DE102011005342B4

DE102011005342B4 - Verfahren zur Sicherstellung der Ölversorgung eines Getriebes umfassend eine Hauptölpumpe und eine elektrisch angetriebene Zusatzpumpe im Gefälle

Info

Publication number: DE102011005342B4
Application number: DE102011005342.5A
Authority: DE
Inventors: Tobias Zöllner
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2011-03-10
Filing date: 2011-03-10
Publication date: 2019-07-04
Anticipated expiration: 2031-03-11
Also published as: DE102011005342A1

Abstract

Verfahren zur Sicherstellung der Ölversorgung eines Getriebes eines Hybridantriebsstrangs, umfassend eine Hauptölpumpe und eine Zusatzpumpe im Gefälle, wobei erkannt wird, ob sich das Fahrzeug im Gefälle befindet, wobei wenn sich das Fahrzeug für eine applizierbare Zeit im Gefälle befindet und in dieser Zeit die Zusatzpumpe zur Ölversorgung nicht angesteuert wird, bei einer anschließenden Ansteuerung der Zusatzpumpe eine Antriebsquelle der Hauptölpumpe des Getriebes mit einer vorgegebenen Drehzahl betrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzpumpe eine elektrisch angetriebene Zusatzpumpe ist.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Sicherstellung der Ölversorgung eines Getriebes eines Hybridantriebsstrangs umfassend eine Hauptölpumpe und eine elektrisch angetriebene Zusatzpumpe im Gefälle gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei einem Getriebe eines Hybridantriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs wird zur Gewährleistung der Ölversorgung bei abgeschaltetem Verbrennungsmotor und niedriger Getriebeeingangsdrehzahl (Drehzahl der als Elektromotor betriebenen elektrischen Maschine), wie beispielsweise beim Fahrzeugstillstand oder beim Kriechen, eine elektrische Zusatzpumpe benötigt. Diese Zusatzpumpe wird nach dem Stand der Technik nur dann betrieben, wenn die vom Verbrennungsmotor oder von einem weiteren Antriebsaggregat (z.B. der als Elektromotor betriebenen elektrischen Maschine) angetriebene Hauptölpumpe den benötigten Volumenstrom bzw. Öldruck nicht mehr sicherstellen kann. Hierbei wird die Hauptölpumpe in der Regel über die Getriebeeingangswelle angetrieben.
Um einen störungsfreien Betrieb des Getriebes zu gewährleisten, muss sichergestellt werden, dass wenn die Notwendigkeit besteht, die elektrische Zusatzpumpe zu betreiben, diese den benötigten Volumenstrom bzw. Öldruck für das Getriebe bereitstellen kann.
Bei Getrieben umfassend eine Hauptölpumpe und eine Zusatzpumpe sind in der Regel beide Pumpen über denselben Ansaugstutzen fluidtechnisch mit dem Getriebesumpf verbunden. Da die elektrische Zusatzpumpe nach dem Stand der Technik axial in Fahrtrichtung betrachtet hinter der Hauptölpumpe angeordnet ist, kann es dazu kommen, dass die elektrische Zusatzpumpe außerhalb des Ölsumpfes liegt, wenn sich das Fahrzeug in einem Gefälle befindet.
Wird in dieser Zeit die elektrische Zusatzpumpe nicht betrieben, weil die Getriebeeingangsdrehzahl hoch genug ist, um die Ölversorgung über die Hauptölpumpe zu gewährleisten, kann es in nachteiliger Weise dazu kommen, dass der Ansaugkanal der elektrischen Zusatzpumpe mit Luft befüllt wird, die durch den Schmierkanal der elektrischen Zusatzpumpe in den Ansaugkanal gelangt.
Wenn in einer derartigen Situation die elektrische Zusatzpumpe benötigt wird, um die Ölversorgung des Getriebes zu gewährleisten, wird für eine bestimmte Zeit kein Öl sondern nur Luft gefördert, was in einem Zusammenbruch des Öldrucks im Getriebe resultieren kann.
Aus der DE 10 2008 040 667 A1 der Anmelderin ist ein Hydrauliksystem einer Getriebeeinrichtung bekannt, mit einer mit einem über die Getriebeeinrichtung führbaren Drehmoment antreibbaren Getriebehauptpumpe und mit einer über eine elektrische Maschine antreibbaren Zusatzpumpe, mittels welchen ein Primärdruckkreislauf und ein Sekundärdruckkreislauf betriebszustandsabhängig mit Hydraulikfluid beaufschlagbar sind.
Hierbei sind eine Druckseite der Getriebehauptpumpe und eine Druckseite der Zusatzpumpe stromauf eines zur Einstellung eines Hauptdruckes des Primärdruckkreislaufes vorgesehenen Druckbegrenzungsventils mit dem Primärdruckkreislauf verbunden, wobei das Druckbegrenzungsventil zwischen den Druckseiten der Getriebehauptpumpe und der Zusatzpumpe und dem Sekundärdruckkreislauf angeordnet ist und die Druckseite der Zusatzpumpe über eine in Richtung des Primärdruckkreislaufes und des Sekundärdruckkreislaufes sperrbare und das Druckbegrenzungsventil umgehende Hydraulikleitung mit dem Sekundärdruckkreislauf in Wirkverbindung bringbar ist. Die Getriebehauptpumpe und die Zusatzpumpe sind hierbei mittels separater Ansaugstutzen mit dem Ölsumpf fluidtechnisch verbunden.
Aus der DE 103 18 152 A1 ist eine Ölversorgungseinrichtung für eine Fahrzeuggetriebehydraulik mit einer ersten Pumpe und einer zweiten Pumpe bekannt, welche von verschiedenen Wellen des Getriebes angetrieben werden. Eine elektrisch angetriebene Pumpe liegt darin nicht vor.
Die WO 2007/118500 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Speichern von Hydraulikfluid, eingesetzt in einer Getriebehydraulik. Die Vorrichtung wirkt als eine Art Federspeicher, welcher bei Bedarf Öl in die Getriebehydraulik pumpt. Eine elektrisch angetriebene Zusatzpumpe soll dadurch ausdrücklich ersetzt werden.
Die DE 10 2009 014 593 A1 lehrt ein Betriebsverfahren für eine Getriebehydraulik mit Haupt- und Hilfspumpe, geht jedoch in keiner Weise auf ein Verhalten der Pumpensteuerung bei Erkennung einer Gefällefahrt ein.
Die zum Anmeldezeitpunkt unveröffentlichte DE 10 2010 028 321 A1 lehrt ein Verfahren zum Ansteuern zumindest einer Druckmittelversorgungspumpe in einem Fahrzeuggetriebe. Nach dem Erkennen einer Gefällefahrt bzw. einer Steigungsfahrt wird die Druckmittelversorgungspumpe derart angesteuert, dass ein Absinken eines Versorgungsdruckes des Fahrzeuggetriebes unter einen Mindestdruckwert verhindert wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Sicherstellung der Ölversorgung eines Getriebes eines Hybridantriebsstrangs umfassend eine Hauptölpumpe und eine elektrisch angetriebene Zusatzpumpe im Gefälle anzugeben, durch dessen Durchführung die Ölversorgung des Getriebes ohne die Notwendigkeit eines komplizierten Systemaufbaus und insbesondere ohne die Notwendigkeit separater Ansaugstutzen für die Hauptölpumpe und die elektrisch angetriebene Zusatzpumpe sichergestellt wird.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen und Vorteile gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Demnach wird ein Verfahren zur Sicherstellung der Ölversorgung eines Getriebes eines Hybridantriebsstrangs umfassend eine Hauptölpumpe und eine elektrisch angetriebene Zusatzpumpe im Gefälle vorgeschlagen, im Rahmen dessen erkannt wird, ob sich das Fahrzeug im Gefälle befindet, wobei wenn sich das Fahrzeug für eine applizierbare Zeit im Gefälle befindet und in dieser Zeit die elektrische Zusatzpumpe zur Ölversorgung nicht angesteuert wird, bei einer anschließenden Ansteuerung der elektrischen Zusatzpumpe die Antriebsquelle der Hauptölpumpe und somit die Hauptölpumpe mit einer vorgegebenen Drehzahl betrieben wird.
Durch die erfindungsgemäße Konzeption wird die Ölversorgung auch dann sichergestellt, wenn der Ansaugkanal der elektrischen Zusatzpumpe bedingt durch die Neigung der Fahrbahn mit Luft befüllt ist.
Vorzugsweise ist die vorgegebene Drehzahl der Antriebsquelle der Hauptölpumpe, die der Verbrennungsmotor oder eine elektrische Maschine sein kann, die Mindestdrehzahl zur Förderung eines bestimmten zur Gewährleistung der Getriebefunktion erforderlichen Volumenstroms ist.
Ferner kann vorgesehen sein, dass, wenn sich das Fahrzeug für eine applizierbare Zeit im Gefälle befindet und die elektrische Zusatzpumpe zur Ölversorgung angesteuert wird, ein applizierbarer Timer gesetzt wird, wobei die elektrische Zusatzpumpe mindestens bis zum Ablauf des Timers betrieben wird und wobei nach Ablauf des Timers die Antriebsquelle der Hauptölpumpe nicht mehr angesteuert wird, da zu diesem Zeitpunkt die Gefahr, dass Luft im Ansaugkanal ist, nicht mehr gegeben ist. Die elektrische Zusatzpumpe kann in Abhängigkeit vom benötigten Volumenstrom auch nach dem Ablauf des Timers betrieben werden; durch die Mindestbetriebszeit, die dem Ablauf des Timers entspricht, wird gewährleistet, dass Luft, die sich im Ansaugkanal befindet, vollständig entweichen kann.
Der applizierbare Timer wird angehalten, wenn die elektrische Zusatzpumpe kein Öl fördert und die Neigung der Fahrbahn einen Wert annimmt, der kleiner als eine vorgegebene Schwelle ist.
Zur Implementierung des Verfahrens kann bei Erkennung einer Gefällestrecke und für den Fall, dass die Gefällestrecke für eine applizierbare Zeit vorliegt und die elektrische Zusatzpumpe in dieser Zeit nicht zur Ölversorgung angesteuert wird, ein Flag auf TRUE gesetzt werden, wobei durch das gesetzte Flag die Ansteuerung der Antriebsquelle der Hauptölpumpe als Ersatzmaßnahme ausgelöst wird, damit die ÖIversorgung auf jeden Fall gewährleistet ist.
Wenn die elektrische Zusatzpumpe während das Flag auf TRUE gesetzt ist angesteuert wird, muss diese mindestens für eine weitere applizierbare Zeit T_LÄUFT laufen, damit das Flag auf FALSE gesetzt werden darf. Der Timer T_LÄUFT wird angehalten, wenn die elektrische Zusatzpumpe kein Öl fördert und die Neigung der Fahrbahn kleiner als eine Schwelle ist; ist dies nicht der Fall, wird ein Reset des Timers T_LÄUFT durchgeführt. Wenn der Timer T_LÄUFT abgelaufen ist, wird das Flag auf FALSE gesetzt und die Ersatzmaßnahme, d.h. die Ansteuerung der Antriebsquelle der Hauptölpumpe, zurückgenommen.
Für den Fall, dass die elektrische Zusatzpumpe axial in Fahrtrichtung betrachtet vor der Hauptölpumpe angeordnet ist, wird das hier vorgestellte Verfahren derart durchgeführt, dass anstelle der Fahrbahnneigung im Gefälle die Fahrbahnneigung in einer Steigung berücksichtigt wird.

Claims

Verfahren zur Sicherstellung der Ölversorgung eines Getriebes eines Hybridantriebsstrangs, umfassend eine Hauptölpumpe und eine Zusatzpumpe im Gefälle, wobei erkannt wird, ob sich das Fahrzeug im Gefälle befindet, wobei wenn sich das Fahrzeug für eine applizierbare Zeit im Gefälle befindet und in dieser Zeit die Zusatzpumpe zur Ölversorgung nicht angesteuert wird, bei einer anschließenden Ansteuerung der Zusatzpumpe eine Antriebsquelle der Hauptölpumpe des Getriebes mit einer vorgegebenen Drehzahl betrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzpumpe eine elektrisch angetriebene Zusatzpumpe ist.
Verfahren zur Sicherstellung der Ölversorgung eines Getriebes eines Hybridantriebsstrangs umfassend eine Hauptölpumpe und eine elektrisch angetriebene Zusatzpumpe im Gefälle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn sich das Fahrzeug für eine applizierbare Zeit im Gefälle befindet und die elektrische Zusatzpumpe anschließend zur Ölversorgung angesteuert wird, ein applizierbarer Timer gesetzt wird, wobei die elektrische Zusatzpumpe mindestens bis zum Ablauf des Timers betrieben wird und wobei nach Ablauf des Timers die Antriebsquelle der Hauptölpumpe des Getriebes nicht mehr angesteuert wird.
Verfahren zur Sicherstellung der Ölversorgung eines Getriebes eines Hybridantriebsstrangs, umfassend eine Hauptölpumpe und eine elektrisch angetriebene Zusatzpumpe im Gefälle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der applizierbare Timer angehalten wird, wenn die elektrische Zusatzpumpe kein Öl fördert und die Neigung der Fahrbahn einen Wert annimmt, der kleiner als eine vorgegebene Schwelle ist.
Verfahren zur Sicherstellung der Ölversorgung eines Getriebes eines Hybridantriebsstrangs umfassend eine Hauptölpumpe und eine elektrisch angetriebene Zusatzpumpe im Gefälle nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebene Drehzahl der Antriebsquelle der Hauptölpumpe die Mindestdrehzahl zur Förderung eines bestimmten zur Gewährleistung der Getriebefunktion erforderlichen Volumenstroms ist.