum pressure at which the pressure relief valve 13 triggers in the system pressure line 11 can not be exceeded.
Der Niederdruckraum ist über einen Ansaugfilter 14 auch mit der Hydraulikpumpe 15 verbunden, die dort Hydraulikflüssigkeit ansaugt und diese über ein Rückschlagventil 16 in die System- druckleitung 11 befördert.The low-pressure chamber is also connected via an intake filter 14 to the hydraulic pump 15, which draws in hydraulic fluid there and conveys it via a check valve 16 into the system pressure line 11.
Die Systemdruckleitung 11 ist zusätzlich mit einem Hydraulikspeicher 17 verbunden, der eine gewisse Menge Hydraulikflüs- sigkeit unter hohem Druck aufnehmen und speichern kann. Der Hydraulikspeicher kann beispielsweise als federbelastete Kolben-Zylinderanordnung oder als ein von einer federnden Membran begrenzter Hydraulikraum ausgestaltet sein, wobei mittels der Membran ein hoher Druck auf die Hydraulikflϋssigkeit ausgeübt wird. Der Hydraulikspeicher 17 ist mittels eines elektromagnetisch betatigbaren Ventils 18 mit der Systemdruckleitung 11 verbindbar .The system pressure line 11 is additionally connected to a hydraulic accumulator 17 which supplies a certain amount of hydraulic fluid. can absorb and store under high pressure. The hydraulic accumulator can be designed, for example, as a spring-loaded piston-cylinder arrangement or as a hydraulic chamber delimited by a resilient membrane, wherein a high pressure is exerted on the hydraulic fluid by means of the diaphragm. The hydraulic accumulator 17 can be connected to the system pressure line 11 by means of an electromagnetically actuatable valve 18.
Zusatzlich ist die Systemdruckleitung 11 mit einem Drucksensor 19 verbunden, der ihre Daten in Richtung des Pfeils 20 auch an ein Steuerelement (31) abgibt.In addition, the system pressure line 11 is connected to a pressure sensor 19, which also outputs its data in the direction of the arrow 20 to a control element (31).
Mit 21 ist ein Antrieb der Hydraulikpumpe 15 bezeichnet, der entweder aus einem Elektromotor oder aus einem mechanisch direkt an den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs angeschlossenen rotierenden Bauteil besteht. In jedem Fall bewirkt ein Betrieb des Antriebs 21, dass die Hydraulikpumpe 15 Hydraulik- flussigkeit in die Systemdruckleitung 11 befordert und somit entweder direkt die Aktoren 1, 2 oder die Kupplungskuhlung und -Schmierung 3 betätigt und/oder den Hydraulikspeicher 17 aufladt.With 21, a drive of the hydraulic pump 15 is referred to, which consists of either an electric motor or from a mechanically connected directly to the drive train of a motor vehicle rotating component. In any case, an operation of the drive 21 causes the hydraulic pump 15 hydraulic fluid in the system pressure line 11 requests and thus either directly actuates the actuators 1, 2 or the clutch cooling and lubrication 3 and / or the hydraulic accumulator 17 is charged.
Die Funktion der Anordnung wird im folgenden beschrieben: Die beiden über die hydraulischen Aktoren 1, 2 betatigbarenThe function of the arrangement is described below: The two actuatable via the hydraulic actuators 1, 2
Kupplungsteile der Doppelkupplung werden hydraulisch über die elektromagnetisch betatigbaren Ventile 6, 7 angesteuert. Bei diesen handelt es sich um sogenannte kraftveränderliche Elekt- romagnetventile, die einen sehr genau definierten dynamischen Ansteuerausgangsdruck für Aktoren liefern, wobei der Ausgangsdruck proportional zu einem Treiberstrom ist. Es empfiehlt sich, Hydraulikventile mit möglichst geringer Leckage zu wählen.Coupling parts of the double clutch are hydraulically controlled via the electromagnetically actuatable valves 6, 7. These are so-called force variable solenoid valves which provide a very well-defined dynamic drive output pressure for actuators, the output pressure being proportional to a drive current. It is recommended to choose hydraulic valves with the lowest possible leakage.
Den Aktoren 1, 2 sowie der Kupplungskühlung und -Schmierung 3 dient der von der Systemdruckleitung 11 bereitgestellte Hydraulikdruck als Versorgungsdruck. Mittels der Elektromagnet- ventile kann somit eine bestimmte Anzahl von Betätigungen erreicht werden, wobei jedoch sukzessive der Druck auf der Systemdruckleitung 11 sinkt.The actuators 1, 2 and the clutch cooling and lubrication 3 is provided by the system pressure line 11 hydraulic pressure as the supply pressure. Thus, a certain number of actuations can be achieved by means of the electromagnetic valves, wherein, however, the pressure on the system pressure line 11 decreases successively.
Es kann dann Hydraulikflüssigkeit druckerhöhend von dem Hydraulikspeicher 17 zur Verfügung gestellt und über das Ventil 18 in die Systemdruckleitung 11 gelenkt werden. Alternativ kann auch unmittelbar die Hydraulikpumpe 15 betrieben werden, um den Druck in der Systemdruckleitung 11 anzuheben.Hydraulic fluid can then be pressure-increasing provided by the hydraulic accumulator 17 and directed via the valve 18 into the system pressure line 11. Alternatively, the hydraulic pump 15 can also be operated directly in order to increase the pressure in the system pressure line 11.
Da jedoch die Hydraulikpumpe entlastet werden soll, besonders dann, wenn das Fahrzeug sich im Normalbetrieb befindet, wird bevorzugt Hydraulikflüssigkeit aus dem Hydraulikspeicher 17 entnommen, der in Phasen der Verzögerung des Kraftfahrzeugs energiesparend aufgeladen werden kann.However, since the hydraulic pump to be relieved, especially when the vehicle is in normal operation, preferably hydraulic fluid is removed from the hydraulic accumulator 17, which can be charged energy-saving in phases of deceleration of the motor vehicle.
Zu diesem Zweck wird der Antrieb 21 eingeschaltet oder an den Antriebsstrang des Kraftfahrzeuges angekoppelt, um die Hydrau- likpumpe 15 energiesparend während der Verzögerung des Fahrzeuges zu betreiben und den Hydraulikspeicher aufzuladen.For this purpose, the drive 21 is switched on or coupled to the drive train of the motor vehicle in order to operate the hydraulic pump 15 in an energy-saving way during deceleration of the vehicle and to charge the hydraulic accumulator.
Die Ableitung von Energie vom Antriebsstrang 22,23,24,25 eines Kraftfahrzeuges zu der hydraulischen Anordnung ist noch deut- licher in der Figur 2 dargestellt.The derivation of energy from the drive train 22, 23, 24, 25 of a motor vehicle to the hydraulic arrangement is shown even more clearly in FIG.
Dort ist schematisch ein Motor 22 eines Kraftfahrzeuges dargestellt, der üblicherweise als Verbrennungsmotor ausgestaltet ist sowie eine nasslaufende hydraulische Doppelkupplung 23, ein Getriebe 24 und Antriebsräder 25. Die entsprechenden Elemente 22, 23, 24, 25 sind über Triebelemente wie Wellen, Ketten oder Zahnräder miteinander gekoppelt, die summarisch durch eine symbolisch als Welle 26 dargestellte Verbindung repräsentiert sind.There, a motor 22 of a motor vehicle is shown schematically, which is usually designed as an internal combustion engine The corresponding elements 22, 23, 24, 25 are coupled to each other via drive elements such as shafts, chains or gears, which are summarily represented by a symbolically represented as a shaft connection 26.
An den Antriebsstrang ist zwischen dem Motor 22 und der Kupplung 23 mittels eines Keilriemens 27 ein Generator 28 ange- schlössen, der die generelle Lichtmaschine des Fahrzeugs oder auch einen Sondergenerator darstellen kann. Der Generator 28 ist, ebenfalls wie die durch ihn aufladbare Batterie 29 und der Elektromotor 30 an ein Steuerelement 31 angeschlossen, das die genannten Elemente steuert.To the drive train, a generator 28 is connected between the engine 22 and the clutch 23 by means of a V-belt 27, which can represent the general alternator of the vehicle or else a special generator. The generator 28 is also connected, like the rechargeable battery 29 and the electric motor 30, to a control element 31 which controls said elements.
Mittels des Steuerelementes 31 wird der Generator 28 mechanisch und/oder elektrisch an den Antriebsstrang angekoppelt und der gelieferte Strom wird entweder unmittelbar an den E- lektromotor 30 geleitet oder in einer Batterie 29 gespeichert. Die Batterie 29 kann entweder die Batterie des Kraftfahrzeuges sein, die auch für einen Anlasser genutzt wird sowie zur Beleuchtung des Fahrzeugs oder aber eine Batterie, die ausschließlich für die Zwecke der hydraulischen Anordnung reserviert ist.By means of the control element 31, the generator 28 is coupled mechanically and / or electrically to the drive train, and the supplied current is either conducted directly to the electric motor 30 or stored in a battery 29. The battery 29 may be either the battery of the motor vehicle, which is also used for a starter and for illuminating the vehicle or a battery which is reserved exclusively for the purposes of the hydraulic arrangement.
Wird die Batterie 29 durch den Generator 28 aufgeladen, so kann der Elektromotor 30 entweder parallel dazu oder auch später aus der Batterie 29 betrieben werden.If the battery 29 is charged by the generator 28, the electric motor 30 can be operated either parallel to it or even later out of the battery 29.
Somit kann entweder unmittelbar oder zeitlich verzögert die Energie vom Antriebsstrang 26 über den Generator 28 und den Elektromotor 30 direkt an die in der Figur 1 dargestellte Hydraulikpumpe 15 übertragen werden. In der Figur 1 ist mit 21 das Zusammenwirken aus dem Generator 28, der Batterie 29 und dem Elektromotor 30 als Antriebselement dargestellt.Thus, either directly or with a time delay, the energy from the drive train 26 can be transmitted via the generator 28 and the electric motor 30 directly to the hydraulic pump 15 shown in FIG. In the figure 1 is 21 with the interaction of the generator 28, the battery 29 and the electric motor 30 shown as a drive element.
Das Steuerelement 31 ist außer mit den genannten Elementen auch noch über eine Messleitung 32 mit einem Drucksensor 19 der Systemdruckleitung 11 verbunden, die anzeigt, ob der Hydraulikdruck noch oberhalb eines Mindestdrucks liegt oder ob dringend der Druck in der Systemdruckleitung 11 erhöht werden muss .The control element 31 is in addition to the above elements also connected via a measuring line 32 to a pressure sensor 19 of the system pressure line 11, which indicates whether the hydraulic pressure is still above a minimum pressure or urgent, the pressure in the system pressure line 11 must be increased.
Muss der Druck erhöht werden, so wird entweder unmittelbar E- nergie aus dem Antriebsstrang abgeleitet, gleich ob das Fahrzeug sich in einem Verzögerungszustand befindet oder nicht, oder es wird die Hydraulikpumpe mit Hilfe des Elektromotors 30 betrieben, wobei der Betriebsstrom für den Elektromotor aus einer Batterie 29 entnommen werden kann.If the pressure has to be increased, energy is either directly derived from the drive train, whether the vehicle is in a decelerated state or not, or the hydraulic pump is operated by means of the electric motor 30, wherein the operating current for the electric motor from a Battery 29 can be removed.
Die Speisung des Hydraulikdrucks der hydraulischen Anordnung während der unverzόgerten Fortbewegung des Fahrzeugs wird rnög- liehst vermieden, um Energie zu sparen und es wird angestrebt, den Hydraulikspeicher 17 beziehungsweise die Batterie 29 in Phasen der Verzögerung des Kraftfahrzeuges aufzuladen.The supply of the hydraulic pressure of the hydraulic assembly during the undisturbed locomotion of the vehicle is possibly lent avoided to save energy and it is desirable to charge the hydraulic accumulator 17 and the battery 29 in phases of deceleration of the motor vehicle.
Figur 3 stellt eine einfachere Variante der Ableitung von E- nergie aus dem Antriebsstrang dar, wobei mechanisch, hier dargestellt über einen Treibriemen 33, Energie aus dem Antriebsstrang auf ein Antriebsrad 34 übertragen werden kann, an das die Hydraulikpumpe 15 unmittelbar angeschlossen ist.Figure 3 illustrates a simpler variant of the derivation of energy from the drive train, wherein mechanically, shown here via a drive belt 33, energy from the drive train can be transmitted to a drive wheel 34 to which the hydraulic pump 15 is directly connected.
Die mechanische Ankopplung des Antriebsrads 34 und der Hydraulikpumpe an den Antriebsstrang wird mechanisch durch ein in der Figur 3 nicht dargestelltes Steuerelement gesteuert. Der Pfeil 35 in der Figur soll unmittelbar die Ankopplung an die Hydraulikpumpe 15 symbolisieren, ebenso wie in der Figur 2 der Pfeil 36.The mechanical coupling of the drive wheel 34 and the hydraulic pump to the drive train is controlled mechanically by a control, not shown in FIG. The arrow 35 in the figure is intended to directly connect to the Hydraulic pump 15 symbolize, as well as in the figure 2, the arrow 36th
Die Ankopplung der Energieableitung an den Antriebsstrang ei- nes Kraftfahrzeuges, sei es auf mechanische oder elektrische Art, wird von dem Steuerelement 31 gemäß der Erfindung vor allem in Abhängigkeit von dem Verzögerungszustand des Kraftfahrzeuges gesteuert. Zu diesem Zweck ist das Steuerelement 31 beispielsweise entweder mit einem Beschleunigungssensor oder direkt mit einem an den Antriebsrädern 25, 37 angreifenden Geschwindigkeitssensor gekoppelt. Dabei können die Messwerte für die Geschwindigkeit mathematisch nach der Zeit abgeleitet werden, um die Verzögerung des Fahrzeugs zu berechnen.The coupling of the energy dissipation to the drive train of a motor vehicle, whether in a mechanical or electrical manner, is controlled by the control element 31 according to the invention, in particular as a function of the deceleration state of the motor vehicle. For this purpose, the control element 31 is coupled, for example, either with an acceleration sensor or directly with a speed sensor acting on the drive wheels 25, 37. The measured values for the speed can be derived mathematically according to the time in order to calculate the deceleration of the vehicle.
Wird das Fahrzeug wieder beschleunigt, so kann das Steuerelement 31 entweder die Ableitung von Energie aus dem Antriebsstrang abbrechen oder aber den Aufladevorgang noch zu Ende führen.If the vehicle is accelerated again, the control element 31 can either abort the dissipation of energy from the drive train or else lead the charging process to an end.
Die Figur 4 zeigt eine hydraulische Anordnung, die gegenüber der in der Figur 1 dargestellten leicht verändert ist. Gleichwirkende Elemente sind dabei jedoch mit gleichen Bezugszeichen versehen.FIG. 4 shows a hydraulic arrangement that is slightly changed from that shown in FIG. Equivalent elements are, however, provided with the same reference numerals.
Es sind Aktoren 1, 2 vorgesehen, die mittels entsprechender elektromagnetischer Ventile betätigbar sind sowie ein Gangsteller 38, der ebenfalls mittels Hydraulikdrucks betätigbar ist.There are actuators 1, 2 are provided which can be actuated by means of corresponding electromagnetic valves and a gear actuator 38, which is also actuated by means of hydraulic pressure.
An die Systemdruckleitung 11 ist auch in diesem Fall ein Hydraulikspeicher 17 angeschlossen, der mittels eines Ventils 39 mit dem Niederdruckraum 8 verbindbar ist. Der Antrieb für die Hydraulikpumpe 15 ist auch hier mit 21 bezeichnet. In diesem Fall ist explizit keine Kühlung und/oder Schmierung der Kupplung durch die hydraulische Anordnung dargestellt, jedoch tritt als weiterer Verbraucher gegenüber der Konfigurati- on aus der Figur 1 der Gangsteller 38 hinzu. Dennoch gelten prinzipiell die selben Anforderungen, nämlich die zuverlässige Bereitstellung von unter Druck stehender Hydraulikflüssigkeit im Bereich der Systemdruckleitung 11, gestützt durch den Hydraulikspeicher 17.To the system pressure line 11, a hydraulic accumulator 17 is connected in this case, which is connected by means of a valve 39 with the low-pressure chamber 8. The drive for the hydraulic pump 15 is also designated 21 here. In this case, no cooling and / or lubrication of the coupling is explicitly represented by the hydraulic arrangement, however, as a further consumer compared to the configuration of Figure 1, the gear 38 is added. Nevertheless, in principle the same requirements apply, namely the reliable provision of pressurized hydraulic fluid in the area of the system pressure line 11, supported by the hydraulic accumulator 17.
Im übrigen gelten für den Antrieb 21 und den Betrieb der Hydraulikpumpe 15 die selben Bedingungen wie oben im Zusammenhang mit den Figuren 1 bis 3 beschrieben.For the rest, the same conditions apply to the drive 21 and the operation of the hydraulic pump 15 as described above in connection with FIGS. 1 to 3.
In den Figuren 5a, 5b, 5c sind schematisch die Funktionszu- stände der Hydraulikpumpe 15 sowie des Hydraulikspeichers 17 dargestellt .The functional states of the hydraulic pump 15 and of the hydraulic accumulator 17 are shown schematically in FIGS. 5a, 5b, 5c.
Figur 5a zeigt den Zustand während einer Verzögerung des Fahr- zeugs . Mittels der Pumpe 15 wird der Hydraulikspeicher 17 in jedem Fall so weit wie möglich aufgeladen. Ersatzweise kann eine nicht dargestellte elektrische Batterie mittels eines an den Antriebsstrang angekoppelten Generators geladen werden sofern ein Elektromotor zur Verfügung steht, der die Hydraulik- pumpe bei Bedarf aus der Batterie betrieben antreiben kann.FIG. 5a shows the state during a deceleration of the vehicle. By means of the pump 15, the hydraulic accumulator 17 is charged as much as possible in each case. Alternatively, an electric battery, not shown, can be charged by means of a generator coupled to the drive train if an electric motor is available which can drive the hydraulic pump from the battery if required.
Die Pumpe ist im Betrieb (voll geschwärzt) dargestellt, der Hydraulikspeicher im wenigstens teilweise geladenen Zustand.The pump is shown in operation (fully blackened), the hydraulic accumulator in the at least partially charged state.
Figur 5b zeigt die hydraulische Anordnung während einer gleichförmigen Bewegung des Fahrzeugs oder beim Anfahren und Schalten. Aus dem Druckspeicher 17 wird in dieser Phase die Kupplung betätigt und dabei der Hydraulikspeicher 17 sukzessi- ve entladen. Die Pumpe 15 wird in diesem Zustand nicht betrieben, so lange eine Aufladung nicht unbedingt notwendig ist.FIG. 5b shows the hydraulic arrangement during a uniform movement of the vehicle or during starting and shifting. From the pressure accumulator 17, the clutch is actuated in this phase and thereby the hydraulic accumulator 17 successively ve unloaded. The pump 15 is not operated in this state, as long as a charge is not absolutely necessary.
Figur 5c zeigt den Zustand des leeren Hydraulikspeichers 17, der unbedingt aufgeladen werden muss, um die hydraulische Anordnung betriebsbereit zu halten, so dass die Kupplung weiter betrieben werden kann. In diesem Zustand wird die Pumpe 15 an den Antriebsstrang angekoppelt, auch wenn das Fahrzeug sich nicht in einem Verzögerungszustand befindet. Es wird dann aus- nahmsweise in Kauf genommen, dass der Antriebsstrang zusätzlich von der Hydraulikpumpe belastet wird. Ausschlaggebend ist jedoch, dass so viel wie möglich der benötigten Hydraulikenergie von dem Antriebsstrang in den Phasen der Verzögerung des Kraftfahrzeugs abgeleitet wird um Energie zu sparen. Dies be- wirkt insgesamt eine Verringerung des durchschnittlichen Kraftstoffverbrauchs .Figure 5c shows the state of the empty hydraulic accumulator 17, which must be charged necessarily to keep the hydraulic arrangement operational, so that the clutch can continue to operate. In this state, the pump 15 is coupled to the drive train even when the vehicle is not in a deceleration state. It is then exceptionally accepted that the drive train is additionally loaded by the hydraulic pump. The decisive factor, however, is that as much of the required hydraulic energy as possible is dissipated from the powertrain in the deceleration phases of the motor vehicle in order to save energy. Overall, this reduces the average fuel consumption.
In der Figur 6 ist eine hydraulische Anordnung dargestellt, die gewisse Ähnlichkeiten mit der in Figur 4 dargestellten aufweist. Gleiche Teile sind daher auch mit gleichen Bezugszeichen versehen.FIG. 6 shows a hydraulic arrangement which has certain similarities to that shown in FIG. The same parts are therefore provided with the same reference numerals.
Es ist auch gemäß Figur 6 ein Paar von Aktoren 1, 2 vorgesehen, die mittels elektromagnetischer Ventile mit einer System- druckleitung 11 verbindbar und damit betätigbar sind. EinIt is also provided according to Figure 6, a pair of actuators 1, 2, which are connected by means of electromagnetic valves with a system pressure line 11 and thus actuated. One
Gangsteller ist in der Konfiguration der Figur 6 nicht dargestellt, jedoch ein Hydraulikspeicher 17, der mittels eines Ventils 39 mit einem Niederdruckraum 8 verbindbar ist. Es ist zudem ein Drucksensor 19 zur Überwachung des Drucks auf der Systemdruckleitung 11 vorgesehen. Über ein Rückschlagventil wird die Systemdruckleitung 11 durch eine Pumpe 15 mit Hydraulikflüssigkeit unter hohem Druck versorgt. Dabei sind die Randbedingungen des Systems derart, dass in dem Hydraulik- druckspeicher 17 ein Volumen von 0, 5 Liter Hydraulikflüssigkeit mit einem Druck zwischen 23 und 60 bar gespeichert wird. Die Regelung des Systems ist derart eingestellt, dass oberhalb des höchsten Drucks von 60 bar durch das Überdruckventil 39 Hydraulikflüssigkeit zum Niederdruckraum 8 durchgelassen wird und dass bei Unterschreiten eines Minimaldrucks von 23 bar der Druck in der Systemdruckleitung 11 mittels der Pumpe 15 wieder aufgebaut wird.Gear shifter is not shown in the configuration of Figure 6, but a hydraulic accumulator 17, which is connectable by means of a valve 39 with a low-pressure chamber 8. In addition, a pressure sensor 19 for monitoring the pressure on the system pressure line 11 is provided. Via a check valve, the system pressure line 11 is supplied by a pump 15 with hydraulic fluid under high pressure. The boundary conditions of the system are such that in the hydraulic accumulator 17 a volume of 0, 5 liters of hydraulic fluid is stored at a pressure between 23 and 60 bar. The control of the system is set such that above the highest pressure of 60 bar through the pressure relief valve 39 hydraulic fluid is passed to the low pressure chamber 8 and that falls below a minimum pressure of 23 bar, the pressure in the system pressure line 11 is rebuilt by the pump 15.
Im Unterschied zu dem in der Figur 4 gezeigten Aufbau ist zusätzlich zu der Pumpe 15 zur Versorgung des Systemdruckteils eine weitere Pumpe 40 vorgesehen, die unter mäßig hohem Druck den Kühlölvolumenstrom aus dem Niederdruckvolumen bereitstellt, der zur Versorgung einer nasslaufenden Kupplung not- wendig ist.In contrast to the construction shown in FIG. 4, in addition to the pump 15 for supplying the system pressure part, a further pump 40 is provided which, under moderately high pressure, provides the cooling oil volume flow from the low-pressure volume which is necessary to supply a wet-running clutch.
Durch die Verwendung einer zweiten Pumpe für die Kühlölversorgung, für die lediglich ein geringerer Druck als der Druck auf der Systemdruckleitung 11 notwendig ist, findet insbesondere . eine Entkopplung des Hochdruckhydraulikspeichers 17 von derBy using a second pump for the cooling oil supply, for which only a lower pressure than the pressure on the system pressure line 11 is necessary, finds in particular. a decoupling of the high-pressure hydraulic accumulator 17 of the
Versorgung des Systems mit kühlender Hydraulikflüssigkeit statt, so dass der Hochdruckteil speziell zur Betätigung der Aktoren verwendet wird und der Durchsatz der Pumpe 15, der Systemdruckleitung 11 und des Hydraulikspeichers 17 mit Hyd- raulikflüssigkeit verringert wird. Hierdurch wird die Versorgung der Systemdruckleitung 11 durch die Pumpe 15 weniger aufwendig und die Pumpe 15 muss seltener betrieben werden.Supply of the system with cooling hydraulic fluid instead, so that the high-pressure part is used specifically for actuating the actuators and the flow rate of the pump 15, the system pressure line 11 and the hydraulic accumulator 17 is reduced with hydraulic laulikflüssigkeit. As a result, the supply of the system pressure line 11 by the pump 15 is less expensive and the pump 15 must be operated less frequently.
Zum Betrieb der Pumpen 15 und 40 bietet sich eine elektrische Versorgung und der Antrieb mittels eines Elektromotors an, da damit der Pumpenbetrieb unabhängig von der Drehzahl des Antriebsmotors eines Fahrzeugs wird. Grundsätzlich ist jedoch auch hier einfach eine mechanische Ankopplung an den Antriebs- sträng denkbar. Es kann für den Betrieb nur einer der Pumpen, vorzugsweise der Hochdruckpumpe 15 oder für beide Pumpen der Betrieb aus der Verzögerungsenergie des Fahzeugs vorgesehen sein.For the operation of the pumps 15 and 40, an electrical supply and the drive by means of an electric motor offers, since thus the pump operation is independent of the rotational speed of the drive motor of a vehicle. In principle, however, a mechanical coupling to the drive sträng conceivable. It may be provided for the operation of only one of the pumps, preferably the high-pressure pump 15 or for both pumps, the operation of the deceleration energy of the vehicle.
In der Figur 7 sind im oberen Teil zwei Diagramme 41, 42 mit einer gemeinsamen Zeitachse 43 dargestellt. Im unteren Teil 44 der Figur ist ein Ausschnitt aus den beiden oberen Diagrammen dargestellt .FIG. 7 shows two diagrams 41, 42 with a common time axis 43 in the upper part. In the lower part 44 of the figure, a section of the two upper diagrams is shown.
In dem ersten Teildiagramm 41 ist auf der Abszisse der Hydraulikdruck im Hydraulikspeicher 17 gegenüber der Zeit in Sekunden aufgetragen.In the first partial diagram 41, the abscissa represents the hydraulic pressure in the hydraulic accumulator 17 in relation to the time in seconds.
Es ergibt sich, dass der Druck zwischen ca. 55 bar maximal und 23 bar minimal schwankt, wobei eine sägezahnförmige Struktur mit typischen Zeitkonstanten von 40 bis 50 Sekunden ausgebildet wird. Das Ansteigen des Drucks ist jeweils auf das Nachpumpen von Hydraulikflüssigkeit mittels einer Pumpe 15 zur Systemdruckleitung 11 zurückzuführen, das Abfallen des Drucksteilweise auf parasitäre Effekte beziehungsweise Undichtigkeiten des Systems und Verbrauch von Hydraulikflüssigkeit durch Betätigung der Aktoren.It can be seen that the pressure fluctuates between approximately 55 bar maximum and 23 bar minimum, whereby a sawtooth-shaped structure with typical time constants of 40 to 50 seconds is formed. The increase in pressure is due in each case to the pumping of hydraulic fluid by means of a pump 15 to the system pressure line 11, the falling of the pressure part way to parasitic effects or leaks of the system and consumption of hydraulic fluid by actuation of the actuators.
Im zweiten Teildiagramm 42 ist in derselben Zeitskala 43 die Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf der Abszisse aufgetragen. Diese schwankt zwischen 0 und etwas über 120 km/h. Während der ersten 800 Sekunden ist ein typisches Geschwindigkeitsprofil nach Art der Bewegung im Innenstadtverkehr mit zeitweiligem Anhalten dargestellt, danach eine flüssigere Bewegung desIn the second partial diagram 42, the speed of the vehicle is plotted on the abscissa in the same time scale 43. This varies between 0 and just over 120 km / h. During the first 800 seconds, a typical speed profile of the type of movement in inner city traffic is displayed with a temporary stop, followed by a more fluid movement of the
Kraftfahrzeugs mit typischen Geschwindigkeiten zwischen 60 und 120 km/h. Es zeigt sich, dass während der ersten 800 Sekunden der Druck im Hydrauliksystein durch das Nachpumpen in Verzögerungsphasen des Fahrzeugs ständig über etwa 30 bar gehalten werden kann. Im „Stop and Go" Verkehr ist somit ohne die Bereitstellung zu- sätzlicher Energie ausschließlich durch Verwendung der Verzö- gerungs- und Bremsenergie des Fahrzeugs mittels der Pumpe 15 ein ausreichender Druck in dem Hydraulikspeicher 17 bereitstellbar. Erst während der zweiten Phase, nach 800 Sekunden, in der eine zügigere und gleichmäßigere Fortbewegung des Fahrzeugs erfolgt, werden die Verzόgerungsphasen seltener, so dass eine Nutzung von Verzögerungsenergie des Fahrzeugs zu selten möglich ist und der Druck in dem Hochdruckspeicher 17 unterhalb von 23 bar gerät. Zu diesen Zeitpunkten muss eine Bereitstellung von Energie, beispielsweise durch eine elektri- sehe Batterie, erfolgen, sofern die Pumpe 15 elektrisch betrieben wird. Die Zeitpunkte, zu denen die Batterie entsprechend belastet werden muss, sind mit 45, 46, 47 bezeichnet.Motor vehicle with typical speeds between 60 and 120 km / h. It turns out that during the first 800 seconds, the pressure in the hydraulic system can be constantly kept above about 30 bar by the pumping in deceleration phases of the vehicle. In "stop and go" traffic, therefore, without the provision of additional energy, sufficient pressure can be provided in the hydraulic accumulator 17 only by using the deceleration and braking energy of the vehicle by means of the pump 15. Only during the second phase, after 800 seconds , in which a faster and smoother movement of the vehicle takes place, the deceleration phases become less frequent, so that use of deceleration energy of the vehicle is too rarely possible and the pressure in the high-pressure accumulator 17 drops below 23 bar , For example, by an electric see battery, provided that the pump 15 is electrically operated.The times at which the battery must be charged accordingly, are designated 45, 46, 47.
Bei einem mechanischen Betrieb der Pumpe 15 kann zu diesen Zeitpunkten auch einfach eine Ankopplung an das Antriebssystem des Fahrzeugs erfolgen.In a mechanical operation of the pump 15, a coupling to the drive system of the vehicle can also be carried out at these times.
In dem dritten Diagramm 44 der Figur 7 ist ein Ausschnitt aus den ersten beiden Diagrammen in direkter zeitlicher Gegenüber- Stellung gezeigt, wobei im oberen Teil mit 48 jeweils Teile der Druckkurve bezeichnet sind, in denen durch Schalten des Getriebes beziehungsweise Betätigung der hydraulischen Aktoren 1, 2 ein gewisser Hydraulikdruckverlust erfolgt. Wesentlich jedoch für das Abfallen des Drucks im Hydraulikspeicher ist das stetige Abfallen im Verlauf von etwa 60 Sekunden, das durch ungewollten, teilweise konstruktionsbedingten Druckverlust über Undichtigkeiten im System erfolgt. In dem Geschwindigkeitsdiagramm sind die Verzögerungsphasen verdickt markiert und mit 49, 50, 51 bezeichnet. In diesen Phasen findet eine Druckerhöhung durch Betrieb der Pumpe 15 statt, wie sich im oberen Teildiagramm erkennen lässt.In the third diagram 44 of FIG. 7, a section from the first two diagrams is shown in a direct time-opposed relationship, with parts of the pressure curve being designated in the upper part at 48, in which by switching the transmission or actuation of the hydraulic actuators 1, 2 a certain hydraulic pressure loss occurs. However, essential for the drop in pressure in the hydraulic accumulator is the steady drop in the course of about 60 seconds, which takes place due to unwanted, partly construction-related pressure loss through leaks in the system. In the velocity diagram, the deceleration phases are marked thickened and designated 49, 50, 51. In these phases, an increase in pressure takes place by operation of the pump 15, as can be seen in the upper part of the diagram.
Durch die in der Figur 7 dargestellte Simulation des Systems zeigt sich, dass mit den gewählten Parametern durch die Erfindung eine erhebliche Entlastung bei der Bereitstellung von Hydraulikflüssigkeit unter hohem Druck erreichbar ist, die mit einer wesentlichen Einsparung von Energie beim Betrieb des Kraftfahrzeugs verbunden ist. The simulation of the system shown in FIG. 7 shows that with the chosen parameters, the invention can achieve considerable relief in the provision of hydraulic fluid under high pressure, which is associated with a considerable saving of energy during operation of the motor vehicle.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Aktor1 actuator
2 Aktor 3 Versorgung Hydraulikflüssigkeit2 Actuator 3 Hydraulic fluid supply
4 Hydraulikleitung4 hydraulic line
5 Hydraulikleitung5 hydraulic line
6 Dreiwegventil6 three-way valve
7 Dreiwegventil 8 Niederdruckraum7 three-way valve 8 low pressure chamber
9 Drossel9 throttle
10 Ventil10 valve
11 Systemdruckleitung11 system pressure line
12 Rückschlagventil 13 Überdruckentlastungsventil12 Check valve 13 Overpressure relief valve
14 Ansaugfilter14 intake filter
15 Hydraulikpumpe15 hydraulic pump
16 Rückschlagventil16 check valve
17 Hydraulikspeicher 18 Ventil17 hydraulic accumulator 18 valve
19 Drucksensor19 pressure sensor
20 Pfeil20 arrow
21 Antrieb21 drive
22 Antriebsstrang, Motor 23 Antriebsstrang, Kupplung22 powertrain, engine 23 powertrain, clutch
24 Antriebsstrang24 powertrain
25 Antriebsstrang25 powertrain
26 Welle26 wave
27 Keilriemen 28 Generator27 V-belt 28 generator
29 Batterie29 battery
30 Elektromotor 31 Steuerelement 32 Meßleitung30 electric motor 31 control 32 measuring line
33 Treibriemen33 drive belt
34 Antriebsrad34 drive wheel
35 Pfeil35 arrow
36 Pfeil36 arrow
37 Antriebsrad37 drive wheel
38 Gangsteller38 gear shifter
39 Ventil39 valve
40 Pumpe40 pump
41 Diagramm41 diagram
42 Diagramm42 diagram
43 Zeitachse43 Timeline
44 Teildiagramm44 partial diagram
45 Zeitpunkt45 time
46 Zeitpunkt46 time
47 Zeitpunkt47 time
48 Druckkurve48 pressure curve
49 Verzögerungsphase49 delay phase
50 Verzögerungsphase50 delay phase
51 Verzögerungsphase 51 delay phase

Claims

Patentansprüche claims
1. Hydraulische Anordnung für ein Aggregat eines Kraftfahr- zeuges, welches wenigstens einen ersten hydraulisch ansteuerbaren Aktor (1) aufweist, mit einem Speicher (17,29) zur Speicherung von Brems- oder Verzögerungsenergie des Kraftfahrzeugs und mit einer Versorgungseinrichtung (15,30), die mittels der in dem Speicher (17,29) ge- speicherten Energie für das Aggregat unter Druck stehende Hydraulikflüssigkeit bereitstellt .1. Hydraulic arrangement for an aggregate of a motor vehicle, which has at least one first hydraulically controllable actuator (1), with a memory (17, 29) for storing braking or deceleration energy of the motor vehicle and with a supply device (15, 30) which provides pressurized hydraulic fluid to the unit through the energy stored in the accumulator (17,29).
2. Hydraulische Anordnung nach Anspruch 1, mit einem Hydraulikspeicher (17) zur Speicherung von un- ter Druck stehender Hydraulikflüssigkeit und mit einer Hydraulikpumpe (15) zur Bereitstellung von unter Druck stehender Hydraulikflüssigkeit, wobei der Hydraulikspeicher (17) durch die Hydraulikpumpe (15) aufladbar ist und wobei die Energie zum Betrieb der Hydraulikpumpe vom An- triebsstrang (22,23,24,25) des Kraftfahrzeugs bereitgestellt wird, g e k e n n z e i c h n e t, d u r c h ein Steuerelement (31) , das bei einer Verzögerung des Fahrzeugs den im Hydraulikspeicher (17) herrschenden Druck und/oder die dem hydraulischen System zur Verfügung stehende Energie erfasst und bei Unterschreiten eines Minimaldrucks im Hydraulikspeicher (17) und/oder einer vorbestimmten Schwelle der der hydraulischen Anordnung zur Verfügung stehenden Energie die Ableitung von Energie vom Antriebsstrang (22,23,24,25) zu der hydraulischen Anordnung bewirkt . 2. Hydraulic arrangement according to claim 1, having a hydraulic accumulator (17) for storing pressurized hydraulic fluid and having a hydraulic pump (15) for providing pressurized hydraulic fluid, wherein the hydraulic accumulator (17) by the hydraulic pump (15) is rechargeable and wherein the energy for operating the hydraulic pump from the drive train (22,23,24,25) of the motor vehicle is provided, characterized by a control element (31) which prevails in a delay of the vehicle in the hydraulic accumulator (17) Pressure and / or the energy available to the hydraulic system detected and when falling below a minimum pressure in the hydraulic accumulator (17) and / or a predetermined threshold of the hydraulic arrangement energy available the dissipation of energy from the drive train (22,23,24, 25) to the hydraulic arrangement.
3. Hydraulische Anordnung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s das Steuerelement (31) eine mechanische Kopplungseinrichtung zur An- und Abkopplung der Hydraulikpumpe (15) an und vom Antriebsstrang (22,23,24,25) aufweist.3. The hydraulic arrangement according to claim 2, wherein the control element (31) has a mechanical coupling device for coupling and uncoupling the hydraulic pump (15) to and from the drive train (22, 23, 24, 25).
4. Hydraulische Anordnung nach Anspruch loder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s das Steuerelement (31) einen elektrischen Schalter zur Verbindung eines Generators (28) mit einer zum Betrieb der hydraulischen Anordnung genutzten Batterie (29) aufweist .4. The hydraulic arrangement according to claim 1, wherein the control element has an electrical switch for connecting a generator to a battery used to operate the hydraulic arrangement.
5. Hydraulische Anordnung nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s eine spezielle Batterie (29) ausschließlich zum Betrieb einer elektrisch antreibbaren Hydraulikpumpe (15) vorgesehen ist.5. A hydraulic arrangement according to claim 4, wherein a special battery (29) is provided exclusively for operating an electrically drivable hydraulic pump (15).
6. Hydraulische Anordnung nach Anspruch 4 oder 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s ein Generator ausschließlich zur Umwandlung von elektrischer Energie für die hydraulische Anordnung vorgesehen ist.6. A hydraulic arrangement according to claim 4 or 5, wherein a generator is provided exclusively for the conversion of electrical energy for the hydraulic arrangement.
7. Hydraulische Anordnung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s das Steuerelement (31) eine elektrische Ankopplungsein- richtung zur Ankopplung der hydraulischen Anordnung an den Antriebsstrang (22,23,24,25) aufweist.7. A hydraulic arrangement according to claim 2, wherein the control element (31) has an electrical coupling device for coupling the hydraulic arrangement to the drive train (22, 23, 24, 25).
8. Hydraulische Anordnung nach Anspruch 2 oder einem der folgenden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s das Steuerelement (31) einen Sensor (38) zur Erfassung einer Verzögerung des Fahrzeugs aufweist.8. Hydraulic arrangement according to claim 2 or one of the following, characterized in that the control element (31) comprises a sensor (38) for detecting a deceleration of the vehicle.
9. Hydraulische Anordnung nach Anspruch 7 oder 8 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s das Steuerelement (31) mit einer Freilaufeinrichtung im Antriebsstrang (22,23,24,25) zwischen Motor und Antriebsrädern gekoppelt ist.9. A hydraulic arrangement according to claim 7 or 8, wherein the control element (31) is coupled to a freewheel device in the drive train (22, 23, 24, 25) between the engine and the drive wheels.
10. Hydraulische Anordnung nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s das Steuerelement (31) einen Sensor zur Erfassung einer Betätigung von Gas- und/oder Bremspedal des Fahrzeugs aufweist.10. The hydraulic arrangement according to claim 8, wherein the control element (31) has a sensor for detecting an actuation of the gas and / or brake pedal of the vehicle.
11. Verfahren zum Betrieb einer hydraulischen Anordnung für • ein Aggregat eines Kraftfahrzeuges, wobei das Aggregat wenigstens einen ersten hydraulisch ansteuerbaren Aktor (1) aufweist, mit einem hydraulischen Speicher (17) zur Speicherung von unter Druck stehender Hydraulikflüssigkeit und mit einer Hydraulikpumpe (15) zur Bereitstellung von unter Druck stehender Hydraulikflüssigkeit, wobei der Hydraulikspei- eher durch die Hydraulikpumpe aufladbar ist und wobei die Energie zum Betrieb der Hydraulikpumpe vom Antriebsstrang (22,23,24,25) des Kraftfahrzeugs bereitgestellt wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s beginnend dann wenn das Fahrzeug verzögert wird, Energie zur Aufladung des Hydraulikspeichers (17) vom Antriebsstrang (22,23,24,25) abgeleitet wird.11. A method for operating a hydraulic arrangement for • an aggregate of a motor vehicle, wherein the unit has at least one first hydraulically controllable actuator (1), with a hydraulic accumulator (17) for storing pressurized hydraulic fluid and with a hydraulic pump (15) for providing pressurized hydraulic fluid, wherein the hydraulic reservoir is chargeable by the hydraulic pump and wherein the energy for operating the hydraulic pump is provided by the drive train (22, 23, 24, 25) of the motor vehicle, characterized in that starting when the vehicle is delayed, energy for charging the hydraulic accumulator (17) from the drive train (22,23,24,25) is derived.
12. Verfahren nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s ein Steuerelement (31) zur Ableitung von Energie vom Antriebsstrang (22,23,24,25) die Aufladung einer elektrischen Batterie (29) veranlasst .12. The method according to claim 11, characterized in that a control element (31) for dissipating energy from the drive train (22,23,24,25) causes the charging of an electric battery (29).
13. Verfahren nach Anspruch 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s das Steuerelement (31) zur Ableitung von Energie zum Betrieb der hydraulischen Anordnung einen ausschließlich hierfür vorgesehenen Generator (29) zur Aufladung der e- lektrischen Batterie (29) zuschaltet.13. A method according to claim 12, wherein the control element (31) for dissipating energy for operating the hydraulic arrangement connects a generator (29) provided exclusively for this purpose to charge the electric battery (29).
14. Verfahren nach Anspruch 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s das Steuerelement (31) einen Generator (28) zur Aufladung einer ausschließlich der hydraulischen Anordnung zugeordneten und die Hydraulikpumpe (15) speisenden Batterie (29) veranlasst.14. The method of claim 12, wherein the control element (31) causes a generator (28) to charge a battery (29) which is assigned exclusively to the hydraulic arrangement and supplies the hydraulic pump (15).
15. Verfahren nach Anspruch 12, 13 oder 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s das Steuerelement (31) einen für die Versorgung der hydraulischen Anordnung vorgesehenen Generator (28) zusätzlich zu einer Lichtmaschine des Fahrzeuges einschaltet. die durch den Generator (28) umgewandelte elektrische E- nergie eine ausschließlich für den Betrieb der Hydraulikpumpe (15) vorgesehene Batterie (29) speist.15. A method according to claim 12, 13 or 14, wherein the control element (31) switches on a generator (28) provided for the supply of the hydraulic arrangement in addition to an alternator of the vehicle. the electrical energy converted by the generator (28) supplies a battery (29) provided exclusively for the operation of the hydraulic pump (15).
16. Verfahren nach Anspruch 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die durch den Generator (28) umgewandelte elektrische E- nergie unmittelbar zum Betrieb einer elektrisch antreib- baren Hydraulikpumpe (15) zum Aufladen des Hydraulikspeichers (17) genutzt wird.16. The method according to claim 15, characterized in that the electrical energy converted by the generator (28) can be used directly for the operation of an electrically driven Baren hydraulic pump (15) for charging the hydraulic accumulator (17) is used.
17. Verfahren nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Hydraulikpumpe (15) mit dem Antriebsstrang (22,23,24,25) mechanisch verbunden wird, wenn keine Energie vom Motor auf die Antriebsräder übertragen wird.17. The method of claim 11, wherein the hydraulic pump (15) is mechanically connected to the drive train (22, 23, 24, 25) when no energy is transferred from the engine to the drive wheels.
18. Verfahren nach Anspruch 17, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Hydraulikpumpe (15) mit dem motorseitigen Teil des Antriebs von der Kupplung (23) aus gesehen verbunden wird.18. The method of claim 17, wherein the hydraulic pump is connected to the engine-side part of the drive from the clutch when viewed.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s mit der Wiederaufnahme einer Antriebsenergieübertragung vom Motor zu den Antriebsrädern die Ableitung von Energie vom Antriebsstrang (22,23,24,25) zu der hydraulischen Anordnung abgeschaltet wird.19. Method according to claim 10, wherein the resumption of energy from the drive train (22, 23, 24, 25) to the hydraulic arrangement is switched off when a drive energy transmission from the engine to the drive wheels is resumed.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Ableitung von Energie vom Antriebsstrang20. Method according to one of claims 10 to 18, characterized in that the dissipation of energy from the drive train is derived
(22,23,24,25) zu der hydraulischen Anordnung abgeschaltet wird, wenn der hydraulische Druck im Hydraulikspeicher (17) einen Sollwert erreicht hat.(22,23,24,25) is switched off to the hydraulic arrangement when the hydraulic pressure in the hydraulic accumulator (17) has reached a target value.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Hydraulikpumpe (15) während der Verzögerung des Fahrzeugs zur Förderung von Hydraulikflüssigkeit zur Kühlung einer Kupplung (23) betrieben wird.21. The method according to any one of claims 10 to 18, characterized in that the hydraulic pump (15) is operated during deceleration of the vehicle for delivery of hydraulic fluid for cooling a clutch (23).
22. Verfahren nach Anspruch 10 oder einem der folgenden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s bei Abfallen des Hydraulikdrucks im Hydraulikspeicher (17) unter einen Minimalwert die Hydraulikpumpe (15) unabhängig vom Verzögerungszustand des Fahrzeuges zur Auf- ladung des Hydraulikspeichers (17) betätigt wird. 22. The method of claim 10 or one of the following, d a d u r c h e k e n e c e s, s t a s s when the hydraulic pressure in the hydraulic accumulator (17) below a minimum value, the hydraulic pump (15) regardless of the deceleration state of the vehicle for charging the hydraulic accumulator (17) is actuated.
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