DE102011112875B4

DE102011112875B4 - System zum Detektieren eines ausgefallenen Reibungselements

Info

Publication number: DE102011112875B4
Application number: DE102011112875.5A
Authority: DE
Inventors: Syed Naqi; Ali K. Naqvi; Lawrence A. Kaminsky; Jy-Jen F. Sah; James R. Bartshe; Peter E. Wu
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2010-09-15
Filing date: 2011-09-08
Publication date: 2020-10-01
Anticipated expiration: 2031-09-09
Also published as: DE102011112875A1; US20120065855A1; CN102401123A; CN102401123B; US8290673B2

Abstract

System (100), das umfasst:
ein Reibungselement (105) mit einem Antriebsmechanismus (135) und einem angetriebenen Mechanismus (140), wobei der Antriebsmechanismus (135) und/oder der angetriebene Mechanismus (140) dazu konfiguriert sind, sich zu drehen;
eine Antriebseinheit (110), die dazu konfiguriert ist, ein Drehmoment zum Antriebsmechanismus (135) und/oder zum angetriebenen Mechanismus (140) zu liefern; und
einen Steuerprozessor (130), der dazu konfiguriert ist, einen Reibungselementausfall auf der Basis einer Schlupfdrehzahl zu diagnostizieren, die durch die Differenz zwischen Drehzahlen des Antriebsmechanismus (135) und des angetriebenen Mechanismus (140) definiert ist, wobei der Steuerprozessor (130) ferner dazu konfiguriert ist, einen Schlupfzustand als Teil eines Schaltprozesses zu induzieren; dadurch gekennzeichnet , dass
der Steuerprozessor (130) ferner dazu konfiguriert ist, den Reibungselementausfallzu diagnostizieren, wenn die abgeleitete Schlupfdrehzahl nach dem Induzieren des Schlupfzustandes im Wesentlichen null ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung bezieht sich auf ein Diagnosesystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 8 für ein Fahrzeug, wie es der Art nach im Wesentlichen aus der DE 10 2008 001 144 A1 bekannt ist.
Bezüglich des weitergehenden Standes der Technik sei an dieser Stelle auf die DE 198 10 033 A1 verwiesen.
HINTERGRUND
Personenkraftwagen und Nutzfahrzeuge verwenden verschiedene Reibungselemente wie z. B. Kupplungs- und Bremsenanordnungen, um eine Drehbewegung eines Antriebsmechanismus relativ zu einem angetriebenen Mechanismus zu verleihen oder zu verhindern, wenn der Antriebsmechanismus und der angetriebene Mechanismus sich in einer eingerückten Position befinden. Das heißt, in einer Kupplungsanordnung kann der Antriebsmechanismus dem angetriebenen Mechanismus eine Drehbewegung verleihen, und in einer Bremsenanordnung kann der angetriebene Mechanismus die Drehung des Antriebsmechanismus verlangsamen oder stoppen. In einer ausgerückten Position können sich jedoch der Antriebsmechanismus und der angetriebene Mechanismus frei mit verschiedenen Drehzahlen drehen. Ein Steuermodul erzeugt und überträgt Steuersignale, um dem Antriebsmechanismus und dem angetriebenen Mechanismus zu befehlen, entweder miteinander in Eingriff zu treten oder sich voneinander zu lösen. Verschiedene Faktoren können jedoch verursachen, dass das Reibungselement entweder in der eingerückten oder der ausgerückten Position stecken bleibt, was sich auf den Betrieb des Fahrzeugs erheblich auswirken kann. Diese Faktoren, die Reibungselementausfälle verursachen, sind häufig schwierig zu detektieren.
ZUSAMMENFASSUNG
Ein System umfasst ein Reibungselement mit einem Antriebsmechanismus und einem angetriebenen Mechanismus. Der Antriebsmechanismus und/oder der angetriebene Mechanismus sind dazu konfiguriert, sich zu drehen. Eine Antriebseinheit ist dazu konfiguriert, ein Drehmoment zum Antriebsmechanismus und/oder zum angetriebenen Mechanismus zu liefern. Ein Steuerprozessor ist dazu konfiguriert, einen Reibungselementausfall auf der Basis einer Schlupfdrehzahl zu diagnostizieren, die durch die Differenz zwischen den Drehzahlen des Antriebsmechanismus und des angetriebenen Mechanismus definiert ist. Der Steuerprozessor ist ferner dazu konfiguriert, einen Schlupfzustand als Teil eines Schaltprozesses zu induzieren und den Reibungselementausfall zu diagnostizieren, wenn die abgeleitete Schlupfdrehzahl nach dem Induzieren des Schlupfzustandes im Wesentlichen null ist.
Ein weiteres System umfasst ein Reibungselement mit einem Antriebsmechanismus und einem angetriebenen Mechanismus. Der Antriebsmechanismus und/oder der angetriebene Mechanismus sind dazu konfiguriert, sich zu drehen. Eine Antriebseinheit ist dazu konfiguriert, ein Drehmoment zum Antriebsmechanismus und/oder zum angetriebenen Mechanismus zu liefern. Mindestens ein Sensor ist dazu konfiguriert, direkt oder indirekt die Drehzahl des Antriebsmechanismus und/oder des angetriebenen Mechanismus zu messen. Ein Steuerprozessor ist dazu konfiguriert, eine erwartete Schlupfdrehzahl zu bestimmen, eine Schlupfdrehzahl von den durch die Sensoren gemessenen Drehzahlen abzuleiten, die abgeleitete Schlupfdrehzahl mit der erwarteten Schlupfdrehzahl zu vergleichen und einen Reibungselementausfall auf der Basis einer Differenz zwischen der abgeleiteten Schlupfdrehzahl und der erwarteten Schlupfdrehzahl zu diagnostizieren.
Ein Diagnosesystem umfasst mindestens einen Drehzahlsensor, der dazu konfiguriert ist, eine Drehzahl eines Antriebsmechanismus und/oder eines angetriebenen Mechanismus eines Reibungselements zu messen. Ein Steuerprozessor ist dazu konfiguriert, einen Reibungselementausfall auf der Basis einer abgeleiteten Schlupfdrehzahl zu diagnostizieren, die durch eine Differenz zwischen der Drehzahl des Antriebsmechanismus und der Drehzahl des angetriebenen Mechanismus definiert ist. Der Steuerprozessor ist ferner dazu konfiguriert, einen Schlupfzustand als Teil eines Schaltprozesses zu induzieren und den Reibungselementausfall zu diagnostizieren, wenn die abgeleitete Schlupfdrehzahl nach dem Induzieren des Schlupfzustandes im Wesentlichen null ist.
Die obigen Merkmale und Vorteile und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der besten Arten zur Ausführung der Erfindung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen leicht ersichtlich.
Figurenliste

1 ist ein Diagramm eines beispielhaften Systems, das dazu konfiguriert ist, einen Reibungselementausfall zu diagnostizieren.
2 ist ein Ablaufplan eines beispielhaften Prozesses, der durch das System von 1 implementiert werden kann.
3 ist ein Ablaufplan eines beispielhaften Prozesses, der durch den Steuerprozessor von 1 implementiert werden kann, um einen Reibungselementausfall zu diagnostizieren.
4 ist ein Ablaufplan eines weiteren beispielhaften Prozesses, der durch den Steuerprozessor von 1 implementiert werden kann, um einen Reibungselementausfall zu diagnostizieren.
5 ist ein Ablaufplan noch eines weiteren beispielhaften Prozesses, der durch den Steuerprozessor von 1 implementiert werden kann, um einen Reibungselementausfall zu diagnostizieren.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Es wird ein beispielhaftes System geschaffen, das diagnostizieren kann, ob ein Reibungselement wie z. B. eine Kupplung oder eine Bremse in einer unbeabsichtigten Position ausgefallen ist. Das System umfasst das Reibungselement mit einem Antriebsmechanismus und einem angetriebenen Mechanismus. Der Antriebsmechanismus, der angetriebene Mechanismus oder beide sind dazu konfiguriert, sich zu drehen. Eine Antriebseinheit ist dazu konfiguriert, ein Drehmoment zum Antriebsmechanismus und/oder zum angetriebenen Mechanismus zu liefern. Ein Steuerprozessor ist dazu konfiguriert, einen Reibungselementausfall auf der Basis einer Schlupfdrehzahl zu diagnostizieren, die durch die Differenz zwischen den Drehzahlen des Antriebsmechanismus und des angetriebenen Mechanismus definiert ist. Der Steuerprozessor kann beispielsweise einen Schlupfzustand als Teil eines Prozesses zum Ausrücken des Reibungselements wie z. B. während einer Schalthandlung induzieren. Der Steuerprozessor kann den Reibungselementausfall diagnostizieren, wenn die abgeleitete Schlupfdrehzahl nach dem Induzieren des Schlupfzustandes im Wesentlichen null ist. Der Steuerprozessor kann die abgeleitete Schlupfdrehzahl mit einem Schwellenwert vergleichen, um festzustellen, ob das Reibungselement beispielsweise während der Schalthandlung ausgerückt ist. Alternativ kann der Steuerprozessor die abgeleitete Schlupfdrehzahl mit einer erwarteten Schlupfdrehzahl vergleichen und einen Reibungselementausfall auf der Basis einer Differenz zwischen der abgeleiteten Schlupfdrehzahl und der erwarteten Schlupfdrehzahl diagnostizieren. Wie hier beschrieben, kann der Steuerprozessor den Reibungselementausfall diagnostizieren, wenn die abgeleitete Schlupfdrehzahl im Wesentlichen null ist, nachdem der Ausrückprozess stattgefunden hat, wobei erwartet wurde, dass eine gewisse Menge an von Null verschiedener Schlupfdrehzahl induziert wurde.
Das System und die Verfahren, die hier offenbart sind, können verwendet werden, um Reibungselementausfälle, die durch verschiedene Faktoren verursacht werden, zu detektieren. Das Reibungselement kann beispielsweise in eine eingerückten Position oder eine ausgerückte Position unter Verwendung eines hydraulischen Systems mit Aktuatoren wie z. B. Drucksteuersolenoiden bewegt werden. Ein Problem mit dem hydraulischen System wie z. B. Ablagerungen im Aktuator kann verursachen, dass der Aktuator offen bleibt und das Reibungselement in der eingerückten Position hält. Alternativ können der Antriebsmechanismus und der angetriebene Mechanismus unter hohen Wärmebedingungen miteinander verschweißt werden. Das hier offenbarte System kann diese und andere Typen von Reibungselementausfällen detektieren.
1 stellt ein beispielhaftes System 100 dar, das ein ausgefallenes Reibungselement 105 wie z. B. eine Kupplung oder Bremse diagnostizieren kann. Das System 100 kann viele verschiedene Formen annehmen und mehrere und/oder alternative Komponenten und Einrichtungen umfassen. Obwohl in den Figuren ein beispielhaftes System 100 gezeigt ist, sollen die in den Figuren dargestellten beispielhaften Komponenten nicht begrenzend sein. Tatsächlich können zusätzliche oder alternative Komponenten und/oder Implementierungen verwendet werden.
Das System 100 umfasst ein Reibungselement 105, eine Antriebseinheit 110, ein hydraulisches System 115, mehrere Drehzahlsensoren 125 und einen Steuerprozessor 130. Das System 100 kann in einem Fahrzeug wie z. B. einem Personenkraftwagen oder einem Nutzkraftfahrzeug implementiert werden. Ferner kann das System 100 in einem Hybrid-Elektrofahrzeug, einschließlich eines Einsteck-Hybrid-Elektrofahrzeugs (PHEV) oder eines Elektrofahrzeugs mit erweiterter Reichweite (EREV), eines gasbetriebenen Fahrzeugs, eines Batterie-Elektrofahrzeugs (BEV) oder dergleichen, implementiert werden.
Das Reibungselement 105 kann eine beliebige Vorrichtung mit zwei oder mehr Mechanismen umfassen, die selektiv eingerückt und ausgerückt werden können. Das Reibungselement 105 kann beispielsweise eine Kupplungs- oder Bremsenanordnung umfassen. In einer beispielhaften Implementierung umfasst das Reibungselement 105 einen Antriebsmechanismus 135 und einen angetriebenen Mechanismus 140, die dazu konfiguriert sind, sich im Wesentlichen mit denselben Drehzahlen zu drehen, wenn sie eingerückt sind. Sowohl der Antriebsmechanismus 135 als auch der angetriebene Mechanismus 140 können eine Platte umfassen, die an einer Welle angeordnet ist. In einer Kupplungsanordnung treibt der Antriebsmechanismus 135 den angetriebenen Mechanismus 140 an, wenn sie eingerückt sind. Das heißt, sowohl der Antriebsmechanismus 135 als auch der angetriebenem Mechanismus 140 sind dazu konfiguriert, sich um ihre jeweiligen Wellen zu drehen, und der Antriebsmechanismus 135 bewirkt, dass sich der angetriebene Mechanismus 140 mit im Wesentlichen derselben Drehzahl wie der Antriebsmechanismus 135 dreht, wenn sie eingerückt sind. In einer Bremsenanordnung ist jedoch der angetriebene Mechanismus 140 fest (z. B. nicht fähig, sich relativ zum Fahrzeug zu drehen), was bewirkt, dass der Antriebsmechanismus 135 sich verlangsamt, wenn der Antriebsmechanismus 135 und der angetriebene Mechanismus 140 eingerückt werden. In einer Bremsenanordnung verlangsamt sich daher der Antriebsmechanismus 135 schließlich bis zu einem Stopp (z. B. einer Drehzahl von null), wenn er mit dem angetriebenen Mechanismus 140 in Eingriff steht.
Die Antriebseinheit 110 kann verwendet werden, um einem oder mehreren Teilen des Reibungselements 105 eine Bewegung zu verleihen. Die Antriebseinheit 110 kann beispielsweise einen Drehmomentaktuator 145 wie z. B. einen Elektromotor und/oder Generator umfassen, der ein Drehmoment zum Antriebsmechanismus 135 liefert, was bewirkt, dass sich der Antriebsmechanismus 135 dreht. Alternativ kann die Antriebseinheit 110 einen weiteren Drehmomentaktuator 145 umfassen, der dazu konfiguriert ist, ein Drehmoment zum angetriebenen Mechanismus 140 zu liefern. In dieser Weise können der Antriebsmechanismus 135 und der angetriebene Mechanismus 140 mit ähnlichen Drehzahlen gedreht werden, bevor der Antriebsmechanismus 135 mit dem angetriebenen Mechanismus 140 in Eingriff gebracht wird.
Das hydraulische System 115 kann verwendet werden, um das Einrücken und Ausrücken der Komponenten des Reibungselements 105 zu steuern. Das hydraulische System 115 kann beispielsweise einen oder mehrere Aktuatoren 150 wie z. B. Drucksteuersolenoide und eine oder mehrere Pumpen 155 umfassen. Die Pumpe 155 kann einen Fluiddruck zu den Aktuatoren 150 liefern und der Aktuator 150 kann als Ventil wirken. In Ansprechen auf ein Steuersignal kann sich der Aktuator 150 folglich öffnen und ermöglichen, dass das Fluid von der Pumpe 155 zum Reibungselement 105 strömt. Insbesondere kann das Fluid zum Antriebsmechanismus 135 strömen, was bewirkt, dass der Antriebsmechanismus 135 mit dem angetriebenen Mechanismus 140 in Eingriff kommt. Alternativ oder zusätzlich kann Fluid von der Pumpe 155 zum angetriebenen Mechanismus 140 strömen, was bewirkt, dass der angetriebenen Mechanismus 140 mit dem Antriebsmechanismus 135 in Eingriff kommt. Der Aktuator 150 kann auch eine Fluidströmung zum Reibungselement 105 verhindern. In Ansprechen auf oder bei Abwesenheit eines Steuersignals kann sich der Aktuator 150 beispielsweise schließen, was verhindert, dass Fluid von der Pumpe 155 zum Reibungselement 105 strömt. Ohne Fluiddruck können sich der Antriebsmechanismus 135 und der angetriebene Mechanismus 140 voneinander lösen. Das hydraulische System 115 kann eine beliebige Anzahl von Aktuatoren 150 und Pumpen 155 umfassen, um die Position des Reibungselements 105 zu steuern.
Das hydraulische System 115 kann durch eine Vorrichtung wie z. B. den Steuerprozessor 130 oder irgendeine andere elektronische Vorrichtung gesteuert werden. Bei einer beispielhaften Methode kann der Steuerprozessor 130 eine beliebige Vorrichtung umfassen, die dazu konfiguriert ist, ein oder mehrere Befehlssignale zum hydraulischen System 115 zu übertragen. Die Befehlssignale geben eine beabsichtigte Position des Reibungselements 105 an. Wie vorher erörtert, können die Befehlssignale beispielsweise bewirken, dass sich die Aktuatoren 150 öffnen und ermöglichen, dass Fluid von der Pumpe 155 zum Antriebsmechanismus 135, zum angetriebenen Mechanismus 140 oder zu beiden strömt. Die Befehlssignale können ferner bewirken, dass sich der Aktuator 150 schließt, was eine Fluidströmung verhindert und das Reibungselement 105 ausrückt. Der Steuerprozessor 130 kann ein Getriebesteuermodul umfassen oder mit diesem in Kommunikation stehen, wenn das Reibungselement 105 eine Kupplungsanordnung oder eine Bremsenanordnung umfasst.
Die Drehzahlsensoren 125 können eine beliebige Vorrichtung umfassen, die dazu konfiguriert ist, direkt oder indirekt die Drehzahlen des Antriebsmechanismus 135 und des angetriebenen Mechanismus 140 zu messen. Ein Drehzahlsensor 125 kann beispielsweise an einer Welle des Antriebsmechanismus 135 wirksam angeordnet sein und ein anderer Drehzahlsensor 125 kann an einer Welle des angetriebenen Mechanismus 140 wirksam angeordnet sein. Die Drehzahlsensoren 125 können jeweils dazu konfiguriert sein, ein Signal der gemessenen Drehzahlen auszugeben, das die gemessenen Drehzahlen entweder des Antriebsmechanismus 135 oder des angetriebenen Mechanismus 140 darstellt. Die Drehzahlsensoren 125 können beispielsweise jeweils einen Codierer oder Drehmelder umfassen. Wie nachstehend genauer erörtert, stellt die Differenz zwischen den gemessenen Drehzahlen die Schlupfdrehzahl dar. Alternativ kann die Schlupfdrehzahl von den durch die Drehzahlsensoren 125 gemessenen Drehzahlen abgeleitet werden. Das System 100 kann beispielsweise ein Getriebegehäuse (nicht dargestellt) umfassen, das zwischen den Drehmomentaktuatoren 145 und dem Reibungselement 105 angeordnet ist. Bei dieser speziellen Methode kann die Schlupfdrehzahl aus einem Verhältnis zwischen den Drehzahlen, die durch die Drehzahlsensoren 125 gemessen werden, abgeleitet werden. Trotzdem kann die Schlupfdrehzahl immer noch die Differenz zwischen den Drehzahlen des Antriebsmechanismus 135 und des angetriebenen Mechanismus 140 sein.
Der Steuerprozessor 130 kann eine beliebige Vorrichtung umfassen, die dazu konfiguriert ist, den Betrieb der Antriebseinheit 110 zu steuern. Das heißt, der Steuerprozessor 130 kann ein oder mehrere Drehmomentsignale erzeugen, die die Drehzahlen steuern, mit denen sich der Antriebsmechanismus 135, der angetriebene Mechanismus 140 oder beide drehen. Daher kann der Steuerprozessor 130 dazu konfiguriert sein, die erzeugten Drehmomentsignale zur Antriebseinheit 110 zu übertragen. Die Drehmomentaktuatoren 145 beispielsweise der Antriebseinheit 110 können ein Drehmoment zum Reibungselement 105 liefern, das bewirkt, dass sich der Antriebsmechanismus 135, der angetriebene Mechanismus 140 oder beide mit einer Drehzahl drehen, die dem durch den Steuerprozessor 130 erzeugten Drehmomentsignal zugeordnet ist. An sich können die durch den Steuerprozess 130 erzeugten Drehmomentsignale den Drehmomentaktuatoren 145 befehlen, sich mit speziellen Drehzahlen zu drehen.
Der Steuerprozessor 130 kann ferner dazu konfiguriert sein, einen Ausfall des Reibungselements 105 auf der Basis der durch die Drehzahlsensoren 125 gemessenen Drehzahlen zu diagnostizieren. Bei einer speziellen Methode kann der Steuerprozessor 130 dazu konfiguriert sein, die Signale der gemessenen Drehzahlen von den Drehzahlsensoren 125 zu empfangen und die Schlupfdrehzahl auf der Basis der Signale der gemessenen Drehzahlen abzuleiten. Wie vorstehend erwähnt, ist die Schlupfdrehzahl als Differenz zwischen den Drehzahlen des Antriebsmechanismus 135 und des angetriebenen Mechanismus 140 definiert. Der Steuerprozessor 130 kann dazu konfiguriert sein, mit der Schlupfdrehzahl die Position des Reibungselements 105 zu bestimmen. Eine Schlupfdrehzahl von im Wesentlichen null deutet beispielsweise darauf hin, dass sich der Antriebsmechanismus 135 und der angetriebene Mechanismus 140 mit derselben Drehzahl drehen, was darauf hindeuten kann, dass sich das Reibungselement 105 in der eingerückten Position befindet. Alternativ deutet eine von null verschiedene Schlupfdrehzahl darauf hin, dass sich das Reibungselement 105 in der ausgerückten Position befindet, da sich der Antriebsmechanismus 135 und der angetriebene Mechanismus 140 mit verschiedenen Drehzahlen drehen können.
Der Steuerprozessor 130 kann ferner dazu konfiguriert sein, die aus der Schlupfdrehzahl identifizierte Position mit der beabsichtigten Position zu vergleichen. Wie vorstehend erörtert, kann beispielsweise eine Schlupfdrehzahl von im Wesentlichen null darauf hinweisen, dass sich das Reibungselement 105 in der eingerückten Position befindet. Daher kann der Steuerprozessor 130 dazu konfiguriert sein zu überprüfen, ob das Befehlssignal angibt, dass angenommen wird, dass sich das Reibungselement 105 in der eingerückten Position befindet. Wenn der Steuerprozessor 130 feststellt, dass die Schlupfdrehzahl im Wesentlichen von null verschieden ist, kann der Steuerprozessor 130 ebenso überprüfen, ob das Befehlssignal angibt, dass angenommen wird, dass sich das Reibungselement 105 in der ausgerückten Position befindet.
Der Steuerprozessor 130 kann dazu konfiguriert sein, ein ausgefallenes Reibungselement 105 zu identifizieren, wenn die abgeleitete Schlupfdrehzahl darauf hinweist, dass das Reibungselement 105 keine befohlene Handlung (z. B. eine Schalthandlung) durchgeführt hat.
Eine Möglichkeit zum Diagnostizieren eines ausgefallenen Reibungselements 105 besteht beispielsweise darin, festzustellen, ob das Reibungselement 105 eine befohlene Handlung durchgeführt hat. Insbesondere kann der Steuerprozessor 130 dem Reibungselement 105 als Teil eines Schaltprozesses befehlen auszurücken.
An sich umfasst der Schaltprozess einen Befehl vom Steuerprozessor 130, der einen Schlupfzustand induziert. Der Steuerprozessor 130 kann ferner überwachen, wie das Reibungselement 105 auf den Befehl zum Ausrücken anspricht. Der Steuerprozessor 130 kann beispielsweise die abgeleitete Schlupfdrehzahl nach dem Befehl zum Ausrücken mit einem Schwellenwert vergleichen. Der Steuerprozessor 130 kann den Ausfall des Reibungselements 105 auf der Basis der abgeleiteten Schlupfdrehzahl relativ zum Schwellenwert diagnostizieren.
Um einen Schlupf zu induzieren, kann der Steuerprozessor 130 beispielsweise dazu konfiguriert sein, ein oder mehrere Drehmomentsignale zu erzeugen, die den Antriebsmechanismus 135 und den angetriebenen Mechanismus 140 anweisen, sich mit verschiedenen Drehzahlen zu drehen. Wenn das Reibungselement 105 in der eingerückten Position ausgefallen ist, bleibt die Schlupfdrehzahl im Wesentlichen null. Daher kann der Steuerprozessor 130 dazu konfiguriert sein, den Ausfall des Reibungselements 105 zu diagnostizieren, wenn die Schlupfdrehzahl nach dem Induzieren des Schlupfzustandes im Wesentlichen null bleibt. Wenn jedoch die abgeleitete Schlupfdrehzahl nach dem Induzieren des Schlupfzustandes ein im Wesentlichen von null verschiedener Wert ist, kann der Steuerprozessor 130 dazu konfiguriert sein festzustellen, dass das Reibungselement 105 korrekt arbeitet.
Anstelle des Vergleichens der abgeleiteten Schlupfdrehzahl mit einem Schwellenwert kann der Steuerprozessor 130 stattdessen die Schlupfdrehzahl mit einer erwarteten Schlupfdrehzahl vergleichen. Wie vorstehend erörtert, ist der Steuerprozessor 130 dazu konfiguriert, Drehmomentsignale zu erzeugen, die über die Antriebseinheit 110 bewirken, dass der Antriebsmechanismus 135, der angetriebene Mechanismus 140 oder beide sich mit speziellen Drehzahlen drehen. Der Steuerprozessor 130 kann dazu konfiguriert sein, eine erwartete Schlupfdrehzahl auf der Basis der den Drehmomentsignalen zugeordneten Drehzahlen zu bestimmen. Das heißt, der Steuerprozessor 130 kann die erwartete Schlupfdrehzahl als Differenz zwischen den Drehzahlen bestimmen, die den Drehmomentsignalen zugeordnet sind. Wenn die erwartete Schlupfdrehzahl im Wesentlichen dieselbe wie die tatsächliche Schlupfdrehzahl (d. h. die von den gemessenen Drehzahlen des Antriebsmechanismus 135 und des angetriebenen Mechanismus 140 abgeleitete Schlupfdrehzahl) ist, kann der Steuerprozessor 130 schlussfolgern, dass das Reibungselement 105 korrekt arbeitet. Wenn jedoch die erwartete Schlupfdrehzahl wesentlich anders ist als die tatsächliche Schlupfdrehzahl, kann der Steuerprozessor 130 dazu konfiguriert sein, den Ausfall des Reibungselements 105 zu diag nostizieren.
Wenn der Steuerprozessor 130 feststellt, dass der Ausfall des Reibungselements 105 existiert, kann der Steuerprozessor 130 ferner dazu konfiguriert sein, eine Abhilfehandlung zu unternehmen. Der Typ der Abhilfehandlung kann durch den Typ des Ausfalls des Reibungselements 105 vorgegeben sein. Wenn der Steuerprozessor 130 beispielsweise feststellt, dass der Ausfall des Reibungselements 105 daran liegt, dass die Kupplungsanordnung in der eingerückten Position ausfällt, kann die Abhilfehandlung das Behandeln des Reibungselements 105 als Welle anstatt als Kupplung aus der Perspektive der Begrenzung der verfügbaren Getriebezustände, bis der Ausfall des Reibungselements 105 behoben ist, umfassen. Eine weitere Abhilfehandlung kann das Beleuchten beispielsweise eines Anzeigelichts auf dem Fahrzeugarmaturenbrett umfassen, das nahelegt, dass der Eigentümer das Fahrzeug so bald wie möglich warten lässt. Der Steuerprozessor 130 kann natürlich zusätzliche oder alternative Abhilfehandlungen nach dem Diagnostizieren eines Ausfalls des Reibungselements 105 unternehmen.
Im Allgemeinen können ein Rechensystem und/oder Rechenvorrichtungen wie z. B. der Steuerprozessor 130 irgendeines von einer Anzahl von Computerbetriebssystemen verwenden und im Allgemeinen computerausführbare Befehle umfassen, wobei die Befehle von einer oder mehreren Rechenvorrichtungen wie z. B. den vorstehend aufgelisteten ausführbar sein können. Computerausführbare Befehle können von Computerprogrammen kompiliert oder interpretiert werden, die unter Verwendung einer Vielfalt von gut bekannten Programmiersprachen und/oder -technologien erstellt werden, einschließlich ohne Begrenzung und entweder allein oder in Kombination Java™, C, C++, Visual Basic, Java Script, Perl usw. Im Allgemeinen empfängt ein Prozessor (z. B. ein Mikroprozessor) Befehle z. B. von einem Speicher, einem computerlesbaren Medium usw. und führt diese Befehle aus, wodurch ein oder mehrere Prozesse durchgeführt werden, einschließlich eines oder mehrerer der hier beschriebenen Prozesse. Solche Befehle und andere Daten können unter Verwendung einer Vielfalt von bekannten computerlesbaren Medien gespeichert und übertragen werden.
Ein computerlesbares Medium (auch als prozessorlesbares Medium bezeichnet) umfasst ein beliebiges nichtflüchtiges (z. B. materielles) Medium, das an der Bereitstellung von Daten (z. B. Befehlen) teilnimmt, die von einem Computer (z. B. von einem Prozessor eines Computers) gelesen werden können. Ein solches Medium kann viele Formen annehmen, einschließlich nichtflüchtiger Medien und flüchtiger Medien, ohne jedoch darauf begrenzt zu sein. Nichtflüchtige Medien können beispielsweise optische oder magnetische Platten oder einen anderen permanenten Speicher umfassen. Flüchtige Medien können beispielsweise einen dynamischen Direktzugriffsspeicher (DRAM) umfassen, der typischerweise einen Hauptspeicher bildet. Solche Befehle können durch ein oder mehrere Übertragungsmedien übertragen werden, einschließlich Koaxialkabeln, Kupferdraht und Faseroptik, einschließlich der Drähte, die einen Systembus bilden, der mit einem Prozessor eines Computers gekoppelt ist. Übliche Formen von computerlesbaren Medien umfassen beispielsweise eine Diskette, eine flexible Platte, eine Festplatte, ein Magnetband, irgendein anderes magnetisches Medium, einen CD-ROM, eine DVD, irgendein anderes optisches Medium, Lochkarten, Papierband, irgendein anderes physikalisches Medium mit Mustern von Löchern, einen RAM, einen PROM, einen ERPOM, einen FLASH-EEPROM, irgendeinen anderen Speicherchip oder eine Speicherkassette oder irgendein anderes Medium, von dem ein Computer lesen kann.
2 stellt einen beispielhaften Ablaufplan eines Prozesses 200 dar, der durch das in 1 dargestellte System 100 implementiert werden kann.
Im Block 205 wird die Drehzahl beispielsweise des Antriebsmechanismus 135 des Reibungselements 105 gemessen. Der Drehzahlsensor 125 kann beispielsweise wirksam an oder nahe dem Antriebsmechanismus 135 angeordnet sein, um die Drehzahl des Antriebsmechanismus 135 direkt oder indirekt zu messen. Der Drehzahlsensor 125 kann daher die Drehzahl der Platte oder Welle des Antriebsmechanismus 135 messen. Ferner kann der Drehzahlsensor 125 das Signal der gemessenen Drehzahl, das die durch den Drehzahlsensor 125 gemessene Drehzahl darstellt, erzeugen.
Im Block 210 wird die Drehzahl beispielsweise des angetriebenen Mechanismus 140 des Reibungselements 105 gemessen. Wenn das Reibungselement 105 die Kupplungsanordnung umfasst, kann ein Drehzahlsensor 125 wirksam an oder nahe dem angetriebenen Mechanismus 140 angeordnet sein, um die Drehzahl des angetriebenen Mechanismus 140 zu messen. Wenn das Reibungselement 105 die Bremsenanordnung umfasst, kann alternativ angenommen werden, dass die Drehzahl des angetriebenen Mechanismus 140 immer null ist.
Im Block 215 leitet das System 100 die Schlupfdrehzahl auf der Basis der Differenz zwischen den gemessenen Drehzahlen des Antriebsmechanismus 135 und des angetriebenen Mechanismus 140 ab. In einer beispielhaften Implementierung kann der Steuerprozessor 130 die Schlupfdrehzahl ableiten.
Im Block 220 diagnostiziert das System einen Ausfall des Reibungselements 105 auf der Basis der abgeleiteten Schlupfdrehzahl. Der Steuerprozessor 130 kann den Ausfall des Reibungselements 105 unter Verwendung irgendeiner der nachstehend mit Bezug auf 3-5 erörterten beispielhaften Techniken diagnostizieren.
3 ist ein Ablaufplan eines beispielhaften Prozesses 300, der vom Steuerprozessor 130 verwendet werden kann, um den Ausfall des Reibungselements 105 zu diagnostizieren.
Im Block 305 wird die beabsichtigte Position vom Steuerprozessor 130 empfangen. Der Steuerprozessor 130 ist beispielsweise dazu konfiguriert, das Befehlssignal zu erzeugen, das die beabsichtigte Position darstellt, und das Befehlssignal zum hydraulischen System 115 und insbesondere zum Aktuator 150 innerhalb des hydraulischen Systems 115 zu übertragen. Wenn es korrekt arbeitet, bewirkt das hydraulische System 115, dass sich das Reibungselement 105 in die beabsichtigte Position bewegt.
Im Block 310 identifiziert das System 100 die tatsächliche Position des Reibungselements 105 auf der Basis der Schlupfdrehzahl. Wie vorstehend erörtert, kann der Steuerprozessor 130 feststellen, dass sich das Reibungselement 105 in der eingerückten Position befindet, wenn die Schlupfdrehzahl im Wesentlichen null ist, oder dass sich das Reibungselement 105 in der ausgerückten Position befindet, wenn die Schlupfdrehzahl ein im Wesentlichen von null verschiedener Wert ist.
Im Entscheidungsblock 315 vergleicht das System 100 die beabsichtigte Position des Reibungselements 105 mit der tatsächlichen Position des Reibungselements 105, um festzustellen, ob die beabsichtigte Position und die tatsächliche Position gleich sind. Wenn der Steuerprozessor 130 schlussfolgert, dass die beabsichtigte Position und die tatsächliche Position gleich sind, kann der Steuerprozessor 130 feststellen, dass kein Ausfall des Reibungselements 105 existiert, wie im Block 320 angegeben. Wenn jedoch der Steuerprozessor 130 schlussfolgert, dass die beabsichtigte Position anders ist als die tatsächliche Position, kann der Steuerprozessor 130 feststellen, dass der Ausfall des Reibungselements 105 existiert, und eine Abhilfehandlung unternehmen wie im Block 325 angegeben.
4 ist ein Ablaufplan eines weiteren beispielhaften Prozesses 400, der vom Steuerprozessor 130 verwendet werden kann, um den Ausfall des Reibungselements 105 zu diagnostizieren.
Im Block 405 induziert das System 100 einen Schlupfzustand. Der Steuerprozessor 130 kann beispielsweise ein oder mehrere Drehmomentsignale erzeugen, um zu versuchen zu bewirken, dass sich der Antriebsmechanismus 135 und der angetriebene Mechanismus 140 mit verschiedenen Drehzahlen drehen, was eine Schlupfdrehzahl mit einem von null verschiedenen Wert verursacht. Der induzierte Schlupfzustand kann ein Teil eines Schaltprozesses sein.
Im Block 410 leitet das System 100 die Schlupfdrehzahl nach dem Induzieren des Schlupfzustandes ab. Bei einer beispielhaften Methode können die Drehzahlsensoren 125 die Drehzahlen des Antriebsmechanismus 135 und des angetriebenen Mechanismus 140 messen und Signale der gemessenen Drehzahlen, die die gemessenen Drehzahlen darstellen, zum Steuerprozessor 130 übertragen. Der Steuerprozessor 130 kann die tatsächliche Schlupfdrehzahl auf der Basis der Differenz zwischen den gemessenen Drehzahlen bestimmen.
Im Entscheidungsblock 415 bestimmt das System 100, ob die Schlupfdrehzahl null ist, nachdem der Schlupfzustand während des Schaltprozesses induziert wurde. Wenn die Schlupfdrehzahl ein von null verschiedener Wert ist, kann der Steuerprozessor 130 schlussfolgern, dass das Reibungselement 105 korrekt arbeitet, wie im Block 420 angegeben. Wenn jedoch der Steuerprozessor 130 feststellt, dass die Schlupfdrehzahl im Wesentlichen null ist, kann der Steuerprozessor 130 den Ausfall des Reibungselements 105 diagnostizieren und Abhilfehandlungen unternehmen, wie im Block 425 angegeben.
5 ist ein Ablaufplan noch eines weiteren beispielhaften Prozesses 500, der vom Steuerprozessor 130 verwendet werden kann, um den Ausfall des Reibungselements 105 zu diagnostizieren.
Im Block 505 wird mindestens ein Drehmomentsignal erzeugt. In einer beispielhaften Implementierung kann der Steuerprozessor 130 ein oder mehrere Drehmomentsignale erzeugen und die Drehmomentsignale zur Antriebseinheit 110 übertragen.
Im Block 510 wird die erwartete Schlupfdrehzahl aus den Drehmomentsignalen bestimmt. Wie vorstehend erörtert, ist jedes Drehmomentsignal einer Drehzahl zugeordnet. Folglich kann der Steuerprozessor 130 die erwartete Schlupfdrehzahl aus dem einen oder den mehreren erzeugten Drehmomentsignalen bestimmen.
Im Entscheidungsblock 515 stellt das System 100 fest, ob die abgeleitete Schlupfdrehzahl anders ist als die erwartete Schlupfdrehzahl. Wenn nicht, kann der Steuerprozessor 130 feststellen, dass das Reibungselement 105 korrekt arbeitet, wie im Block 520 angegeben. Wenn jedoch die abgeleitete Schlupfdrehzahl wesentlich anders ist als die erwartete Schlupfdrehzahl, kann der Steuerprozessor 130 schlussfolgern, dass das Reibungselement 105 ausgefallen ist, und eine geeignete Abhilfehandlung unternehmen, wie im Block 525 angegeben.

Claims

System (100), das umfasst: ein Reibungselement (105) mit einem Antriebsmechanismus (135) und einem angetriebenen Mechanismus (140), wobei der Antriebsmechanismus (135) und/oder der angetriebene Mechanismus (140) dazu konfiguriert sind, sich zu drehen; eine Antriebseinheit (110), die dazu konfiguriert ist, ein Drehmoment zum Antriebsmechanismus (135) und/oder zum angetriebenen Mechanismus (140) zu liefern; und einen Steuerprozessor (130), der dazu konfiguriert ist, einen Reibungselementausfall auf der Basis einer Schlupfdrehzahl zu diagnostizieren, die durch die Differenz zwischen Drehzahlen des Antriebsmechanismus (135) und des angetriebenen Mechanismus (140) definiert ist, wobei der Steuerprozessor (130) ferner dazu konfiguriert ist, einen Schlupfzustand als Teil eines Schaltprozesses zu induzieren; dadurch gekennzeichnet , dass der Steuerprozessor (130) ferner dazu konfiguriert ist, den Reibungselementausfallzu diagnostizieren, wenn die abgeleitete Schlupfdrehzahl nach dem Induzieren des Schlupfzustandes im Wesentlichen null ist.
System nach Anspruch 1, wobei der Steuerprozessor (130) dazu konfiguriert ist, die Schlupfdrehzahl abzuleiten und festzustellen, dass der Antriebsmechanismus (135) mit dem angetriebenen Mechanismus (140) in Eingriff steht, wenn die abgeleitete Schlupfdrehzahl im Wesentlichen null ist.
System nach Anspruch 1, wobei der Steuerprozessor (130) dazu konfiguriert ist, mindestens ein Drehmomentsignal zur Antriebseinheit (110) zu übertragen, um zu bewirken, dass sich der Antriebsmechanismus (135) mit einer anderen Drehzahl dreht als der angetriebene Mechanismus (140), um den Schlupfzustand zu induzieren.
System nach Anspruch 1, das ferner einen ersten Sensor, der dazu konfiguriert ist, die Drehzahl des Antriebsmechanismus (135) zu messen, und einen zweiten Sensor, der dazu konfiguriert ist, die Drehzahl des angetriebenen Mechanismus (140) zu messen, umfasst.
System nach Anspruch 1, wobei die Antriebseinheit (110) einen ersten Drehmomentaktuator, der dazu konfiguriert ist, ein Drehmoment zum Antriebsmechanismus (135) zu liefern, und einen zweiten Drehmomentaktuator, der dazu konfiguriert ist, ein Drehmoment zum angetriebenen Mechanismus (140) zu liefern, umfasst.
System nach Anspruch 1, wobei der Steuerprozessor (130) dazu konfiguriert ist, eine beabsichtigte Position des Antriebsmechanismus (135) relativ zum angetriebenen Mechanismus (140) zu bestimmen und ein Befehlssignal zu erzeugen, das die beabsichtigte Position darstellt.
System nach Anspruch 6, das ferner ein hydraulisches System umfasst, das mit dem Reibungselement (105) wirksam verbunden ist und mit dem Steuerprozessor (130) in Kommunikation steht, wobei das hydraulische System dazu konfiguriert ist, das Befehlssignal zu empfangen und zu bewirken, dass auf der Basis des Befehlssignals der Antriebsmechanismus (135) mit dem angetriebenen Mechanismus (140) in Eingriff tritt und/oder sich von diesem löst.
Diagnosesystem (100), das umfasst: mindestens einen Drehzahlsensor (125), der dazu konfiguriert ist, eine Drehzahl eines Antriebsmechanismus (135) und/oder eines angetriebenen Mechanismus (140) eines Reibungselements (105) zu messen; und einen Steuerprozessor (130), der dazu konfiguriert ist, einen Reibungselementausfall auf der Basis einer abgeleiteten Schlupfdrehzahl zu diagnostizieren, die durch eine Differenz zwischen der Drehzahl des Antriebsmechanismus (135) und der Drehzahl des angetriebenen Mechanismus (140) definiert ist, und wobei der Steuerprozessor (130) ferner dazu konfiguriert ist, einen Schlupfzustand als Teil eines Schaltprozesses zu induzieren; dadurch gekennzeichnet , dass der Steuerprozessor (130) ferner dazu konfiguriert ist, den Reibungselementausfall zu diagnostizieren, wenn die abgeleitete Schlupfdrehzahl nach dem Induzieren des Schlupfzustandes im Wesentlichen null ist.
Diagnosesystem nach Anspruch 8, wobei der Steuerprozessor (130) dazu konfiguriert ist, festzustellen, dass der Antriebsmechanismus (135) mit dem angetriebenen Mechanismus (140) in Eingriff steht, wenn die abgeleitete Schlupfdrehzahl im Wesentlichen null ist.
Diagnosesystem nach Anspruch 8, wobei der Steuerprozessor (130) dazu konfiguriert ist, mindestens ein Drehmomentsignal zu einer Antriebseinheit (110) zu übertragen, um zu bewirken, dass ein Abschnitt eines Reibungselements (105) sich mit einer anderen Drehzahl dreht als ein anderer Abschnitt des Reibungselements (105), um den Schlupfzustand zu induzieren.