DE102013220187B4 - Drehzahlsteuerung einer Fluidpumpe - Google Patents

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Abstract

Ein System enthält einen Sumpf, eine Pumpe mit einer stationären Drehzahl, eine Fluidkomponente, welche das Fluid von der Fluidpumpe aufnimmt, und einen Controller. Der Controller detektiert eine Haltezeitbedingung des Systems, bei welcher die Pumpenlast niedrig ist, da Fluid in entleerte Fluiddurchgänge befördert wird. Die stationäre Drehzahl der Pumpe wird temporär erhöht, indem ein kalibrierter Überdrehzahlwert eine kalibrierte Zeitdauer lang zu der stationären Drehzahl addiert wird. Nachdem die kalibrierte Zeitdauer vergangen ist, verringert der Controller die Pumpendrehzahl auf die stationäre Drehzahl. Ein Verfahren umfasst, dass die Haltezeitbedingung detektiert wird und die stationäre Drehzahl mit Hilfe des Controllers temporär erhöht wird, indem der kalibrierte Überdrehzahlwert zu der stationären Drehzahl eine kalibrierte Zeitdauer lang addiert wird, wenn die Haltezeitbedingung detektiert wird. Ein Steuerungssystem enthält einen Prozessor und ein Speichermedium mit Anweisungen, die das Verfahren verkörpern, wobei die Detektion der Haltezeitbedingung über eine Messung der Fluidtemperatur bereitgestellt wird.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft die Drehzahlsteuerung einer Fluidpumpe.
  • HINTERGRUND
  • In Hydrauliksystemen werden Fluidpumpen verwendet, um ein Fluid unter Druck an verschiedene Hydraulikkomponenten zirkulieren zu lassen. Beispielsweise verwenden herkömmliche Fahrzeuge typischerweise eine von einer Kraftmaschine angetriebene Fluidpumpe, um ein Getriebefluid an verschiedene Kupplungen, Kühlsysteme und andere Verwendungspunkte in einem Antriebsstrang zirkulieren zu lassen. Ein Fluidvorrat wird an einem niedrigen Punkt des Antriebsstrangs in einem Sumpf oder einer Ölwanne gehalten. Die Pumpe entnimmt das Fluid aus dem Sumpf und befördert das Fluid durch die verschiedenen Fluidstrecken des Hydrauliksystems des Fahrzeugs hindurch. Von einer Kraftmaschine angetriebene Pumpen drehen nach dem Start der Kraftmaschine schnell hoch, um dieses Fluid dahin zu befördern, wo es im System gebraucht wird.
  • Bei einem hybridelektrischen oder batterieelektrischen Antriebsstrang kann die von einer Kraftmaschine angetriebene Pumpe durch eine elektrische angetriebene Pumpe ergänzt oder ersetzt werden. Hybridelektrische Antriebsstränge können eine elektrische Pumpe verwenden, um die Funktionalität der von einer Kraftmaschine angetriebenen Pumpe beispielsweise bei Zeitspannen mit ausgeschalteter Kraftmaschine zu erweitern. Andere hybridelektrische Antriebsstränge sowie batterieelektrische Antriebsstränge können die von einer Kraftmaschine angetriebene Pumpe vollständig beseitigen. Im Vergleich zu den Drehmomentniveaus, die von Pumpen erzeugt werden, die von einer Kraftmaschine angetrieben werden, werden elektrische Pumpen als drehmomentbegrenzt betrachtet, was größtenteils eine Folge von physikalischen Grenzen des elektrischen Stroms ist, den die Pumpe aufnehmen kann.
  • Die Druckschrift DE 10 2010 046 458 A1 offenbart ein hydraulisches Steuersystem für ein Getriebe mit einem Druckspeicher, wobei der Druckspeicher gefüllt wird, wenn eine von einer Kraftmaschine oder einem Elektromotor angetriebene Fluidpumpe läuft. Bei einem Neustart wird Fluid aus dem Druckspeicher verwendet, um einen Hydraulikkreis schnell zu füllen.
  • In der Druckschrift DE 10 2011 118 063 A1 ist eine Drehzahlregelung einer elektrisch betriebenen Fluidpumpe offenbart, bei der die Drehzahl der Fluidpumpe unter Verwendung eines Fluidleitungsdrucks, einer Fluidtemperatur und einer Pumpenmotorträgheit geregelt wird.
  • Die Druckschrift EP 2 055 997 A2 offenbart ein Verfahren zum Steuern des Betriebs einer Hydraulikpumpe eines elektromechanischen Getriebes, bei dem aus einem angeforderten Hydraulikdruck ein benötigter Durchsatz bestimmt und zum Steuern der Hydraulikpumpe verwendet wird.
  • In der Druckschrift DE 10 2007 023 633 A1 ist eine Vorrichtung zum Steuern eines Hydraulikdrucks in einem elektromechanischen Getriebe offenbart, bei der eine Hauptpumpe und eine Zusatzpumpe einem Getriebehydraulikkreis ein Hydraulikfluid zuführen können. Zur Steuerung der beiden Pumpen wird ein Hauptdruck im Hydraulikkreis geschätzt und der Durchfluss der Pumpen wird so gesteuert, dass entweder beide Pumpen oder nur eine der Pumpen den Durchfluss erzeugen/erzeugt.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Zeitverzögerung beim Neustart eines Fahrzeugs, die aufgrund des Füllens eines Hydrauliksystems des Fahrzeugs entsteht, zu verringern.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Es wird hier ein Hydrauliksystem offenbart, das eine elektrische oder andere Pumpe mit Drehmomentbegrenzung enthält. Eine derartige Pumpe kann durch ihre Eingabedrehmomentkapazität bezüglich des Durchflusses oder des Drucks eingeschränkt sein, so dass die Systemleistung unter bestimmten Bedingungen nicht ausreichend ist. Im Fall der elektrischen Pumpe erhöht ein Aussetzen des Hydraulikfluids einer kalten Temperatur eine Pumpenbelastung aufgrund einer erhöhten Viskosität, wodurch die stationäre Durchfluss/Druckausgabe der Pumpe begrenzt wird. Im Anschluss an eine Zeitspanne des Betreibens des Hydrauliksystems wird die Pumpe ausgeschaltet. Während dieses Zeitintervalls, das als „Haltezeitspanne“ [engl: soak period] bekannt ist, läuft Fluid, das in einem Ventilkörper, in verschiedenen Fluidkanälen und in anderen Vorrichtungen des Hydrauliksystems vorhanden ist, zu dem tiefsten Punkt des Systems hin ab, d.h. in einen Fluidsumpf. Nachdem eine Haltezeitspanne vergangen ist, ist das System daher im Wesentlichen fluidentleert.
  • Beim Neustart des Hydrauliksystems wird die Fähigkeit zum Befördern des Fluids aus dem Sumpf und zurück an die benötigten Verwendungspunkte unter Berücksichtigung der Pumpendrehmomentgrenze typischerweise durch die Viskositätskurve des Fluids bestimmt, welche wiederum von der Temperatur des Fluids abhängt. Es kann daher sein, dass ein Benutzer beispielsweise bei einem Kaltstart eines mit einer elektrischen Pumpe ausgestatteten Fahrzeugs einen in nicht akzeptabler Weise verzögerten Startzyklus wahrnimmt, da das gesamte während der Haltezeitspanne entleerte Fluid ersetzt werden muss, bevor der Normalbetrieb wieder aufgenommen wird.
  • Das Steuerungsverfahren, das hier offenbart wird, nutzt die niedrigere Pumpenlastbedingung aus, die vorhanden ist, wenn die entleerten Fluidkanäle des Hydrauliksystems mit einem hohen Durchsatz und einem resultierenden niedrigen Druck aufgefüllt werden. Das Verfahren dient dazu, eine Neustartverzögerung zu verringern, indem die Drehzahl der Pumpe nach einer Haltezeitspanne in einer temperaturabhängigen Weise erhöht wird. Dies umfasst das Befehlen eines zeitbegrenzten Überdrehzahlwerts, der die Drehzahl der Pumpe zeitweise über ihre stationäre Betriebsdrehzahl hinaus schiebt. Der Begriff „Überdrehzahl“ bezeichnet, so wie er hier verwendet wird, eine höhere Drehzahl als diejenige, die unter einer stationären Normalbetriebsbedingung gewöhnlich möglich ist.
  • Im Speziellen wird hier ein System offenbart, das einen Fluidsumpf, eine Verdrängerfluidpumpe, eine Komponente in Fluidverbindung mit der Fluidpumpe und einen Controller enthält. Die Fluidkomponente empfängt das Fluid, das von der Pumpe zirkulieren gelassen wird. Der Controller detektiert eine Haltezeitbedingung, beispielsweise, indem er eine Temperatur des Fluids im Sumpf misst, oder über einen Zeitgeber und erhöht temporär eine stationäre Drehzahl der Pumpe. Dies wird durchgeführt, indem zu der stationären Drehzahl ein kalibrierter Überdrehzahlwert eine kalibrierte Zeitdauer lang addiert wird, welche mit einer Zeitspanne übereinstimmen kann, die zum Auffüllen aller entleerten Fluidkanäle benötigt wird. Nachdem die kalibrierte Zeitdauer vergangen ist, verringert der Controller dann die Drehzahl der Fluidpumpe auf die stationäre Drehzahl, um den Normalbetrieb wieder aufzunehmen.
  • Es wird auch ein Verfahren offenbart, das umfasst, dass die Haltezeitbedingung unter Verwendung eines Controllers detektiert wird und dass mit Hilfe des Controllers die stationäre Drehzahl einer Fluidpumpe temporär erhöht wird, indem eine kalibrierte Zeitdauer lang ein kalibrierter Überdrehzahlwert zu der stationären Drehzahl addiert wird. Das Verfahren kann auch umfassen, dass die Drehzahl der Fluidpumpe zurück auf die stationäre Drehzahl verringert wird, nachdem die kalibrierte Zeitdauer vergangen ist.
  • Außerdem enthält ein Steuerungssystem zum Steuern einer Fluidpumpe einen Prozessor in Verbindung mit der Fluidpumpe und ein konkretes nicht vorübergehendes Speichermedium, in dem eine Nachschlagetabelle und Anweisungen zum Steuern der Drehzahl der Fluidpumpe aufgezeichnet sind. Der Prozessor ist ausgestaltet, um die Anweisungen aus dem Speichermedium auszuführen, um eine gemessene Fluidtemperatur zu empfangen, um eine stationäre Drehzahl der Fluidpumpe zu bestimmen und um aus der Nachschlagetabelle einen kalibrierten Überdrehzahlwert und eine kalibrierte Zeitdauer zu entnehmen, welche der gemessenen Fluidtemperatur entsprechen. Dann erhöht der Prozessor temporär die stationäre Drehzahl der Fluidpumpe, indem er eine kalibrierte Zeitdauer lang einen kalibrierten Überdrehzahlwert zu der stationären Drehzahl addiert, nur so lange, wie die gemessene Fluidtemperatur einen Temperaturschwellenwert überschreitet, und/oder bis ein Zeitgeber abläuft. Außerdem verringert der Prozessor die Drehzahl der Fluidpumpe auf die stationäre Drehzahl, nachdem die kalibrierte Zeitdauer vergangen ist.
  • Die vorstehenden Merkmale und Vorteile und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich leicht aus der folgenden genauen Beschreibung der besten Arten, um die Erfindung auszuführen, wenn sie in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen gelesen wird.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs, das eine Fluidpumpe und einen Controller aufweist, der die Drehzahl der Fluidpumpe wie hier offengelegt steuert.
    • 2 ist eine Kurve einer sich verändernden Pumpendrehzahl (vertikale Achse) über der Zeit (horizontale Achse) für die in 1 gezeigte Fluidpumpe.
    • 3 ist eine beispielhafte Nachschlagetabelle, die zum Steuern der Fluidpumpe von 1 verwendet werden kann.
    • 4 ist ein Flussdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren zum Steuern der Drehzahl der in 1 gezeigten Fluidpumpe beschreibt.
  • GENAUE BESCHREIBUNG
  • Mit Bezug auf die Zeichnungen, bei denen gleiche Bezugszeichen in den mehreren Figuren gleiche Komponenten bezeichnen und mit 1 beginnend, enthält ein beispielhaftes Fahrzeug 10 eine Fluidpumpe 12 mit begrenztem Drehmoment. Der Begriff „mit begrenztem Drehmoment“ bedeutet, so wie er hier verwendet wird, ein relativ niedriges Niveau eines maximalen Ausgabedrehmoments relativ zu den Drehmomentniveaus, die von Fluidpumpen erzeugt werden, die von einer Kraftmaschine angetrieben werden. Im Vergleich kann eine von einer Kraftmaschine angetriebene Fluidpumpe eine Drehmomentklassifizierung über 100 Nm aufweisen, während die hier verwendete Fluidpumpe 12 weniger als 10 % dieses Werts aufweisen kann.
  • Bei der beispielhaften Ausführungsform, die in 1 gezeigt ist, kann die Fluidpumpe 12 als eine elektrische Pumpe ausgestaltet sein. Bei einer derartigen Konstruktion wird das Drehmoment zu einem großen Teil aufgrund physikalischer Grenzen der Menge an elektrischem Strom begrenzt, welche die Fluidpumpe 12 auf sichere Weise aufnehmen und verarbeiten kann. Zum Beispiel sind die verschiedenen Wicklungen des Rotors und Stators des internen Pumpenmotors (nicht gezeigt) wie bei allen elektrischen Maschinen strombegrenzt und weisen in der Folge ein begrenztes Drehmoment auf. Bei anderen Ausführungsformen kann die Fluidpumpe 12 eine achsenversetzte Pumpe sein, die von einer Kette und einem Kettenrad oder einem anderen Untersetzungsgetriebe angetrieben wird, wobei die mechanische Kopplung in einer derartigen Ausführungsform das Ausgabedrehmoment direkt begrenzt, das achsenversetzt übertragen werden kann.
  • Obwohl in allen folgenden veranschaulichenden Beispielen das Fahrzeug 10 von 1 beschrieben ist, wird der Fachmann feststellen, dass die vorliegende Herangehensweise zur Steuerung der Pumpendrehzahl in einem beliebigen Hydrauliksystem eingesetzt werden kann, das extrem kalten Temperaturen ausgesetzt wird und bei dem eine Vorrichtung verwendet wird, die der Fluidpumpe 12 mit begrenztem Drehmoment ähnelt. Fahrzeuge, die während der Wintermonate eine längere Zeitspanne lang, speziell über Nacht, häufig an Straßen oder Fahrwegen geparkt werden, sind daher repräsentativ für die Typen von Hydrauliksystemen, bei denen die vorliegende Herangehensweise zur Steuerung nützlich sein kann.
  • Die in 1 gezeigte Fluidpumpe 12 steht in Verbindung mit einem Controller 40, zum Beispiel einem Hybridcontroller. Wie nachstehend mit Bezug auf 2 - 4 erläutert wird, steuert der Controller 40 die Drehzahl der Fluidpumpe 12 mit Hilfe der Übertragung von Drehzahlsteuerungssignalen (Pfeil NP) über einen Controllerbereichsnetzwerkbus (CAN-Bus) oder einen anderen geeigneten Kommunikationskanal. Außerdem führt der Controller 40 Anweisungen aus, die ein Pumpendrehzahlsteuerungsverfahren 100 verkörpern, um die Drehzahl der Fluidpumpe 12 zeitweise ein gutes Stück über eine stationäre Pumpendrehzahl hinaus anzuheben. Das Verfahren wird nur in Ansprechen auf bestimmte temperaturbasierte Aktivierungsbedingungen ausgeführt, wobei die gemessene Temperatur (Pfeil TF) eines Volumens des Fluids 14, das von der Fluidpumpe 12 zirkulieren gelassen wird, von einem Thermoelement oder einem anderen geeigneten Temperatursensor 19 gemessen wird, der in einem Fluidsumpf 16 des Fahrzeugs 10 positioniert ist.
  • Das Fahrzeug 10 kann eine Brennkraftmaschine 11 enthalten, die über eine Eingabedämpfungsanordnung 23 selektiv mit dem Endantrieb verbunden wird. Obwohl es zur Vereinfachung der Darstellung nicht gezeigt ist, kann das Fahrzeug 10 eine von einer Kraftmaschine angetriebene Hauptpumpe enthalten oder es kann auf die Verwendung einer derartigen Vorrichtung verzichten. Das Fahrzeug 10 enthält ein Getriebe 34 mit Kupplungen (nicht gezeigt) und mindestens einer elektrischen Maschine, z.B. einer Motor/Generator-Einheit (MGU) 20. Bei anderen Ausführungsformen kann die MGU 20 wie gezeigt vom Getriebe 34 getrennt sein. Bei jeder Ausführungsform liefert die Fluidpumpe 12 ein Fluid 14 mit einem Leitungsdruck (Pfeil PL) an das Getriebe 34 und möglicherweise an die MGU 20, z.B. zum Schmieren und Kühlen der Wicklungen der MGU 20.
  • Immer noch mit Bezug auf 1 sind die Fluidpumpe 12 und eine wiederaufladbare Gleichspannungs-Leistungsquelle 18, z.B. ein Gleichspannungs-Batteriestapel mit vielen Zellen, über einen Gleichspannungsbus 13 mit einem Gleichrichter/Wechselrichter-Modul (PIM) 22 elektrisch verbunden. In Verbindung mit dem Gleichspannungsbus 13 können (nicht gezeigte) Relais oder Schütze verwendet werden, um die Gleichstromquelle 18 nach Bedarf selektiv vom PIM 22 zu trennen. Das PIM 22 kann außerdem über einen Wechselspannungsbus 15 mit der MGU 20 elektrisch verbunden sein. Das Getriebe 34 kann ein Ausgabeelement 25 enthalten, das ein Ausgabedrehmoment (Pfeil To) an eine oder mehrere Antriebsachsen 28 des Fahrzeugs 10 und schließlich an einen Satz von Antriebsrädern 30 liefert.
  • Der Controller 40 von 1 führt die Anweisungen oder den Code, die bzw. der die verschiedenen Schritte des Verfahrens 100 von 4 verkörpern bzw. verkörpert, aus einem konkreten nicht vorübergehenden Speichermedium 42 aus. Die Ausführung des Verfahrens 100 ermöglicht, dass ein Prozessor 44 des Controllers 40 den benötigten Leitungsdruck (Pfeil PL) aufrechterhält. Die Fluidpumpe 12 entnimmt einen Teil des Fluids 14 aus dem Sumpf 16, wenn die Fluidpumpe 12 vom Controller 40 eingeschaltet wird. Wenn das Fahrzeug 10 eine längere Zeitdauer lang betrieben worden ist, wird das Fluid 14 warm. Das Fluid 14 füllt die verschiedenen Fluiddurchgänge und Vorrichtungen, welche das Hydrauliksystem im Fahrzeug 10 bilden, und daher genügt die stationäre Drehzahl der Fluidpumpe 12, um die schnelle Zufuhr des Leitungsdrucks (Pfeil PL) an das Getriebe 34 sicherzustellen, beispielsweise an beliebige der Kupplungen, die zum Ankurbeln und Starten der Kraftmaschine 11 und/oder zum Losfahren des Fahrzeugs 10 aus einem Stillstand benötigt werden.
  • Der Controller 40 kann als ein oder mehrere digitale Computer ausgestaltet sein, die jeweils zusätzlich zu dem Prozessor 44 und dem Speichermedium 42 beispielsweise einen Festwertspeicher (ROM), einen Flash-Speicher oder andere magnetische oder optische Speichermedien, eine beliebige benötigte Menge an vorübergehendem Speicher, wie etwa Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), und elektrisch löschbaren programmierbaren Festwertspeicher (EEPROM) aufweisen. Der Controller 40 kann außerdem einen Hochgeschwindigkeits-Taktgeber, Analog/Digital- und Digital/Analog-Schaltungen (A/D- und D/A-Schaltungen) und Eingabe/Ausgabe-Schaltungen und -Vorrichtungen (I/O) sowie geeignete Signalaufbereitungs- und Pufferschaltungen enthalten.
  • Mit Hilfe des Speichermediums 42 des Controllers 40, der in 1 gezeigt ist, ist auch eine Nachschlagetabelle 46 aufgezeichnet. In Ansprechen auf eine untere Schwellenwerttemperatur des Fluids 14, die unter Verwendung der gemessenen Temperatur (Pfeil TF) vom Temperatursensor 19 bestimmt wurde, liest der Prozessor 44 selektiv einen Überdrehzahlwert und eine kalibrierte Zeitdauer aus der Nachschlagetabelle 46 oder holt diese auf andere Weise. Somit kann die befohlene Pumpendrehzahl (Pfeil NP) entweder die stationäre Drehzahl sein oder temporär die stationäre Drehzahl plus ein kalibrierter Überdrehzahlwert.
  • Mit Bezug auf 2 beschreibt eine Zeitkurve 50 ein Beispiel für die stationäre Drehzahl (Verlauf 52), für den kalibrierten Überdrehzahlwert (Verlauf 54) und für die kalibrierte Zeitdauer (tD) für die in 1 gezeigte Fluidpumpe 12. Die Zeitkurve 50 veranschaulicht eine Niedertemperaturanwendung, beispielsweise, wenn die gemessene Fluidtemperatur (TF) -40°C erreicht. Derartige Temperaturen können die Viskosität des Fluids 14 verändern und das Fluid 14 dickflüssig und schwer zirkulierbar machen. Der Prozess der Haltezeit tritt eine längere Zeitspanne lang nach einem Ausschalten des Fahrzeugs 10 auf, wobei das Fluid 14 langsam aus dem Getriebe 34 ab und in den Sumpf 16 hineinläuft. Bei extremen Temperaturen kann es sein, dass sich der Leitungsdruck (Pfeil PL) langsam entwickelt, wenn das Fahrzeug 10 wieder gestartet wird. Das heißt, dass die Fluidpumpe 12 beim Neustart hauptsächlich gegen Luft im Hydrauliksystem arbeitet, welche der Drehung beliebiger angetriebener Elemente der Fluidpumpe 12 wenig Widerstand entgegensetzt. Gleichzeitig ist das Fluid 14 hochgradig viskos bzw. zähflüssig. Es kann eine nicht akzeptabel lange Verzögerung auftreten, bevor bei diesen Umständen ein ausreichender Leitungsdruck (Pfeil PL) erreicht wird. Die Ausführung des Verfahrens 100 durch den Controller 40 von 1 ist dazu gedacht, diese Verzögerung zu verringern und dadurch das gesamte Fahrerlebnis zu verbessern.
  • Nach dem Detektieren einer Aktivierungsbedingung, die eine abgeschlossene Haltezeitspanne des in 1 gezeigten Getriebes 34 anzeigt, etwa durch Messen der Fluidtemperatur (TF) oder bei anderen Ausführungsformen durch Setzen eines Zeitgebers nach einem Ausschaltereignis einer Kraftmaschine/eines Motors bestimmt der Controller 40 die befohlene Pumpendrehzahl (Pfeil NP) als Funktion des kalibrierten Überdrehzahlwerts (Verlauf 54) und der stationären Drehzahl (Verlauf 52). Nachdem die erhöhte Drehzahl die kalibrierte Zeitdauer (tD) lang angelegt wurde, kehrt der Controller 40 zu der stationären Drehzahl (Verlauf 52) zurück. Zur Konsistenz der Veranschaulichung wird die Variation der Fluidtemperaturmesswerte hier nachstehend beschrieben. Jedoch wird der Fachmann feststellen, dass die vorliegende Überdrehzahl-Herangehensweise unabhängig davon verwendet werden kann, wie die Haltezeitbedingung detektiert wird, ohne den beabsichtigten Umfang der Erfindung zu verlassen.
  • In 3 ist ein nicht einschränkendes Beispiel der Nachschlagetabelle 46 gezeigt. Der spezielle Überdrehzahlwert (No) kann durch den Controller 40 aus der Nachschlagetabelle 46 entnommen werden. Die gemessene Fluidtemperatur (TF) ist für drei mögliche Werte gezeigt, d.h. -10°C, -25°C und -40°C. Die Überdrehzahl (No) für diese verschiedenen beispielhaften Temperaturwerte beträgt 5 - 10 RPM, 30 - 40 RPM bzw. 50 - 100 RPM. Die Kalibrierungszeitdauer (tD) reicht bei dieser Ausführungsform von etwa 1 - 5 Sekunden (s) bei -10°C, von etwa 10 -15 s bei -25°C und von etwa 20 - 30 s bei -40°C. Hier kann die kalibrierte Zeitdauer (tD) von dem Controller 40 als eine lineare Funktion der gemessenen Fluidtemperatur (TF) bestimmt werden, d.h. die linear von beispielsweise 1 - 5 s bei -10°C auf 20 - 30 s bei -40°C abfällt. Die tatsächlichen Werte, welche die Nachschlagetabelle 46 füllen, können variieren, ohne vom beabsichtigten Umfang der Erfindung abzuweichen. Wie der Fachmann versteht, werden die tatsächlichen Werte auf eine Weise bestimmt, die von dem Viskositätsprofil des Fluids 14, der Konstruktion der Fluidpumpe 12 einschließlich ihrer stationären Drehzahl und der Geometrie der Fluiddurchgänge, durch welche das Fluid 14 hindurch befördert wird, abhängt.
  • Mit Bezug auf 4 beginnt ein Beispiel für das Verfahren 100 bei 102, bei dem der Controller 40 eine Aktivierungsbedingung detektiert. Schritt 102 kann beispielsweise umfassen, dass ein Schlüssel-Einschalt-Ereignis des Fahrzeugs 10 detektiert wird. Dann geht das Verfahren 100 zu Schritt 104 weiter.
  • Bei Schritt 104 empfängt der Controller 40 die gemessene Fluidtemperatur (Pfeil TF) vom Temperatursensor 19. Sobald die Fluidtemperatur (Pfeil TF) im Speichermedium 42 aufgezeichnet ist, geht das Verfahren 100 dann zu Schritt 106 weiter.
  • Bei Schritt 106 greift der Prozessor 44 auf die aufgezeichnete Nachschlagetabelle 46 zu, entnimmt ihr die entsprechenden Werte für den Überdrehzahlwert (No) und die kalibrierte Zeitdauer (tD) von 3 und geht zu Schritt 108 weiter.
  • Bei Schritt 108 berechnet der Controller 40 von 1 als Nächstes die befohlene Pumpendrehzahl (Pfeil Np) als Funktion des Überdrehzahlwerts (No) und der stationären Drehzahl der Fluidpumpe 12, z.B. indem er den Überdrehzahlwert (No) zu der stationären Pumpendrehzahl addiert, und legt dann die befohlene Pumpendrehzahl (Pfeil NP) bei dieser erhöhten Drehzahl die kalibrierte Zeitdauer (tD) lang an. Als Teil von Schritt 108 kann der Controller 40 einen Zeitgeber starten.
  • Bei Schritt 110 kann der Controller 40, während der Zeitgeber von Schritt 108 läuft, auf die Nachschlagetabelle 46 zugreifen und Schritt 108 wiederholen, wodurch der Pumpenüberdrehzahlwert auf der Grundlage der gemessenen Temperatur (Pfeil TF) kontinuierlich verstellt wird. Das Verfahren 100 geht zu Schritt 112 weiter, wenn der Zähler das Zählen über die kalibrierte Zeitdauer (tD) hinweg beendet hat.
  • Bei Schritt 112 verringert der Controller 40 die befohlene Pumpendrehzahl (Pfeil Np) für die Dauer des Betriebs des Fahrzeugs 10 auf die stationäre Drehzahl.
  • Während des normalen Betriebs wird nicht erwartet, dass die Temperatur des Fluids 14 auf Niveaus unter Null zurückkehrt. Daher kann der Controller 40 mit dem Steuern der Fluidpumpe 12 von 1 unter Verwendung der stationären Drehzahl fortfahren, bis die gemessene Fluidtemperatur (Pfeil TF) unter die Schwellenwerte der Nachschlagetabelle 46 fällt.
  • Unter Verwendung des vorstehend beschriebenen Verfahrens 100 kann eine nahezu proportionale Verringerung bei einer Verzögerung erreicht werden, die man normalerweise wahrnimmt, während ein Hydrauliksystem bei Bedingungen mit extrem kaltem Wetter gefüllt wird. Es können Überdrehzahlwerte angewendet werden, die in einigen Fällen in etwa gleich der stationären Drehzahl der Fluidpumpe 12 sind, z.B. etwa 65 % bis 125 % des stationären Werts. Beispielsweise können stationäre Drehzahlen von etwa 150 RPM (U/min) temporär erhöht werden, indem ein Überdrehzahlwert von 100 bis 150 RPM addiert wird, um effektiv die Wartezeit zu halbieren, die für eine ausreichende hydraulische Druckbeaufschlagung benötigt wird. Daher kann eine gesteuerte Anwendung der vorliegenden Herangehensweise zur Realisierung von verbesserten Fahrzeug-Wegfahrzeiten nach der Haltezeit eines Getriebes bei kaltem Wetter in Fahrzeugen führen, die eine Fluidpumpe mit begrenztem Drehmoment des hier beschriebenen Typs verwenden.
  • Obwohl die besten Arten, um die Erfindung auszuführen, im Detail beschrieben wurden, wird der Fachmann auf dem Gebiet, das diese Erfindung betrifft, verschiedene alternative Konstruktionen und Ausführungsformen erkennen, um die Erfindung im Umfang der beigefügten Ansprüche in die Praxis umzusetzen.

Claims (9)

  1. Hydrauliksystem, das umfasst: einen Fluidsumpf (16); eine Fluidpumpe (12) mit einer kalibrierten stationären Drehzahl, wobei die Fluidpumpe (12) ein Fluid (14) aus dem Fluidsumpf (16) entnimmt und das Fluid (14) unter Druck zirkulieren lässt; eine Komponente, welche das Fluid (14) aufnimmt, das von der Fluidpumpe (12) zirkulieren gelassen wird; einen Temperatursensor (19), der in dem Fluidsumpf (16) positioniert ist und ausgestaltet ist, um eine Temperatur (TF) des Fluids (14) in dem Fluidsumpf (16) zu messen; und einen Controller (40) mit einem Prozessor (44) und einem konkreten nicht vorübergehenden Speichermedium (42), in dem Anweisungen zum Steuern der Drehzahl der Fluidpumpe (12) aufgezeichnet sind; wobei der Controller (40) ausgestaltet ist, um: eine Haltezeitbedingung der Komponente auf der Grundlage der Temperatur(TF) des Fluids (14) zu detektieren; eine Drehzahl (NP) der Fluidpumpe (12) als Funktion der kalibrierten stationären Drehzahl und eines kalibrierten Überdrehzahlwerts (No) zu berechnen; und die für die Fluidpumpe (12) berechnete Drehzahl (NP) eine kalibrierte Zeitdauer (TD) lang nur zu befehlen, wenn die Haltezeitbedingung detektiert wird.
  2. System nach Anspruch 1, wobei der Controller (40) ferner ausgestaltet ist, um die Drehzahl (Np) der Fluidpumpe (12) auf die kalibrierte stationäre Drehzahl zu verringern, nachdem die kalibrierte Zeitdauer (TD) vergangen ist.
  3. System nach Anspruch 1, wobei die kalibrierte Zeitdauer (TD) von dem Controller (40) als lineare Funktion der gemessenen Fluidtemperatur (TF) bestimmt wird.
  4. System nach Anspruch 1, wobei die Komponente ein Fahrzeuggetriebe (34) ist und wobei die Fluidpumpe (12) eine Getriebepumpe ist.
  5. System nach Anspruch 1. wobei der kalibrierte Überdrehzahlwert (No) in etwa gleich der kalibrierten stationären Drehzahl ist.
  6. Verfahren (100), das umfasst, dass: die Temperatur (TF) eines Fluids (14) in einem Fluidsumpf (16) eines Getriebes (34) unter Verwendung eines Temperatursensors (19) gemessen wird; eine Haltezeitbedingung des Getriebes (34) detektiert wird, indem mit Hilfe eines Controllers (40) die gemessene Fluidtemperatur (TF) mit einer Schwellenwerttemperatur verglichen wird; eine Pumpendrehzahl (NP) einer Fluidpumpe (12) als Funktion einer stationären Drehzahl der Fluidpumpe (12) und eines kalibrierten Überdrehzahlwerts (No) während der Haltezeitbedingung berechnet wird (108); die stationäre Drehzahl der Fluidpumpe (12) eine kalibrierte Zeitdauer (TD) lang temporär erhöht wird (108, 110), wenn die Haltezeitbedingung detektiert wird; und die Drehzahl (NP) der Fluidpumpe (12) auf die stationäre Drehzahl verringert wird, nachdem die kalibrierte Zeitdauer (TD) vergangen ist (112).
  7. Verfahren (100) nach Anspruch 6, das ferner umfasst, dass: der kalibrierte Überdrehzahlwert (No) und die kalibrierte Zeitdauer (TD) mit unterschiedlichen Fluidtemperaturen indiziert in einer Nachschlagetabelle (46) aufgezeichnet werden, die für den Controller (40) zugänglich ist.
  8. Verfahren (100) nach Anspruch 6, wobei der kalibrierte Überdrehzahlwert (No) in etwa gleich der stationären Drehzahl ist.
  9. System zum Steuern einer Fluidpumpe (12), wobei das System umfasst: einen Prozessor (44) in Verbindung mit der Fluidpumpe (12); und ein konkretes nicht vorübergehendes Speichermedium (42) in Verbindung mit dem Prozessor (44), in dem eine stationäre Drehzahl der Fluidpumpe (12), eine Nachschlagetabelle (46) und Anweisungen zum Steuern der Drehzahl (NP) der Fluidpumpe (12) aufgezeichnet sind; wobei der Prozessor (44) ausgestaltet ist, um die Anweisungen aus dem Speichermedium (42) auszuführen, um dadurch: eine gemessene Fluidtemperatur (TF) zu empfangen, die eine Temperatur eines Vorrats von Fluid (14) beschreibt, das mit Hilfe der Fluidpumpe (12) zirkulieren gelassen wird; die stationäre Drehzahl der Fluidpumpe (12) aus dem Speichermedium (42) zu lesen; aus der Nachschlagetabelle (46) einen kalibrierten Überdrehzahlwert (No) und eine kalibrierte Zeitdauer (TD), welche der gemessenen Fluidtemperatur (TF) entsprechen, zu entnehmen; und die stationäre Drehzahl der Fluidpumpe (12) temporär zu erhöhen, indem ein kalibrierter Überdrehzahlwert (No) eine kalibrierte Zeitdauer (TD) lang zu der stationären Drehzahl addiert wird, bis die gemessene Fluidtemperatur (TF) einen Temperaturschwellenwert überschreitet.
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