DE102015213655A1 - Method and device for protecting a coupling system of a vehicle - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schutz eines Kupplungssystems eines Fahrzeuges, bei welchem bei einem Anfahrvorgang des Fahrzeuges zur Verhinderung einer Überlastung des Kupplungssystems (3) eine Schutzmaßnahme ausgelöst wird. Bei einem Verfahren, welches eine Überlastung des Kupplungssystems zuverlässig verhindert, wird als Schutzmaßnahme das Anfahren in einem zweiten Gang des Fahrzeuges unterbunden.The invention relates to a method for protecting a clutch system of a vehicle, in which a protective measure is triggered during a starting operation of the vehicle to prevent overloading of the clutch system (3). In a method which reliably prevents overloading of the clutch system, starting in a second gear of the vehicle is prevented as a protective measure.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schutz eines Kupplungssystems eines Fahrzeuges, bei welchem bei einem Anfahrvorgang des Fahrzeuges zur Verhinderung einer Überlastung des Kupplungssystems eine Schutzmaßnahme ausgelöst wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for protecting a coupling system of a vehicle, in which a protective measure is triggered during a starting operation of the vehicle to prevent overloading of the coupling system, as well as a device for carrying out the method.

Ein Kraftfahrzeug umfasst einen Antriebsstrang, indem ein Verbrennungsmotor über eine Kupplung ein Getriebe antreibt, dessen Ausgangswelle auf Antriebsräder des Fahrzeuges wirkt. Die Kupplung kann manuell oder automatisch steuerbar sein. Insbesondere kann die Kupplung Teil eines automatischen Getriebes sein und zum automatischen Öffnen und Schließen während eines Gangwechsels des Getriebes eingerichtet sein. Zur Steuerung des Getriebes ist eine Steuereinrichtung vorgesehen. Das Schließen der Kupplung kann während eines Anfahrvorganges relativ langsam erfolgen, während ein Drehmoment über die Kupplung von dem Verbrennungsmotor an das Getriebe übertragen wird. Dabei entsteht eine Reibungswärme, die die Temperatur der Kupplung erhöhen kann. Bei einem anschließenden Anfahrvorgang kann die Kupplungstemperatur so weit ansteigen, dass die Funktion der Kupplung beeinträchtigt ist oder eine Geruchsbelästigung im Bereich des Kraftfahrzeuges auftritt.A motor vehicle comprises a drive train in that an internal combustion engine drives a transmission via a clutch, whose output shaft acts on drive wheels of the vehicle. The clutch can be manually or automatically controlled. In particular, the clutch may be part of an automatic transmission and set up for automatic opening and closing during a gear change of the transmission. For controlling the transmission, a control device is provided. The closing of the clutch can take place during a start-up relatively slowly, while a torque is transmitted via the clutch from the engine to the transmission. This creates a frictional heat that can increase the temperature of the clutch. In a subsequent starting process, the clutch temperature can rise so high that the function of the clutch is impaired or an odor in the area of the motor vehicle occurs.

Aus der DE 196 02 006 A1 sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Ansteuerung eines Drehmomentübertragungssystems bekannt, bei welchem bei einer Überlastung des Drehmomentübertragungssystems, welches als Kupplung ausgebildet ist, eine Schutzmaßnahme eingeleitet wird. Dabei ermittelt die Steuereinheit den Reibenergieeintrag in den Reibflächen der Kupplung als Funktion der Zeit und zumindest eine Temperatur der Kupplung als Funktion der Zeit und vergleicht zumindest die Temperatur mit zumindest einem Grenzwert, wobei bei Überschreiten des Grenzwertes die Steuereinheit eine Schutzmaßnahme einleitet. Dies hat den Nachteil, dass die Schutzmaßnahme wirklich erst dann eingeleitet wird, wenn der Überlastungszustand bereits erreicht ist.From the DE 196 02 006 A1 a device and a method for controlling a torque transmission system are known in which a protective measure is initiated in an overload of the torque transmission system, which is designed as a coupling. In this case, the control unit determines the friction energy input in the friction surfaces of the clutch as a function of time and at least one temperature of the clutch as a function of time and at least compares the temperature with at least one limit, wherein the control unit initiates a protective measure when the limit value is exceeded. This has the disadvantage that the protective measure is really only initiated when the overload condition has already been reached.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Schutz eines Kupplungssystems eines Fahrzeuges anzugeben, bei welchem die beschriebenen Nachteile vermieden werden.The invention has for its object to provide a method for protecting a coupling system of a vehicle, in which the disadvantages described are avoided.

Erfindungsgemäß ist die Aufgabe dadurch gelöst, dass als Schutzmaßnahme das Anfahren in einem zweiten Gang des Fahrzeuges unterbunden wird. Dadurch wird sichergestellt, dass eine Überlastung des Fahrzeuges von vornherein ausgeschlossen wird. Diese Maßnahme beruht auf der Erkenntnis, dass beim Anfahren im zweiten Gang in der Kupplung ein erhöhtes Temperaturniveau erreicht wird. Da dies aber durch die vorgeschlagene Lösung unterbunden wird, wird ein Versagen oder Durchrutschen der Kupplung zuverlässig verhindert. According to the invention the object is achieved in that as a protective measure, the start in a second gear of the vehicle is prevented. This ensures that an overload of the vehicle is excluded from the outset. This measure is based on the knowledge that when starting up in second gear in the clutch, an elevated temperature level is reached. Since this is prevented by the proposed solution, a failure or slippage of the clutch is reliably prevented.

Vorteilhafterweise wird das Anfahren im zweiten Gang verhindert, wenn eine aktuelle Temperatur des Kupplungssystems einen vorgegebenen Temperaturschwellwert überschreitet. Dies ist der Fall, wenn aufgrund vorangegangener Ereignisse die Kupplung bereits ein erhöhtes Temperaturniveau erreicht hat. Durch die Verhinderung des Anfahrens mit dem zweiten Gang wird eine zusätzliche Erhöhung des Temperaturniveaus durch weitere Energieeinträge, wie sie durch Anfahren im zweiten Gang auftreten, unterbunden.Advantageously, the starting in second gear is prevented when a current temperature of the clutch system exceeds a predetermined temperature threshold. This is the case when, due to previous events, the clutch has already reached an elevated temperature level. By preventing the startup with the second gear, an additional increase in the temperature level by further energy inputs, as they occur by starting in second gear, prevented.

In einer Ausgestaltung wird die aktuelle Temperatur des Kupplungssystems über ein Temperaturmodell berechnet. Dadurch kann auf die Kosten für Temperatursensoren verzichtet werden und trotzdem zeitnah die gewünschte aktuelle Temperatur zur Einleitung der Schutzmaßnahme genau berechnet werden.In one embodiment, the current temperature of the coupling system is calculated via a temperature model. As a result, it is possible to dispense with the costs for temperature sensors and, nevertheless, promptly calculate the desired current temperature for initiating the protective measure.

In einer Ausführungsform erfolgt bei Greifen der Schutzmaßnahme das Anfahren des Fahrzeuges automatisch im ersten Gang. Dadurch werden die Energieeinträge in das Kupplungssystem reduziert, so dass eine Überlastung des Kupplungssystems verhindert wird.In one embodiment, when the protective measure is picked up, the vehicle is automatically started in first gear. As a result, the energy inputs are reduced in the coupling system, so that an overload of the coupling system is prevented.

In einer Variante wird das Anfahren im zweiten Gang durch eine Aktivierung eines Stauassistenzsystems unterbunden. Dadurch erhält das Stauassistenzsystem ein sogenanntes Vetorecht zur Unterbindung des Anfahrens im zweiten Gang, da es im Falle eines Staus zu einer erhöhten Anfahrfrequenz des Fahrzeuges kommt. Wird diese erhöhte Anfahrfrequenz mit dem zweiten Gang des Fahrzeuges durchgeführt, kann es sehr schnell zu einer Überlastung des Kupplungssystems kommen, was durch die vorgeschlagene Lösung unterbunden wird. In a variant, starting in second gear is prevented by activation of a traffic jam assistance system. This gives the traffic jam assistance system a so-called veto right to prevent the start in second gear, as it comes in the case of congestion to an increased starting frequency of the vehicle. If this increased starting frequency is performed with the second gear of the vehicle, overloading of the clutch system can very quickly occur, which is prevented by the proposed solution.

Vorteilhafterweise wird bei Aktivierung des Stauassistenzsystems der eingelegte zweite Gang automatisch deaktiviert. In einer Alternative wird nach Aktivierung des Stauassistenzsystems das Einlegen des zweiten Ganges verhindert. In beiden Fällen wird sichergestellt, dass, wenn durch Aktivierung des Stauassistenzsystems bekanntgemacht wurde, dass das Fahrzeug sich in einem Stau bewegt, eine Überlastung des Kupplungssystems unterbunden wird.When the traffic jam assistance system is activated, the engaged second gear is advantageously automatically deactivated. In an alternative, the activation of the traffic jam assist system prevents the second gear from being engaged. In both cases it is ensured that, if it has been made known by activation of the congestion assistance system that the vehicle is moving in a traffic jam, overloading of the clutch system is prevented.

Eine Weiterbildung der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schutz eines Kupplungssystems eines Fahrzeuges, umfassend ein Steuergerät, welches mit einer Anfahrüberwachungseinheit und einer Detektionseinheit zur Überwachung einer Überlastung des Kupplungssystems sowie einer Gangpositionseinstelleinheit verbunden ist. Bei einer Vorrichtung, bei welcher die Überlastung des Kupplungssystems verhindert wird, steuert das Steuergerät nach Erhalt eines Signales von der Detektionseinheit die Gangpositionseinstelleinheit so an, dass diese zum Anfahren den ersten Gang einlegt. Damit wird vorausschauend verhindert, dass das Kupplungssystem in einen Überlastungszustand verfahren wird, da zusätzliche Energieeinträge in die Kupplung, wie sie beim Anfahren mit dem zweiten Gang auftreten, unterbunden werden.A development of the invention relates to a device for protecting a clutch system of a vehicle, comprising a control unit, which with a start-up monitoring unit and a detection unit for monitoring an overload of the clutch system and a Gear position adjustment unit is connected. In a device in which the overloading of the clutch system is prevented, after receiving a signal from the detection unit, the control unit controls the gear position setting unit so that it inserts the first gear for starting. This prevents anticipation that the clutch system is moved into an overload condition, since additional energy inputs are prevented in the clutch, as they occur when starting with the second gear.

In einer Ausgestaltung ist die Detektionseinheit zur Überwachung einer Überlastung der Kupplungseinheit als Stauassistenzsystem ausgebildet. Die Aktivierung eines solchen Stauassistenzsystems gibt dem Steuergerät darüber Auskunft, dass das Fahrzeug sich in einem Stau befindet, wo eine erhöhte Anfahrfrequenz auftritt. In one embodiment, the detection unit for monitoring an overload of the coupling unit is designed as a traffic jam assistance system. The activation of such a congestion assistance system informs the control unit that the vehicle is in a traffic jam where an increased startup frequency occurs.

In einer Variante ist die Anfahrüberwachungseinheit Bestandteil des Steuergerätes, welches vorzugsweise als Motorsteuergerät ausgebildet ist.In one variant, the starting monitoring unit is part of the control unit, which is preferably designed as an engine control unit.

Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon soll anhand der in der Zeichnung dargestellten Figur näher erläutert werden.The invention allows numerous embodiments. One of them will be explained in more detail with reference to the figure shown in the drawing.

Es zeigt:It shows:

1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeuges mit einem Verbrennungsmotor. 1 a schematic representation of a motor vehicle with an internal combustion engine.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeuges, das mittels eines Antriebsstranges 1 antreibbar ist. Der Antriebsstrang 1 umfasst einen Verbrennungsmotor 2 und ein Kupplungssystem 3 zur Übertragung eines durch den Verbrennungsmotor 2 bereitgestellten Drehmomentes. Das Kupplungssystem 3 ist dabei mit einem Getriebe 4 verbunden, über welches das von dem Verbrennungsmotor 2 erzeugte Drehmoment auf eine Abtriebswelle 5 und somit auf Antriebsräder 6 übertragen wird. Der Verbrennungsmotor 2 ist mittels eines Motorsteuergerätes 7 steuerbar. 1 shows a schematic representation of a motor vehicle, which by means of a drive train 1 is drivable. The powertrain 1 includes an internal combustion engine 2 and a coupling system 3 for transmission of one by the internal combustion engine 2 provided torque. The coupling system 3 is with a gearbox 4 connected via which the of the internal combustion engine 2 generated torque on an output shaft 5 and thus on drive wheels 6 is transmitted. The internal combustion engine 2 is by means of an engine control unit 7 controllable.

Das Motorsteuergerät 7 kann beispielsweise eine eingespritzte Kraftstoffmenge und Stellungen eines oder mehrerer Stellglieder zur Steuerung eines Gaswechsels des Verbrennungsmotors 2 beeinflussen. Darüber hinaus ist in dem Motorsteuergerät 7 ein Temperaturmodell das Kupplungssystem 3 hinterlegt, mittels welchem die aktuelle Temperatur des Kupplungssystems 3 während des Betriebes des Verbrennungsmotors 2 berechnet wird. Zur Bestimmung der Temperatur der Kupplung 3 ist eine Temperaturberechnungseinrichtung 8 in dem Motorsteuergerät 7 vorgesehen, welche mit Hilfe des Temperaturmodells die tatsächliche Temperatur des Kupplungssystems 3 auf der Grundlage von Parametern des Verbrennungsmotors 2 und dessen Umgebung ermittelt. Somit wird eine besonders genaue Bestimmung der Temperatur möglich, die an dem Kupplungssystem 3 im aktuellen Fahrzustand des Fahrzeuges anliegt. The engine control unit 7 For example, an injected amount of fuel and positions of one or more actuators to control a gas exchange of the engine 2 influence. In addition, in the engine control unit 7 a temperature model the coupling system 3 deposited, by means of which the current temperature of the coupling system 3 during operation of the internal combustion engine 2 is calculated. To determine the temperature of the coupling 3 is a temperature calculator 8th in the engine control unit 7 provided, which with the help of the temperature model, the actual temperature of the coupling system 3 based on parameters of the internal combustion engine 2 and its environment determined. Thus, a particularly accurate determination of the temperature is possible at the coupling system 3 in the current driving condition of the vehicle.

Darüber hinaus ist das Motorsteuergerät 7 mit einer Anfahrüberwachungseinheit 9 des Fahrzeuges verbunden. Gleichzeitig empfängt das Motorsteuergerät 7 von einer an dem Getriebe 4 angeordneten Gangpositionseinstelleinheit 10 Signale. Darüber hinaus ist das Motorsteuergerät 7 über einen CAN-Bus 11 mit Fahrerassistenzsystemen verbunden, wovon eines als Stauassistenzsystem 12 ausgebildet ist.In addition, the engine control unit 7 with a start-up monitoring unit 9 connected to the vehicle. At the same time, the engine control unit receives 7 from one to the transmission 4 arranged gear position adjustment unit 10 Signals. In addition, the engine control unit 7 via a CAN bus 11 associated with driver assistance systems, one of which as a traffic jam assistance system 12 is trained.

Um zu verhindern, dass ein Überlastungszustand des Kupplungssystems 3 während der Fahrt des Fahrzeuges auftritt, wird ständig die Temperatur, welche von der Temperaturberechnungseinheit 8 ermittelt wird, mit einem Grenzwert verglichen. Wird aufgrund dieses Temperaturmodells eine erhöhte Kupplungstemperatur ermittelt, wird durch das Motorsteuergerät 7 ein Signal an die Gangpositionseinstelleinheit 10 übersendet, welche beim Anfahren eine Nutzung des zweiten Ganges unterbindet, um das Kupplungssystem 3 nicht unnötig stark mit zusätzlichen Energieeinträgen zu belasten. Im vorliegenden Fall erfolgt das Signal dahingehend, dass ein Anfahren des Fahrzeuges grundsätzlich im ersten Gang auszuführen ist, welcher dann in dem Getriebe 4 eingelegt wird.To prevent an overload condition of the clutch system 3 occurs during the drive of the vehicle, the temperature is constantly, which of the temperature calculation unit 8th is determined, compared with a threshold. If an increased clutch temperature is determined on the basis of this temperature model, the engine control unit will 7 a signal to the gear position setting unit 10 sent, which prevents a start of use of the second gear to the clutch system 3 not unnecessarily burdened with additional energy inputs. In the present case, the signal takes place to the effect that a start of the vehicle is basically carried out in first gear, which then in the transmission 4 is inserted.

In einer Alternative wird nach einer Aktivierung des Stauassistenzsystems 12 durch den Fahrer durch das Motorsteuergerät 7 erkannt, dass sich das Fahrzeug in einem Stau bewegt. Aufgrund dieser Informationen wird davon ausgegangen, dass es während der Fahrt des Fahrzeuges zu einer erhöhten Anfahrfrequenz kommt. Um das Kupplungssystem 3 vorausschauend zu schützen, wird automatisch eine Deaktivierung eines bereits eingelegten zweiten Ganges ausgeführt, was durch das Getriebe 4 infolge eines entsprechenden Signales des Motorsteuergerätes 7 an die Gangpositionseinstelleinheit 10 erfolgt. Es ist aber auch möglich, dass ein Anfahren im zweiten Gang durch ein entsprechendes Signal des Motorsteuergerätes 7 grundsätzlich unterbunden wird, so dass beim Anfahren automatisch immer nur der erste Gang eingelegt wird. In an alternative, after an activation of the traffic jam assistance system 12 by the driver through the engine control unit 7 recognized that the vehicle is moving in a traffic jam. Based on this information, it is assumed that an increased startup frequency occurs while the vehicle is traveling. To the coupling system 3 to protect proactively, a deactivation of an already inserted second gear is automatically carried out, which by the transmission 4 due to a corresponding signal of the engine control unit 7 to the gear position setting unit 10 he follows. But it is also possible that a start in second gear by a corresponding signal of the engine control unit 7 is basically prevented, so that when starting automatically only the first gear is engaged.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Antriebsstrang powertrain
22
Verbrennungsmotor internal combustion engine
33
Kupplungssystem coupling system
44
Getriebe transmission
55
Abtriebswelle output shaft
66
Antriebsräder drive wheels
77
Motorsteuergerät Engine control unit
8 8th
Temperaturberechnungseinrichtung Temperature calculating means
99
Anfahrüberwachungseinheit Anfahrüberwachungseinheit
1010
Gangpositionseinstelleinheit Gangpositionseinstelleinheit
1111
CAN-Bus CAN bus
1212
Stauassistenzsystem Jam assistance system

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 19602006 A1 [0003] DE 19602006 A1 [0003]

Claims (10)

Verfahren zum Schutz eines Kupplungssystems eines Fahrzeuges, bei welchem bei einem Anfahrvorgang des Fahrzeuges zur Verhinderung einer Überlastung des Kupplungssystems (3) eine Schutzmaßnahme ausgelöst wird, dadurch gekennzeichnet, dass als Schutzmaßnahme das Anfahren in einem zweiten Gang des Fahrzeuges unterbunden wird.Method for protecting a coupling system of a vehicle, in which, during a starting operation of the vehicle, to prevent overloading of the coupling system ( 3 ) a protective measure is triggered, characterized in that as a protective measure, the start in a second gear of the vehicle is prevented. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Anfahren im zweiten Gang verhindert wird, wenn eine aktuelle Temperatur des Kupplungssystems (3) einen vorgegebenen Temperaturschwellschwert überschreitet.A method according to claim 1, characterized in that the start in second gear is prevented when a current temperature of the clutch system ( 3 ) exceeds a predetermined temperature threshold. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die aktuelle Temperatur des Kupplungssystems (3) über ein Temperaturmodell berechnet wird.A method according to claim 2, characterized in that the current temperature of the coupling system ( 3 ) is calculated via a temperature model. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei Greifen der Schutzmaßnahme das Anfahren des Fahrzeuges automatisch mit einem ersten Gang erfolgt.A method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that when gripping the protective measure, the start of the vehicle takes place automatically with a first gear. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Anfahren im zweiten Gang durch eine Aktivierung eines Stauassistenzsystems (12) unterbunden wird.A method according to claim 1, characterized in that the starting in second gear by an activation of a traffic jam assistance system ( 12 ) is prevented. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei Aktivierung des Stauassistenzsystems (12) der eingelegte zweite Gang automatisch deaktiviert wird. Method according to claim 5, characterized in that upon activation of the congestion assistance system ( 12 ) the inserted second gear is automatically deactivated. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass nach Aktivieren des Stauassistenzsystems (12) das Einlegen des zweiten Ganges verhindert wird.A method according to claim 5, characterized in that after activating the congestion assistance system ( 12 ) the insertion of the second gear is prevented. Vorrichtung zum Schutz eines Kupplungssystems eines Fahrzeuges, umfassend ein Steuergerät (7), welches mit einer Anfahrüberwachungseinheit (9) und einer Detektionseinheit (12) zur Überwachung einer Überlastung des Kupplungssystems (3) sowie einer Gangpositionseinstelleinheit (10) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (7) nach Erhalt eines Signales von der Detektionseinheit (12) die Gangpositionseinstelleinheit (10) so ansteuert, dass diese zum Anfahren den ersten Gang einlegt.Device for protecting a coupling system of a vehicle, comprising a control device ( 7 ), which with a start-up monitoring unit ( 9 ) and a detection unit ( 12 ) for monitoring an overload of the coupling system ( 3 ) and a gear position setting unit ( 10 ), characterized in that the control unit ( 7 ) after receiving a signal from the detection unit ( 12 ) the gear position setting unit ( 10 ) so that it starts for starting the first gear. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionseinheit zur Überwachung einer Überlastung des Kupplungssystems als Stauassistenzsystem (12) ausgebildet ist.Apparatus according to claim 8, characterized in that the detection unit for monitoring an overload of the coupling system as congestion assistance system ( 12 ) is trained. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Anfahrüberwachungseinheit (9) Bestandteil des Steuergerätes (7) ist.Method according to claim 8 or 9, characterized in that the start-up monitoring unit ( 9 ) Component of the control unit ( 7 ).
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19602006A1 (en) 1995-01-28 1996-08-01 Luk Getriebe Systeme Gmbh Torque transfer system, such as clutch, control system

Patent Citations (1)

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