DE102013205855B4

DE102013205855B4 - Verfahren zum Druckspeicherfluidmischen

Info

Publication number: DE102013205855B4
Application number: DE102013205855.1A
Authority: DE
Inventors: Paul G. Otanez; Zhen J. Zhang; Casie M. Bockenstette
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2012-04-09
Filing date: 2013-04-03
Publication date: 2022-11-24
Anticipated expiration: 2033-04-04
Also published as: CN103363104B; US20130263584A1; CN103363104A; US9052014B2; DE102013205855A1

Abstract

Verfahren zum Steuern eines Druckspeichers (52) zur Verwendung mit einem Hydraulikkreis (60), wobei das Verfahren umfasst:Ermitteln eines Satzes von Druckspeicher-Temperaturindikatoren, wobei der Schritt des Ermittelns des Satzes von Druckspeicher-Temperaturindikatoren das Erfassen einer benachbarten Umgebungslufttemperatur umfasst;Ablassen des Druckspeichers (52) als Funktion des Satzes von Druckspeicher-Temperaturindikatoren, undFüllen des Druckspeichers (52) nach dem Schritt des Ablassens des Druckspeichers (52);dadurch gekennzeichnet , dassder Schritt des Ermittelns des Satzes von Druckspeicher-Temperaturindikatoren das Ermitteln einer Zeitlänge seit einem letzten Füllen oder Ablassen des Druckspeichers (52) zu einer Füllzeit umfasst.

Description

GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zum Steuern eines Druckspeichers eines Fahrzeugsystems und insbesondere ein Verfahren zum Steuern eines Druckspeichers, um Druckspeicherfluid mit Systemfluid zu mischen. Ein gattungsgemäßes Verfahren geht der Art nach im Wesentlichen aus der DE 10 2010 027 259 A1 hervor.
HINTERGRUND
Ein typisches Automatikgetriebe umfasst ein Hydrauliksteuersystem, das neben anderen Funktionen genutzt wird, um mehrere Drehmomentübertragungsvorrichtungen zu betätigen. Diese Drehmomentübertragungsvorrichtungen können zum Beispiel Reibungskupplungen und Bremsen sein. Das herkömmliche Hydrauliksteuersystem umfasst typischerweise eine Hauptpumpe, die ein druckbeaufschlagtes Fluid, wie etwa Öl, zu mehreren Ventilen und Solenoiden in einem Ventilkörper liefert. Die Hauptpumpe wird von der Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs angetrieben. Die Ventile und Solenoide sind betreibbar, um das druckbeaufschlagte Hydraulikfluid durch einen Hydraulikfluidkreis zu den mehreren Drehmomentübertragungsvorrichtungen in dem Getriebe zu leiten. Das den Drehmomentübertragungsvorrichtungen gelieferte druckbeaufschlagte Hydraulikfluid wird verwendet, um die Vorrichtungen ein- oder auszurücken, um unterschiedliche Übersetzungen zu erhalten.
Um die Kraftstoffwirtschaftlichkeit von Kraftfahrzeugen zu verbessern, ist es wünschenswert, die Brennkraftmaschine unter bestimmten Umständen zu stoppen, wie etwa bei Anhalten an einer roten Ampel oder bei Leerlauf. Bestimmte Bedingungen können aber das Starten/Stoppen der Brennkraftmaschine unterbinden. Zum Beispiel kann das Hydraulikfluid in dem Druckspeicher eine niedrigere Temperatur als das Hydraulikfluid in dem Getriebe aufweisen, wenn Umgebungstemperaturen relativ niedrig sind, da sich der Druckspeicher typischerweise außerhalb des Getriebes befindet. Wenn das Hydraulikfluid in dem Druckspeicher zu weit unter der Temperatur des Hydraulikfluids in dem Getriebe liegt, kann ein Erfolgen eines Startens/Stoppens der Brennkraftmaschine verhindert werden, oder die Getriebeleistung ist eventuell nicht optimal, wenn das Starten/Stoppen erfolgt.
Daher besteht auf dem Gebiet Bedarf an einem Verfahren zum Steuern der Temperatur von Hydraulikfluid, das sich in dem Druckspeicher befindet, um eine ordnungsgemäße Nutzung von Start/Stopp-Techniken der Brennkraftmaschine zu ermöglichen.
ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Offenbarung sieht ein Verfahren zum Steuern eines Druckspeicherfluids vor, das das Ablassen/Füllen des Druckspeichers umfasst, um das sich in dem Druckspeicher befindliche Hydraulikfluid mit dem Hydraulikfluid in dem Getriebe (oder in einer anderen Hydrauliksystemkomponente) zu mischen. Das Verfahren umfasst das Ermitteln, wann das Fluid als Funktion von Druckspeicher-Temperaturindikatoren, wie etwa zum Beispiel Lufttemperatur, Getriebefluidtemperatur (aktuell sowie zu letzter Füllzeit) und Zeit seit letzten Ablassen/Füllen, zu mischen ist.
Bei einer Variante wird ein Verfahren zum Steuern eines Druckspeichers zur Verwendung mit einem Hydraulikkreis vorgesehen. Das Verfahren umfasst das Ermitteln eines Satzes von Druckspeicher-Temperaturindikatoren und das Ablassen des Druckspeichers als Funktion des Satzes von Druckspeicher-Temperaturindikatoren. Das Verfahren umfasst weiterhin das Füllen des Druckspeichers nach dem Ablassen des Druckspeichers. Die Druckspeichertemperaturindikatoren können Folgendes umfassen, sind aber nicht darauf beschränkt: Länge der Zeit seit dem letzten Füllen oder Ablassen des Druckspeichers zu einer Füllzeit, Umgebungstemperatur von benachbarter Luft, Fülltemperatur eines Hydraulikfluids in einer anderen Komponente zu der Füllzeit, wie etwa in einem Getriebe, und/oder aktuelle Temperatur eines Hydraulikfluids in dem Getriebe oder einer anderen Komponente zu einer aktuellen Zeit.
Bei einer Variante, die mit der vorherigen Variante kombiniert oder separat von dieser sein kann, wird ein Verfahren zum Steuern eines Druckspeichers eines Antriebsstrangs, der eine Brennkraftmaschine und/oder einen Elektromotor und ein Getriebe aufweist, in einem Kraftfahrzeug vorgesehen. Das Verfahren umfasst das Ermitteln einer Zeitlänge seit einem letzten Füllen oder Ablassen des Druckspeichers zu einer Füllzeit, das Erfassen einer Umgebungslufttemperatur benachbart zu dem Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs, das Ermitteln einer Fülltemperatur des Füllzeit-Automatikgetriebefluids, das sich zu der Füllzeit in dem Getriebe befindet, und das Erfassen einer aktuellen Temperatur des sich in dem Getriebe zu einer aktuellen Zeit befindlichen Automatikgetriebefluids zur aktuellen Zeit. Das Verfahren umfasst weiterhin das Ermitteln eines theoretischen Temperaturänderungsindexes zwischen einem sich in dem Getriebe befindlichen Automatikgetriebefluid und einem sich in dem Druckspeicher befindlichen Automatikgetriebefluid, wobei das Ermitteln des theoretischen Temperaturänderungsindexes auf der Umgebungslufttemperatur, der Zeitlänge seit dem letzten Füllen oder Ablassen des Druckspeichers zu der Füllzeit, der Fülltemperatur des Automatikgetriebefluids zu der Füllzeit und der aktuellen Temperatur des Automatikgetriebefluids zu der aktuellen Zeit beruht. Das Verfahren umfasst das Ablassen des Druckspeichers, wenn der theoretische Temperaturänderungsindex einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigt. Das Verfahren umfasst auch das Füllen des Druckspeichers nach dem Ablassen des Druckspeichers.
Bei einer anderen Variante, die mit den anderen hierin beschriebenen Varianten kombiniert oder separat davon sein kann, wird ein Antriebsstrangsystem eines Kraftfahrzeugs vorgesehen. Das Antriebsstrangsystem umfasst ein Getriebe, eine Brennkraftmaschine und/oder einen Elektromotor, einen Hydraulikkreis, einen Druckspeicher und ein Steuermodul. Das Getriebe weist mindestens eine Drehmomentübertragungsvorrichtung auf. Die Brennkraftmaschine dient dazu, Drehmoment zu dem Getriebe zu liefern. Der Hydraulikkreis steht mit dem Getriebe in Fluidverbindung und enthält Hydraulikfluid. Der Druckspeicher steht mit dem Hydraulikkreis und dem Getriebe in Fluidverbindung, und der Druckspeicher ist ausgelegt, um auf das Hydraulikfluid eine Druckkraft auszuüben. Das Steuermodul steht mit dem Getriebe in Verbindung und ist ausgelegt, um mindestens eine erste, zweite und dritte Steuerlogik auszuführen. Das Steuermodul ist ausgelegt, um die erste Steuerlogik auszuführen, um einen Satz von Druckspeicher-Temperaturindikatoren zu ermitteln, einschließlich des Ermittelns einer benachbarten Umgebungslufttemperatur. Das Steuermodul ist ausgelegt, um die zweite Steuerlogik auszuführen, um eine Ablassermittlung vorzunehmen. Die Ablassermittlung wird aus einer Entscheidung, den Druckspeicher abzulassen, und einer Entscheidung, den Druckspeicher nicht abzulassen, gewählt. Die Ablassermittlung beruht auf dem Satz von Druckspeicher-Temperaturindikatoren. Das Steuermodul ist ausgelegt, um die dritte Steuerlogik auszuführen, um den Druckspeicher abzulassen, wenn die Ablassermittlung als Entscheidung, den Druckspeicher abzulassen, gewählt wird.
Weitere Anwendungsgebiete gehen aus der hierin vorgesehenen Beschreibung hervor. Es versteht sich, dass die Beschreibung und spezifischen Beispiele lediglich den Zwecken der Veranschaulichung dienen.
Figurenliste

1 ist ein schematisches Schaubild eines beispielhaften Antriebsstrangs in einem Kraftfahrzeug nach den Grundsätzen der vorliegenden Erfindung;
2 ist ein schematisches Schaubild eines Teils eines beispielhaften Hydrauliksteuersystems nach den Grundsätzen der vorliegenden Erfindung; und
3 ist ein Blockdiagramm, das ein Verfahren zum Betreiben des Kraftfahrzeugs von 1-2 nach den Grundsätzen der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.

EINGEHENDE BESCHREIBUNG
Unter Bezugnahme auf 1 ist ein Kraftfahrzeug gezeigt und durch das Bezugszeichen 5 allgemein angedeutet. Das Kraftfahrzeug 5 ist als Personenkraftwagen gezeigt, es versteht sich aber, dass das Kraftfahrzeug 5 eine beliebige Art von Fahrzeug sein kann, wie etwa ein Lastkraftwagen, Transporter, etc. Das Kraftfahrzeug 5 umfasst einen beispielhaften Antriebsstrang 10. Es versteht sich von vornherein, dass, auch wenn ein Hinterradantrieb-Antriebsstrang gezeigt ist, das Kraftfahrzeug 5 einen Vorderradantrieb-Antriebsstrang aufweisen kann. Der Antriebsstrang 10 umfasst im Allgemeinen eine Brennkraftmaschine 12, die mit einem Getriebe 14 verbunden ist.
Die Maschine 12 kann eine herkömmliche Brennkraftmaschine oder ein Elektromotor oder eine beliebige andere Art von Antriebsmaschine sein. Die Brennkraftmaschine 12 liefert dem Getriebe 14 durch eine Flexplatte 15 oder eine andere Verbindungsvorrichtung, die mit einer Startvorrichtung 16 verbunden ist, ein Antriebsdrehmoment. Die Startvorrichtung 16 kann eine hydrodynamische Vorrichtung sein, wie etwa eine Fluidkupplung oder ein Drehmomentwandler, eine Nass- oder Trockenkupplung oder ein Elektromotor. Es versteht sich, dass zwischen der Brennkraftmaschine 12 und dem Getriebe 14 eine beliebige Startvorrichtung genutzt werden kann.
Das Getriebe 14 umfasst ein typischerweise aus Metall gegossenes Gehäuse 18, das die verschiedenen Komponenten des Getriebes 14 umschließt und schützt. Das Gehäuse 18 umfasst verschiedene Öffnungen, Kanäle, Absätze und Flansche, die diese Komponenten positionieren und lagern. Allgemein gesagt umfasst das Getriebe 14 eine Getriebeeingangswelle 20 und eine Getriebeausgangswelle 22. Zwischen der Getriebeeingangswelle 20 und der Getriebeausgangswelle 22 ist eine Zahnrad- und Kupplungsanordnung 24 angeordnet. Die Getriebeeingangswelle 20 ist mittels der Startvorrichtung 16 funktionell mit der Brennkraftmaschine 12 verbunden und erhält von der Brennkraftmaschine 12 Antriebsdrehmoment oder Leistung. Demgemäß kann die Getriebeeingangswelle 20 in dem Fall, da die Startvorrichtung 16 eine hydrodynamische Vorrichtung ist, eine Turbinenwelle sein, in dem Fall, da die Startvorrichtung 16 eine Doppelkupplung ist, duale Eingangswellen sein, oder in dem Fall, da die Startvorrichtung 16 ein Elektromotor ist, eine Antriebswelle sein. Die Getriebeausgangswelle 22 ist vorzugsweise mit einer Achsantriebseinheit 26 verbunden, die zum Beispiel eine Kardanwelle 28, eine Differentialbaugruppe 30 und Antriebsachsen 32, die mit Rädern 33 verbunden sind, umfasst. Die Getriebeeingangswelle 20 ist mit der Zahnrad- und Kupplungsanordnung 24 gekoppelt und liefert dieser Antriebsmoment.
Die Zahnrad- und Kupplungsanordnung 24 umfasst mehrere Zahnradsätze, mehrere Kupplungen und/oder Bremsen und mehrere Wellen. Die mehreren Zahnradsätze können einzelne kämmende Zahnräder, wie etwa Planetenradsätze, umfassen, die mit den mehreren Wellen durch die selektive Betätigung der mehreren Kupplungen/Bremsen verbunden sind oder damit selektiv verbindbar sind. Die mehreren Wellen können Vorgelegewellen oder Nebenwellen, Hohl- und Mittelwellen, Rücklauf- oder Freilaufwellen oder Kombinationen derselben umfassen. Die Kupplungen/Bremsen 34 können selektiv eingerückt werden, um durch selektives Kuppeln einzelner Zahnräder in den mehreren Zahnradsätzen mit den mehreren Wellen mindestens eine von mehreren Übersetzungsstufen oder Übersetzungen auszulösen. Es versteht sich, dass die spezifische Anordnung und Anzahl der Zahnradsätze, Kupplungen/Bremsen 34 und Wellen in dem Getriebe 14 variieren können.
Das Kraftfahrzeug 5 umfasst ein Steuermodul 36. Das Steuermodul 36 kann ein Getriebesteuermodul, ein Brennkraftmaschinen-Steuermodul oder ein Hybridsteuermodul oder eine beliebige andere Art von Steuergerät umfassen. Das Steuermodul 36 kann ein oder mehrere elektronische Steuervorrichtungen umfassen, die einen vorprogrammierten digitalen Rechner oder Prozessor, Steuerlogik, Speicher, der zum Speichern von Daten verwendet wird, und mindestens ein E/A-Endgerät aufweisen. Die Steuerlogik umfasst mehrere Logikroutinen zum Überwachen, Handhaben und Erzeugen von Daten. Das Steuermodul 36 steuert die Betätigung der Kupplungen/Bremsen 34 mittels eines Hydrauliksteuersystems 38. Das Hydrauliksteuersystem 38 dient dazu, durch selektives Übermitteln eines Hydraulikfluids zu den Kupplungen/Bremsen 34, was die Kupplungen/Bremsen 34 einrückt, die Kupplungen/Bremsen 34 selektiv einzurücken. Das Steuermodul 36 steht auch mit mehreren Sensoren in Verbindung, die sich im Kraftfahrzeug 5 verteilt befinden. Zum Beispiel steht das Steuermodul 36 mit Brennkraftmaschinendrehzahl- und Temperatursensoren 37A und 37B, einem Bremspedalstellungssensor 37C, einem Zündschlüsselsensor 37D, einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 37E, um nur ein paar zu nennen, in Verbindung.
Unter Hinwenden auf 2 wird ein Teil des Hydrauliksteuersystems 38 veranschaulicht. Es versteht sich von vornherein, dass der in 2 gezeigte Teil des Hydrauliksteuersystems 38 beispielhaft ist. Das Hydrauliksteuersystem 38 dient dazu, die Kupplungen/Bremsen 34 durch selektives Übermitteln eines Hydraulikfluids 44, wie etwa eines Automatikgetriebefluids, von einem Sumpf 46 zu einem Kupplungsbetätigungskreis 48 selektiv einzurücken. Der Kupplungsbetätigungskreis 48 umfasst Kupplungssteuersolenoide, Ventile und Aktoren, die dazu dienen, die mehreren Kupplungen/Bremsen 34 einzurücken. Das Hydraulikfluid 44 wird dem Kupplungsbetätigungskreis 48 unter Druck entweder von einer brennkraftmaschinenbetriebenen Pumpe 50 oder einem Druckspeicher 52 übermittelt.
Der Sumpf 46 ist ein Tank oder Behälter, zu dem das Hydraulikfluid 44 zurückkehrt und sich von verschiedenen Komponenten und Bereichen des Getriebes 14 sammelt. Das Hydraulikfluid 44 wird aus dem Sumpf 46 gedrückt und im gesamten Hydrauliksteuersystem 38 mittels der Pumpe 50 verteilt. Die Pumpe 50 kann zum Beispiel eine Zahnradpumpe, eine Flügelzellenpumpe, eine Gerotorpumpe oder eine beliebige andere Verdrängerpumpe sein. Die Pumpe 50 umfasst eine Einlassöffnung 54 und eine Auslassöffnung 56. Die Einlassöffnung 54 steht mittels einer Saugleitung 58 mit dem Sumpf 46 in Verbindung. Die Auslassöffnung 56 übermittelt druckbeaufschlagtes Hydraulikfluid 44 zu einem Hauptleitungsdruckkreis 60. Der Hauptleitungsdruckkreis 60 kann verschiedene optionale Merkmale umfassen, einschließlich zum Beispiel ein federvorgespanntes Überdrucksicherheitsventil, einen druckseitigen Filter oder ein federvorgespanntes Rückschlagventil.
Der Hauptleitungsdruckkreis 60 steht mit dem Kupplungsbetätigungskreis 48 und einem Solenoid 76 oder einer anderen Steuervorrichtung in Verbindung. Das Solenoid 76 steht mit einer Druckspeicher-Zufuhrleitung 77 in Fluidverbindung. Das Solenoid 76 wird von dem Steuermodul 36 elektrisch gesteuert und dient dazu, den Füllzustand des Druckspeichers 52 zu speichern. Wenn das Solenoid 76 offen ist, kann der Druckspeicher 52 in manchen Varianten ablassen, und wenn das Solenoid 76 geschlossen ist, kann der Druckspeicher 52 füllen und gefüllt bleiben. Das Solenoid 76 kann zum Beispiel ein Ein/Aus-Solenoid, ein Drucksteuersolenoid oder ein Strömungssteuersolenoid sein. Während der Druckspeicher 52 gezeigt wird, wie er von dem Hauptleitungsdruckkreis 60 gefüllt wird, versteht sich, dass der Druckspeicher 52 alternativ von einem anderen Hydraulikkreis gefüllt werden könnte.
Das Solenoid 76 steht mit dem Druckspeicher 52 und einem Drucksensor 78 in Verbindung. Der Drucksensor 78 kann mit anderen Worten einen Drucksensor und/oder einen Druckspeicher-Druck- oder Volumenschätzalgorithmus umfassen. Der Druckspeicher 52 ist eine Energiespeichervorrichtung, in der das nicht komprimierbare Hydraulikfluid 44 von einer externen Quelle unter Druck gehalten wird. Der Druckspeicher 52 umfasst einen Kolben, der eine Dichtung aufweist, die entlang einer Bohrung des Druckspeichergehäuses gleitet. An einer Seite des Kolbens befindet sich Hydraulikfluid 44 und an der anderen Seite des Kolbens befinden sich ein oder mehrere Federn und/oder Luft. Der Druckspeicher 52 verwendet eine Kombination aus Feder(n) und Luft, um die Kraft an einer Seite des Kolbens zu erzeugen, die gegen den Hydraulikfluiddruck an der gegenüberliegenden Seite des Kolbens reagiert. Ein Beispiel eines Druckspeichers zur Verwendung mit der vorliegenden Erfindung ist in der der gleichen Anmelderin gehörenden U.S.-Patentanmeldung US 2011 / 0 139 285 A1 offenbart.
Demgemäß ist der Druckspeicher 52 betreibbar, um druckbeaufschlagtes Hydraulikfluid 44 zurück zu dem Hauptleitungsdruckkreis 60 zu liefern. Der Druckspeicher 52 ersetzt, wenn er gefüllt ist, die Pumpe 50 effektiv als Quelle von druckbeaufschlagtem Hydraulikfluid 44, wodurch die Notwendigkeit eliminiert wird, dass die Pumpe 50 ständig läuft. Der Drucksensor 78 liest den Druck des Hydraulikfluids 44 in der Druckspeicher-Zufuhrleitung 77 in Echtzeit und liefert diese Daten zu dem Steuermodul 36. Alternativ oder zusätzlich stellt der Drucksensor 78 einen Druckspeicher-Druck- oder Volumenschätzalgorithmus dar, so dass statt (oder zusätzlich zu) einem Messen des Druckspeicherdrucks der Druckspeicherdruck oder das Druckspeichervolumen geschätzt werden kann. Es können auch andere Arten von Sensoren, wie etwa Volumen- oder Positionssensoren, enthalten sein. Ferner kann der Druckspeicher 52 andere Konfigurationen aufweisen; zum Beispiel könnte der Druckspeicher 52 eine gasgefüllte Ausführung sein.
In dem Druckspeicher 52 wird bei festgelegtem Volumen und Druck Hydraulikfluid 44 gespeichert, während die Brennkraftmaschine 12 abgeschaltet ist. Während das Solenoid 76 abgeschaltet ist, bleibt in manchen Varianten das Hydraulikfluid 44 in dem Druckspeicher 52, da es keinen Pfad für ein Hydraulikfluid 44 gibt, um das Solenoid 76 zu umgehen, wobei die winzige Leckmenge, die an den Freiräumen in den Teilen des Solenoidventils vorbeiläuft, ausgenommen ist. Wenn in diesem Beispiel das Solenoid 76 elektrisch eingeschaltet wird, öffnet es.
Die Entscheidung, das Solenoid 76 einzuschalten, kann beruhend auf einem Brennkraftmaschinen-Startbefehl, um die Kupplungen/Bremsen 34 für ein Anfahren des Fahrzeugs bereit zu haben, ermittelt werden, oder sie kann auf einem Mischbefehl beruhen, wie nachstehend näher beschrieben wird. Das Einschalten des Solenoids 76 lässt Hydraulikfluid 44 aus dem Druckspeicher 52 austreten, in das Solenoid 76 eintreten und in den Hauptleitungsdruckkreis 60 strömen, der den Kupplungsbetätigungskreis 48 speist. Der Kupplungsbetätigungskreis 48 steuert den Druck und den Durchsatz zu den Kupplungen/Bremsen 34, um die Kupplungsleistung während des Brennkraftmaschinen-Startvorgangs zu steuern, um Drehmomentstöße zu beseitigen und das Abschirmen vor Brennkraftmaschinen-Starterschütterungen zu verbessern. Sobald der Druck in dem Hauptleitungsdruckkreis aufgrund der Aktivierung der Pumpe 50 steigt, wird das Solenoid 76 durch Abschalten von Strom zu dem Solenoid 76 elektrisch geschlossen. Der Füllprozess des Druckspeichers 52 kann erneut starten, um einen weiteren Brennkraftmaschinen-Abschaltvorgang oder ein erwünschtes Mischen zu ermöglichen, wie nachstehend näher beschrieben wird.
Wenn das Kraftfahrzeug 5 anhält (d.h. zum Beispiel an einer roten Ampel), kann es wünschenswert sein, die Brennkraftmaschine 12 abzuschalten, um die Kraftstoffwirtschaftlichkeit zu verbessern. Während eines automatischen Brennkraftmaschinen-Stoppvorgangs wird die Brennkraftmaschine 12 aber abgeschaltet, was einen Druckverlust des Hydraulikfluids 44 in dem Getriebehydraulikkreis und den Kupplungen bewirken. Um das Getriebe 14 bei Brennkraftmaschinen-Neustart und Fahrzeuganfahren ordnungsgemäß zu steuern, werden vor einem Fahrzeuganfahren durch Ablassen des Druckspeichers 52 Getriebeölkreise gefüllt und Kupplungen vorbereitet. Wenn zum Beispiel ein Autostartsignal angeordnet wird, schaltet das Steuermodul 36 das Solenoid 76 ein, wodurch der Druckspeicher 52 für eine Dauer einer kalibrierten Zeit abgelassen wird. Ferner kann auch das Betätigen eines Bremspedals über einen vorab festgelegten Zeitraum verwendet werden, um ein Ablassen des Druckspeichers 52 auszulösen. Ein Beispiel eines Verfahrens zum Ermitteln, wann der Druckspeicher 52 abzulassen ist, wird in der der gleichen Anmelderin gehörenden U.S.-Patentanmeldung US 2012/0 088 630 A1 offenbart. Die Solenoidbefehle in dem Kupplungsbetätigungskreis 48 bereiten das Getriebe 14 elektrisch darauf vor, die Kupplungen/Bremsen einzurücken. Bei manchen Varianten ist es wünschenswert, nur eine Mindestanzahl an Kupplungen/Bremsen einzurücken, so dass eine Mindestanzahl an Kupplungen/Bremsen gefüllt werden muss; bei anderen Varianten kann es wünschenswert sein, mehr als eine Mindestzahl oder eine beliebige andere Kombination einzurücken. Ein Beispiel für das Wählen der Mindestzahl an Kupplungen/Bremsen wird in der der gleichen Anmelderin gehörenden U.S.-Patentanmeldung US 2012/0 088 632 A1 offenbart.
Wenn die Temperatur des Hydraulikfluids 44 zu niedrig ist, kann das automatische Stoppen der Brennkraftmaschine unterbunden werden. Unter Bezugnahme auf 3 und mit weiterer Bezugnahme auf 1 und 2 wird nun ein Verfahren 100 zum Betreiben des Kraftfahrzeugs 5 und Steuern des Druckspeichers 52 beschrieben. Das Verfahren 100 ist ausgelegt, um Hydraulikfluid in dem Druckspeicher 52 und dem Getriebe 14 auszutauschen, wenn das Hydraulikfluid in dem Druckspeicher 52 zum Starten der Brennkraftmaschine nach einem automatischen Brennkraftmaschinenstopp kälter als erwünscht ist. Demgemäß führt das Verfahren 100 zu einem Mischen von Hydraulikfluid in dem Druckspeicher 52 mit Hydraulikfluid von dem Getriebe 14, um die Temperatur von Hydraulikfluid in dem Druckspeicher 52 bei einer ausreichend hohen Temperatur für das Erfolgen eines Stopps/Starts der Brennkraftmaschine 12 zu halten.
Das Verfahren 100 umfasst einen Informationsgewinnungsschritt 102 des Ermitteins eines Satzes von Druckspeicher-Temperaturindikatoren. Die Druckspeicher-Temperaturindikatoren können zum Beispiel eine Umgebungstemperatur der Luft benachbart zu dem Getriebe 14 oder Druckspeicher 52, die Zeitlänge seit dem letzten Ablassen (oder Füllen) des Druckspeichers, die aktuelle Temperatur des Hydraulikfluids in dem Getriebe 14 und dem Hauptleitungsdruckkreis 60 und die Temperatur des Hydraulikfluids in dem Getriebe 14 und dem Hauptleitungsdruckkreis 60 zum Zeitpunkt des letzten Ablassens oder Füllens des Druckspeichers 52 umfassen.
Demgemäß kann der Informationsgewinnungsschritt 102 des Ermittelns des Satzes von Druckspeicher-Temperaturindikatoren das Ermitteln der Zeitlänge seit einem letzten Füllen oder Ablassen des Druckspeichers 52 zu einer Füllzeit umfassen. Der Informationsgewinnungsschritt 102 kann zusätzlich oder alternativ das Erfassen einer Umgebungslufttemperatur benachbart zu dem Antriebsstrang, benachbart zu der Brennkraftmaschine 12 oder dem Getriebe 14 des Kraftfahrzeugs 5 umfassen. Ferner kann der Informationsgewinnungsschritt 102 zusätzlich oder alternativ das Ermitteln einer Fülltemperatur eines Hydraulikfluids in dem Getriebe 14 oder und/oder dem Hauptleitungsdruckkreis 60 zu der Füllzeit, die die Zeit ist, bei der der Druckspeicher 52 zuletzt abgelassen oder gefüllt wurde, umfassen. Weiterhin kann der Informationsgewinnungsschritt 102 zusätzlich oder alternativ ein Erfassen einer aktuellen Temperatur eines Hydraulikfluids in dem Getriebe 14 und/oder dem Hauptleitungsdruckkreis 60 zu einer aktuellen Zeit umfassen.
Das Hydraulikfluid kann zum Beispiel mit einem Temperatursensor oder anderen ähnlichen Mitteln in dem Getriebe 14 und/oder dem Hauptleitungsdruckkreis 60 erfasst werden. Die Füllzeittemperatur kann zum Beispiel in dem Steuermodul 36 oder einem anderen Steuergerät oder einer anderen Speichervorrichtung gespeichert und von dem Steuermodul 36 oder einem anderen Steuergerät genutzt werden, um zu ermitteln, wann der Druckspeicher 52 abzulassen ist, um das Fluid in dem Druckspeicher 52 mit dem Fluid des Getriebes 14 und des Hauptleitungsdruckkreises 60 zu mischen. Zusätzlich oder alternativ können auch andere Informationen zur Verwendung mit dem aktuellen Verfahren 100 gewonnen und als Teil des Satzes von Druckspeicher-Temperaturindikatoren aufgenommen werden, die bei dem aktuellen Verfahren 100 verwendet werden.
Das Verfahren 100 umfasst einen Mischschritt 104 des Ablassens des Druckspeichers 52 als Funktion des Satzes von Druckspeicher-Temperaturindikatoren und des anschließenden Füllens des Druckspeichers 52. Der Mischschritt 104 kann das Ablassen des Druckspeichers 52 durch Öffnen des Solenoids 76 umfassen, wie vorstehend beschrieben wurde. In manchen Formen kann der Mischschritt 104 einen Unterschritt 106 des Ermittelns eines theoretischen Temperaturänderungsindexes zwischen einem sich in dem Getriebe 14 befindlichen Hydraulikfluid und einem in dem Druckspeicher 52 befindlichen Hydraulikfluid umfassen, wobei das Ermitteln des theoretischen Temperaturänderungsindexes auf der Umgebungstemperatur, der Zeitlänge seit dem letzten Füllen des Druckspeichers zu der Füllzeit, der Fülltemperatur des Füllzeit-Hydraulikfluids und/oder der aktuellen Temperatur des Hydraulikfluids zu der aktuellen Zeit und/oder beliebigen anderen wünschenswerten Temperaturindikatoren beruhen kann, die in dem Informationsgewinnungsschritt 102 gesammelt werden.
Das Verfahren 100 umfasst einen zweiten Unterschritt 108 des Ablassens und des Druckspeichers 52, wenn der theoretische Temperaturänderungsindex einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigt. Nach dem zweiten Unterschritt 108 des Ablassens des Druckspeichers 52, wenn der theoretische Temperaturänderungsindex einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigt, umfasst das Verfahren einen dritten Unterschritt 110 des Füllens des Druckspeichers 52.
Wenn in dem Unterschritt 106 der theoretische Temperaturänderungsindex einen vorbestimmten Schwellenwert nicht übersteigt, dann endet das Verfahren 100 bei Schritt 112 und der zweite und dritte Unterschritt 108, 110 werden nicht ausgeführt. Wenn der Temperaturänderungsindex beruhend auf den Druckspeicher-Temperaturindikatoren aber einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigt, dann werden der zweite und dritte Unterschritt 108, 110 ausgeführt, wodurch der Druckspeicher 52 abgelassen und gefüllt wird. Nachdem der Druckspeicher 52 in den Unterschritten 108 und 110 abgelassen und gefüllt wurde, endet das Verfahren bei Schritt 112.
Nachdem das Verfahren bei Schritt 112 endet, wiederholt das Verfahren 100 nach einem vorbestimmten Ablauf, wobei es zurück zu dem Informationsgewinnungsschritt 102 geht. Das Verfahren 100 könnte regelmäßig oder ständig oder zu beliebigen anderen erwünschten Zeiten wiederholt werden. Zum Beispiel könnte das Verfahren 100 das mehrfache Ablassen und Füllen des Druckspeichers 52 umfassen, um das Fluid in dem Druckspeicher 52 mit dem Fluid in dem Hauptleitungsdruckkreis 60 zu mischen.
Bei manchen Varianten kann der Mischschritt 104 des Ablassens des Druckspeichers 52 als Funktion des Satzes von Druckspeicher-Temperaturindikatoren und des anschließenden Füllens des Druckspeichers 52 das Implementieren einer Befehlsfolge umfassen, um das Solenoid 76 zu steuern und den Druckspeicher-Einspeisedruck in dem Antriebsstrangsystem zu ändern. Zu beachten ist, dass der Druckspeicher-Einspeisedruck in manchen Fällen der Leitungsdruck ist. Zum Beispiel könnte eine Befehlsfolge befolgt werden, die auf den Druckspeicher-Temperaturindikatoren beruht, um zu ermitteln, ob der Druckspeicher 52 abzulassen und anschließend zu füllen ist. Zum Beispiel könnte eine Offline-Tabelle verwendet werden, um beruhend auf den Druckspeicher-Temperaturindikatoren zu ermitteln, ob der Druckspeicher 52 abzulassen und zu füllen ist. Es könnte ein Temperaturschätzalgorithmus verwendet werden, um beruhend auf den Druckspeicher-Temperaturindikatoren zu ermitteln, ob ein Mischen (Ablassen/Füllen) erfolgen sollte.
Bei manchen Varianten kann der Mischschritt 104 des Ablassens und Füllens des Druckspeichers als Funktion des Satzes von Druckspeicher-Temperaturindikatoren das Öffnen des Solenoids 76 umfassen, um den Druckspeicher 52 abzulassen, wenn die Umgebungstemperatur unter einer vorbestimmten Temperatur liegt und die Zeitlänge seit der Füllzeit (Zeit, zu der der Druckspeicher 52 zuletzt gefüllt oder abgelassen wurde) über einem vorbestimmten Schwellenwert liegt.
Die vorliegende Offenbarung umfasst auch ein Antriebsstrangsystem, das ein Getriebe, eine Brennkraftmaschine, einen Hydraulikkreis und einen Druckspeicher umfasst, sowie ein Steuermodul 36. Diese Komponenten wurden jeweils vorstehend beschrieben und diese Beschreibung wird durch Bezugnahme hier aufgenommen. Das Steuermodul 36 ist ausgelegt, um eine erste Steuerlogik zum Ermitteln eines Satzes von Druckspeicher-Temperaturindikatoren, eine zweite Steuerlogik zum Ermitteln, ob der Druckspeicher als Funktion des Satzes von Druckspeicher-Temperaturindikatoren abzulassen ist, und eine dritte Steuerlogik zum Ablassen des Druckspeichers, wenn die zweite Steuerlogik das Ablassen des Druckspeichers bestimmt, auszuführen.
Jede Steuerlogik kann Teile des vorstehend beschriebenen Verfahrens 100 befolgen. Zum Beispiel kann die erste Steuerlogik das Ermitteln einer Zeitlänge seit einem letzten Füllen oder Ablassen des Druckspeichers 52 zu einer Füllzeit, das Ermitteln einer Umgebungslufttemperatur benachbart zu dem Antriebsstrangsystem, das Ermitteln einer Fülltemperatur des Hydraulikfluids in dem Getriebe 14 zu der Füllzeit und das Ermitteln einer aktuellen Temperatur des Hydraulikfluids in dem Getriebe 14 zu einer aktuellen Zeit umfassen.
Die zweite Steuerlogik kann ausgelegt sein, um eine Ablassermittlung vorzunehmen, wobei die Ablassermittlung aus einer Entscheidung, den Druckspeicher abzulassen, und einen Entscheidung, den Druckspeicher nicht abzulassen, gewählt wird. Die Ablassermittlung beruht auf dem Satz von Druckspeicher-Temperaturindikatoren, die von der ersten Steuerlogik ermittelt werden.
Ferner kann das Antriebsstrangsystem ein Solenoid 76 umfassen, das betreibbar ist, um ein Solenoidventil zu öffnen. Die dritte Steuerlogik kann das Öffnen des Solenoids 76 umfassen, um den Druckspeicher 52 abzulassen, wenn die zweite Steuerlogik die Entscheidung, den Druckspeicher abzulassen, als Ablassermittlung wählt.
Analog zu dem Verfahren 100 kann das Antriebsstrangsystem der vorliegenden Offenbarung ausgelegt werden, wobei die dritte Steuerlogik das Implementieren einer Befehlsfolge umfassen, um das Solenoid 76 und einen Leitungsdruck in dem Hauptleitungsdruckkreis 60 zu steuern. Die dritte Steuerlogik kann gleichfalls das Öffnen des Solenoids 76 umfassen, um den Druckspeicher abzulassen, wenn die Umgebungstemperatur unter einer vorbestimmten Temperatur liegt und die Zeitlänge seit der Füllzeit über einem vorbestimmten Schwellenwert liegt.
Das Steuermodul kann ausgelegt sein, um eine vierte Steuerlogik auszuführen, um einen Kreisdruck in dem Hauptleitungsdruckkreis 60 und einen Druckspeicherdruck in dem Druckspeicher 52 zu ermitteln. Die zweite Steuerlogik kann ausgelegt sein, um durch Wählen der Entscheidung, den Druckspeicher 52 abzulassen, wenn der Druckspeicherdruck den Kreisdruck übersteigt, die Ablassermittlung vorzunehmen.
Weiterhin kann das Antriebsstrangsystem der vorliegenden Offenbarung eine Steuerlogik umfassen, die von dem Steuermodul 36 auszuführen ist, um zu ermitteln, ob die Brennkraftmaschine 12 abgeschaltet ist. Die zweite Steuerlogik kann ausgelegt sein, um die Entscheidung zu wählen, den Druckspeicher 52 nicht abzulassen, wenn die Brennkraftmaschine 12 abgeschaltet ist.
Unter bestimmten Luft/Kraftstoff-Temperaturverhältnissen, Brennkraftmaschinen-Drehmomentlasten und/oder transienten Schaltungen des Getriebes kann es wünschenswert sein, sicherzustellen, dass der Kreisdruck in dem Hydraulikkreis 60 vor dem Ablassen des Druckspeichers 52 bei seinem Mindestwert liegt. Demgemäß kann das Verfahren 100 das Ausführen einer fünften Steuerlogik, um zu ermitteln, ob der Kreisdruck bei seinem Mindestwert liegt, und wenn der Kreisdruck nicht bei seinem Mindestwert liegt, das Ausführen einer sechsten Steuerlogik, um den Kreisdruck vor dem Ablassen des Druckspeichers 52 zu seinem Mindestdruck zu ändern, umfassen.
Bei manchen Varianten des vorliegenden Verfahrens 100 und Systems kann bei dem Druckspeicher 52 auf einen Temperatursensor verzichtet werden. Das offenbarte Verfahren 100 und/oder System können mit anderen Worten verwendet werden, um zu ermitteln, ob das Druckspeicher-Hydraulikfluid mit dem Hydraulikfluid des Getriebes 14 und der Hauptleitungsdruckkreis 60 gemischt werden soll. Demgemäß kann das Verfahren 100 ohne direktes Messen der Temperatur des Hydraulikfluids in dem Druckspeicher 52 und ohne Integrieren eines Temperatursensors in dem Druckspeicher 52 oder ohne Integrieren eines Temperatursensors, der ausgelegt ist, um Druckspeicher-Hydraulikfluid von dem Druckspeicher 52 oder der Druckspeicher-Zufuhrleitung 77 zu messen, verwirklicht werden. Bei einer solchen Variante kann ein Temperatursensor in dem Getriebe 14 integriert werden, nicht aber in dem Druckspeicher 52 oder der Druckspeicher-Zufuhrleitung 77, die sich außerhalb des Getriebes 14 befindet.

Claims

Verfahren zum Steuern eines Druckspeichers (52) zur Verwendung mit einem Hydraulikkreis (60), wobei das Verfahren umfasst: Ermitteln eines Satzes von Druckspeicher-Temperaturindikatoren, wobei der Schritt des Ermittelns des Satzes von Druckspeicher-Temperaturindikatoren das Erfassen einer benachbarten Umgebungslufttemperatur umfasst; Ablassen des Druckspeichers (52) als Funktion des Satzes von Druckspeicher-Temperaturindikatoren, und Füllen des Druckspeichers (52) nach dem Schritt des Ablassens des Druckspeichers (52); dadurch gekennzeichnet , dass der Schritt des Ermittelns des Satzes von Druckspeicher-Temperaturindikatoren das Ermitteln einer Zeitlänge seit einem letzten Füllen oder Ablassen des Druckspeichers (52) zu einer Füllzeit umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Ermittelns des Satzes von Druckspeicher-Temperaturindikatoren weiterhin das Ermitteln einer Fülltemperatur eines Hydraulikfluids in dem Getriebe (14) zu der Füllzeit umfasst.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Schritt des Ermittelns des Satzes von Druckspeicher-Temperaturindikatoren weiterhin das Erfassen einer aktuellen Temperatur eines Hydraulikfluids in dem Getriebe (14) zu einer aktuellen Zeit umfasst.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Hydraulikkreis (60) mit einem Antriebsstrang (10) eines Kraftfahrzeugs (5) in Verbindung steht, wobei der Antriebsstrang (10) eine Brennkraftmaschine (12) und ein Getriebe (14) umfasst, und wobei der Schritt des Ermittelns des Satzes von Druckspeicher-Temperaturindikatoren, der das Erfassen der benachbarten Umgebungslufttemperatur umfasst, das Erfassen der Temperatur von Luft benachbart zu dem Antriebsstrang (10) des Kraftfahrzeugs (5) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Schritt des Ablassens des Druckspeichers (52) als Funktion des Satzes von Druckspeicher-Temperaturindikatoren das Öffnen eines Druckspeichersolenoids (76) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Schritt des Ablassens des Druckspeichers (52) als Funktion des Satzes von Druckspeicher-Temperaturindikatoren das Implementieren einer Befehlsfolge umfasst, um das Druckspeichersolenoid (76) zu steuern und einen Druckspeicher-Einspeisedruck in dem Antriebsstrang (10) zu ändern.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Schritt des Ablassens des Druckspeichers (52) als Funktion des Satzes von Druckspeicher-Temperaturindikatoren das Öffnen des Solenoids (76) umfasst, um den Druckspeicher (52) abzulassen, wenn die benachbarte Umgebungslufttemperatur unter einer vorbestimmten Temperatur liegt und die Zeitlänge seit der Füllzeit über einem vorbestimmten Schwellenwert liegt.