DE19951952A1

DE19951952A1 - Fahrzeug

Info

Publication number: DE19951952A1
Application number: DE19951952A
Authority: DE
Inventors: Thilo Reichel; Michael Salecker; Claudio Castro
Original assignee: LuK Getriebe Systeme GmbH
Current assignee: LuK GS Verwaltungs GmbH and Co KG
Priority date: 1998-11-05
Filing date: 1999-10-28
Publication date: 2000-05-11
Also published as: US6470253B1; AU1770900A; KR20010087384A; WO2000028230A1; BR9915049A; ITMI992308A0; IT1314007B1; FR2785583B1; ITMI992308A1; FR2785583A1; DE19982344D2; JP2002529665A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einer Vorrichtung zur Speicherung von Daten.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einer Anordnung zur Speicherung von Daten.

Solche Fahrzeuge sind beispielsweise durch die DE 196 39 296 bekannt geworden. Bei einem solchen Fahrzeug wird die durch Kupplungsschlupf verbrauchte Verlustenergie aufsummiert und in einem Speicher abgespeichert.

Dies hat den Nachteil, daß die abgespeicherten Daten jeweils nur eine Momentaufnahme des Zustandes des Fahrzeuges charakterisieren. Beispielsweise bei einem Werkstattaufenthalt des Fahrzeuges kann somit nur der aktuelle Zustand aus dem Speicher ausgelesen werden Die Erfindung hat die Aufgabe, ein oben genanntes Fahrzeug zu schaffen, das bezüglich der Funktionalität verbessert ist. Insbesondere hinsichtlich der Diagnose ist eine Verbesserung beabsichtigt.

Dies wird erfindungsgemäß bei einem Fahrzeug der oben genannten Art dadurch erreicht, daß eine Vorrichtung zur Ermittlung der von dem Fahrzeug zurückgelegten Wegstrecke vorgesehen ist und die abzuspeichernden Daten des Fahrzeuges Daten der vom Fahrzeug zurückgelegten Wegstrecke zugeordnet werden und als Wertepaare in einem Speicher abgespeichert werden.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn das Fahrzeug zumindest einen Antriebsmotor und/oder eine Kupplung und/oder ein Getriebe aufweist. Auch ist es zweckmäßig, wenn die Kupplung automatisiert betätigbar ist oder bei einem anderen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel das Getriebe automatisiert betätigbar ist.

Weiterhin kann es aber auch vorteilhaft sein, wenn die Kupplung manuell betätigbar ist oder in einem anderen vorteilhaften Ausführungsbeispiel das Getriebe manuell betätigbar ist.

Von weiterem Vorteil ist es, wenn eine Vorrichtung vorgesehen ist, welche die durch Kupplungsschlupf erzeugte Verlustenergie ermittelt. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß die Verlustenergie in einem elektronischen Computereinheit durch Integration des Produkts zwischen übertragbarem Kupplungsmoment M_K und Schlupf (N_M-M_K) der Kupplung ermittelt wird.

Dabei ist es zweckmäßig, wenn eine Vorrichtung vorgesehen ist, welche die Motordrehzahl N_M oder eine diese Größe repräsentierenden andere Größe ermittelt. Auch ist es zweckmäßig, wenn eine Vorrichtung vorgesehen ist, welche die Getriebeeingangsdrehzahl N_K oder eine diese Größe repräsentierende andere Größe ermittelt. Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn eine Vorrichtung vorgesehen ist, welche das von der Kupplung übertragbare Drehmoment M_K oder eine diese repräsentierende andere Größe ermittelt.

Erfindungsgemäß ist es vorteilhaft, wenn die abgespeicherten Daten zur Adaption von adaptiven Größen verwendbar ist. Beispielsweise kann durch die Speicherung der Verlustenergie oder der Verlustleitung der Abrieb der Reibbeläge einer Kupplung berechnet werden und somit der Greifpunkt der Kupplung als adaptive Größe anhand des Abriebs der Kupplung adaptiert werden.

Auch kann es erfindungsgemäß vorteilhaft sein, wenn die abgespeicherten Daten zur Ausfallbewertung und/oder Ausfallwarnung verwendbar ist.

Beispielsweise kann durch die Speicherung der Verlustenergie oder der Verlustleitung der Abrieb der Reibbeläge einer Kupplung berechnet werden und somit die verbleibende Verschleißreserve der Kupplung berechnet werden und bei erreichen eines kritischen Grenzwertes ein Warnsignal ausgegeben werden, das auf den Verschleißzustand hinweist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Figuren näher erläutert, dabei zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeuges und

Fig. 2 ein Blockschaltbild.

Die Fig. 1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 mit einem Antriebsaggregat oder Motor 2, wie Verbrennungsmotor oder Hybridantriebsanordnung mit Verbrennungsmotor und Elektromotor, mit einer Kupplung 3 und einem Getriebe 4 im Antriebsstrang, wobei dem Getriebe eine Antriebsachse 5 nachgeordnet ist, welche mittels eines Differentiales 6 zwei Antriebswellen 7a und 7b antreibt, welche wiederum die angetriebenen Räder 8a und 8b antreiben. Die Kupplung 3 ist als Trockenreibungskupplung mit Druckplatte 10, Kupplungsscheibe 11, Ausrücklager 12 und Ausrückgabel 13 dargestellt, die auf einem Schwungrad montiert ist, wobei die Ausrückgabel mittels eines Aktors 15 mit einem Geberzylinder 16 einer Druckmittelleitung, wie Hydraulikleitung, 17 und einem Nehmerzylinder 18 beaufschlagt oder betätigt wird. Der Aktor ist mit einer Schnüffelbohrung 21 versehen, welche zu einem Reservoir 22 für das Druckmittel verbunden ist. Der Aktor ist als druckmittelbetätigter Aktor dargestellt, welcher einen Elektromotor 19 aufweist, welcher über ein Getriebe den Geberzylinderkolben 20 betätigt, so daß über die Druckmittelleitung 17 und den Nehmerzylinder 18 das Drehmomentübertragungssystem ein- und ausgerückt werden kann. Auch kann der Aktor rein elektromotorisch betätigbar sein oder rein hydraulisch arbeiten.

Weiterhin umfaßt der Aktor 15 ein Steuergerät 15a mit einer Steuerelektronik mit Computereinheit zur Steuerung oder Regelung der Betätigung der Kupplung und/oder eines Getriebes mittels des Aktors, wobei die Leistungselektronik und/oder die Steuerelektronik innerhalb des Aktorgehäuses angeordnet sein kann. Dies kann aber ebenso auch innerhalb getrennter Gehäuse realisiert sein.

Die Betätigung eines Getriebes oder beispielsweise einer Bremse mittels eines solchen Aktors ist in der Fig. 1 nicht explizit gezeigt, kann jedoch auch mit einem solchen Aktor erfolgen. Dazu wäre dann zumindest ein weiterer Aktor der Art des Aktors 15 vorzusehen.

Das Fahrzeug 1 mit dem Getriebe 4 weist einen Gangschalthebel 30 auf. An dem Gangschalthebel oder an dem Getriebe ist ein Gangerkennungssensor 31 und/oder ein Schaltabsichtssensor 32 angeordnet ist, welcher eine manuelle Betätigung des Gangschalthebels detektiert und somit eine Schaltabsicht des Fahrers anhand der Bewegung des Schalthebels, bzw. anhand der beauf schlagten Kraft, erkennt. Weiterhin ist das Fahrzeug mit einem Drehzahlsensor 33 ausgestattet, welches die Drehzahl der Getriebeabtriebswelle respektive die Raddrehzahlen detektiert. Weiterhin ist ein Drosselklappensensor 34 angeordnet, welcher die Drosselklappenstellung detektiert und ein Drehzahl sensor 35, welcher die Motordrehzahl detektiert.

Der Gangerkennungssensor detektiert direkt oder indirekt die Position von getriebeinternen Schaltelementen oder den im Getriebe eingelegten Gang, so daß mittels des Signales zumindest der eingelegte Gang von der Steuereinheit registriert wird. Weiterhin kann bei einem analogen Sensor die Bewegung der getriebeinternen Schaltelemente detektiert werden, so daß eine frühzeitige Erkennung des nächsten eingelegten Ganges durchgeführt werden kann.

Die Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild zur Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung. In der Steuereinheit 15a ist eine Untereinheit 50 vorgesehen, welche die eingehenden Signale von Sensoren und/oder anderen Elektronikeinheiten empfängt. Diese Einheit erhält beispielsweise die Signale der Drehzahlen des Motors und der Getriebeeingangswelle oder diese Größen repräsentierende Signale. In dieser Einheit 50 wird beispielsweise aus dem Schlupf δs = Motordrehzahl N_M - Getriebeeingangsdrehzahl N_K und von der Kupplung übertragbarem Drehmoment M_K die Verlustleistung V ermittelt.

Diesbezüglich verweisen wir beispielsweise auf die DE 196 02 006, deren Inhalt ausdrücklich zum Offenbarungsgehalt der vorliegenden Anmeldung gehört.

Die Vorrichtung 90 zur Ermittlung der vom Fahrzeug zurückgelegtem Wegstrecke, wie Tachometer oder Kilometerzähler, gibt das Signal s der zurückgelegten Wegstrecke an die Einheit 50 oder den Speicher 60 weiter. Dieser erfaßt die Wertepaare (V,s) und speichert diese ab. Dies kann fortlaufend mit einem vorgebbaren Zeittakt oder mit fortlaufender Wegstrecke s mit vorgebbarem Streckenabstand erfolgen. Die zurückgelegte Wegstrecke s wird beispielsweise durch Summation oder Integration einer Eingangsgröße Sroh, wie beispielsweise einer Raddrehzahl oder einer Abtriebswellendrehzahl, ermittelt.

Die Steuereinheit 51 kann beispielsweise zur Ermittlung des Sollwertes Vsoll zur Betätigung von Kupplung, Bremse oder Getriebe beispielsweise eine Adaptivgröße entsprechend des im Speicher 60 abgespeicherten Wertepaares (V,s) adaptieren und zur Berechnung des aktuellen Sollwertes Vsoll verwenden.

Der Speicher kann ein Schreib-Lese-Speicher, ein EPROM oder ein EEPROM sein, die typischerweise in Computereinheiten eingesetzt werden.

Die Daten des Fahrzeuges, wie die Wegstrecke, die Drehzahlen oder andere Daten können beispielsweise auch über Datenbus, wie CAN-Bus, von anderen Elektronikeinheiten, wie die Motorsteuerung, eine ABS-Steuerung oder anderen Einheiten, an die Steuereinheit 15a übermittelt werden.

Die Daten des Speichers sind auslesbar und für Test und Diagnosezwecke weiter verarbeitbar.

Wenn beispielsweise die Verlustenergie oder die Verlustleitung aufgrund von Schlupf im Bereich der Kupplung über einem Grenzwert liegt, kann ein optisches oder akustisches oder ein anderweitiges Signal erzeugt werden und dem Fahrzeugführer signalisiert werden, daß ein Verschleißzustand erreicht ist, der einen Austausch oder ein Wartung zukünftig notwendig macht.

Bei der Erfindung ist es zweckmäßig, wenn bei Kraftfahrzeugen oder Fahrzeugen zur Steuerung von Motor, automatisierter Kupplung, automatisierter Kupplung und/oder automatisiertem Getriebe und/oder einem Antiblockiersystem der Bremsen (ABS) Steuereinheiten verwendet werden, die umfangreiche Sensoren und Betriebsdatenerfassungsvorrichtungen aufweisen, um möglichst umfangreich die aktuellen Betriebsdaten des Fahrzeuges zu ermitteln. Dadurch kann die Verlustenergie oder die Verlustleistung im Bereich der Kupplung und/oder im Bereich eines Getriebes oder andere Adaptivgrößen oder Betätigungsgrößen von einer Kupplung oder eines Getriebes oder deren Betätigungseinrichtungen erfaßt werden.

So besitzen Kraftfahrzeuge in der Regel eine Motorsteuerung, die unter anderem das jeweils vom Motor erzeugte Drehmoment sowie die Drehzahl des Motors erfassen/detektieren. Darüber hinaus kann für die Ermittlung der Fahrgeschwindigkeit und/oder zur Steuerung eines Antiblockiersystems der Fahrzeugbremsen beispielsweise eine Raddrehzahl oder ein diese repräsentierendes Signal erfaßt werden. Werden diese Daten an die Steuereinheit 15a weitergeleitet, so kann der Schlupf der Kupplung ermittelt werden.

Für das von der Kupplung übertragbare Drehmoment, wie Kupplungsmoment, kann beispielsweise der Betätigungsweg herangezogen werden, wobei mittels einer Kupplungskennlinie, die das Kupplungsmoment als Funktion des Betätigungsweges abgelegt hat, aus dem Betätigungsweg das übertragbare Drehmoment ermittelt werden kann.

Bei einer anderen Ausgestaltung der Erfindung kann vereinfacht davon ausgegangen werden, daß das Motormoment etwa gleich dem von der Kupplung übertragbaren Drehmoment ist.

Mit der Motordrehzahl ist im Falle des Einbaus der Kupplung zwischen Motor und Getriebe die Getriebeeingangsdrehzahl bei haftender Kupplung direkt verknüpft, wobei bei schlupfender Kupplung die Getriebeeingangsdrehzahl gegebenenfalls davon geringfügig abweicht.

Die Getriebeeingangsdrehzahl steht über die Getriebeübersetzung mit der Getriebeausgangswellendrehzahl oder den Radrehzahlen in einem numerischen Zusammenhang, so daß aufgrund der Kenntnis einer Raddrehzahl oder der Getriebeausgangswellendrehzahl die Getriebeeingangsdrehzahl ermittelbar ist. Aus den somit ermittelten Daten kann der Kupplungsschlupf berechnet werden.

Diesbezüglich wird erneut auf die DE 196 02 006 verwiesen.

Durch die Berechnung der Verlustenergie aufgrund des Schlupfes im Bereich der Kupplungsbeläge bzw. durch die Berechnung der Verlustleistung kann mittels einer Kennlinie, in welcher die Verlustleistung und der Verschleiß der Reibbeläge in Millimetern aufgetragen ist, der Verschleiß der Reibbeläge der Kupplung ermittelt werden. Erreicht der Verschleiß der Reibbeläge der Kupplung die Größenordnung der Verschleißreserve von neuen Kupplungsbelägen, so kann mittels eines Warnsignales der Fahrer des Fahrzeuges auf die Verschleißsituation hingewiesen werden.

Vorteilhaft kann es jedoch auch sein, wenn andere Adaptivparameter wie beispielsweise der Greifpunkt der Kupplung als Funktion des von dem Fahrzeug zurückgelegten Weges abgespeichert wird.

Bei einem Werkstattaufenthalt oder einer anderen Gelegenheit einer Fahrzeugdiagnose kann dann die zeitliche Entwicklung oder die Entwicklung von Adaptivparametern bezüglich der Fahrstrecke ausgewertet werden.

Dies läßt auf relevante Fahrzeugeigenschaften schließen, so daß rechtzeitige Maßnahmen getroffen werden können.

Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvor schläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die Anmelderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung und/oder Zeichnungen offenbarte Merkmale zu beanspruchen.

Auch kann anhand der abgespeicherten Daten der Verschleiß der Kupplung oder anderer Bauteile berechnet werden und daraus der aktuelle Greifpunkt der Kupplung ermittelt werden. Der Greifpunkt Gp ist der Betätigungsweg der Kupplung, bei welchem die Kupplung beginnt ein Drehmoment zu übertragen.

In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rück bezogenen Unteransprüche zu verstehen.

Die Gegenstände dieser Unteransprüche bilden jedoch auch selbständige Erfindungen, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Unter ansprüche unabhängige Gestaltung aufweisen.

Die Erfindung ist auch nicht auf das (die) Ausführungsbeispiel (e) der Beschrei bung beschränkt. Vielmehr sind im Rahmen der Erfindung zahlreiche Abände rungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kombinationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den in der allgemeinen Beschreibung und Ausführungsformen sowie den Ansprüchen beschriebenen und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfah rensschritten erfinderisch sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschritt folgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf- und Arbeitsverfahren betreffen.

Claims

1. Fahrzeug mit einer Vorrichtung zur Ermittlung und Speicherung von Daten, gekennzeichnet durch seine besondere Wirkungsweise und Ausgestaltung entsprechend den vorliegenden Anmeldungsunterlagen.

2. Fahrzeug mit einer Vorrichtung zur Ermittlung von ersten Daten und einer Anordnung zur Speicherung von Daten mit einer Vorrichtung zur Ermittlung der von dem Fahrzeug zurückgelegten Wegstrecke, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Daten jeweils Daten der vom Fahrzeug zurückgelegten Wegstrecke zugeordnet werden und als Wertepaare in einem Speicher abgespeichert werden.

3. Fahrzeug insbesondere nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrzeug zumindest einen Antriebsmotor und/oder eine Kupplung und/oder ein Getriebe aufweist.

4. Fahrzeug insbesondere nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung automatisiert betätigbar ist.

5. Fahrzeug insbesondere nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe automatisiert betätigbar ist.

6. Fahrzeug insbesondere nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung manuell betätigbar ist.

7. Fahrzeug insbesondere nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe manuell betätigbar ist.

8. Fahrzeug insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung vorgesehen ist, welche die durch Kupplungsschlupf erzeugte Verlustenergie ermittelt.

9. Fahrzeug insbesondere nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlustenergie durch Integration des Produkts zwischen übertragbarem Kupplungsmoment M_K und Schlupf (N_M-N_K) der Kupplung ermittelt wird.

10. Fahrzeug insbesondere nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung vorgesehen ist, welche die Motordrehzahl N_M ermittelt.

11. Fahrzeug insbesondere nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung vorgesehen ist, welche die Getriebeeingangsdrehzahl N_K ermittelt.

12. Fahrzeug insbesondere nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung vorgesehen ist, welche das von der Kupplung übertragbare Drehmoment M_K ermittelt.

13. Fahrzeug insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die abgespeicherten Daten zur Adaption von adaptiven Größen verwendbar ist.

14. Fahrzeug insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die abgespeicherten Daten zur Ausfallbewertung und/oder Ausfallwarnung verwendbar ist.