für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erfassen eines Umschaltpunktes eines passiven Hydraulikventils, das aufgrund eines Staudruckes in einer zu dem Hydraulikventil führenden Hydraulikleitung zwischen einer ersten Schaltstellung und einer zweiten Schaitstellung umschaltbar ist, wobei in die Hydraulikleitung ein Hydraulikfluid- Volumenstrom aus einer Fluidversorgungseinrichtung einspeisbar ist.

[0002] Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer

Hydrauiikanordnung eines Kraftfahrzeugantriebsstranges, wobei die Hydraulikanordnung eine Fluidversorgungseinrichtung sowie ein passives Hydraulikventil aufweist, das aufgrund eines Staudruckes in einer zu dem Hydraulikventil führenden Hydrauiikleitung zwischen einer ersten Schaitstellung und einer zweiten Schaltstellung umschaltbar ist, wobei in die Hydraulikleitung ein Hydraulikfluid-Volumenstrom aus der Fluidversorgungseinrichtung einspeisbar ist. [0003] Femer betrifft die vorliegende Erfindung ein Steuergerät für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang.

[0004] In Hydraulikanordnungen von Kraftfahrzeugantriebsträngen besteht häufig ein Bedarf, einen von einer Fluidversorgungseinrichtung bereitgestellten Gesamtvolumenstrom bedarfsweise in mehrere Teilvolumenströme aufzuteilen. Dies erfolgt in der Regel durch elektrisch ansteuerbare Ventile, insbesondere in der Form von Wegeventilen, die elektromagnetisch betätigt sind.

[0005] Aus der älteren, nicht veröffentlichten deutschen Patentanmeldung DE 10 2015 121 572.1 ist eine Hydraulikanordnung für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang bekannt, wobei die Hydraulikanordnung einen ersten hydraulischen Verbraucher, bspw, in Form eines Kühlkreislaufes für eine elektrische Maschine, und einen zweiten hydraulischen Verbraucher aufweist, der vorzugsweise durch eine nasslaufende Lamellenkupplungsanordnung gebildet ist. Der erste Verbraucher ist bedarfsweise mit einem ersten Fluidvolumenstrom zu versorgen. Der zweite Verbraucher ist bedarfsweise mit einem zweiten Fluidvolumenstrom zu versorgen. Die Hydraulikanordnung beinhaltet eine Fluidversorgungseinrichtung, die dazu ausgebildet ist, einen Gesamt-Volumenstrom bereitzustellen, sowie eine Verteilungseinrichtung, die an die Fluidversorgungseinrichtung angeschlossen und dazu ausgebildet ist, den von der Fluidversorgungseinrichtung bereitgestellten Gesamt- Volumenstrom so aufzuteilen, dass der erste Verbraucher mit dem ersten Fluidvolumenstrom versorgt wird und der zweite Verbraucher mit dem zweiten Fluidvolumenstrom versorgt wird. Die Verteilungseinrichtung beinhaltet dabei ein Fluidvolumenstrombegren- zungsventil, das vorzugsweise in einer Hydraulikleitung zu dem ersten hydraulischen Verbraucher angeordnet ist. Das Fluidvolumenstrombegrenzungsventil ist vorzugsweise ein Ventil, das bis zu einem bestimmten Volumenstrombegrenzungswert beliebige Fluid- volumenströme durchlässt, ab Erreichen des Begrenzungswertes des Volumenstromes jedoch zumindest keine weitere Erhöhung des Volumenstromes zulässt. Das Fluidvolu- menstrombegrenzungsventil ist ein passives Ventil, das sich bis zu dem Begrenzungs- Volumenstrom vorzugsweise wie ein offener Pfad verhält, bei Überschreiten dieses Begrenzungs-Volumenstromes bzw. -Druckes jedoch den Durchfluss auf einen Wert einschränkt, der kleiner ist als der Begrenzungs-Volumenstrom, und vorzugsweise vollständig schließt. In einer bevorzugten Ausführungsform beinhaltet das Fluidvolumenstrombegrenzungs- ventil einen Haupt- und einen Nebenfluidpfad, der vorzugsweise parallel zu dem Hauptflu- idpfad eingerichtet ist. Hierbei kann eine Feder das Ventil bei niedrigen Volumenströmen vorzugsweise in einem geöffneten Zustand halten, so dass der Hauptfluidpfad und der Nebenfluidpfad durchströmt werden. Mit steigendem Volumenstrom bzw. Druck nehmen Strömungskräfte und Staudruck zu, wodurch der Hauptfluidpfad versperrt wird. Hierdurch kann der Volumenstrom hin zu jenem Verbraucher, innerhalb dessen Pfades ein solches Fluidvolumenstrombegrenzungsventi! angeordnet ist, reduziert werden, wohingegen sich der Volumenstrom zu dem anderen Verbraucher erhöht.

Beispielsweise kann dann, wenn eine nasslaufende Lamellenkupplung in Form eines zweiten hydraulischen Verbrauchers nicht betätigt wird, nur ein geringer Teil eines Ge- samt-Volumenstromes zu der nasslaufenden Lamellenkupplung geführt werden, ein höherer Anteil jedoch zum Kühlen eines elektrischen Motors verwendet werden. Wenn hingegen die nasslaufende Lamellenkupplung betätigt wird, ist es erforderlich, einen hohen Volumenstrom bereitzustellen. Hierzu wird der Gesamt-Volumenstrom erhöht und der Staudruck vor dem Fluidvolumenstrombegrenzungsventil erhöht sich, wodurch dieses umschaltet, derart, dass der dann weiter ansteigende große Volumenstrom weit überwiegend zu der nasslaufenden Lamellenkupplung geführt wird. Diese wird mittels des Volumenstromes in diesem Fall nicht nur geschmiert, sondern auch gekühlt, um die bei Schlupfzuständen auftretende Reibungswärme abführen zu können.

Um sicherzustellen, dass die nasslaufende Lamellenkupplung im Falle ihrer Betätigung auch einen hinreichend großen Volumenstrom erhält, können geeignete Sensoren vorgesehen werden, die bspw. einen Leitungsdruck messen.

Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Erfassen eines Umschaltzeitpunktes eines passiven Hydraulikventils, ein verbessertes Verfahren zum Betreiben einer Hydraulikanordnung eines Kraftfahrzeug antriebsstran- ges sowie ein verbessertes Steuergerät für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang anzugeben. Die obige Aufgabe wird zum einen gelöst durch ein Verfahren zum Erfassen eines

Umschaltpunktes eines passiven Hydraulikventils, das aufgrund eines Staudruckes in einer zu dem Hydrauiikventil führenden Hydraulikleitung zwischen einer ersten Schaltstel lung und einer zweiten Schaltstellung umschaltbar ist, wobei in die Hydraulikleiiung ein Hydrauiikfluid-Volumenstrom aus einer Fluidversorgungseinnchtung einspeisbar ist und wobei der Hydrauiikfluid-Volumenstrom mittels der Fluidversorgungseinnchtung in Abhän gigkeit von wenigstens zwei Zustandsgrößen bereitstellbar ist, mit den Schritten:

Verändern einer ersten Zustandsgröße der wenigstens zwei Zustandsgrößen, und zwar ausgehend von einem ersten Zustandsgrößenwert, bei dem das Hydraulikventil die erste Schaltstellung einnimmt, hin zu einem zweiten Zustandsgrößenwert, bei dem das Hydraulikventil die zweite Schaltstel! ung einnimmt;

Erfassen einer zweiten Zustandsgröße der wenigstens zwei Zustandsgrößen; wobei der Umschaltpunkt aufgrund einer Änderung eines Gradienten der zweiten Zustandsgröße während des Veränderns der ersten Zustandsgröße erfasst wird.

[0011] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Erfassen eines Umschaltpurtktes kann der

Umschaltpunkt ohne zusätzliche Sensorik oder Messtechnik erfasst werden. Insbesondere kann der Umschaltpunkt auf der Grundlage von Zustandsgrößen erfasst werden, die in einer Hydraulikanordnung für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang ohnehin erfasst und bearbeitet werden.

[0012] Das passive Hydraulikventil wird weder elektromagnetisch noch mechanisch betätigt.

Alleine der sich ergebende Staudruck vor dem Ventil bewirkt eine Betätigung bzw. ein Schalten des Ventils. Die Hydraulikanordnung kann dabei, ähnlich wie bei der oben genannten älteren Anmeldung, auf deren Offenbarungsgehalt vorliegend Bezug genommen wird, bspw. zwei hydraulische Verbraucher aufweisen, wobei das passive Hydraulikventil in einem Zweig zu einem der Verbraucher angeordnet ist. Hierdurch kann die Verteilung eines Gesamt-Fluidvolumenstromes, der von der Fluidversorgungseinrichtung bereitgestellt wird, durch Umschalten des passiven Hydraulikventils verändert werden.

Das Verändern der ersten Zustandsgröße erfolgt vorzugsweise mittels einer

vorgegebenen Kennlinie. Vorzugsweise erfolgt die Veränderung als lineare Veränderung, ausgehend von dem ersten Zustandsgrößenwert hin zu dem zweiten Zustandsgrößen- wert. Die Zustandsgrößenwerte sind vorzugsweise Extremwerte, die insbesondere einer unteren Grenze und einer oberen Grenze der betreffenden Zustandsgröße entsprechen. Der erste und der zweite Zustandsgrößenwert können jedoch auch einen Ausschnitt aus der Gesamtzahl der möglichen Werte der ersten Zustandsgröße definieren.

Bei dem Erfassen der zweiten Zustandsgröße wird diese entweder aufgezeichnet und anschließend analysiert. Alternativ äst es möglich, die zweite Zustandsgröße unmittelbar mit ihrer Erfassung zu analysieren.

Generell folgt die zweite Zustandsgröße der vorgegebenen Änderung der ersten

Zustandsgröße. Mit anderen Worten ist die zweite Zustandsgröße eine von der ersten Zustandsgröße abhängige Zustandsgröße.

Die Zustandsgrößen sind vorzugsweise Zustandsgrößen der Fluidversorgungseinrichtung Besonders bevorzugt ist es, wenn die erste und die zweite Zustandsgröße durch Zustandsgrößen eines Elektromotors gebildet sind, der eine Pumpe der Fluidversorgungseinrichtung antreibt.

Das Verändern der ersten Zustandsgröße führt dazu, dass der Umschaltpunkt des passiven Hydraulikventils "überfahren" wird. Da sich durch Umschalten des passiven Hydraulikventils zumindest kurzzeitig die zweite Zustandsgröße an das Umschalten anpassen muss, erfährt die zweite Zustandsgröße aufgrund der Änderung der ersten Zustandsgröße eine Gradientenänderung. Mit anderen Worten folgt die zweite Zustandsgröße der ersten Zustandsgröße auf einer bspw. im Wesentlichen linearen Kennlinie, wobei in dem Umschaltpunkt der Gradient (d.h. die Steigung dieser Kennlinie) sich kurzzeitig und/oder für den gesamten anschließenden Kennlinienabschnitt ändert. Diese Gradientenänderung kann von einer geeigneten Auswerteeinrichtung erfasst werden, bspw. durch Vergleichen des Gradienten mit einem oder mehreren vorab gespeicherten Gradientenwerten. Alternativ kann eine signifikante Änderung des Gradienten der zweiten Zustandsgröße während eines im Wesentlichen linearen Hochfahrens der ersten Zu- standsgröße erfasst werden, also quasi eine erste Ableitung des Gradienten oder eine zweite zeitliche Abteilung bzw. Differenzierung der zeitlichen Verlaufskurve der zweiten Zustandsgröße.

Die Veränderung der ersten Zustandsgröße erfolgt vorzugsweise über eine Zeitspanne in einem Bereich von 1 s bis 10 s, insbesondere in einem Bereich von 3 s bis 10 s, insbesondere in einem Bereich von 5 s bis 8 s.

Die Erfassung des Umschaltpunktes erfolgt vorzugsweise ausschließlich bei einer Veränderung der ersten Zustandsgröße aus der Richtung des ersten Zustandsgrößenwer- tes in Richtung hin zu dem zweiten Zustandsgrößenwert, vorzugsweise jedoch nicht umgekehrt. Dies gilt insbesondere, wenn die zweite Schaltstellung des Hydraulikventils dazu führt, dass eine nasslaufende Lamellenkupplung mit einem relativ großen Voiumen- strom versorgt wird. In diesem Fall ist es von Bedeutung, dass gewährleistet wird, dass ein Umschalten in die zweite Schaltstellung sicher erkannt werden kann, da nur dann eine Steuerung die Lamellenkupplung im Schlupf ansteuern kann. Denn nur dann kann die dabei entstehende Reibungswärme abgeführt werden. Umgekehrt ist es von geringerer Bedeutung, wenn beim Zurückschalten aus der zweiten Schaltstellung in die erste Schaltstellung der Umschaltpunkt nicht genau bekannt ist.

Generell ist das Erfassungsverfahren im Wesentlichen temperaturunabhängig. Sofern doch eine Temperaturabhängigkeit vorliegen sollte, ist es möglich, das erfindungsgemäße Verfahren für verschiedene Temperaturen zur Ermittlung unterschiedlicher Umschaltpunkte bei unterschiedlichen Temperaturen durchzuführen.

Die Aufgabe wird somit vollkommen gelöst. Von besonderem Vorzug ist es, wenn der Wert der ersten Zustandsgröße bei Erfassung der Gradientenänderung der zweiten Zustandsgröße als aktueller Umschaltpunkt erfasst wird.

Hierdurch kann bei allen künftigen Betätigungen exakt festgestellt werden, wann bei Änderungen der ersten Zustandsgröße in Richtung des zweiten Zustandsgrößenwertes ein sicheres Umschalten in die zweite Schaitstellung erfolgt ist,

Bei dieser Ausführungsform ist die erste Zustandsgröße vorzugsweise jene

Zustandsgröße, die auch zur Ansteuerung der Fluidversorgungseinrichtung verwendet wird, um diese zur Bereitstellung unterschiedlicher Gesamt-FIuidvolumenströme anzusteuern.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird der Wert der ersten

Zustandsgröße als aktueller Umschaltpunkt aus dem Wert der zweiten Zustandsgröße bei Erreichen des zweiten Zustandsgrößenwertes durch die erste Zustandsgröße berechnet.

Mit anderen Worten wird davon ausgegangen, dass sich der Gradient der zweiten Zustandsgröße nach Erreichen des Umschaltpunktes genereil geändert hat. Demzufolge hat die zweite Zustandsgröße dann, wenn tatsächlich eine Umschaltung erfolgt ist, bei Erreichen des zweiten Zustandsgrößenwertes durch die erste Zustandsgröße einen anderen Wert, als dann, wenn die Umschaltung nicht erfolgt ist.

Demzufolge kann darauf rückgeschlossen werden, bei welchem Wert der Zustandsgröße der Umschaltpunkt erreicht wird.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform beinhaltet die Fluidversorgungseinrichtung eine Pumpe und einen die Pumpe antreibenden Elektromotor, wobei ein Druck- anschfuss der Pumpe direkt mit der zu dem Hydraulikventil führenden Hydraulikleitung verbunden ist. Hierbei kann der von der Pumpe bereitgestellte Volumenstrom durch Verändern der Drehzahl des Elektromotors eingestellt werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind hierbei die erste Zustandsgröße und die zweite Zustandsgröße aus folgender Gruppe von Zustandsgrößen ausgewählt: elektrische Spannung des Elektromotors, elektrischer Strom des Elektromotors und Drehzahl des Elektromotors.

Alternativ kann auch die Drehzahl der Pumpe herangezogen werden. Die elektrische Spannung des Motors ist in der Regel durch eine Impulsbreiten-modulierte Spannung (PWM) bereitgestellt, um auf diese Weise die Spannung des Elektromotors im Wesentlichen von 0 % bis auf 100 % (maximaler Spannungswert) feinstufig einstellen zu können,

Ferner ist es hierbei bevorzugt, wenn die erste Zustandsgröße die elektrische Spannung des Elektromotors ist und wenn die zweite Zustandsgröße der elektrische Strom des Elektromotors oder die Drehzahl des Elektromotors ist.

Die elektrische Spannung wird in diesem Fall generell als jene Zustandsgröße verwendet, die den Zustand des Elektromotors vorgibt. Die zweite Zustandsgröße ist eine Zustandsgröße des Elektromotors, die sich infolge der Veränderung der ersten Zustandsgröße ergibt.

Die obige Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben einer

Hydraulikanordnung eines Kraftfahrzeugantriebsstranges, wobei die Hydraulikanordnung eine Fluidversorgungseinrichtung sowie ein passives Hydraulikventil aufweist, das aufgrund eines Staudruckes in einer zu dem Hydraulikventil führenden Hydraulikleitung zwischen einer ersten Schaltstellung und einer zweiten Schaltstellung umschaltbar ist, wobei in die Hydraulikleitung ein Hydraulikfluid-Volumenstrom aus der Fluidversorgungseinrichtung einspeisbar ist und wobei der Hydraulikfluid-Volumenstrom mittels der Fluidversorgungseinrichtung in Abhängigkeit von wenigstens zwei Zustandsgrößen bereitstellbar ist, mit den Schritten: - Verändern einer ersten Zustandsgröße, um das Hydraulikventil umzuschalten,

- Überprüfen, ob die erste Zustandsgröße einen Umschaltpunkt überschritten hat, und

- Feststellen, dass das Hydraulikventil umgeschaltet hat, wenn der Umschaltpunkt überschritten ist, wobei der Umschaltpunkt durch ein Verfahren der erfindungsgemäßen Art ermittelt ist bzw. ermittelt worden ist,

[0035] Zwar ist es generell denkbar, die Erfassung des Umschaltpunktes "online", also während des normalen Betriebes durchzuführen.

[0036] Vorzugsweise erfolgt die Erfassung jedoch "offline", wobei der verwendete Umschaltpunkt in Abhängigkeit von dem eingangs genannten erfindungsgemäßen Verfahren zur Erfassung des Umschaltpunktes eingestellt worden ist.

[0037] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird das Verfahren zur Ermittlung des

Umschaltpunktes bei Inbetriebnahme eines Kraftfahrzeuges durchgeführt, in das der Kraftfahrzeugantriebsstrang eingebaut ist, afso nach der Art einer Kalibrierung.

[0038] Mit anderen Worten erfolgt diese Einstellung im Rahmen von Einstellungsarbeiten am

Ende der Produktionslinie (EOL).

[0039] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird das Verfahren zur Ermittlung des Umschaltpunktes bei einer Wartung eines Kraftfahrzeuges durchgeführt, in das der Kraftfahrzeugantriebsstrang eingebaut ist, und/oder in Ruhephasen der Hydraulikanordnung. Bei einer Wartung kann der Umschaltpunkt auf einfache Weise neu eingestellt bzw. "kalibriert" werden.

In gleicher weise kann das erfindungsgemäße Verfahren zum Erfassen des

Umschaltpunktes zum Betrieb der Hydraulikanordnung immer dann durchgeführt werden, wenn die Hydraulikanordnung sich in einer Ruhephase befindet, also insbesondere keine Betätigung einer nasslaufenden Lamellenkupplung erforderlich ist.

Generell wird davon ausgegangen, dass bei der Hydraulikanordnung des

Kraftfahrzeugantriebsstranges die Drehzahl des Elektromotors durch Einstellen der Spannung des Elektromotors geregelt wird. Es ist jedoch in gleicher weise denkbar, dass die Spannung durch Einstellen der Drehzahl geregelt wird. In diesem Fall könnte die Drehzahl des Elektromotors die erste Zustandsgröße darstellen, und die zweite Zustandsgröße könnte entweder die elektrische Spannung oder auch der elektrische Strom des Elektromotors sein. Die Erfindung betrifft insbesondere Kraftfahrzeugantriebstränge, bei denen ein Voiumenstrombegrenzungsventil in einem Schmier- und/oder Kühlfluidpfad angeordnet ist, wobei das Voiumenstrombegrenzungsventil dazu dient, das Fluid volu- menstromabhängig zu verteilen.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann ein Schaltzustand des Volumenstrombe- grenzungsventils indirekt detektiert werden.

Die Auswertung des Schaltzustandes erfolgt vorzugsweise anhand von bekannten Daten im Steuergerät, bei denen es sich insbesondere handelt um die Spannung bzw. den Pulsweitenmodulationswert zur Ansteuerung des Motors, der Strom des Motors und die Drehzahl des Motors.

Durch Vergleich des Gradienten (Strom und/oder Drehzahl des Motors) im Schaltpunkt mit einem in einem Steuergerät hinterlegten Wert kann der Umschaltpunkt ermittelt werden. Dies kann am Ende einer Fertigungsiinie erfolgen, wobei der Umschaltpunkt anschließend für die erste Zustandsgröße gespeichert wird. Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen;

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Hydraulikanordnung;

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Diagrammes von Volumenstrom (bspw. in l/min) über eine Drehzahl bzw. einer Spannung eines elektrisches Antriebsmotors einer Pumpe einer Fluidversorgungseinrichtung;

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines Antriebsstranges;

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Flussdiagrammes eines Verfahrens zum Erfassen eines Umschaltzettpunktes eines passiven Hydraulikventils;

Fig. 5 ein Zeitablaufdiagramm von Zustandsgrößen eines elektrischen Motors einer

Fluidversorgungseinrichtung einer Hydraulikanordnung mit einer Darstellung von Gradienten des elektrischen Stromes; und

Fig. 6 das Zeitablaufdiagramm der Fig. 5 mit einer Darstellung von Gradienten einer Drehzahl eines Elektromotors.

In Fig. 1 ist eine Ausführungsform einer Hydraulikanordnung dargestellt und generell mit 10 bezeichnet.

Die Hydraulikanordnung 10 beinhaltet eine Fluidversorgungseinrichtung 12, die dazu ausgebildet ist, einen variablen Gesamt-Fluidvolumenstrom Q _G bereitzustellen. Die Hydraulikanordnung 10 beinhaltet ferner eine Verteilungseinrichtung 14, die dazu ausge- bildet ist, den von der Fluidversorgungseinrichtung 12 bereitgestellten Gesamt- Fluidvofumenstrom aufzuteilen, und zwar in einen ersten Fluidvolumenstrom für einen ersten hydraulischen Verbraucher 16 und einen zweiten Fluidvolumenstrom Q ₂ für einen zweiten hydraulischen Verbraucher 18.

Der erste hydraulische Verbraucher 16 ist vorzugsweise eine elektrische

Antriebsmaschine eines Kraftfahrzeugantriebsstranges. Der zweite hydraulische Verbraucher 18 ist vorzugsweise eine nasslaufende Lamellenkupplung eines Antriebsstranges eines Kraftfahrzeuges.

Die Verbraucher 16, 18 sind in Fig. 1 schematisch als Blenden bzw. hydraulische Widerstände dargestellt.

Das Verhältnis der Fluidvolumenströme hängt maßgeblich von den hydraulischen Widerständen ab, die in einem ersten Fluidpfad bzw. einem zweiten Fluidpfad eingerichtet sind, in denen die Fluidvolumenströme geführt werden.

Die Fluidversorgungseinrichtung 12 weist vorzugsweise eine Pumpe 20 auf, die als unidirektionale Pumpe ausgebildet sein kann, jedoch auch als bidirektionale Pumpe ausgebildet sein kann. Die Pumpe 20 weist einen Sauganschluss auf, der mit einem Fluidsumpf 22 oder einer sonstigen Niederdruckquelle für Fluid verbunden ist. Ferner beinhaltet die Pumpe 20 einen Druckanschluss, an dem der Gesamt-Fluidvolumenstrom Q _G bereitgestellt wird. Die Pumpe 20 wird von einem elektrischen Motor 24 angetrieben, der mit einer Drehzahl n dreht, wobei die Drehzahl n variabel eingestellt werden kann.

In Fig. 1 ist ferner dargestellt, dass der elektrische Motor 24 zum Zwecke der variablen Drehzahleinstellung mit einer elektrischen Spannung U versorgt wird, die in Form einer Pulsweitenmodulation bereitgestellt wird (PWM). Aufgrund der an den elektrischen Motor 24 angelegten Spannung U fließt ein elektrischer Strom I durch den elektrischen Motor 24, insbesondere durch dessen Statorwicklungen. Der elektrische Motor 24 ist vorzugsweise ein permanent erregter Gleichstrommotor, an dessen Rotor Permanentmagnete in an sich bekannter Weise ausgebildet sein können. Durch Verändern der Spannung U im Wege der Pulsweitenmodulation PWM kann die Drehzahl n des elektrischen Motors 24 und folglich der Pumpe 20 variabel eingestellt werden.

Folglich kann hierdurch der Gesamt-Volumenstrom Q _G variabel einstellbar sein.

In dem Pfad, der von dem Druckanschluss der Pumpe 20 zu dem ersten hydraulischen Verbraucher 16 führt, ist ein Fluidvolumenstrombegrenzungsventil 30 angeordnet. Dieses Fluädvolumenstrombegrenzungsventil 30 wird bei Erreichen eines Begrenzungs- Volumenstromes Q _s durch den ersten Fluidvolurnenstrom Q ₁ von einer Grund- Ventilstellung (erste Schaltstellung) in eine Umschalt-Ventilsteilung (zweite Schaltstellung) umgeschaltet. tn der Umschalt-Ventilstellung ist der Durchfluss durch das Fluidvolumenstrombegren- zungsventil 30 auf einen Wert unterhalb jenes Volumenstrom-Wertes begrenzt, der vor Erreichen des Begrenzungs-Voiumenstromes durch das Fluidvolumenstrombegrenzungs- ventil 30 geströmt ist.

Folglich kann das Verhältnis von erstem zu zweitem Fluidvolurnenstrom allein durch Erreichen eines Begrenzungs-Fiuidvolumenstromes verändert werden, insbesondere umgekehrt werden.

In der Grund-Ventilstellung des Fluidvolumenstrombegrenzungsventils 30 wird daher dem ersten hydraulischen Verbraucher 16 ein vorzugsweise größerer Volumenstrom bereitgestellt, so dass . Wenn das Fluidvolumenstrombegrenzungsventil 30 sich in der Umschalt-Ventilstellung befindet, gilt vorzugsweise

Fig. 2 zeigt die Funktionsweise eines Fluidvolumenstrombegrenzungsventils 30, wie es in der Hydraulikanordnung 10 der Fig. 1 verwendbar ist. Fig. 2 zeigt ein Diagramm von Volumenstrom (beispielsweise in l/min) über der Drehzahl n des elektrischen Motors 24 bzw. der Spannung U des elektrischen Motors 24, der die Pumpe 20 antreibt. Der Gesamt-Volumenstrom nimmt linear mit Anstieg der Drehzahl n der Pumpe 20 zu.

Diese Darstellung ist idealisiert. In der Praxis können auch andere Kennlinien eingerichtet werden.

Bis zu einer Drehzahl wird der Gesamt-Fluidvolumenstrom mittels der

Verteilungseinrichtung 14 in einen ersten Fluidvolumenstrom Q und einen zweiten

Volumenstrom aufgeteilt, wobei vorzugsweise größer ist als Die Drehzahl

wird vorzugsweise bei einer Spannung U des elektrischen Motors 24 erreicht.

In dem Drehzahlbereich ist das Fluidvolumenstrombegrenzungsven- til 30 in einer ersten Schaltstellung S1. In dem Drehzahlzahlbereich größer befindet sich das Fluidvolumenstrombegrenzungsventil 30 in der zweiten Schaltstellung S2.

Wenn die Drehzahl überschritten wird, übersteigt der erste Fluidvolumenstrom einen Begrenzungs-Fluidstrom was bewirkt, dass das Fluidstrombegrenzungsventil 30

von der Grund-Ventilsteilung (erste Schaltstellung S1) in die Umschalt-Ventiistellung (zweite Schaltstellung S2) umgeschaltet wird. Hierdurch wird der erste Fluidvolumenstrom begrenzt, und zwar so, dass der Gesamt-Fluidvolumenstrom Q nunmehr in einen kleineren ersten Fluidvolumenstrom und einen größeren zweiten Fluidvolumenstrom

aufgeteilt wird.

Bei Erreichen der Drehzahl kann folglich der Fluidvolumenstrom, der der

nasslaufenden Lamellenkupplung der Kupplungsanordnung 44 zugeführt wird, schlagartig ansteigen, um für den Fall eines kurzzeitigen schlupfenden Betriebes eine hohe Kühlleistung bereitstellen zu können.

In Fig. 3 ist ein Antriebsstrang 40 für ein Kraftfahrzeug dargestellt, der einen ersten Antriebsmotor 42, beispielsweise in der Form eines Verbrennungsmotors beinhaltet, sowie eine Kupplungsanordnung 44, die als Einfach- oder als Doppelkupplungsanordnung ausgebildet sein kann, vorzugsweise jedoch wenigstens eine nasslaufende Lamellenkupplung beinhaltet. Ein Ausgang der Kupplungsanordnung 44 ist mit einem Eingang einer Getriebeanordnung 46 verbunden. Ein Ausgang der Getriebeanordnung 46 ist mit einem Differential 48 verbunden, mittels dessen Antriebsleistung auf angetriebene Räder 50L, 50R verteilbar ist.

Der Antriebsstrang 40 beinhaltet ferner eine elektrische Maschine 52, die als

Antriebsmotor betreibbar ist, um Antriebsleistung bereitzustellen.

Der Antriebsstrang 40 beinhaltet ferner eine Hydraulikanordnung 10, die für die elektrische Maschine 52 einen ersten Kühlfluidvolumenstrom bereitstellt, und für die nasslaufende Lamellenkupplung der Kupplungsanordnung 44 einen zweiten Fluidvolu- menstrom bereitstellt. Die Hydraulikanordnung 10 entspricht hinsichtlich Aufbau und Funktionsweise vorzugsweise der unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschriebenen Hydrau- Ükanordnung 10.

In Fig. 3 ist ferner gezeigt, dass der Hydraulikanordnung 10 ein Steuergerät 54 zugeordnet sein kann, das die Hydraulikanordnung 10 steuert, jedoch auch zur Steuerung der Kupplungsanordnung 44 und/oder der Getriebeanordnung 46 ausgebildet sein kann. Der Antriebsstrang 40 kann folglich als automatisierter Antriebsstrang ausgebildet sein, wobei das Steuergerät 54 geeignete Aktuatoren zum Betätigen der Elemente der Kupplungsanordnung 44 und der Getriebeanordnung 46 ansteuern kann.

In Fig. 4 ist ein Verfahren zum Betreiben einer Hydraulikanordnung 10 eines

Kraftfahrzeugantriebsstranges 40 dargestellt, wobei die Hydrauiikanordnung 10 eine Fiuidversorgungseinrichtung 12 sowie ein passives Hydraulikventil in Form eines Fluidvo- lumenstrombegrenzungsventils 30 aufweist, Das Verfahren, das in Fig. 4 mit 60 bezeichnet ist, geht von einem Zustand aus, bei dem sich das Hydraulikventil 30 in der ersten Schaltstellung S1 (siehe Fig. 2) befindet.

In einem ersten Schritt V1 erfolgt eine Abfrage, ob das Hydra ulikventi! 30 umgeschaltet werden soll, und zwar zum Zwecke der Versorgung des zweiten hydraulischen Verbrauchers 18 mit einem größeren Volumenstrom, wie oben beschrieben. Wenn dies nicht der Fail ist, geht das Verfahren zurück zum Start. Falls umgeschaltet werden soll, wird in einem Schritt V2 eine erste Zustandsgröße erhöht, und zwar insbesondere die elektrische Spannung U in Form einer Vergrößerung des Tastverhältnisses der Pulsweitenmoduiation.

In dem nächsten Schritt V3 wird abgefragt, ob der Umschaltpunkt erreicht ist, bei dem die Spannung U den Wert Uup (siehe Fig. 2) erreicht hat. Wenn dies nicht der Fall ist, geht das Verfahren zurück vor den Schritt S2.

Wenn die Spannung U _UP erreicht ist, erfolgt eine Feststellung V4, dass das Hydraulikventil 30 umgeschaltet hat, und es kann eine entsprechende Ausgabe erfolgen. Durch diese Feststellung bzw. diese Ausgabe wird eine Kupplungsbetätigung freigegeben. Denn ab diesem Zeitpunkt ist gewährleistet, dass die Kupplungsanordnung (der zweite hydraulische Verbraucher 18) mit einem hinreichend großen Fiuidvolumenstrom versorgt werden kann, damit die beim Betätigen der Kupplungsanordnung entstehende Reibungswärme gut abgeführt werden kann.

In einem letzten Schritt V5 wird dann optional noch abgefragt, ob ein Zielpunkt erreicht ist, also ein gewünschter Gesamt-Volumenstrom, der zu einem Ziel-Volumenstrom für den zweiten elektrischen Verbraucher 18 führt. Wenn dies der Fall ist, ist das Verfahren beendet. Andernfalls geht das Verfahren zurück zum Schritt S2 oder zurück vor den Schritt S5.

Die Abfrage in Schritt V3 basiert auf einem Vergleich der aktuellen Spannung U mit einem vorab gespeicherten Umschaltpunktwert U _UP dieser Spannung. Dieser Umschaltpunkt- Spannungswert U _UP ist vorab durch ein Verfahren ermittelt worden, bei dem eine erste Zustandsgröße in Form der elektrischen Spannung ausgehend von einem ersten Zu- standsgrößenwert, bei dem das Hydrauläkventil 30 die erste Schaltsteliung einnimmt, hin zu einem zweiten Zustandsgrößenwert, bei dem das Hydraulikventil 30 die zweite Schaltstellung einnimmt, verändert worden ist. Hierbei ist dann eine zweite Zustandsgröße in Form eines elektrischen Stromes I oder in Form der Drehzahl n des elektrischen Motors erfasst worden. Während der Erfassung der zweiten Zustandsgröße ist der Gradient G der zweiten Zustandsgröße überwacht worden. Sobald sich dieser geändert hat, während die erste Zustandsgröße verändert worden ist, kann auf den Umschaltpunkt-Spannungswert Uup geschlossen werden.

Dies wird nachfolgend anhand der Figuren 5 und 6 noch einmal im Detail erläutert.

Fig. 5 zeigt ein Zeitablaufdiagramm für ein solches Verfahren zum Erfassen ein

Umschaltpunktes eines passiven Hydraulikventils 30, und zwar eines zeitlichen Ablaufes von verschiedenen Zustandsgrößen

Das Verfahren geht davon aus, dass eine erste Zustandsgröße Z1 , insbesondere in Form der elektrischen Spannung U des elektrischen Motors 24, ausgehend von einem Zeitpunkt t ₀ und einem ersten Zustandsgrößenweri von 0 erhöht wird, und zwar vorzugsweise linear bis hin zu einem zweiten Zustandsgrößenweri

Hierdurch wird in der Hydraulikanordnung 10 der Fig. 1 der Gesamt-Volumenstrom

allmählich erhöht, wie es auch in Fig, 2 dargestellt ist.

Wenn der Staudruck vor dem passiven Fluidvolumenstrombegrenzungsventil 30 hinreichend hoch ist, schaltete dieses Ventil in die zweite Schaltstellung S2 um (siehe auch Fig. 2).

Da hierdurch der Fluidvolumenstrom durch das Ventil 30 begrenzt wird, ergibt sich zu

diesem Zeitpunkt aufgrund der Lastveränderung eine Veränderung des Gradienten einer zweiten Zustandsgröße Z2 in Form des elektrischen Stromes I. Dies ist in Fig. 5 bei t ₃ dargestellt. Während der elektrische Strom I bis zum Zeitpunkt t ₃ etwa linear der Erhöhung der ersten Zustandsgröße Z1 gefolgt ist (Gradient G1 ), ergibt sich zum Zeitpunkt t ₃ ein sprunghafter Stromanstieg, der zu einem Gradienten G2 führt. Anschließend schwingt das System wieder ein, und der Strom I folgt wieder etwa linear dem weiteren Anstieg der ersten Zustandsgröße Z1 (Gradient G3). Die Gradienten G1 und G3 können gleich groß sein, sind jedoch vorzugsweise unterschiedlich, da der hydraulische Gesamtwiderstand sich aufgrund des umgeschalteten Ventils 30 verändert hat.

Die Gradientenänderung von G1 nach G2 kann durch ein Steuergerät 54 erfasst werden. Zu dem Zeitpunkt, zu dem diese Gradientenänderung erfasst wird, wird gleichzeitig der Wert von U abgespeichert, der zu diesem Zeitpunkt vorliegt, und zwar als neuer Umschaltpunkt-Spannungswert U _UP .

Fig. 5 zeigt ferner, dass sich eine dritte Zustandsgröße Z3 in Form einer Drehzahl n des elektrischen Antriebsmotors 24 zum Zeitpunkt t ₂ ebenfalls sprungartig ändert.

In Fig. 5 ist ferner zum Vergleich ein Druck P dargestellt, der in dem Bereich der

Hydraulikleitung vor dem Ventil 30 vorherrscht. In der Praxis wird ein derartiger Druck P nicht gemessen werden, weswegen eine entsprechende Druckmessung P in Fig. 1 nur gestrichelt dargestellt ist. Der Wert von P in Fig. 5 ist in einem Versuchsaufbau ermittelt worden, um zu belegen, dass die Zustandsgrößenänderungen mit dem Druckanstieg synchron erfolgen. Die Kurve von P zeigt tatsächlich, dass zum Zeitpunkt t ₂ der Druck sprungartig ansteigt, was aufgrund des Umschaltens des Ventils 30 erfolgt.

Fig. 6 zeigt die gleichen Kurven wie Fig. 5, wobei in diesem Fall jedoch als zweite

Zustandsgröße Z2' nicht der elektrische Strom I ausgewertet wird, sondern die Drehzahl rs des elektrischen Motors 24. Bis zum Zeitpunkt t ₂ folgt die Drehzahl n der vorgegebenen linearen Änderung der ersten Zustandsgröße Z1 (U), so dass sich ein Gradient G1' ergibt. Zum Zeitpunkt t _z fällt die Drehzahl sprungartig ab, so dass sich im Zeitpunkt t ₂ ein Gradient G2 ¹ ergibt. Danach schwingt sich das System wieder ein, so dass die Drehzahl n wiederum der ersten Zustandsgröße Z1 folgt, nun mit einem Gradienten G3', der etwas flacher verläuft als der Gradient G1'.

Auch im Falle der Fig. 6 kann durch Auswerten des Gradienten G der zweiten

Zustandsgröße Z2 ¹ (n) der Zeitpunkt ermitteft werden, zudem das Ventii 30 umschaltet, um so auf den Umschaltpunkt-Spannungswert UUP schließen zu können. Fig, 6 zeigt ferner schematisch eine alternative oder zusätzliche Form der Berechnung des Umschaltpunktes.

Hierbei werden die Gradienten GT und G3' verglichen. Fig. 6 zeigt, dass dann, wenn das Ventil 30 umgeschaltet hat, die zweite Zustandsgröße Z2' zum Zeitpunkt t ₃ einen anderen (niedrigeren) Wert annimmt als dann, wenn das Ventil nicht umgeschaltet hätte. In diesem Fall wäre die Kurve von Z2' mit dem gleichen Gradienten G1' weitergelaufen, so dass sich zum Zeitpunkt (also wenn die erste Zustandsgröße (U) den zweiten Zu-

standsgrößenwert einnimmt) von dem Wert unterscheidet, der bei geschal

tetem Ventil vorhanden wäre. Dies ist in Fig. 6 durch einen gestrichelten Verlauf mit dem ersten Gradienten GT dargestellt, der zum Zeitpunkt t3 zu einem Wert führen

würde, der deutlich größer ist als ein entsprechender Wert der zweiten Zustandsgröße Z2' zum Zeitpunkt t ₃ auf der Grundlage des Gradienten G3'.

Die Größe von ΔΖ2' ergibt sich indirekt durch den Zeitpunkt t ₂ , zu dem das Ventil umgeschaltet hat. Denn je früher das Ventil umschaltet, desto größer wird ΔΖ2'. Anders herum, je später das Ventil 30 umschaltet, desto kleiner wird ΔΖ2'. Demzufolge kann aus dem Wert von ΔΖ2' auf den Wert von t ₂ rückgeschlossen werden, also auf den Zeitpunkt, zu dem die erste Zustandsgröße Z-ι (U) einen Wert hat, der dann für diesen Zeitpunkt

t ₂ als aktueller Umschaltpunkt-Spannungswert U _UP abgespeichert wird.

Generell ist es auch denkbar, dass als erste Zustandsgröße nicht die elektrische

Spannung U herangezogen wird, sondern bspw. die Drehzahl n des elektrischen Motors, in diesem Fall könnte man die Drehzahl n durch geeignete Ansteuerung des elektrischen Motors über die Spannung U auf einer vorgegebenen Kurve ansteigen lassen, vorzugsweise ebenfalls mit einem streng linearen Anstieg. Zu diesem Zweck müsste die Drehzahl n auf die entsprechenden Werte geregelt werden, und zwar durch Einflussnahme mittels der Spannung U,

Auch in diesem Fall würde sich eine Änderung einer zweiten Zustandsgröße zum

Zeitpunkt des Umschaltens des Ventils 30 ergeben, nämlich eine Änderung des elektri- sehen Stromes 1. Eine derartige sprungartige Änderung des Stromes 1 könnte wiederum durch einen Gradientenvergleich erfolgen.

Die Gradientenänderung zum Zeitpunkt t ₃ in den Figuren 5 und 6 kann jeweils durch Vergleichen mit vorab gespeicherten Gradientenwerten erfolgen, kann jedoch auch relativ erfolgen, indem Änderungen des Gradienten erfasst werden, also im Grunde eine zeitliche Ableitung bzw. Differenzierung des jeweiligen Gradienten. Wenn eine solche zeitliche Ableitung des Gradienten einen bestimmten Betrag eines Schwellenwertes überschreitet, kann auf eine Gradientenänderung geschlossen werden, die wiederum auf ein Umschalten des Ventils rückschließen lässt.