DE102010040161A1

DE102010040161A1 - Verfahren zum Überlastungsschutz einer automatisiert betätigten Kupplung

Info

Publication number: DE102010040161A1
Application number: DE102010040161A
Authority: DE
Inventors: Dr. Jäger Thomas
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2010-09-02
Filing date: 2010-09-02
Publication date: 2012-03-08

Abstract

Verfahren zum Überlastungsschutz einer automatisiert betätigten Kupplung (4) eines Fahrzeugs, wobei eine Fahrsituation eines Kraftfahrzeugs ermittelt wird, wobei eine in die Kupplung (4) eingetragene Energie ermittelt wird, wobei eine Temperatur der Kupplung (4) ermittelt wird, und wobei abhängig von der ermittelten Fahrsituation des Kraftfahrzeugs, abhängig von der ermittelten, in die Kupplung (4) eingetragenen Energie, abhängig von der ermittelten Temperatur der Kupplung (4) und abhängig von mindestens einem Schwellenwert mindestens ein Eingriff ermittelt wird, um einen Überlastungszustand der Kupplung (4) zu vermeiden oder zu verringern, und wobei der oder jeder Schwellenwert und/oder der oder jeder Eingriff zufällig ausgewählt bzw. ermittelt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überlastungsschutz einer automatisiert betätigten Kupplung eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der EP 1 616 770 B1 ist ein Verfahren zum Schutz einer automatisiert betätigten Kupplung eines Kraftfahrzeugs gegen Überlastung bekannt. Nach dem dort offenbarten Verfahren wird zum Überlastungsschutz einer automatisiert betätigten Kupplung eine Fahrsituation des Fahrzeugs festgestellt, ebenso wie eine in die Kupplung eingetragene Energie. In Abhängigkeit der festgestellten Fahrsituation sowie in Abhängigkeit der in die Kupplung eingetragenen Energie wird ein vorbestimmter Eingriff in ein Fahrzeugmanagement ermittelt, wobei der vorbestimmte Eingriff in Abhängigkeit vorbestimmter Schwellenwerte ermittelt wird, die von der aktuellen Temperatur der Kupplung abhängig sind.
Da nach dem Stand der Technik zum Überlastungsschutz auf Grundlage vorbestimmter Schwellenwerte vorbestimmte Eingriff ausgewählt werden, kann dann, wenn sich ein Fahrer an ein Fahrzeugverhalten gewöhnt hat, eine steuerungsseitig vorgenommene Schutzfunktion fahrerseitig als reguläres Verhalten des Kraftfahrzeugs interpretiert werden, wodurch dann die Schutzfunktion ihre Wirksamkeit verlieren kann. Dies ist von Nachteil.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zu Grunde, ein neuartiges Verfahren zum Überlastungsschutz einer automatisiert betätigten Kupplung eines Fahrzeugs zu schaffen. Dieses Problem wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß wird der oder jeder Schwellenwert und/oder der oder jeder Eingriff zufällig ausgewählt bzw. ermittelt.
Da erfindungsgemäß der oder jeder Schwellenwert und/oder der oder jeder Eingriff zufällig ausgewählt bzw. ermittelt wird, besteht keine Gefahr, dass eine erfindungsgemäß über mindestens einen Eingriff aktivierte Schutzfunktion vom Fahrer als Normalfunktion interpretiert wird. Dadurch kann die Wirksamkeit eines Überlastungsschutzes für eine automatisiert betätigte Kupplung eines Fahrzeugs deutlich gesteigert werden.
Vorzugsweise wird der oder jeder Schwellenwert abhängig von der ermittelten Fahrsituation innerhalb eines zulässigen Bereichs für den Schwellenwert zufällig ausgewählt.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird ein Eingriff zur Vermeidung oder zur Verringerung des Überlastungszustand der Kupplung abhängig von der ermittelten Fahrsituation derart zufällig ermittelt, dass dann, wenn für eine Fahrsituation mehrere Engriffe zur Verfügung stehen, mindestens einer dieser Eingriffe zufällig ausgewählt wird, und/oder dass mindestens ein Parameter mindestens eines ausgewählten Eingriffs innerhalb eines zulässigen Bereichs für den Parameter des jeweiligen Eingriffs zufällig ausgewählt wird.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
1 ein Schema eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, bei welchem das erfindungsgemäße Verfahren einsetzbar ist.
Die hier vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überlastungsschutz einer automatisiert betätigten Kupplung eines Fahrzeugs.
1 zeigt stark schematisiert ein Beispiel eines Antriebsstrangschemas eines Kraftfahrzeugs, bei welchem das erfindungsgemäße Verfahren zum Einsatz kommen kann. So umfasst das Kraftfahrzeug der 1 ein Antriebsaggregat 1, ein Getriebe 2 und einen Abtrieb 3, wobei das Getriebe 2 zwischen das Antriebsaggregat 1 und den Abtrieb 3 geschaltet ist. Zwischen das Antriebsaggregat 1 und das Getriebe 2 ist eine automatisiert betätigte Kupplung 4 geschaltet, wobei bei geöffneter Kupplung 4 das Antriebsaggregat 1 vom Abtrieb 3 abgekoppelt ist, und wobei bei geschlossener Kupplung 4 das Antriebsaggregat 1 über das Getriebe 2 an den Abtrieb 3 angekoppelt ist.
Bei der automatisiert betätigten Kupplung 4 des Antriebsstrangs der 1 handelt es sich um eine getriebeexterne, automatisiert betätigte Kupplung. Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch für getriebeinterne, automatisiert betätigte Kupplungen Verwendung finden.
Der Antriebsstrang der 1 umfasst weiterhin eine Steuerungseinrichtung 5, die gemäß den gestrichelten Doppelpfeilen der 1 mit dem Antriebsaggregat 1, dem Getriebe 2, dem Abtrieb 3 und der automatisiert betätigten Kupplung 4 Daten austauscht. Über die Steuerungseinrichtung 5 kann auch ein Fahrzeugmanagement bereitgestellt werden.
Zum Überlastungsschutz der zum Beispiel in 1 gezeigten, automatisiert betätigten Kupplung 4 wird eine Fahrsituation des Kraftfahrzeugs ermittelt, zum Beispiel aus den vom Antriebsaggregat 1 und/oder dem Getriebe 2 und/oder dem Abtrieb 3 bereit gestellten Daten. Bei den Fahrsituationen, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ermittelt werden können, kann es sich zum Beispiel um Anfahren, Rangieren, Kriechen, Abrollen, Anrollen, Anschleppen, Abschleppen, Fahren, Schalten oder Betreiben eines Nebenabtriebs handeln. Diese Fahrsituationen seien nur exemplarisch genannt.
Zusätzlich zur Fahrsituation des Kraftfahrzeugs wird eine in die Kupplung 4 eingetragene Energie, z. B. eine Reibenergie derselben, ermittelt. Darüber hinaus wird eine Temperatur der Kupplung 4 ermittelt. Die Temperatur der Kupplung 4 kann messtechnisch oder rechnerisch ermittelt werden.
Vorzugsweise wird die Temperatur der Kupplung 4 rechnerisch ermittelt, wozu dann zusätzlich zu der in die Kupplung eingetragenen Energie eine von der Kupplung z. B. durch Kühlung abgeleitete Energie ermittelt wird, und wobei dann unter Kenntnis einer Wärmekapazität der Kupplung 4 im Wege einer Energiebilanz aus der in die Kupplung 4 eingetragene Energie und aus der von der Kupplung 4 abgeleiteten Energie die Temperatur derselben rechnerisch bestimmt wird.
Abgängig von der ermittelten Fahrsituation des Kraftfahrzeugs, abhängig. von der ermittelten, in die Kupplung 4 eingetragenen Energie, abhängig von der ermittelten Temperatur der Kupplung 4 sowie abhängig von mindestens einem Schwellenwert wird dann mindestens ein Eingriff ermittelt, um einen Überlastungszustand der Kupplung 4 zu vermeiden oder zu verringern. Die obige Ermittlung der in die Kupplung 4 eingetragenen Energie sowie der Fahrsituation des Fahrzeugs sowie des oder jedes Eingriffs, mithilfe dessen ein Überlastungszustand der Kupplung 4 vermieden oder verringert werden soll, erfolgt vorzugsweise in der Steuerungseinrichtung 5, vorzugsweise mithilfe eines von der Steuerungseinrichtung 5 bereitgestellten Fahrzeugmanagements.
Nach der hier vorliegenden Erfindung wird der oder jeder Schwellenwert, auf Grundlage dessen mindestens ein Eingriff zum Überlastungsschutz bestimmt wird, und/oder der oder jeder Eingriff zufällig ermittelt bzw. ausgewählt.
Es ist also möglich, ausschließlich den oder jeden Schwellenwert zufällig zu ermitteln bzw. auszuwählen und abhängig von dem oder jedem zufällig ermittelten Schwellenwert einen vorbestimmten Eingriff zu ermitteln.
Ebenso ist es möglich, einen vorbestimmten Schwellenwert zu ermitteln bzw. auszuwählen und auf Basis des oder jedes vorbestimmten Schwellenwerts mindestens einen Eingriff zufällig zu ermitteln bzw. auszuwählen.
Besonders bevorzugt ist eine Variante der Erfindung, in welcher sowohl der oder jeder Schwellenwert als auch der oder jeder Eingriff zufällig ermittelt bzw. ausgewählt wird.
Zur zufälligen Ermittlung bzw. Auswahl eines Schwellenwerts abhängig von einer ermittelten Fahrsituation wird vorzugsweise so vorgegangen, dass innerhalb eines zulässigen Bereichs für den Schwellenwert ein zur Ermittlung eines Eingriffs konkret zu verwendender Schwellenwert zufällig ausgewählt wird. Hierdurch wird vermieden, dass in definierten Fahrsituationen bei der Auswahl und Aktivierung eines Eingriffs das Kraftfahrzeug ein immer gleiches, wiederkehrendes Verhalten zeigt, wodurch letztendlich sicher gestellt wird, dass eine über mindestens einen Eingriff aktivierte Schutzfunktion, die dem Überlastungsschutz der automatisierten Kupplung 4 dient, vom Fahrer nicht als Normalfunktion interpretiert wird.
Bei der zufälligen Ermittlung bzw. Auswahl mindestens eines Eingriffs, der dem Überlastungsschutz der automatisiert betätigten Kupplung 4 dient, wird vorzugsweise so vorgegangen, dass dann, wenn für eine Fahrsituation zum Überlastungsschutz mehrere Eingriffe zur Verfügung stehen, mindestens einer dieser Eingriffe zufällig ausgewählt wird. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, einen Eingriff zur Vermeidung oder Verringerung eines Überlastungszustands der Kupplung 4 derart zufällig zu ermitteln, dass mindestens ein Parameter mindestens eines ausgewählten Eingriffs innerhalb eines zulässigen Bereichs für den Parameter des jeweiligen Eingriffs zufällig ausgewählt wird.
So ist es zum Beispiel möglich, dass für die Fahrsituation ”Kriechen” als Eingriffe ”Kupplung öffnen” und ”Bremseingriff” zur Verfügung stehen. Bei der zufälligen Auswahl eines Eingriffs kann dann einer dieser Eingriffe von der Steuerungseinrichtung 5 zufällig ausgewählt und aktiviert werden. Ferner kann z. B. für den Eingriff ”Kupplung öffnen” ein Gradient, mithilfe dessen die Kupplung geöffnet wird, innerhalb eines zulässigen Bereichs zufällig ausgewählt werden.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird zusätzlich zur Temperatur der Kupplung auch ein zeitlicher Gradient der Temperatur der Kupplung 4 ermittelt, wobei dann abhängig vom zeitlichen Gradienten der Temperatur der Kupplung 4 und abhängig von der ermittelten Fahrsituation des Kraftfahrzeugs mindestens ein Schwellenwert ermittelt wird, auf Basis dessen mindestens ein Eingriff ermittelt wird, um einen Überlastungszustand der Kupplung 4 zu vermeiden oder zu verringern. So wird erfindungsgemäß der oder jeder Schwellenwert und/oder jeder Eingriff wiederum zufällig ermittelt.
Dieser vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung, nach welcher der Eingriff zum Überlastschutz der Kupplung auf Basis des zeitlichen Gradienten der Temperatur der Kupplung 4 ermittelt wird, liegt die Erkenntnis zu Grund, dass nicht lediglich der absolute Temperaturwert für die Kupplung 4 von Bedeutung ist, sondern vielmehr der Gradient derselben, also eine Größe, aus welcher sich ergibt, ob sich die Temperatur der Kupplung 4 schnell oder langsam ändert. Wird zum Beispiel ein schneller Temperaturanstieg der Kupplung 4 festgestellt, können gleichzeitig mehrere Eingriffe ausgewählt und aktiviert werden, einem weiteren Temperaturanstieg der Kupplung 4 entgegenwirken und so den Überlastungszustand der Kupplung 4 vermeiden oder verringern. Bei einem lediglich geringen Gradienten der Temperatur der Kupplung 4, also bei einem lediglich geringen Anstieg derselben, kann auch ausschließlich ein Eingriff ausgewählt werden, um dem Überlastungszustand der Kupplung 4 entgegenzuwirken.
Der Kern der hier vorliegenden Erfindung liegt darin, dass mindestens ein Schwellenwert und/oder mindestens ein Eingriff zum Überlastungsschutz auf Basis des Zufallsprinzips, also demnach zufällig bzw. stochastisch, ausgewählt wird. Hierdurch wird vermieden, dass Schutzfunktionen, die einem Überlastungsschutz der Kupplung 4 dienen, stets gleich auftreten und so von einem Fahrer als Normalfunktion wahrgenommen bzw. interpretiert werden. Hierdurch kann ein Überlastungsschutz einer automatisiert betätigten Kupplung 4 deutlich verbessert werden.
Bezugszeichenliste

1: Antriebsaggregat
2: Getriebe
3: Abtrieb
4: Kupplung
5: Steuerungseinrichtung

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

EP 1616770 B1 [0002]

Claims

Verfahren zum Überlastungsschutz einer automatisiert betätigten Kupplung eines Fahrzeugs, wobei eine Fahrsituation eines Kraftfahrzeugs ermittelt wird, wobei eine in die Kupplung eingetragene Energie ermittelt wird, wobei eine Temperatur der Kupplung ermittelt wird, und wobei abhängig von der ermittelten Fahrsituation des Kraftfahrzeugs, abhängig von der ermittelten, in die Kupplung eingetragenen Energie, abhängig von der ermittelten Temperatur der Kupplung und abhängig von mindestens einem Schwellenwert mindestens ein Eingriff ermittelt wird, um einen Überlastungszustand der Kupplung zu vermeiden oder zu verringern, dadurch gekennzeichnet, dass der oder jeder Schwellenwert und/oder der oder jeder Eingriff zufällig ausgewählt bzw. ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der oder jeder Schwellenwert abhängig von der ermittelten Fahrsituation innerhalb eines zulässigen Bereichs für den jeweiligen Schwellenwert zufällig ausgewählt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Eingriff zur Vermeidung oder zur Verringerung des Überlastungszustand der Kupplung abhängig von der ermittelten Fahrsituation derart zufällig ermittelt wird, dass dann, wenn für eine Fahrsituation mehrere Engriffe zur Verfügung stehen, mindestens einer dieser Eingriffe zufällig ausgewählt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Eingriff zur Vermeidung oder zur Verringerung eines Überlastungszustand der Kupplung abhängig von der ermittelten Fahrsituation derart zufällig ermittelt wird, dass mindestens ein Parameter mindestens eines ausgewählten Eingriffs innerhalb eines zulässigen Bereichs für den Parameter des jeweiligen Eingriffs zufällig ausgewählt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu der in die Kupplung eingetragenen Energie eine von der Kupplung abgeleite Energie ermittelt und hieraus über eine Energiebilanz die Temperatur der Kupplung rechnerisch bestimmt wird, wobei abhängig von dieser rechnerisch bestimmten Temperatur und abhängig von der ermittelten Fahrsituation des Kraftfahrzeugs mindestens ein Schwellenwert ermittelt wird, auf Basis dessen mindestens ein Eingriff ermittelt wird, um den Überlastungszustand der Kupplung zu vermeiden oder zu verringern.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf Basis der ermittelten Temperatur der Kupplung ein zeitlicher Gradient der Temperatur ermittelt wird, wobei abhängig von dem zeitlichen Gradienten der Temperatur und abhängig von der ermittelten Fahrsituation des Kraftfahrzeugs mindestens ein Schwellenwert ermittelt wird, auf Basis dessen mindestens ein Eingriff ermittelt wird, um den Überlastungszustand der Kupplung zu vermeiden oder zu verringern.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der oder jeder Schwellenwert innerhalb eines zulässigen Bereichs des jeweiligen Schwellenwerts zufällig ausgewählt bzw. ermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass auf Basis des oder jedes Schwellenwerts mindestens Eingriff zufällig ausgewählt bzw. ermittelt wird.