DE10057972A1 - Ermittlung von Getriebekenngrößen - Google Patents

Abstract

Bei einem Verfahren zur Ermittlung von Bewertungskenngrößen für Getriebe in Fahrzeugen werden im Fahrzeug über Sensoren Kenngrößen gemessen, diese Kenngrößen zur Bildung von fahrzeugspezifischen Zwischenkenngrößen herangezogen und anschließend werden aus den gemessenen Kenngrößen und den gebildeten Zwischenkenngrößen Bewertungskenngrößen ermittelt, die angezeigt, gespeichert oder zu einer Datensammelstelle übertragen werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung von Getriebekenngrößen nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Viele Fahrzeuge und Bauteile von Fahrzeugen beinhalten heute rechnerunterstützte Informations- und Kontrollsyste­ me. Diese umfassen üblicherweise eine Vielzahl von Senso­ ren, die an verschiedenen Stellen im Fahrzeug positioniert sind, verschiedene Zustände am Fahrzeug und Einwirkungen auf das Fahrzeug registrieren und diese als elektrische Signale an eine Steuereinrichtung weitergeben. Die Wartung des Fahrzeugs und seiner Komponenten wird einer ständigen Betrachtung unterzogen. Durch die Einbeziehung elektroni­ scher Kontrollmechanismen in den Fahrzeugen wird auch die Einbeziehung der Überwachung und Anzeige einer benötigten Wartung unterstützt und gefördert. Die Wartungsintervalle können damit flexibel und unabhängig von einer einzigen bestimmenden Größe, wie beispielsweise der zurückgelegten Kilometerzahl, ausgestaltet werden.

Aus der US 5,642,284 ist ein System zur Darstellung von flexiblen Wartungsintervallen bekannt geworden, das Charakteristika einer Antriebsmaschine eines Fahrzeugs er­ faßt und daraus ein den Fahrzeugbedingungen angepaßtes War­ tungsintervall ermittelt. Das dabei verwendete Verfahren und die ermittelten Werte sind jedoch für die Erkennung von Bewertungskenngrößen im Zusammenhang mit sonstigen Kompo­ nenten des Antriebsstranges wie Getriebekenngrößen nicht verwendbar.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Angabe ei­ nes Verfahrens zur Ermittlung von Kenngrößen für Getriebe von Fahrzeugen.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.

In modernen Fahrzeugen stehen der Getriebesteuerung oder einem übergeordneten Fahrzeugleitrechner aufgrund der datentechnischen Vernetzung, beispielsweise über einen CAN- Datenbus, von unterschiedlichen Subsystemen, wie beispiels­ weise ABS, ASR, EBS, EDC oder Retarder, diverse Signale zur Verfügung, die zusammen mit den getriebeseitigen Signalen unter Verwendung geeigneter Algorithmen zur Ermittlung der aktuellen und kumulierten Belastung des Getriebes und sei­ ner Anbauaggregate genutzt werden kann.

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Ermittlung von Bewertungskenngrößen von Getrieben im Fahrzeug vorgeschla­ gen mit den Verfahrensschritten im Fahrzeug Kenngrößen zu messen, aus diesen Kenngrößen Zwischengrößen zu ermitteln und anschließend aus den gemessenen Kenngrößen und den Zwi­ schengrößen Bewertungsgrößen zu ermitteln. In einer vor­ teilhaften Ausgestaltung werden als Zwischengröße einzeln oder in Kombination das Fahrzeuggewicht, der Fahrwider­ stand, die Anzahl der Anfahrvorgänge des Fahrzeugs, die in einer Fahrzeugkupplung angefallene Reibarbeit, die maximal aufgetretene Öltemperatur oder die Betriebszeit des Getrie­ bes gebildet. In einer Ausgestaltung des Verfahrens werden die ermittelten Daten in der Getriebesteuerung überschreib­ sicher abgespeichert. Eine Gestaltungsvariante zeigt den Datenspeicher der Steuerung des Getriebes derart, daß nur über Zugangsberechtigungskontrolle die gespeicherten Daten abgefragt werden können. Diese Daten können in einer Ausge­ staltung über Telemetrie vom Fahrzeug zu einem zentralen Datencenter übertragen werden, oder in einer anderen Ausge­ staltung über Display im Fahrzeug angezeigt werden. Die Bewertungskenngrößen des Getriebes können mit Bewertungs­ kenngrößen anderer Antriebsstrangkomponenten im Fahrzeug untereinander synchronisiert werden, um einen optimierten Zeitpunkt für Maßnahmen am Fahrzeug zu finden, der mehreren Komponenten entgegenkommt.

Im Fahrzeug sind an allen datentechnisch relevanten Positionen konventionelle Meßwertaufnehmer als Sensoren positioniert. Mit diesen Sensoren werden eine Reihe von Daten erfaßt, dazu gehören Motormoment, Motorbremsmoment sowie auch die Aktivierungsstufe einer Motorbremse, das von einer zusätzlichen Dauerbremse, beispielsweise einem Retar­ der erzeugte Bremsmoment und ihre Aktivierungsstufe, der aktuell eingelegte Gang oder der Kraftstoffverbrauch. Wei­ tere Sensoren erfassen Rad- und Fahrzeuggeschwindigkeiten, Motordrehzahlen, Getriebeeingangs- bzw. Getriebeabtriebs­ drehzahlen, Ölstands- und Ölqualitäts- und Öltemperatursi­ gnale. Ebenso wird die Wassertemperatur beispielsweise des Motors oder eines Retarders erfaßt. Der Einrückgrad einer Kupplung und die Verweilzeit einer Kupplung in einem jewei­ ligen Einrückgrad wird ebenso aufgenommen wie der Fahrpe­ dalverstellwinkel oder die Getriebetemperatur.

Aus den aufgenommenen Daten werden in einer elektroni­ schen Recheneinrichtung nach vorgegebenen und bekannten logischen Regeln Zwischengrößen ermittelt. Solche Zwischen­ größen stellen das Fahrzeuggewicht, der Fahrwiderstand, die Anzahl der Anfahrvorgänge in einem bestimmten Zeitraum, die in der Kupplung angefallene Reibarbeit, entsprechend der Einrückgrade und der Verweilzeiten der Kupplungen in diesen Einrückgraden, die aufgetretene maximale Öltemperatur sowie die Betriebszeit des Getriebes insgesamt, in bestimmten Modi und im Zusammenwirken mit getriebezugeordneten Kompo­ nenten dar.

Diese ermittelten und berechneten Zwischengrößen wer­ den in der gleichen oder einer weiteren elektronischen Re­ cheneinrichtung untereinander oder mit von den Sensoren aufgenommenen Werten nach bekannten logischen Regeln zu Bewertungskenngrößen weiterverarbeitet. Als solche Bewer­ tungskenngrößen können ermittelt werden

• - die Fahranteile in den verschiedenen Gangstufen, also die Zeitdauer, die eine bestimmte Fahrstufe eingelegt ist, auch im Verhältnis zu den Zeitdauern, die andere Fahrstufen eingelegt sind,
• - die Fahranteile unterschieden in Antriebs- und Schub­ moment des Motors bzw. der Motorbremse, wobei Zeit- und Weganteile in Abhängigkeit von Moment, Drehzahl und Gangstufen ermittelt werden,
• - die Fahranteile, die das Fahrzeug unter Einsatz eines Retarders oder einer Motorbremse gefahren wird,
• - die Fahranteile unterschieden in Primär- und Sekundär- Retardermoment, wobei Zeit- und Weganteile in Abhän­ gigkeit von Moment, Drehzahl und Gangstufen ermittelt werden,
• - die Fahranteile, die sich der Fahrzeugmotor in einem bestimmten Teil des Motorkennfeldes befunden hat, um beispielsweise eine verbrauchsoptimierte Fahrweise zu erkennen oder auch um hieraus einen Rückschluß auf den Verschleiß des Schmieröls zu erlangen,
• - die Fahranteile, in denen das Fahrzeug bestimmten Fahrwiderständen ausgesetzt ist, wozu auch die Fahr­ zeugmasse zu zählen ist,
• - die Fahranteile, die sich das Getriebe im Automatik- Modus befindet,
• - die Verteilungsfunktion und Zeitanteile bestimmter Verstellwinkel des Fahrpedals,
• - die Verteilung der im Getriebe herrschenden Temperatu­ ren,
• - die Fahranteile, in denen das Fahrzeug bestimmten äu­ ßeren Umwelteinflüssen ausgesetzt ist, beispielsweise besonderen Temperatur- und Luftdruckverhältnissen,
• - ein Faktor zur Bewertung der Alterung des Öls, wobei die Öltemperatur, die Durchtriebsleistung des Getrie­ bes, die über das Getriebe geflossene Antriebsenergie und Fahranteile in den unterschiedlichen Gangstufen berücksichtigt werden,
• - ein Faktor zur Bewertung der Belastung von getriebena­ hen Komponenten, wie die Kupplungsbelastung, die Re­ tarderbelastung, die Einschaltdauer und die Belastung der Nebenabtriebe,
• - ein Faktor zu Bewertung der Einsatzbedingungen des Fahrzeugs, bestehend aus beispielsweise Geschwindig­ keitskollektiv, Fahrwiderstandskollektiv, Fahrzeugmas­ sekollektiv,
• - ein Faktor zur Bewertung des Fahrverhaltens, bestehend beispielsweise aus Fahrpedalkollektiv, Fahranteile im Manuell-Modus und Automatik-Modus, Motor- bzw. Getrie­ beeingangsdrehzahlkollektiv im Manuell-Modus, Bremsan­ teile durch Motorbremse, Bremsanteile durch Retarder.

Die ermittelten Werte werden in einem Speicher der Getriebesteuerung abgelegt und können dem Fahrzeugführer oder anderen Personen, wie beispielsweise Wartungspersonal über ein Display angezeigt werden. Die Daten werden derart gespeichert, daß sie nicht manipulierbar und nicht durch andere Daten überschreibbar sind. Sie können auch so ge­ speichert werden, daß ein Zugriff auf die Daten reglemen­ tiert wird und bestimmten Personenkreisen vorbehalten bleibt. So bleiben sie jederzeit nachvollziehbar und können Auskunft geben über die Historie des Getriebes. Ebenso kön­ nen die Daten per Telemetrie übertragen werden an eine Ser­ viceeinrichtung, eine Werkstatt, einen Kundendienst oder eine Einrichtung, an der das Fahrzeug gemanagt wird.

Aus den gewonnenen Bewertungskenngrößen können Schlüs­ se gezogen werden auf verschiedene Vorgänge in Verbindung mit dem Fahrzeuggetriebe. Die Daten können den Werdegang des Getriebes dokumentieren und können damit das Entstehen von Schäden im Getriebe aufzeigen. In regelmäßigen Abstän­ den wird die aktuelle Zeit bzw. das aktuelle Datum erfaßt und ebenfalls im Speicher der Getriebesteuerung hinterlegt. Hierdurch läßt sich über die abgespeicherten Datumseinträge ein Austausch der Getriebesteuerung nachweisen. Es können optimierte Wartungszeitpunkte und Wechselintervalle von Schmierstoffen erzeugt werden, die den tatsächlichen Gege­ benheiten aus einer Vielzahl von Informationen Rechnung tragen und belastungs- und einsatzgerecht sind. Auch ein aufgrund der Bewertungskenngrößen entschiedener, präventi­ ver Austausch von besonders hoch belasteten Komponenten oder gar des ganzen Getriebes ist möglich. Dabei ist auch eine Synchronisation mit anderen Fahrzeugsystemen und deren Bewertungskenngrößen möglich, die auf einem Fahrzeugbus oder einem Fahrzeugleitrechner gespeichert sein können.

Hierdurch ist eine Nutzenoptimierung bzw. Aufwandsreduzie­ rung möglich. Durch die Erfassung und überschreibsichere Ablage sind in Garantie- und Kulanzfällen Informationen verfügbar, die eine sichere Beurteilung der vorliegenden Daten zum Einsatzkollektiv und zur Getriebebelastung zulas­ sen. Ein Mißbrauch der Komponenten ist erkennbar und nach­ vollziehbar. Aus diesen Informationen lassen sich einsatz- und belastungsabhängige Garantiezeiten ableiten. Die Daten können auch Basis sein für Belastungskollektive für zukünf­ tige Getriebe- und Aggregatsentwicklungen.

Claims (7)

1. Verfahren zur Ermittlung von Bewertungskenngrößen für Getriebe in Fahrzeugen, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im Fahrzeug über Sensoren Kenngrö­ ßen gemessen werden, diese Kenngrößen zur Bildung von fahr­ zeugspezifischen Zwischenkenngrößen herangezogen werden und anschließend aus den gemessenen Kenngrößen und den gebilde­ ten Zwischenkenngrößen Bewertungskenngrößen ermittelt wer­ den.

2. Verfahren zur Ermittlung von Bewertungskenngrößen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Zwischenkenngröße einzeln oder in Kombination das Fahrzeuggewicht, der Fahrwiderstand, die Anzahl der Anfahr­ vorgänge des Fahrzeugs, die in einer Fahrzeugkupplung ange­ fallenen Reibarbeit, die maximal aufgetretene Öltemperatur oder die Betriebszeit des Getriebes gebildet wird.

3. Verfahren zur Ermittlung von Bewertungskenngrößen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Kenngrößen in der Getriebesteuerung in einem Datenspeicher überschreibsicher abgespeichert werden.

4. Verfahren zur Ermittlung von Bewertungskenngrößen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Datenspeicher der Getriebesteuerung nur über Zu­ gangsberechtigungskontrolle abgefragt wird.

5. Verfahren zur Ermittlung von Bewertungskenngrößen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kenngrößen über Telemetrie vom Fahrzeug zu einem zentralen Datencenter übertragen werden.

6. Verfahren zur Ermittlung von Bewertungskenngrößen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kenngrößen über ein Display im Fahrzeug angezeigt werden.

7. Verfahren zur Ermittlung von Bewertungskenngrößen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bewertungskenngrößen des Ge­ triebes mit Bewertungskenngrößen anderer Antriebsstrangkom­ ponenten im Fahrzeug untereinander synchronisiert werden.