DE102019218010B4 - Verfahren und Steuergerät zum Betrieb einer Ölpumpe - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Betrieb einer Ölpumpe (P), welche zur Ölversorgung von hydraulischen Verbrauchern eines Kraftfahrzeug-Getriebes (G) vorgesehen ist, wobei die Ölpumpe (P) mittels eines Elektromotors (EM2) antreibbar ist,dadurch gekennzeichnet, dass bei Erkennung einer Öltemperatur kleiner oder gleich einem Grenzwert ein Niedrig-Temperatur-Anlaufmodus der Ölpumpe (P) aktiviert wird, wobei im Niedrig-Temperatur-Anlaufmodus der Elektromotor (EM2) pulsartig betrieben wird, sodass ausgehend von der stillstehenden Ölpumpe (P) dem Elektromotor (EM2) für eine definierte Zeitdauer (tx) Strom zugeführt wird, und der Strom nach Ablauf der Zeitdauer (tx) wieder reduziert oder abgeschaltet wird, wobei dieser Vorgang zumindest einmal oder mehrere Male wiederholt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Ölpumpe, welche zur Ölversorgung von hydraulischen Verbrauchern eines Kraftfahrzeug-Getriebes vorgesehen ist. Die Erfindung betrifft ferner ein elektronisches Steuergerät zur Durchführung eines solchen Verfahrens.
  • Getriebe für Kraftfahrzeuge weisen in der Regel eine oder sogar mehrere Ölpumpen auf, um Öl zur Schmierung/Kühlung oder auch zur Aktuierung von hydraulisch betätigten Getriebestellern zuzuführen. Im Stand der Technik ist es bekannt, derartige Ölpumpen mittels eines Elektromotors anzutreiben. Besonders bei niedrigen Temperaturen, beispielsweise bei Temperaturen unter -20 Grad Celsius weist das zu pumpende Öl eine hohe Viskosität auf. Um den Elektromotor bei solchen Betriebsbedingungen vor Überlast zu schützen sind im Stand der Technik verschiedene Betriebsverfahren bekannt.
  • Beispielsweise lehrt die US 2012/0245820 A1 , eine elektrisch angetriebene Ölpumpe bei niedrigen Temperaturen für eine vorgegebene Zeit mit sehr niedriger Drehzahl zu betreiben. Dadurch soll die Belastung des Elektromotors begrenzt werden, und durch Ansaugen von Öl aus der Ölwanne wird Öl in den Ölleitungen erwärmt. Dies setzt jedoch voraus, dass ein konstanter Betrieb der Ölpumpe überhaupt möglich ist. Bei sehr tiefen Temperaturen kann selbst ein solcher Betrieb zu einer Überlastung des Elektromotors führen.
  • Die US 2013/0078111 A1 beschreibt ein Steuerverfahren für eine elektrisch angetriebene Ölpumpe bei besonders tiefen Temperaturen. Unterhalb einer definierten Grenztemperatur wird dabei ein Antrieb der Ölpumpe untersagt, um den Elektromotor zu schützen. Oberhalb dieser Grenztemperatur wird ein Probebetrieb zugelassen, in dem geprüft wird ob eine vorgegebene Drehzahl erreicht werden kann. Wird die vorgegebene Drehzahl nicht erreicht, so wird der Elektromotor abgeschaltet.
  • Die DE 10 2015 214 160 A1 beschreibt ein Verfahren zum Betrieb einer Öldruckversorgung eines Fahrzeuggetriebes, welches eine getriebeeingangsseitig antreibbare Hauptpumpe und eine elektrisch antreibbare Hilfspumpe aufweist. Bei einer Temperatur des Öls im Ölsumpf kleiner oder gleich einer Grenztemperatur wird die Hilfspumpe aktiviert.
  • Die DE 10 2015 003 195 B4 betrifft eine Elektropumpe mit einem Pumpenkörper und einem bürstenlosen Motor zum Antrieb des Pumpenkörpers. Wenn eine Temperatur eines Betriebsfluides der Elektropumpe geringer als eine vorbestimmte Temperatur ist, wechselt die Ansteuerung des Motors von einer Konstantstromsteuerung auf eine Konstantspannungssteuerung.
  • Die DE 11 2014 001 249 T5 beschreibt ein Ölversorgungsgerät mit einer Ölpumpe. Die Ölpumpe ist durch einen Antriebsmotor sowie durch einen weiteren Motor antreibbar. Das Ölversorgungsgerät weist zusätzliche eine Ankopplungs- und Abkopplungsvorrichtung auf, um eine Antriebskraft des Antriebsmotors an die Ölpumpe zu übertragen. Die Ölpumpe wird durch den weiteren Motor angetrieben, ohne ein Antriebssystem des Antriebsmotors zu verwenden.
  • Die DE 10 2012 106 917 A1 beschreibt ein Verfahren zum Regeln einer elektrischen Ölpumpe in einem hydraulischen Fahrzeug. Gemäß dem Verfahren wird die Öltemperatur eines Getriebes gemessen. Wenn dabei eine extrem niedrige Temperatur erkannt wird, wird die elektrische Ölpumpe in einer offenen Schleife bis zu einer Ziel-Drehzahl gesteuert. Anschließend wird die Ölpumpe in einer geschlossenen Schleife geregelt, um der Ziel-Drehzahl zu folgen.
  • Die DE 10 2012 000 055 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Steuern einer elektrischen Ölpumpe. Die Vorrichtung umfasst einen Bestimmungszeit-Steuerabschnitt, einen Pumpenbetriebszustands-Erfassungsabschnitt, einen Leerlaufbestimmungsabschnitt und einen Steuersignal-Ausgabeabschnitt. Der Bestimmungszeit-Steuerabschnitt legt eine Zieldrehzahl fest und steuert einen Elektromotor der Ölpumpe, sodass sich eine Drehzahl der Ölpumpe der Zieldrehzahl annähert. Der Pumpenbetriebszustands-Erfassungsabschnitt erfasst einen Betriebszustand der Ölpumpe. Der Leerlaufbestimmungsabschnitt erfasst das Auftreten eines Leerlaufs der Ölpumpe auf Grundlage eines Werts, der durch den Pumpenbetriebszustands-Erfassungsabschnitt ermittelt wurde. Der Steuersignal-Ausgabeabschnitt gibt ein Steuersignal aus, das einem vom Leerlaufbestimmungsabschnitt erhaltenen Bestimmungsergebnis entspricht.
  • Die DE 10 2010 041 944 A1 beschreibt ein Motorantriebssystem, welches eine Ölpumpe, ein Wandlermodul, einen elektrischen Motor, ein Motorstrom-Messmodul, ein Getriebesteuermodul, ein Steuerglied, ein Motortemperatur-Schätzmodul, ein Positions- und Geschwindigkeits-Schätzmodul, einen Tiefpassfilter, ein Geschwindigkeitssteuermodul sowie ein stromreguliertes Vektorsteuermodul aufweist. Das Vektorsteuermodul erzeugt Schaltvektorsignale basierend auf einem Motordrehmoment-Befehlssignal, gemessenen Dreiphasen-Statorströmen, einem gefilterten Rotor-Winkelgeschwindigkeitssignal, einer geschätzten Motortemperatur und einem geschätzten Rotorwinkelpositions-Ausgangssignal.
  • Eine erste Aufgabe der Erfindung ist es ein Betriebsverfahren bereitzustellen, mittels dem ein Anlaufen einer elektrisch angetriebenen Ölpumpe bei tiefen Temperaturen unterstützt werden kann. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine dafür geeignete Steuereinheit bereitzustellen.
  • Die erste Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Die weitere Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Patentanspruchs 12. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und aus den Figuren.
  • Zur Lösung der ersten Aufgabe wird ein Verfahren zum Betrieb einer Ölpumpe vorgeschlagen, welche zur Ölversorgung von hydraulischen Verbrauchern eines Kraftfahrzeug-Getriebes vorgesehen ist. Das Verfahren ist für verschiedene Bauformen von Ölpumpen geeignet, beispielsweise für Zahnradpumpen oder für Flügelzellenpumpen. Hydraulische Verbraucher eines Kraftfahrzeuggetriebes sind beispielsweise Schmierstellen wie Verzahnungen des Getriebes sowie hydraulisch betätigte Getriebesteller, beispielsweise Kupplungen. Zusätzlich können thermisch belastete Elemente des Getriebes durch Zufuhr von Öl gekühlt werden.
  • Die Ölpumpe wird von einem Elektromotor angetrieben. Dazu sind verschiedene Antriebs-Konfigurationen denkbar. Gemäß einer ersten möglichen Ausführung kann der Elektromotor die Ölpumpe direkt antreiben. Gemäß einer weiteren möglichen Ausführung kann die Ölpumpe durch zumindest eine weitere Antriebsquelle angetrieben werden, beispielsweise durch einen Verbrennungsmotor und/oder einem weiteren Elektromotor. Dazu können Ölpumpe, Elektromotor und die zumindest eine weitere Antriebsquelle mit je einem Element eines Planetenradsatzes miteinander verbunden sein, um die Drehmomente des Elektromotors und der zumindest einen weiteren Antriebsquelle zu summieren.
  • Erfindungsgemäß wird bei Erkennung einer Öltemperatur kleiner oder gleich einem Grenzwert ein Niedrig-Temperatur-Anlaufmodus der Ölpumpe aktiviert. Die Öltemperatur kann beispielsweise mittels eines Temperatursensors ermittelt werden, welcher die Temperatur des Öls im Ölsumpf des Getriebes G misst. Im Niedrig-Temperatur-Anlaufmodus wird der Elektromotor pulsartig betrieben, sodass ausgehend von einer Nulldrehzahl der Ölpumpe dem Elektromotor Strom zugeführt wird, und zwar für eine definierte Zeitdauer. Nach Ablauf der definierten Zeitdauer wird die Stromzufuhr zum Elektromotor entweder abgeschaltet oder der Betrag des Stroms reduziert. Dieser Vorgang wird zumindest einmal oder mehrere Male wiederholt, sodass dem Elektromotor im Niedrig-Temperatur-Anlaufmodus zumindest zwei Mal Strom zugeführt wird.
  • Ein solches Betriebsverfahren hat mehrere technische Vorteile. Denn durch das pulsartige Aufbringen von Drehmoment auf die Ölpumpe kann ein Drehwiderstand der Ölpumpe Schritt für Schritt abgebaut werden, ohne den Elektromotor mit einer dauerhaften Stromzufuhr zu überlasten. Zusätzlich wird der Elektromotor durch die pulsartige Stromzufuhr erwärmt, wodurch auch die Umgebung erwärmt wird.
  • Es sei klargestellt, dass sich das vorgeschlagene Betriebsverfahren von einer herkömmlichen Pulsweiten-Modulations-Ansteuerung eines Elektromotors unterscheidet. Denn während bei einer Pulsweiten-Modulations-Ansteuerung dem Elektromotor in hochfrequenten Zeitabständen Strom zugeführt wird, ist die Zeitdauer jedes Antriebspulses im Niedrig-Temperatur-Anlaufmodus deutlich länger, beispielsweise im Bereich von einer halben Sekunde oder im Bereich von einer Sekunde.
  • Vorzugsweise wird der Niedrig-Temperatur-Anlaufmodus unabhängig davon fortgesetzt, ob der Elektromotor und/oder die Ölpumpe sich bei Durchführung des Niedrig-Temperatur-Anlaufmodus zu drehen beginnt. Denn selbst eine kurze Umdrehung der Ölpumpe ist kein Kriterium, dass deren Drehwiderstand überwunden ist. Wird beispielsweise durch eine kurze Umdrehung sehr kaltes Öl aus dem Ansaugkanal der Ölpumpe in deren Druckkammer gesaugt, kann der Drehwiderstand dadurch sogar erhöht werden.
  • Vorzugsweise wird der Niedrig-Temperatur-Anlaufmodus nur dann aktiviert, wenn bei einem vorhergehenden Diagnose-Modus erkannt wird, dass eine Drehzahl des Elektromotors und/oder der Ölpumpe trotz Stromzufuhr zum Elektromotor kleiner oder gleich einem Grenzwert ist, insbesondere Null beträgt. Somit kann sichergestellt werden, dass der Niedrig-Temperatur-Anlaufmodus nur dann aktiviert wird, wenn die Betriebsbedingungen einen solchen Modus erfordern.
  • Vorzugsweise wird der Elektromotor beim Niedrig-Temperatur-Anlaufmodus derart angesteuert, dass nach Ablauf der Stromzufuhr-Zeitdauer eines jeden Antriebs-Impulses ein Zurückdrehen der Ölpumpe und/oder des Elektromotors um einen definierten Drehwinkel ermöglicht oder erreicht wird. Der definierte Drehwinkel ist vorzugsweise kleiner als 20 Grad, besonders bevorzugt kleiner als 10 Grad, insbesondere kleiner als 5 Grad. Ein derartiges Zurückdrehen der Ölpumpe unterstützt den Abbau des Drehwiderstands der Ölpumpe.
  • Vorzugsweise wird der definierte Drehwinkel zumindest einmal während der Durchführung des Niedrig-Temperatur-Anlaufmodus erhöht. Beispielsweise kann der Elektromotor derart angesteuert werden, dass beim ersten Antriebsimpuls ein Rückdrehwinkel von 2 Grad zugelassen wird, während beim darauffolgenden zweiten Antriebsimpuls ein Rückdrehwinkel von 4 Grad zugelassen wird. Ein derartiges Verfahren unterstützt den Abbau des Drehwiderstands der Ölpumpe.
  • Vorzugsweise wird die definierte Zeitdauer zumindest einmal während der Durchführung des Niedrig-Temperatur-Anlaufmodus verändert, insbesondere verlängert. Auch eine Anpassung der Frequenz des pulsartigen Elektromotor-Betriebs bei Durchführung des Niedrig-Temperatur-Anlaufmodus ist denkbar. Die Anpassung zumindest einer dieser Werte erfolgt vorzugsweise in Abhängigkeit von der Öltemperatur. Dadurch kann Profil und Frequenz der Antriebsimpulse auf die jeweilige Ölpumpe und Temperaturverhältnisse abgestimmt werden, wobei Profil und Frequenz zuvor im Versuch zu ermitteln sind.
  • Der Elektromotor zum Antrieb der Ölpumpe kann in dem von der Ölpumpe zu pumpendem Öl angeordnet sein, beispielsweise im Ölsumpf des Getriebes. Dadurch führt der pulsartige Betrieb des Elektromotors während des Niedrig-Temperatur-Anlaufmodus zu einer Erwärmung des Öls.
  • Zur Lösung der weiteren Aufgabe wird ein elektronisches Steuergerät vorgeschlagen, welches zur Durchführung des eingangs beschriebenen Verfahrens eingerichtet ist. Das Steuergerät weist eine Kommunikations-Schnittstelle auf, über die Daten mit zumindest einem weiteren Steuergerät ausgetauscht werden können.
  • Vorzugsweise ist das Steuergerät allein zur Steuerung der Ölpumpe vorgesehen, und ist dazu baulich in unmittelbarer Nähe zum Elektromotor angeordnet.
  • Alternativ dazu kann das Steuergerät auch zur Steuerung von weiteren Funktionen des Kraftfahrzeug-Getriebes vorgesehen sein. In anderen Worten kann das Steuergerät durch das Getriebesteuergerät gebildet sein, welches neben beispielsweise einer Gangwechselsteuerung des Getriebes auch die Ölpumpe steuert.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den nachfolgenden Figuren detailliert beschrieben. Es zeigen:
    • 1 und 2 je eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs; und
    • 3 einen zeitlichen Verlauf einer Stromzufuhr zu einem Elektromotor.
  • 1 zeigt einen Kraftfahrzeug-Antriebsstrang gemäß einer ersten möglichen Ausgestaltung. Der Antriebsstrang weist einen Verbrennungsmotor VM auf, dessen Ausgangswelle über eine Trennkupplung K0 mit einer Rotorwelle RW einer ersten elektrischen Maschine EM verbunden ist. Der Antriebsstrang weist außerdem ein Getriebe G mit einer Antriebswelle GW1 und einer Abtriebswelle GW2 auf. Das Getriebe G umfasst einen Mechanismus GS zur Bereitstellung unterschiedlicher Übersetzungen zwischen der Antriebswelle GW1 und der Abtriebswelle GW2, beispielsweise Planetenradsätze, Stirnradstufen und/oder Reibradgetriebe, die mit Schaltelementen zur Gangbildung des Getriebes G zusammenwirken. Die Ausgangswelle des Verbrennungsmotors VM ist über die Trennkupplung K0 und über einen hydrodynamischen Drehmomentwandler mit der Antriebswelle GW1 des Getriebes G verbunden. Dazu ist die Ausgangswelle des Verbrennungsmotors VM über die Trennkupplung K0 mit einem Pumpenrad TP des Drehmomentwandlers, und die Antriebswelle GW1 mit einem Turbinenrad TT des Drehmomentwandlers verbunden. Pumpenrad TP und Turbinenrad TT sind über eine Überbrückungskupplung WK mechanisch verbindbar. Die Abtriebswelle GW2 ist über ein Differentialgetriebe AG mit Antriebsrädern DW des Kraftfahrzeugs verbunden.
  • Der in 1 gezeigte Aufbau des Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs ist nur beispielhaft anzusehen. Beispielsweise könnte die Trennkupplung K0 und/oder die elektrische Maschine EM entfallen. Anstatt dem Drehmomentwandler könnte ein Schaltelement des Mechanismus GS als Anfahrelement des Antriebsstrangs verwendet werden, sodass der Drehmomentwandler entfallen kann. Das Getriebe könnte beispielsweise als Doppelkupplungsgetriebe oder als CVT-Getriebe ausgeführt sein. Der Antriebsstrang kann parallel (wie in 1 dargestellt) oder quer zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs ausgerichtet sein.
  • Das Getriebe G weist eine Hydraulikeinheit HCU auf, die zur Steuerung von hydraulischen Verbrauchern des Getriebes G eingerichtet ist. Die Druckversorgung der Getriebehydraulik erfolgt durch eine Ölpumpe P, welche Öl aus einem Ölsumpf T ansaugt und der Hydraulikeinheit HCU zuführt. Es ist ein Planetenradsatz RS mit drei Elementen E1, E2, E3 vorgesehen. Das Element E1 ist als Sonnenrad ausgebildet, und ist mit einem Rotor einer zweiten elektrischen Maschine EM2 verbunden. Das Element E1 ist in einer Drehrichtung über einen Freilauf F abgestützt. Das Element E2 ist als Planetenträger ausgebildet, und ist mit einem Rotor der Ölpumpe P verbunden. Das Element E3 ist als Hohlrad ausgebildet, und ist mit der Antriebswelle GW1 verbunden, beispielsweise über einen Kettentrieb oder einen Stirntrieb. Am Planetenträger sind mehrere Planeten PL drehbar gelagert, welche mit dem Sonnenrad und mit dem Hohlrad kämmen.
  • Soll die Ölpumpe P nun über den Verbrennungsmotor VM und/oder über die elektrische Maschine EM angetrieben werden, so nimmt der Freilauf F seine Sperrstellung ein. Dadurch wirkt der Planetenradsatz RS als Zwischengetriebe mit fester Übersetzung zwischen der Antriebswelle GW1 und der Ölpumpe P, sodass die Ölpumpe P ausgehend von der Antriebswelle GW1 angetrieben wird. Die Ölpumpe P kann zusätzlich oder alternativ dazu von der zweiten elektrischen Maschine EM2 angetrieben werden. Wird die Antriebswelle GW1 nicht angetrieben, so wirkt das Schleppmoment der Antriebswelle GW1 als Stützmoment am Element E3 des Planetenradsatzes RS, sodass die Ölpumpe P ausgehend von der zweiten elektrischen Maschine EM2 über den Planetenradsatz RS angetrieben wird.
  • Der Freilauf F ist kein notwendiger Bestandteil eines derartigen Antriebs der Ölpumpe P. Statt dem Freilauf F könnte das Abstützmoment am Element E1 des Planetenradsatzes RS durch Betrieb der zweiten elektrischen Maschine EM2 erzeugt werden.
  • Ferner ist eine elektronische Steuereinheit ECU vorgesehen. Die Steuereinheit ECU ist beispielsweise dazu eingerichtet das Getriebe G zu steuern, und steht dazu in Kommunikationsverbindung mit anderen Steuereinheiten, welche beispielsweise dem Verbrennungsmotors VM und/oder der ersten elektrischen Maschine EM zugeordnet sind.
  • 2 zeigt einen Kraftfahrzeug-Antriebsstrang gemäß einer zweiten möglichen Ausgestaltung, welche im Wesentlichen der in 1 dargestellten Ausgestaltung entspricht. Die Ölpumpe P ist nun direkt über den Elektromotor EM2 antreibbar; der Planetenradsatz RS und damit der Antrieb der Ölpumpe P über die Antriebswelle GW1 entfällt. Die elektronische Steuereinheit ECU ist baulich in unmittelbarer Nähe zum Elektromotor EM2 angeordnet, und ist allein zur Steuerung der Ölpumpe P vorgesehen. Zur Steuerung der übrigen Funktionen des Getriebes G ist eine andere elektronische Steuereinheit vorgesehen, welche in 2 nicht dargestellt ist. Die Steuereinheit ECU und die Steuereinheit des Getriebes G sind über eine Kommunikationsverbindung verbunden, beispielsweise über einen Datenbus.
  • Im Folgenden wird ein Niedrig-Temperatur-Anlaufmodus beschrieben, welcher gleichermaßen bei einem Ölpumpenantrieb gemäß 1 und gemäß 2 anwendbar ist.
  • Im Ölsumpf T ist ein in 1 und 2 nicht dargestellter Temperatursensor angeordnet, welcher die Temperatur des Öls im Ölsumpf T misst. Ist die derart gemessene Öltemperatur kleiner oder gleich einem Grenzwert, so wird der Niedrig-Temperatur-Anlaufmodus der Ölpumpe P aktiviert. In diesem Niedrig-Temperatur-Anlaufmodus wird der Elektromotor EM2 pulsartig betrieben, sodass ausgehend von der stillstehenden Ölpumpe P dem Elektromotor EM2 für eine definierte Zeitdauer Strom zugeführt wird, und der Strom nach Ablauf der Zeitdauer wieder reduziert oder abgeschaltet wird, wobei dieser Vorgang mehrere Male wiederholt wird.
  • 3 zeigt einen zeitlichen Verlauf der Stromzufuhr i zum Elektromotor EM2 während der Durchführung des Niedrig-Temperatur-Anlaufmodus. Zu einem Zeitpunkt t1 wird der Strom i rampenartig erhöht, bis er einen vorgegebenen Wert erreicht, und anschließend auf diesem Wert gehalten. Nach Ablauf einer definierten Zeitdauer tx wird der Strom i zum Zeitpunkt t2 bis zu einem vorgegebenen Wert reduziert, und anschließend auf diesem reduzierten Wert gehalten. Durch Halten des Stroms i auf diesem reduzierten Wert wird ein Zurückdrehen der Pumpe P auf einen definierten Winkel begrenzt. Zum Zeitpunkt t3 wird der Strom i vollständig abgeschalten. Bis zum Zeitpunkt t4 bleibt der Strom i vollständig abgeschalten.
  • Zum Zeitpunkt t4 wird der Strom i erneut rampenartig erhöht, und für die definierte Zeitdauer tx auf einem vorgegebenen Wert gehalten. Der Verlauf des Stroms i zu den Zeitpunkten t5 und t6 entspricht dem Verlauf zu den Zeitpunkten t2 und t3. Bis zum Zeitpunkt t7 bleibt der Strom i vollständig abgeschalten.
  • Zum Zeitpunkt t7 wird der Strom i erneut rampenartig erhöht, und für die definierte Zeitdauer tx auf einem vorgegebenen Wert gehalten. Nach Ablauf der definierten Zeitdauer tx wird der Strom i zum Zeitpunkt t8 bis zu einem vorgegebenen Wert reduziert, welcher kleiner ist als bei den vorangegangenen Impulsen. Dadurch wird ein größerer Rückdrehwinkel der Ölpumpe P als bei den vorangegangenen Impulsen zugelassen. Zum Zeitpunkt t9 wird der Strom i vollständig abgeschalten. Bis zum Zeitpunkt t10 bleibt der Strom i vollständig abgeschalten.
  • Zum Zeitpunkt t10 wird der Strom i erneut rampenartig erhöht, und für die definierte Zeitdauer tx auf einem vorgegebenen Wert gehalten. Nach Ablauf der definierten Zeitdauer tx wird der Strom i zum Zeitpunkt t11 vollständig abgeschalten; das Zwischenniveau der vorangegangenen Impulse entfällt. Dadurch wird ein größerer Rückdrehwinkel der Ölpumpe P als bei den vorangegangenen Impulsen zugelassen.
  • Die Anzahl der in 3 dargestellten Antriebspulse kann unterschiedlich gewählt sein, beispielsweise in Abhängigkeit von der Öltemperatur. So kann bei extremen Tieftemperaturen im Bereich von -40 Grad Celsius eine höhere Zahl der Antriebspulse gewählt werden als bei -30 Grad Celsius. Der Niedrig-Temperatur-Anlaufmodus kann gestartet werden, sobald das Kraftfahrzeug mit dem Getriebe G in Betrieb genommen wird, um eine Betriebsbereitschaft des Kraftfahrzeugs zu beschleunigen.
  • In 3 ist der Betrag des Stroms i während der Zeitdauer tx bei jedem Antriebsimpuls gleich hoch. Dies ist nur beispielhaft. Der Betrag des Stroms könnte beispielsweise ansteigend sein, sodass dem Elektromotor EM2 beim ersten Antriebsimpuls ein geringerer Strom zugeführt wird als beim zweiten Antriebsimpuls. Auch die Zeitdauer tx der Antriebsimpulse sowie die Zeitspanne zwischen den einzelnen Antriebsimpulsen könnte variabel sein.
  • Bezugszeichenliste
  • VM
    Verbrennungsmotor
    K0
    Trennkupplung
    TP
    Pumpenrad
    TT
    Turbinenrad
    WK
    Überbrückungskupplung
    G
    Getriebe
    GS
    Mechanismus
    HCU
    Hydraulikeinheit
    T
    Ölsumpf
    GW1
    Antriebswelle
    GW2
    Abtriebswelle
    AG
    Differentialgetriebe
    DW
    Antriebsrad
    P
    Ölpumpe
    EM
    (Erste) elektrische Maschine
    RW
    Rotorwelle
    EM2
    (Zweite) elektrische Maschine
    F
    Freilauf
    RS
    Planetenradsatz
    E1
    Element, Sonnenrad
    E2
    Element, Planetenträger
    E3
    Element, Hohlrad
    PL
    Planetenrad
    t
    Zeit
    t1-t11
    Zeitpunkte
    tx
    Zeitdauer
    i
    Strom
    ECU
    Elektronische Steuereinheit

Claims (17)

  1. Verfahren zum Betrieb einer Ölpumpe (P), welche zur Ölversorgung von hydraulischen Verbrauchern eines Kraftfahrzeug-Getriebes (G) vorgesehen ist, wobei die Ölpumpe (P) mittels eines Elektromotors (EM2) antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass bei Erkennung einer Öltemperatur kleiner oder gleich einem Grenzwert ein Niedrig-Temperatur-Anlaufmodus der Ölpumpe (P) aktiviert wird, wobei im Niedrig-Temperatur-Anlaufmodus der Elektromotor (EM2) pulsartig betrieben wird, sodass ausgehend von der stillstehenden Ölpumpe (P) dem Elektromotor (EM2) für eine definierte Zeitdauer (tx) Strom zugeführt wird, und der Strom nach Ablauf der Zeitdauer (tx) wieder reduziert oder abgeschaltet wird, wobei dieser Vorgang zumindest einmal oder mehrere Male wiederholt wird.
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitdauer (tx), in der dem Elektromotor (EM2) im Niedrig-Temperatur-Anlaufmodus Strom zugeführt wird, deutlich länger ist als bei einem Pulsweiten-Modulations-Betrieb des Elektromotors (EM2).
  3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Niedrig-Temperatur-Anlaufmodus unabhängig davon fortgesetzt wird, ob sich der Elektromotor (EM2) und/oder die Ölpumpe (P) bei Durchführung des Niedrig-Temperatur-Anlaufmodus zu drehen beginnt.
  4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Niedrig-Temperatur-Anlaufmodus nur dann aktiviert wird, wenn bei einem vorhergehenden Diagnose-Modus erkannt wird, dass eine Drehzahl des Elektromotors (EM2) und/oder der Ölpumpe (P) trotz Stromzufuhr zum Elektromotor (EM2) kleiner oder gleich einem Grenzwert ist.
  5. Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehzahl-Grenzwert gleich Null ist.
  6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem pulsartigen Niedrig-Temperatur-Anlaufmodus der Elektromotor (EM2) derart angesteuert wird, dass nach Ablauf der Stromzufuhr-Zeitdauer (tx) ein Zurückdrehen des Elektromotors (EM2) und/oder der Ölpumpe (P) um einen definierten Winkel ermöglicht oder erreicht wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der definierte Winkel kleiner als 20 Grad, insbesondere kleiner als 10 Grad ist, besonders bevorzugt kleiner als 5 Grad ist.
  8. Verfahren nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der definierte Winkel zumindest einmal während der Durchführung des Niedrig-Temperatur-Anlaufmodus erhöht wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die definierte Zeitdauer (tx) zumindest einmal während der Durchführung des Niedrig-Temperatur-Anlaufmodus verändert wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die definierte Zeitdauer (tx) zumindest einmal während der Durchführung des Niedrig-Temperatur-Anlaufmodus verlängert wird.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Frequenz des pulsartigen Betriebs des Elektromotor (EM2) zumindest einmal während der Durchführung des Niedrig-Temperatur-Anlaufmodus verändert wird.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Veränderung des definierten Winkels / der definierten Zeitdauer (tx) / der Frequenz abhängig von der Öltemperatur ist.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (EM2) in dem von der Ölpumpe (P) zu pumpenden Öl angeordnet ist.
  14. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (EM2) die Ölpumpe (P) direkt antreibt oder dass die Ölpumpe (P) neben dem Elektromotor (EM2) durch zumindest eine weitere Antriebsquelle (VM, EM) antreibbar ist, wobei die Ölpumpe (P), der Elektromotor (EM2) und die weitere Antriebsquelle (VM, EM) mit je einem Element (E1, E2, E3) eines Planetenradsatzes (RS) verbunden sind.
  15. Elektronisches Steuergerät (ECU) zur Steuerung des Betriebes einer Ölpumpe (P) für ein Kraftfahrzeug-Getriebe (G), dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (ECU) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 14 eingerichtet ist.
  16. Elektronisches Steuergerät (ECU) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das elektronische Steuergerät (ECU) allein zur Steuerung der Ölpumpe (P) vorgesehen ist, und baulich in unmittelbarer Nähe zu einem Elektromotor (EM2) angeordnet ist, mittels dem die Ölpumpe (P) antreibbar ist.
  17. Elektronisches Steuergerät (ECU) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das elektronische Steuergerät (ECU) sowohl zur Steuerung von Funktionen des Kraftfahrzeug-Getriebes (G) als auch zur Steuerung der dem Kraftfahrzeug-Getriebe (G) zugeordneten Ölpumpe (P) vorgesehen ist.
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