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CN102869904B - 用于确定变速器的至少一个换挡元件的能被双向操作的液压调节器的运行状态的装置 - Google Patents

用于确定变速器的至少一个换挡元件的能被双向操作的液压调节器的运行状态的装置 Download PDF

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CN102869904B CN201180020083.5A CN201180020083A CN102869904B CN 102869904 B CN102869904 B CN 102869904B CN 201180020083 A CN201180020083 A CN 201180020083A CN 102869904 B CN102869904 B CN 102869904B
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Abstract

本发明涉及一种用于确定变速器的至少一个换挡元件（4、5）的能被双向操作的、在活塞元件（11、12）的各作用面（6~9）的区域中能分别被加载液压压力（p_sys）的液压调节器（2、3）的运行状态的装置（1）。当在第一作用面（6）的区域中施加高压区域（34）的液压压力（p_sys）时，在活塞元件（10）上作用一个向活塞元件（10）的第一终端位置的方向作用的分力，并且当在第二作用面（7）的区域中施加高压区域（34）的液压压力（p_sys）时，在活塞元件上作用一个向活塞元件（10）的第二终端位置的方向作用的分力。调节器（2、3）的能被加载液压压力且与活塞元件（10、11）的作用面（6~9）相配的区域（12~15）在活塞元件（10、11）的终端位置之间的位置中通过节流器（16、17）彼此连接。为了调节活塞元件（10、11），所述区域（12~15）之一能与高压区域（34）连接并且另一个区域能与低压区域（18）连接。在低压区域（18）的上游设置另外的节流器（21）并且在所述另外的节流器（21）的上游又设置一个压力测量装置（22）。

Description

用于确定变速器的至少一个换挡元件的能被双向操作的液压调节器的运行状态的装置
技术领域
本发明涉及一种用于确定变速器的至少一个换挡元件的能被双向操作的液压调节器的运行状态的装置。
背景技术
由于机器和车辆在其寿命周期、即从生产到拆卸期间给人、机器或车辆和环境带来危险，所以在机器或车辆的构造阶段就已找出这些危险并试图通过适合的措施来降低危险。在此，机器或车辆的整体安全性是指不具有人难以承受的风险或被视为无危险的状态。概念“功能安全性”指系统整体安全性的与涉及安全的系统和用于降低风险的外部装置的具体功能有关的部分。
机器或车辆控制装置承担安全任务的部件在国际标准中被称为控制装置的涉及安全的部件。这些部件可包括硬件或软件并且可以是机器控制装置或车辆控制装置的单独或集成的组成部分。涉及安全的控制部件总是包括安全功能的整个作用链，该作用链包括输入层面，如传感器、逻辑部分即安全的信号处理；和输出层面，其例如由致动器实现。
总目标在于这样构造这些控制部件，使得控制功能的安全性以及控制装置的性能在错误状态下按在风险判断中确定的风险降低程度。
为了监控能被双向操作的液压调节元件、例如离合器活塞或控制活塞的功能，在实践中已知的变速器中使用结构复杂的位移传感器或压力传感器。在此作为位移传感器使用非常昂贵的模拟传感器或至少两个终端开关。这种位移传感器或终端开关的使用提高了变速器的设计费用，因为只能直接在现场、即直接在相关变速器部件区域中确定例如变速器中的离合器活塞的位置。
如应监控在变速器运行中旋转的变速器构件的功能，则用于确定运行状态的装置至少部分地设有遥测式测量数据确定装置，该测量数据确定装置在批量使用中只能不利地以较高的费用运行。
发明内容
因此本发明的任务在于提供一种低成本且结构简单的用于确定变速器的至少一个换挡元件的能被双向操作的液压调节器的运行状态的装置。
根据本发明，该任务如此得以解决，即实现一种用于确定变速器的至少一个换挡元件的能被双向操作的液压的调节器的运行状态的装置，所述调节器在活塞元件的各作用面的区域中能分别被加载液压压力，当在第一作用面的区域中施加高压区域的液压压力时，在活塞元件上作用一个向活塞元件的第一终端位置的方向作用的分力，并且当在第二作用面的区域中施加高压区域的液压压力时，在活塞元件上作用一个向活塞元件的第二终端位置的方向作用的分力，其特征在于，调节器的能被加载液压压力且与活塞元件的作用面相配的区域在活塞元件的终端位置之间的位置中通过节流器彼此连接，并且为了调节活塞元件，所述区域之一能与高压区域连接并且另一个区域能与低压区域连接，在低压区域的上游设置另外的节流器并且在所述另外的节流器的上游又设置一个压力测量装置。
在根据本发明的用于确定变速器的至少一个换挡元件的能被双向操作的、在活塞元件的作用面区域中能分别被加载液压压力的液压调节器的运行状态的装置中，当在第一作用面区域中施加高压区域的液压压力时，在活塞元件上作用一个向活塞元件的第一终端位置方向作用的分力并且当在第二作用面区域中施加高压区域的液压压力时，在活塞元件上作用一个向活塞元件的第二终端位置方向作用的分力。
根据本发明，调节器的能被加载液压压力且配置给活塞元件作用面的区域在活塞元件终端位置之间的位置中通过节流器彼此连接，并且为了调节活塞元件，所述区域之一能与高压区域连接并且另一个区域能与低压区域连接。另外，在低压区域的上游设置另外的节流器并且在所述另外的节流器的上游又设置一个压力测量装置。
本发明的装置与实践已知的用于功能监控双向操作的液压调节元件如离合器活塞或控制活塞的实施方式相比结构更简单且制造成本更低廉，因为控制活塞或离合器活塞的位置探测可通过一个简单的压力传感器或压力开关来实现，理想的是，该压力传感器或压力开关可直接设置在液压操作区域中且无需直接定位在待监控的构件的区域中。
在调节器的区域与高压区域以及低压区域之间设置阀装置。
所述阀装置能通过电液致动器逆着弹簧装置被加载控制压力。
所述阀装置构造为二位四通阀。
在所述另外的节流器的上游设置液压蓄能器。
所述液压蓄能器在预定义的压力阈值以下时能被完全填充，从该压力阈值起通过压力测量装置确定在调节器区域中的功能干扰。
所述液压蓄能器的存储容积至少近似等于在活塞元件从一个终端位置向另一个终端位置运动时被挤出的液压流体体积。
在所述另外的节流器的上游设置限压阀，该限压阀的响应压力大于预定义的压力阈值，从该压力阈值起通过压力测量装置确定在调节器区域中的功能干扰。
所述电液致动器与高压区域操作连接。
一个第一换挡元件的一个第一调节器能通过一个第一阀装置与高压区域操作连接并且在所述另外的节流器和压力测量装置的上游与低压区域操作连接，并且至少有一个另外的换挡元件的一个另外的调节器能通过一个另外的阀装置与高压区域操作连接并且在所述另外的节流器和压力测量装置的上游与低压区域操作连接。
所述另外的调节器也能在活塞元件的各作用面的区域中分别被加载液压压力，当在所述另外的调节器的活塞元件的第一作用面的区域中施加高压区域的液压压力时，在所述另外的调节器的活塞元件上作用一个向所述另外的调节器的活塞元件的第一终端位置的方向作用的分力，并且当在所述另外的调节器的活塞元件的第二作用面的区域中施加高压区域的液压压力时，在所述另外的调节器的活塞元件上作用一个向所述另外的调节器的活塞元件的第二终端位置的方向作用的分力。
所述另外的换挡元件的调节器的能被加载液压压力且与所述另外的调节器的活塞元件的作用面相配的区域在所述另外的调节器的活塞元件的终端位置之间的位置中通过附加的节流器彼此连接，并且为了调节所述另外的调节器的活塞元件，所述另外的调节器的所述区域之一能与高压区域连接并且所述另外的调节器的另一个区域能与低压区域连接，在低压区域的上游设置所述另外的节流器并且在所述另外的节流器的上游又设置所述压力测量装置。
配置给第一换挡元件的节流器的节流截面和配置给所述另外的换挡元件的附加的节流器的节流截面互不相同。
无论权利要求书中给出的特征还是本发明装置的下述实施例中给出的特征都适宜单独地或以任意相互组合来扩展本发明的技术方案。在本发明的技术方案的进一步扩展方面，相应的特征组合不构成限制，而基本上仅具有示例性的特点。
附图说明
本发明其它优点和有利的扩展方案可从权利要求书和参考附图在原理上描述的实施例得出，在对不同实施例的说明中为清楚起见，为结构和功能相同的构件使用同一附图标记。附图如下：
图1为用于确定变速器的换挡元件的两个能被双向操作的液压调节器的运行状态的液压示意图；
图2为根据图1的调节器的活塞元件的放大细节图；
图3为根据本发明的装置的第二种实施例的相应于图1的视图；
图4为根据本发明的装置的第三种实施方式的相应于图1的视图；
图5为在节流器区域中产生的滞止压力与高压区域的压力相关或与按图1的装置的调节器的未处于终端位置的活塞元件的特性相关；
图6为涉及根据图3的装置1的相应于图5的视图；
图7为液压调节器的与行程有关的泄漏的一般性简图以及由此导出的对根据本发明装置的调节器的活塞元件的终端位置或中间位置的可靠识别；
图8a为操作第一调节器的活塞元件期间根据图1的装置的多个运行状态变化过程，其中，活塞元件从其第一终端位置完全转移到其第二终端位置中；
图8b为相应于图8a的视图，其中，根据图1的装置的活塞元件从其第一终端位置出发向其第二终端位置方向移动并且未到达第二终端位置；
图8c为根据图1的装置的一个运行状态变化过程期间相应于图8a的视图，在该变化过程中，根据要求活塞元件应从其第一终端位置向其第二终端位置方向移动，但活塞元件并未运动；
图9a为根据图3的装置的不同运行状态参数的多个变化过程的相应于图8a的视图；
图9b为涉及根据图3的装置1的相应于图8b的视图；
图9c为涉及根据图3的装置1的相应于图8c的视图；
图10a为根据图4的装置的一个运行状态变化过程期间相应于图8a的视图，在其中，调节器的活塞元件从其第一终端位置完全转移到其第二终端位置中；
图10b为涉及根据图4的装置的相应于图8b的视图；
图10c为涉及根据图4的装置的相应于图8c的视图。
具体实施方式
图1示出用于确定在本发明中构造为牙嵌式换挡元件的换挡元件4、5的两个能被双向操作的液压调节器2、3的运行状态的装置1的液压示意图，其中，换挡元件4、5根据具体的应用情况也可构造为摩擦锁合的换挡元件、例如片式离合器或片式制动器。调节器2、3可分别在活塞元件10、11的作用面6、7或8、9区域中被加载液压压力。
当高压区域34的液压压力p_sys作用在第一作用面6或8区域中时，在活塞元件10或11上作用一个向活塞元件10或11的第一终端位置方向作用的分力。相反，当高压区域34的液压压力p_sys作用在活塞元件10或11的第二作用面7或9上时，在活塞元件10或11上作用一个向活塞元件10或11的第二终端位置方向作用的分力。
可被加载高压区域34的液压压力p_sys且配置给活塞元件10或11作用面6、7或8、9的区域12、13或14、15或者说活塞腔在活塞元件10、11的终端位置之间的位置中分别通过一个节流器16或17彼此连接。附加地，为了调节活塞元件10或11，所述区域12、13或者14、15之一能与高压区域34耦合并且另外一个区域13或12或者15或14能与低压区域18耦合。为此设置两个阀装置19、20，活塞腔12、13或14、15可分别在所述阀装置的区域中与高压区域34或低压区域18连接。
在低压区域18的上游并且在阀装置19、20的下游设置另外的节流器21并且在所述另外的节流器21的上游及在阀装置19和20的下游设置一个压力测量装置22。在当前构造为二位四通阀的阀装置19和20可分别通过一个在当前构造为电磁阀的电液致动器23或24逆着弹簧装置25或26被加载由高压区域34供给的控制压力p_VS23、p_VS24，以便符合要求地为调节器2、3在活塞腔12和13的区域中或活塞腔14和15的区域中加载高压区域34的液压压力p_sys或将其与低压区域18连接。
为了监控两个活塞元件10和11的位置设置一个唯一的压力测量装置22，由此在液压蓄能器27和阀装置19和20或在限压阀33和阀装置19和20之间分别设置节流板35、36，它们避免在操作情况下操作活塞10和11相互干扰。
借助具有一个简单的压力传感器或压力开关的压力测量装置22可进行活塞元件10、11位置的终端位置探测。另外理想的是，将该位置探测装置设置在液压控制区域中，在此可借助一个唯一的压力传感器以下面还将详细说明的方式确定活塞元件10和11的所有终端位置。
在活塞元件10和11的两个终端位置之间活塞腔12和13或14和15通过节流器16和17与位置有关地彼此连接，节流器16和17例如可根据图2所示细节来构造。
当活塞元件10和11并未处于其终端位置中时，节流器16和17或活塞腔12和13或14和15在节流器16和17区域中的连接始终由活塞元件10和11释放。
在此在活塞元件10和11的终端位置之间的位置中各一个液压流体体积流经由节流器16和17从通过阀装置19或20与高压区域34连接的活塞腔12或13或者14或15出发流向与低压区域18连接的活塞腔13或12或者15或14，所述低压区域在当前是变速器的变速器油池。
在构成限流板的所述另外的节流器21的区域中，根据另外的节流器21的节流截面与从活塞腔12或13或者14或15流向低压区域18方向的泄漏流有关形成滞止压力p_sens，在压力测量装置22的区域中借助测量技术确定该滞止压力。
附加地，在另外的节流器21的上游设置液压蓄能器27，其在当前构造为弹簧活塞蓄能器并且根据具体应用情况也可以是液压蓄能器的任何其它适合的结构方式。液压蓄能器27的存储容积至少近似等于在活塞元件10或11从一个终端位置向活塞元件10或11另一个终端位置运动时被挤出的液压流体体积。在此要注意，在液压流体体积不同程度被挤出时，液压蓄能器27的存储容积必须等于最大被挤出的液压流体体积，以便能够简单地按希望提供装置1在下面还将详细说明的功能。
液压蓄能器27在低于一个预定义的压力阈值p_sens_schwell时可被完全填充，从该压力阈值起通过压力测量装置22确定调节器2或3区域中的功能干扰。为此，将液压蓄能器27的弹簧装置28的弹力或者说作为体积阻尼器的液压蓄能器27的由此产生的动态操作压力设计得小于压力测量装置22的压力阈值p_sens_schwell或者说待诊断的压力阈值。
当活塞元件10或11因一个相应的要求从一个终端位置出发进入其另一个终端位置中时，从活塞腔12或13或者14或15分别被顶出的液压流体经由阀装置19或20首先逆着弹簧装置28的弹力流入未填充的液压蓄能器27中，因此在填充液压蓄能器27期间在阀装置19和阀装置20的下游不形成明显的滞止压力p_sens并且活塞元件10或11的移动速度不降低。
当活塞元件10或11到达其被要求的终端位置时，节流器16或17被活塞元件10或11封闭，并且从通过阀装置19或20与高压区域34连接的活塞腔12或13或者14或15流向通过阀装置19或20与低压区域18连接的活塞腔13或12或者15或14的泄漏流被中断。这导致在阀装置19或20下游向低压区域18方向液压压力下降并且液压蓄能器27因弹簧装置28而随着运行持续时间的增加向低压区域18排空。在装置1的该运行状态中，在压力测量装置22上不出现可被诊断的压力值。
如果活塞元件10在操作后并未处于其被要求的终端位置中，则在未被阻断的节流器16的区域中继续存在的起作用的泄漏体积流将液压蓄能器27完全填充。当液压蓄能器27完全被填充时，另外的节流器21上游的滞止压力p_sens极其迅速地上升，该滞止压力可在压力测量装置22的区域中被诊断。
图2示出处于中间位置中的调节器2的活塞元件10的高度简化示意图，在该中间位置中，活塞腔12通过一个设置在活塞元件10中的节流孔29与活塞腔13连接。在活塞元件10的第一终端位置中——在其中活塞腔13的体积最小，活塞元件10借助密封装置30贴靠在调节器2的筒壁31上，由此节流孔29在该区域中被封闭并且活塞腔12和13之间的连接被断开。在活塞元件10的第二终端位置中——在其中活塞腔12的体积最小，活塞元件10借助另外的密封装置32也贴靠在筒壁31上并且节流孔29被密封封闭，由此活塞腔12和13再次彼此断开。
图3示出根据本发明的装置1的第二种实施例，该实施例基本上相应于根据图1的装置1并且代替液压蓄能器27在阀装置19和20的下游并且在另外的节流器21的上游设置限压阀33。下面对根据图3的装置1的说明中主要仅针对与根据图1的装置1的不同之处并且关于根据图3的装置1的其它工作方式参见有关图1和2的说明。
限压阀33的响应压力p_DBV大于压力测量装置22的预定义的压力阈值p_sens_schwell，从该压力阈值起通过压力测量装置22确定调节器2或3区域中的功能干扰。由于限压阀33设置在另外的节流器21的上游，所以在操作活塞元件10或11期间阀装置19和20下游及另外的节流器21上游的压力至少上升到限压阀33的响应压力p_DBV。在到达活塞元件10或11的终端位置后，泄漏体积流在节流器16或17的区域中被活塞元件10或11以上述方式中断，由此另外的节流器21上游的液压压力p_sens不能再达到限压阀33的响应压力p_DBV的压力水平。这是因为液压系统在阀装置19和20上游通过另外的节流器21向低压区域18方向卸压。
如果活塞元件10未到达所要求的终端位置，则泄漏体积流通过节流器16保持较大并导致限流板21区域中压力上升，直到限压阀33响应并且限制系统中的该压力p_sens。在此，压力p_sens在具有另外的节流器21的储箱管道中上升到超过压力测量装置22区域中预定义的压力阈值p_sens_schwell的水平，并且变速器电子控制装置被加载一个相应于错误的活塞位置的信号。
图4示出装置1的第三种实施例，该装置在另外的节流器21和阀装置19和20之间的区域中具有一个由液压蓄能器27和限压阀33构成的组合体。根据图4的装置1在其它方面基本上相应于根据图1和图3的装置1，因此关于根据图4的装置1的其它功能性参见有关图1至图3的说明。
图5中详细示出压力测量装置22的压力阈值p_sens_schwell或产生于另外的节流器21区域中的滞止压力p_sena在活塞元件10和11的终端位置之间的位置中随高压区域34的液压压力p_sys的变化，并且仅通过一个压力测量装置22同时监控两个调节器2和3。第一特征曲线K1示出在另外的节流器21的节流截面等于零时压力阈值p_sens_schwell随高压区域34的液压压力p_sys变化，在此，特征曲线K1的斜率等于1。特征曲线K3的斜率等于配置给调节器3的节流器17的节流面积和另外的节流器21的节流面积之间的面积比，该比值在当前约为0.7。另外的特征曲线K2的斜率等于配置给调节器2的节流器16的节流面积和另外的节流器21的节流面积之间的面积比，该比值在当前约为0.5。由于特征曲线K3所基于的面积比，在活塞元件11的终端位置之间的位置中产生与高压区域34的液压压力p_sys相关的液压流体体积流Q3，而根据特征曲线K2所基于的节流器16和21之间的面积比产生液压流体体积流Q2。
由于节流器16和另外的节流器21之间或节流器17和另外的节流器21之间的面积比不同，在另外的节流器21的区域中，在示例性选择的高压区域34液压压力水平p_sys1下，在操作调节器2期间，在压力测量装置22区域中产生压力阈值p_sens_schwell2并且为调节器3产生更大的压力阈值p_sens_schwell3，所述压力阈值可分别由通过高压区域34的压力p_sys的压力值p_sys1的垂线和特征曲线K2或特征曲线K3的交点得出。
这表示，由于根据节流器16和21或17和21之间不同的面积比在另外的节流器21的区域中产生不同的压力阈值p_sens_schwell2或p_sens_schwell3，所以可通过压力测量装置22在不同压力水平上明确相配地监控两个调节器2和3。
图6示出涉及根据图3的装置1的相应于图5的视图，其中不能在压力测量装置22的区域中以上述图5的方式区分调节器2和3。这是因为在大于限压装置33的响应压力p_DBV时在另外的节流器21的区域中的滞止压力p_sens等于限压阀33的响应压力p_DBV，所以在压力测量装置22的区域中不能产生两个压力阈值。
根据图6的特征曲线K1也是在另外的节流器21的限流板直径为零时形成，而特征曲线K2则根据节流器16和另外的节流器21之间的面积比产生。特征曲线K2首先具有相应于图5的特征曲线K2的斜率。从达到限压阀33的响应压力p_DBV起，特征曲线K2的斜率为零，因为另外的节流器21上游的压力p_sens在限压阀33区域中被限制为响应压力p_DBV。液压流体体积流Q2的曲线首先为零并且在达到限压阀33的响应压力p_DBV时以图6所示方式增大。压力测量装置22的预定义的压力阈值p_sens_schwell在当前小于压力p_sens1，该压力在达到限压阀33的响应压力p_DBV时出现在压力测量装置22区域中，从所述压力阈值起可通过压力测量装置22以下面还将详细说明的方式确定调节器2或3区域中的压力功能干扰。
图7中更详细显示的简图说明了根据本发明装置1的调节器2和3的与行程有关的泄漏，以及由此导出的对根据本发明装置1的调节器2、3的活塞元件10、11的终端位置或中间位置的可靠识别。在此，特征曲线K4示出节流器16或17的节流面积关于活塞元件10或11的调节行程x的定性关系。另外示出根据活塞元件10或11的调节行程x在压力测量装置22区域中相应产生的压力p_sens、预定义的压力阈值p_sens_schwell和另外的节流器21的节流面积A_21。在小于第一调节行程x1以及大于第二调节行程x2的情况下，在压力测量装置22的区域中分别确定活塞元件10或11的第一终端位置或第二终端位置，因为传感器压力p_sens小于诊断阈值或预定义的压力阈值
p_sens_schwell。
图8a至8c示出关于时间t的多个运行状态变化过程，它们在操作图1的装置1的调节器2的活塞元件10从其第一终端位置向其第二终端位置方向移动时产生于装置1的不同运行状态变化过程期间。
在图8a所基于的运行状态变化过程中，在时刻T1在变速器中存在改变传动比的要求，在此，换挡元件4应通过活塞元件10的转换进入其闭合运行状态中。基于该换挡要求，曲线V1在时刻T1跳跃式升高。几乎与此同时活塞腔12中的液压压力p_12跳跃式增大并且活塞元件10从其第一终端位置向其第二终端位置方向移动。活塞元件10的调节行程x的曲线x10以图8a所示方式变化。在活塞腔12中的液压压力p_12增大的同时，活塞腔13中的液压压力p_13下降到活塞腔12中液压压力p_12的水平上，因为随着活塞元件10的活塞运动通过密封装置32从筒壁31上抬起，释放节流器16并且活塞腔12和13通过节流器16彼此连接。
基于在液压蓄能器27和限流板21区域中产生的背压p_sens，活塞腔12、13中的液压压力p_12和液压压力p_13均以图8a所示方式增加直到时刻T2，在该时刻，活塞元件10到达第二终端位置。然后，因密封装置30贴靠到筒壁31上节流器16被活塞元件10阻断并且活塞腔12和13彼此分开。出于这个原因，活塞腔12中的压力p_12在时刻T2跳跃式增大，而活塞腔13中的压力p_13首先以较大的斜率跳跃式下降并且随后以较平缓的斜率沿压力斜坡继续下降直到时刻T3。产生平缓的压力斜坡的原因在于，在节流器16被阻断时液压蓄能器27通过弹簧装置28的弹力将存储的液压流体顶回装置1的管路系统中。在时刻T3，液压蓄能器27完全排空，因此压力p_13跳跃式下降到预填充压力。
图8a中也示出了压力测量装置22区域中出现的传感器压力或者说压力p_sens的曲线，其中，压力测量装置22区域中的压力在时刻T1首先跳跃式增大并且接着随活塞腔13的压力p_13变化并且在时刻T3再次下降到时刻T1时的值。
在图8b所基于的运行状态变化过程中，活塞元件10根据要求首先以图8a所述方式从时刻T1起由其第一终端位置向第二终端位置方向移动。在时刻T4，活塞元件10不再向其第二终端位置方向移动并且保持在两个终端位置之间的一个中间位置中。由此，节流器16并未以上述方式封闭并且在节流器16的区域中存在持续的从活塞腔12向活塞腔13方向的泄漏流。由于活塞元件10的静止状态，在时刻T4活塞腔13中的压力p_13首先跳跃式下降并且接着沿较平缓的压力斜坡继续下降到更低的压力水平上直至时刻T5。
在时刻T5和T4之间产生的压力斜坡也是基于已存储在液压蓄能器27区域中的液压流体体积的顶出过程，该液压流体体积在时刻T5再次完全排空。在液压蓄能器27的排空时刻或者说在时刻T5，活塞腔13中的液压压力p_13再次跳跃式下降到更低的水平，该压力水平基于从活塞腔12经由节流器16流向活塞腔13方向的液压流体体积流形成。传感器压力p_sens从时刻T5起等于活塞腔13的压力p_13并且大于时刻T1时的传感器压力p_sens的压力水平，因此在压力测量装置22的区域中识别调节器2的活塞元件10未达到所希望的终端位置。
基于时刻T5的故障确定，可采取相应的补救措施、例如撤销对活塞元件10的控制。
在图8c所基于的运行状态变化过程中，尽管存在相应要求，但活塞元件10并未从其第一终端位置向其第二终端位置方向运动，因此传感器压力p_sens曲线未发生变化。从传感器压力p_sens未变化的曲线可诊断在活塞元件10或活塞元件10的控制单元区域中存在故障并需要采取相应的补救措施。
根据图9a的视图以图8a所描述的根据图3的装置1的运行状态变化过程为基础，其中，压力测量装置22区域中的诊断压力或者说传感器压力p_sens在时刻T1并且在活塞元件10开始运动时突然增大。在达到所希望的活塞元件10的终端位置时，节流器16以上述方式被封闭并且传感器压力p_sens再次突然下降。基于时间有限地存在的传感器信号p_22识别活塞元件10的起动和希望的终端位置的到达并且检验符合规定的作用方式。
图9b的视图所基于的运行状态变化过程相应于图8b所描述的运行状态变化过程，其中，活塞元件10未到达所希望或所要求的终端位置。基于从时刻T1起持续存在的传感器信号p_sens，在变速器电子控制器中确定，活塞元件10未处于要求的功能窗口中并采取相应的补救措施、例如撤销对调节器2的控制。
图9c的视图所基于的运行状态变化过程基本上相应于图8c所描述的运行状态变化过程，其中，活塞元件10根本没有从其终端位置向所要求的终端位置运动。基于保持不变的传感器压力p_sens在变速器电子控制器中确定活塞元件10或活塞元件10的控制单元区域中存在故障并采取相应的补救措施。
图10a的视图所基于的运行状态变化过程也相应于图8a所描述的根据图4的装置1的运行状态变化过程，根据图10b的运行状态变化过程相应于图8b所描述的运行状态变化过程，并且根据图10c的运行状态变化过程相应于图8c所描述的运行状态变化过程。
在时刻T1，活塞腔12中的压力p_12以图10a所示方式跳跃式增大并且在时刻T2再次跳跃式下降，因为在时刻T2活塞元件10到达其所希望的终端位置并且节流器16被再次阻断。直至时刻T3存储于液压蓄能器27区域中的液压流体被再次导出，在时刻T3液压蓄能器27完全排空。基于时间有限地存在的传感器信号p_sens识别活塞元件10的起动和所希望终端位置的到达。
基于图10b中持续存在的传感器信号p_sens在变速器电子控制器中再次识别活塞元件10未处于要求的功能窗口中并采取定义的补救措施、例如撤销对活塞元件10的控制。
图10c中再次示出无变化的传感器信号p_sens，因此在变速器电子控制器中确定活塞元件10或活塞元件10的控制单元区域中存在故障的功能并采取相应的补救措施。
对根据图1或根据图4的装置1的液压蓄能器27尤为有利的是，调节器2的活塞元件10或调节器3的活塞元件11在活塞元件10或11的终端位置之间的调节时间如此短，即尽管活塞元件10或11完全移动，无法可靠地检验其无问题的操作。这例如是以下情况：变速器电子控制器的测量周期长于活塞元件10或11的操作时间或调节时间。由于在到达所希望的终端位置后液压流体体积从液压蓄能器27顶入装置1的管路系统中，所以传感器信号p_sens在活塞元件10或11到达所希望的终端位置后仍高于时刻T1压力测量装置22区域中的压力水平，因此在不延长换挡元件4的操作时间的情况下增大了识别时间。
活塞元件10或11的调节速度主要由高压区域34提供的操作压力p_sys和最大可达到的体积流来确定。在此，不仅须将调节器2或3的输入管路或返回管路中的流动阻力而且也须将具有另外的节流器21的储箱管路中的流动阻力保持最小。由于储箱管路在限流板或者说在另外的节流器21的区域中须被剧烈节流，所以为通往限流板的储箱管路增加两个不同的液压系统，它们一方面允许可诊断的压力阈值另一方面允许快速的操作动态性。
基于很高的可能的压力阈值，根据图1的装置1适合同时监控多个操作系统或者说调节器2和3并且亦对它们进行区分，因为可通过节流器16和17区域中不同大小的泄漏节流板可在具有另外的节流器21的储箱管路中实现不同的压力水平。为了进行区分，将压力测量装置22构造为压力传感器，在此可诊断的压头以图5所描述的方式取决于系统压力p_sys或调节器2或3被致动的压力侧的操作压力。
附图标记列表
1  装置          30    密封装置
2  调节器        31    筒壁
3  调节器        32    密封装置
4  换挡元件      33    限压阀
5  换挡元件      34    高压区域
6  作用面        35    节流板
7  作用面        36    节流板
8  作用面        A_21 限流板的节流截面
9  作用面        K1至K4 特征曲线
10 活塞元件      Q2、Q3 液压流体体积流曲线
11 活塞元件      p_12 液压压力
12 活塞腔        p_13 液压压力
13 活塞腔        p DBV 限压阀的响应压力
14 活塞腔        p_sens 滞止压力、传感器压力
15 活塞腔        p_sens_schwell  压力阈值
16 节流器        p_sens_schwell_2 压力阈值
17 节流器        p_sens_schwell_3 压力阈值
18 低压区域      p_sys 高压区域的液压压力
19 阀装置        p_sys1 压力值
20 阀装置        p_VS23 控制压力
21 另外的阀装置、限流板 pVS24 控制压力
22 压力测量装置  t    时间
23 电液致动器    T1至T5 离散的时刻
24 电液致动器    V1  特征曲线
25 弹簧装置      x   调节行程
26 弹簧装置      x1  调节行程值
27 液压蓄能器    x2  调节行程值
28 弹簧装置      x10 活塞元件10的调节行程曲线
29 节流孔

Claims (19)

1.用于确定变速器的至少一个换挡元件(4、5)的能被双向操作的液压的调节器(2、3)的运行状态的装置(1)，所述调节器在活塞元件(10、11)的各作用面(6、7、8、9)的区域中能分别被加载液压压力(p_12、p_13)，当在第一作用面(6或8)的区域中施加高压区域(34)的液压压力(p_sys)时，在活塞元件(10或11)上作用一个向活塞元件(10或11)的第一终端位置的方向作用的分力，并且当在第二作用面(7或9)的区域中施加高压区域(34)的液压压力(p_sys)时，在活塞元件(10或11)上作用一个向活塞元件(10或11)的第二终端位置的方向作用的分力，其特征在于，调节器(2、3)的能被加载液压压力且与活塞元件(10、11)的作用面(6～9)相配的区域(12～15)在活塞元件(10、11)的终端位置之间的位置中通过节流器(16、17)彼此连接，并且为了调节活塞元件(10或11)，所述区域之一(12或14)能与高压区域(34)连接并且另一个区域(13或15)能与低压区域(18)连接，在低压区域(18)的上游设置另外的节流器(21)并且在所述另外的节流器(21)的上游又设置一个压力测量装置(22)。
2.根据权利要求1的装置，其特征在于，在调节器(2、3)的区域(12～15)与高压区域(34)以及低压区域(18)之间设置阀装置(19、20)。
3.根据权利要求2的装置，其特征在于，所述阀装置(19、20)能通过电液致动器(23、24)逆着弹簧装置(25、26)被加载控制压力(p_VS23、p_VS24)。
4.根据权利要求2的装置，其特征在于，所述阀装置(19、20)构造为二位四通阀。
5.根据权利要求3的装置，其特征在于，所述阀装置(19、20)构造为二位四通阀。
6.根据权利要求1至5之一的装置，其特征在于，在所述另外的节流器(21)的上游设置液压蓄能器(27)。
7.根据权利要求6的装置，其特征在于，所述液压蓄能器(27)在预定义的压力阈值(p_sens_schwell)以下时能被完全填充，从该压力阈值起通过压力测量装置(22)确定在调节器(2、3)区域中的功能干扰。
8.根据权利要求6的装置，其特征在于，所述液压蓄能器(27)的存储容积至少等于在活塞元件(10、11)从一个终端位置向另一个终端位置运动时被挤出的液压流体体积。
9.根据权利要求7的装置，其特征在于，所述液压蓄能器(27)的存储容积至少等于在活塞元件(10、11)从一个终端位置向另一个终端位置运动时被挤出的液压流体体积。
10.根据权利要求1至5之一的装置，其特征在于，在所述另外的节流器(21)的上游设置限压阀(33)，该限压阀的响应压力(p_DBV)大于预定义的压力阈值(p_sens_schwell)，从该压力阈值起通过压力测量装置(22)确定在调节器(2、3)区域中的功能干扰。
11.根据权利要求3或5的装置，其特征在于，所述电液致动器(23、24)与高压区域(34)操作连接。
12.根据权利要求1至5之一的装置，其特征在于，一个第一换挡元件(4)的一个第一调节器(2)能通过一个第一阀装置(19)与高压区域(34)操作连接并且在所述另外的节流器(21)和压力测量装置(22)的上游与低压区域(18)操作连接，并且至少有一个另外的换挡元件(5)的一个另外的调节器(3)能通过一个另外的阀装置(20)与高压区域(34)操作连接并且在所述另外的节流器(21)和压力测量装置(22)的上游与低压区域(18)操作连接。
13.根据权利要求12的装置，其特征在于，所述另外的调节器(3)也能在活塞元件(11)的各作用面(8、9)的区域中分别被加载液压压力，当在所述另外的调节器(3)的活塞元件(11)的第一作用面(8)的区域中施加高压区域(34)的液压压力(p_sys)时，在所述另外的调节器(3)的活塞元件(11)上作用一个向所述另外的调节器(3)的活塞元件(11)的第一终端位置的方向作用的分力，并且当在所述另外的调节器(3)的活塞元件(11)的第二作用面(9)的区域中施加高压区域(34)的液压压力(p_sys)时，在所述另外的调节器(3)的活塞元件(11)上作用一个向所述另外的调节器(3)的活塞元件(11)的第二终端位置的方向作用的分力。
14.根据权利要求12的装置，其特征在于，所述另外的换挡元件(5)的所述另外的调节器(3)的能被加载液压压力且与所述另外的调节器(3)的活塞元件(11)的作用面(8、9)相配的区域(14、15)在所述另外的调节器(3)的活塞元件(11)的终端位置之间的位置中通过附加的节流器(17)彼此连接，并且为了调节所述另外的调节器(3)的活塞元件(11)，所述另外的调节器(3)的所述区域之一(14或15)能与高压区域(34)连接并且所述另外的调节器(3)的另一个区域(15或14)能与低压区域(18)连接，在低压区域(18)的上游设置所述另外的节流器(21)并且在所述另外的节流器(21)的上游又设置所述压力测量装置(22)。
15.根据权利要求13的装置，其特征在于，所述另外的换挡元件(5)的所述另外的调节器(3)的能被加载液压压力且与所述另外的调节器(3)的活塞元件(11)的作用面(8、9)相配的区域(14、15)在所述另外的调节器(3)的活塞元件(11)的终端位置之间的位置中通过附加的节流器(17)彼此连接，并且为了调节所述另外的调节器(3)的活塞元件(11)，所述另外的调节器(3)的所述区域之一(14或15)能与高压区域(34)连接并且所述另外的调节器(3)的另一个区域(15或14)能与低压区域(18)连接，在低压区域(18)的上游设置所述另外的节流器(21)并且在所述另外的节流器(21)的上游又设置所述压力测量装置(22)。
16.根据权利要求12的装置，其特征在于，配置给第一换挡元件(4)的节流器(16)的节流截面和配置给所述另外的换挡元件(5)的附加的节流器(17)的节流截面互不相同。
17.根据权利要求13的装置，其特征在于，配置给第一换挡元件(4)的节流器(16)的节流截面和配置给所述另外的换挡元件(5)的附加的节流器(17)的节流截面互不相同。
18.根据权利要求14的装置，其特征在于，配置给第一换挡元件(4)的节流器(16)的节流截面和配置给所述另外的换挡元件(5)的附加的节流器(17)的节流截面互不相同。
19.根据权利要求15的装置，其特征在于，配置给第一换挡元件(4)的节流器(16)的节流截面和配置给所述另外的换挡元件(5)的附加的节流器(17)的节流截面互不相同。
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