DE102020210976A1

DE102020210976A1 - Steuerverfahren, Kühlölkreislauf, Steuergerät, Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102020210976A1
Application number: DE102020210976.1A
Authority: DE
Inventors: Rene Kalms; Susanne Eichner; Martin Forejtek
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2020-08-31
Filing date: 2020-08-31
Publication date: 2022-03-03
Anticipated expiration: 2040-09-01
Also published as: DE102020210976B4

Abstract

Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Steuerverfahren zum Bestimmen eines Parameters einer Ansatzfunktion zur Bestimmung eines Ölparameters für ein hydraulisches Element eines Kühlölkreislaufs (2) eines Kraftfahrzeugs (1), wobei der Kühlölkreislauf (2) zum Kühlen einer elektrischen Maschine und zum Kühlen eines Getriebes eingerichtet ist, wobei die elektrische Maschine in das Getriebe einkoppelbar ist, und wobei der Kühlölkreislauf (2) eine Vielzahl von Verzweigungen aufweist, das Steuerverfahren umfassend:Blockieren (11; 21) wenigstens einer Verzweigung des Kühlölkreislaufs (2);Steuern (12; 22) einer Ölpumpe (61) des Kühlölkreislaufs (2), sodass übrige Verzweigungen mit Öl versorgt werden; undMessen (13; 23) des Ölparameters an vorbestimmten Stellen des Kühlölkreislaufs (2) zur Bestimmung des Ölparameters für das hydraulische Element.

Description

Die Erfindung betrifft ein Steuerverfahren, einen Kühlölkreislauf, ein Steuergerät, und ein Kraftfahrzeug.
Um Elemente eines Kühlölkreislaufs bedarfsgerecht ansteuern zu können, kann es notwendig sein, einen Druck eines Elements in Abhängigkeit eines das Element durchfließenden Volumenstroms zu kennen.
Typischerweise werden dafür notwendige Daten in Kennfeldern abgelegt, was dazu führen kann, dass große Datenmengen verarbeitet werden müssen und dass ein Messaufwand, um einen Druck einen Volumenstrom zuzuordnen (oder umgekehrt) aufwendig ist, und bekannte Verfahren damit kostenintensiv sind (weil beispielsweise ein leistungsfähiges Steuergerät notwendig ist, welches eine hohe Speicherkapazität und/oder eine hohe Rechenleistung aufweist).
Aus der Patentanmeldung CN 108843655 A , ist ein Prüfstand bekannt, der Umwelteinflüsse simulieren kann, um ein elektro-hydraulisches Modul zu beschreiben. Hier werden jedoch keine Parameter für eine Ansatzfunktion bestimmt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Steuerverfahren, einen Kühlölkreislauf, ein Steuergerät, und ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, welche die oben genannten Nachteile wenigstens teilweise überwinden.
Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Steuerverfahren nach Anspruch 1, den erfindungsgemäßen Kühlölkreislauf nach Anspruch 6, das erfindungsgemäße Steuergerät nach Anspruch 9, und das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug nach Anspruch 10 gelöst.
Nach einem ersten Aspekt umfasst ein Steuerverfahren zum Bestimmen eines Parameters einer Ansatzfunktion zur Bestimmung eines Ölparameters für ein hydraulisches Element eines Kühlölkreislaufs eines Kraftfahrzeugs, wobei der Kühlölkreislauf zum Kühlen einer elektrischen Maschine und zum Kühlen eines Getriebes eingerichtet ist, wobei die elektrische Maschine in das Getriebe einkoppelbar ist, und wobei der Kühlölkreislauf eine Vielzahl von Verzweigungen aufweist:

Blockieren wenigstens einer Verzweigung des Kühlölkreislaufs;
Steuern einer Ölpumpe des Kühlölkreislaufs, sodass übrige Verzweigungen mit Öl versorgt werden; und
Messen des Ölparameters an vorbestimmten Stellen des Kühlölkreislaufs zur Bestimmung des Ölparameters für das hydraulische Element.

Nach einem zweiten Aspekt umfasst ein Kühlölkreislauf für ein Kraftfahrzeug, der zum Kühlen einer elektrischen Maschine und zum Kühlen eines Getriebes eingerichtet ist, wobei die elektrische Maschine in das Getriebe einkoppelbar ist, und wobei der Kühlölkreislauf eine Vielzahl von Verzweigungen aufweist:

eine Vielzahl von Blockiervorrichtungen, um wenigstens eine Verzweigung des Kühlölkreislaufs zu blockieren.

Nach einem dritten Aspekt ist ein Steuergerät für ein Kraftfahrzeug dazu eingerichtet, ein Verfahren nach einem dem ersten Aspekt auszuführen.
Nach einem vierten Aspekt umfasst ein Kraftfahrzeug einen Kühlölkreislauf nach dem zweiten Aspekt und ein Steuergerät nach dem dritten Aspekt.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung.
Das Getriebe kann insbesondere ein Getriebe mit wenigstens einer nass laufenden Kupplung sein, vorzugsweise ein Doppelkupplungsgetriebe.
Wie bereits beschrieben, gibt es Verfahren, um einen Kühlölkreislauf eines Kraftfahrzeugs zu beschreiben. Diese Verfahren beruhen jedoch typischerweise darauf, dass Kennfelder verwendet werden, um Parameter von sich ergebenden Gleichungen zu bestimmen. Dies kann dann dazu führen, dass nicht-lineare Gleichungssysteme gelöst werden müssen, was mit einem erhöhten Rechenaufwand verbunden sein kann.
Elemente eines Kühlölsystems können als „konzentrierte Elemente“ dargestellt werden, wobei Eigenschaften dieser Elemente beispielsweise von einer Öltemperatur, einer Ölviskosität, einem Volumenstrom, einem Druck, und einem Ventilansteuerstrom abhängen können. Aus einem Kennfeld, das in einem Steuergerät abgelegt sein kann, können solche Parameter ausgelesen werden, sodass ein aktueller Arbeitspunkt als Variable solcher Eingangsgrößen ermittelt wird. Um den Arbeitspunkt zu ermitteln, kann eine lineare Interpolationsroutine angewendet werden, welche für bis zu drei unabhängige Eingangsgrößen bekannt ist. Für Getriebegeräte, insbesondere Doppelkupplungssteuergeräte, ist jedoch keine Interpolationsroutine bekannt, die wenigstens vier Eingangsgrößen in Betracht zieht.
Mit Hilfe von Knoten- und Maschengleichungen kann ein Gleichungssystem des hydraulischen Netzwerks aufgestellt werden, aus dem beispielsweise ein Druck oder ein Volumenstrom einzelner Elemente hergeleitet werden kann. Anhand von Kennfeldern und von Interpolationsroutinen für die Kennfelder kann der ermittelte Druck an dem Element in einen Volumenstrom durch das Element (oder umgekehrt mit einem „inversen“ Kennfeld) umgerechnet werden. Die hydraulischen Elemente sind jedoch typischerweise nicht-lineare Widerstände, sodass sich ein nicht-lineares Gleichungssystem ergibt, was iterativ gelöst werden muss, wobei die Elemente jedoch für jeden Rechenschritt aus den Kennfeldern neu bestimmt werden müssen.
Deshalb kann ein solches Verfahren als rechenaufwendig angesehen werden. Des Weiteren wird in bekannten Verfahren versucht, die nicht-linearen Gleichungssysteme zu linearisieren. Dafür dürfen Stützstellen jedoch nicht zu weit auseinander liegen, was zu einer Vergrößerung der Kennfelder führen kann und somit zu einer Vergrößerung des Speicherbedarfs je Kennfeld (für jedes hydraulische Element).
Da solche Verfahren iterativ sein können, besteht die Gefahr, dass entweder sehr viele Iterationen notwendig sind oder dass das Verfahren nicht konvergiert (bspw. an einem Kennfeldpunkt, in dem eine Funktion, die von dem Kennfeld abgebildet wird, nicht differenzierbar und/oder unstetig ist, bspw. indem die Funktion einen Knick und/oder eine Sprungstelle aufweist).
Zusammenfassend besteht bei bekannten Verfahren die Gefahr, dass unerwünscht viel Speicher, Rechenleistung und/oder Rechenzeit aufgewendet werden muss.
Es wurde erkannt, dass zwei Aufgaben gelöst werden müssen, um hydraulische Stellglieder bedarfsgerecht ansteuern zu können. Zum einen muss eine bedarfsgerechte Soll-Ansteuerung einer Ölpumpe und eines Kühlölventils zum Kühlen von (Doppel-)Kupplungen ermittelt werden und zum anderen müssen die tatsächlichen Volumenströme ermittelt werden, sodass diese nicht aus Kennfeldern hergeleitet werden müssen. Die tatsächlichen Volumenströme können dann wiederum als Eingangsgrößen für andere Module verwendet werden (bspw. für ein Kupplungstemperaturmodell).
Hydraulische Elemente des Kühlölkreislaufs können hierbei als eine Kombination aus einer laminaren und turbulenten Strömung (innerhalb eines vorgegebenen Temperaturbereichs) beschrieben werden. Es wurde erkannt, dass eine Ansatzfunktion die hydraulischen Elemente des Kühlölkreislaufs hinreichend genau abbilden kann, sodass die Berechnung der komplexen nicht-linearen Gleichungssysteme umgangen werden kann. Solche Gleichungssysteme können entstehen, wenn übliche (bekannte) Beschreibungsfunktionen für die hydraulischen Elemente genutzt werden.
Weiterhin wurde erkannt, dass ein Gleichungssystem, das den Kühlölkreislauf beschreibt, effizienterweise als eine Reihe von Einzelgleichungen dargestellt werden kann, die sequentiell aufeinander aufbauend gelöst werden können. Dies ist auch dem Umstand geschuldet, dass erkannt wurde, dass die einzelnen hydraulischen Elemente gegenseitig ihren Ölverbrauch beeinflussen.
Es wurde außerdem erkannt, dass eine Lösung von sich ergebenden Gleichungen, die den Kühlölkreislauf beschreiben, hinreichend schnell gefunden werden muss, d.h. also dass wenige Iterationen nötig sind, um die Lösung der Gleichungen anzunähern oder zu lösen.
Des Weiteren wurde erkannt, dass es ineffizient sein kann, Kennfelder zu verwenden, da Lösungen von Gleichungen nicht zwangsweise konvergieren, insbesondere wenn eine Unstetigkeit in dem Kennfeld vorliegt. Gemäß der vorliegenden Offenbarung müssen keine Kennfelder verwendet werden, sondern es ist ausreichend, dass in dem Steuergerät für jedes hydraulische Element lediglich Parameter für die Ansatzfunktion in einem Speicher abgelegt werden.
Diese Parameter werden durch ein Steuerverfahren und/oder ein Messverfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung bestimmt.
Deshalb betreffen manche Ausführungsbeispiele ein Steuerverfahren zum Bestimmen eines Parameters einer Ansatzfunktion zur Bestimmung eines Ölparameters für ein hydraulisches Element eines Kühlölkreislaufs eines Kraftfahrzeugs, wobei der Kühlölkreislauf zum Kühlen einer elektrischen Maschine und zum Kühlen eines Getriebes, insbesondere eines Doppelkupplungsgetriebes, eingerichtet ist, wobei die elektrische Maschine in das Getriebe, insbesondere in das Doppelkupplungsgetriebe, einkoppelbar ist, und wobei der Kühlölkreislauf eine Vielzahl von Verzweigungen aufweist, das Steuerverfahren umfassend: Blockieren wenigstens einer Verzweigung des Kühlölkreislaufs; Steuern einer Ölpumpe des Kühlölkreislaufs, sodass übrige Verzweigungen mit Öl versorgt werden; und Messen des Ölparameters an vorbestimmten Stellen des Kühlölkreislaufs zur Bestimmung des Ölparameters für das hydraulische Element.
Die Ansatzfunktion kann dazu dienen, verschiedene Ölparameter für das hydraulische Element (bspw. ein Verbraucher in dem Ölkreislauf für das Getriebe, insbesondere das Doppelkupplungsgetriebe, die elektrische Maschine, eine Drossel, eine Blende, und dergleichen) ineinander umzurechnen.
Beispielsweise kann mit der Ansatzfunktion ein bekannter Druck an dem hydraulischen Element in einen gesuchten Volumenstrom umgerechnet werden (oder umgekehrt). Der Druck und der Volumenstrom stellen dabei jeweils Ausführungsbeispiele für den Ölparameter dar (d.h. Parameter, die den Ölfluss an dem oder durch das hydraulischen Element beschreiben). Die Ansatzfunktion selbst kann auch Parameter aufweisen.
Beispielsweise kann die Ansatzfunktion in einem Ausführungsbeispiel folgendermaßen dargestellt werden: $Q = V * A * P / (1 + A * P / Q_{Pol})$
Q bezeichnet den Volumenstrom durch die Komponente.
P bezeichnet die Druckdifferenz über der Komponente.
V bezeichnet eine aktuelle Ventilstellung, die zwischen Null (geschlossen) und Eins (offen) liegt (ohne die vorliegende Offenbarung darauf zu beschränken), wobei jede Komponente als Verbraucher, d.h. als Drossel oder Blende (oder als eine idealisierte Mischform) angenommen werden kann.
A bezeichnet einen hydraulischen Leitwert der Komponente. A kann berechnet werden als A = ao + a₁*T, für eine Komponente mit konstanter Ventilstellung (also V=1), oder als A =a₀/(1+(V-1)/b₀) + a₁*T/(1+(V-1)/b₁), für eine Komponente mit variabler Ventilstellung (also V zwischen Null und Eins). a₀, a₁, b₀ und b₁ sind hier als Parameter festgelegt, um die Komponente zu beschreiben. T ist die Öltemperatur.
Q_Pol bezeichnet eine Polstelle des Volumenstroms, d.h. der Volumenstrom, der durch die Komponente fließen würde, wenn eine (theoretische) unendliche Druckdifferenz über der Komponente vorliegen würde.
Somit beschreibt die Ansatzfunktion ein hydraulisches Element des Kühlölkreislaufs als nicht-linearen hydraulischen Widerstand.
In manchen Ausführungsbeispielen bleibt bei einem Erreichen des Volumenstromschwellschwerts der Ölpumpe das Restdruckventil des Kühlölkreislaufs geschlossen, und öffnet bei einer Überschreitung des maximalen Volumenstroms, wie bereits beschrieben.
Um in diesem Ausführungsbeispiel den Volumenstrom bei einem bekannten Druck über das hydraulische Element (also ein Druck vor dem hydraulischen Element im Vergleich zu nach dem hydraulischen Element in oder gegen eine Ölflussrichtung) zu bestimmen, müssen also die Parameter A, V, und Q_Pol bekannt sein. Um den Parameter A zu bestimmen, müssen weiterhin a₀, a₁, b₀, b₁, und T bekannt sein, die mit einem Steuerverfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung zu bestimmen sind.
Da V eine aktuelle Ventilstellung bezeichnet, kann der Wert für V eingestellt werden. Genauso kann die Öltemperatur T eingestellt werden. Diese Parameter werden im weiteren auch Ölkreislaufparameter genannt, welche variiert werden, um die übrigen Parameter (A, a₀, a₁, b₀, b₁ und Q_Pol) zu bestimmen. Dies hat, in manchen Ausführungsbeispielen, den Grund, dass die gesuchten Parameter mit der Ventilstellung und/oder der Öltemperatur variieren können, und daher nicht als konstant angenommen werden können.
Deshalb umfasst das Steuerverfahren ferner: Variieren eines Ölkreislaufparameters zum Bestimmen des Ölparameters in Abhängigkeit des Ölkreislaufparameters.
So kann der Druck bzw. der Volumenstrom für verschiedene Temperaturen und/oder Ventilstellungen bestimmt werden.
Ein Kühlölkreislauf gemäß der vorliegenden Offenbarung kann eine Vielzahl von Verzweigungen aufweisen. Beispielsweise können mehrere hydraulische Elemente des Kühlölkreislaufs parallel oder in Reihe geschaltet sein, wie es beispielsweise von einem elektrischen Netzwerk bekannt ist. Diese Darstellungsweise erlaubt es, den Kühlölkreislauf als Knoten- und Maschennetzwerk darzustellen mit den dem elektrischen Netzwerk analogen Regeln, wie zum Beispiel, dass an einem Knoten des Kühlölkreislaufs Volumenstromerhaltung gilt und innerhalb einer Masche Druckerhaltung.
Eine Verzweigung gemäß der vorliegenden Offenbarung kann dann einen Knoten, eine Masche oder eine Kombination von beiden umfassen (bspw. als mehrere parallele Maschen, sodass mindestens zwei Knoten vorhanden sind).
Das Steuerverfahren umfasst, in manchen Ausführungsbeispielen: Blockieren wenigstens einer Verzweigung des Kühlölkreislaufs. Beispielsweise kann ein Ölfluss innerhalb wenigstens einer Masche oder durch wenigstens einen Knoten blockiert werden.
In manchen Ausführungsbeispielen werden alle Verzweigungen blockiert, bis auf eine, sodass Öl nur durch das hydraulische Element fließt, für das die Parameter der Ansatzfunktion bestimmt werden sollen (d.h. die Parameter der Ansatzfunktion sind weiterhin abhängig von dem hydraulischen Element, bspw. kann eine Drossel andere Eigenschaften haben als eine Blende, sodass sich andere Parameter der Ansatzfunktion ergeben).
Das heißt, in manchen Ausführungsbeispielen werden also von der Vielzahl der Verzweigungen bis auf eine Verzweigung alle blockiert.
So kann sichergestellt werden, dass andere Verbraucher die Messung für das hydraulische Element nicht verfälschen.
Wie bereits diskutiert, können mehrere parallele Ölkanäle (Maschen, Verzweigungen), offen gelassen werden, beispielsweise wenn von schon einen hydraulischen Widerstand eines ersten Ölkanals kennt und der hydraulische Widerstand in einem parallelen zweiten Ölkanal spezielle Eigenschaften hat, die nur in Zusammenhang mit dem hydraulischen Widerstand des ersten Ölkanals auftreten, bspw. bei einer Druckrückführung auf ein Restdruckventil.
Das Blockieren kann mit einer Blockiervorrichtung, beispielsweise mit einem Ventil, einer Blende, einem Stopfen, und dergleichen durchgeführt werden.
Ist die wenigstens eine Verzweigung blockiert, kann eine Ölpumpe des Kühlölkreislaufs angesteuert werden, sodass ein Ölfluss durch den Kühlölkreislauf stattfindet (abgesehen von den blockierten Verzweigungen).
Sind alle bis auf eine Verzweigung blockiert, kann so Öl durch das hydraulische Element fließen, für welches die Parameter der Ansatzfunktion bestimmt werden sollen.
Dann kann der Ölparameter, d.h. der Volumenstrom durch oder der Druck über das hydraulische Element gemessen werden.
Verschiedene Parameter können dann variiert werden, wie bereits beschrieben, damit genügend Daten vorhanden sind, um alle Parameter zu bestimmen. Beispielsweise kann ein Gleichungssystem aufgestellt werden, welches (mindestens) so viele Gleichungen hat wie die gesuchten Parameter, welches dann gelöst werden kann.
In anderen Worten: In manchen Ausführungsbeispielen umfasst das Steuerverfahren ferner: Bestimmen des Parameters der Ansatzfunktion basierend auf wenigstens dem Ölparameter für das hydraulische Element.
In manchen Ausführungsbeispielen umfasst der Ölparameter wenigstens eines von Ölvolumenstrom durch das hydraulische Element und Öldruck über das hydraulische Element, wie bereits beschrieben.
Manche Ausführungsbeispiele betreffen einen Kühlölkreislauf für ein Kraftfahrzeug, der zum Kühlen einer elektrischen Maschine und zum Kühlen eines Doppelkupplungsgetriebes eingerichtet ist, wobei die elektrische Maschine in das Doppelkupplungsgetriebe einkoppelbar ist, und wobei der Kühlölkreislauf eine Vielzahl von Verzweigungen aufweist, der Kühlölkreislauf ferner umfassend: eine Vielzahl von Blockiervorrichtungen, um wenigstens eine Verzweigung des Kühlölkreislaufs zu blockieren, wie hierin diskutiert.
In manchen Ausführungsbeispielen umfasst der Kühlölkreislauf ferner: eine Vielzahl von Ölparametermessvorrichtungen zum Messen eines Ölparameters an vorbestimmten Stellen des Kühlölkreislaufs zur Bestimmung des Ölparameters für ein hydraulisches Element des Kühlölkreislaufs.
Die Ölparametermessvorrichtungen können Druckmessvorrichtungen sein, die dazu eingerichtet sind, einen Öldruck zu messen, und/oder Volumenstrommessvorrichtungen, um einen Volumenstrom zu messen. Druckmessvorrichtungen können beispielsweise parallel zu einer Masche angeordnet sein, während Volumenstrommessvorrichtungen in manchen Ausführungsbeispielen an einem Knoten oder vor oder hinter einem hydraulischen Element vorgesehen sind.
Wenn Volumenstrommessvorrichtungen an Knoten vorgesehen sind, muss nicht für jedes hydraulische Element eine eigene Volumenstrommessvorrichtung vorhanden sein. Des Weiteren kann für jede parallele Masche eine eigene Druckmessvorrichtung vorhanden sein, sodass eine Anzahl an Druckmessvorrichtungen limitiert werden kann und nicht für jedes Element eine einzelne Messung stattfinden muss, oder dass bei Messungen für verschiedene hydraulische Elemente die Positionen von Messvorrichtungen nicht verändert werden müssen.
In manchen Ausführungsbeispielen wird nur ein Volumenstrommesser für den ganzen Ölkreislauf verwendet, wie zum Beispiel eine elektrische Ölpumpe, wobei man den Volumenstrom durch die Ölpumpe entweder direkt ablesen kann oder bspw. aus der Drehzahl schließen kann. Sind alle Maschen bis auf eine blockiert, wobei die Masche keine weiteren Knoten aufweist, und die elektrische Ölpumpe befindet sich in der nicht blockierten Masche (was typischerweise so vorgesehen ist, da sonst kein Ölfluss und damit kein Volumenstrom durch einen hydraulischen Widerstand möglich ist), ist der Volumenstrom durch den hydraulischen Widerstand (bzw. durch alle hydraulischen Widerstände der Masche) gleich dem Volumenstrom der Ölpumpe. Somit ist der Volumenstrom durch jeden hydraulischen Widerstand der Masche bekannt.
In manchen Ausführungsbeispielen umfassen die vorbestimmten Stellen des Kühlölkreislaufs Knoten und/oder Maschen des Kühlölkreislaufs, wie hierin beschrieben.
Manche Ausführungsbeispiele betreffen ein Steuergerät, das dazu eingerichtet ist, ein Steuerverfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung auszuführen.
Generell kann ein handelsübliches Steuergerät ein solches Verfahren ausführen, ohne dass hardwareseitige Modifikationen notwendig sind. Somit können Kosten eingespart werden und notwendige Prozessorkapazität zum Bestimmen einer Ölverteilung kann reduziert werden.
Des Weiteren kann, wenn das Verfahren auf einem Prüfstand ausgeführt wird, jeder beliebige Prozessor dazu eingerichtet sein, ein Verfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung auszuführen, wie zum Beispiel in einem Computer, Tablet, und dergleichen.
Manche Ausführungsbeispiele betreffen ein Kraftfahrzeug mit einem Kühlölkreislauf gemäß der vorliegenden Offenbarung und mit einem Steuergerät gemäß der vorliegenden Offenbarung.
Ausführungsbeispiele werden nun unter Bezugnahme zu den vorliegenden Figuren beschrieben, in denen:

1 schematisch ein Ausführungsbeispiel eines Kraftfahrzeugs gemäß der vorliegenden Offenbarung in einem Blockdiagram zeigt;
2 ein Schaltbild eines Kühlölkreislaufs gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt;
3 ein Steuerverfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung in einem Blockdiagramm zeigt;
4 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Steuerverfahrens gemäß der vorliegenden Offenbarung in einem Blockdiagramm zeigt;
5 einen Graphen mit verschiedenen Simulationen für die Ansatzfunktion zeigt;
6 einen weiteren Graphen mit verschiedenen Simulationen für die Ansatzfunktion zeigt;
7 einen weiteren Graphen mit verschiedenen Simulationen für die Ansatzfunktion zeigt; und
8 ein Ausführungsbeispiel einer Druckmessvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt.

Ein Ausführungsbeispiel eines Kraftfahrzeugs 1 gemäß der vorliegenden Offenbarung ist in 1 schematisch in einem Blockdiagramm dargestellt.
Das Kraftfahrzeug 1 weist einen Kühlölkreislauf 2 auf, der dazu eingerichtet ist, eine elektrische Maschine und ein Doppelkupplungsgetriebe zu kühlen. Die elektrische Maschine ist dabei in das Doppelkupplungsgetriebe einkoppelbar, wie hierin beschrieben.
Außerdem weist das Kraftfahrzeug ein Steuergerät 3 auf, das dazu eingerichtet ist, ein Steuerverfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung auszuführen.
2 zeigt den Kühlölkreislauf 2 aus 1 in einem Schaltbild.
Der Kühlölkreislauf umfasst verschiedene hydraulische Elemente, die als Widerstände angesehen werden können, wie zum Beispiel R_H1 bis R_H7. Diese Widerstände sind Blenden (oder in manchen Ausführungsbeispielen eine idealisierte Mischform auf Blende und Drossel) mit einer festen Öffnung, d.h. diese werden mit V=1 in der Ansatzfunktion beschrieben.
Des Weiteren weist der Kühlölkreislauf 2 die hydraulischen Elemente R_HS1 bis R_HS4 auf.
R_HS1 stellt hierbei einen hydraulischen Widerstand der Ölleitung zu der elektrischen Maschine dar, die ebenfalls als fester hydraulischer Widerstand (V=1) angenommen wird.
Das Element R_HS2 symbolisiert ein Kühlölventil für eine Doppelkupplung. Das Element R_HS3 symbolisiert ein Restdruckventil. Das Element R_HS4 symbolisiert ein Kühlölventil.
Die Elemente R_HS2 bis R_HS4 stellen variable hydraulische Widerstände in dem Kühlölkreislauf dar, d.h. V der Ansatzfunktion wird zwischen Null und Eins angenommen.
Der Kühlölkreislauf 2 weist weiterhin eine Ölpumpe M auf, die einen Ölpumpendruck P_P und einen Ölpumpenvolumenstrom Q_P liefert.
Der Ölpumpenvolumenstrom Q_P kann aus der Drehzahl der Pumpe M sowie aus der Öltemperatur und aus dem Druck P_P der Pumpe M hergeleitet werden. Der Ölpumpendruck P_P entspricht dem Gesamtdruck des Kühlölkreislaufs 2.
Wie bereits diskutiert, können Knoten und Maschen in dem Kühlölkreislauf definiert werden.
Beispielsweise ist an einem Knoten K eine Messvorrichtung vorgesehen, um einen Volumenstrom und einen Druck an dem Knoten K zu messen. Des Weiteren sind alle Verzweigungen blockiert, bis auf die Masche 5, die das Element R_HS2 aufweist, und welche mit einer gestrichelten Linie gekennzeichnet ist. In dieser Masche wird der Druck konstant als der Pumpendruck M angenommen, sodass der Volumenstrom durch den Widerstand R_HS2 gemessen werden kann.
Wie hierin beschrieben, werden die Ölkreisparameter Temperatur und Ventilstellung variiert, um die nötigen Parameter für die Ansatzfunktion zu finden.
So kann für jedes hydraulische Element des Kühlölkreislaufs 2 Parameter der Ansatzfunktion gefunden werden.
Auf diese Weise kann ein Ist-Druck an einem hydraulischen Element des Kühlölkreislaufs 2 bestimmt werden.
3 zeigt ein Steuerverfahren 10 gemäß der vorliegenden Offenbarung in einem Blockdiagramm.
In 11 wird wenigstens eine Verzweigung des Kühlölkreislaufs blockiert, wie hierin beschrieben. In diesem Ausführungsbeispiel werden alle Verzweigungen blockiert, bis auf die Masche 5.
In 12 wird die Ölpumpe M des Kühlölkreislaufs gesteuert, sodass die Masche 5 mit Öl versorgt wird.
In 13 wird der Volumenstrom durch den Widerstand R_HS2 bestimmt, wie hierin beschrieben.
4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Steuerverfahrens 20 gemäß der vorliegenden Offenbarung in einem Blockdiagramm.
21 bis 23 entsprechen hier 11 bis 13 von 3. In 24 werden Temperatur und Ventilstellungen als Ölkreislaufparameter variiert, sodass 21 bis 23 erneut ablaufen. Dies wird so oft wiederholt, bis genügend Daten vorliegen, um die Parameter der Ansatzfunktion in 25 eindeutig bestimmen zu können.
5 zeigt einen Graphen 35 mit verschiedenen Simulationen für die Ansatzfunktion mit verschiedenen Werten für A.
Der Graph 35 zeigt einen Druck P auf der Abszisse, und einen Volumenstrom Q auf der Ordinate.
Der Wert für Q_Pol ist für alle Simulationen als 8 l/min angenommen.
A liegt hier zwischen 0,5 und 2000. Für die dargestellten Kurven auf dem Graphen 35 sind die Werte für A von der untersten bis zur obersten Kurve 0,5, 2, 5, 10, 20, 50, 300, 2000.
6 zeigt einen Graphen 40 mit verschiedenen Simulation für die Ansatzfunktion mit verschiedenen Werten für A.
Der Graph 40 zeigt einen Druck P auf der Abszisse, und einen Volumenstrom Q auf der Ordinate.
Der Wert für Q_Pol ist für alle Simulationen als 8 l/min angenommen.
A liegt hier zwischen 1 und 8. Für die dargestellten Kurven auf dem Graphen 40 sind die Werte für A von der untersten bis zur obersten Kurve 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8.
7 zeigt einen weiteren Graphen 50 mit einer Simulation für verschiedene Werte von A in der Ansatzfunktion, wobei A kontinuierlich Werte zwischen Null und Acht aufweist, und wobei das Kühlölventil R_HS4 eine Temperatur von sechzig Grad Celsius aufweist.
8 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Druckmessvorrichtung 60 gemäß der vorliegenden Offenbarung.
Die Druckmessvorrichtung weist eine Ölpumpe 61 und ein Ölspritzrohr 62 für eine elektrische Maschine auf, welches als hydraulisches Element dient. Die Ölpumpe 61 und das Ölspritzrohr 62 sind über eine Ölleitung 63 miteinander verbunden, wobei Öl von der Ölpumpe 61 in Richtung des Ölspritzrohrs 62 fließt, wie durch einen Pfeil 64 angedeutet.
Die Ölleitung 63 ist möglichst kurz bei einem möglichst großen Querschnitt (mindestens größer als der Querschnitt des Ölspritzrohrs 62, bspw. zwischen vier und zwanzig Millimeter), damit ihr Widerstand möglichst klein gehalten wird.
Des Weiteren liegt ein Temperatursensor 65 vor, der eine Öltemperatur eines Öltanks 66 überwacht, aus welchem die Ölpumpe 61 das zu fördernde Öl bezieht. Ein Drucksensor 67 misst den Druck in der Ölleitung 63. Dieser Messaufbau ist mit einem Deckel 68 verschlossen, um eine Messung in einem Klimaschrank durchführen zu können.
Eine Steuerung 69 (oder eine Mechatronik) steuert die Ölpumpe, sodass sie Öl fördert.
Die Steuerung 69 gibt aufgrund einer manuellen Vorgabe (wobei die vorliegende Offenbarung nicht auf eine manuelle Vorgabe beschränkt ist, da auch eine Automatisierung der Vorgabe möglich ist, bspw. durch ein Steuerprogramm in einem Steuerrechner) eine Soll-Drehzahl für die Ölpumpe 61 vor, wonach eine Ist-Drehzahl gemessen wird. Daraus kann ein Volumenstrom der Ölpumpe 61 bestimmt werden, der dem Volumenstrom durch das Ölspritzrohr 62 entspricht.
Der Drucksensor 67 bestimmt den entsprechenden Leitungsdruck. In anderen Ausführungsbeispielen erfolgt die Pumpenansteuerung und die Erfassung der Messwerte über den Steuerrechner, der beispielsweise auch eine Temperatur des Klimaschrankes steuert, sodass die Messung vollständig automatisiert ablaufen kann.
Bezugszeichenliste

1: Kraftfahrzeug
2: Kühlölkreislauf
3: Steuergerät
10; 20: Steuerverfahren
11; 21: Blockieren wenigstens einer Verzweigung
12; 22: Steuern der Ölpumpe
13; 23: Bestimmen des Volumenstroms
24: Variieren des Ölkreislaufparameters
25: Bestimmen der Parameter der Ansatzfunktion
35, 40, 50: Graph mit Simulationen der Ansatzfunktion
60: Druckmessvorrichtung
61: Ölpumpe
62: Ölspritzrohr
63: Ölleitung
64: Ölflussrichtung
65: Öltank
67: Drucksensor
68: Deckel
69: Steuerung
RH1 bis RH7 und RHS1: Feste hydraulische Widerstände
RHS2 bis RHS4: Variable hydraulische Widerstände
PP: Ölpumpendruck
QP: Ölpumpenvolumenstrom

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

CN 108843655 A [0004]

Claims

Steuerverfahren zum Bestimmen eines Parameters einer Ansatzfunktion zur Bestimmung eines Ölparameters für ein hydraulisches Element eines Kühlölkreislaufs (2) eines Kraftfahrzeugs (1), wobei der Kühlölkreislauf (2) zum Kühlen einer elektrischen Maschine und zum Kühlen eines Getriebes eingerichtet ist, wobei die elektrische Maschine in das Getriebe einkoppelbar ist, und wobei der Kühlölkreislauf (2) eine Vielzahl von Verzweigungen aufweist, das Steuerverfahren umfassend: Blockieren (11; 21) wenigstens einer Verzweigung des Kühlölkreislaufs (2); Steuern (12; 22) einer Ölpumpe (61) des Kühlölkreislaufs (2), sodass übrige Verzweigungen mit Öl versorgt werden; und Messen (13; 23) des Ölparameters an vorbestimmten Stellen des Kühlölkreislaufs (2) zur Bestimmung des Ölparameters für das hydraulische Element.
Steuerverfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: Variieren (14) eines Ölkreislaufparameters zum Bestimmen des Ölparameters in Abhängigkeit des Ölkreislaufparameters.
Steuerverfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei von der Vielzahl der Verzweigungen bis auf eine Verzweigung alle blockiert werden.
Steuerverfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner umfassend: Bestimmen (15) des Parameters der Ansatzfunktion basierend auf wenigstens dem Ölparameter für das hydraulische Element.
Steuerverfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Ölparameter wenigstens eines von Ölvolumenstrom durch das hydraulische Element und Öldruck über das hydraulische Element umfasst.
Kühlölkreislauf für ein Kraftfahrzeug (1), der zum Kühlen einer elektrischen Maschine und zum Kühlen eines Getriebes eingerichtet ist, wobei die elektrische Maschine in das Getriebe einkoppelbar ist, und wobei der Kühlölkreislauf eine Vielzahl von Verzweigungen aufweist, der Kühlölkreislauf ferner umfassend: eine Vielzahl von Blockiervorrichtungen, um wenigstens eine Verzweigung des Kühlölkreislaufs zu blockieren.
Kühlölkreislauf nach Anspruch 6, ferner umfassend: eine Vielzahl von Ölparametermessvorrichtungen (67) zum Messen eines Ölparameters an vorbestimmten Stellen des Kühlölkreislaufs zur Bestimmung des Ölparameters für ein hydraulisches Element des Kühlölkreislaufs.
Kühlölkreislauf nach Anspruch 7, wobei die vorbestimmten Stellen des Kühlölkreislaufs Knoten und/oder Maschen des Kühlölkreislaufs umfassen.
Steuergerät für ein Kraftfahrzeug (1), dazu eingerichtet, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 auszuführen.
Kraftfahrzeug mit einem Kühlölkreislauf (2) nach einem der Ansprüche 6 bis 8 und einem Steuergerät (3) nach Anspruch 9.