本發明涉及一種用于運行傳動設備的方法，該傳動設備具有至少一個油池，在所述油池中布置傳動設備的齒輪組。本發明還涉及一種傳動設備。
背景技術：
傳動設備例如為機動車所具有或者是機動車的組成部分。在此情況下傳動設備與動力設備作用連接，該動力設備能夠在輸入軸處向該傳動設備提供扭矩。傳動設備通常是變速器，例如自動變速器。其因而能夠設定所提供的多個傳動比之一。傳動設備具有至少一個油池，其中布置傳動設備的齒輪組。
齒輪組在此優選具有至少一個齒輪傳動機構，尤其是正齒輪傳動機構、錐齒輪傳動機構和/或行星齒輪傳動機構。優選在油池中設有多個這類齒輪傳動機構。油池被供給潤滑劑或油以便潤滑齒輪組和從油池排出熱量。所述熱量尤其由于齒輪組內部的摩擦產生。例如，油池具有干式油底殼潤滑單元，其優選具有潤滑劑泵或油泵。
值得期待的是，確定油池的溫度或油池中存在的溫度，以便基于該溫度實現結構件保護和/或潤滑劑泵控制和/或調整。結構件保護尤其是指保護齒輪組和/或在超出確定的最大溫度時有可能會壞掉的潤滑劑。油池的溫度可以例如借助于溫度傳感器確定。但這成本很高。而且在溫度傳感器故障時不再能確定油池中的溫度。
技術實現要素：
因此本發明的任務是，提出一種用于運行傳動設備的方法，其相比現有技術具有優點，尤其是提供了一種低成本的、用于確定油池中溫度的技術手段。
這根據本發明利用權利要求1的特征實現。在此提出，為確定油池中的溫度而確定油池的總能量水平，其中，利用如下步驟確定在傳動設備運行開始時總能量水平的初始值：根據在傳動設備停機時存在的外部溫度以及總能量水平來確定標準化的停機時間，根據標準化的停機時間和所測量的停機時間來確定校正的停機時間；和根據校正的停機時間和當前的外部溫度來確定初始值。
因此不是直接對油池中的溫度進行建模，而是對總的能量水平進行建模。由此便能夠根據需要確定溫度。總能量水平例如相當于油池中的內能并且因此優選與焓成比例。
由于在傳動設備的啟動之時或之后，例如在運行開始時，總的能量水平尚未馬上得知，所以首先確定總能量水平的初始值。優選在運行開始時在確定初始值之后將總能量水平設定為等于該初始值。初始值由不同參量確定出，尤其是與在傳動設備停機時存在的外部溫度和總能量水平、所測得的停機時間以及當前的外部溫度相關。所述參量因此作為輸入參量存在，而初始值作為由計算得出的輸出參量。
首先采用在傳動設備的之前的、尤其是上一次的停機或停止運行時存在的兩個參量，即外部溫度和總能量水平。這些參量在傳送設備停機時被存儲，例如存儲在控制器中、尤其是非易失性存儲器中，優選存儲在eeprom或閃存中。由這些參量確定標準化的停機時間。在此，所存儲的外部溫度和所存儲的總能量水平越大，則該標準化的停機時間越大。標準化的停機時間的確定原則上可以以任意方式實現，例如使用數學關系式、圖表和/或特征曲線。
之后，由標準化的停機時間以及所測得的停機時間確定校正的停機時間。尤其是由所測得的停機時間與標準化的停機時間的差值確定校正的停機時間。所測得的停機時間在此相當于實際的、借助于計時器確定的、從傳動設備停止運行至重新開始運行的時間段。
標準化的停機時間尤其被理解為如下時間段：在停機之后經過該時間段，油池的溫度等于外部溫度。在確定的外部溫度下，在沒有繼續根據總能量水平或焓實施能量輸入的情況下，隨著時間出現溫度變化過程。該過程可以例如以冷卻曲線的形式示出。因而外部溫度與油池溫度之間的差別越小，則該過程越平緩。在此假設，溫度與總能量水平成比例。因此針對每個總能量水平都分配有相應的標準化的停機時間，這尤其是與外部溫度、優選與在停機時存在的外部溫度有關。
之后，由校正的停機時間和當前的外部溫度確定初始值。這原則上可以以任意方式實現，例如使用數學關系式、圖表和/或特征曲線。用于由校正的停機時間和當前的外部溫度確定初始值的關系例如是用于由外部溫度和總能量水平確定標準化的停機時間的關系的反關系。因而，標準化的停機時間與在傳動設備關閉時的外部溫度有關地描述總能量水平的剩余。與此類似地，校正的停機時間與此類似地與當前的外部溫度有關地描述仍存在的總能量水平的理論剩余。相應地可以由此確定初始值。
在此可以基于初始值進行例如能量結算，由此一直考慮使用在傳動設備運行時的總能量水平，來至少近似地確定油池溫度、例如油池中的溫度。
在本發明的另一種實施方案中提出，在運行開始時，將總能量水平設定為等于初始值。上面已經講述過了這種實施方案。即首先在運行開始時根據上述實施方案確定初始值。緊接著將總能量水平設定為等于初始值。如果總體而言傳動設備第一次運行開始，因此不存在所述存儲的外部溫度以及存儲的總能量水平，則這些值例如被設定為等于通常的標準值，其優選存儲在傳動設備的控制器中。
在本發明的一種優選實施方案中提出，在傳動設備運行期間，為總能量水平周期性地增加輸入能量、減少輸出能量。如上所述，也就是在傳動設備運行時實施能量結算。輸入能量和輸出能量在此優選是絕對數值，因而一直具有正符號。在確定的環境條件下，它們也可以是負數。
例如，總能量的水平的增加和/或減少是周期性的、尤其是規律地進行的。例如，進行總能量水平調整的兩個直接相鄰的時間點之間的時間差為至少5毫秒、至少10毫秒、至少20毫秒、至少30毫秒、至少40毫秒、至少50毫秒、至少60毫秒、至少70毫秒或至少80毫秒。
在本發明的一種特別優選的實施方案中提出，根據傳動設備的損失力矩、轉速和時間差來確定輸入能量。所確定的輸入能量的值因而描述了在時間差期間輸送給傳動設備或油池的能量。損失力矩例如可以被選擇為常量，但優選與傳動設備的當前掛入的擋位、即當前存在的傳動比相關。
所述轉速相當于傳動設備的輸入轉速，即在驅動軸或輸入軸上的轉速。時間差相當于優選在前后相繼的兩個、分別進行輸入能量確定的時間點與執行總能量水平調整的時間點之間的差。當然還可以規定，輸入能量由對損失力矩和轉速求積分來確定。在此情況下，時間差可以是無窮小的。
輸入能量的確定可以例如借助關系式來確定：
e＝m損失·n輸入/9550·δt
在此，e相當于輸入能量，m損失相當于損失力矩，n輸入相當于轉速，且δt相當于時間差。
在本發明的一種改進方案中提出，根據總能量水平和相鄰油池的溫度來確定輸入能量。該技術手段可以附加于或替代于上述的技術手段。在此情況下，除了上述的油池以外，也可以存在相鄰的、尤其是直接相鄰的油池。在上述的油池中存在傳動設備的齒輪組，而在相鄰的油池中則布置至少一個執行設備，利用執行設備能夠例如調節傳動設備的傳動比。為此目的，執行器優選與齒輪組或至少一個輪組作用連接。
優選也對相鄰的油池供給油或潤滑劑。如果相鄰的油池的溫度高于所述油池，則熱量通過熱傳遞由相鄰的油池向所述油池傳遞。相鄰的油池的溫度與所述油池的溫度之間的差越大，則由相鄰的油池輸送給所述油池的熱量就越大。該溫度差優選在對總能量水平的建模中根據總能量水平和相鄰油池的溫度來確定。(相鄰油池的)溫度優選借助于溫度傳感器來確定，其中溫度傳感器優選位于相鄰的油池中或至少在其近旁。
在本發明的另一種實施方案中，根據外部溫度、行駛速度和總能量水平來確定輸出能量。外部溫度越低，則從油池向外部環境輸出的熱量就越多。行駛速度也對輸出能量的量有重要影響，尤其是行駛速度越大，則輸出能量越多。輸出能量整體上與外部溫度、行駛速度和總能量水平相關。行駛速度尤其是具有該傳動設備的機動車的速度。速度優選借助機動車的控制器確定，并且例如傳輸給傳動設備的控制器。
在本發明的一種特別優選的實施方案中規定，為確定輸出能量，根據行駛速度和總能量水平由針對不同的外部溫度的多個輸出特征曲線確定出粗略能量排出的值，在粗略能量特征曲線中繪出所述值與不同的外部溫度的關系以建立粗略能量特征曲線。因而存在多個針對不同外部溫度表示出粗略能量排出與行駛速度和總能量水平的關系的特征曲線或者說輸出特征曲線。例如，存在針對至少兩個、至少三個、至少四個、至少五個或至少六個不同的外部溫度的輸出特征曲線。
優選的是，這些特征曲線所針對的外部溫度彼此間都相距相同的溫度差。例如存在針對-10℃、0℃、10℃、20℃和/或30℃的外部溫度的特征曲線。當然，不是必須針對上面所有的外部溫度都存在特征曲線。例如，還可以僅存在針對-10℃、+10℃、+20℃和+30℃的特征曲線。
行駛速度和總能量水平起到輸出特征曲線的輸入參量的作用。作為輸出參量得到的是關于相應外部溫度的粗略能量排出。如上所述，由多個輸出特征曲線、尤其是從所有的輸出特征曲線讀出相應的粗略能量排出。這些值隨后被記錄到要建立的粗略能量特征曲線中，從而在粗略能量特征曲線中關于不同的外部溫度繪入粗略能量排出。因此根據行駛速度和總能量水平將所述多個輸出特征曲線匯總到要建立的或已建立的粗略能量特征曲線中。
在本發明的一種優選的實施方案中規定，在建立粗略能量特征曲線之后，使用外部溫度由粗略能量特征曲線讀出粗略能量排出。因此最終可以由以上述方式建立的粗略能量特征曲線確定實際存在的粗略能量排出，其中作為輸入參量所基于的是當前存在的外部溫度。
最后，可以在另一種優選的實施方案中規定，所述輸出能量相當于粗略能量排出，或者由粗略能量排出和校正系數確定所述輸出能量，其中，由在流動技術上分配給油池的油泵的運行狀態確定校正系數。理論上從油池輸出能量可以因此直接等于粗略能量排出。但特別優選的是還額外規定，從粗略能量排出與校正系數的乘積得出輸出能量。
校正系數可以例如考慮傳動設備的至少一個運行參量，例如流動技術上分配給油池的油泵的運行狀態。在此要理解的是，油泵用于向油池輸送潤滑劑或從中輸出潤滑劑。油泵因此是潤滑劑回路的組成部分，油池也存在于該潤滑劑回路中。油泵的運行狀態在最簡單的情況下是激活狀態，從而根據油泵運行與否選擇校正系數。
還可以規定，根據油泵的轉速和/或油泵的輸送量確定校正系數。例如，如果油泵的轉速小于或等于第一轉速，則校正系數可被設定為等于第一值。而如果油泵的轉速大于第一轉速，則可以設定校正系數等于第二值。在此優選第二值與第一值不同。
當然還可以規定，借助于數學關系式由轉速確定校正系數，在此例如規定校正系數與轉速之間的線性關系。就此而言，例如，校正系數與轉速成比例。但校正系數當然也可以與轉速成超比例(überproportional)或低比例(unterproportional)。
本發明還涉及一種傳動設備，尤其是用于執行根據上述實施方式所述的方法的傳動設備，其中該傳動設備具有至少一個油池，其中布置有傳動設備的齒輪組。在此規定，傳動設備被構造用于為確定油池中的溫度而確定油池的總能量水平，其中利用以下步驟確定在傳動設備運行開始時總能量水平的初始值：根據在傳動設備停機時存在的外部溫度以及總能量水平來確定標準化的停機時間；根據標準化的停機時間和所測量的停機時間來確定校正的停機時間；根據校正的停機時間和當前的外部溫度來確定初始值。
對于這類技術手段和傳動設備的這類實施方式已經作出說明。傳動設備和方法都可根據上面所述實施方案改進，就此參照上文。例如，傳動設備具有控制器，其用于為油池確定總能量水平。
本發明還涉及一種具有根據上述實施方案所述的傳動設備的機動車。
附圖說明
下面借助附圖所示實施例詳述本發明，但并非對本發明加以限制。其中：
唯一的附圖示出用于運行傳動設備、尤其是用于為傳動設備的油池確定總能量水平的方法的流程圖。
具體實施方式
附圖示出用于運行傳動設備的方法的流程圖。傳動設備優選是變速器，尤其是自動變速器。傳動設備優選是機動車的組成部分，確切地講是機動車的動力傳動系的組成部分。傳動設備因此一方面與機動車的動力設備作用連接，或者能夠與之作用連接，另一方面與機動車的至少一個驅動軸作用連接。
傳動設備具有油池，其中布置傳動設備的齒輪組。齒輪組具有至少一個齒輪傳動機構，例如正齒輪傳動機構、錐齒輪傳動機構和/或行星齒輪傳動機構。尤其是齒輪組具有多個這類的齒輪傳動機構。除了油池，優選還設有一個另外的油池，其與所述油池相鄰布置。在該相鄰的油池中例如布置至少一個執行器，該執行器尤其是用于調節傳動設備上的所期望的傳動比。為此目的，執行器例如與傳動設備的齒輪組作用連接。
無論是所述油池還是相鄰的油池都被供給潤滑劑或油。為此目的，油池優選具有干式油底殼潤滑單元。對于相鄰的油池也同樣可以如此。
為了確定油池中的溫度，在此提出，為油池確定總能量水平。借助流程圖所述的方法便用于此目的。在步驟1的范圍中，首先，或者將待確定的總能量水平設定為等于所存儲的總能量水平，或者如果該確定是在傳動設備運行開始時立即進行，則將待確定的總能量水平設定為等于總能量水平的初始值。
初始值以如下方式確定：首先借助特征曲線2確定標準化的停機時間。作為特征曲線2的輸入參量，在此所使用的是在傳動設備上一次停機時存在的外部溫度以及總能量水平。由特征曲線2得出標準化的停機時間tn。由該標準化的停機時間減去所測得的停機時間ta，從而作為結果得出校正的停機時間tk。該校正的停機時間又連同當前的外部溫度被用作特征曲線3的輸入參量。由此得出總能量水平的初始值。如上所述，如果確定了初始值，則在運行開始時將總能量水平設定為等于初始值。
在傳動設備運行期間，為基于在步驟1中確定的值的總能量水平加上輸入能量并減去輸出能量。所述輸入能量至少部分地在步驟4的范圍中確定，其中輸入能量由如下函數得出，該函數的輸入參量為傳動設備的損失力矩、轉速和時間差。例如在此基于如下關系式：
e1＝m損失·n輸入/9550·δt
在此，e1表示輸入能量，m損失表示傳動設備的損失力矩，n輸入表示輸入轉速，δt表示兩個前后相繼的時間點之間的時間差，在這兩個時間點處分別確定輸入能量和更新總能量水平。
在步驟5的范圍中，給總能量水平增加輸入能量e1。之后，確定輸出能量e2。為此目的，規定多個輸出特征曲線6，它們分別針對不同的外部溫度給出粗略能量排出與行駛速度和總能量水平的關系。因此從每個輸出特征曲線6讀取關于粗略能量排出的值，這在此根據行駛速度和總能量水平進行。由輸出特征曲線6讀取的值接下來與不同的外部溫度相關地被繪入到粗略能量特征曲線7中。因此由每個輸出特征曲線6針對一確定的外部溫度得出關于粗略能量排出的確定值。
在粗略能量特征曲線7中，這些粗略能量排出的值中的每個值在此都與外部溫度的相應值相關地被繪出。在建立該粗略能量特征曲線7之后，接下來從粗略能量特征曲線7中讀取粗略能量排出er，其中當前的外部溫度起到輸入參量的作用。此外，確定校正系數k，例如借助一個另外的特征曲線8。例如，在從粗略能量特征曲線7中和/或另一特征曲線8中進行讀取時進行線性插值。輸出能量e2這時由粗略能量排出er與校正系數k的乘積得出，因而整體滿足：
e2＝er·k。
校正系數k可以由與油池在流體技術方面相關聯的油泵的運行狀態確定得出。例如，校正系數與油泵的轉速有關。在步驟9的范圍中，由總能量水平減去由此確定的輸出能量e2。
最后，由總能量水平和相鄰油池的溫度確定另一部分的輸入能量，其在此也被稱作e3。例如特征曲線10便用于此。輸入能量e3在步驟11的范圍中再次被輸入到總能量水平中。凡是在本發明說明書中涉及到總能量水平被用作輸入參量，則在此一直是指總能量水平的在步驟1中或緊接著在步驟1之后存在的值。
利用所述技術手段，在步驟12中得出總能量水平的新的值12，該值被存儲。之后，周期性重復在此描述的技術手段，從而也就例如在確定的時間段之后重新分叉至步驟1。因為在傳動設備運行期間在此卻已經存在了關于總能量水平的值，所以不必重新執行初始值的確定，因而在步驟1中將總能量水平設定為在步驟12中存在的總能量水平。
在傳動設備停機時，或在運行結束時，總能量水平和當前溫度被存儲，尤其是存儲在傳動設備的控制器中。
借助上述技術手段實現了一種低成本且可靠的用于確定油池中溫度的方法。尤其是說明了一種可行方案，即使在傳動設備不運行的待機時間也被彌補并且仍能夠執行對確定溫度所需的總能量水平的準確估計。