DE102011121230A1

DE102011121230A1 - Riemenschlupfdetektionsdiagnose

Info

Publication number: DE102011121230A1
Application number: DE102011121230A
Authority: DE
Inventors: Michael Prucka; Stanley D. Sullivan; Andrew M. Zettel; John G. Noetzel; Michael William Roblin
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2010-12-21
Filing date: 2011-12-14
Publication date: 2012-06-21
Anticipated expiration: 2031-12-15
Also published as: US20120158226A1; CN102530512A; CN102530512B; US8447449B2; DE102011121230B4

Abstract

Ein Fahrzeug umfasst eine Kraftmaschine, einen Motor, einen Riemen und einen Controller. Die Kraftmaschine ist ausgestaltet, um ein Drehmoment über eine Kurbelwelle auszugeben. Der Motor ist ausgestaltet, um über eine Ausgabewelle ein Drehmoment auf die Kraftmaschine aufzubringen und/oder um ein Drehmoment von der Kraftmaschine zu empfangen. Der Riemen ist an der Kurbelwelle der Kraftmaschine und der Ausgabewelle des Motors wirksam angeordnet. Eine Drehung der Ausgabewelle wird über den Riemen an die Kurbelwelle übertragen. Der Controller ist ausgestaltet, um ein Schlupfereignis zu identifizieren, indem er eine Drehzahl des Motors mit einer Drehzahl der Kraftmaschine vergleicht. Der Controller ist ferner ausgestaltet, um die Anzahl von Schlupfereignissen zu zählen und einen Riemenausfall zu diagnostizieren, wenn die Anzahl von Schlupfereignissen eine vorbestimmte Anzahl von Schlupfereignissen über eine vorbestimmte Anzahl von Fahrzyklen hinweg überschreitet.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft eine Riemenschlupfdetektionsdiagnose.
HINTERGRUND
Personen- und Nutzfahrzeuge können verschiedene Riemen im Antriebsstrangsystem verwenden. Zum Beispiel kann in einem Hybridfahrzeug ein Riemen verwendet werden, um Drehmoment zwischen einer Kraftmaschine und einem Motor zu übertragen. Außer in Fahrzeugen werden Riemen in anderen Anwendungen verwendet, wie etwa bei Produktbeförderungssystemen.
ZUSAMMENFASSUNG
Ein Fahrzeug umfasst eine Kraftmaschine, einen Motor, einen Riemen und einen Controller. Die Kraftmaschine weist eine Kurbelwelle auf und die Kraftmaschine ist ausgestaltet, um über die Kurbelwelle ein Drehmoment auszugeben. Der Motor weist eine Ausgabewelle auf und ist ausgestaltet, um ein Drehmoment auf die Kraftmaschine aufzubringen, um ein Drehmoment von der Kraftmaschine zu empfangen, oder für beides. Der Riemen ist an der Kurbelwelle der Kraftmaschine und der Ausgabewelle des Motors wirksam angeordnet. Eine Drehung der Ausgabewelle wird über den Riemen an die Kurbelwelle übertragen. Der Controller ist ausgestaltet, um ein Schlupfereignis des Riemens zu identifizieren, indem er eine Drehzahl des Motors mit einer Drehzahl der Kraftmaschine vergleicht.
Der Controller ist ausgestaltet, um die Anzahl von Schlupfereignissen zu zählen und einen Riemenausfall zu diagnostizieren, wenn die Anzahl von Schlupfereignissen über eine vorbestimmte Anzahl von Fahrzyklen hinweg eine vorbestimmte Anzahl von Schlupfereignissen überschreitet.
Ein Verfahren zum Detektieren eines Riemenausfalls umfasst, dass ein Schlupfereignis des Riemens identifiziert wird, dass eine Anzahl von Schlupfereignissen gezählt wird, dass ermittelt wird, ob die Anzahl von Schlupfereignissen eine vorbestimmte Anzahl von Schlupfereignissen überschreitet, und dass ermittelt wird, ob die Anzahl von Schlupfereignissen über eine vorbestimmte Anzahl von Betriebszyklen hinweg aufgetreten ist. Das Verfahren umfasst ferner, dass der Riemenausfall diagnostiziert wird, wenn die Anzahl von Schlupfereignissen gleich oder größer als die vorbestimmte Anzahl von Schlupfereignissen ist und wenn die Schlupfereignisse über die vorbestimmte Anzahl von Betriebszyklen hinweg aufgetreten sind.
Ein anderes Fahrzeug umfasst eine Kraftmaschine, die eine Kurbelwelle aufweist und ausgestaltet ist, um über die Kurbelwelle ein Drehmoment auszugeben, einen Motor, der eine Ausgabewelle aufweist und ausgestaltet ist, um ein Drehmoment auf die Kraftmaschine aufzubringen, ein Drehmoment von der Kraftmaschine zu empfangen, oder für beides, und einen Riemen, der an der Kurbelwelle der Kraftmaschine und der Ausgabewelle des Motors wirksam angeordnet ist. Eine Drehung der Ausgabewelle wird über den Riemen an die Kurbelwelle übertragen. Ein Controller ist ausgestaltet, um ein Schlupfereignis des Riemens zu identifizieren, indem er eine tatsächliche Drehzahl des Motors mit einer effektiven Drehzahl der Kraftmaschine vergleicht, um die Anzahl von Schlupfereignissen zu zählen, und um einen Riemenausfall zu diagnostizieren, wenn die Anzahl von Schlupfereignissen eine vorbestimmte Anzahl von Schlupfereignissen über eine vorbestimmte Anzahl von Fahrzyklen hinweg überschreitet. Zudem ist der Controller ausgestaltet, um das Schlupfereignis zu identifizieren, wenn die tatsächliche Drehzahl des Motors wesentlich verschieden von der effektiven Drehzahl der Kraftmaschine ist, und um die tatsächliche Drehzahl des Motors während des Schlupfereignisses zu reduzieren, bis die tatsächliche Drehzahl des Motors und die effektive Drehzahl der Kraftmaschine im wesentlichen gleich sind. Der Controller ist ausgestaltet, um die effektive Drehzahl der Kraftmaschine zu bestimmen, indem er eine tatsächliche Drehzahl der Kraftmaschine mit einem Riemenscheibenübersetzungsverhältnis multipliziert. Der Controller ist auch ausgestaltet, um die Anzahl von Fahrzyklen zu zählen, indem er ein Schlüsseleinschaltereignis detektiert, und indem er ermittelt, ob eine vorbestimmte Zeitspanne zwischen dem Schlüsseleinschaltereignis und einem vorherigen Schlüsselausschaltereignis vergangen ist. Darüber hinaus ist der Controller ausgestaltet, um eine Anzahl von Versuchen zur Diagnose des Riemenausfalls zu zählen, um die Anzahl der Versuche zur Diagnose des Riemenausfalls mit der Anzahl von Fahrzyklen zu vergleichen, und um eine Ausführungsrate auf der Grundlage eines Verhältnisses der Anzahl der Versuche zur Diagnose des Riemenausfalls zu der Anzahl der Fahrzyklen zu bestimmen.
Mit den hier beschriebenen Implementierungen kann ein Diagnosesystem zwischen verschlissenen, nassen und gebrochenen Riemen unterscheiden.
Die vorstehenden Merkmale und Vorteile und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich leicht aus der folgenden genauen Beschreibung der besten Arten zum Ausführen der Erfindung, wenn sie in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen gelesen wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Zeichnung eines beispielhaften Fahrzeugs, das zum Diagnostizieren von verschlissenen, nassen und gebrochenen Riemen ausgestaltet ist.
2 veranschaulicht ein beispielhaftes Flussdiagramm eines Diagnoseprozesses, der von dem Fahrzeug von 1 implementiert werden kann.
3 veranschaulicht ein beispielhaftes Flussdiagramm eines Diagnoseprozesses, der von dem Fahrzeug von 1 implementiert werden kann, um ein Schlupfereignis zu identifizieren.
4 veranschaulicht ein beispielhaftes Flussdiagramm eines Prozesses, der von dem Fahrzeug von 1 implementiert werden kann, um eine Ausführungsrate des Diagnoseprozesses von 2 zu bestimmen.
5 veranschaulicht ein beispielhaftes Flussdiagramm eines Prozesses, der von dem Fahrzeug von 1 verwendet werden kann, um eine Anzahl von Fahrzyklen zu zählen.
GENAUE BESCHREIBUNG
Ein Fahrzeug ist mit einem Diagnosesystem ausgestattet, das in der Lage ist, zwischen verschlissenen, nassen und gebrochenen Riemen zu unterscheiden, was Garantiekosten verringert, die mit der fälschlichen Diagnose von nassen Riemen als verschlissen oder gebrochen verbunden sind. Das hier offenbarte Diagnosesystem kann ferner in anderen Anwendungen verwendet werden, etwa einem riemengetriebenen Beförderungssystem. Die Verwendung des hier beschriebenen Diagnosesystems kann zu weniger Abschaltungen des Förderbands führen und entsprechend zu verringerten Einnahmeverlusten aufgrund der Abschaltung.
1 veranschaulicht ein Diagnosesystem, das in einem Fahrzeug 100 implementiert ist. Das Fahrzeug 100 kann viele verschiedene Formen annehmen und viele und/oder alternative Komponenten und Hilfsmittel enthalten. Obwohl in den Figuren ein beispielhaftes Fahrzeug gezeigt ist, sollen die in den Figuren dargestellten Komponenten keine Beschränkung darstellen. Tatsächlich können zusätzliche oder alternative Komponenten und/oder Implementierungen verwendet werden.
Das Fahrzeug 100 enthält eine Kraftmaschine 105, einen Motor 110, einen Riemen 115, ein Getriebe 120, eine Kupplungsanordnung 125 und einen Controller 130. Das Fahrzeug 100 kann ein beliebiges Personen- oder Nutzkraftfahrzeug sein. Ferner kann das Diagnosesystem in einem Hybridelektrofahrzeug implementiert sein, einschließlich eines Steckdosenhybrid-Elektrofahrzeugs (PHEV) oder eines Elektrofahrzeugs mit erhöhter Reichweite (EREV), eines mit Gas betriebenen Fahrzeugs, eines Batterieelektrofahrzeugs (BEV) oder dergleichen.
Die Kraftmaschine 105 kann eine beliebige Vorrichtung umfassen, die ausgestaltet ist, um ein Drehmoment zu erzeugen, indem Energie aus einem Kraftstoff umgesetzt wird. Die Kraftmaschine 105 kann beispielsweise eine Brennkraftmaschine sein, die ausgestaltet ist, um Drehmoment durch Verbrennen eines Gemisches aus Kraftstoff und Luft zu erzeugen. Andere Typen von Kraftmaschinen 105 können eine Kraftmaschine mit externer Verbrennung (z. B. eine Stirling-Kraftmaschine), eine mit Wasserstoff betriebene Kraftmaschine, eine Hydraulikkraftmaschine, eine Dampfmaschine usw. umfassen. Die Kraftmaschine 105 kann ausgestaltet sein, um ein Drehmoment über eine Kurbelwelle 135 bereitzustellen. Der Betrieb der Kraftmaschine 105 kann von einer Kraftmaschinensteuereinheit 140 gesteuert werden.
Der Motor 110 kann eine beliebige Vorrichtung umfassen, die ausgestaltet ist, um ein Drehmoment aus elektrischer Energie zu erzeugen. Zum Beispiel kann der Motor 110 elektrische Energie von einer (nicht gezeigten) Leistungsquelle, etwa einer Batterie, einer Brennstoffzelle oder dergleichen empfangen. Der Motor 110 kann Drehmoment über eine Ausgabewelle 145 bereitstellen. Sei einem beispielhaften Ansatz kann der Motor 110 ferner als Generator wirken. Beispielsweise kann der Motor 110 ausgestaltet sein, um die Leistungsquelle aufzuladen, wenn an die Ausgabewelle 145 des Motors 110 ein Drehmoment geliefert wird. Ferner kann der Motor 110 ausgestaltet sein, um ein Antriebsdrehmoment an einen Endantrieb (nicht gezeigt) des Fahrzeugs 100 zu liefern. Der Betrieb des Motors 110 kann von einer Motorsteuereinheit 150 gesteuert werden.
Der Riemen 115 kann eine beliebige Vorrichtung umfassen, die ausgestaltet ist, um ein Drehmoment zwischen dem Motor 110 und der Kraftmaschine 105 zu übertragen. Obwohl es nicht gezeigt ist, kann ein Riemenspanner verwendet werden, um den Riemen 115 im Betrieb zu spannen, etwa während Drehmoment von der Kraftmaschine 105 empfangen wird und/oder während Drehmoment an die Kraftmaschine 105 geliefert wird. Bei einer möglichen Implementierung kann der Riemen 115 an der Kurbelwelle 135 der Kraftmaschine 105 und der Ausgabewelle 145 des Motors 110 wirksam angeordnet sein. Durch den Riemen 115 kann die Drehung der Kurbelwelle 135 bewirken, dass sich die Ausgabewelle 145 des Motors 110 dreht und umgekehrt. Daher kann die Kraftmaschine 105 verwendet werden, um den Motor 110 zu drehen, um beispielsweise zu bewirken, dass der Motor 110 elektrische Energie erzeugt, die von der Leistungsquelle gespeichert werden kann. Außerdem kann der Riemen 115 ermöglichen, dass der Motor 110 Drehmoment an die Kraftmaschine 105 liefert, um beispielsweise die Kraftmaschine 105 anzukurbeln. Der Riemen 115 kann verschiedene Merkmale aufweisen, etwa einen hohen Reibungskoeffizienten, der bewirken kann, dass sich der Riemen 115 mit der Kurbelwelle 135 und der Ausgabewelle 145 dreht. Wenn der Riemen 115 korrekt arbeitet (z. B., wenn der Riemen 115 nicht verschlissen, nass oder gebrochen ist), kann er bewirken, dass sich die Kurbelwelle 135 und die Ausgabewelle 145 des Motors 110 mit proportionalen Drehzahlen drehen. Das heißt, es kann ein Riemenscheibenübersetzungsverhältnis geben, das eine proportionale Beziehung zwischen den Drehzahlen der Kraftmaschine 105 und des Motors 110 definiert. Bei einem möglichen Ansatz kann die Drehzahl der Kraftmaschine 105 oder der Kurbelwelle 135 mit dem Riemenscheibenübersetzungsverhältnis multipliziert werden. Bei der Verwendung hierin kann die tatsächliche Drehzahl der Kraftmaschine 105 oder der Kurbelwelle 135 multipliziert mit dem Riemenscheibenübersetzungsverhältnis als die ”effektive Drehzahl” der Kraftmaschine 105 oder der Kurbelwelle 135 bezeichnet werden. Die effektive Drehzahl der Kraftmaschine 105 und/oder der Kurbelwelle 135 kann bei einem Zustand ohne Schlupf im Wesentlichen gleich der tatsächlichen Drehzahl des Motors 110 und/oder der Ausgabewelle 145 sein. Wenn der Riemen 115 verschlissen oder nass ist, kann er schlupfen, was zulassen kann, dass sich die Kurbelwelle 135 und die Ausgabewelle 145 des Motors 110 mit verschiedenen Drehzahlen drehen (z. B., nachdem die Drehzahl der Kurbelwelle 135 mit dem Riemenscheibenübersetzungsverhältnis multipliziert ist), da nicht das gesamte Drehmoment zwischen der Kraftmaschine 105 und dem Motor 110 über den Riemen 115 übertragen wird. Wenn der Riemen 115 gebrochen ist, kann er nicht in der Lage sein, irgendein Drehmoment zwischen der Kraftmaschine 105 und dem Motor 110 zu übertragen.
Das Getriebe 120 kann eine beliebige Vorrichtung umfassen, die ausgestaltet ist, um ein Drehmoment an die Räder 180 des Fahrzeugs 100 zu übertragen. Zum Beispiel kann das Getriebe 120 eine Eingabewelle 155, eine Ausgabewelle 160 und ein Fahrgetriebe 165 enthalten. Die Eingabewelle 155 kann eine beliebige Vorrichtung umfassen, die ausgestaltet ist, um das von der Kurbelwelle 135 der Kraftmaschine 105 erzeugte Drehmoment zu empfangen. Die Ausgabewelle 145 kann eine beliebige Vorrichtung umfassen, die ausgestaltet ist, um ein Drehmoment aus dem Getriebe 120 an die Räder 180 des Fahrzeugs 100 auszugeben. Das Fahrgetriebe 165 kann eine beliebige Vorrichtung umfassen, die ausgestaltet ist, um das von der Eingabewelle 155 bereitgestellte Drehmoment in das Drehmoment umzusetzen, das an der Ausgabewelle 145 bereitgestellt wird. Zum Beispiel kann das Fahrgetriebe 165 mehrere Gänge mit verschiedenen Übersetzungsverhältnissen enthalten, die ausgestaltet sind, um zu bewirken, dass sich die Eingabewelle 155 und die Ausgabewelle 145 mit verschiedenen Drehzahlen drehen. Entsprechend kann das Fahrgetriebe 165 die Drehzahl der Kraftmaschine 105 und/oder des Motors 110 in die Drehzahl umsetzen, die an die Räder 180 des Fahrzeugs 100 geliefert wird. Bei einem möglichen Ansatz kann ein Fahrer des Fahrzeugs 100 unter Verwendung eines Gangwahlhebels (nicht gezeigt) in einer Fahrgastzelle des Fahrzeugs 100 aus den verschiedenen Gängen wählen. Ein zusätzlicher Betrieb des Getriebes 120 kann von einer Getriebesteuereinheit 185 gesteuert werden.
Die Kupplungsanordnung 125 kann eine beliebige hydraulisch oder elektrisch betätigte Vorrichtung umfassen, die ausgestaltet ist, um Drehmoment von der Kraftmaschine 105 an das Getriebe 120 zu übertragen.
Beispielsweise kann die Kupplungsanordnung 125 an der Kurbelwelle 135 und der Eingabewelle 155 wirksam angeordnet sein. Bei einer möglichen Implementierung kann die Kupplungsanordnung 125 eine antreibende Vorrichtung 170 und eine angetriebene Vorrichtung 175 enthalten. Die antreibende Vorrichtung 170 kann der Kurbelwelle 135 wirksam angeordnet sein. Die angetriebene Vorrichtung 175 kann an der Eingabewelle 155 des Getriebes 120 wirksam angeordnet sein. Wenn die antreibende Vorrichtung 170 und die angetriebene Vorrichtung 175 eingerückt sind, können sich die Kurbelwelle 135 und die Eingabewelle 155 mit im Wesentlichen der gleichen Drehzahl drehen. Wenn sie ausgerückt sind, ist es der Kurbelwelle 135 und der Eingabewelle 155 freigestellt, sich mit verschiedenen Drehzahlen zu drehen. Die antreibende Vorrichtung 170 und die angetriebene Vorrichtung 175 können zum Eingriff über Reibung ausgestaltet sein.
Alternativ kann das Fahrzeug 100 anstelle der Kupplungsanordnung 125 einen Drehmomentwandler (nicht gezeigt) enthalten. Der Drehmomentwandler kann ein Pumpenrad, eine Turbine und einen Statur enthalten. Das Pumpenrad kann mit der Kurbelwelle 135 wirksam verbunden sein und kann ausgestaltet sein, um ein Fluid zu der Turbine zu lenken. Die Turbine kann an der Eingabewelle 155 wirksam angeordnet sein. Die Turbine kann ausgestaltet sein, um sich auf den Empfang des Fluids vom Pumpenrad hin zu drehen. Der Statur kann verwendet werden, um Fluid von der Turbine zurück an das Pumpenrad zu lenken.
Der Controller 130 kann eine beliebige Vorrichtung umfassen, die ausgestaltet ist, um einen Schlupf zwischen dem Motor 110 und der Kraftmaschine 105 zu identifizieren. Beispielsweise kann ein Schlupf dadurch verursacht werden, dass der Riemen 115 verschleißt, nass wird oder bricht. Das bedeutet, dass der Riemen 115, wenn er verschlissen oder nass ist, nicht so viel Drehmoment zwischen der Kraftmaschine 105 und dem Motor 110 übertragen kann. Wenn der Riemen 115 gebrochen ist, kann er nicht in der Lage sein, irgendein Drehmoment zwischen der Kraftmaschine 105 und dem Motor 110 zu übertragen. Folglich kann der Controller 130 bei einer möglichen Implementierung ausgestaltet sein, um die Drehzahlen der Kraftmaschine 105 und des Motors 110 miteinander zu vergleichen, und um ein Schlupfereignis zu identifizieren, wenn sich die Drehzahlen der Kraftmaschine 105 und des Motors 110 wesentlich unterscheiden. In Ansprechen auf das Detektieren eines Schlupfereignisses kann der Controller 130 ausgestaltet sein, um die Drehzahl des Motors 110 zu reduzieren, indem er beispielsweise das Drehmoment des Motors 110 reduziert, bis die effektive Drehzahl der Kraftmaschine 105 (z. B. die durch das Riemenscheibenübersetzungsverhältnis justierte tatsächliche Kraftmaschinendrehzahl) und die tatsächliche Drehzahl des Motors 110 im Wesentlichen gleich sind.
Der Controller 130 kann ferner ausgestaltet sein, um eine Diagnoseprozedur zur Diagnose eines Riemenausfalls auszuführen. Der Controller 130 kann die Anzahl von Schlupfereignissen zählen und den Riemenausfall diagnostizieren, wenn die Anzahl von Schlupfereignissen eine vorbestimmte Anzahl von Schlupfereignissen über eine vorbestimmte Anzahl von Fahrzyklen hinweg überschreitet. Der Controller 130 kann ausgestaltet sein, um einen Fahrzyklus zumindest teilweise auf der Grundlage eines Schlüsseleinschaltereignisses (z. B. dreht der Fahrer den Schlüssel in eine ”Eingeschaltet”-Position) zu identifizieren. Außerdem kann der Controller 130 fordern, dass eine vorbestimmte Zeitspanne zwischen Fahrzyklen verstreicht. Zum Beispiel kann der Controller 130 ausgestaltet sein, um ein Schlüsseleinschaltereignis zu detektieren, um festzustellen, ob das Schlüsseleinschaltereignis mindestens eine vorbestimmte Zeitspanne nach einem vorherigen Schlüsselausschaltereignis aufgetreten ist (z. B.
dreht der Fahrer den Schlüssel in eine ”Ausgeschaltet”-Position). Bei einem möglichen Ansatz kann der Controller 130 ausgestaltet sein, um festzustellen, ob der Riemen 115 Feuchtigkeit ausgesetzt war (z. B. Regen, Pfützen, hoher Feuchtigkeit usw.). Ferner kann die vorbestimmte Zeitspanne zumindest teilweise auf der Zeitspanne beruhen, die der Riemen 115 zum Trocknen in Anschluss an den Kontakt mit Feuchtigkeit benötigt.
Der Controller 130 kann ausgestaltet sein, um im Betrieb mehrere Fahrzyklen (z. B. mehr als einen) einschließlich eines ersten Fahrzyklus und eines zweiten Fahrzyklus zu detektieren. Der Controller 130 kann ferner ausgestaltet sein, um die Anzahl von Schlupfereignissen zu zählen, die während des ersten Fahrzyklus auftreten, und um diese Anzahl mit einer ersten vorbestimmten Anzahl von Schlupfereignissen zu vergleichen. Wenn die Anzahl von Schlupfereignissen während des ersten Fahrzyklus die erste vorbestimmte Anzahl von Schlupfereignissen überschreitet, kann der Controller 130 ausgestaltet sein, um einen weichen Fehlerzustand anzuzeigen. Während des weichen Fehlerzustands kann es sein, dass der Fahrer keinerlei Unterschied beim Fahrzustand merkt. Wenn anschließend die Anzahl von Schlupfereignissen während des zweiten Fahrzyklus, welcher der dem ersten Fahrzyklus folgende nächste Fahrzyklus sein kann, die zweite vorbestimmte Anzahl von Schlupfereignissen überschreitet, kann der Controller 130 ausgestaltet sein, um den Riemenausfall zu diagnostizieren. Auf die Diagnose des Riemenausfalls hin kann der Controller 130 veranlassen, dass eine Anzeigeleuchte, etwa eine Riemenfunktionszustandsanzeige, auf dem Fahrzeugarmaturenbrett (nicht gezeigt) aufleuchtet und den Fahrer alarmiert, dass das Fahrzeug 100 eine sofortige Wartung benötigt. Der Controller 130 kann auch andere Gegenmaßnahmen ergreifen.
Der Controller 130 kann ferner ausgestaltet sein, um eine Ausführungsrate der vorstehend beschriebenen Diagnoseprozedur zu bestimmen. Zum Beispiel kann der Controller 130 ausgestaltet sein, um eine Anzahl von Versuchen zur Diagnose des Riemenausfalls zu zählen und um die Anzahl von Versuchen mit der Anzahl von Fahrzyklen zu vergleichen. Der Controller 130 kann ausgestaltet sein, um das Verhältnis der Anzahl von Versuchen zu der Anzahl von Fahrzyklen als die Ausführungsrate zu identifizieren.
Der Controller 130 kann in einer oder mehreren elektronischen Vorrichtungen ausgeführt sein. Ferner können die Kraftmaschinensteuereinheit 140, die Motorsteuereinheit 150, die Getriebesteuereinheit 185 oder eine Kombination aus diesen drei verschiedene Funktionen des Controllers 130 ausführen. Alternativ kann der Controller 130 die Kraftmaschinensteuereinheit 140 und/oder die Motorsteuereinheit 150 und/oder die Getriebesteuereinheit 185 ersetzen.
Im Allgemeinen können Computersysteme und/oder Vorrichtungen, etwa der Controller 130, die Kraftmaschinensteuereinheit 140, die Motorsteuereinheit 150, die Getriebesteuereinheit 185 usw. ein beliebiges einer Anzahl von Computerbetriebssystemen verwenden und allgemein von einem Computer ausführbare Anweisungen enthalten, wobei die Anweisungen von einer oder mehreren Rechenvorrichtungen, etwa den vorstehend aufgeführten, ausgeführt werden können. Von einem Computer ausführbare Anweisungen können aus Computerprogrammen kompiliert oder interpretiert werden, die unter Verwendung einer Vielfalt von gut bekannten Programmiersprachen und/oder Technologien erzeugt wurden, die ohne Einschränkung und entweder alleine oder in Kombination Java^TM, C, C++, Visual Basic, Java Script, Perl, usw. umfassen. Im Allgemeinen empfingt ein Prozessor (z. B. ein Mikroprozessor) Anweisungen z. B. von einem Speicher, einem computerlesbaren Medium usw. und führt diese Anweisungen aus, wodurch er einen oder mehrere Prozesse ausführt, einschließlich eines oder mehrerer der hier beschriebenen Prozesse. Derartige Anweisungen und andere Daten können unter Verwendung einer Vielfalt bekannter computerlesbarer Medien gespeichert und übertragen werden.
Ein computerlesbares Medium (auch als ein prozessorlesbares Medium bezeichnet) enthält ein beliebiges nichtflüchtiges (z. B. konkretes) Medium, das an der Bereitstellung von Daten (z. B. Anweisungen) teilnimmt, die von einem Computer (z. B. von einem Prozessor eines Computers) gelesen werden können. Ein derartiges Medium kann viele Formen annehmen, welche nichtflüchtige Medien und flüchtige Medien umfassen, aber nicht darauf beschränkt sind. Nichtflüchtige Medien können beispielsweise optische oder magnetische Platten oder einen anderen dauerhaften Speicher umfassen. Flüchtige Medien können beispielsweise einen dynamischen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (DRAN) umfassen, der typischerweise einen Haupt- oder Arbeitsspeicher bildet. Derartige Anweisungen können durch ein oder mehrere Übertragungsmedien übertragen werden, die Koaxialkabel, Kupferleitungen und Glasfaser einschließlich der Leitungen, die einen Systembus bilden, der mit einem Prozessor eines Computers gekoppelt ist, umfassen. Übliche Formen von computerlesbaren Medien umfassen beispielsweise eine Diskette, eine flexible Platte, eine Festplatte, ein Magnetband, ein beliebiges anderes magnetisches Medium, eine CD-ROM, eine DVD, ein beliebiges anderes optisches Medium, Lochkarten, Lochstreifen, ein beliebiges anderes physikalisches Medium mit Lochmustern, ein RAM, ein PROM, ein EPROM, ein Flash-EEPROM, einen beliebigen anderen Speicherchip oder ein beliebiges anderes Steckmodul oder ein beliebiges anderes Medium, von dem ein Computer lesen kann.
2 veranschaulicht einen beispielhaften Prozess 200, der von dem Fahrzeug 100 von 1 implementiert werden kann. Beispielsweise kann der Controller 130 den Prozess 200 verwenden, um einen Riemenausfall im Fahrzeug 100 zu detektieren. Dieser Prozess 200 ist nur ein Beispiel für den Prozess 200, der von dem Controller 130 verwendet werden kann.
Bei Block 205 kann der Controller 130 das Schlupfereignis identifizieren. Beispielsweise kann der Controller 130 die tatsächliche Drehzahl des Motors 110 mit der effektiven Drehzahl der Kraftmaschine 105 (z. B. der tatsächlichen Drehzahl der Kraftmaschine 105 multipliziert mit dem Riemenscheibenübersetzungsverhältnis) vergleichen und das Schlupfereignis identifizieren, wenn die effektive Drehzahl der Kraftmaschine 105 und die tatsächliche Drehzahl des Motors 110 wesentlich verschieden sind. Ein möglicher Prozess 300 zum Identifizieren des Schlupfereignisses ist nachstehend mit Bezug auf 3 in größerem Detail beschrieben.
Bei Block 210 kann der Controller 130 über die Motorsteuereinheit 150 befehlen, dass das Drehmoment des Motors 110 reduziert wird, bis die Motordrehzahl im Wesentlichen gleich der effektiven Drehzahl der Kraftmaschine 110 ist (z. B. der Schlupf zwischen dem Motor 110 und der Kraftmaschine 105 im Wesentlichen Null ist).
Bei Block 215 kann der Controller 130 die Anzahl von Schlupfereignissen zählen. Zum Beispiel kann der Controller 130 jedes Mal, wenn der Controller 130 das reduzierte Motordrehmoment befiehlt, wie bei Block 210 angezeigt ist, als ein Schlupfereignis zählen.
Bei Entscheidungsblock 220 kann der Controller 130 feststellen, ob die Anzahl von Schlupfereignissen die vorbestimmte Anzahl von Schlupfereignissen überschreitet. Bei einer möglichen Implementierung kann der Controller 130 die Anzahl von bei Block 215 gezählten Schlupfereignissen mit der vorbestimmten Anzahl von Schlupfereignissen vergleichen. Wenn die Anzahl von Schlupfereignissen gleich oder größer als die vorbestimmte Anzahl von Schlupfereignissen ist, kann der Prozess 200 bei Block 225 fortfahren. Wenn nicht, kann der Prozess 200 zu Block 205 zurückkehren.
Bei Block 225 kann der Controller 130 die Anzahl von Betriebszyklen zählen. Zum Beispiel kann der Controller 130 bestimmen, dass jedes Schlüsseleinschaltereignis als ein Betriebszyklus zählt. Alternativ kann der Controller 130 ausgestaltet sein, dass er eine vorbestimmte Zeitspanne benötigt, die zwischen Fahrzyklen vergangen ist. Zum Beispiel kann der Controller 130 ein Schlüsseleinschaltereignis nur als einen neuen Fahrzyklus zählen, wenn eine vorbestimmte Zeitspanne zwischen dem Schlüsseleinschaltereignis und dem vorherigen Schlüsselausschaltereignis vergangen ist. Ein beispielhafter Prozess 500 zum Zählen der Anzahl von Fahrzyklen ist nachstehend in 5 dargestellt. Wenn der Controller 130 zum Detektieren von Schlupf bei einem Förderband verwendet wird, kann er die Anzahl von Startereignissen zählen, welche jedes Mal umfassen können, wenn das Förderband gestartet wird.
Bei Entscheidungsblock 230 kann der Controller 130 feststellen, ob die bei Block 225 gezählte Anzahl von Betriebszyklen die vorbestimmte Anzahl von Betriebszyklen überschreitet. Beispielsweise kann der Controller 130 fordern, dass ein Schlupf über mindestens zwei Fahrzyklen identifiziert werden muss, bevor der Riemenausfall diagnostiziert wird. Auf diese Weise kann der Controller 130 eine angemessene Zeit bereitstellen, damit der Riemen 115 trocknen kann, wenn beispielsweise der Riemenschlupf durch einen nassen Riemen 115 verursacht wurde, bevor der Riemenausfall diagnostiziert wird. Wenn die Anzahl von Fahrzyklen gleich der vorbestimmten Anzahl von Fahrzyklen ist oder diese überschreitet, kann der Prozess 200 bei Block 235 fortfahren. Wenn nicht, kann der Prozess 200 bei Block 205 fortfahren.
Bei Block 235 kann der Controller 130 den Riemenausfall diagnostizieren und eine Gegenmaßnahme ergreifen, etwas das Beleuchten einer Anzeigeleuchte auf dem Fahrzeugarmaturenbrett oder einem Förderbandcontroller, um den Fahrer oder den Bediener des Förderbands zu warnen, dass eine Wartung benötigt wird.
3 veranschaulicht einen beispielhaften Prozess 300, der beispielsweise vom Controller 130 verwendet werden kann, um das Schlupfereignis zu identifizieren.
Bei Block 305 kann der Controller 130 eine Kraftmaschinendrehzahl empfangen. Beispielsweise kann der Controller 130 die tatsächliche Kraftmaschinendrehzahl von einem Drehzahlsensor (nicht gezeigt) empfangen, der an oder nahe bei der Kraftmaschine 105 oder der Kurbelwelle 135 wirksam angeordnet ist, oder die Kraftmaschinendrehzahl auf der Grundlage einer befohlenen Drehzahl der Kraftmaschine 105 herleiten. Der Controller 130 kann die tatsächliche Kraftmaschinendrehzahl mit dem Riemenscheibenübersetzungsverhältnis multiplizieren, um die effektive Kraftmaschinendrehzahl zu bestimmen.
Bei Block 310 kann der Controller 130 eine Motordrehzahl beispielsweise von einem Drehzahlsensor (nicht gezeigt) empfangen, der an oder in der Nähe des Motors 110 wirksam angeordnet ist. Alternativ kann der Controller 130 die Motordrehzahl aus einem befohlenen Drehmoment des Motors 110 herleiten.
Bei Entscheidungsblock 315 kann der Controller 130 ermitteln, ob die tatsächliche Drehzahl des Motors 110 im Wesentlichen gleich der effektiven Drehzahl der Kraftmaschine 105 ist. Beispielsweise kann der Controller 130 die effektive Drehzahl der Kraftmaschine 105 mit der tatsächlichen Drehzahl des Motors 110 vergleichen. Wenn die Kraftmaschine 105 Drehmoment an den Motor 110 liefert, kann der Controller 130 erwarten, dass die Drehzahl des Motors 110 im Wesentlichen gleich der befohlenen Kraftmaschinendrehzahl multipliziert mit dem Riemenscheibenübersetzungsverhältnis ist. Wenn der Motor 110 jedoch Drehmoment an die Kraftmaschine 105 liefert, kann der Controller 130 erwarten, dass die effektive Drehzahl der Kraftmaschine 105 im Wesentlichen gleich der befohlenen Motordrehzahl ist. Wenn festgestellt wird, dass die effektive Drehzahl der Kraftmaschine 105 und die tatsächliche Drehzahl des Motors 110 im Wesentlichen gleich sind (z. B. wenig oder keinen Schlupf im Riemen 115 anzeigen), kann der Prozess 300 bei Block 320 fortfahren. Wenn festgestellt wird, dass diese Drehzahlen der Kraftmaschine 105 und des Motors 110 wesentlich verschieden sind, kann der Prozess 300 bei Block 325 fortfahren.
Bei Block 325 kann der Controller 130 feststellen, dass es keinen Schlupf gibt, und den Prozess 300 bei Block 305 fortsetzen. Wie nachstehend in größerem Detail erörtert wird, kann der Controller 130 diesen Abschnitt des Prozesses 300 als einen Versuch zum Diagnostizieren des Riemenausfalls zählen. Daher kann der Controller 130 ferner die Anzahl der Versuche zum Diagnostizieren des Riemenausfalls inkrementieren (wie in 4 dargestellt ist).
Bei Block 325 kann der Controller 130 feststellen, dass das Schlupfereignis aufgetreten ist. Im Anschluss an diese Feststellung kann der Prozess 300 mit Block 210 des Prozesses 200 fortfahren, wie vorstehend in 2 dargestellt ist. Darüber hinaus kann der Controller 130 diesen Abschnitt des Prozesses 300 als einen Versuch zum Diagnostizieren des Riemenausfalls zählen und die Anzahl von Versuchen zum Diagnostizieren des Riemenausfalls inkrementieren, wie in 4 angezeigt ist.
4 veranschaulicht einen beispielhaften Prozess 400 zum Bestimmen einer Ausführungsrate des Diagnoseprozesses von 1.
Bei Block 405 kann der Controller 130 die Anzahl von Versuchen zum Diagnostizieren des Riemenausfalls zählen. Zum Beispiel kann der Controller 130 jedes Auftreten der Ermittlung, ob die Drehzahl des Motors 110 im Wesentlichen gleich der effektiven Drehzahl der Kraftmaschine 105 ist (wie in Block 315 von 3) als einen Versuch zum Diagnostizieren des Riemenausfalls zählen. Alternativ kann der Controller 130 die Anzahl von Versuchen zum Diagnostizieren des Riemenausfalls auf der Grundlage des Ergebnisses der Ermittlung bei Block 315 inkrementieren (z. B. bei Block 320 oder 325).
Bei Block 410 kann der Controller 130 die Anzahl von Fahrzyklen unter Verwendung des Prozesses 500, der nachstehend mit Bezug auf 5 erörtert ist, empfangen oder zählen. Selbstverständlich kann der Controller 130 andere Prozesse verwenden, um die Anzahl von Fahrzyklen zu zählen, als hier offenbart ist.
Bei Block 415 kann der Controller 130 die Anzahl von Versuchen zum Diagnostizieren des Riemenausfalls mit der Anzahl von Fahrzyklen vergleichen. Beispielsweise kann der Controller 130 feststellen, dass die Ausführungsrate zumindest teilweise auf dem Verhältnis der Anzahl von Versuchen zum Diagnostizieren des Riemenausfalls zu der Anzahl von Fahrzyklen beruht.
5 veranschaulicht einen beispielhaften Prozess 500 zum Zählen der Anzahl von Fahrzyklen, der von dem Controller 130 verwendet werden kann.
Bei Block 505 kann der Controller 130 ein Schlüsseleinschaltereignis detektieren. Beispielsweise kann das Schlüsseleinschaltereignis jedes Ereignis umfassen, das die Absicht des Fahrers anzeigt, das Fahrzeug 100 einzuschalten. Somit kann das Schlüsseleinschaltereignis umfassen, dass der Fahrer den Schlüssel in eine ”Eingeschaltet”-Position dreht.
Bei Entscheidungsblock 510 kann der Controller 130 ermitteln, ob zwischen dem Schlüsseleinschaltereignis und einem vorherigen Schlüsselausschaltereignis eine vorbestimmte Zeitspanne vergangen ist. Das Schlüsselausschaltereignis kann ein beliebiges Ereignis umfassen, das die Absicht des Fahrers anzeigt, das Fahrzeug 100 auszuschalten (z. B. Drehen des Schlüssels in eine ”Ausgeschaltet”-Position). Der Controller 130 kann den Zeitpunkt des Schlüsselausschaltereignisses bestimmen und den Zeitpunkt des Schlüsselausschaltereignisses mit dem Zeitpunkt des Schlüsseleinschaltereignisses vergleichen, um die vergangene Zeitspanne zu bestimmen. Alternativ kann der Controller 130 einen Zähler verwenden, um zu bestimmen, ob die vorbestimmte Zeitspanne vergangen ist. Bei einer möglichen Implementierung kann der Controller 130 unmittelbar im Anschluss an das Schlüsselausschaltereignis einen Merker setzen, der anzeigt, dass die vorbestimmte Zeitspanne nicht vergangen ist. Nachdem die vorbestimmte Zeitspanne vergangen ist, kann der Controller 130 jedoch den vorherigen Merker löschen und einen anderen Merker setzen, um anzuzeigen, dass die vorbestimmte Zeitspanne vergangen ist, was ermöglichen kann, dass der Controller 130 das Zählen der Zeit beendet. Wenn die vorbestimmte Zeitspanne zwischen dem Schlüsseleinschaltereignis und dem vorherigen Schlüsselausschaltereignis vergangen ist, kann der Prozess 500 bei Block 515 fortfahren, bei dem der Controller 130 die Anzahl von Fahrzyklen inkrementieren kann. Wenn nicht, kann der Prozess 500 bei Block 520 fortfahren, bei dem der Controller 130 die vorherige Anzahl von Fahrzyklen beibehalten kann, da nicht genügend Zeit vergangen ist, um einen neuen Fahrzyklus zu gewährleisten.
Obwohl die besten Arten zum Ausführen der Erfindung im Detail beschrieben wurden, werden Fachleute auf dem Gebiet, das diese Erfindung betrifft, verschiedene alternative Konstruktionen und Ausführungsformen zum Umsetzen der Erfindung in die Praxis im Umfang der beigefügten Ansprüche erkennen.

Claims

Fahrzeug, umfassend: eine Kraftmaschine, die eine Kurbelwelle aufweist und ausgestaltet ist, um über die Kurbelwelle ein Drehmoment auszugeben; einen Motor, der eine Ausgabewelle aufweist und ausgestaltet ist, um ein Drehmoment auf die Kraftmaschine aufzubringen und/oder ein Drehmoment von der Kraftmaschine zu empfangen; einen Riemen, der an der Kurbelwelle der Kraftmaschine und der Ausgabewelle des Motors wirksam angeordnet ist, wobei eine Drehung der Ausgabewelle über den Riemen an die Kurbelwelle übertragen wird; und einen Controller, der ausgestaltet ist, um ein Schlupfereignis des Riemens zu identifizieren, indem er eine Drehzahl des Motors mit einer Drehzahl der Kraftmaschine vergleicht, und wobei der Controller ausgestaltet ist, um die Anzahl von Schlupfereignissen zu zählen und einen Riemenausfall zu diagnostizieren, wenn die Anzahl von Schlupfereignissen eine vorbestimmte Anzahl von Schlupfereignissen über eine vorbestimmte Anzahl von Fahrzyklen hinweg überschreitet.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die vorbestimmte Anzahl von Fahrzyklen größer als Eins ist.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die vorbestimmte Anzahl von Fahrzyklen auf einer vorbestimmten Zeitspanne beruht.
Fahrzeug nach Anspruch 3, wobei der Controller ausgestaltet ist, um festzustellen, ob der Riemen Feuchtigkeit ausgesetzt war, und wobei die vorbestimmte Zeitspanne auf einer Zeitspanne beruht, die der Riemen zum Trocknen benötigt.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei der Controller ausgestaltet ist, um die Drehzahl des Motors während des Schlupfereignisses zu reduzieren.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei der Controller ausgestaltet ist, um eine tatsächliche Drehzahl des Motors und eine effektive Drehzahl der Kraftmaschine zu bestimmen, und wobei der Controller ausgestaltet ist, um das Schlupfereignis zu identifizieren, wenn die tatsächliche Drehzahl des Motors von der effektiven Drehzahl der Kraftmaschine wesentlich verschieden ist.
Fahrzeug nach Anspruch 6, wobei der Controller ausgestaltet ist, um das Drehmoment des Motors zu reduzieren, bis die tatsächliche Drehzahl des Motors und die effektive Drehzahl der Kraftmaschine im Wesentlichen gleich sind.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die vorbestimmte Anzahl von Fahrzyklen einen ersten Fahrzyklus und einen zweiten Fahrzyklus umfasst, und wobei die vorbestimmte Anzahl von Schlupfereignissen eine erste vorbestimmte Anzahl von Schlupfereignissen während des ersten Fahrzyklus und eine zweite vorbestimmte Anzahl von Schlupfereignissen während des zweiten Fahrzyklus umfasst.
Fahrzeug nach Anspruch 8, wobei der Controller ausgestaltet ist, um einen weichen Fehlerzustand anzuzeigen, wenn die Anzahl von Schlupfereignissen die erste Anzahl von Schlupfereignissen während des ersten Fahrzyklus überschreitet.
Fahrzeug nach Anspruch 9, wobei der Controller ausgestaltet ist, um den Riemenausfall zu diagnostizieren, wenn die Anzahl von Schlupfereignissen die zweite Anzahl von Schlupfereignissen während des zweiten Fahrzyklus überschreitet.