用于控制用于液压系统的电动运行的泵的方法与流程

1.本发明涉及一种用于控制用于液压系统的电动运行的泵、尤其用于操纵和冷却机动车辆的动力总成中的部件的方法，其中借助于由控制装置控制的无刷电动机运行的泵从较低设置的流体底壳中抽吸液压流体。


背景技术：

2.从出版物de 10 2018 130 700 a1中已知用于初始化这种液压系统的方法。所述液压系统的泵设置在油底壳上方，并且抽吸液压流体。
3.从出版物de 102018 112 663a1中已知用于在这种液压系统中移除空气的方法。


技术实现要素：

4.发明的目的在于用于控制液压系统的方法的改进方案。发明的目的尤其在于提出用于识别压力供应装置抽吸空气的方法。所述目的通过权利要求1的主题来实现。从属于权利要求1的权利要求描绘权利要求1的主题的有利实施方式。
5.所提出的方法用于控制用于液压系统的电动运行的泵。所提出的液压系统可以例如设置在机动车辆的纯电动的动力总成中，尤其用于操纵在电机与变速器和/或驻车锁之间的离合器，以及用于冷却变速器或离合器的部件。
6.液压系统包含控制装置或者由控制装置控制，所述控制装置控制阀和电动机，以便控制和冷却变速器的部件。电动机驱动泵，例如构成为齿轮泵的抽吸泵，并且构成为是无刷的，使得通过必要的电流传感器在所述电动机换向时提供功耗。例如，电动机的功耗可以从由流传感器确定的电流中确定。
7.该泵从较低设置的流体底壳中抽吸液压流体，使得在液压流体的流体底壳的液位不足的情况下，可以抽吸空气。
8.为了识别是否已抽吸空气，连续确定电动机的功耗，并且基于功耗的显著变化来识别对空气的抽吸。在此，使用不同的粘度的纯液压流体和由空气与液压流体构成的混合物或者在极端情况下仅空气，由此泵消耗较少的功率，并且在抽吸空气时功耗减少。因此，在泵的抽吸管中识别出空气的情况下，可以对应地做出反应。由于及早识别出被抽吸的空气，例如可以预防：泵的润滑减少连带由此引起的磨损增加，对要冷却的部件的冷却功率降低，部件例如离合器和/或驻车锁的可靠控制降低或更少，在流体底壳中形成泡沫，泵的噪声形成增加、例如泵的不舒服的“刺耳声”。
9.可以将连续确定的功耗与在没有空气抽吸的情况下的功耗的参考值进行比较，用于识别空气的抽吸。如果在预设或可预设的时间间隔例如15秒内功耗低于参考值，就判断为抽吸空气。
10.为了设置对容纳空气特定的功耗，可以设置根据液压流体的粘度评估功耗。粘度类型特定地且随着运行时间变化，使得功耗在液压系统的初始化时已经可以对应地协调。液压流体的粘度的温度相关性对电动机的功耗具有显著更大的影响。因此，提出根据液压
系统的系统温度评估所确定的功耗。例如，液压流体的温度可以借助于温度传感器直接确定。替选地可以使用温度模型，其中确定在其他部位处例如在控制装置的电路板上的实际温度，并且在考虑所建模的温度影响的情况下确定液压流体温度。
11.此外有利的会是，根据泵的转速评估功耗，以便例如考虑并补偿粘度对电动机的功耗的动态影响。
12.例如，在泵运行未受干扰的情况下、尤其在抽吸管和泵中没有空气的情况下电动机的功耗可以根据泵的转速和温度来获知，并且保存在特性曲线中。在持续运行中，在此从特性曲线提取适用的参考值连带与实际条件相对应的温度和转速，并且将其与当前确定的功耗进行比较。如果电动机的实际功耗与参考值偏差了预设的公差，则判定空气的抽吸。
13.在识别出空气的抽吸的情况下，可以采取停止措施。例如，在识别出空气的抽吸的情况下，可以降低泵的转速。通过降低转速，液压系统中的液压流体的体积减少并且输送给流体底壳，使得流体底壳的液位增加，并且抽吸液压流体而没有空气。在经过预设或可预设的时间间隔之后，可以再次提高转速，优选地提高到初始的转速。如果再次出现空气的抽吸，则可以重复所述过程。在多次例如五次识别出空气的抽吸之后，可以在故障存储器中进行建议重新填充液压流体的记录。替选地或附加地，在多次识别出空气的抽吸之后，可以输出：建议访问工厂或重新填充液压流体的驾驶员警告。
14.换言之，泵经由具有电流传感器的电子换向电动机驱动，使得软件功能可以计算出电动机的电功率，并且从信号中得出关于干式运行或空气抽吸的结论，并且也可以对此做出反应。
15.液压流体例如变速器油的粘度根据温度强烈变化。因此，对于识别功能，学习和存储电动机与液压流体的温度和泵转速相关的最小功耗。
16.在运行中，电动机的功耗被持续计算和监测。如果功耗下降到低于例如在大约15秒内计算出的平均值的最小界限，则降低泵转速，以便液压流体可以在流体底壳例如变速器贮油池中聚集，并且所述液压流体的液位上升。以所述方式防止长期抽吸空气。在转速减小之后，功耗可以再次提高到高于平均值的最小界限的水平。
17.对于例如一分钟的可校准的阈值维持调节降低的泵转速的短期运行点。之后，提高到所需的泵转速，并观察泵的功耗如何表现。如果功耗重新低于所学习的值，则重新降低泵转速。例如，所述过程可以重复直至五次。此后，可以认为变速器中的油位原则上过低，并且创建故障存储器记录。这也可以导致在组合仪表中向驾驶员输出文本报告，例如“检查变速器油”。
附图说明
18.根据在图1至图4中示出的实施例详细阐述本发明。附图示出：
19.图1示出液压系统的示意图，
20.图2示出图1的液压系统的泵的示意性示出的安装情况，
21.图3示出图2的泵的特征曲线的图表，以及
22.图4示出图2和图3的泵的抽吸过程的时间流程。
具体实施方式
23.图1以示意图示出液压系统1。由电子换向电动机2驱动的泵3用于在第一驱动方向上经由在压力管路5中提供并且借助于热交换器6冷却的喷雾7冷却仅示意性示出的部件、例如离合器13的摩擦片组。
24.在相反的驱动方向上，泵3经由阀8、9供给驻车锁12和离合器13的输出缸10、11。为了打开输出缸10、11，阀8、9将压力管路14、15与流体底壳16连接。
25.为了设定在压力管路5中的预设的冷却体积流或者为了在压力管路14、15中提供流体静力学压力，电动机2由具有功率电子装置的控制装置17和现场电子装置18转换到预设的转速，并且供给有电能，使得泵3以对应的转速旋转，从位于泵3下方的流体底壳16中抽吸对应量的液压流体19，并且输送到压力管路5、14、15中。
26.只要液位h对于抽吸管20连同过滤器21足够高，就进行液压流体19的可靠输送。如果液位h下降到低于抽吸管20的端部，则抽吸空气。通过如下方式识别空气的抽吸：连续评估电动机2的由于电动机2的电子换向在控制装置17中提供的功耗。如果所述功耗降低到低于预设的参考值，则认为空气的抽吸。
27.图2以示意图示出包含泵3和未示出的电动机的构造单元22，连带处于安装情况中的抽吸管20，所述构造单元处于在横截面中示出的变速器壳体23中。如果液位h处于高于抽吸管20的端部24，则由泵3无空气地抽吸液压流体19。如果液压流体19下降到液位h'，则抽吸空气。在两者之间的液位中，根据机动车辆的运动和倾斜度，可能部分地抽吸空气。
28.图3示出在y轴上的图1的电动机2的增加的功耗p与在x轴上从高到低下降的温度相关和与在z轴上增加的转速n相关的特征曲线101的图表100。
29.在特征曲线101上方进行图1和图2的液压流体19的无空气的输送。如果电动机2的功耗p在预设的时间间隔内下降到低于在对应当前检测到的温度t和当前检测到的转速n的情况下的功耗，则判定空气的抽吸，并且降低电动机2或泵3的转速n。
30.图4示出具有图1和图3的泵3关于时间t的抽吸过程的时间流程的流程图200。子图表i在此示出由泵3输送的体积流v，并且子图表ii示出驱动泵3的电动机2关于时间t的功耗p。
31.曲线201示出控制装置17要求的体积流v(soll)，曲线202示出根据电动机2的电子换向检测的功耗p。
32.直至时刻t(1)，电动机2的功耗高于与图3的特性曲线101相对应的温度和速度补偿的参考值p(r)。在时刻t(1)，功耗下降到低于参考值p(r)。这意味着抽吸空气。在等待时间δt(1)之后，在时刻t(2)降低电动机2的转速，尽管维持要求的体积流v(soll)但由于空气的输送和由于转速的降低，体积流下降到实际体积流v(ist)。由于较低的输送量和由此降低的实际体积流v(ist)，在进一步的时间变化过程中，流体底壳填充到再次无空气地抽吸液压流体的液位，使得电动机2的功耗再次上升到高于参考值p(r)，转速再次增加，并且实际体积流v(ist)在时刻t(4)再次接近要求的体积流v(soll)。
33.在时刻t(5)，功耗重新降低到低于参考值p(r)，使得认为持久性故障，并且在时刻t(6)，在重新的等待时间δt(2)之后，通过降低转速，冷却体积流持久地切换到相对于初始要求的体积流v(soll)更低的实际体积流v(ist)，从而设定紧急运行。输出驾驶员报告，或者在故障存储器中进行记录。
34.附图标记列表
35.1 液压系统
36.2 电动机
37.3 泵
38.4 部件
39.5 压力管路
40.6 热交换器
41.7 喷雾
42.8 阀
43.9 阀
44.10 输出缸
45.11输出缸
46.12 驻车锁
47.13 离合器
48.14 压力管路
49.15 压力管路
50.16 流体底壳
51.17 控制装置
52.18 现场电子装置
53.19 液压流体
54.20 抽吸管
55.21 过滤器
56.22 构造单元
57.23 变速器壳体
58.24 端部
59.100 图表
60.101 特性曲线
61.200 流程图
62.201 曲线
63.202 曲线
64.h 液位
65.h'液位
66.n 转速
67.p 功耗
68.p(r)参考值
69.t 温度
70.t时间
71.t(1)时刻
72.t(2)时刻
73.t(3)时刻
74.t(4)时刻
75.t(5)时刻
76.t(6)时刻
77.v体积流
78.v(soll)要求的体积流
79.v(ist)实际体积流
80.δt(1)等待时间
81.δt(2)等待时间。