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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln einer Veränderung eines Reibwerts einer nasslaufenden Lamellenkupplung für ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Ein solches Verfahren zum Ermitteln einer Veränderung eines Reibwerts einer nasslaufenden Lamellenkupplung für ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs ist beispielsweise bereits der
DE 10 2017 116 238 A1 als bekannt zu entnehmen. Bei dem Verfahren werden zeitlich aufeinanderfolgende Reibwertermittlungen bei entsprechenden Laufleistungen des Getriebes durchgeführt, wobei durch die Reibwertermittlungen der entsprechenden Reibwerte der Lamellenkupplung ermittelt werden.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Um ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art zu verbessern, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Reibwertermittlungen bei wenigstens einem gleichen Lastzustand erfolgen, für den der jeweilige entsprechende Reibwert ermittelt wird und bei den Ermittlungen der Reibwerte stets ein gleicher Schlupf der Lamellenkupplung eingestellt. Vorzugsweise ist der jeweilige Schlupf ein Mikroschlupf, welcher vorzugsweise favorisierter Weise höchstens zehn Umdrehungen pro Minute, insbesondere höchstens oder genau fünf Umdrehungen pro Minute, beträgt.
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Mit anderen Worten, im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird bei zeitlich aufeinanderfolgenden, voneinander unterschiedlichen Laufleistungen des Getriebes, beispielsweise bei 5000 km, 45000 km und 80 000 km, jeweils eine Reibwertermittlung durchgeführt, durch welche wenigstens ein Reibwert ermittelt wird. Somit werden im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens mehrere Reibwertermittlungen durchgeführt und mehrere Reibwerte ermittelt. Die Reibwerte werden dabei bei dem beziehungsweise für den gleichen Schlupf der einfach auch als Kupplung bezeichneten Lamellenkupplung und bei dem beziehungsweise für den gleichen Lastzustand ermittelt, jedoch werden die Reibwerte bei den beziehungsweise für die unterschiedlichen Laufleistungen des Getriebes ermittelt. Somit können sich die ermittelten Reibwerte voneinander unterscheiden. So kann beispielsweise durch einen Vergleich der ermittelten Reibwerte auf eine Veränderung des Reibwerts der Kupplung, das heißt auf eine Reibwertveränderung der Kupplung über eine Laufleistung des Getriebes, rückgeschlossen werden. In der Folge können besonders präzise Rückschlüsse, beziehungsweise Aussagen über einen Reibwertverlauf des Reibwerts der Kupplung getroffen werden, wodurch unter anderem Rückschlüsse auf eine Qualität eines insbesondere als Öl ausgebildeten Schmiermittels für das Getriebe und/oder die Kupplung, über einer Laufleistung des Getriebes getroffen werden können.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass für den Schlupf, bei welcher die erfindungsgemäßen Reibwertermittlungen erfolgt ein Mikroschlupf verwendet wird, insbesondere ein Mikroschlupf oder auch Dauerschlupf, welcher in einem insbesondere stationären Mikroschlupfbetrieb oder auch Dauerschlupfbetrieb der Kupplung eingestellt wird. Vorteilhaft ist ein stationärer Mikroschlupfbetrieb der Kupplung ein sehr häufig auftretender Betriebszustand der Kupplung. Vorteilhaft ist ein Mikroschlupfwert eines stationären Mikroschlupfbetriebs vergleichsweise stabil, wenn das Getriebe, in welchem das erfindungsgemäße Verfahren zur Anwendung kommt, eine Regelung des Mikroschlupfs aufweist, was in der Regel der Fall ist.
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In Ausgestaltung der Erfindung erfolgen die Reibwertermittlungen bei weiteren Lastzuständen. Erfindungsgemäß umfassen die Reibwertermittlungen bei den jeweiligen Laufleistungen jeweils den gleichen Satz an voneinander unterschiedlicher Lastzustände, wobei der jeweils eine gleiche Lastzustand einer der Lastzustände des Satzes ist. Der Satz an voneinander unterschiedlichen Lastzuständen wird auch als Gruppe bezeichnet, welche die voneinander unterschiedlichen Lastzustände umfasst. Dabei ist es beispielsweise vorgesehen, dass für die Lastzustände die Reibwerte ermittelt werden, wobei bei den Ermittlungen der Reibwerte der gleiche Schlupf, insbesondere Mikroschlupf, der Lamellenkupplung eingestellt ist. Somit ist beispielsweise der jeweilige Reibwert der jeweiligen Laufleistung, bei der die jeweilige Reibwertermittlung durchgeführt wurde, und dem jeweiligen Lastzustand, bei dem der jeweilige Reibwert ermittelt wurde, zugeordnet. Da die Reibwertermittlung den gleichen Satz an Lastzuständen umfassen, werden beispielsweise für den jeweiligen Lastzustand jeweilige, mehrere Reibwerte ermittelt, die den jeweiligen Laufleistungen zugeordnet sind. Dadurch kann eine etwaige Reibwertveränderung der Kupplung besonders präzise ermittelt werden.
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Außerdem soll in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass das Getriebe einen hydrodynamischen Drehmomentwandler aufweist und die Kupplung als Wandlerüberbrückungskupplung zum Überbrücken des Drehmomentwandlers ausgebildet ist. Das erfindungsgemäße Verfahren dieser Ausgestaltung ist vorteilhaft, da Betriebszustände eines Betriebs der Wandlerüberbrückungskupplung in einem stationären Mikroschlupfbetrieb häufig auftreten.
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In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Kupplung als nasse Anfahrkupplung ausgebildet. Das erfindungsgemäße Verfahren dieser Ausgestaltung ist vorteilhaft, da Betriebszustände eines Betriebs der nassen Anfahrkupplung in einem stationären Mikroschlupfbetrieb häufig auftreten.
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Darüber hinaus sollen in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung der oder die jeweils gleichen Lastzustände ein an der Lamellenkupplung anliegendes Drehmoment und eine Temperatur, insbesondere eine Temperatur eines Öls des Getriebes, umfassen. Vorteilhaft können mit dieser Ausgestaltung der Erfindung die Veränderung des Reibwerts besonders präzise ermittelt werden, da bis auf die Laufleistung die gleichen Betriebsparameter bei den Reibwertermittlungen eingestellt werden, so dass eine sehr gute Vergleichbarkeit der ermittelten Reibwerte erzielbar ist.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass ein die ermittelten Reibwerte umfassender Reibwertverlauf über eine Laufleistung des Kraftfahrzeugs und/oder des Getriebes und wenigstens ein Gradient des Reibwertverlaufs über eine Laufleistung des Getriebes ermittelt werden.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es außerdem vorgesehen, dass wenigstens ein Hinweissignal ausgegeben wird, wenn der Gradient einen insbesondere vorgegebenen Schwellenwert unterschreitet. Das Hinweissignal ist beispielsweise ein akustisches und/oder optisches und/oder haptisches Signal, welches beispielsweise im Innenraum des Kraftfahrzeugs ausgegeben - insbesondere auf einer elektronischen Anzeige - angezeigt-wird, wobei die elektronische Anzeige im Innenraum des Kraftfahrzeugs angeordnet sein kann. Durch das Verfahren kann insbesondere ein hinreichend früher Ölwechsel bewirkt werden, sodass beispielsweise ein Rutschen der Lamellenkupplung und ein daraus resultierendes Ruckeln vermieden werden können. Das zuvor genannte Lastkollektiv kann beispielsweise Drehmomente und/oder Temperaturen und/oder Reibleistungen umfassen. Eine der Temperaturen kann beispielsweise eine Temperatur eines durch das Öl gebildeten Ölsumpfes sein. Der dieser Temperatur zugeordnete Grenzwert beträgt beispielsweise 120 Grad Celsius. Der der Reibleistung zugeordnete Grenzwert beträgt beispielsweise 300 Watt.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass ein Lastkollektiv, dem das Getriebe bis zumindest einer der Laufleistungen, insbesondere bis zu einer aktuell vorliegenden Laufleistung ausgehend von einer Laufleistung von Null eines neuen Getriebes, unterworfen war, ausgewertet wird. Jedoch soll nur dann eine Bewertung des Gradienten durchgeführt werden, wenn bis zu der zumindest einen Laufleistung die Maximalwerte des Lastkollektivs unterhalb von jeweiligen Grenzwerten liegen. Vorteilhaft kann mit dieser Ausgestaltung der Erfindung vermieden werden, dass das erfindungsgemäße Verfahren bei Kupplungen, die Überlast oder Missbrauch erfahren haben, angewendet wird.
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Der Erfindung liegen insbesondere die folgenden Erkenntnisse zugrunde: Auf Basis einer vorhandenen Reibwertadaption wurden Reibwertverläufe eines Reibwerts über einer Laufleistung des Getriebes untersucht. Hierbei wurde festgestellt, dass sich über die Laufleistung die Reibwertverläufe verändern und es wurde weiter festgestellt, dass die ein problematisches Regelverhalten mit einer inversen Reibwertkurve über einer Schlupfdrehzahl mit den sich verändernden Reibwertverläufen über der Laufleistung einhergehen. Unter einer inversen Reibwertkurve ist insbesondere ein solcher - einfach auch als Verlauf bezeichneter und die entsprechenden Reibwerte - umfassender Reibwertverlauf über einer Schlupfdrehzahl zu verstehen, welcher eine negative Steigung eines Reibwerts über einer Schlupfdrehzahl an der Kupplung, aufweist. Es ist bekannt, dass eine solche inverse Reibwertkurve aus einem beispielsweise aus Abrieb resultierenden metallischen Eintrag in das Öl resultieren kann. Das erfindungsgemäße Verfahren kann vorteilhaft dazu genutzt werden, Aussagen über eine Qualität des Öls zu treffen und insbesondere eine Verschlechterung beziehungsweise übermäßige Verschmutzung des Öls mit Partikeln zu ermitteln. Erfindungsgemäß wird eine als inverses Reibwertverhalten bezeichnete inverse Reibwertkurve der beispielsweise als Wandlerüberbrückungskupplung ausgebildeten Lamellenkupplung auf Basis eines ermittelten Reibwertverlaufs über einer Laufleistung detektiert. Die ermittelten Daten können erfindungsgemäß dazu genutzt werden, einen Wechsel des Öls auszulösen beziehungsweise einen Hinweis, insbesondere im Innenraum des Kraftfahrzeugs, auszugeben, wobei der Fahrer des Kraftfahrzeugs durch den Hinweis dazu angeregt werden soll, das Öl zu wechseln, beziehungsweise wechseln zu lassen. Dadurch wird beispielsweise ein Ölwechsel über Standardgrößen - wie beispielsweise Zeit oder Laufleistung - ausgelöst oder bei Unterschreiten der auch als Gradientengrenze bezeichneten Grenze. Insbesondere kann ein hinreichend früher Ölwechsel ausgelöst werden. Außerdem ermöglicht es die Erfindung, einen unnötig frühen Ölwechsel zu vermeiden. In der Folge können unerwünschte Fehlverhalten oder ein Ausfall des Getriebes vermieden werden.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Figuren. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Hierbei zeigt
- 1 ein Diagramm zum Veranschaulichen eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Ermitteln einer Veränderung eines Reibwerts einer nasslaufenden Lamellenkupplung für ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs bei einer ersten Laufleistung
- 2 ein Diagramm zum Veranschaulichen eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Ermitteln einer Veränderung eines Reibwerts einer nasslaufenden Lamellenkupplung für ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs bei einer zweiten Laufleistung
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Im Folgenden wird anhand der 1 und der 2 ein Verfahren zum Ermitteln einer Veränderung eines Reibwerts einer nasslaufenden Lamellenkupplung für ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs beschrieben. Die Veränderung des Reibwerts wird auch als Reibwertveränderung bezeichnet. Bei dem Verfahren werden zeitlich aufeinanderfolgende Reibwertermittlungen bei beziehungsweise zu jeweiligen Laufleistungen des Getriebes durchgeführt, wobei durch die Reibwertermittlungen jeweilige Reibwerte der Lamellenkupplung ermittelt werden. Darunter kann insbesondere verstanden werden, dass im Rahmen der jeweiligen Reibwertermittlung zumindest ein Reibwert der Kupplung ermittelt wird. Da die jeweilige Reibwertermittlung bei einer jeweiligen Laufleistung des Getriebes durchgeführt wird, sind beispielsweise die jeweiligen Reibwert, die durch die jeweilige Reibwertermittlung ermittelt werden, beziehungsweise wurden, der jeweiligen Laufleistung zugeordnet. 1 zeigt Reibwerte R10, für einen ersten Lastzustand, R20 für einen zweiten Lastzustand und R30 für einen dritten Lastzustand für eine vorgegebene Mikroschlupfdrehzahl MS, insbesondere von 5 Umdrehungen/Minute, nach einer Laufleistung des Getriebes von 5000 km. Das Drehmoment im ersten Lastzustand beträgt beispielsweise 200 Newtonmeter, das Drehmoment im zweiten Lastzustand beträgt 100 Nm und das Drehmoment im dritten Lastzustand 50 Nm. Der jeweilige Lastzustand umfasst insbesondere ein jeweiliges, an der Kupplung anliegendes und auch als Kupplungsmoment bezeichnetes Drehmoment und insbesondere eine Temperatur, insbesondere eines als Öl ausgebildeten Schmiermittels, in welchem die nasslaufende Kupplung läuft.
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2 zeigt Reibwerte R1L für den ersten Lastzustand, R2L für den zweiten Lastzustand und R3L für den dritten Lastzustand für die Mikroschlupfdrehzahl MS nach einer Laufleistung des Getriebes von beispielsweise 80 0000 km.
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Um eine etwaige Reibwertveränderung der einfach auch als Kupplung bezeichneten Lamellenkupplung besonders präzise ermitteln zu können, ist es bei dem Verfahren nun vorgesehen, dass die Reibwertermittlungen den gleichen Lastzustand umfassen, für den der jeweilige Reibwert ermittelt wird. Dies bedeutet, dass die Reibwerte zwar für die unterschiedlichen Laufleistungen wie in dem vorlegenden Ausführungsbeispiel 5000 km und 80 000 km, jedoch für den jeweils gleichen Lastzustand des Getriebes ermittelt werden. Des Weiteren ist bei den Ermittlungen der Reibwerte der gleiche Schlupf MS der Lamellenkupplung eingestellt, sodass die Reibwerte für die unterschiedlichen Laufleistungen, jedoch für den jeweils gleichen Lastzustand und für den gleichen Schlupf MS ermittelt werden. Bei dem Schlupf MS handelt es sich vorzugsweise um einen Mikroschlupf, welcher beispielsweise durch eine sogenannte Mikroschlupfregelung der Kupplung eingestellt, insbesondere eingeregelt, wird. Der Mikroschlupf beträgt beispielsweise höchstens oder genau fünf Umdrehungen pro Minute.
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Die in der 1 gezeigte Reibwertkurve 10a umfasst beispielsweise die für unterschiedliche Schlupfdrehzahlen bei der Laufleistung von 5000 km in dem dritten Lastzustand ermittelte Reibwerte. Die Reibwertkurve 10a in 1 über die Schlupfdrehzahl ist aufgrund der nur geringen Laufleistung von 5000 km positiv. Auch die Reibwertkurven 12a bei dem zweiten Lastzustand und 14a bei dem ersten Lastzustand haben einen positiven Steigungswert oder verlaufen positv.
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Die in der 2 gezeigte Reibwertkurve 10b umfasst beispielsweise die für unterschiedliche Schlupfdrehzahlen bei der Laufleistung von 80 000 km in dem dritten Lastzustand ermittelte Reibwerte. Die Reibwertkurve 10b in 2 über die Schlupfdrehzahl ist aufgrund der hohen Laufleistung von 80 000 km bereits negativ. Die Reibwertkurve 10b hat bei höheren Schlupfdrehzahlen einen negativen Steigungswert.
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Ein Vergleich der Reibwerte R30 bei der Laufleistung 5000 km in dem dritten Lastzustand bei der Mikroschlupfdrehzahl MS aus 1 mit dem Reibwert R3L bei der Laufleistung 80 000 km in dem dritten Lastzustand und der Mikroschlupfdrehzahl MS aus 2 zeigt, dass ein Reibwert mit zunehmender Laufleistung abnimmt. Dies bedeutet, dass es aufgrund der zunehmenden Laufleistung des Getriebes zu einer Abnahme eines Reibwerts für den gleichen Lastzustand gekommen ist. Werden nun bei weiteren zusätzlichen Laufleistungen und einer Einstellung derselben Mikroschlupfdrehzahl und desselben Lastzustands Reibwerte ermittelt und hieraus ein Reibwertverlauf über einer Laufleistung bestimmt, so können erfindungsgemäß die Gradienten des Reibwertverlaufs bestimmt werden. Unterschreitet beispielsweise der Gradient des Reibwertverlaufs bei der untersuchten, insbesondere aktuell vorliegenden Laufleistung einen vorgebbaren oder vorgegebenen Schwellen- oder Grenzwert, so kann auf eine nur noch unzureichende Qualität des Öls für die aktuelle Laufleistung rückgeschlossen werden. In der Folge wird beispielsweise im Innenraum des Kraftfahrzeugs ein Hinweissignal ausgegeben, durch das beispielsweise der Fahrer des Kraftfahrzeugs zu einem Wechsel des Öls angeregt wird. In der Folge kann ein hinreichend früher Wechsel des Öls bewirkt werden, um ein unerwünschtes Verhalten der Lamellenkupplung zu vermeiden. Das Verfahren und die mittels des Verfahrens präzise erkennbare Reibwertveränderung der Kupplung ermöglichen somit eine Öldiagnose, insbesondere über eine Reibwertadaption, in deren Rahmen der jeweilige Reibwert ermittelt beziehungsweise adaptiert wird. In der Folge kann ein vorteilhafter Betrieb des Kraftfahrzeugs gewährleistet werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102017116238 A1 [0002]
