DE102009035220A1

DE102009035220A1 - Verfahren zur Plausibilisierung einer Getriebeübersetzung

Info

Publication number: DE102009035220A1
Application number: DE102009035220A
Authority: DE
Inventors: Werner Schmitt; Oliver Winkler
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2008-08-14
Filing date: 2009-07-30
Publication date: 2010-02-18
Anticipated expiration: 2029-07-31
Also published as: DE102009035220B4

Abstract

Verfahren zur Plausibilisierung eines Wertes für die Getriebeübersetzung.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8.
Steuergeräte überwachen zahlreiche Ein- und Ausgangsgrößen sowie Steuergerät-interne Größen. Bei Signal-Ausfall oder Grenzwert-Verletzung kann ein Fehler angezeigt werden.
Bei Reparaturen an Getrieben werden aufgrund von Defekten einzelne Gangräder, komplette Getriebe und/oder das Differential getauscht. Dabei sind Fehler bei der Reparatur durch die Verwendung falscher Ersatzteile nicht selten. Ein solcher Fehler macht sich jedoch erst während des Fahrbetriebs bemerkbar.
Die DE 3315247 A1 offenbart ein Überwachungsverfahren bezüglich einer falscher Getriebeübersetzung in einer Spinnmaschine.
Falsche Getriebeübersetzungen in Kraftfahrzeugen werden üblicherweise nach dem Stand der Technik nicht detektiert. Falls die Übersetzungsabweichung zwischen der realen, im Getriebe vorliegenden Übersetzung im jeweiligen Gang – im Rahmen dieser Schrift auch als Getriebestufe bezeichnet – und dem im Steuergerät hinterlegten, vorgegebenen Wert der Übersetzung für diesen Gang, einen Toleranzbereich übersteigt, wird dadurch ein vermeintlicher Raddrehzahlfehler auf Grundlage einer Rad-Motor-Korrelation detektiert. Ist die Abweichung jedoch gering, so wird aufgrund des erkannten Schlupfes – üblicherweise als Differenzdrehzahl zwischen Motordrehzahl und dem Divisionsergebnis aus Raddrehzahl und aktueller Getriebeübersetzung ermittelt – nur die Kupplungstemperatur auf Grundlage eines Temperaturmodells inkrementiert.
Handelt es sich bei der Inkrementierung der Temperatur ursächlich um ein Haftungsproblem der Kupplung, so ist das Inkrementieren der Kupplungstemperatur gerechtfertigt. Bei Erreichen einer Grenztemperatur wird ein Kupplungsübertemperatur-Fehler detektiert. Ist dies häufiger der Fall, so ist dies ein Zeichen einer verschlissenen Kupplung, die getauscht werden sollte.
Ist die Ursache allerdings eine falsche Getriebeübersetzung, so geschieht der Kupplungstausch fälschlicherweise und der Tausch wird in diesem Fall nicht zur Beseitigung des Problems führen. Die Reparatur des Systems kann also basierend auf der Fehlermeldung einer Kupplungsübertemperatur nicht notwendigerweise erfolgreich durchgeführt werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Detektierung einer falschen Getriebeübersetzung im Sinne einer Übersetzungsabweichung zwischen der realen, im Getriebe vorliegenden Übersetzung im jeweiligen Gang und dem im Steuergerät hinterlegten, vorgegebenen Wert der Übersetzung für diesen Gang bereit zu stellen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 sowie durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 8 gelöst.
Erfindungsgemäß wird

– die Kupplung vollständig geschlossen,
– eine Schlupfdrehzahl als Differenz zwischen Kupplungseingangsdrehzahl und Kupplungsausgangsdrehzahl ermittelt,
– die Kupplungstemperatur aus der Schlupfdrehzahl ermittelt,
– das von der Kupplung übertragene Drehmoment bestimmt.

Falls die errechnete Kupplungstemperatur höher ist als ein Temperatur-Grenzwert für Fading und das übertragene Kupplungsmoment größer als ein vorgegebener Momenten-Grenzwert ist, wird auf Nichtübereinstimmung von realer Getriebeübersetzung und vorgegebenem Wert der Getriebeübersetzung erkannt.
Dabei wird in einer bevorzugten Ausführungsform die Schlupfdrehzahl aus Motordrehzahl, Raddrehzahl und vorgegebener Getriebeübersetzung des eingelegten und im Drehmomentfluss befindlichen Gangs des Getriebes ermittelt.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird bei Nichtübereinstimmung von realer und vorgegebener Getriebeübersetzung ein Eintrag in einem Fehlerspeicher erfolgt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird das Verfahren für jeden Gang durchgeführt, sodass für jeden Gang ermittelt wird, ob Nichtübereinstimmung von realer Getriebeübersetzung und vorgegebenem Wert der Getriebeübersetzung vorliegt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird das Verfahren für jeden Gang durchgeführt und auf Nichtübereinstimmung erkannt wird, wenn eine von der Motordrehzahl abhängige Schlupfdrehzahl ermittelt wird.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform erfolgt bei Nichtübereinstimmung von realer Getriebeübersetzung und vorgegebenem Wert der Getriebeübersetzung ein Eintrag in einem Fehlerspeicher mit Bezug auf den jeweiligen Gang.
Im Falle einer Abweichung der realen, im Getriebe vorliegenden Übersetzung – sei es eines einzelnen Ganges, mehrerer Gänge oder eines Differentials – von der, in der Software bzw. im Steuergerät hinterlegten Getriebeübersetzung wird die Kupplungssteuerung versuchen, die vorhandene Schlupfdrehzahl durch komplettes Schließen der Kupplung zu beseitigen, was aber nicht gelingen wird. Je nach Motordrehzahl und Stärke der Abweichung des Übersetzungsverhältnisses wird sich eine entsprechende Schlupfdrehzahl einstellen. Weiterhin wird das Temperaturmodell aufgrund des errechneten Schlupfes immer höhere Werte errechnen, bis die errechnete Temperatur so hoch ist, dass die Kupplung vermeintlich im Fading betrieben wird. Läge Fading der Kupplung real vor, wäre mindestens ein Reibungsverlust oder gar Totalausfall aufgrund der Übertemperatur der Kupplung eine unvermeidliche Begleiterscheinung. Trotz des errechneten – real nicht vorliegenden – Fadings überträgt die Kupplung jedoch noch immer Moment bei einer konstanten Schlupfdrehzahl. Dies ist ein Hinweis auf eine – aufgrund falscher Verhältnisse – fehlerhafte Berechnung der Kupplungstemperatur bzw. auf Nichtübereinstimmung von im Steuergerät hinterlegter und real vorliegender Übersetzungsverhältnisse im Getriebe.
Falls eine abweichende Übersetzung bezüglich des Differentials oder mehrerer Gänge vorliegt, wird sich eine errechnete Kupplungsübertemperatur relativ schnell einstellen. Die Kupplung überträgt aber dennoch Moment. Läge die errechnete Kupplungstemperatur real vor, wäre eine Drehmomentenübertragung durch die Kupplung nur noch abgeschwächt möglich.
Hat nur ein einzelner Gang eine abweichende Übersetzung, so wird sich bei komplett geschlossener Kupplung ein von der Motordrehzahl abhängiger Schlupf einstellen, der mit der Stärke der Abweichung der Getriebeübersetzung korreliert ist.
Dieses Verhalten (Fall a und/oder Fall b) kann dazu verwendet werden, einen entsprechenden Fehler zu detektieren und in einem Fehlerspeicher zu hinterlegen. Basierend auf diesem Eintrag kann dann die Fehlersuche in der Werkstatt gezielt unterstützt werden.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Figuren sowie deren Beschreibung.
Es zeigen im Einzelnen:
1 schematisch den erfindungsgemäßen Verfahrensablauf
2 schematische Darstellung der zusammenwirkenden Komponenten
1 zeigt schematisch den erfindungsgemäßen Verfahrensablauf. Liegt ein Schlupfzustand der Kupplung vor, wird erfindungsgemäß im Schließ-Schritt 10 die Kupplung vollständig geschlossen. Durch ein solches vollständiges Schließen der Kupplung wird versucht den vorhandenen Kupplungschlupf abzubauen. Im anschließenden Schlupf-Schritt 20 wird die Schlupfdrehzahl ermittelt. Die Schlupfdrehzahl wird aus Motordrehzahl, Raddrehzahl und vorgegebener Getriebeübersetzung des eingelegten und im Drehmomentfluss befindlichen Gangs des Getriebes ermittelt. Im Temperatur-Schritt 30 wird aus der Schlupfdrehzahl unter Hinzuziehung eines Temperaturmodells der Kupplung, welches die bisherige Temperatur sowie den aktuell ermittelten Schlupf berücksichtigt, die Kupplungstemperatur ermittelt. Im Momenten-Schritt 40 wird davon unabhängig das aktuell von der Kupplung übertragene Drehmoment errechnet. Im Temperatur-Vergleichsschritt 50 wird bestimmt, ob die im Temperatur-Schritt 30 errechnete Kupplungstemperatur einen vorgegebenen Temperatur-Grenzwert überschreitet. Ist dies der Fall, wird im Momenten-Vergleichsschritt 60 bestimmt, ob das im Momenten-Schritt 40 bestimmte Kupplungsmoment einen vorgegebenen Momenten-Grenzwert überschreitet. Ist dies der Fall wird auf Nichtübereinstimmung von realer und vorgegebener, hinterlegter Getriebeübersetzung geschlossen und ein Eintrag in einem Fehlerspeicher vorgenommen. In diesem Eintrag wird auch der Gang bezeichnet, über den das Drehmoment übertragen wurde als Nichtübereinstimmung festgestellt wurde. Auf diese Weise kann bei Auswertung des Fehlerspeichers festgestellt werden, ob nur für einen einzelnen Gang oder für mehrere Gänge oder in Bezug auf ein Differential eine nichtübereinstimmende Getriebeübersetzung vorliegt.
2 zeigt schematisch die zusammenwirkenden Komponenten einer Vorrichtung, die zur Ausführung des oben beschriebenen Verfahrens geeignet ist. Diese Vorrichtung dient zur Plausibilisierung eines in einem Steuergerät 180 hinterlegbaren, vorgebbaren Wertes für eine Getriebeübersetzung einer Getriebestufe – also dem Gang – in einem Getriebe 170 eines Kraftfahrzeugs gegenüber einer real in der Getriebestufe des Getriebes 170 vorliegenden Übersetzung. Ein solches Getriebe weist eine Mehrzahl von Getriebestufen auf. Darüber hinaus ist eine automatisierte Kupplung 160 im Antriebsstrang 140 des Kraftfahrzeugs zwischen einer Antriebseinheit 150 und dem Getriebe 170 angeordnet ist. Die Kupplung 160 ist durch eine Kupplungsaktorik 162 als Betätigungsmittel der Kupplung 160 von einem Kupplungssteuergerät 164 steuerbar. Die Getriebestufen im Getriebe 170 sind durch eine Getriebeaktorik 172 als Betätigungsmittel des Getriebes 170 schaltbar und die Getriebeaktorik 172 ist von einem Getriebesteuergerät 174 steuerbar. Durch das Steuergerät 180 ist veranlassbar, dass

– die Kupplung 160 durch die Kupplungsaktorik 162 und das Kupplungssteuergerät 164 vollständig schließbar ist
– eine Schlupfdrehzahl als Differenz zwischen Kupplungseingangsdrehzahl und– Kupplungsausgangsdrehzahl ermittelbar ist
– die Kupplungstemperatur aus der Schlupfdrehzahl ermittelbar ist
– das von der Kupplung 160 übertragene Drehmoment bestimmbar ist
– durch das Steuergerät 180 feststellbar ist, ob die ermittelte Kupplungstemperatur höher ist als ein Temperatur-Grenzwert für Fading und das übertragene Kupplungsmoment größer als ein vorgegebener Momenten-Grenzwert ist, wobei in diesem Fall durch das Steuergerät 180 auf Nichtübereinstimmung von realer und vorgegebener – also im Steuergerät 180 hinterlegter – Getriebeübersetzung erkennbar ist.

Die drei Steuergeräte 164, 174 und 180, die hier aufgrund ihrer unterschiedlichen Funktionen als drei Steuergeräte ausgeführt sind, können selbstverständlich auch als ein Steuergerät oder auf zwei Steuergeräte verteilt ausgeführt sein.

10: Schließ-Schritt
20: Schlupf-Schritt
30: Temperatur-Schritt
40: Momenten-Schritt
50: Temperatur-Vergleichsschritt
60: Momenten-Vergleichsschritt
70: Auswerte-Schritt
140: Antriebsstrang
150: Antriebseinheit
160: Kupplung
162: Kupplungsaktorik
164: Kupplungssteuergerät
170: Getriebe
172: Getriebeaktorik
174: Getriebesteuergerät
180: Steuergerät

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 3315247 A1 [0004]

Claims

Verfahren zur Plausibilisierung eines vorgegebenen Wertes für die Getriebeübersetzung gegenüber der real im Getriebe vorliegenden Übersetzung wobei zwischen Getriebe und Antriebseinheit eine Kupplung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die Schritte – die Kupplung wird vollständig geschlossen – eine Schlupfdrehzahl als Differenz zwischen Kupplungseingangsdrehzahl und Kupplungsausgangsdrehzahl wird ermittelt – Kupplungstemperatur wird aus der Schlupfdrehzahl ermittelt – von der Kupplung übertragenes Drehmoment wird bestimmt – falls ermittelte Kupplungstemperatur höher ist als ein Temperatur-Grenzwert für Fading und das übertragene Kupplungsmoment größer als ein vorgegebener Momenten-Grenzwert ist, wird auf Nichtübereinstimmung von realer Getriebeübersetzung und vorgegebenem Wert für die Getriebeübersetzung erkannt umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlupfdrehzahl aus Motordrehzahl, Raddrehzahl und vorgegebenem Wert für die Getriebeübersetzung des eingelegten und im Drehmomentfluss befindlichen Gangs des Getriebes ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Nichtübereinstimmung von realer Getriebeübersetzung und vorgegebenem Wert für die Getriebeübersetzung ein Eintrag in einem Fehlerspeicher erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren für jeden Gang durchgeführt wird, sodass für jeden Gang ermittelt wird, ob Nichtübereinstimmung von realer Getriebeübersetzung und vorgegebenem Wert für die Getriebeübersetzung vorliegt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren für jeden Gang durchgeführt wird und auf Nichtübereinstimmung erkannt wird, wenn eine von der Motordrehzahl abhängige Schlupfdrehzahl ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei Nichtübereinstimmung von realer Getriebeübersetzung und vorgegebenem Wert für die Getriebeübersetzung ein Eintrag in einem Fehlerspeicher mit Bezug auf den jeweiligen Gang erfolgt.
Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogramm, das Softwaremittel zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 aufweist, wenn das Computerprogramm auf einem Computer ausgeführt wird.
Vorrichtung zur Plausibilisierung eines in einem Steuergerät (180) hinterlegbaren, vorgebbaren Wertes für eine Getriebeübersetzung einer Getriebestufe in einem Getriebe (170) mit einer Mehrzahl von Getriebestufen gegenüber einer real in der Getriebestufe des Getriebes (170) vorliegenden Übersetzung wobei eine automatisierte Kupplung (160) in einem Antriebsstrang (140) eines Kraftfahrzeugs zwischen einer Antriebseinheit (150) und dem Getriebe (170) angeordnet ist und wobei die Kupplung (160) durch eine Kupplungsaktorik (162) als Betätigungsmittel der Kupplung (160) von einem Kupplungssteuergerät (164) steuerbar ist und die Getriebestufen im Getriebe (170) durch eine Getriebeaktorik (172) als Betätigungsmittel des Getriebes (170) schaltbar sind und die Getriebeaktorik (172) von einem Getriebesteuergerät (174) steuerbar ist dadurch gekennzeichnet, dass veranlassbar durch das Steuergerät (180) – die Kupplung (160) durch die Kupplungsaktorik (162) und das Kupplungssteuergerät (164) vollständig schließbar ist – eine Schlupfdrehzahl als Differenz zwischen Kupplungseingangsdrehzahl und Kupplungsausgangsdrehzahl ermittelbar ist – die Kupplungstemperatur aus der Schlupfdrehzahl ermittelbar ist – das von der Kupplung (160) übertragene Drehmoment bestimmbar ist feststellbar ist, ob die ermittelte Kupplungstemperatur höher ist als ein Temperatur-Grenzwert für Fading und das übertragene Kupplungsmoment größer als ein vorgegebener Momenten-Grenzwert ist, und in diesem Fall auf Nichtübereinstimmung von realer Getriebeübersetzung und vorgegebenem Wert der Getriebeübersetzung erkennbar ist.