DE102010028321A1

DE102010028321A1 - Verfahren zum Ansteuern einer Druckmittelversorgungspumpe

Info

Publication number: DE102010028321A1
Application number: DE102010028321A
Authority: DE
Inventors: Stefan-Ulrich Prange
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2010-04-28
Filing date: 2010-04-28
Publication date: 2011-11-03
Anticipated expiration: 2030-04-29
Also published as: DE102010028321B4

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Ansteuern zumindest einer Druckmittelversorgungspumpe in einem Fahrzeuggetriebe vorgeschlagen, wobei nach dem Erkennen einer Gefällefahrt die Druckmittelversorgungspumpe derart angesteuert wird, dass ein Absinken eines Versorgungsdruckes des Fahrzeuggetriebes unter einen Mindestdruckwert verhindert wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ansteuern zumindest einer Druckmittelversorgungspumpe gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.
Aus der Fahrzeugtechnik ist es bekannt, dass in einem Fahrzeuggetriebe, insbesondere in einem Hybridantriebstrang, zur Ölversorgung eine Haupt- und eine Zusatzpumpe an einem Ölfilter beziehungsweise einem Getriebeölsumpf angeschlossen sind. In vorbestimmten Fahrsituationen kann es vorkommen, dass beim Anlaufen der Zusatzpumpe Luftansaugungen auftreten, wenn die Hauptpumpe abgeschaltet ist. Diese Fahrsituationen können je nach dem Ort der Ansaugung eine Steigungs- oder Gefällefahrt, oder auch starke Brems- und Beschleunigungsvorgänge sein. Dadurch kann es zu einem erheblichen Druckeinbruch bei der Ölversorgung des Fahrzeuggetriebes kommen, wodurch die Schaltqualität reduziert wird und sicherheitskritische Fahrsituationen auftreten können.
Beispielsweise aus der Druckschrift DE 40 11 668 A1 ist eine Sauganschlussverbindung für eine Hydropumpe bekannt, bei der bei fehlender Saugleitung das Ansaugen von Luft dadurch verhindert wird, dass ein aus einer Anschlussbohrung entfernter Saugschlauchnippel eine Kurzschlussverbindung zwischen der Druckseite und der Saugseite der Pumpe freigibt.
Darüber hinaus ist aus der Druckschrift DE 29 17 384 A1 eine Hydraulikpumpe, insbesondere eine Flügelzellenpumpe bekannt, welche eine Druckentlastungsleitung zwischen einem Ringraum am Wellendichtring der Antriebswelle der Saugseite der Hydraulikpumpe aufweist. Um in der Anlaufphase der Hydraulikpumpe eine Luftansaugung zu verhindern, ist in der Druckentlastungsleitung ein zur Saugseite hin öffnendes Druckbegrenzungsventil angeordnet. Auch den genannten Druckschriften ist keine verfahrenstechnische Maßnahme bekannt, um eine Luftansaugung zu verhindern. Vielmehr sind in nachteiliger Weise weitere Bauteile erforderlich.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Gattung vorzuschlagen, bei dem durch eine geeignete Ansteuerung in einer vorbestimmten Fahrsituation eine Luftansaugung bei der Druckmittelversorgungspumpe sicher verhindert wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Zeichnung.
Somit wird ein Verfahren zum Ansteuern zumindest einer Druckmittelversorgungspumpe in einem Fahrzeuggetriebe vorgeschlagen, bei dem nach dem Erkennen einer Gefälle- bzw. Steigungsfahrt die Druckmittelversorgungspumpe derart angesteuert wird, dass ein Absinken eines Versorgungsdruckes des Fahrzeuggetriebes unter einen Mindestdruckwert verhindert wird.
Da üblicherweise der Ölsumpf mit dem Ölfilter im hinteren Bereich des Getriebegehäuses angeordnet ist, liegen die kritischen Fahrzustände üblicherweise bei einer längeren Gefällefahrt des Fahrzeuges vor, da sich dann das Öl im vorderen Bereich des Getriebegehäuses sammelt. Jedoch ist es auch denkbar, dass eine andere Anordnung des Getriebeölsumpfs, zum Beispiel im vorderen Bereich des Getriebegehäuses, die erfindungsgemäße Ansteuerungsweise der Hauptölpumpe bei Steigungsfahrten erfordert.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann der Zustand einer drohenden Luftansaugung frühzeitig erkannt werden und durch entsprechende Gegenmaßnahmen sicher verhindert werden.
Im Rahmen einer bevorzugten Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass bei dem als Automatikgetriebe ausgebildeten Fahrzeuggetriebe die Hauptpumpe nach dem Erkennen einer Gefälle- bzw. Steigungsfahrt – je nach Anordnung der der Pumpen im Getriebe – zumindest mit einer minimalen Förderleistung weiterbetrieben wird, so dass ein ausreichendes Druckmittelniveau in dem Getriebeölsumpf eingestellt wird, wodurch ein Luftansaugung bei z. B. einer späteren Aktivierung der Zusatzpumpe sicher verhindert wird.
Vorzugsweise kann dies dadurch erreicht werden, dass die Drehzahl einer Elektromaschine zum Antrieb der Hauptpumpe bei Überschreiten eines vorbestimmten Zeitintervalls nach erkannter Gefällefahrt des Fahrzeuges auf einem vorbestimmten Drehzahlniveau gehalten wird. Durch das vorbestimmte Zeitintervall wird eine Zeitschwelle nach dem Erkennen einer Gefällefahrt bzw. einer Steigungsfahrt bis zum Beginn der Gegenmaßnahme definiert. Bei der Überschreitung des Zeitintervalls muss ein Abschalten der Hauptpumpe verhindert werden, um eine ausreichende Öldruckversorgung sicherzustellen. Es ist auch möglich, dass im Rahmen des vorgeschlagenen Verfahrens eine andere Antriebsart für die Hauptölpumpe gewählt wird, um eine sichere Ölversorgung zu gewährleisten.
Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann eine Gefälle- bzw. Steigungsfahrt in Abhängigkeit eines Neigungssensors des Fahrzeuges erkannt werden. Der Neigungssensor kann genau angeben, ob eine Steigungs- oder Gefällefahrt des Fahrzeuges vorliegt.
Alternativ hierzu kann mittels eines Berechnungsalgorithmus unter Erfassung bestimmter Betriebsgrößen eine Steigungsfahrt oder Gefällefahrt des Fahrzeuges erkannt werden.
Ein Fahrzeug kann einen Hybridantriebsstrang aufweisen, welcher ein Fahrzeuggetriebe mit einer Druckmittelversorgungspumpe umfasst, welche nach dem erfindungsgemäßen Verfahren betrieben wird.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnung weiter erläutert. Die einzige Figur der Erfindung zeigt ein Diagramm, in dem die erfindungsgemäße Ansteuerung der Hauptpumpe bei einer längeren Gefällestrecke beziehungsweise Gefällefahrt des Fahrzeuges im Vergleich zur bekannten Ansteuerung grafisch dargestellt ist.
Im Einzelnen ist die Drehzahl nEM der Elektromaschine zum Antrieb der Hauptpumpe über die Zeit einer längeren Gefällefahrt dargestellt, wobei mit nOut die Drehzahl null im abgestellten Zustand der Elektromaschine gekennzeichnet ist.
Die durchgezogene Linie in dem Diagramm stellt den üblichen Drehzahlverlauf der Elektromaschine dar. Aus diesem Verlauf ist ersichtlich, dass die Drehzahl der Elektromaschine während einer Gefällestrecke kontinuierlich auf den Wert null reduziert wird, um den Antrieb der Hauptpumpe abzustellen. Bevor die Hauptpumpe abgestellt wird, wird jedoch die Zusatzpumpe aktiviert. Da sich in diesem Zustand das Öl bereits in dem z. B. vorderen Teil des Getriebegehäuses aufgrund der Gefällefahrt befindet, besteht die Gefahr, dass der Getriebeölsumpf entleert ist und die Zusatzpumpe beim Anlaufen Luft ansaugt.
Deshalb ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Ansteuerung der Hauptpumpe durch die Elektromaschine entsprechend der strichpunktierten Linie in dem Diagramm durchgeführt wird. Dies bedeutet, dass im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens beim Erkennen einer Gefällefahrt nach Überschreitung eines vorbestimmten Zeitintervalls T die Elektromaschine auf ein bestimmtes Drehzahlniveau gebracht wird, um dadurch eine ausreichende Ölversorgung mit der Hauptpumpe sicherzustellen. Die Erkennung einer Gefällefahrt kann durch die zur Verfügung stehenden Informationen über die Gefälleneigung, den gewählten Gang und die Zeit erfasst werden, wobei diese Informationen von dem Fahrzeug zur Verfügung stehen. Nach dem Überschreiten der zulässigen Zeitschwelle bzw. des zulässigen Zeitintervalls T kann die Gegenmaßnahme durch das Beibehalten einer zumindest minimalen Förderleistung bei der Hauptpumpe eingeleitet werden.
Bezugszeichen

nEM

Drehzahl der Elektromaschine als Antrieb der Hauptpumpe

nOut

Drehzahl null der Elektromaschine

T

vorbestimmtes Zeitintervall

t

Zeit

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

DE 4011668 A1 [0003]
DE 2917384 A1 [0004]

Claims

Verfahren zum Ansteuern zumindest einer Druckmittelversorgungspumpe in einem Fahrzeuggetriebe, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Erkennen einer Gefällefahrt bzw. einer Steigungsfahrt die Druckmittelversorgungspumpe derart angesteuert wird, dass ein Absinken eines Versorgungsdruckes des Fahrzeuggetriebes unter einen Mindestdruckwert verhindert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Druckmittelversorgungspumpe eine Hauptpumpe und eine Zusatzpumpe bei dem als Automatikgetriebe ausgebildeten Fahrzeuggetriebe angesteuert werden, wobei die Hauptpumpe nach dem Erkennen einer Gefällefahrt bzw. Steigungsfahrt zumindest mit einer minimalen Förderleistung Weiterbetrieben wird, so dass ein ausreichendes Druckmittelniveau in dem Getriebe eingestellt wird, so dass ein Luftansaugen nach der Aktivierung der Zusatzpumpe verhindert wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Drehzahl (nEM) einer Elektromaschine zum Antrieb der Hauptpumpe nach Überschreiten eines vorbestimmten Zeitintervalls (T) während einer erkannten Gefällefahrt des Fahrzeuges auf einem vorbestimmten Drehzahlniveau gehalten wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit eines Neigungssensors des Fahrzeuges eine Steigungsfahrt bzw. Gefällefahrt des Fahrzeuges erkannt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mittels mindestens eines Berechnungsalgorithmus unter Erfassung bestimmter Betriebsgrößen eine Steigungsfahrt bzw. Gefällefahrt des Fahrzeuges erkannt wird.
Fahrzeug mit einem Hybridantriebsstrang, umfassend ein Fahrzeuggetriebe mit mindestens einer Druckmittelversorgungspumpe, welche nach einem Verfahren nach Anspruch 1 betrieben wird.