DE102013224744B4

DE102013224744B4 - Method for reducing air buildup

Info

Publication number: DE102013224744B4
Application number: DE102013224744.3A
Authority: DE
Inventors: Frank Riever; Rainer Novak; Markus TERWART
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2013-12-03
Filing date: 2013-12-03
Publication date: 2024-04-04
Anticipated expiration: 2033-12-04
Also published as: DE102013224744A1

Abstract

Verfahren zum Reduzieren von Luftansammlungen in einem hydraulischen Steuerkreis eines Fahrzeuges, wobei der Steuerkreis mit Hydraulikmittel durchgespült wird, wenn vorbestimmte Eintrittsbedingungen erfüllt sind und wobei bei erfüllten Eintrittsbedingungen und gesetztem Spülwunsch überprüft wird, ob die Fahrsituation zum Spülen geeignet ist.Method for reducing air accumulation in a hydraulic control circuit of a vehicle, wherein the control circuit is flushed with hydraulic fluid when predetermined entry conditions are met and wherein, when the entry conditions are met and the flushing request is set, it is checked whether the driving situation is suitable for flushing.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reduzieren von Luftansammlungen in einem hydraulischen Steuerkreis eines Fahrzeuges.The present invention relates to a method for reducing air accumulation in a hydraulic control circuit of a vehicle.

Hydraulische Steuerungen, beispielsweise von Versorgungskreisläufen für Getriebe, insbesondere Automatikgetriebe in Fahrzeugen, sind bekannt. Beispielsweise wird in Kraftfahrzeugen Hydraulikmittel zum Kühlen und/oder zum hydraulischen Ansteuern von Bauteilen des Getriebes eingesetzt. Der hydraulische Steuerkreis umfasst in der Regel ein hydraulisches Steuergerät, welches von Versorgungspumpen mit Hydraulikmittel bzw. Öl versorgt wird. Je nach Kühlbedarf und Steuerungsbedarf wird der Volumenstrom durch das Steuergerät angesteuert.Hydraulic controls, for example of supply circuits for transmissions, in particular automatic transmissions in vehicles, are known. For example, in motor vehicles, hydraulic fluid is used to cool and/or hydraulically control components of the transmission. The hydraulic control circuit usually includes a hydraulic control device, which is supplied with hydraulic fluid or oil by supply pumps. Depending on the cooling requirements and control requirements, the volume flow is controlled by the control unit.

Es hat sich gezeigt, dass zum Beispiel in dem hydraulischen Steuergerät im Bereich von Kanälen, Taschen oder dergleichen unerwünschte Luftansammlungen auftreten, die sich üblicherweise aus verschäumtem Öl bzw. Hydraulikmittel bilden. Diese Luftansammlungen führen zu unreproduzierbarem Verhalten und unerwünscht langen Totzeiten bei der hydraulischen Ansteuerung.It has been shown that, for example, undesirable air accumulations occur in the hydraulic control device in the area of channels, pockets or the like, which usually form from foamed oil or hydraulic fluid. These air accumulations lead to unreproducible behavior and undesirably long dead times in the hydraulic control.

Um Luftansammlungen zu reduzieren, können z. B. Entlüftungsbohrungen in dem Steuergerät vorgesehen sein. Diese erzeugen jedoch Prinzip bedingt unerwünschte Leckagen. Hinzu kommt, dass Entlüftungsbohrungen konstruktiv bedingt nicht an jeder Position vorgesehen werden können, an denen sich z. B. Luftansammlungen bevorzugt bilden.In order to reduce air accumulation, vent holes can be provided in the control unit. However, these generally cause undesirable leaks. In addition, vent holes cannot be provided in every position where air accumulations tend to form, for example, due to the design.

Aus der Druckschrift DE 32 33 551 C1 ist eine Vorrichtung zum Erfassen des Gasanteils in einem unter Druck stehenden Flüssigkeitssystem bekannt. Die Vorrichtung umfasst eine Pumpe, deren Druckseite mit einem kombinierten Ventil verbunden ist. Ein Schieber des kombinierten Ventils weist zwei gleichgroße Druckflächen auf. Durch zwei gegensinnig arbeitende Drosseln wird ein Ableitventil und ein Sperrventil bei dem kombinierten Ventil gebildet, wobei das Ableitventil zu einem Behälter führt, während das Sperrventil zu einer Verbraucherleitung führt. Im Normalbetrieb, wenn die Druckflüssigkeit keine Luft enthält, haben die Druckabfälle an den festen Drosseln ein festes Verhältnis. Wenn dagegen die Druckflüssigkeit in erheblichem Maße Luft enthält, ist der Druckabfall an einer der Drosseln kleiner. In diesem Fall nimmt der Schieber des kombinierten Ventils eine Stellung ein, in der das Ableitventil geöffnet und das Sperrventil ganz oder teilweise geschlossen ist. Infolgedessen kann die lufthaltige Druckflüssigkeit vom Pumpenausgang über das Ableitventil zum Behälter strömen, während der Verbraucher keine wesentlichen Mengen an lufthaltiger Druckflüssigkeit empfängt, um den Gasanteil bei der Herstellung von Schaumstoff im richtigen Verhältnis einzustellen.From the publication DE 32 33 551 C1 a device for detecting the gas content in a pressurized liquid system is known. The device includes a pump whose pressure side is connected to a combined valve. A slide of the combined valve has two pressure surfaces of equal size. A diverter valve and a check valve are formed in the combined valve by two throttles working in opposite directions, with the diverter valve leading to a container while the check valve leads to a consumer line. During normal operation, when the hydraulic fluid contains no air, the pressure drops across the fixed throttles have a fixed ratio. On the other hand, if the hydraulic fluid contains a significant amount of air, the pressure drop across one of the throttles is smaller. In this case, the slide of the combined valve assumes a position in which the diverter valve is open and the check valve is completely or partially closed. As a result, the air-containing pressure fluid can flow from the pump outlet via the diverter valve to the container, while the consumer does not receive significant amounts of air-containing pressure fluid in order to adjust the gas proportion in the correct ratio when producing foam.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Gattung vorzuschlagen, welches unerwünscht hohe Luftansammlungen in einem hydraulischen Steuerkreis eines Fahrzeuges vermeidet.The present invention is based on the object of proposing a method of the type described above, which avoids undesirably high air accumulations in a hydraulic control circuit of a vehicle.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst, wobei sich vorteilhafte Ausgestaltungen und Vorteile insbesondere aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen ergeben.This object is achieved according to the invention by the features of patent claim 1, wherein advantageous embodiments and advantages result in particular from the subclaims, the description and the drawings.

Demzufolge wird ein Verfahren zum Reduzieren von Luftansammlungen in einem hydraulischen Steuerkreis eines Fahrzeuges beansprucht, bei dem der Steuerkreis mit Hydraulikmittel durchgespült wird, wenn vorbestimmte Voraussetzungen bzw. Eintrittsbedingungen erfüllt sind.Accordingly, a method for reducing air accumulation in a hydraulic control circuit of a vehicle is claimed, in which the control circuit is flushed with hydraulic fluid when predetermined requirements or entry conditions are met.

Beispielsweise können Situationen erkannt werden, die potenziell zur Verschäumung des Hydraulikmittels und damit zu Luftansammlungen führen und entsprechende Reaktionen zum Beseitigen von Luftansammlungen ausgelöst werden. Beispielsweise dadurch, dass der hydraulische Steuerkreis bzw. der Versorgungskreislauf mit Hydraulikmittel durchgespült wird.For example, situations can be identified that could potentially lead to foaming of the hydraulic fluid and thus to air accumulation, and appropriate reactions can be triggered to eliminate air accumulation. For example, by flushing the hydraulic control circuit or the supply circuit with hydraulic fluid.

Neben dem Erfassen und Auswerten von vorbestimmten Eintrittsbedingungen, die einen Spülvorgang nach sich ziehen, können auch bestimmte Betriebsweisen erfasst werden, bei denen ein höherer Verschäumungsgrad beim Hydraulikmittel bzw. Öl vermutet wird. Beispielsweise führen hohe Drehzahlen und hohe Volumenströme bei dem Hydraulikmittel zu höheren Verschäumungsgraden.In addition to recording and evaluating predetermined entry conditions that result in a flushing process, certain operating modes can also be recorded in which a higher degree of foaming of the hydraulic fluid or oil is suspected. For example, high speeds and high volume flows of the hydraulic fluid lead to higher degrees of foaming.

Beispielsweise sammelt sich Luft bevorzugt in oberen Bereichen der Betätigungskanäle bzw. der Taschen des hydraulischen Steuergerätes. Dies kann auch durch die Einbaulage des Steuergerätes zum Beispiel oberhalb des Getriebes begünstigt werden. Diese unerwünschten Luftansammlungen haben negative Einflüsse auf das Regelverhalten der hydraulischen Stellventile, insbesondere des elektrischen Druckstellers des hydraulischen Steuerkreises.For example, air preferably collects in the upper areas of the actuation channels or the pockets of the hydraulic control device. This can also be facilitated by the installation position of the control unit, for example above the transmission. These undesirable air accumulations have negative influences on the control behavior of the hydraulic control valves, in particular the electrical pressure actuator of the hydraulic control circuit.

Als Eintrittsbedingungen können beispielsweise der Verschäumungsgrad, die Zeitdauer bzw. Zeitspanne der erfassten Verschäumung und/oder der Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer zum zyklischen Spülen erfasst und entsprechend ausgewertet werden, um zu beurteilen, ob eine erhöhte Luftansammlung vorliegt bzw. das Durchführen eines Spülvorganges vorteilhaft ist. Es sind auch weitere Bedingungen von dem erfindungsgemäßen Verfahren erfassbar, um die Auswertung weiter zu optimieren. Insbesondere der Verschäumungsgrad kann durch einen Verschäumungsbeobachter oder dergleichen ermittelt werden. Das Durchführen eines Spülvorganges kann jedoch auch von weiteren Bedingungen, wie z. B. geeigneter Fahrsituation oder dergleichen, abhängig gemacht werden.As entry conditions, for example, the degree of foaming, the duration or time span of the detected foaming and/or the expiration of a predetermined period of time for cyclic rinsing can be recorded and evaluated accordingly in order to assess whether there is an increased accumulation of air or whether carrying out a rinsing process is advantageous. There are also other conditions ments can be recorded by the method according to the invention in order to further optimize the evaluation. In particular, the degree of foaming can be determined by a foaming observer or the like. However, carrying out a rinsing process can also depend on other conditions, such as: B. suitable driving situation or the like.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnungen weiter erläutert.The present invention is further explained below with reference to the drawings.

Die einzige Figur der Erfindung zeigt beispielhaft ein Ablaufdiagramm einer möglichen Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Verhindern und/oder Reduzieren von erhöhter Luftansammlung in einem hydraulischen Steuerkreis eines Fahrzeuges, bei dem der Steuerkreis mit Hydraulikmittel durchgespült wird, wenn vorbestimmte Eintrittsbedingungen erfüllt sind.The only figure of the invention shows, by way of example, a flow chart of a possible embodiment of the method according to the invention for preventing and/or reducing increased air accumulation in a hydraulic control circuit of a vehicle, in which the control circuit is flushed with hydraulic fluid when predetermined entry conditions are met.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren beginnt die Systeminitialisierung durch das Starten eines Timers bzw. Zeitnehmers. Hiernach wird ein Verschäumungsbeobachter abgefragt, der zum Beispiel in dem hydraulischen Steuerkreis angeordnet ist, ob die Verschäumungsbedingungen bzw. der Verschäumungsgrad als Eintrittsbedingung erfüllt sind. Wenn dies der Fall ist, kann ferner abgefragt werden, ob die Verschäumung für eine definierte Zeit erfüllt ist. Dies kann beispielsweise durch das Abfragen des gestarteten Zeitnehmers bzw. Verschäumungstimers ermittelt werden. Ferner wird abgefragt, ob für eine definierte Zeitspanne nicht gespült worden ist. Es ist denkbar, dass zum Beispiel zum Entfernen von Luftansammlungen ein zyklisches Spülen des hydraulischen Steuerkreises durchgeführt wird. Dies bedeutet, dass unabhängig vom Verschäumungsgrad nach einem bestimmten festzulegenden Zeitraum ein Spülvorgang quasi automatisch durchgeführt wird. Demzufolge wird hierbei als Eintrittsbedingung eine festgelegte Zeitspanne verwendet.In the method according to the invention, the system initialization begins by starting a timer or timer. A foaming observer, who is arranged, for example, in the hydraulic control circuit, is then asked whether the foaming conditions or the degree of foaming as an entry condition are met. If this is the case, you can also query whether the foaming has been achieved for a defined time. This can be determined, for example, by querying the timer or foaming timer that has been started. The system also asks whether no flushing has taken place for a defined period of time. It is conceivable that, for example, a cyclic flushing of the hydraulic control circuit is carried out to remove air accumulations. This means that, regardless of the degree of foaming, a rinsing process is carried out virtually automatically after a certain period of time. As a result, a fixed period of time is used as the entry condition.

Wenn einer oder mehrere Eintrittsbedingungen erfüllt sind, steht ein Spülvorgang bzw. ein Spülwunsch bevor. Gegebenenfalls werden weitere Eintrittsbedingungen überprüft. Schließlich wird überprüft, ob die gegenwärtige Fahrsituation zum Spülen geeignet ist. Wenn auch dies z.B. durch eine übergeordnete Fahrfunktionslogik freigegeben wird, kann der Spülwunsch gesetzt und das entsprechende Schaltventil angesteuert werden.If one or more entry conditions are met, a flushing process or a flushing request is imminent. If necessary, further entry conditions will be checked. Finally, it is checked whether the current driving situation is suitable for flushing. If this is also enabled, for example by a higher-level driving function logic, the flushing request can be set and the corresponding switching valve can be activated.

Nach dem Durchführen des Spülvorganges wird überprüft, ob die applizierte Zeitspanne gespült worden ist, um sicherzustellen, dass unerwünschte Luftansammlungen sicher ausgespült worden sind. Wenn dies der Fall ist, wird der Spülwunsch zurückgesetzt und der Zeitnehmer für die Vorbereitung des nächsten Spülwunsches wieder gestartet. Danach wird wieder überprüft, ob der Verschäumungsgrad oder ein zyklisches Spülen als Eintrittsbedingung vorliegt. Wenn dies nicht der Fall ist, wird das Verfahren wieder initialisiert.After the flushing process has been carried out, a check is made to see whether the applied time period has been flushed to ensure that unwanted air accumulations have been safely flushed out. If this is the case, the flushing request is reset and the timer is restarted to prepare for the next flushing request. It is then checked again whether the foaming level or cyclic flushing is present as an entry condition. If this is not the case, the process is reinitialized.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden somit Situationen, die potenziell zur Verschäumung des Öls bzw. Hydraulikmittels führen, beobachtet und wenn ein hoher Verschäumungsgrad vermutet wird oder vorliegt, wird in einer geeigneten Situation die vorhandene Luft aus dem Reduzierkanal bzw. aus dem hydraulischen Steuerkreis ausgespült. Dies kann beispielsweise durch Erzeugen einer hohen Leckage an geeigneten Ventilen erfolgen, wodurch die Luft aus den Kanälen gespült wird.In the method according to the invention, situations that potentially lead to foaming of the oil or hydraulic fluid are observed and if a high degree of foaming is suspected or present, the air present is flushed out of the reduction channel or the hydraulic control circuit in a suitable situation. This can be done, for example, by generating a high leakage at suitable valves, whereby the air is flushed out of the channels.

Für die Ansteuerung dieser Ventile kann eine entsprechende Logik implementiert werden, die sicherstellt, dass es keine Rückwirkung auf die Gesamtfunktion des hydraulischen Steuerkreises durch die Spülfunktion gibt. Beispielsweise kann eine Beobachtungsfunktion verwendet werden, die die aktuelle Drehzahl und den aktuellen Volumenstrom in dem Getriebe bzw. in dem Antriebsmotor überprüft. Wenn entweder eine von beiden Grüßen oder eine Kombination von beiden Grüßen definierte Schwellen für eine definierte Zeitspanne überschreiten, wird von einer Verschäumung des Öls ausgegangen und eine Notwendigkeit zum Ausspülen der Luft vorgemerkt. Das Entlüften wird in der nächsten geeigneten Fahrsituation, die nicht zu einer Beeinflussung des Fahrverhaltens führt, durchgeführt. Hierfür wird, wie bereits beschrieben, das Schaltventil derart angesteuert, dass das verschäumte Hydraulikmittel bzw. Öl in den Tank ausgespült werden kann.An appropriate logic can be implemented to control these valves, which ensures that the flushing function does not affect the overall function of the hydraulic control circuit. For example, an observation function can be used that checks the current speed and the current volume flow in the gearbox or in the drive motor. If either of the two values or a combination of both values exceeds defined thresholds for a defined period of time, it is assumed that the oil is foaming and a need to flush out the air is noted. Bleeding is carried out in the next suitable driving situation that does not affect the driving behavior. For this purpose, as already described, the switching valve is controlled in such a way that the foamed hydraulic fluid or oil can be flushed out into the tank.

Claims

Method for reducing air accumulation in a hydraulic control circuit of a vehicle, wherein the control circuit is flushed with hydraulic fluid when predetermined entry conditions are met and where, when entry conditions are met and the flushing request is set, it is checked whether the driving situation is suitable for flushing.

Procedure according to Claim 1 , characterized in that the degree of foaming, the duration of the recorded foaming and/or the expiration of a predetermined period of time for cyclic rinsing are recorded and evaluated as entry conditions

Procedure according to Claim 1 or 2 , characterized in that after the flushing process has been released by a higher-level driving function gik a switching valve is activated to carry out the flushing process.

Procedure according to Claim 3 , characterized in that after the rinsing process has been completed, it is checked whether the rinsing process has been carried out for a predetermined period of time.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that after the rinsing process has been carried out, the rinsing request is reset and a timer is started.