DE102016218569A1 - Method 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 eine aktuelle Temperatur der Kupplung (3) bestimmt wird, wobei bei Überschreitung eines Temperaturschwellwertes durch die aktuelle Temperatur auf eine Überlastung der Kupplung (3) geschlossen wird. Bei einem Verfahren, bei welchem zerstörte Reibbeläge schnellstmöglich abgetragen werden und die Kupplung wieder einen zuverlässigen Betrieb ermöglicht, wird bei Erkennung der Überlastung in einen Regenerationsmodus der Reibbeläge zum Abbau beschädigten Reibmaterials an den Reibbelägen gewechselt.The invention relates to a method for protecting a clutch system of a vehicle, in which a current temperature of the clutch (3) is determined, is closed when exceeding a temperature threshold by the current temperature to an overload of the clutch (3). In a method in which destroyed friction linings are removed as quickly as possible and the clutch again enables reliable operation, upon detection of the overload in a regeneration mode of the friction linings for dismantling damaged friction material on the friction linings is changed.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schutz eines Kupplungssystems eines Fahrzeuges, bei welchem eine aktuelle Temperatur der Kupplung bestimmt wird, wobei bei Überschreitung eines Temperaturschwellwertes durch die aktuelle Temperatur auf eine Überlastung der Kupplung geschlossen wird. The invention relates to a method for protecting a clutch system of a vehicle, in which a current temperature of the clutch is determined, is closed when exceeding a temperature threshold by the current temperature to an overload of the clutch.

Aus der DE 100 32 906 A1 ist eine Steuerungsvorrichtung bekannt, welche mit einer Temperaturermittlungseinrichtung in Verbindung steht, wobei die Temperaturermittlungseinrichtung eine Temperatur einer Kupplungseinrichtung überwacht. From the DE 100 32 906 A1 a control device is known, which communicates with a temperature detecting device, wherein the temperature detecting device monitors a temperature of a coupling device.

Die DE 10 2005 033 077 A1 offenbart ein Verfahren zum Schutz einer automatisiert betätigten Kupplung eines Fahrzeuges gegen Überlastung, bei welcher eine zu erwartende Kupplungstemperatur bestimmt wird und ausgehend von der zu erwartenden Kupplungstemperatur Maßnahmen zur Vermeidung der Überlastung ergriffen werden. Dabei wird die zukünftige Überlastung vorausbestimmt. Eine solche Überlastungssituation tritt auf, wenn durch eine thermische Belastung ein Verschleiß des Reibbelages der Kupplung auftritt, was zu einer deutlichen Veränderung des Übertragungsverhaltens der Kupplung führt. Insbesondere bei der Verwendung organischer Reibbeläge tritt nach starker thermischer Belastung ein Reibwertverlust auf, der erst nach einiger Zeit wieder abgebaut wird, indem durch darauffolgende Anfahrten mit geringeren Energien die verbrannten Materialschichten des Reibbelages abgearbeitet werden und unbeschädigtes Reibmaterial wieder in Eingriff kommt. The DE 10 2005 033 077 A1 discloses a method for protecting an automatically actuated clutch of a vehicle against overload, in which an expected clutch temperature is determined and taken from the expected clutch temperature measures to avoid overloading. The future overload is predetermined. Such an overload situation occurs when a wear of the friction lining of the clutch occurs due to a thermal load, which leads to a significant change in the transmission behavior of the clutch. In particular, when using organic friction linings occurs after heavy thermal stress on a loss of friction, which is degraded again after some time by the burned material layers of the friction lining are processed by subsequent approaches with lower energies and undamaged friction material comes back into engagement.

Nachteilig ist dabei, dass der Zeitraum bis zum Abfahren des beschädigten Reibmaterials sehr lange dauert und die Kupplung sich zwischenzeitlich in einem Zustand befindet, bei welchem das Übertragungsverhalten der Kupplung gestört ist. The disadvantage here is that the time until the shutdown of the damaged friction material takes a long time and the clutch is in the meantime in a state in which the transmission behavior of the clutch is disturbed.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Schutz eines Kupplungssystems anzugeben, bei welchem kritische Zustände der Kupplung zuverlässig unterbunden werden.The invention is therefore based on the object to provide a method for protecting a clutch system, wherein critical states of the clutch are reliably prevented.

Erfindungsgemäß ist die Aufgabe dadurch gelöst, dass bei Erkennung der Überlastung in einem Regenerationsmodus der Reibbeläge zum Abbau geschädigten Reibmaterials an den Reibbelägen gewechselt wird. In diesem Regenerationsmodus kann sofort der geschädigte Reibbelag abgetragen werden, so dass die Kupplung schnellstmöglich wieder in einen Zustand versetzt wird, bei welchem ein gewünschtes Übertragungsverhalten realisiert wird. Das Verfahren hat den Vorteil, dass ein Durchrutschen der Kupplung nach einer starken thermischen Schädigung aufgrund eines Reibwertverlustes bei einer daraufhin folgenden Benutzung der Kupplung verhindert wird. According to the invention the object is achieved in that is changed when detecting the overload in a regeneration mode of the friction linings for degradation damaged friction material on the friction linings. In this regeneration mode, the damaged friction lining can be removed immediately, so that the coupling is returned as quickly as possible to a state in which a desired transmission behavior is realized. The method has the advantage that a slippage of the clutch is prevented after a strong thermal damage due to a loss of friction in a subsequent use of the clutch.

Vorteilhafterweise werden in dem Regenerationsmodus gezielt vorgegebene Energieeinträge in die Kupplung eingetragen. Mittels dieser Energieeinträge wird sichergestellt, dass die verbrannten Materialschichten abgearbeitet werden und wieder unbeschädigtes Reibmaterial in Eingriff kommt.Advantageously, predetermined energy inputs are entered into the clutch in the regeneration mode. By means of these energy inputs it is ensured that the burnt material layers are processed and again undamaged friction material is engaged.

In einer Ausgestaltung werden die Energieeinträge durch Betätigung der Kupplung infolge von Zwischenschaltungen und/oder Leerschaltungen eingebracht. Diese Zwischen- und/oder Leerschaltungen werden durch eine Steuereinrichtung bei der Überschreitung des Grenzwertes der Temperatur automatisch eingeleitet und erfolgen unabhängig vom Fahrverhalten des Fahrers. In one embodiment, the energy inputs are introduced by actuating the clutch as a result of intermediate circuits and / or empty circuits. These intermediate and / or empty circuits are automatically initiated by a control device when the limit value of the temperature is exceeded and take place independently of the driving behavior of the driver.

In einer Weiterbildung erfolgt der Regenerationsmodus bei einer konstanten Fahrgeschwindigkeit. Dies hat den Vorteil, dass Zwischenschaltungen und Leerschaltungen initiiert werden können, ohne dass ein Gangwechsel, zu welchem die Benutzung der Kupplung benötigt wird, eingeleitet werden muss. Dadurch werden Betriebsstörungen im Fahrablauf des Fahrzeuges verhindert. In a further development, the regeneration mode takes place at a constant driving speed. This has the advantage that intermediate circuits and idle circuits can be initiated without having to initiate a gear change to which the use of the clutch is required. This prevents malfunctions in the vehicle's running process.

In einer Ausführungsform wird die aktuelle Temperatur der Kupplung mittels eines Temperatursensors gemessen. Da ein solcher Temperatursensor in automatisierten Kupplungssystemen an sich vorhanden ist, kann das von dem Temperatursensor abgegebene Signal genutzt werden, ohne dass zusätzliche Bauelemente zur Nutzung des Verfahrens benötigt werden.In one embodiment, the current temperature of the clutch is measured by means of a temperature sensor. Since such a temperature sensor is present in automated coupling systems per se, the signal emitted by the temperature sensor can be used without the need for additional components for using the method.

In einer Alternative wird die aktuelle Temperatur der Kupplung mittels eines Temperaturmodells berechnet. Die Berechnung der aktuellen Temperatur hat den Vorteil, dass auf einen Temperatursensor verzichtet werden kann, welcher die Kupplungstemperatur nur lokal vermittelt, während die errechnete Temperatur einen Mittelwert aus einer Vielzahl von Einflüssen in der Kupplungsumgebung wiedergibt.In an alternative, the current temperature of the clutch is calculated by means of a temperature model. The calculation of the current temperature has the advantage that it can be dispensed with a temperature sensor, which communicates the clutch temperature only locally, while the calculated temperature represents an average of a variety of influences in the clutch environment.

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

Es zeigen:Show it:

1 eine schematische Darstellung eines Antriebsstranges eines Kraftfahrzeuges, 1 a schematic representation of a drive train of a motor vehicle,

2 eine Prinzipdarstellung eines Clutch-by-wire-Systems. 2 a schematic diagram of a clutch-by-wire system.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Antriebsstranges 1 eines Kraftfahrzeuges. Der Antriebsstrang 1 umfasst einen Verbrennungsmotor 2 und eine Kupplung 3 zur Übertragung eines durch den Verbrennungsmotor 2 bereitgestellten Drehmomentes. Die Kupplung 3 ist dabei an ein Getriebe 4 geführt, über welches das von dem Verbrennungsmotor 2 erzeugte Drehmoment auf eine Abtriebswelle 5 und somit auf die Antriebsräder 6 des Kraftfahrzeuges übertragen wird. Der Verbrennungsmotor 2 ist mittels eines Steuergeräts 7 steuerbar. In dem Steuergerät 7 ist eine Bestimmungseinrichtung 8 vorgesehen, in welcher das Temperaturmodell der Kupplung 3 abgelegt ist. Dieses Temperaturmodell ermöglicht eine Berechnung der tatsächlichen Temperatur der Kupplung auf der Grundlage von Parametern des Verbrennungsmotors 2 und dessen Umgebung. Somit wird eine besonders genaue Bestimmung der Kupplungstemperatur in einem aktuellen Betriebszustand des Fahrzeuges ermöglicht. 1 shows a schematic representation of a drive train 1 a motor vehicle. The powertrain 1 includes an internal combustion engine 2 and a clutch 3 for transmission of one by the internal combustion engine 2 provided torque. The coupling 3 is doing a gearbox 4 guided, over which the of the internal combustion engine 2 generated torque on an output shaft 5 and thus on the drive wheels 6 of the motor vehicle is transmitted. The internal combustion engine 2 is by means of a control unit 7 controllable. In the control unit 7 is a determination device 8th provided in which the temperature model of the coupling 3 is stored. This temperature model allows a calculation of the actual temperature of the clutch based on parameters of the internal combustion engine 2 and its surroundings. Thus, a particularly accurate determination of the clutch temperature in a current operating state of the vehicle is made possible.

Die Kupplung 3 ist Bestandteil eines automatischen Kupplungsbetätigungssystems wie beispielsweise eines Clutch-by-wire-Systems, welches in 2 im Prinzip dargestellt ist. Bei einem solchen Clutch-by-wire-System ist ein Fahrpedal 9 über einen Pedalkraftsimulator 10 mit einem Kupplungsaktor 11 elektrisch verbunden. Der Kupplungsaktor 11 führt in Abhängigkeit der Bewegung des Fahrpedals 9 oder eines Signales des Steuergerätes 7, welches ebenfalls mit dem Kupplungsaktor 11 verbunden ist, eine Betätigung der Kupplung 3 aus. Dabei kann der Kupplungsaktor 11 mit der Kupplung 3 elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch verbunden sein. Bei einem Clutch-by-wire-System handelt es sich um eine automatisierte Kupplung, bei welcher die Kupplung 3 manuell über das Fahrpedal 9 betätigt wird, während das Getriebe automatisch den Gang einlegt. The coupling 3 is part of an automatic clutch actuation system such as a clutch-by-wire system, which in 2 is shown in principle. In such a clutch-by-wire system is an accelerator pedal 9 via a pedal force simulator 10 with a clutch actuator 11 electrically connected. The clutch actuator 11 leads depending on the movement of the accelerator pedal 9 or a signal of the control unit 7 , which also with the clutch actuator 11 is connected, an actuation of the clutch 3 out. In this case, the clutch actuator 11 with the clutch 3 be electrically, pneumatically or hydraulically connected. A clutch-by-wire system is an automated clutch in which the clutch 3 manually via the accelerator pedal 9 is pressed while the transmission automatically engages the gear.

Zum Schutz der Kupplung 3 wird in vorgegebenen Zeitabständen mit dem Temperaturmodell eine aktuelle Kupplungstemperatur berechnet. Diese aktuelle Kupplungstemperatur wird mit einem Temperaturschwellwert verglichen. Übersteigt die aktuelle Temperatur den Temperaturschwellwert, so wird davon ausgegangen, dass eine thermische Überlastung der Kupplung 3 vorhanden ist, was zu einer Schädigung der organischen Reibbeläge der Kupplung 3 geführt hat. In diesem Fall wird durch das Steuergerät 7 ein Regenerationsmodus der organischen Reibbeläge ausgelöst, wenn das Fahrzeug sich mit einer konstanten Fahrgeschwindigkeit bewegt. Während des Regenerationsmodus werden gezielt kleinere Energieeinträge durch Zwischenschaltungen oder Leerschaltungen der Kupplung in das geschädigte Reibmaterial eingebracht, wobei das verbrannte Reibmaterial abgebaut wird. Die Zwischenschaltungen oder Leerschaltungen der Kupplung erfolgen dabei automatisch durch das Steuergerät und werden vom Fahrer nicht beeinflusst.To protect the clutch 3 a current clutch temperature is calculated at predetermined time intervals with the temperature model. This current clutch temperature is compared with a temperature threshold. If the current temperature exceeds the temperature threshold, it is assumed that a thermal overload of the clutch 3 is present, resulting in damage to the organic friction linings of the clutch 3 has led. In this case, the control unit 7 an organic friction lining regeneration mode is triggered when the vehicle is moving at a constant vehicle speed. During the regeneration mode, smaller energy inputs are deliberately introduced into the damaged friction material through intermediate circuits or empty circuits of the clutch, whereby the burned friction material is broken down. The intermediate circuits or empty circuits of the clutch take place automatically by the control unit and are not affected by the driver.

Aufgrund dieses Verfahrens muss nicht erst auf weitere Schaltvorgänge des Fahrzeuges gewartet werden, um sicherzustellen, dass nur unbeschädigtes Reibmaterial bei der Kupplungsbetätigung in Eingriff kommt. Die Kupplung 3 weist somit innerhalb kürzester Zeit das gewünschte Übertragungsverhalten auf.Due to this method, it is not necessary to wait for further shifts of the vehicle to ensure that only undamaged friction material engages the clutch actuation. The coupling 3 thus has the desired transmission behavior within a very short time.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Antriebsstrang powertrain
22
Verbrennungsmotor internal combustion engine
33
Kupplung clutch
44
Getriebe transmission
55
Abtriebswelle output shaft
66
Antriebsräder drive wheels
77
Steuergerät control unit
88th
Bestimmungseinrichtung determiner
99
Fahrpedal accelerator
1010
Pedalkraftsimulator Pedal force simulator
1111
Kupplungsaktor clutch actuator

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 10032906 A1 [0002] DE 10032906 A1 [0002]
  • DE 102005033077 A1 [0003] DE 102005033077 A1 [0003]

Claims (6)

Verfahren zum Schutz eines Kupplungssystems eines Fahrzeuges, bei welchem eine aktuelle Temperatur der Kupplung (3) bestimmt wird, wobei bei Überschreitung eines Temperaturschwellwertes durch die aktuelle Temperatur auf eine Überlastung der Kupplung (3) geschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei Erkennung der Überlastung in einen Regenerationsmodus der Reibbeläge zum Abbau beschädigten Reibmaterials an den Reibbelägen gewechselt wird. Method for protecting a clutch system of a vehicle, in which a current temperature of the clutch ( 3 ) is determined, wherein when a temperature threshold is exceeded by the current temperature on an overload of the clutch ( 3 ) is closed, characterized in that is changed when detecting the overload in a regeneration mode of the friction linings for reducing damaged friction material on the friction linings. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Regenerationsmodus gezielt vorgegebene Energieeinträge in die Kupplung (3) eingebracht werden.Method according to claim 1, characterized in that in the regeneration mode predetermined predetermined energy inputs into the clutch ( 3 ) are introduced. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieeinträge durch Betätigung der Kupplung (3) infolge von Zwischenschaltungen und/oder Leerschaltungen der Kupplung (3) eingebracht werden.A method according to claim 2, characterized in that the energy inputs by actuation of the clutch ( 3 ) due to intermediate circuits and / or empty circuits of the clutch ( 3 ) are introduced. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Regenerationsmodus bei einer konstanten Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges erfolgt.A method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the regeneration mode takes place at a constant driving speed of the vehicle. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die aktuelle Temperatur der Kupplung (3) mit einem Temperatursensors gemessen wird.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the current temperature of the clutch ( 3 ) is measured with a temperature sensor. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die aktuelle Temperatur der Kupplung (3) mittels eines Temperaturmodells berechnet wird.Method according to at least one of the preceding claims 1 to 4, characterized in that the current temperature of the coupling ( 3 ) is calculated by means of a temperature model.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE10032906A1 (en) 1999-07-14 2001-03-22 Luk Lamellen & Kupplungsbau Temp. dependent control system for controlling at least one unit which at least partly can be arranged in the driving line of motor vehicle esp. clutch or gearbox
DE102005033077A1 (en) 2004-08-04 2006-03-16 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Predicting overload in automatic clutch in motor vehicle during slip phase, by taking actions to avoid overload based on expected energy entering clutch and/or expected temperature

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