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Für die Anmeldung wird die Priorität der am 11. Juni 2013 eingereichten
koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2013-0066783 beansprucht, deren gesamter Inhalt durch Bezugnahme hierin einbezogen ist.
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Die Erfindung betrifft ein Ölpumpensystem eines Hybridfahrzeuges und ein Verfahren zur Steuerung desselben, und insbesondere ein Ölpumpensystem eines Hybridfahrzeuges, welches dazu vorgesehen ist, einem Automatikgetriebe mittels nur einer elektrischen Ölpumpe einen Hydraulikdruck zuzuführen, und ein Verfahren zur Steuerung desselben.
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Im Allgemeinen ist ein Automatikgetriebe mit einem Ölpumpensystem zum Zuführen eines Arbeitshydraulikdruckes zu dem Automatikgetriebe verbunden. Das Ölpumpensystem weist eine oder mehrere Ölpumpen auf.
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Herkömmlich wurde vor allem ein Ölpumpensystem verwendet, welches einem Automatikgetriebe mittels einer mechanischen Ölpumpe und einer elektrischen Ölpumpe zusammen einen Arbeitshydraulikdruck zuführt. Insbesondere haben Hybridfahrzeuge vor allem ein Verfahren zur Steuerung eines Ölpumpensystems verwendet, welches einen Fahrzustand eines Fahrzeuges in einen Stoppbereich, einen Niedriggeschwindigkeitsbereich und einen Hochgeschwindigkeitsbereich einteilt und wahlweise eine mechanische Ölpumpe und eine elektrische Ölpumpe betreibt. Gemäß dem Verfahren zur Steuerung des Ölpumpensystems kann nur die elektrische Ölpumpe während des Stoppbereichs betrieben werden, die mechanische Ölpumpe und die elektrische Ölpumpe können gleichzeitig während des Niedriggeschwindigkeitsbereichs betrieben werden, und nur die mechanische Ölpumpe kann während des Hochgeschwindigkeitsbereichs betrieben werden.
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Jedoch können, wenn zwei oder mehrere Ölpumpen, wie die mechanische Ölpumpe und die elektrische Ölpumpe, verwendet werden, die Herstellungskosten übermäßig steigen. Darüber hinaus kann die mechanische Ölpumpe, die von dem Antriebsdrehmoment eines Motors betrieben wird, als ein Faktor dienen, der einen schlechten Einfluss auf die Kraftstoffeffizienz des Fahrzeuges hat. Wenn eine von der mechanischen Ölpumpe und der elektrischen Ölpumpe weggelassen wird, kann ein Arbeitshydraulikdruck dem Automatikgetriebe nicht stabil zugeführt werden. Insbesondere, wenn nur die elektrische Ölpumpe verwendet wird, ist es nicht leicht, einen Steuerungsbetrieb zur Behebung eines Fehlers durchzuführen, der infolge einer Störung eines Solenoids oder dergleichen beim Zuführen eines Hydraulikdruckes zu dem Automatikgetriebe auftreten kann. Darüber hinaus kann, wenn ein für die elektrische Ölpumpe erforderlicher Hydraulikdruck derart gesetzt ist, dass er zu dem Zeitpunkt, zu dem ein Fehler der Hydraulikdruckzufuhr auftritt, auf einen übermäßig hohen Hydraulikdruck fixiert ist, Leistung vergeudet werden, um die elektrische Ölpumpe anzutreiben, und Teile können durch Überstrom beschädigt werden.
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Mit der Erfindung werden ein Ölpumpensystem eines Hybridfahrzeuges, welches geeignet ist, einem Automatikgetriebe mittels nur einer elektrischen Ölpumpe einen Arbeitshydraulikdruck stabil zuzuführen und auch bei Auftreten eines Fehlers beim Zuführen eines Hydraulikdruckes zu einem Automatikgetriebe einen Leistungsverlust zu minimieren, und ein Verfahren zur Steuerung desselben geschaffen.
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Nach einem Aspekt der Erfindung ist ein Ölpumpensystem eines Hybridfahrzeuges vorgesehen, welches einem Automatikgetriebe des Hybridfahrzeuges einen Arbeitshydraulikdruck zuführt. Das Ölpumpensystem weist auf: eine Getriebesteuereinrichtung, die den Betrieb des Automatikgetriebes steuert, eine elektrische Ölpumpe, die Öl pumpt, um den Arbeitshydraulikdruck zu erzeugen, welcher dem Automatikgetriebe zuzuführen ist, und eine Ölpumpensteuereinrichtung, die eine Information bezüglich eines Zustandes des Automatikgetriebes von der Getriebesteuereinrichtung empfängt und den Betrieb der elektrischen Ölpumpe steuert.
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Der Arbeitshydraulikdruck, der dem Automatikgetriebe zugeführt wird, kann nur mittels der elektrischen Ölpumpe erzeugt werden, welche elektrisch betrieben wird.
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Wenn ein Fehler der Hydraulikdruckzufuhr in dem Automatikgetriebe auftritt, kann die Ölpumpensteuereinrichtung eine Steuerung durchführen, um den Arbeitshydraulikdruck des Automatikgetriebes konstant zu fixieren, welcher mittels der elektrischen Ölpumpe erzeugt wird.
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Der konstant fixierte Arbeitshydraulikdruck kann gleich oder größer als ein Arbeitshydraulikdruck gesetzt sein, der durch einen normalen Betrieb der elektrischen Ölpumpe erzeugt wird.
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Wenn der Arbeitshydraulikdruck des Automatikgetriebes auf konstant fixiert gesteuert wird, kann die Getriebesteuereinrichtung eine Steuerung durchführen, um das für das Automatikgetriebe benötigte Abtriebsdrehmoment zu reduzieren.
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Die elektrische Ölpumpe kann auf eine Drehzahl entsprechend einem benötigten Arbeitshydraulikdruck des Automatikgetriebes gesteuert werden, welcher entsprechend dem reduzierten Abtriebsdrehmoment des Automatikgetriebes reduziert wird.
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Die Drehzahl der elektrischen Ölpumpe kann durch eine Karte über eine Beziehung zwischen der Öltemperatur, dem Hydraulikdruck und der Drehzahl der elektrischen Ölpumpe gesetzt sein, welche in der Ölpumpensteuereinrichtung gespeichert ist.
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Nach einem anderen Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur Steuerung eines Ölpumpensystems vorgesehen, welches einem Automatikgetriebe eines Hybridfahrzeuges mittels einer elektrischen Ölpumpe einen Arbeitshydraulikdruck zuführt. Das Verfahren weist auf: Bestimmen, ob ein Fehler der Hydraulikdruckzufuhr in dem Automatikgetriebe aufgetreten ist oder nicht, Fixieren des Arbeitshydraulikdruckes, der dem Automatikgetriebe zugeführt wird, Reduzieren des Abtriebsdrehmoments, das für das Automatikgetriebe benötigt wird, und Steuern einer Drehzahl der elektrischen Ölpumpe.
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Wenn bestimmt wird, dass kein Fehler der Hydraulikdruckzufuhr in dem Automatikgetriebe aufgetreten ist, kann die elektrische Ölpumpe normal betrieben werden.
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Wenn bestimmt wird, dass ein Fehler der Hydraulikdruckzufuhr in dem Automatikgetriebe aufgetreten ist, kann der dem Automatikgetriebe zugeführte Arbeitshydraulikdruck fixiert werden.
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Wenn der dem Automatikgetriebe zugeführte Arbeitshydraulikdruck fixiert ist, kann das für das Automatikgetriebe benötigte Abtriebsdrehmoment reduziert werden.
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Ein benötigter Arbeitshydraulikdruck des Automatikgetriebes kann sich entsprechend dem reduzierten Abtriebsdrehmoment des Automatikgetriebes verringern, und die Drehzahl der elektrischen Ölpumpe kann gesteuert werden, wie sich der benötigte Arbeitshydraulikdruck des Automatikgetriebes verringert.
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Die Drehzahl der elektrischen Ölpumpe kann auf eine Drehzahl gesteuert werden, die von einer Karte über eine Beziehung zwischen der elektrischen Ölpumpe, der Öltemperatur und dem Hydraulikdruck gesetzt wird.
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Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
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1 ein Schema eines Ölpumpensystems eines Hybridfahrzeuges gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung; und
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2 ein Flussdiagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zur Steuerung eines Ölpumpensystems eines Hybridfahrzeuges gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
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Wie in 1 gezeigt, weist ein Ölpumpensystem eines Hybridfahrzeuges gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ein Automatikgetriebe 50, eine Getriebesteuereinrichtung (TCU) 90, eine elektrische Ölpumpe (EOP) 60 und eine Ölpumpensteuereinrichtung (OPU) 70 auf. Darüber hinaus weist ein Antriebsstrangsystem des Hybridfahrzeuges einen Verbrennungsmotor 20, einen Hybrid-Starter-Generator (HSG) 22, einen Elektromotor 40, eine Batterie 10, eine Verbrennungsmotorkupplung 30, ein Automatikgetriebe 50 und eine Achse 80 auf.
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Die Leistungsübertragung des Hybridfahrzeuges wird wie folgt durchgeführt. Die von dem Verbrennungsmotor 20 oder dem Elektromotor 40 erzeugte Leistung wird wahlweise an eine Antriebswelle 52 des Automatikgetriebes 50 übertragen, und die an eine Abtriebsstufe 54 des Automatikgetriebes 50 abgegebene Leistung wird über eine Enduntersetzungsvorrichtung 84 und eine Differentialgetriebevorrichtung 86 an die Achse 80 übertragen. Darüber hinaus wird, wenn die Achse 80 Räder 82 dreht, das Hybridfahrzeug mittels der von dem Verbrennungsmotor 20 oder dem Elektromotor 40 erzeugten Leistung betrieben.
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Die Batterie 10 führt dem Elektromotor 40 eine Antriebsspannung zu. Das heißt, die Batterie 10 speichert eine hohe Spannung. Darüber hinaus arbeitet der HSG 22 als ein Motor, um den Verbrennungsmotor 20 zu starten, oder arbeitet als ein Generator in einem Zustand, in dem der Verbrennungsmotor 20 angetrieben wird, wodurch die Batterie 10 geladen wird. Die Batterie 10 kann auch durch Energie geladen werden, die von dem Motor 40 während eines Schubbetriebs des Hybridfahrzeuges regeneriert wird. Darüber hinaus verbindet die Verbrennungsmotorkupplung 30 wahlweise den Verbrennungsmotor 20 mit dem Elektromotor 40. Das heißt, die Leistung des Verbrennungsmotors 20 und die Leistung des Elektromotors 40 werden durch die Verbrennungsmotorkupplung 30 miteinander verbunden oder voneinander getrennt.
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Die Leistungsübertragung und das regenerative Bremsen des Hybridfahrzeuges und eine Fluidkupplung (nicht gezeigt) zum wahlweisen Blockieren der an das Automatikgetriebe 50 übertragenen Leistung sind für einen technisch versierten Fachmann offensichtlich. Daher wird eine ausführliche Beschreibung davon weggelassen.
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Das Automatikgetriebe 50 dient dazu, die Drehzahl durch Änderung eines Übersetzungsverhältnisses der Antriebswelle 52 zu der Abtriebsstufe 54 zu ändern. Darüber hinaus ändert das Automatikgetriebe 50 die Drehzahl entsprechend dem Betrieb einer Mehrzahl von Reibelementen, die eine oder mehrere Bremsen (nicht gezeigt) und eine oder mehrere Kupplungen (nicht gezeigt) umfassen. Die Mehrzahl von Reibelementen werden derart betrieben, dass sie durch einen dem Automatikgetriebe 50 zugeführten Arbeitshydraulikdruck gekuppelt oder entkuppelt werden können.
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Die TCU 90 dient dazu, das Drehmoment des Automatikgetriebes 50 und den Betrieb der Reibelemente zu steuern. Da der Betrieb der TCU 90 und des Automatikgetriebes 50 für einen technisch versierten Fachmann offensichtlich ist, wird eine ausführliche Beschreibung davon weggelassen.
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Das Ölpumpensystem des Hybridfahrzeuges kann einen Arbeitshydraulikdruck zum Betreiben der Reibelemente des Automatikgetriebes 50 angemessen zuführen, um die Leistungsübertragung des Hybridfahrzeuges sanft durchzuführen.
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Die elektrische Ölpumpe 60 ist mit dem Automatikgetriebe 50 verbunden. Darüber hinaus kann die elektrische Ölpumpe 60 in dem Automatikgetriebe 50 eingebunden sein. Die elektrische Ölpumpe 60 pumpt Öl, um dem Automatikgetriebe 50 einen Arbeitshydraulikdruck zuzuführen. In dem Ölpumpensystem des Hybridfahrzeuges gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung erzeugt nur die elektrische Ölpumpe 60 einen Arbeitshydraulikdruck und führt den erzeugten Arbeitshydraulikdruck dem Automatikgetriebe 50 zu.
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Die OPU 70 ist mit der elektrischen Ölpumpe 60 verbunden und steuert den Antrieb der elektrischen Ölpumpe 60. Darüber hinaus ist die OPU 70 mit der TCU 90 verbunden und steuert den Antrieb der elektrischen Ölpumpe 60 entsprechend einer Information über den Zustand des Automatikgetriebes 50, welche von der TCU 90 empfangen wird.
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Nachfolgend wird mit Bezug auf 2 ein Verfahren zur Steuerung eines Ölpumpensystems eines Hybridfahrzeuges gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
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Wenn das Ölpumpensystem des Hybridfahrzeuges betrieben wird (S100), bestimmt die TCU 90, ob ein Fehler der Hydraulikdruckzufuhr in dem Automatikgetriebe 50 aufgetreten ist oder nicht (S110). Zum Beispiel kann ein Fehler der Hydraulikdruckzufuhr eine Störung eines Solenoids (nicht gezeigt) sein, welches den Reibelementen einen Hydraulikdruck zuführt.
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Wenn bestimmt wird, dass kein Fehler der Hydraulikdruckzufuhr in dem Automatikgetriebe 50 aufgetreten ist, überträgt die TCU 90 eine Information über den Normalzustand des Automatikgetriebes 50 an die OPU 70. Darüber hinaus steuert die OPU 70 die elektrische Ölpumpe 60 auf normalen Betrieb (S130). Der normale Betrieb der elektrischen Ölpumpe 60 kann von einem technisch versierten Fachmann basierend auf dem erzeugten Arbeitshydraulikdruck gesetzt werden.
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Wenn bestimmt wird, dass ein Fehler der Hydraulikdruckzufuhr in dem Automatikgetriebe 50 aufgetreten ist, überträgt die TCU 90 eine Information über den Fehlerzustand der Hydraulikdruckzufuhr des Automatikgetriebes 50 an die OPU 70. Darüber hinaus steuert die OPU 70 den Antrieb der elektrischen Ölpumpe 60, um den von der elektrischen Ölpumpe 60 an das Automatikgetriebe 50 zugeführten Arbeitshydraulikdruck konstant zu fixieren (S120). Der konstant fixierte Arbeitshydraulikdruck wird gleich oder größer als ein Arbeitshydraulikdruck gesetzt, der durch den normalen Betrieb der elektrischen Ölpumpe 60 erzeugt wird. Zum Beispiel, wenn der durch den normalen Betrieb der elektrischen Ölpumpe 60 erzeugte Arbeitshydraulikdruck in dem Bereich von 11bar bis 16bar variiert, kann der Arbeitshydraulikdruck in dem Fehlerzustand der Hydraulikdruckzufuhr des Automatikgetriebes 50 auf 16bar oder mehr fixiert sein.
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Jedoch, wenn der Arbeitshydraulikdruck kontinuierlich für eine vorbestimmte Zeit auf mehr als der durch den normalen Betrieb der elektrischen Ölpumpe 60 erzeugte Arbeitshydraulikdruck fixiert ist, kann ein höherer als notwendiger Arbeitshydraulikdruck zugeführt werden, die Leistung kann vergeudet werden, um die elektrische Ölpumpe 60 anzutreiben, und Teile können durch Überstrom beschädigt werden.
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Daher führt, wenn der dem Automatikgetriebe 50 zugeführte Arbeitshydraulikdruck konstant fixiert ist (S120), die TCU 90 eine Steuerung durch, um das Abtriebsdrehmoment des Automatikgetriebes 50 zu reduzieren (S140). Wenn das Abtriebsdrehmoment des Automatikgetriebes 50 reduziert wird, kann der von dem Automatikgetriebe 50 benötigte Arbeitshydraulikdruck reduziert werden. Das reduzierte Abtriebsdrehmoment und der reduzierte benötigte Arbeitshydraulikdruck werden von einem technisch versierten Fachmann gesetzt.
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Nachfolgend wird das reduzierte Abtriebsdrehmoment als ein Grenzdrehmoment bezeichnet, und der reduzierte benötigte Arbeitshydraulikdruck wird als ein Grenzhydraulikdruck bezeichnet. Das Grenzdrehmoment wird in einem Bereich gesetzt, in dem die Leistungsübertragung des Automatikgetriebes 50 sanft durchgeführt wird. Darüber hinaus wird der entsprechend dem Grenzdrehmoment gesetzte Grenzhydraulikdruck in einem Bereich gesetzt, in dem die elektrische Ölpumpe 60 sanft angetrieben wird.
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Wenn das Abtriebsdrehmoment des Automatikgetriebes 50 reduziert ist (S140) und das Grenzdrehmoment und der Grenzhydraulikdruck gesetzt sind, extrahiert die OPU 70 eine Information aus einer Karte (S150). Die OPU 70 steuert die Drehzahl der elektrischen Ölpumpe 60 entsprechend der aus der Karte extrahierten Information (S160). Die Karte speichert eine Information über die Beziehung zwischen der Öltemperatur, dem Hydraulikdruck und der Drehzahl der elektrischen Ölpumpe 60. Das heißt, wenn die Information der Karte verwendet wird, kann die Drehzahl der elektrischen Ölpumpe 60 entsprechend dem Grenzhydraulikdruck und der momentanen Öltemperatur gesetzt werden.
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Wenn die Drehzahl der elektrischen Ölpumpe 60 gesteuert wird (S160), wird das Hybridfahrzeug in einem Notlaufmodus betrieben (S170), und die Steuerung für das Ölpumpensystem des Hybridfahrzeuges wird beendet (S180).
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Gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung können, da nur die elektrische Ölpumpe 60 verwendet wird, die Herstellungskosten reduziert werden, und die Kraftstoffeffizienz kann verbessert werden. Darüber hinaus kann, da die Karte über die Öltemperatur, den Hydraulikdruck und die Drehzahl der elektrischen Ölpumpe 60 verwendet wird, der Hydraulikdruck stabil zugeführt werden, selbst wenn ein Fehler beim Zuführen des Hydraulikdruckes zu dem Automatikgetriebe 50 auftritt, und der Leistungsverlust kann minimiert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- KR 10-2013-0066783 [0001]
