DE102010049933A1

DE102010049933A1 - Verfahren zum Erkennen von Tuningmaßnahmen

Info

Publication number: DE102010049933A1
Application number: DE102010049933A
Authority: DE
Inventors: Michael Reuschel
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2009-11-12
Filing date: 2010-10-28
Publication date: 2011-05-19
Also published as: US20110112738A1; US8862353B2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen von Tuningmaßnahmen, durch welche die tatsächliche Leistung einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs gegenüber einer Auslegungsleistung erhöht wird, wobei zur Erkennung der Tuningmaßnahmen Abweichungen einer Ist-Leistungsgröße von einer Soll-Leistungsgröße ausgewertet werden, die von einem Steuergerät bereitgestellt werden. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass Maßnahmen zum Schutz vor Überlastung einer Kupplungseinrichtung eingeleitet werden, sobald ein durch die Kupplungseinrichtung zu übertragendes Drehmoment einen kritischen Wert überschreitet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen von Tuningmaßnahmen, durch welche die tatsächliche Leistung einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs gegenüber einer Auslegungsleistung erhöht wird, wobei zur Erkennung der Tuningmaßnahmen Abweichungen einer Ist-Leistungsgröße von einer Soll-Leistungsgröße ausgewertet werden, die von einem Steuergerät bereitgestellt werden. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Kraftfahrzeug mit einem Antriebsstrang, der eine Brennkraftmaschine, ein Getriebe und mindestens eine Kupplungseinrichtung umfasst.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2005 039 760 A1 ist ein Verfahren zum Erkennen von externen Tuningmaßnahmen bekannt, durch die die tatsächliche Leistung einer Brennkraftmaschine gegenüber einer Ausgangsleistung erhöht wird, und die eine Manipulation außerhalb eines Steuergeräts der Brennkraftmaschine umfassen, wobei zur Erkennung der externen Tuningmaßnahmen eine Abweichung einer Ist-Leistungsgröße von einer Soll-Leistungsgröße, die vom Steuergerät bereitgestellt wird, ausgewertet wird. Wenn eine externe Tuningmaßnahme erkannt wurde, wird eine Maßnahme eingeleitet, insbesondere erfolgt ein Eintrag in einen Fehlerspeicher, wird ein maximales Drehmoment begrenzt und/oder die Brennkraftmaschine in einem Sicherheitsmodus betrieben beziehungsweise die Brennkraftmaschine stillgelegt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere im Hinblick auf die Funktion einer Kupplungseinrichtung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, zu verbessern.
Die Aufgabe ist bei einem Verfahren zum Erkennen von Tuningmaßnahmen, durch welche die tatsächliche Leistung einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs gegenüber einer Auslegungsleistung erhöht wird, wobei zur Erkennung der Tuningmaßnahmen Abweichungen einer Ist-Leistungsgröße von einer Soll-Leistungsgröße ausgewertet werden, die von einem Steuergerät bereitgestellt werden, dadurch gelöst, dass Maßnahmen zum Schutz vor Überlastung einer Kupplungseinrichtung eingeleitet werden, sobald ein durch die Kupplungseinrichtung zu übertragendes Drehmoment einen kritischen Wert überschreitet.
Die Erkennung eines kritischen Wert kann dadurch erfolgen, dass beispielsweise die durch die Getriebesteuerung anhand vorhandener interner Adaptionen berechneten Kupplungsistmomente dauerhaft hinterlegte Grenzewerte überschreiten und dabei ein entsprechender Kupplungsschlupf auftritt. Ein weiterer kritischer Wert ist, wenn die Kupplung sich im Betriebspunkt maximaler Drehmomentübertragung befindet und dabei Schlupf aufweist und kein Kupplungsfehler oder Schädigung vorliegt.
Über die Kupplungseinrichtung oder die Motorsteuerung kann dann die Drehmomentübertragung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs auf einfache Art und Weise schnell begrenzt und/oder unterbrochen werden. Dadurch kann eine unerwünschte Beschädigung der Kupplungseinrichtung und/oder anderer Drehmoment übertragender Teile im Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs sicher verhindert werden. Die Maßnahmen zum Schutz vor Überlastung der Kupplungseinrichtung umfassen vorzugsweise ein Öffnen der Kupplung oder eine Aktion zur Reduzierung des anliegenden Motordrehmoment. Das Öffnen der Kupplung kann vollständig oder nur teilweise erfolgen. Die Reduktion des Motordrehmomentes kann über eine entsprechende Kommunikation mit der Motorsteuerung erreicht werden und sollte derart erfolgen, dass die dann erfassten Ist-Leistungsgrößen nicht grösser als die Soll-Leistunggrössen sind. In beiden Fällen sollte ein Eintrag in beispielsweise einen Fehlerspeicher des Getriebesteuergerätes erfolgen, dass eine Überlastung erkannt wurde.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Abweichungen oberhalb eines vorgegebenen Schwellenwertes aufintegriert und Maßnahmen zum Schutz vor Überlastung der Kupplungseinrichtung eingeleitet werden, sobald der Integralwert eine obere Grenze überschreitet. Durch das Aufintegrieren der Abweichungen kann eine Leistungssteigerung der Brennkraftmaschine durch Tuningmaßnahmen sicher erkannt werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass eine aktuelle Istbeschleunigung des Kraftfahrzeugs mit einer Sollbeschleunigung verglichen wird, um die Abweichungen der Ist-Leistungsgröße von der Soll-Leistungsgröße zu ermitteln. Die Fahrzeugbeschleunigung kann zum Beispiel mit einer geeigneten Software berechnet werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Sollbeschleunigung aus einem Solldrehmoment berechnet wird. Diese Berechnung kann über die Software zum jeweiligen Betriebspunkt aus einem Ersatzkennfeld berechnet werden, in dem zum Beispiel das Motordrehmoment über der Motordrehzahl aufgetragen ist.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass das Solldrehmoment aus einem Ersatzkennfeld berechnet wird, das in einem Getriebesteuergerät hinterlegt ist. Über das Ersatzkennfeld kann mit der Software eine theoretische Sollbeschleunigung berechnet werden, die mit der aktuellen Istbeschleunigung verglichen wird.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass ein vom Motor bereitgestelltes aktuelles Istdrehmoment mit einem Solldrehmoment verglichen wird, um die Abweichungen der Ist-Leistungsgröße von der Soll-Leistungsgröße zu ermitteln. Das aktuelle Istdrehmoment wird zum Beispiel von der Brennkraftmaschine an das Getriebesteuergerät gesendet. Das Solldrehmoment ist zum Beispiel im Getriebesteuergerät hinterlegt.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass ein aktuelles Istkupplungsdrehmoment mit einem Sollkupplungsdrehmoment verglichen wird, um die Abweichungen der Ist-Leistungsgröße von der Soll-Leistungsgröße zu ermitteln. Dadurch kann auf einfache Art und Weise überprüft werden, ob bereits eine Diskrepanz zwischen dem vom Getriebesteuergerät berechneten Istkupplungsdrehmoment und einem im Getriebesteuergerät hinterlegten Sollkupplungsdrehmoment vorhanden ist. Dies kann insbesondere dann sinnvoll sein, wenn die Tuningmaßnahmen das tatsächliche Motormoment vom Motor auch kennfeldseitig verändern. Auch bei dieser Überwachungs- und/oder Schutzmaßnahme wird vorzugsweise die Differenz zwischen dem Istkupplungsmoment und dem in beispielsweise einem Referenzkennfeld hinterlegten maximalen Sollkupplungsmoment oberhalb eines Schwellenwertes aufintegriert. Mit diesem Schwellenwert soll sicher gestellt werden, dass die Berechnung robust gegenüber den üblichen Schwankungen bei der Erfassung der Istkupplungsmomente ist. Sobald das Integral eine obere Grenze erreicht, wird auf eine Tuningmaßnahme geschlossen.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Histogramm angelegt wird, das Momentenklassen umfasst und im Betrieb der Brennkraftmaschine fortwährend gefüllt wird. Das Histogramm dient zur Darstellung von Häufigkeitsverteilungen, insbesondere der Abweichungen der Ist-Leistungsgröße von der Soll-Leistungsgröße.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass Maßnahmen zum Schutz vor Überlastung der Kupplungseinrichtung eingeleitet werden, sobald eine Momentenklasse oberhalb eines maximalen Drehmoments einen signifikanten Anteil aufweist. Als signifikanter Anteil kann beispielsweise ein Wert grösser als 5 Prozent betrachtet werden.
Die oben angegebene Aufgabe ist bei einem Kraftfahrzeug mit einem Antriebsstrang, der eine Brennkraftmaschine, ein Getriebe und mindestens eine Kupplungseinrichtung umfasst, dadurch gelöst, dass in einem Getriebesteuergerät eine Erkennungsroutine hinterlegt ist, die gemäß einem vorab beschriebenen Verfahren arbeitet. Durch das Verfahren kann einerseits eine unerwünschte Kupplungsüberlastung verhindert werden. Darüber hinaus können Beschädigungen der Drehmoment übertragenden Teile im Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs verhindert werden. Die Kupplungseinrichtung umfasst vorzugsweise mindestens eine trocken laufende Kupplung. Vorzugsweise ist die Kupplungseinrichtung als Doppelkupplung mit zwei trocken laufenden Kupplungen ausgeführt. Das Getriebe ist vorzugsweise als Parallelschaltgetriebe ausgeführt.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind.
Die Erfindung betrifft insbesondere Kraftfahrzeuge, bei denen im Antriebsstrang ein trocken laufendes Doppelkupplungssystem und ein Parallelschaltgetriebe angeordnet sind. Gerade bei Doppelkupplungssystemen müssen die Kupplungen sicher vor einer Überlastung geschützt werden. Das kann durch hardware- und/oder software-technische Maßnahmen erreicht werden. Bei herkömmlichen Kupplungssystemen werden im Hinblick auf die Übertragungssicherheit die normalen Anforderungen aus entsprechenden Lastenheften berücksichtigt. Tuningmaßnahmen, die zur Drehmomentsteigerung beziehungsweise Leistungssteigerung führen, werden bei herkömmlichen Kupplungssystemen nicht beachtet.
Gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren, insbesondere ein Diagnoseverfahren, so in der Software verankert, dass eine unerwünschte Beschädigung des Kupplungssystems im Antriebsstrang sicher verhindert wird. Im Folgenden sind Strategiemaßnahmen beschrieben, die in der Funktionssoftware eine zuverlässige Erkennung von Tuningmaßnahmen sicherstellen.
In einer Getriebesoftware des Kraftfahrzeugs werden laufend fahrzeugrelevante Parameter, wie Masse, Fahrzeugbeschleunigung etc., berechnet. Wenn festgestellt wird, dass im Antriebsstrang Beschleunigungen auftreten, die deutlich höher als eine in der Software hinterlegte Maximalbeschleunigung sind, so kann dies als Indiz für eine Leistungssteigerung bewertet werden.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zum jeweiligen Betriebspunkt aus einem Ersatzkennfeld, in dem zum Beispiel das Motordrehmoment über der Motordrehzahl aufgetragen ist, ein entsprechendes Soll-Motordrehmoment berechnet. Das Ersatzkennfeld kann im Getriebesteuergerät hinterlegt sein. Aus dem Soll-Motormoment wird eine theoretische Sollbeschleunigung berechnet, die mit der aktuellen Istbeschleunigung verglichen wird. Eine sich daraus ergebende Abweichung der Differenz wird oberhalb eines applizierbaren Schwellenwerts aufintegriert. Überschreitet dieser Integralwert eine obere Grenze, so liefert der Motor beziehungsweise die Brennkraftmaschine ein höheres Motordrehmoment als erlaubt.
Alternativ dazu kann überprüft werden, ob bereits eine Diskrepanz zwischen dem vom Motor gesendeten Motormoment und dem im Getriebesteuergerät hinterlegten Wert vorhanden ist. Dies kann dann sinnvoll sein, wenn zum Beispiel die Tuningmaßnahmen das tatsächliche Motormoment vom Motor auch kennfeldseitig verändern. Auch bei dieser Überwachung wird günstigerweise die Differenz zwischen dem vom Motor gesendeten und dem im Referenzkennfeld hinterlegten Motormoment oberhalb eines applizierbaren Schwellenwerts aufintegriert. Überschreitet dieser Integralwert eine obere Grenze wird auf eine Tuningmaßnahme geschlossen.
Als weiteres Indiz kann verwendet werden, dass sich das Kupplungsmoment in Bereichen bewegt, die deutlich oberhalb des zu erwartenden maximalen Motormoments liegen. Um diese zu detektieren, kann es sinnvoll sein, ein Histogramm anzulegen, das Momentenklassen aufweist und im Betrieb fortwährend gefüllt wird. Weist eine Momentklasse oberhalb des maximalen Motordrehmoments einen signifikanten Anteil von zum Beispiel 5 Prozent oder grösser auf, so ist dies ein Indiz für Tuningmaßnahmen.
Nach dem Erkennen einer Tuningmaßnahme kann eine entsprechende Fehlermassnahme eingeleitet werden. Diese Massnahme kann beispielsweise sein, durch eine entsprechende Kommunikation mit der Motorsteuerung den Motor zu veranlassen, dass Motordrehmoment zu reduzieren. Dadurch wird auf einfache Art und Weise sichergestellt, dass die Kupplung durch das zu große Drehmoment nicht beschädigt wird. Eine weitere Massnahme die zusätzlich oder alternativ ergriffen werden kann, ist mindestens eine Kupplung im Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs ganz oder teilweise zu öffnen, um die unerwünschte Übertragung eines zu großen Drehmoments schnellstmöglich zu unterbinden. Durch das Öffnen der Kupplung werden andere Drehmoment übertragende Teile im Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs vor einer unerwünschten Überlastung geschützt. Nach dem Öffnen der Kupplung können weitere Maßnahmen getroffen werden, um Beschädigungen im Antriebsstrang zu verhindern. In allen Fällen sollte das Erkennen der Tuningmaßnahme an geeigneter Stelle in einem Steuergerät – beispielsweise in dem Fehlerspeicher des Getriebesteuergerät – dauerhaft hinterlegt werden.
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 102005039760 A1 [0002]

Claims

Verfahren zum Erkennen von Tuningmaßnahmen, durch welche die tatsächliche Leistung einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs gegenüber einer Auslegungsleistung erhöht wird, wobei zur Erkennung der Tuningmaßnahmen Abweichungen einer Ist-Leistungsgröße von einer Soll-Leistungsgröße ausgewertet werden, die von einem Steuergerät bereitgestellt werden, dadurch gekennzeichnet, dass Maßnahmen zum Schutz vor Überlastung einer Kupplungseinrichtung eingeleitet werden, sobald ein durch die Kupplungseinrichtung zu übertragendes Drehmoment einen kritischen Wert überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abweichungen oberhalb eines vorgegebenen Schwellenwertes aufintegriert und Maßnahmen zum Schutz vor Überlastung der Kupplungseinrichtung eingeleitet werden, sobald der Integralwert eine obere Grenze überschreitet.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine aktuelle Istbeschleunigung des Kraftfahrzeugs mit einer Sollbeschleunigung verglichen wird, um die Abweichungen der Ist-Leistungsgröße von der Soll-Leistungsgröße zu ermitteln.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sollbeschleunigung aus einem Solldrehmoment berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Solldrehmoment aus einem Ersatzkennfeld berechnet wird, das in einem Getriebesteuergerät hinterlegt ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein vom Motor bereitgestelltes aktuelles Istdrehmoment mit einem Solldrehmoment verglichen wird, um die Abweichungen der Ist-Leistungsgröße von der Soll-Leistungsgröße zu ermitteln.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein aktuelles Istkupplungsdrehmoment mit einem Sollkupplungsdrehmoment verglichen wird, um die Abweichungen der Ist-Leistungsgröße von der Soll-Leistungsgröße zu ermitteln.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Histogramm angelegt wird, das Momentenklassen umfasst und im Betrieb der Brennkraftmaschine fortwährend gefüllt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass Maßnahmen zum Schutz vor Überlastung der Kupplungseinrichtung eingeleitet werden, sobald eine Momentenklasse oberhalb eines maximalen Drehmoments einen signifikanten Anteil aufweist.
Kraftfahrzeug mit einem Antriebsstrang, der eine Brennkraftmaschine, ein Getriebe und mindestens eine Kupplungseinrichtung umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Getriebesteuergerät eine Erkennungsroutine hinterlegt ist, die gemäß einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche arbeitet.