DE102014106624B4

DE102014106624B4 - Getriebefluidpumpen-Drehzahlsteuerverfahren

Info

Publication number: DE102014106624B4
Application number: DE102014106624.3A
Authority: DE
Inventors: Mindy L. Barth; Eric S. Tryon; Ali K. Naqvi
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2013-05-29
Filing date: 2014-05-12
Publication date: 2022-02-24
Anticipated expiration: 2034-05-13
Also published as: DE102014106624A1

Abstract

Getriebefluidpumpen-Steuerverfahren für ein Fahrzeug, umfassend:
Bestimmen einer Testpumpendrehzahl (252) für eine elektrische Getriebefluidpumpe (116) auf der Grundlage eines Leitungsdrucks (264) des Getriebefluids und einer Pumpendrehzahl (260) der elektrischen Getriebefluidpumpe (116);
Verringern der Pumpendrehzahl (260) und Überwachen des Leitungsdrucks (264);
Einstellen der Testpumpendrehzahl (252) als die Pumpendrehzahl (260), wenn eine Verringerung des Leitungsdrucks (264) auftritt, die größer ist als ein vorgegebener Betrag;
Bestimmen der Effizienz (240) der elektrischen Getriebefluidpumpe (116) auf der Grundlage der Testpumpendrehzahl (252) und der vorgegebenen Drehzahl (248) für Getriebefluidpumpen, die die vorgegebene maximal zulässige Menge des Leckverlusts (232) aufweisen;
Bestimmen einer Solldrehzahl (228) der elektrischen Getriebefluidpumpe (116) auf der Grundlage eines Solldurchflusses (208) der elektrischen Getriebefluidpumpe (116), der vorgegebenen maximal zulässigen Menge des Leckverlusts (232) von Getriebefluidpumpen und der Effizienz (240) der elektrischen Getriebefluidpumpe (116); und
Anlegen von Leistung an die elektrische Getriebefluidpumpe (116) auf der Grundlage der Solldrehzahl (228).

Description

GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Fahrzeuggetriebe und insbesondere auf Drehzahlsteuersysteme und Drehzahlsteuerverfahren für Getriebefluidpumpen.
HINTERGRUND
Die hier gegebene Hintergrundbeschreibung dient zur allgemeinen Darstellung des Kontexts der Offenbarung.
Eine Kraftmaschine erzeugt ein Drehmoment und gibt ein Drehmoment an ein Getriebe aus. Ein Automatikgetriebe eines Fahrzeugs kann mehrere fluidgesteuerte Reibungselemente wie etwa Kupplungen enthalten. Ein Steuermodul kann die Reibungselemente einrücken und ausrücken, um innerhalb des Getriebes verschiedene Übersetzungsverhältnisse (auch Drehzahlverhältnisse genannt) festzusetzen.
Das Getriebe enthält eine Getriebefluidpumpe. Die Getriebefluidpumpe stellt Getriebefluid zum Anlegen der Kupplungen der Getriebe, zum Schmieren von Getriebekomponenten und zum Kühlen von Getriebekomponenten bereit. Einige Getriebefluidpumpen werden, wie etwa durch die Kraftmaschine, mechanisch angetrieben. Andere Getriebefluidpumpen werden elektrisch angetrieben.
Aus der Druckschrift DE 10 2008 040 665 A1 ist ein Verfahren zur Steuerung der Ölversorgungseinrichtung eines Planeten-Automatgetriebes bekannt
Die Druckschrift DE 199 29 770 A1 offenbart eine Regelvorrichtung für eine Ölpumpe eines Automatikgetriebes.
In der Druckschrift US 6 135 919 A ist eine Ölpumpensteuerung für ein automatisches Getriebe beschrieben.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein verbessertes Getriebefluidpumpen-Steuerverfahren bereitzustellen.
ZUSAMMENFASSUNG
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Getriebefluidpumpen-Steuerverfahren für ein Fahrzeug gemäß dem unabhängigen Anspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Weitere Bereiche der Anwendbarkeit der vorliegenden Offenbarung gehen aus der ausführlichen Beschreibung, aus den Ansprüchen und aus den Zeichnungen hervor.
Figurenliste
Die vorliegende Offenbarung wird umfassender verständlich aus der ausführlichen Beschreibung und aus den beigefügten Zeichnungen, in denen:

1 ein Funktionsblockschaltplan eines beispielhaften Fahrzeugsystems in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung ist;
2 ein Funktionsblockschaltplan eines beispielhaften Getriebesystems in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung ist;
3 ein Funktionsblockschaltplan eines beispielhaften Pumpensteuersystems in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung ist;
4 eine beispielhafte graphische Darstellung der Getriebefluidpumpendrehzahl und des Getriebefluiddrucks als Funktionen der Zeit während eines Getriebefluidpumpentests ist;
5 ein Ablaufplan ist, der ein beispielhaftes Verfahren zum Testen einer Getriebefluidpumpe zum Bestimmen einer Effizienz der Getriebefluidpumpe in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung zeigt; und
6 ein Ablaufplan ist, der ein beispielhaftes Verfahren zum Steuern einer Getriebefluidpumpe in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung zeigt.

In den Zeichnungen können Bezugszeichen zur Bezeichnung ähnlicher und/oder gleicher Elemente wiederverwendet sein.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Eine Kraftmaschine erzeugt ein Antriebsdrehmoment für ein Fahrzeug. Ein Getriebe überträgt ein Drehmoment auf eines oder mehrere Räder des Fahrzeugs. Eine Getriebefluidpumpe pumpt Getriebefluid von einer Getriebefluidquelle (z. B. einer Ölwanne) zu verschiedenen Komponenten des Getriebes wie etwa Kupplungen. Die Getriebefluidpumpe ist eine elektrische Pumpe. Ein Steuermodul steuert eine Drehzahl der Getriebefluidpumpe auf der Grundlage eines Solldurchflusses.
Alle Getriebefluidpumpen weisen einen Leckverlust, wie etwa zwischen sich drehenden Komponenten und Innenwänden, auf. Ein Fahrzeughersteller kann fordern, dass ein (innerer) Leckverlust aller Getriebefluidpumpen kleiner oder gleich einer vorgegebenen maximal zulässigen Menge ist. Falls der Leckverlust der Getriebefluidpumpe gleich der vorgegebenen maximal zulässigen Menge ist, kann das Steuermodul die Drehzahl der Getriebefluidpumpe auf der Grundlage der vorgegebenen maximal zulässigen Menge steuern, um sicherzustellen, dass die Getriebefluidpumpe den Solldurchfluss erreicht.
Allerdings kann die Getriebefluidpumpe mit einer schnelleren Drehzahl als notwendig gesteuert werden, falls der Leckverlust der Getriebefluidpumpe kleiner als die vorgegebene maximal zulässige Menge ist. Somit bestimmt das Steuermodul der vorliegenden Offenbarung eine Effizienz der Getriebefluidpumpe relativ zu Getriebefluidpumpen mit einem Leckverlust gleich der vorgegebenen maximal zulässigen Menge. Das Steuermodul steuert die Drehzahl der Getriebefluidpumpe ferner auf der Grundlage der Effizienz der Getriebefluidpumpe. Das Steuern der Drehzahl der Getriebefluidpumpe auf der Grundlage der Effizienz kann ermöglichen, dass die Getriebefluidpumpe mit niedrigeren Drehzahlen betrieben wird und somit weniger Energie verbraucht.
In 1 ist ein Funktionsblockschaltplan eines beispielhaften Fahrzeugsystems dargestellt. Eine Brennkraftmaschine 12 treibt über einen Drehmomentwandler 16 ein Getriebe 14 an. Die Kraftmaschine 12 kann z. B. eine Fremdzündungskraftmaschine, eine Selbstzündungskraftmaschine oder einen anderen geeigneten Typ einer Kraftmaschine enthalten. Ein Fahrzeug kann außerdem einen oder mehrere Elektromotoren und/oder Motor-Generator-Einheiten (MGUs) wie etwa die MGU18 enthalten.
Die Kraftmaschine 12 gibt über eine Kraftmaschinenausgangswelle 20 wie etwa eine Kurbelwelle ein Drehmoment an den Drehmomentwandler 16 aus. Der Drehmomentwandler 16 führt das Drehmoment über eine Getriebeeingangswelle 22 dem Getriebe 14 zu. Der eine oder die mehreren Elektromotoren und/oder MGUs können ebenfalls ein Drehmoment an die Getriebeeingangswelle 22 eingeben, um eine Kraftmaschinendrehmomentausgabe zu ergänzen oder zu ersetzen. Eine MGU kann unter bestimmten Umständen mechanische Energie in elektrische Energie umwandeln, um z. B. eine oder mehrere Batterien nachzuladen und/oder Leistung für elektronische Komponenten des Fahrzeugs zuzuführen.
Das Getriebe 14 enthält einen oder mehrere Zahnradsätze (nicht gezeigt) zum Übertragen zwischen der Getriebeeingangswelle 22 und einer Getriebeausgangswelle 24. Ein Übersetzungsverhältnis kann sich auf das Verhältnis zwischen der Drehzahl der Getriebeeingangswelle 22 und der Drehzahl der Getriebeausgangswelle 24 beziehen. Die Getriebeausgangswelle 24 treibt einen Endantrieb 26 an und der Endantrieb 26 überträgt ein Drehmoment an die Räder (nicht gezeigt) des Fahrzeugs. Ein Fahrbereichswähler 28 ermöglicht, dass ein Nutzer eine Betriebsart des Getriebes 14 auswählt. Die Betriebsart kann z. B. eine Parken-Betriebsart, eine Rückwärts-Betriebsart, eine Leerlauf-Betriebsart oder eine oder mehrere Vorwärtsfahrt-Betriebsarten enthalten.
Ein Kraftmaschinensteuermodul (ECM) 60 steuert den Betrieb der Kraftmaschine 12. In verschiedenen Implementierungen kann das ECM 60 oder ein anderes Steuermodul (nicht gezeigt) den Betrieb eines oder mehrerer Elektromotoren und/oder einer oder mehrerer MGUs steuern. Ein Getriebesteuermodul (TCM) 70 steuert den Betrieb des Getriebes 14. Obwohl das TCM 70 in der Weise gezeigt ist, dass es innerhalb des Getriebes 14 implementiert ist, kann das TCM 70 in verschiedenen Implementierungen außerhalb des Getriebes 14 implementiert sein. Das ECM 60 und das TCM 70 können Daten über eine Verbindung 72 gemeinsam nutzen.
In 2 ist ein Funktionsblockschaltplan einer beispielhaften Implementierung eines Getriebesystems dargestellt. Das Getriebe 14 enthält mehrere Reibungskopplungselemente wie etwa eine erste, eine zweite, eine dritte, eine vierte und eine fünfte Kupplung, in dieser Reihenfolge 104, 106, 108, 110 und 112. Das Getriebe 14 kann eine größere oder kleinere Anzahl von Kupplungen und/oder Reibungskopplungselementen enthalten.
Die Reibungskopplungselemente steuern, welcher der Zahnradsätze zu einem gegebenen Zeitpunkt innerhalb des Getriebes 14 in Eingriff ist. Wenn verschiedene Kombinationen eines oder mehrerer der Reibungskopplungselemente und der Zahnradsätze eingerückt werden, können verschiedene Übersetzungsverhältnisse festgesetzt werden.
Um das Einrücken und Ausrücken der Reibungskopplungselemente zu steuern, wird Getriebefluid 120 zu und von den Reibungskopplungselementen geleitet. Eine elektrische Getriebefluidpumpe 116 saugt das Getriebefluid aus einer ÖIwanne 124 oder aus einer anderen geeigneten Getriebefluidquelle an. Die Getriebefluidpumpe 116 beaufschlagt das Getriebefluid mit Druck und stellt das mit Druck beaufschlagte Getriebefluid für ein Ventilgehäuse 132 bereit. Außerdem kann die Getriebefluidpumpe 116 mit Druck beaufschlagtes Getriebefluid für den Drehmomentwandler 16 und/oder für eine oder mehrere andere Komponenten bereitstellen.
Außerdem kann die Getriebefluidpumpe 116 Getriebefluid für die Schmierung einer oder mehrerer Getriebekomponenten und für die Kühlung einer oder mehrerer Getriebekomponenten wie etwa eines oder mehrerer Elektromotoren und/oder einer oder mehrerer MGUs ausgeben. Das Getriebe 14 kann einen Getriebefluidkühler (nicht gezeigt) enthalten, der Wärme von Getriebefluid, das durch den Getriebefluidkühler strömt, an ein Kühlmedium wie etwa Luft oder ein Kühlmittel überträgt.
Einige Typen von Getriebefluidpumpen werden mechanisch, wie etwa durch die Kraftmaschine 12, angesteuert. Dagegen ist die Getriebefluidpumpe 116 eine elektrische Getriebefluidpumpe. Ein Pumpensteuermodul 135 (siehe auch 3) legt elektrische Leistung von einer oder von mehreren Batterien wie etwa von der Batterie 134 an die Getriebefluidpumpe 116 an, um die Getriebefluidpumpe 116 anzusteuern. Die Getriebefluidpumpe 116 gibt Getriebefluid auf der Grundlage der an die Getriebefluidpumpe 116 angelegten elektrischen Leistung aus. Die Steuerung der Getriebefluidpumpe 116 wird im Folgenden in Verbindung mit 3 diskutiert.
Das Ventilgehäuse 132 enthält eines oder mehrere Steuersolenoide wie etwa ein Kupplungssteuersolenoid 138, die die Strömung des Getriebefluids von dem Ventilgehäuse 132 zu einem der Reibungskopplungselemente und zurück steuern. Das Getriebefluid strömt über Kanäle wie etwa in einem Gehäuse 136 des Getriebes 14 gebildete Kanäle zwischen dem Ventilgehäuse 132 und einem der Reibungskopplungselemente. Nur beispielhaft kann das Kupplungssteuersolenoid 138 über den Kanal 139 die Strömung des Getriebefluids 120 zwischen dem Ventilgehäuse 132 und der ersten Kupplung 104 steuern. Für jedes der Reibungskopplungselemente können eines oder mehrere Kupplungssteuersolenoide und einer oder mehrere Kupplungssteuerkanäle vorgesehen sein.
Eines oder mehrere Leitungsdruckreglersolenoide wie etwa das Leitungsdruckreglersolenoid 140 steuern die Strömung des Getriebefluids von dem Ventilgehäuse 132 (mit einem verhältnismäßig höheren Druck) zurück zu der Ölwanne 124 (mit einem verhältnismäßig niedrigeren Druck). Durch Steuern der Strömung des Getriebefluids zurück zu der Ölwanne 124 steuern die Leitungsdruckreglersolenoide ebenfalls den Druck des für die Steuersolenoide und für die Reibungskopplungselemente bereitgestellten Getriebefluids. Nur beispielhaft kann das Leitungsdruckreglersolenoid 140 den Druck des Getriebefluids 120 steuern, das für das Kupplungssteuersolenoid 138 und für die erste Kupplung 104 bereitgestellt wird. Für jedes der Kupplungssteuersolenoide 138 können eines oder mehrere Leitungsdruckreglersolenoide vorgesehen sein.
Das Getriebe 14 kann einen oder mehrere Drucksensoren enthalten. Nur beispielhaft kann ein Leitungsdrucksensor 160 einen Druck des für das Kupplungssteuersolenoid 138 bereitgestellten Getriebefluids messen. Das TCM 70 kann das Leitungsdruckreglersolenoid 140 zum Einstellen des Drucks des für das Kupplungssteuersolenoid 138 bereitgestellten Getriebefluids auf einen Sollleitungsdruck steuern. Der Druck des für das Kupplungssteuersolenoid 138 bereitgestellten Getriebefluids wird als ein Leitungsdruck bezeichnet. Für jedes der Kupplungssteuersolenoide kann ein Leitungsdrucksensor vorgesehen sein. Das Getriebe 14 enthält einen oder mehrere andere Sensoren wie etwa einen Getriebefluidtemperatursensor 162.
In 3 ist ein Funktionsblockschaltplan eines beispielhaften Pumpensteuersystems dargestellt. Das Pumpensteuermodul 135 kann unabhängig, innerhalb der TCM 70 oder innerhalb eines anderen geeigneten Moduls implementiert sein. Ein Solldurchflussmodul 204 bestimmt einen Solldurchfluss 208 des von der Getriebefluidpumpe 116 ausgegebenen Getriebefluids. Das Solldurchflussmodul 204 kann den Solldurchfluss 208 z. B. auf der Grundlage eines Solldrucks 212, einer oder mehrerer Schmieranforderungen 216, einer oder mehrerer Kühlanforderungen 220 und/oder eines oder mehrerer anderer Parameter bestimmen.
Der Solldruck 212 kann einen Solldruck des von der Getriebefluidpumpe 116 ausgegebenen Getriebefluids entsprechen. Um anzufordern, dass die Getriebefluidpumpe 116 Getriebefluid zur Schmierung einer oder mehrerer Komponenten ausgibt, kann eine Schmieranforderung erzeugt werden. Um anzufordern, dass die Getriebefluidpumpe 116 Getriebefluid zum Kühlen einer oder mehrerer Komponenten ausgibt, kann eine Kühlanforderung erzeugt werden.
Ein Solldrehzahlmodul 224 bestimmt eine Solldrehzahl 228 der Getriebefluidpumpe 116 auf der Grundlage des Solldurchflusses 208. Allerdings weisen alle Getriebefluidpumpen einschließlich der Getriebefluidpumpe 116 in gewissem Ausmaß einen (inneren) Leckverlust auf. Zum Beispiel kann Getriebefluid wegen Zwischenräumen zwischen den sich drehenden Komponenten und den Innenräumen zwischen den sich drehenden Komponenten der Getriebefluidpumpe 116 und den Innenwänden der Getriebefluidpumpe 116 auslaufen. Allerdings wird angemerkt, dass der Leckverlust der Getriebefluidpumpe 116 innerhalb des Getriebes enthalten bleibt.
Die Menge des Leckverlusts kann von Getriebefluidpumpe zu Getriebefluidpumpe variieren, wobei ein Fahrzeughersteller aber fordern kann, dass der Leckverlust aller Getriebefluidpumpen kleiner oder gleich einer vorgegebenen maximal zulässigen Menge an Leckverlust ist. Nur beispielhaft kann ein Fahrzeughersteller fordern, dass die Menge des Leckverlusts kleiner als angenähert 4 Liter pro Minute (LPM), angenähert 5 LPM oder eine andere geeignete maximal zulässige Menge des Leckverlusts ist.
Die vorgegebene maximal zulässige Menge des Leckverlusts kann über den Leitungsdruck und/oder über die Temperatur des Getriebefluids variieren. Eine Abbildung von Werten der vorgegebenen maximal zulässigen Menge, indiziert durch den Leitungsdruck und/oder durch die Getriebefluidtemperatur, kann in einem Speicher wie etwa in dem Speicher 236 gespeichert sein.
Das Solldrehzahlmodul 224 bestimmt einen vorgegebenen maximalen Leckverlust 232 und bestimmt ferner auf der Grundlage des vorgegebenen maximalen Leckverlusts 232 die Solldrehzahl 228. Das Solldrehzahlmodul 224 kann den vorgegebenen maximalen Leckverlust 232 auf der Grundlage des Leitungsdrucks und/oder der Getriebefluidtemperatur aus der Abbildung bestimmen oder der vorgegebene maximale Leckverlust 232 kann ein konstanter Wert sein.
Die Bestimmung der Solldrehzahl 228 auf der Grundlage des vorgegebenen maximalen Leckverlusts 232 stellt sicher, dass die Getriebefluidpumpe 116 den Solldurchfluss 208 selbst dann erreicht, wenn die Ist-Menge des Leckverlusts der Getriebefluidpumpe 116 gleich dem vorgegebenen maximalen Leckverlust 232 ist. Wenn die Ist-Menge des Leckverlusts der Getriebefluidpumpe 116 dagegen kleiner als der vorgegebene maximale Leckverlust 232 ist, kann die Getriebefluidpumpe 116 mit einer höheren Drehzahl betrieben werden, als es notwendig ist, um den Solldurchfluss 208 zu erreichen.
Somit bestimmt das Solldrehzahlmodul 224 die Solldrehzahl 228 ferner auf der Grundlage der Effizienz 240 der Getriebefluidpumpe 116. Das Solldrehzahlmodul 224 kann die Solldrehzahl 228 unter Verwendung einer Funktion oder einer Abbildung bestimmen, die den Solldurchfluss 208, den vorgegebenen maximalen Leckverlust 232 und die Effizienz 240 der Getriebefluidpumpe 116 mit der Solldrehzahl 228 in Beziehung setzt. Zum Beispiel kann das Solldrehzahlmodul 224 die Solldrehzahl 228 unter Verwendung der folgenden Gleichung bestimmen: $Target Speed = \frac{Target Flow + (Max \cdot Efficiency)}{Displacement},$
wobei Target Speed die Solldrehzahl 228 ist, Target Flow der Solldurchfluss 208 ist, Max der vorgegebene maximale Leckverlust 232 ist, Efficiency die Effizienz 240 ist, wobei die Effizienz 240 ein Verstärkungswert zwischen 0,0 (entspricht keinem Leckverlust) und 1,0 (gibt einen Leckverlust gleich dem vorgegebenen maximalen Leckverlust 232 an) ist, und Displacement die Verdrängung der Getriebefluidpumpe 116 ist. Die Verdrängung der Getriebefluidpumpe 116 ist ein vorgegebener Wert und kann in dem Speicher 236 gespeichert sein. In verschiedenen Implementierungen kann das Solldrehzahlmodul 224 die Solldrehzahl 228 alternativ unter Verwendung der folgenden Gleichung bestimmen: $Target Speed = \frac{Target Flow + Max + Efficiency}{Displacement},$
wobei Target Speed die Solldrehzahl 228 ist, Target Flow der Solldurchfluss 208 ist, Max der vorgegebene maximale Leckverlust 232 ist, Efficiency die Effizienz 240 ist, wobei die Effizienz 240 ein Versatzwert zwischen 0,0 (gibt einen Leckverlust gleich dem vorgegebenen maximalen Leckverlust 232 an) und einem negativen Wert des vorgegebenen maximalen Leckverlusts (gibt keinen Leckverlust an) ist, und Displacement die Verdrängung der Getriebefluidpumpe 116 ist.
Das Solldrehzahlmodul 224 kann die Solldrehzahl 228 ferner auf der Grundlage eines oder mehrerer anderer Parameter wie etwa eines oder mehrerer Durchflüsse zum Bereitstellen einer Kühlung und eines Ventilgehäuse-Leckverlusts (z. B. einer Rate) bestimmen. Zum Beispiel kann das Solldrehzahlmodul 224 die Durchflüsse zum Bereitstellen einer Kühlung und den Ventilgehäuse-Leckverlust mit den Zählern der obigen Gleichung summieren, bevor durch die Verdrängung dividiert wird. Der Ventilgehäuse-Leckverlust kann sich auf eine Leckverlustrate des Ventilgehäuses 132 beziehen. Das Solldrehzahlmodul 224 kann den Ventilgehäuse-Leckverlust und die Durchflüsse zum Bereitstellen der Kühlung z. B. auf der Grundlage der Getriebefluidtemperatur und des Drucks der Getriebefluidausgabe durch die Getriebefluidpumpe 116 bestimmen.
Ein Drehzahlsteuermodul 242 legt auf der Grundlage der Solldrehzahl 228 eine Leistung an die Getriebefluidpumpe 116 an. Zum Beispiel kann das Drehzahlsteuermodul 242 auf der Grundlage der Solldrehzahl 228 einen Impulsbreitenmodulations-Tastgrad (PWM-Tastgrad), der an die Getriebefluidpumpe 116 angelegt werden soll, bestimmen und mit diesem Tastgrad Leistung an die Getriebefluidpumpe 116 anlegen.
Ein Effizienzmodul 244 bestimmt die Effizienz 240 der Getriebefluidpumpe 116. Das Effizienzmodul 244 bestimmt die Effizienz 240 der Getriebefluidpumpe 116 auf der Grundlage vorgegebener Daten für Getriebefluidpumpen mit Leckverlust gleich dem vorgegebenen maximalen Leckverlust 232 und von Daten, die für die Getriebefluidpumpe 116 erhalten werden, bevor das Fahrzeug für die Öffentlichkeit verfügbar gemacht wird.
Genauer bestimmt das Effizienzmodul 244 die Effizienz 240 der Getriebefluidpumpe 116 auf der Grundlage einer Pumpendrehzahl, wobei eine Getriebefluiddruckabnahme für Getriebefluidpumpen, die den vorgegebenen maximalen Leckverlust 232 aufweisen, auftritt. Die Pumpendrehzahl ist eine vorgegebene Drehzahl 248 und kann in dem Speicher 236 gespeichert sein.
Das Effizienzmodul 244 bestimmt die Effizienz 240 der Getriebefluidpumpe 116 ferner auf der Grundlage einer Drehzahl der Getriebefluidpumpe 116, wobei die Getriebefluiddruckabnahme unter Verwendung der Getriebefluidpumpe 116 aufgetreten ist. Der Getriebefluiddruck wird während eines Tests überwacht, der ausgeführt wird, bevor das Fahrzeug für die Öffentlichkeit verfügbar gemacht wird, um die Pumpendrehzahl für die Getriebefluidpumpe 116 zu identifizieren. Die Pumpendrehzahl wird als eine Testpumpendrehzahl 252 bezeichnet.
In Implementierungen, in denen die Effizienz 240 ein Verstärkungswert zwischen 0,0 und 1,0 ist, kann das Effizienzmodul 244 die Effizienz 240 gleich der Testpumpendrehzahl 252, dividiert durch die vorgegebene Drehzahl 248, einstellen. In anderen Implementierungen kann das Effizienzmodul 244 die Effizienz 240 unter Verwendung einer Funktion oder einer Abbildung, die die Testpumpendrehzahl 252 und die vorgegebene Drehzahl 248 mit der Effizienz 240 in Beziehung setzt, bestimmen. In verschiedenen Implementierungen kann das Effizienzmodul 244 die vorgegebene Drehzahl 248 wahlweise auf der Grundlage eines oder mehrerer Parameter wie etwa des Drucks und/oder der Temperatur des Getriebefluids einstellen.
Ein Drehzahlbestimmungsmodul 256 bestimmt die Testpumpendrehzahl 252 während des Tests, bevor das Fahrzeug für die Öffentlichkeit verfügbar gemacht wird. Ein Betriebsartsignal 258 kann angeben, dass der Test stattfindet. Der Test enthält ein Verringern einer Pumpendrehzahl 260 und ein Überwachen eines Leitungsdrucks 264. Der Leitungsdruck 264 kann unter Verwendung des Leitungsdrucksensors 160 gemessen werden oder kann unter Verwendung eines Sensors in einer Testeinrichtung gemessen werden, wo das Fahrzeug getestet wird, bevor das Fahrzeug für die Öffentlichkeit verfügbar gemacht wird. Obwohl der Test hinsichtlich der Verwendung des Leitungsdrucks 264 beschrieben wird, kann ein anderer geeigneter Getriebefluiddruck wie etwa ein Getriebekühlerauslassdruck überwacht werden. Die Pumpendrehzahl 260 kann unter Verwendung eines Drehzahlsensors gemessen werden oder auf der Grundlage eines oder mehrerer Parameter bestimmt werden.
Wenn eine Verringerung des Leitungsdrucks 264 auftritt, liest das Drehzahlbestimmungsmodul 256 die Pumpendrehzahl 260 und speichert es die gelesene Pumpendrehzahl als die Testpumpendrehzahl 252. Die Verringerung kann z. B. auftreten, wenn der Leitungsdruck 264 von einem Anfangsdruck wenigstens um einen vorgegebenen Betrag wie etwa angenähert 50 Kilopascal (kPa) oder einen anderen geeigneten Betrag abnimmt.
In 4 ist eine beispielhafte graphische Darstellung der Pumpendrehzahl 304 und des Leitungsdrucks 308 als Funktion der Zeit während des Tests dargestellt. Wie oben festgestellt wurde, verringert das Drehzahlsteuermodul 242 die Pumpendrehzahl 304 während des Tests. Zum Beispiel kann das Drehzahlsteuermodul 242 die Pumpendrehzahl 304 wie in 4 gezeigt mit einer vorgegebenen Rate verringern.
Die Pumpendrehzahl 304, bei der für Getriebefluidpumpen mit Leckverlust gleich dem vorgegebenen maximalen Leckverlust 232 eine Verringerung des Leitungsdrucks 308 wenigstens um den vorgegebenen Betrag auftritt, wird als die vorgegebene Drehzahl 248 bezeichnet. Die vorgegebene Drehzahl 248 ist in 4 durch 312 bezeichnet.
Die Pumpendrehzahl 304, bei der unter Verwendung der Getriebefluidpumpe 116 die Verringerung des Leitungsdrucks 308 wenigstens um den vorgegebenen Betrag auftritt, wird als die Testpumpendrehzahl 252 bezeichnet. Das Drehzahlbestimmungsmodul 256 überwacht den Leitungsdruck und stellt die Testpumpendrehzahl 252 auf der Grundlage oder gleich der Pumpendrehzahl 260, wenn der Leitungsdruck wenigstens um den vorgegebenen Betrag abnimmt, ein. Die Testpumpendrehzahl 252 ist in 4 durch 316 dargestellt.
Die Beziehung zwischen der vorgegebenen Drehzahl 248 und der Testpumpendrehzahl 252 entspricht der Tatsache, wie stark der Leckverlust der Getriebefluidpumpe 116 relativ zu dem vorgegebenen maximalen Leckverlust 232 ist. Wie oben beschrieben wurde, bestimmt das Effizienzmodul 244 die Effizienz 240 der Getriebefluidpumpe 116 auf der Grundlage der vorgegebenen Drehzahl 248 und der Testpumpendrehzahl 252 und bestimmt das Solldrehzahlmodul 224 die Solldrehzahl 228 auf der Grundlage der Effizienz 240.
In 5 ist ein Ablaufplan dargestellt, der ein beispielhaftes Verfahren zum Bestimmen der Testpumpendrehzahl 252 zeigt. Die Steuerung kann bei 404 beginnen, wo das Drehzahlbestimmungsmodul 256 einen Anfangswert des Leitungsdrucks 264 bestimmt. Der Anfangswert des Leitungsdrucks 264 kann bestimmt werden, bevor, nachdem oder wenn die Abnahme der Pumpendrehzahl 260 beginnt. In verschiedenen Implementierungen kann als der Anfangswert ein Durchschnitt oder ein anderer geeigneter statistischer Parameter, der auf der Grundlage einer oder mehrerer Stichproben des Leitungsdrucks 264 bestimmt wird, verwendet werden.
Bei 408 liest das Drehzahlbestimmungsmodul 256 den Leitungsdruck 264 und bestimmt es, ob der Leitungsdruck 264 wenigstens um den vorgegebenen Betrag von dem Anfangswert abgenommen hat. Falls das wahr ist, speichert das Drehzahlbestimmungsmodul 256 die Pumpendrehzahl 260 bei 412 als die Testpumpendrehzahl 252 und kann die Steuerung enden. Falls das falsch ist, kann die Steuerung bei 408 bleiben. Nur beispielhaft kann der vorgegebene Betrag angenähert 50 kPa oder ein anderer geeigneter Druck sein. Wie oben angegeben wurde, entspricht die Beziehung zwischen der vorgegebenen Drehzahl 248 und der Testpumpendrehzahl 252 der Tatsache, wie stark der Leckverlust der Getriebefluidpumpe 116 relativ zu dem vorgegebenen maximalen Leckverlust 232 ist.
In 6 ist ein Ablaufplan dargestellt, der ein beispielhaftes Verfahren zum Bestimmen der Solldrehzahl 228 und zum Steuern der Getriebefluidpumpe 116 zeigt. Die Steuerung kann bei 504 beginnen, wo das Solldurchflussmodul 204 den Solldurchfluss 208 bestimmt. Bei 508 bestimmt das Effizienzmodul 244 die Effizienz 240 der Getriebefluidpumpe 116. Das Effizienzmodul 244 bestimmt die Effizienz 240 der Getriebefluidpumpe 116 auf der Grundlage der bestimmten Drehzahl 248 und der Testpumpendrehzahl 252. Zum Beispiel kann das Effizienzmodul 244 die Effizienz 240 gleich der Testpumpendrehzahl 252, dividiert durch die vorgegebene Drehzahl 248, einstellen.
Bei 512 bestimmt das Solldrehzahlmodul 224 die Solldrehzahl 228. Das Solldrehzahlmodul 224 bestimmt die Solldrehzahl 228 auf der Grundlage des Solldurchflusses 208, des vorgegebenen maximalen Leckverlusts 232 und der Effizienz 240. Das Solldrehzahlmodul 224 kann die Solldrehzahl 228 unter Verwendung einer Funktion oder einer Abbildung bestimmen, die den Solldurchfluss 208, den vorgegebenen maximalen Leckverlust 232 und die Effizienz 240 der Getriebefluidpumpe 116 mit der Solldrehzahl 228 in Beziehung setzt. Zum Beispiel kann das Solldrehzahlmodul 224 die Solldrehzahl 228 unter Verwendung der folgenden Gleichung bestimmen: $Target Speed = \frac{Target Flow + (Max \cdot Efficiency)}{Displacement},$
wobei Target Speed die Solldrehzahl 228 ist, Target Flow der Solldurchfluss 208 ist, Max der vorgegebene maximale Leckverlust 232 ist, Efficiency die Effizienz 240 ist, wobei die Effizienz 240 ein Verstärkungswert zwischen 0,0 (entspricht keinem Leckverlust) und 1,0 (gibt einen Leckverlust gleich dem vorgegebenen maximalen Leckverlust 232 an) ist, und Displacement die Verdrängung der Getriebefluidpumpe 116 ist. Die Verdrängung der Getriebefluidpumpe 116 ist ein vorgegebener Wert und kann in dem Speicher 236 gespeichert sein. In verschiedenen Implementierungen kann das Solldrehzahlmodul 224 die Solldrehzahl 228 alternativ unter Verwendung der folgenden Gleichung bestimmen: $Target Speed = \frac{Target Flow + Max + Efficiency}{Displacement},$
wobei Target Speed die Solldrehzahl 228 ist, Target Flow der Solldurchfluss 208 ist, Max der vorgegebene maximale Leckverlust 232 ist, Efficiency die Effizienz 240 ist, die Effizienz 240 ein Versatzwert zwischen 0,0 (gibt einen Leckverlust gleich dem vorgegebenen maximalen Leckverlust 232 an) und einem negativen Wert des vorgegebenen maximalen Leckverlusts (gibt keinen Leckverlust an) ist, und Displacement die Verdrängung der Getriebefluidpumpe 116 ist. Das Solldrehzahlmodul 224 kann die Solldrehzahl 228 ferner auf der Grundlage eines oder mehrerer Parameter wie etwa des einen oder der mehreren Durchflüsse zum Bereitstellen einer Kühlung und/oder des Ventilgehäuse-Leckverlusts bestimmen. Bei 516 steuert das Drehzahlsteuermodul 242 auf der Grundlage der Solldrehzahl 228 das Anlegen der Leistung an die Getriebefluidpumpe 116.

Claims

Getriebefluidpumpen-Steuerverfahren für ein Fahrzeug, umfassend: Bestimmen einer Testpumpendrehzahl (252) für eine elektrische Getriebefluidpumpe (116) auf der Grundlage eines Leitungsdrucks (264) des Getriebefluids und einer Pumpendrehzahl (260) der elektrischen Getriebefluidpumpe (116); Verringern der Pumpendrehzahl (260) und Überwachen des Leitungsdrucks (264); Einstellen der Testpumpendrehzahl (252) als die Pumpendrehzahl (260), wenn eine Verringerung des Leitungsdrucks (264) auftritt, die größer ist als ein vorgegebener Betrag; Bestimmen der Effizienz (240) der elektrischen Getriebefluidpumpe (116) auf der Grundlage der Testpumpendrehzahl (252) und der vorgegebenen Drehzahl (248) für Getriebefluidpumpen, die die vorgegebene maximal zulässige Menge des Leckverlusts (232) aufweisen; Bestimmen einer Solldrehzahl (228) der elektrischen Getriebefluidpumpe (116) auf der Grundlage eines Solldurchflusses (208) der elektrischen Getriebefluidpumpe (116), der vorgegebenen maximal zulässigen Menge des Leckverlusts (232) von Getriebefluidpumpen und der Effizienz (240) der elektrischen Getriebefluidpumpe (116); und Anlegen von Leistung an die elektrische Getriebefluidpumpe (116) auf der Grundlage der Solldrehzahl (228).
Getriebefluidpumpen-Steuerverfahren nach Anspruch 1, das ferner das Bestimmen der Solldrehzahl (228) der elektrischen Getriebefluidpumpe (116) ferner auf der Grundlage einer Verdrängung der elektrischen Getriebefluidpumpe (116) umfasst.
Getriebefluidpumpen-Steuerverfahren nach Anspruch 2, das ferner umfasst: Einstellen der Solldrehzahl (228) gleich einer Summe, dividiert durch die Verdrängung; und Einstellen der Summe auf der Grundlage des Solldurchflusses (208) plus einem Produkt aus der vorgegebenen maximal zulässigen Menge des Leckverlusts (232) und der Effizienz (240).
Getriebefluidpumpen-Steuerverfahren nach Anspruch 2, das ferner umfasst: Einstellen der Solldrehzahl (228) gleich einer Summe, dividiert durch die Verdrängung; und Einstellen der Summe auf der Grundlage des Solldurchflusses (208) plus der vorgegebenen maximal zulässigen Menge des Leckverlusts (232) plus der Effizienz (240).
Getriebefluidpumpen-Steuerverfahren nach Anspruch 1, das ferner das Bestimmen der vorgegebenen maximal zulässigen Menge des Leckverlusts (232) auf der Grundlage einer Temperatur des Getriebefluids und eines Leitungsdrucks (264) des Getriebefluids umfasst.
Getriebefluidpumpen-Steuerverfahren nach Anspruch 1, das ferner das Bestimmen des Solldurchflusses (208) der elektrischen Getriebefluidpumpe (116) auf der Grundlage eines Solldrucks (212) der elektrischen Getriebefluidpumpe (116) umfasst.