DE102006052858A1

DE102006052858A1 - Verfahren zum Überwachen einer Kupplung

Info

Publication number: DE102006052858A1
Application number: DE200610052858
Authority: DE
Inventors: Johann Dr. Holl
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2006-11-09
Filing date: 2006-11-09
Publication date: 2008-05-15

Abstract

Verfahren zum Überwachen einer Kupplung, bei welchem eine Differenzdrehzahl zwischen dem Kupplungseingang und dem Kupplungsausgang ermittelt wird, und aus dieser Differenzdrehzahl zum Zeitpunkt des Schließens der Kupplung eine Schädigung der Kupplung ermittelt wird, wobei diese Schädigung aufsummierwelle ein Signal ausgegeben wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen einer Kupplung nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
Kupplungen in Antriebssystemen in Fahrzeugen werden zum Öffnen und Schließen des Antriebsstrangs verwendet. Beim Ausfall einer Kupplung kann diese zu sicherheitskritischen Fahrzuständen, insbesondere dann, wenn die Schädigung der Kupplung einen unerwarteten Abfall des übertragbaren Drehmoments bedeutet, führen.
Die DE 42 26 010 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Überwachen der Lebensdauer von Fahrzeugbauteilen, bei welchen Meßelemente, insbesondere elektrische Belastungsaufnehmer, in hochbeanspruchten Bereichen angeordnet sind, und deren Signale an eine Auswerteeinheit weitergeleitet werden und eine kontinuierliche Bewertung der summierten Meßwerte zur Erfassung der maximalen Belastbarkeit durchgeführt wird. Wird die maximale Belastbarkeit der Bauteile ermittelt, wird dies dem Fahrer über eine Warnanzeige übermittelt. Die Verwendung dieses Verfahrens gestaltet sich bei Kupplungen problematisch, da eine Weiterleitung der Signale von den Belastungsaufnehmern bei drehenden Teilen kompliziert ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Überwachen einer Kupplung zu schaffen, mittels welchem der Anwender vor Ausfall der Kupplung gewarnt wird.
Die Aufgabe wird mit einem, auch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs aufweisenden, gattungsgemäßen Verfahren gelöst.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine Schädigung der Kupplung durch eine fehlerhafte Ansteuerung der Kupplung entstehen kann.
Wird beispielsweise bei hydraulisch oder pneumatisch betätigten Kupplungen bei Betätigung der Kupplung im Schließsinne der Ansteuerungsdruck kurzzeitig reduziert, was beispielsweise durch Betätigung eines weiteren Verbrauchers entstehen kann, so führt dies zu einem kurzzeitigen Druckabfall, welcher ein Öffnen bzw. ein verzögertes Schließen zur Folge hat. Steigt der Druck anschließend wieder an, so führt dies zu einem unkontrollierten Betätigen der Kupplung im Schließsinne, bei welchem der Kupplungseingang und der Kupplungsausgang eine Differenzdrehzahl aufweisen können, was beim Schließen der Kupplung in diesem Zustand zu einer Schädigung der Kupplung führt. Bei Klauenkupplungen wird hierbei eine entsprechende Kerbschlagarbeit geleistet, welche zu einer Schädigung der Kupplung führt, bei Lamellenkupplungen führt die geleistete Reibarbeit ebenfalls zu einem Verschleiß bzw. zu einer Schädigung der Kupplungslamellen. Bei elektrisch angesteuerten Kupplungen führt ein kurzzeitiger Einbruch des Steuerstroms, wie er beispielsweise bei Kontaktproblemen auftritt, zu einer vergleichbaren Schädigung der Kupplung.
Ebenso besteht die Möglichkeit, bei einer unzureichend stabilen Versorgungsspannung der Steuereinheiten diesen entsprechenden Zustand zu erreichen.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird die Ansteuerung der Betätigung der Kupplung im Schließsinne überwacht, wobei hierbei die Drehzahldifferenz zwischen dem Kupplungseingang und dem Kupplungsausgang ermittelt wird, und bei einem unsachgemäßen Schließvorgang aus dieser Drehzahldifferenz die Schädigung der Kupplung ermittelt wird. Hat die Kupplung beispielsweise infolge mehrerer unsachgemäßer Schließvorgänge eine Schädigung erreicht, welche einer zuvor definierten Schädigungsschwelle entspricht, ober halb welcher die Kupplung nicht mehr sachgemäß arbeitet, wird ein Signal ausgegeben, um dem Benutzer die Schädigung der Kupplung anzuzeigen.
In einer weiteren Ausgestaltungsform der Erfindung besteht die Möglichkeit, laufend die Schädigung der Kupplung dem Benutzer anzuzeigen, was beispielsweise über eine Visualisierung mittels ISO-Bus und entsprechendem Terminal erfolgen kann.
In einer weiteren Ausgestaltungsform der Erfindung wird die Drehzahldifferenz nach ihrer Amplitude und/oder die Dauer des Auftretens der Drehzahldifferenz und/oder dem Gradienten der Drehzahldifferenz klassifiziert und anschließend gespeichert.
In einer weiteren Ausgestaltungsform der Erfindung wird zusätzlich der Ansteuerdruck oder der Gradient des Ansteuerdrucks bei pneumatischer oder hydraulischer Kupplung klassifiziert und anschließend gespeichert, wodurch ein Rückschluß auf die Schadensursache beim späteren Auslesen des Speichers möglich ist. Bei elektrisch betätigten Kupplungen kann zusätzlich ein Stromsignal oder ein Spannungssignal klassifiziert und gespeichert werden. Tritt die unsachgemäße Funktion der Kupplung durch eine unzureichend stabile Spannungsversorgung der Steuereinheiten bzw. der Steuerelektronik auf, so werden die Signale noch bei einer gesicherten Versorgungsspannung gespeichert und die Versorgungsspannung und/oder der Gradient der Versorgungsspannung klassifiziert und gespeichert, um anschließend den Ausfall der Steuerelektronik auszuwerten. Kommt es wider Erwarten nicht zum Rücksetzen der Steuerungs-Hardware, so wird der gesetzte Fehler wieder gelöscht und nur im Falle eines tatsächlichen Ausfalls bleibt dieser gespeichert.
Indem die Drehzahldifferenz zwischen dem Kupplungseingang und dem Kupplungausgang und hieraus die Schädigung der Kupplung ermittelt wird, kann dem Benutzer ein optisches oder akustisches Warnsignal bei Erreichen einer Schädigungsschwelle ausgegeben werden, wodurch der Benutzer vor kritischen Fahrsituationen bewahrt wird.

Claims

Verfahren zum Überwachen einer Kupplung mit einem Kupplungseingang und einem Kupplungsausgang, wobei die Ansteuerung der Betätigung der Kupplung im Schließsinne überwacht wird, und bei Auftreten einer Ansteuerungsverzögerung die Drehzahldifferenz zwischen dem Kupplungseingang und dem Kupplungsausgang zu dem Zeitpunkt ermittelt wird, bei welchem die Kupplung wieder im Schließsinne betätigt wird, wobei die Drehzahldifferenzen aufsummiert werden, und aus dieser Drehzahldifferenz eine Schädigung der Kupplung ermittelt wird, und diese Schädigung mit einer Schädigungsschwelle verglichen wird, wobei bei Erreichen der Schädigungsschwelle ein Signal ausgegeben wird.
Verfahren zum Überwachen einer Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das ausgegebene Signal ein akustisches oder visuelles Signal ist.
Verfahren zum Überwachen einer Kupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass laufend der Schädigungsgrad der Kupplung über ein Terminal, vorzugsweise ein ISO-Bus-Terminal, visualisiert wird.
Verfahren zum Überwachen einer Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahldifferenz nach ihrer Amplitude und/oder die Dauer des Auftretens der Drehzahldifferenz und/oder dem Gradienten der Drehzahldifferenz klassifiziert und gespeichert werden.
Verfahren zum Überwachen einer Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schädigungsschwelle empirisch oder durch Simulation ermittelt wird.
Verfahren zum Überwachen einer Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei hydraulisch oder pneumatisch betätigten Kupplungen zusätzlich ein Ansteuerdruck und/oder dessen Gradient klassifiziert und gespeichert werden, wodurch ein Rückschluß auf die Schadensursache ermöglicht wird.
Verfahren zum Überwachen einer Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei elektrisch betätigten Kupplungen zusätzlich ein Stromsignal und/oder ein Spannungssignal klassifiziert und gespeichert werden, wodurch ein Rückschluß auf die Schadensursache ermöglicht wird.
Verfahren zum Überwachen einer Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich die Versorgungsspannung und/oder deren Gradienten klassifiziert und gespeichert werden, um einen Ausfall einer Steuerelektronik zu detektieren.
Verfahren zum Überwachen einer Kupplung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass beim Detektieren einer kritischen Versorgungsspannung noch bei gesicherter Versorgungsspannung eine Speicherung durchgeführt wird.