DE102020102710A1

DE102020102710A1 - Befüllverfahren, Entlüftungsverfahren und Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102020102710A1
Application number: DE102020102710.9A
Authority: DE
Inventors: Christian Jeremias; Andreas Hauk
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2020-02-04
Filing date: 2020-02-04
Publication date: 2021-08-05

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befüllen einer einen Befüllstutzen (4) aufweisenden Leitung eines ein einstellbares Fahrwerk aufweisenden Kraftfahrzeugs (1) mit einem Betriebsmittel, umfassend die Schritte des Zuführens des Betriebsmittels in die Leitung und des Einstellens des Fahrwerks derart, dass das Kraftfahrzeug (1) unter einem Neigungswinkel bezüglich der Horizontalen gelagert ist. Die Erfindung betrifft außerdem ein Entlüftungsverfahren sowie ein Kraftfahrzeug.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befüllen einer einen Befüllstutzen aufweisenden Leitung eines ein einstellbares Fahrwerk aufweisenden Kraftfahrzeugs mit einem Betriebsmittel, umfassend die Schritte des Zuführens des Betriebsmittels in die Leitung und des Einstellens des Fahrwerks derart, dass das Kraftfahrzeug unter einem Neigungswinkel bezüglich der Horizontalen gelagert ist. Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Verfahren zum Entlüften einer Leitung eines Betriebsmittelkreislaufs sowie ein Kraftfahrzeug mit einem solchen.
Insbesondere Kühlkreisläufe sind vor ihrer Inbetriebnahme zu entlüften, um später gewährleisten zu können, dass aufgrund von im Kühlkreislauf vorhandener Luft keine Überhitzungen entstehen. Für die Entlüftung sind entsprechende Entlüftungsroutinen bekannt. Die Dauer der Entlüftungsroutine stammt von einem aus Versuchen abgeleiteten Modell des Kühlkreislaufes, wobei durchsichtige Rohre Verwendung finden können. Anhand dieser Rohre kann bei dem Versuchsaufbau kontrolliert und erfasst werden, wann die Entlüftung des Kühlkreislaufs vollständig abgeschlossen ist. Die aus diesen Versuchen modellierte Entlüftungsroutine wird auf alle Module übertragen, die in den Kühlkreislauf eingebunden sind. Da es der in einem Kraftfahrzeug eingesetzten Kühlmittelleitung an der entsprechenden Transparenz zur Sichtung von Luft im Kühlkreislauf fehlt, besteht keine Möglichkeit, zu überprüfen, ob die Entlüftungsroutine vor der Inbetriebnahme ausgereicht hat, um die Luft aus dem Kühlkreislauf abzuscheiden. Damit besteht die Gefahr einer Beschädigung von zu kühlenden Bauteilen, da bei Luft im Kühlmittelkreislauf die Wärme von den zu kühlenden Stellen nicht abgeführt werden und es zu Überhitzungen und Beschädigungen des Bauteils kommen kann. Um diesem Problem zu begegnen, wird die Entlüftungsroutine entsprechend verlängert, was zeit- und kostenintensiv ist. Auch im Wartungsfalle des Kraftfahrzeugs kann eine entsprechende Entlüftungsroutine notwendig werden, sodass auch in den Werkstätten zusätzliche Kosten aufgrund der Verzögerungen im Ablauf entstehen können. Gerade der Kühlkreislauf eines Brennstoffzellenfahrzeugs fasst im Vergleich zum Fahrzeug mit einem klassischen Verbrennungsmotor ein deutlich größeres Volumen an Kühlmittel, sodass auch hier entsprechend verlängerte Entlüftungsroutinen erforderlich sind, um zu gewährleisten, dass die Luft aus dem Kühlkreislauf in die Kühlmittelausgleichsanordnung abgeschieden wird. Auch hier wird deshalb eine Entlüftungsroutine vor der Inbetriebnahme der Brennstoffzellenaggregate durchgeführt, die zeit- und kostenaufwendig ist.
In der US 2015 / 0 105 977 A1 wird ein Luftfedersystem und ein Steuerungsverfahren des Luftfedersystems beschrieben. Wenn bei einem Reifen ein Druckverlust auftritt, oder wenn festgestellt wird, dass die zugehörige Federung fehlerhaft ist, so wird mindestens eine Luftfederung der anderen Reifen angehoben, um die Wartung des fehlerhaften Reifens oder der fehlerhaften Federung durchführen zu können.
In der US 2018/0 281 797 A1 wird ein geländegängiges Kraftfahrzeug beschrieben, das mit einer Vorrichtung zur Erkennung eines Hindernisses ausgestattet ist. Beim Erkennen eines solchen bevorstehenden Hindernisses wird die Federung des Fahrzeugs automatisch an dessen Überwindung angepasst. In der US 2019 / 0 217 678 A1 wird ein Verfahren und ein Kraftfahrzeug beschrieben, die ein verbessertes Dämpfersystem bereitstellen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Verfahren bereit zu stellen, mit denen die Entlüftungsroutine verkürzt ist. Aufgabe ist weiterhin, ein verbessertes Kraftfahrzeug bereit zu stellen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 8 und durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Befüllen einer Leitung und das erfindungsgemäße Verfahren zur Entlüftung einer Leitung eines Betriebsmittelkreislaufs gehen von der Erkenntnis aus und schließen diese mit ein, dass durch das Vorhandensein von Siphons Lufteinschlüsse entstehen können, wobei erfindungsgemäß die Luft dadurch ausgetragen wird, dass das Kraftfahrzeug oder die betreffende Leitung geneigt oder schräggestellt werden durch eine geeignete Einstellung des Fahrwerks. Somit ist durch die vorliegende Erfindung also eine weitere Anwendung des einstellbaren Fahrwerks gegeben.
Bei dem Fahrwerk handelt es sich vorzugsweise um ein Luftfahrwerk, wobei jedem Rad des Kraftfahrzeugs eine einzeln ansteuerbare Luftfeder zugeordnet ist. Das Fahrwerk kann auch als ein Gewindefahrwerk ausgeführt sein.
Bei dem Betriebsmittel handelt es sich typischerweise um Kühlmittel zum Kühlen von Konstituenten des Kraftfahrzeugs. Das Betriebsmittel kann ferner Öl, Bremsflüssigkeit, Treibstoff oder dergleichen sein, wobei die betreffende Betriebsmittelleitung ebenfalls möglichst frei von Lufteinschlüssen zu halten ist.
Um Lufteinschlüsse an unterschiedlichen Stellen der Leitungen beseitigen zu können, ist es von Vorteil, wenn das Fahrwerk mehrfach derart verstellt wird, dass der Neigungswinkel bezüglich der Horizontalen durch Einstellen des Fahrwerks mehrfach verändert wird.
Es kann insbesondere beim Erstbefüllen der Leitung oder des Leitungssystems sinnvoll sein, wenn das Einstellen des Fahrwerks dem Zuführen des Betriebsmittels vorgeschaltet ist. Auf diese Weise kann einem Lufteinschluss von vornherein vorgebeugt werden durch eine geeignete Ausrichtung des Kraftfahrzeugs.
Alternativ ist die Möglichkeit gegeben, dass das Einstellen des Fahrwerks dem Zuführen des Betriebsmittels derart nachgeschaltet ist, dass in der Leitung eingeschlossene Luft aus der Leitung ausgetragen wird. Auf diese Weise kann die Veränderung der Neigung des Kraftfahrzeugs auch in eine dem Befüllen nachfolgende Entlüftungsroutine einbezogen werden.
Um zu gewährleisten, dass die Leitung, der Betriebsmittelkreislauf oder das Leitungssystem vollständig befüllt werden, ist es vorteilhaft, wenn der Leitung ein Volumen an Betriebsmittel zugeführt wird, welches mindestens, vorzugsweise aber genau dem aus der Leitung ausgetragenen Luftvolumen entspricht.
Ferner kann vorgesehen sein, dass der Neigungswinkel bezüglich der Horizontalen durch Einstellen des Fahrwerks zeitgleich mit dem Zuführen des Betriebsmittels mehrfach verändert wird, womit etwaig bevorstehende Lufteinschlüsse durch die Lageveränderung sogleich verhindert werden.
Manche Stellen von Leitungssystemen bilden Siphons aus, die nur sehr aufwändig zu entlüften sind, so dass es von Vorteil ist, wenn die maximal mögliche Lageveränderung des Kraftfahrzeugs beim Befüllen mit Betriebsmittel oder beim Entlüften berücksichtigt werden. In diesem Zusammenhang hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn beim Einstellen des Fahrwerks eine einem ersten Rad zugeordnete einstellbare Feder des einstellbaren Fahrwerks vollständig expandiert wird, und wenn eine einem zweiten Rad zugeordnete einstellbare Feder des einstellbaren Fahrwerks vollständig komprimiert wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Entlüften einer Leitung eines Betriebsmittelskreislaufs eines ein einstellbares Fahrwerk aufweisenden Kraftfahrzeugs, umfasst insbesondere die Schritte des Öffnens eines Entlüftungsventils, des Einstellens des Fahrwerks und damit des Lagerns des Kraftfahrzeugs unter einem Neigungswinkel bezüglich der Horizontalen derart, dass die in der Leitung eingeschlossene Luft ausgetragen wird.
Um zu gewährleisten, dass die Entlüftung vollständig erfolgt, ist es ferner von Vorteil, wenn das Fahrwerk mehrfach verstellt und somit der Neigungswinkel bezüglich der Horizontalen durch Einstellen des Fahrwerks mehrfach verändert wird.
Die im Zusammenhang mit den erfindungsgemäßen Verfahren erläuterten Vorteile und vorteilhaften Ausgestaltungen liegen auch bei einem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug vor, das mit einem Steuergerät ausgestattet ist, welches zur Durchführung der vorstehend beschriebenen Verfahren eingerichtet ist.
Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen als von der Erfindung umfasst und offenbart anzusehen, die in der Figur nicht explizit gezeigt oder erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigt:

1 eine stark schematisierte Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einem Kühlkreislauf und einem einstellbaren Fahrwerk.

In 1 ist ein Kraftfahrzeug 1 gezeigt, das mit einem Luftfahrwerk 2 ausgestattet ist. Das Kraftfahrzeug 1 weist einen schematisch angedeuteten und aus einer Kühlmittelleitung 3 gebildeten Kühlkreislauf auf. Dieser Kühlmittelleitung 3 ist ein Befüllstutzen 4 zugeordnet über den vor dem Erstbetrieb oder im Wartungsfalle neues Kühlmittel in den Kühlkreislauf einfüllbar ist.
Beim Befüllen des Kühlkreislaufs wird das Kühlmittel über den Befüllstutzen 4 der Kühlmittelleitung zugeführt. Zeitgleich mit dem Zuführen, zeitlich dem Zuführen vorgelagert oder zeitlich dem Zuführen nachgelagert, wird das Luftfahrwerk 2 derart eingestellt, dass das Kraftfahrzeug 1 unter einem Neigungswinkel bezüglich der Horizontalen gelagert ist, insbesondere der Befüllstutzen oder ein Entlüftungsventil den höchsten Punkt bilden, in dem Luftblasen aufsteigen. Auf diese Weise werden Lufteinschlüsse in der Kühlmittelleitung 3 vermieden.
Dabei kann während des Zuführens des Kühlmittels das Luftfahrwerk 2 mehrfach derart verstellt werden, dass der Neigungswinkel bezüglich der Horizontalen durch Einstellen des Luftfahrwerks 2 ebenfalls mehrfach verändert wird, um etwaig entstehenden Lufteinschlüssen im Kühlkreislauf sogleich vorzubeugen.
Wesentliche Schritte dieses Befüllverfahrens lassen sich auch bei dem erfindungsgemäßen Belüftungsverfahren realisieren, bei dem zunächst das aus dem Befüllstutzen 4 gebildete Entlüftungsventil geöffnet wird. Anschließend wird das Luftfahrwerk 2 derart verstellt, dass es wiederum unter einem Neigungswinkel bezüglich der Horizontalen derart gelagert ist, dass im Kühlkreislauf eingeschlossene Luft über den Befüllstutzen 4 aus der Leitung 3 ausgetragen wird.
In beiden Varianten kann es sinnvoll sein, dass der vollstände Bewegungsradius des Luftfahrwerks ausgenutzt wird. In diesem Zusammenhang ist daher die Möglichkeit gegeben, dass beim Einstellen des Luftfahrwerks 2 eine einem ersten Rad zugeordnete einstellbare Feder des einstellbaren Luftfahrwerks 2 vollständig expandiert wird, und dass eine einem zweiten Rad zugeordnete einstellbare Feder des einstellbaren Luftfahrwerks 2 vollständig komprimiert wird. Zur Ansteuerung des Luftfahrwerks 2 bzw. der einzelnen Luftfedern weist das Kraftfahrzeug 1 ein geeignetes Steuergerät auf.
Bezugszeichenliste

1: Kraftfahrzeug
2: Luftfahrwerk
3: Kühlmittelleitung
4: Befüllstutzen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 2018/0281797 A1 [0004]

Claims

Verfahren zum Befüllen einer einen Befüllstutzen (4) aufweisenden Leitung eines ein einstellbares Fahrwerk aufweisenden Kraftfahrzeugs (1) mit einem Betriebsmittel, umfassend die Schritte des Zuführens des Betriebsmittels in die Leitung und des Einstellens des Fahrwerks derart, dass das Kraftfahrzeug (1) unter einem Neigungswinkel bezüglich der Horizontalen gelagert ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrwerk mehrfach derart verstellt wird, dass der Neigungswinkel bezüglich der Horizontalen durch Einstellen des Fahrwerks mehrfach verändert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Einstellen des Fahrwerks dem Zuführen des Betriebsmittels vorgeschaltet ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Einstellen des Fahrwerks dem Zuführen des Betriebsmittels nachgeschaltet ist, derart, dass in der Leitung eingeschlossene Luft aus der Leitung ausgetragen wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitung ein Volumen an Betriebsmittel zugeführt wird, welches mindestens, vorzugsweise aber genau dem aus der Leitung ausgetragenen Luftvolumen entspricht.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungswinkel bezüglich der Horizontalen durch Einstellen des Fahrwerks zeitgleich mit dem Zuführen des Betriebsmittels mehrfach verändert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass beim Einstellen des Fahrwerks eine einem ersten Rad zugeordnete einstellbare Feder des einstellbaren Fahrwerks vollständig expandiert wird, und dass eine einem zweiten Rad zugeordnete einstellbare Feder des einstellbaren Fahrwerks vollständig komprimiert wird.
Verfahren zum Entlüften einer Leitung eines Betriebsmittelskreislaufs eines ein einstellbares Fahrwerk aufweisenden Kraftfahrzeugs (1), umfassend den Schritte des Öffnens eines Entlüftungsventils, des Einstellens des Fahrwerks und damit des Lagerns des Kraftfahrzeugs (1) unter einem Neigungswinkel bezüglich der Horizontalen derart, dass die in der Leitung eingeschlossene Luft ausgetragen wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrwerk mehrfach verstellt und somit der Neigungswinkel bezüglich der Horizontalen durch Einstellen des Fahrwerks mehrfach verändert wird.
Kraftfahrzeug (1) mit einem Steuergerät, das zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 eingerichtet ist.