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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuerungsverfahren für ein Fahrzeug und insbesondere ein Steuerungsverfahren für ein Fahrzeug (z.B. für ein Kraftfahrzeug), welches in der Lage ist, eine Überhitzung einer Kupplung in einem Fahrzeug, in welchem eine Kupplung vom Trocken-Typ (z.B. eine Trockenkupplung) angebracht ist, zu verhindern.
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Hintergrund
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Ein Doppelkupplungsgetriebe (DKG) ist ein System zum automatischen Steuern eines manuellen Getriebes (z.B. eines Handschaltgetriebes), und es überträgt ein Verbrennungsmotordrehmoment unter Verwendung einer Kupplung vom Trocken-Typ (z.B. einer Trockenkupplung) im Gegensatz zu einem allgemeinen Automatikgetriebe, welches einen Drehmomentwandler und eine Mehrscheibenkupplung vom Nass-Typ (z.B. eine nasslaufende Lamellenkupplung) verwendet. Die Kupplung vom Trocken-Typ ist schwierig zu kühlen, wenn sie erwärmt ist, und überträgt eine Leistung nicht optimal, wenn sie erwärmt ist, da ihre Reibungsleistungsfähigkeit signifikant verschlechtert ist, wenn ihre Temperatur steigt. Zur selben Zeit tritt ein Kupplungsschlupf weiterhin als ein Kupplungsschwundphänomen bzw. Kupplungsabnutzungsphänomen auf, wodurch ein Risiko eines Defekts der Kupplung existiert.
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Mechanismen zum Schützen einer Kupplung arbeiten deshalb, wenn die Kupplungstemperatur über eine bestimmte Temperatur steigt, jedoch wirken die Funktionen so, dass sie die Fahrleistung des Fahrzeugs begrenzen, so dass einem Nichteintreten in einen Kupplungshochtemperaturmodus (z.B. einen Modus hoher Kupplungstemperatur) eine große Bedeutung beigemessen wird.
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Das Vorstehende dient dazu, beim Verständnis des Hintergrunds der vorliegenden Erfindung zu helfen, und es ist nicht beabsichtigt, zu bedeuten, dass der vorliegende Erfindungsgedanken in den Bereich der bezogenen Technik fällt, wie er den Fachleuten schon bekannt ist.
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Erläuterung
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Die vorliegende Erfindung wurde folglich in dem Bestreben gemacht, die obigen Probleme, welche in der bezogenen Technik auftreten, zu bewältigen. Die Erfindung hierin ist gerichtet auf ein Steuerungsverfahren für ein Fahrzeug, welches in der Lage ist, ein Überhitzungsphänomen einer Kupplung durch Einstellen von Schaltmustern eines Getriebes oder von Verbrennungsmotordrehzahlen (1/min) basierend auf einer Kupplungstemperaturverteilung zu verhindern.
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Das Steuerungsverfahren für ein Fahrzeug (z.B. ein Kraftfahrzeug) weist auf die Schritte des: Berechnens eines Kupplungsbelastungsindex bzw. eines Kupplungsbeanspruchungsindex (z.B. einer Kupplungsbelastungskenngröße bzw. einer Kupplungsbeanspruchungskenngröße) durch eine Steuereinrichtung basierend auf einer Kupplungstemperaturverteilung, und Einstellens (z.B. Anpassens) von wenigstens einem/einer von einem Schaltmuster (z.B. eines Getriebes) und einer Verbrennungsmotordrehzahl (z.B. durch die Steuereinrichtung) gemäß dem Kupplungsbelastungsindex.
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Die Kupplungstemperaturverteilung kann eine Normalverteilung einer beim Fahren des Fahrzeugs erfassten (z.B. gesammelten) Kupplungsprognosetemperatur (bzw. Kupplungsvorhersagetemperatur) sein.
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Der Kupplungsbelastungsindex kann im Verhältnis zur (z.B. proportional zur) Kupplungstemperaturverteilung berechnet werden.
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Bei dem Einstellungsschritt kann ein Hochschalten-Schaltmuster nach oben hin/aufwärts (z.B. in Richtung einer höheren Geschwindigkeit) eingestellt (z.B. angepasst) werden, so dass im Vergleich mit einem konventionellen Schaltmuster bei einer höheren Geschwindigkeit (z.B. einer höheren Fahrzeuggeschwindigkeit, alternativ einer höheren Drehzahl) hochgeschaltet wird, wenn der Kupplungsbelastungsindex hoch ist.
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Bei dem Einstellungsschritt kann ein Herunterschalten-Schaltmuster nach oben hin/aufwärts (z.B. in Richtung einer höheren Geschwindigkeit) eingestellt (z.B. angepasst) werden, so dass im Vergleich mit einem konventionellen Schaltmuster bei einer höheren Geschwindigkeit (z.B. einer höheren Fahrzeuggeschwindigkeit, alternativ einer höheren Drehzahl) heruntergeschaltet wird, wenn der Kupplungsbelastungsindex hoch ist.
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Bei dem Einstellungsschritt kann die Verbrennungsmotordrehzahl eingestellt (z.B. angepasst) werden, so dass sie niedriger ist als eine konventionelle Verbrennungsmotordrehzahl, wenn der Kupplungsbelastungsindex hoch ist.
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Gemäß dem Steuerungsverfahren eines Fahrzeugs, welches wie oben konfiguriert ist, ist es möglich, einen Belastungsgrad (bzw. Beanspruchungsgrad) einer Kupplung basierend auf der Kupplungstemperaturverteilung zu prognostizieren und ein Überhitzungsphänomen der Kupplung durch Einstellen von Schaltmustern oder einer Verbrennungsmotordrehzahl gemäß dem Belastungsgrad zu verhindern.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die obigen und andere Ziele, Merkmale und andere Vorteile des vorliegenden Erfindungsgedankens werden aus der folgenden Beschreibung deutlicher verstanden, wenn diese in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen genommen wird, wobei:
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1 ein Flussdiagramm ist, welches ein Steuerungsverfahren für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt,
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2 ein Blockdiagramm ist, welches eine Steuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der Ausführungsform der Erfindung zeigt,
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3 ein Graph ist, welcher eine Kupplungstemperaturverteilung gemäß der Ausführungsform der Erfindung zeigt,
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4 ein Graph ist, welcher einen Kupplungsbelastungsindex gemäß der Ausführungsform der Erfindung zeigt,
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5 ein Graph ist, welcher eine Schaltmustereinstellung gemäß der Ausführungsform der Erfindung zeigt, und
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6 ein Graph ist, welcher eine Verbrennungsmotordrehzahleinstellung gemäß der Ausführungsform der Erfindung zeigt.
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Detaillierte Beschreibung
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Nachstehend wird ein Steuerungsverfahren für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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1 ist ein Flussdiagramm, welches ein Steuerungsverfahren für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt. 2 ist ein Blockdiagramm, welches eine Steuerungsvorrichtung eines Fahrzeugs gemäß der Ausführungsform der Erfindung zeigt. Bezugnehmend auf 1 und 2 kann das Steuerungsverfahren für ein Fahrzeug (z.B. ein Kraftfahrzeug) einen Schritt des Berechnens eines Kupplungsbelastungsindex bzw. Kupplungsbeanspruchungsindex (z.B. einer Kupplungsbelastungskenngröße, einer Kupplungsbeanspruchungskenngröße) basierend auf einer Kupplungstemperaturverteilung eines Getriebes 120 durch eine Steuereinrichtung 140 (S20) und einen Schritt des Einstellens (z.B. Anpassens) eines Schaltmusters des Getriebes 120 und/oder einer Verbrennungsmotordrehzahl gemäß dem Kupplungsbelastungsindex durch die Steuereinrichtung 140 (S30) aufweisen. Die Kupplung 110 ist innerhalb des Getriebes 120 vorgesehen.
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Die Steuereinrichtung 140 kann zunächst spezielle Werte (z.B. Spezialwerte) zum Prognostizieren (bzw. Vorhersagen) einer Temperatur einer Kupplung 110 durch eine Verbrennungsmotorsteuereinheit (ECU) 130 und ein Getriebe 120, usw. erhalten, um eine Temperaturverteilung der Kupplung 110 zu berechnen. Die Temperatur der Kupplung 110 kann durch die Steuereinrichtung 140 prognostiziert werden unter Verwendung einer beliebigen bekannten Formel, welche sich auf die Drehzahl, das Drehmoment, einen Schlupfbetrag und eine Schlupfdrehzahl der Kupplung 110 bezieht. Die Temperaturprognoseverfahren der Kupplung 110 wurden in der bezogenen Technik mannigfaltig vorgeschlagen, und eine detaillierte Beschreibung davon wird weggelassen.
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Die Verteilung von Kupplungstemperaturen kann eine Normalverteilung basierend auf den Kupplungsprognosetemperatur sein, welche beim Fahren des Fahrzeugs erfasst (z.B. gesammelt) werden. Das bedeutet, dass die Steuereinrichtung 140 die Kupplungstemperaturverteilung berechnen kann unter Verwendung der Prognosetemperaturen der Kupplung 110, welche beim Fahren des Fahrzeugs erfasst (z.B. gesammelt) werden, um die Normalverteilung zu generieren/erzeugen (S10). Falls ermittelt wird, dass eine Fahrtendenz (z.B. ein Fahrverhalten) eines Fahrers rau bzw. grob ist und ein Fahrzeug hauptsächlich auf geneigten bzw. schrägen Straßen (z.B. ansteigenden und/oder abschüssigen Straßen) fährt, werden somit die berechneten Werte für die Kupplungstemperaturverteilung größer sein. Falls ermittelt wird, dass eine Fahrtendenz des Fahrers näher an einem Kraftstoffökonomie-Fahren (z.B. einem Kraftstoff sparenden Fahren) liegt und ein Fahrzeug hauptsächlich auf einer ebenen/flachen Straße fährt, werden die berechneten Werte für die Kupplungstemperaturverteilung hingegen niedriger sein.
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Die Kupplungstemperaturverteilung kann auf diese Weise als ein Index (z.B. eine Kenngröße) dienen, welcher den Grad der Belastung/Beanspruchung der Kupplung gemäß der Fahrtendenz des Fahrers und der Straßenbedingungen beim Fahren des Fahrzeugs indirekt wiedergibt. Die Steuereinrichtung 140 kann deshalb einen Kupplungsbelastungsindex im Verhältnis (z.B. proportional) zu einer Kupplungstemperaturverteilung berechnen.
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Der Kupplungsbelastungsindex kann ein Index (z.B. eine Kenngröße) sein, welcher den Belastungsgrad der Kupplung 110 als einen Prozentwert wiedergibt. 3 ist ein Graph, welcher eine Kupplungstemperaturverteilung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt, und 4 ist ein Graph, welcher den korrespondierenden Kupplungsbelastungsindex zeigt. Bezugnehmend auf 3 können die regelmäßigen (z.B. gleichmäßigen) Verteilungswerte für die Kupplungstemperaturen berechnet werden durch Erfassen (z.B. Sammeln) einer Prognosetemperatur einer jeden von mehreren Kupplungen beim Fahren des Fahrzeugs und durch Erstellen einer Normalverteilung aus den erfassten (z.B. gesammelten) Kupplungsprognosetemperaturen. Es ist möglich, den Kupplungsbelastungsindex als einen Prozentwert-Index im Verhältnis (z.B. proportional) zu den regelmäßigen Verteilungswerten für die Kupplungstemperaturen, welche oben berechnet wurden, zu berechnen. Der Kupplungsbelastungsindex kann sein: die regulären Verteilungswerte der Kupplungstemperaturen geteilt durch den Referenzwert und multipliziert mit Einhundert.
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Die Steuereinrichtung 140 kann ein Überhitzen der Kupplung verhindern durch Einstellen (z.B. Anpassen) eines Schaltmusters basierend auf dem berechneten Kupplungsbelastungsindex. Konkreter ist die Steuereinrichtung 140 in dem Einstellungsschritt (S30) in der Lage, das Schaltmuster auf ein Hochschalten-Muster bei einer höheren Fahrzeuggeschwindigkeit im Vergleich zu einem konventionellen Schaltmuster einzustellen (z.B. anzupassen), wenn der Kupplungsbelastungsindex höher (z.B. hoch) ist.
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Das bedeutet, dass der Zeitpunkt, wenn geschaltet wird, verzögert wird, sogar falls sich die Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht, falls der Kupplungsbelastungsindex höher (z.B. hoch) ist. Die Schlupfbetragserhöhung der Kupplung 110 kann deshalb durch Verhindern, dass das Hochschalten rasant/schnell durchgeführt wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit steigt, verhindert werden, so dass ein Hochschalten nicht so rasant/schnell auftritt.
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5 ist ein Graph, welcher eine Schaltmustereinstellung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt. Das Schaltmuster, welches als eine gestrichelte Linie gezeigt ist, ist ein konventionelles Schaltmuster, und das Schaltmuster, welches als eine durchgezogene Linie gezeigt ist, bedeutet bzw. ist das eingestellte (z.B. das angepasste) Schaltmuster. Es kann gesehen werden, dass das Schaltmuster nach oben hin/aufwärts (z.B. in Richtung einer höheren Drehzahl) eingestellt (z.B. angepasst) wird, so wie der Kupplungsbelastungsindex steigt (z.B. wird mit steigendem Kupplungsbelastungsindex die Fahrzeuggeschwindigkeit, bei welcher geschaltet wird, in dem Schaltmuster erhöht). Es kann außerdem gesehen werden, dass jedes von dem 1 → 2-Hochschalten-Muster und dem 2 → 3-Hochschalten-Muster auf höhere Fahrzeuggeschwindigkeit eingestellt (z.B. angepasst) werden. Ferner können die Hochschalten-Muster, welche nicht in 5 gezeigt sind, ebenfalls nach oben hin eingestellt (z.B. angepasst) werden.
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Ferner ist bei dem Einstellungsschritt (S30) die Eigenschaft des eingestellten Hochschalten-Musters/Herunterschalten-Musters, dass das Schaltmuster herunterschaltet, im Vergleich mit dem konventionellen Schaltmuster bei hoher Geschwindigkeit, wenn der Kupplungsbelastungsindex höher ist (z.B. wird bei dem Einstellungsschritt (S30) das Schaltmuster entsprechend dem Kupplungsbelastungsindex eingestellt (z.B. angepasst), so dass im Vergleich mit dem konventionellen Schaltmuster bei einer höheren Geschwindigkeit heruntergeschaltet wird, z.B. falls der Fahrer eine stärkere Beschleunigung anfordert).
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Das bedeutet, dass, da ein Fahrer ein Fahrzeug häufig rasant/schnell beschleunigen oder verzögern kann, wenn der Kupplungsbelastungsindex höher ist, es vorteilhaft ist, einen Verbrennungsmotor 100 in einem Hauptsächlich-Hohes-Drehmoment-Zustand zu betreiben. Falls ein Fahrer ein Fahrzeug rasant/schnell beschleunigt, kann zum Beispiel ein Kickdown-Schalten auftreten, bei welchem mit einem Betätigungsgrad (bzw. Öffnungsgrad) des Fahrpedal-Stellungssensors (APS) die Schaltstufe (bzw. der Gang) in eine niedrigere Stufe geschaltet wird und sich die Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht. Es ist jedoch möglich, die Häufigkeit/Frequenz des Kickdown-Schaltens zu verringern, falls das Herunterschalten-Schaltmuster nach oben eingestellt (z.B. angepasst) wird, wodurch der Kupplungsschlupfbetrag aufgrund des Kickdown-Schaltens verringert wird.
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Es ist deshalb möglich, das Phänomen, bei welchem die Kupplung 100 rutscht bzw. Schlupf hat, wenn sie erwärmt ist, in rauen Umgebungen zu minimieren durch Einstellen (z.B. Anpassen) des Hochschalten-Schaltmusters und des Herunterschalten-Schaltmusters nach oben, wenn der Kupplungsbelastungsindex höher (z.B. hoch) ist.
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Bei dem Einstellungsschritt (S30) kann, falls der Kupplungsbelastungsindex hoch wird, die ECU 130 die Verbrennungsmotordrehzahl einstellen (z.B. anpassen), so dass sie niedriger als die konventionelle Verbrennungsmotordrehzahl ist, so dass die Kraftstoffmenge, eine Luftmenge und ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis eingestellt (z.B. angepasst) werden. Dies ist ein Verfahren des Verringerns des Schlupfbetrags der Kupplung 110, wenn das Fahrzeug startet bzw. angelassen wird, in einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
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6 ist ein Graph, welcher eine Verbrennungsmotordrehzahleinstellung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt. Bezugnehmend auf 6 erhöhen sich die Verbrennungsmotordrehzahl und die Kupplungsdrehzahl, so wie sich der Betätigungsgrad (bzw. Öffnungsgrad) des APS erhöht, und der Bereich zwischen der Verbrennungsmotordrehzahl-Linie und der Kupplungsdrehzahl-Linie kann in dem Graph als ein Schlupfbetrag (bzw. eine Schlupfdrehzahl) bezeichnet werden.
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Es ist möglich, die Drehzahldifferenz bezüglich der Kupplungsdrehzahl zu verringern, durch Verringern der Verbrennungsmotordrehzahl ausgehend von der konventionellen Verbrennungsmotordrehzahl, welche durch die gestrichelte Linie gezeigt ist, wenn der Kupplungsbelastungsindex höher (z.B. hoch) ist. Dies kann den Schlupfbetrag, welcher an der Kupplung 100 durch Kuppeln des Verbrennungsmotors 100 und der Kupplung 110 auftritt, minimieren, wodurch die Erwärmung der Kupplung 110 minimiert wird. In dem obigen kann die Steuereinrichtung 140 eine Getriebesteuereinheit sein.
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Gemäß dem Steuerungsverfahren für ein Fahrzeug, welches die oben beschriebene Struktur aufweist, ist es möglich, einen Kupplungsbelastungsindex basierend auf einer Prognosetemperatur einer Kupplung zu erzeugen und ein Überhitzungsphänomen der Kupplung durch Einstellen von Schaltmustern oder einer Verbrennungsmotordrehzahl entsprechend dem Kupplungsbelastungsindex zu verhindern.
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Obwohl eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zu Veranschaulichungszwecken beschrieben wurde, werden die Fachmänner verstehen, dass zahlreiche Modifikationen, Hinzufügungen und Ersetzungen möglich sind, ohne dabei vom Umfang und Wesen des Erfindungsgedankens, wie es in den beigefügten Ansprüchen beschrieben ist, abzuweichen.
