DE102016211271A1 - Method for determining a correction factor for a hydraulic control value - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Bestimmung eines Korrekturfaktors für einen hydraulischen Ansteuerwert (x, x.1) einer Kraftfahrzeug-Antriebstrang-Komponente, wobei der Antriebstrang eine elektrische Maschine (1) sowie ein Hydrauliksystem mit zumindest einer ersten Ölpumpe (2.1) zur Druckversorgung des Hydrauliksystems aufweist, wobei die erste Ölpumpe (2.1) mit der elektrischen Maschine (1) mechanisch antriebswirkverbunden ist, wobei im Stillstand des Kraftfahrzeugs die elektrische Maschine (1) in einem ersten Betriebsbereich derart betrieben wird, dass das Hydrauliksystem mittels der ersten Ölpumpe (2.1) mit einem bekannten Druckniveau versorgt wird, wobei bei Betrieb der elektrischen Maschine (1) im ersten Betriebsbereich ein Kraftschluss zwischen der elektrischen Maschine (1) und dem Abtrieb (G2) des Antriebsstranges hergestellt wird, sodass die elektrische Maschine (1) eine Drehmomentbelastung erfährt, deren Wert gespeichert wird, wobei nach Speicherung des Drehmomentwerts die elektrische Maschine (1) in einem zweiten Betriebsbereich mit gegenüber dem ersten Betriebsbereich verringerter Drehzahl betrieben wird, wobei entweder die erste Ölpumpe (2.1) oder eine zweite Ölpumpe (2.2), welche mittels einer separaten elektrischen Maschine (3) antreibbar ist, die Druckversorgung des Hydrauliksystems übernimmt, wobei das sich im zweiten Betriebsbereich einstellende Drehmoment (1t, 1t.2) der elektrischen Maschine (1) mit dem zuvor gespeicherten Drehmomentwert verglichen wird, und das Ergebnis dieses Vergleichs als Korrekturfaktor in den hydraulischen Ansteuerwert (x, x.1) eingeht.Method for determining a correction factor for a hydraulic activation value (x, x.1) of a motor vehicle drive train component, wherein the drive train comprises an electric machine (1) and a hydraulic system with at least one first oil pump (2.1) for supplying pressure to the hydraulic system, wherein the first oil pump (2.1) is mechanically drive-connected to the electric machine (1), wherein the electric machine (1) is operated in a first operating range at standstill of the motor vehicle such that the hydraulic system by means of the first oil pump (2.1) with a known pressure level is supplied with, during operation of the electric machine (1) in the first operating range, a frictional connection between the electric machine (1) and the output (G2) of the drive train is made so that the electric machine (1) experiences a torque load whose value is stored , wherein after storing the torque value, the electrical machine ine (1) is operated in a second operating range with respect to the first operating range reduced speed, wherein either the first oil pump (2.1) or a second oil pump (2.2) which is drivable by means of a separate electric machine (3), the pressure supply of the hydraulic system takes over, wherein the setting in the second operating range torque (1t, 1t.2) of the electric machine (1) is compared with the previously stored torque value, and the result of this comparison as a correction factor in the hydraulic drive value (x, x.1) is received ,
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung eines Korrekturfaktors für einen hydraulischen Ansteuerwert einer Kraftfahrzeug-Antriebstrang-Komponente. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Kraftfahrzeug-Antriebstrang-Komponente, sowie eine Kraftfahrzeug-Antriebstrang-Komponente mit einer Steuereinheit. The invention relates to a method for determining a correction factor for a hydraulic actuation value of a motor vehicle drive train component. The invention further relates to a method for operating such a motor vehicle drive train component, as well as a motor vehicle drive train component with a control unit.
Im Antriebsstrang moderner Kraftfahrzeuge kommt häufig zumindest ein Hydrauliksystem zum Einsatz, um beispielsweise Kupplungen des Antriebsstranges auf hydraulische Weise zu betätigen. Automatikgetriebe beispielsweise weisen ein hochkomplexes Hydrauliksystem mit einer oder mehreren Pumpen zur Druckversorgung auf. Dabei ist die Steuer- und Regelgüte dieses Hydrauliksystems für einen guten Fahrkomfort von hoher Bedeutung. Zu diesem Zweck ist eine genaue Kenntnis des vorherrschenden Drucks im Hydrauliksystem von Vorteil. Die Verwendung von entsprechend genauen Drucksensoren zur Ermittlung des Drucks im Hydrauliksystem ist jedoch kostenintensiv und, und zudem anfällig für Messfehler. In the powertrain of modern motor vehicles, at least one hydraulic system is often used, for example, to actuate clutches of the drive train in a hydraulic manner. Automatic transmissions, for example, have a highly complex hydraulic system with one or more pumps for pressure supply. The control and quality of this hydraulic system for a good ride comfort is of great importance. For this purpose, an accurate knowledge of the prevailing pressure in the hydraulic system is advantageous. However, the use of appropriately accurate pressure sensors to determine the pressure in the hydraulic system is costly and, and moreover prone to measurement errors.
Anstelle der Verwendung von Drucksensoren ist es im Stand der Technik bekannt, mit Hilfe von Kennfeldern auf den Druck rückzuschließen. Beispielsweise offenbart die Patentanmeldung
Allerdings unterliegen Pumpen häufig großen Schwankungen, beispielsweise aufgrund unterschiedlicher Reibung zwischen Pumpenkopf und Lager. Ein in Versuchsreihen ermitteltes Kennfeld einer solchen Pumpe ist daher fehlerbehaftet. Zusätzlich kann sich das Verhalten der Pumpe während der Betriebslaufzeitzusätzlich ändern. Dies verschlechtert die Genauigkeit von Steuer- und Regelvorgängen des Hydrauliksystems. However, pumps are often subject to large fluctuations, for example due to different friction between the pump head and bearing. A determined in test series map of such a pump is therefore faulty. In addition, the behavior of the pump may additionally change during operation. This deteriorates the accuracy of control operations of the hydraulic system.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung ein Verfahren bereitzustellen, welches die Genauigkeit von Steuer- und Regelvorgängen des Hydrauliksystems gegenüber dem Stand der Technik verbessert. It is therefore an object of the invention to provide a method which improves the accuracy of control and regulating operations of the hydraulic system over the prior art.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie aus den Figuren. The object is solved by the features of claim 1. Advantageous embodiments will become apparent from the dependent claims, the description and from the figures.
Es wird ein Verfahren zur Bestimmung eines Korrekturfaktors für einen hydraulischen Ansteuerwert vorgeschlagen. Der hydraulische Ansteuerwert ist dabei einer Komponente eines Kraftfahrzeug-Antriebsstranges zugeordnet. Diese Antriebsstrang-Komponente kann beispielsweise durch das Getriebe des Antriebsstranges gebildet sein, oder durch ein Hybridmodul, oder durch einen elektrischen Achsantrieb. Der Antriebsstrang weist eine elektrische Maschine sowie ein Hydrauliksystem mit zumindest einer ersten Ölpumpe auf. Sowohl die elektrische Maschine als auch das Hydrauliksystem können Bestandteile der Antriebstrang-Komponente sein, oder auch separat von der Antriebsstrang-Komponente angeordnet sein. Die elektrische Maschine ist dabei dazu eingerichtet, die erste Ölpumpe mechanisch anzutreiben. A method for determining a correction factor for a hydraulic drive value is proposed. The hydraulic control value is assigned to a component of a motor vehicle drive train. This drive train component can be formed for example by the transmission of the drive train, or by a hybrid module, or by an electric final drive. The drive train has an electric machine and a hydraulic system with at least one first oil pump. Both the electric machine and the hydraulic system may be components of the drive train component, or be arranged separately from the drive train component. The electric machine is set up to mechanically drive the first oil pump.
Erfindungsgemäß wird im Stillstand des Kraftfahrzeugs die elektrische Maschine in einem ersten Betriebsbereich derart betrieben, dass das Hydrauliksystem mittels der ersten Ölpumpe mit einem bekannten Druckniveau versorgt wird. Die Drehzahl der elektrischen Maschine ist im ersten Betriebsbereich so hoch, dass eine der ersten Ölpumpe nachgeschaltete Einrichtung einen im Wesentlichen konstanten Druck bereitstellen kann. Diese Einrichtung kann beispielsweise durch einen Druckregler gebildet sein, oder durch ein Druckreduzierventil mit festem Ausgangsdruck. According to the invention, the electric machine is operated in a first operating range at standstill of the motor vehicle such that the hydraulic system is supplied by the first oil pump with a known pressure level. The speed of the electric machine is so high in the first operating range that a device connected downstream of the first oil pump can provide a substantially constant pressure. This device may for example be formed by a pressure regulator, or by a pressure reducing valve with a fixed outlet pressure.
Bei Betrieb der elektrischen Maschine im ersten Betriebsbereich wird ein Kraftschluss zwischen der elektrischen Maschine und des Antriebsstrang-Abtriebs hergestellt. Das Fahrzeug befindet sich dabei immer noch im Stillstand, beispielsweise durch Betätigen der Betriebsbremse. Der hergestellte Kraftschluss ist dabei so gewählt, dass eine Differenzdrehzahl zwischen Abtriebswelle und elektrischer Maschine besteht. Dies kann beispielsweise durch Schlupfbetrieb einer Kupplung im Drehmomentpfad zwischen elektrischer Maschine und Abtrieb umgesetzt werden. Durch diesen Schlupfbetrieb erfährt die elektrische Maschine eine Drehmomentbelastung, welche beispielsweise durch eine erhöhte Stromaufnahme der elektrischen Maschine messbar ist. Der Wert dieser Drehmomentbelastung wird gespeichert, sodass der Wert nachfolgend zur Verfügung steht. When operating the electric machine in the first operating range, a frictional connection between the electric machine and the drive train output is produced. The vehicle is still at a standstill, for example, by pressing the service brake. The produced frictional connection is chosen so that there is a differential speed between the output shaft and electric machine. This can be implemented for example by slip operation of a clutch in the torque path between the electric machine and the output. By this slip operation, the electric machine experiences a torque load, which can be measured for example by an increased power consumption of the electric machine. The value of this torque load is stored so that the value is available below.
Nach erfolgter Speicherung des Drehmomentwerts wird die elektrische Maschine in einem zweiten Betriebsbereich betrieben. Die Drehzahl der elektrischen Maschine ist im zweiten Betriebsbereich geringer als im ersten Betriebsbereich. Dadurch sinkt der durch die erste Ölpumpe erzeugte Volumenstrom deutlich ab, sodass dem Hydrauliksystem mittels der ersten Ölpumpe nur mehr ein verringerter Druck bereitgestellt wird. Der verringerte Öldruck ist geringer als der Mindestdruck der nachgeschalteten Einrichtung zur Einstellung des Drucks, sodass das Hydrauliksystem nun nicht mehr mit einem bekannten Druckniveau versorgt wird. Weist der Antriebsstrang eine zweite Ölpumpe auf, welche ebenso dazu eingerichtet ist das Hydrauliksystem mit Druck zu versorgen, so kann die Druckversorgung des Hydrauliksystems allein mittels dieser zweiten Ölpumpe erfolgen. In anderen Worten überdrückt die zweite Ölpumpe die erste Ölpumpe, beispielsweise durch Vorsehen eines Rückhalteventils zwischen erster und zweiter Ölpumpe. After storing the torque value, the electric machine is operated in a second operating range. The speed of the electric machine is lower in the second operating range than in the first operating range. As a result, the volume flow generated by the first oil pump drops significantly, so that only a reduced pressure is provided to the hydraulic system by means of the first oil pump. The reduced oil pressure is less than the minimum pressure of the downstream pressure adjustment device, so that the hydraulic system is no longer supplied with a known pressure level. Does the powertrain have one second oil pump, which is also adapted to supply the hydraulic system with pressure, so the pressure supply of the hydraulic system can be done solely by means of this second oil pump. In other words, the second oil pump overpresses the first oil pump, for example, by providing a retention valve between the first and second oil pumps.
Durch die Veränderung in der Druckversorgung des Hydrauliksystems kann es zu einer Veränderung des Kraftschlusses kommen. In anderen Worten kann die Veränderung der Druckversorgung zu einem stärkeren oder verringerten Kraftschluss führen. Diese Veränderung des Kraftschlusses wirkt auf die Drehmomentbelastung der elektrischen Maschine. Das sich zweiten Betriebsbereich der elektrischen Maschine einstellende Drehmoment wird nun mit dem zuvor gespeicherten Drehmomentwert verglichen. Das Ergebnis dieses Vergleichs geht anschließend zumindest qualitativ als Korrekturfaktor in den hydraulischen Ansteuerwert ein. The change in the pressure supply of the hydraulic system can lead to a change in the frictional connection. In other words, the change in the pressure supply can lead to a greater or reduced adhesion. This change in the frictional connection acts on the torque load of the electric machine. The second operating range of the electric machine adjusting torque is now compared with the previously stored torque value. The result of this comparison is then at least qualitatively as a correction factor in the hydraulic control value.
Mit diesem Verfahren ist es möglich, den tatsächlich vorherrschenden Druck und einen theoretisch, modellhaft gebildeten Druck des Hydrauliksystems zu vergleichen. Der Vergleich erfolgt dabei aufgrund der Rückwirkung eines allfälligen Druckunterschieds auf die Drehmomentbelastung der elektrischen Maschine. Dies ermöglicht eine Verbesserung der Steuer- bzw. Regelgüte des Hydrauliksystems besonders bei geringem Versorgungsdruck. Der Betrieb des Hydrauliksystems bei geringem Versorgungsdruck verbessert zudem die Energieeffizienz des Hydrauliksystems. With this method, it is possible to compare the actual prevailing pressure and a theoretical, modeled pressure of the hydraulic system. The comparison is carried out due to the retroactive effect of any pressure difference on the torque load of the electric machine. This allows an improvement in the control quality of the hydraulic system, especially at low supply pressure. The operation of the hydraulic system with low supply pressure also improves the energy efficiency of the hydraulic system.
Vorzugsweise wird die elektrische Maschine im ersten und/oder im zweiten Betriebsbereich mit einer konstanten Drehzahl betrieben. Dies verbessert die Erfassbarkeit der Drehmomentbelastung der elektrischen Maschine. Vorzugsweise wird die elektrische Maschine im zweiten Betriebsbereich mit einer Drehzahl zwischen zwanzig und fünfundsechzig Umdrehungen pro Minute betrieben. Preferably, the electric machine is operated in the first and / or in the second operating range at a constant speed. This improves the detectability of the torque load of the electric machine. Preferably, the electric machine is operated in the second operating range at a speed between twenty and sixty-five revolutions per minute.
Vorzugsweise bleibt der Ansteuerwert während der Ermittlung des Korrekturfaktors konstant. Dies verbessert die Qualität des Korrekturfaktors, da bei einer zwischenzeitlichen Änderung des Ansteuerwerts andere Einflussgrößen den Kraftschluss verändern könnten. Preferably, the drive value remains constant during the determination of the correction factor. This improves the quality of the correction factor since, with an intermediate change of the activation value, other influencing variables could change the adhesion.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung handelt es sich bei dem hydraulischen Ansteuerwert um den Soll-Ausgangsdruck der ersten Ölpumpe oder der zweiten Ölpumpe. According to a preferred embodiment, the hydraulic control value is the desired output pressure of the first oil pump or the second oil pump.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung handelt es sich bei dem hydraulischen Ansteuerwert um das Steuersignal eines elektromagnetisch betätigten Hydraulikventils des Hydrauliksystems, beispielsweise des Hydraulikventils zur Kraftschlusssteuerung zwischen elektrischer Maschine und Antriebstrangabtrieb. Vorzugsweise wird der Kraftschluss bei der Ermittlung des Korrekturfaktors mit diesem Hydraulikventil eingestellt, sodass eine besonders genaue Rückkopplung erfolgt. Alternativ dazu kann das Hydraulikventil auch zur Kraftschlusssteuerung einer Trennkupplung vorgesehen sein, welche im Kraftschluss zwischen einer Verbrennungskraftmaschine des Antriebstrangs und der elektrischen Maschine angeordnet ist. According to a further preferred embodiment, the hydraulic actuation value is the control signal of an electromagnetically actuated hydraulic valve of the hydraulic system, for example of the hydraulic valve for traction control between the electric machine and the drive train output. Preferably, the adhesion is set in the determination of the correction factor with this hydraulic valve, so that a particularly accurate feedback takes place. Alternatively, the hydraulic valve may also be provided for the traction control of a separating clutch, which is arranged in the frictional connection between an internal combustion engine of the drive train and the electric machine.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betrieb einer Antriebstrang-Komponente, insbesondere eines Getriebes. Die zuvor bezeichnete elektrische Maschine sowie das Hydrauliksystem mit der zumindest einen ersten Ölpumpe und gegebenenfalls der zweiten Ölpumpe sind dabei Bestandteile der Antriebstrang-Komponente. Die Bestimmung des Korrekturfaktors nach dem oben bezeichneten Verfahren erfolgt dabei während des Betriebs der Antriebstrang-Komponente. The invention further relates to a method for operating a drive train component, in particular a transmission. The previously described electric machine and the hydraulic system with the at least one first oil pump and optionally the second oil pump are components of the drive train component. The determination of the correction factor according to the method described above takes place during operation of the drive train component.
Vorzugsweise geht der Korrekturfaktor nur dann in den hydraulischen Ansteuerwert ein, solange die zweite Ölpumpe die alleinige Druckversorgung des Hydrauliksystems übernimmt. Preferably, the correction factor is only in the hydraulic control value, as long as the second oil pump takes over the sole pressure supply of the hydraulic system.
Gemäß einer alternativen möglichen Ausgestaltung geht der Korrekturfaktor nur dann in den hydraulischen Ansteuerwert ein, solange die elektrische Maschine stillsteht oder in einem Drehzahlbereich betrieben wird, welcher geringer ist als die Drehzahl der elektrischen Maschine im ersten Betriebsbereich. According to an alternative possible embodiment, the correction factor is included in the hydraulic control value only as long as the electric machine is stationary or operated in a speed range which is lower than the speed of the electric machine in the first operating range.
Die zuvor bezeichnete Antriebsstrang-Komponente kann eine Steuereinheit aufweisen, insbesondere eine elektronische Steuereinheit, welche Mittel zur Durchführung der oben bezeichneten Verfahren aufweist. Die Steuereinheit ist vorzugsweise dazu eingerichtet, weitere Funktionen der Antriebstrangkomponente zu steuern. Beispielsweise kann die Steuereinheit die Getriebesteuerung übernehmen. The previously described drive train component may have a control unit, in particular an electronic control unit, which has means for carrying out the methods described above. The control unit is preferably configured to control further functions of the drive train component. For example, the control unit can take over the transmission control.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend anhand der beigefügten Figuren detailliert beschrieben. Es zeigen: An embodiment of the invention is described below in detail with reference to the accompanying figures. Show it:
Zur Öldruckversorgung eines Hydrauliksystems des Getriebes G steht eine erste Ölpumpe
Soll ein mit dem Antriebsstrang der
Dann, wenn mit dem Antriebsstrang gemäß
Der Betrieb des Verbrennungsmotors
Typischerweise sind die Anfahrelementsteuerung und die Getriebesteuerung in einer gemeinsamen Steuerungseinrichtung implementiert, nämlich in einer Steuereinheit
Zwischen dem Zeitpunkt T1 und einem Zeitpunkt T2 wird die Drehzahl
Zum Zeitpunkt T2 hat sich erneut ein stationärer Betriebszustand eingestellt. Der Druck im Hydrauliksystem ist nun geringer als erwartet, sodass sich bei gleichbleibendem Ansteuerwert x ein stärkerer Kraftschluss am Anfahrelement
Das höhere Drehmoment
Ein verringerter Hydrauliksystemdruck kann je nach Ausgestaltung von Hydrauliksystem und/oder Anfahrelement
Gemäß einer alternativen Ausgestaltung kann der Soll-Ausgangsdruck der zweiten Ölpumpe
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Elektrische Maschine Electric machine
- 1n 1n
- Drehzahl der elektrischen Maschine Speed of the electric machine
- 1t, 1t.2 1t, 1t.2
- Drehmoment der elektrischen Maschine Torque of the electric machine
- 2.1 2.1
- Erste Ölpumpe First oil pump
- 2.1p 2.1p
- Ausgangsdruck der ersten Ölpumpe Output pressure of the first oil pump
- 2.2 2.2
- Zweite Ölpumpe Second oil pump
- 3 3
- Separate elektrische Maschine Separate electric machine
- 4 4
- Anfahrelement starting element
- 5 5
- Steuereinheit control unit
- 9 9
- Verbrennungskraftmaschine Internal combustion engine
- 10 10
- Trennkupplung separating clutch
- G G
- Getriebe transmission
- G1 G1
- Antriebswelle drive shaft
- G2 G2
- Abtriebswelle output shaft
- x, x.1 x, x.1
- Ansteuerwert drive value
- AG AG
- Achsgetriebe transaxles
- DW DW
- Antriebsräder drive wheels
- T1 T1
- Zeitpunkt time
- T2 T2
- Zeitpunkt time
- T3 T3
- Zeitpunkt time
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- US 2013/0171008 A1 [0003] US 2013/0171008 A1 [0003]
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