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Title:
METHOD FOR CONTROLLING AN AUTOMATED CLUTCH OR AN AUTOMATED TRANSMISSION OR A DRIVE UNIT IN A VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/062278
Kind Code:
A2
Abstract:
A method for controlling an automated clutch or an automated transmission or a drive unit in a vehicle, wherein protective measures for the clutch and/or for the transmission and/or for a drive unit are provided by the control.

Inventors:
MACMILLIAN LOYAL GEORGE (DE)
SHELLHAMMER BRADLEY (US)
REDEL DANIEL (DE)
KUESTLER GERALD (DE)
Application Number:
PCT/DE2011/001932
Publication Date:
May 18, 2012
Filing Date:
November 04, 2011
Export Citation:
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Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG (DE)
MACMILLIAN LOYAL GEORGE (DE)
SHELLHAMMER BRADLEY (US)
REDEL DANIEL (DE)
KUESTLER GERALD (DE)
International Classes:
F16D48/06
Foreign References:
DE102005061080A12006-07-27
DE102005029566A12006-02-02
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zur Steuerung einer automatisierten Kupplung oder eines automatisierten Getriebes oder einer Antriebseinheit in einem Fahrzeug , wobei durch die Steuerung Schutzmassnahmen für die Kupplung und/oder für das Getriebe und/oder für eine Antriebseinheit vorgesehen sind, welche in Abhängigkeit einer ermittelten Temperatur einer vorgegebenen Fahrzeugkomponente der Kupplung oder des Getriebes oder der Antriebseinheit, deren Kühlung durch Konvektion erfolgt, vorgenommen werden, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Ermittlung der Temperatur die Luftdichte der Fahrzeugumgebung und/oder die Höhe bezüglich Normalhöhennull in der sich das Fahrzeug bewegt und/oder der zur Kühlung beitragende Luftmassenstrom um die Fahrzeugkomponente berücksichtigt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelte Temperatur der vorgegebenen Fahrzeugkomponente, in Abhängigkeit der Kühlleistung bestimmt wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Drucksensors der Absolutluftdruck und daraus die Höhe ermittelt wird oder mit Hilfe eines Drucksensors der statische Druck am Fahrzeug und daraus die Höhe ermittelt wird oder mittels einer GPS-Vorrichtung die Höhe ermittelt wird oder mittels eines in einem Lufteinlass bei einer Luftmassenermittlung ermittelten Drucks die Höhe ermittelt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Luftmengensensors oder Luftmassensensors oder Luftmassenstromsensors der zur Kühlung beitragende Luftmassenstrom um die Fahrzeugkomponente oder die Luftdichte ermittelt wird oder mittels eines in einem Lufteinlass bei einer Luftmassenermittlung ermittelten Drucks der zur Kühlung beitragende Luftmassenstrom um die Fahrzeugkomponente oder die Luftdichte ermittelt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der ermittelte Druck ein Saugrohrdruck ist. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlleistung mittels eines hinterlegten, höhenabhängigen oder luftdichteabhängigen oder luftmassenstromabhängigen Kennfeldes bestimmt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Parameter, die in die Bestimmung der Kühlleistung höhenunabhängig eingehen (also für Normalnuil ausgelegt sind, also keine Höhenabhängigkeit aufweisen), mittels des hinterlegten, höhenabhängigen Kennfeldes angepasst werden oder dass Parameter, die in die Bestimmung der Kühlleistung luftdichteunabhängig eingehen, mittels des hinterlegten, luftdichteabhängigen Kennfeldes angepasst werden oder dass Parameter, die in die Bestimmung der Kühlleistung luftmassenstromunabhängig eingehen, mittels des hinterlegten, luftmassenstromabhängigen Kennfeldes angepasst werden

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fahrzeugkomponente die Kupplung und/oder eine Komponente der Kupplung und/oder das Getriebe und/oder eine Komponente des Getriebes und/oder die Antriebseinheit und/oder eine Komponente der Antriebseinheit ist.

9. Vorrichtung zur Steuerung einer automatisierten Kupplung oder eines automatisierten Getriebes oder einer Antriebseinheit in einem Fahrzeug, welches die Kupplung, das Getriebe, die Antriebseinheit sowie mindestens eine Steuereinrichtung aufweist, wobei die Steuereinrichtung dazu vorgesehen ist, Schutzmassnahmen für die Kupplung und/oder für das Getriebe und/oder für eine Antriebseinheit zu steuern, welche in Abhängigkeit einer ermittelten Temperatur einer vorgegebenen Fahrzeugkomponente der Kupplung oder des Getriebes oder der Antriebseinheit, deren Kühlung durch Konvekti- on erfolgt, vorgenommen werden, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Ermittlung der Temperatur die Luftdichte der Fahrzeugumgebung und/oder die Höhe bezüglich Normalhöhennull in der sich das Fahrzeug bewegt und/oder der zur Kühlung beitragende Luftmassenstrom um die Fahrzeugkomponente berücksichtigt wird.

Description:
Verfahren zur Steuerung einer automatisierten Kupplung oder eines automatisierten Getriebes oder einer Antriebseinheit in einem Fahrzeug

Die Erfindung betrifft ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff das

Anspruchs 1.

Einsatzbereich und Verwendungszweck der Erfindung liegt in der Steuerung einer automatisierten Kupplung auch beispielsweise einer Doppelkupplung sowie einem Getriebe, bei welcher in Abhängigkeit einer modellierten Temperatur - die sich also durch Berechnung auf Grundlage eines Modells beispielsweise der Kupplung ergibt - Schutzstrategien aktiviert werden, die z.B. der Erwärmung . oder einem übermäßigen Verschieiss entgegenwirken. Relevante Temperaturmodelle sind insbesondere Kupplungstemperaturmodelle, aber auch Getriebetemperaturmodelle.

Temperaturmodelle wie beispielsweise in der DE 10 2005 061 080 A1 oder der DE 10 2005 029 566 A1 offenbart, sind nicht abhängig, von der Höhe über dem mittleren Meeresspiegel bzw. über Normalhöhennull , in der gefahren wird. Bekannt sind Temperaturmodelle für die Kupplung, die das Zusammenspiel von Reibleistung und Kühlleistung berücksichtigen sowie Temperaturmodelle des Getnebes insbesondere des Getriebeöls, die das Zusammenspiel von Getriebewirkungsgrad und Getriebekühlung berücksichtigen. Üblicherweise wird die Kühlung empirisch als Funktion einer die Stärke der Kühl-Luftströmung indizierenden Grösse modelliert, beispielsweise als Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit oder einer Drehzahl.

Die Schutzstrategäen werden in der Höhe nicht rechtzeitig wirksam, wodurch die Hardware geschädigt oder gar zerstört werden kann. Alternativ werden die Schutzstrategien auf den "Worst-Case" hin entwickelt, d.h. als Folge davon wird jedoch in geringer Höhe die

Fahrfunktion unverhältnismässig früh durch Schutzstrategien eingeengt, was der Fahrer als Produktmangel bezüglich Performance, Verfügbarkeit, unnötiger Warnungen oder

Werkstatthinweise merkt.

Es wurde erkannt, dass die Höhe über die Luftdichte einen deutlichen Einfluss von bis zu 30 Prozent auf die Kühleigenschaften hat. Die Kühlung der Kupplung oder des Getriebes erfolgt durch Konvektion, d.h. durch "Abtransport" von aufgewärmter Luft an der erhitzten Stelle an

BESTÄTIGUNGSKOPIE eine kältere Stelle oder ganz aus dem Fahrzeug hinaus. Hierfür ist die u.a. die Luftdichte relevant, da sie das "Aufnahmevermögen" an Wärme durch die Luft beschreibt. Aus einer geringem Luftdichte ergibt sich ein geringerer Luftmengen- bzw. Luftmassenstrom sodass konvektiv weniger Wärme abtransportiert werden kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde die Temperaturmodelle und damit die Schutzstrategien bezüglich des Höheneinflusses auf die Kühlung zu verbessern.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst.

Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zur Steuerung einer automatisierten Kupplung oder eines automatisierten Getriebes oder einer Antriebseinheit in einem Fahrzeug vorgesehen, wobei durch die Steuerung Schutzmassnahmen für die Kupplung und/oder für das Getriebe und/oder für eine Antriebseinheit beispielsweise im Hinblick auf Überhitzung oder Verschleiss vorgesehen sind, welche in Abhängigkeit einer ermittelten Temperatur einer vorgegebenen Fahrzeugkomponente der Kupplung oder des Getriebes oder der Antriebseinheit, deren Kühlung durch Konvektion erfolgt, vorgenommen werden. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass bei der Ermittlung der Temperatur die Luftdichte der Fahrzeugumgebung und/oder die Höhe bezüglich Normalhöhennull in der sich das Fahrzeug bewegt und/oder der zur Kühlung beitragende Luftmassenstrom um die Fahrzeugkomponente berücksichtigt wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist dabei vorgesehen, dass die ermittelte Temperatur der vorgegebenen Fahrzeugkomponente, in Abhängigkeit der Kühlleistung bestimmt wird.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist dabei vorgesehen, dass mittels eines Drucksensors der Absolutluftdruck und daraus die Höhe ermittelt wird oder mit Hilfe eines Drucksensors der statische Druck am Fahrzeug und daraus die Höhe ermittelt wird oder mittels einer GPS-Vorrichtung die Höhe ermittelt wird oder mittels eines in einem Luftein- lass bei einer Luftmassenermittlung ermittelten Drucks die Höhe ermittelt wird.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass mittels eines Luftmengensensors oder Luftmassensensors oder Luftmassenstromsensors der zur Kühlung beitragende Luftmassenstrom um die Fahrzeugkomponente oder die Luftdichte ermittelt wird oder mittels eines in einem Lufteinlass bei einer Luftmassenermittlung ermittelten Drucks der zur Kühlung beitragende Luftmassenstrom um die Fahrzeugkomponente oder die Luftdichte ermittelt wird.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der ermittelte Druck ein Saugrohrdruck ist.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kühlleistung mittels eines hinterlegten, höhenabhängigen oder luftdichteabhängigen oder luftmassenstromabhängigen Kennfeldes bestimmt wird.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass

Parameter, die in die Bestimmung der Kühlleistung höhenunabhängig eingehen - also beispielsweise für Normalhöhennull ausgelegt sind -, mittels des hinterlegten, höhenabhängigen Kennfeldes angepasst werden oder dass Parameter, die in die Bestimmung der Kühlleistung luftdichteunabhängig eingehen, mittels des hinterlegten, luftdichteabhängigen Kennfeldes angepasst werden oder dass Parameter, die in die Bestimmung der Kühlleistung luftmas- senstromunabhängig eingehen, mittels des hinterlegten, luftmassenstromabhängigen Kennfeldes angepasst werden

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Fahrzeugkomponente die Kupplung und/oder eine Komponente der Kupplung und/oder das Getriebe und/oder eine Komponente des Getriebes und/oder die Antriebseinheit und/oder eine Komponente der Antriebseinheit ist.

Erfindungsgemäß wird auch eine Vorrichtung zur Steuerung einer automatisierten Kupplung oder eines automatisierten Getriebes oder einer Antriebseinheit in einem Fahrzeug, welches die Kupplung, das Getriebe, die Antriebseinheit sowie mindestens eine Steuereinrichtung aufweist vorgeschlagen. Die Steuereinrichtung ist dazu vorgesehen, Schutzmassnahmen für die Kupplung und/oder für das Getriebe und/oder für eine Antriebseinheit zu steuern, welche in Abhängigkeit einer ermittelten Temperatur einer vorgegebenen Fahrzeugkomponente der Kupplung oder des Getriebes oder der Antriebseinheit, deren Kühlung durch Konvektion erfolgt, vorgenommen werden. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass bei der Ermittlung der Temperatur die Luftdichte der Fahrzeugumgebung und/oder die Höhe bezüglich Normalhöhennull in der sich das Fahrzeug bewegt und/oder der zur Kühlung beitragende Luftmassenstrom um die Fahrzeugkomponente berücksichtigt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren führt vorteilhafterweise zu einer Verbesserung des Temperaturmodells unter Höheneinfluss und verhindert so ein zu frühes oder zu spätes oder ein überhaupt nicht Greifen der Schutzstrategien.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Figur sowie der nachfolgenden Beschreibung

Figur 1 schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens

Es wird die Berücksichtigung eines die Höhe über dem Meeresspiegel in der sich das Fahrzeug befindet, anzeigenden Signals im Temperaturmodell vorgeschlagen, um dadurch die Wärmetransportkoeffizienten einer Fahrzeugkomponente oder die im Modell einer Fahrzeugkomponente zugeschriebenen Kühlleistung höhenabhängig zu reduzieren, wenn die Kühlleistung bereits - wie in üblichen Temperaturmodellen realisiert - für eine geringe Höhe wie beispielsweise Meereshöhe höhenunabhängig vorliegt. Derartige Signale können beispielsweise sein: ein Absolutdruck, ein aus einem Luftmassen- oder

Luftmassenstromsensor, der ebenfalls abhängig von der Luftdichte ist abgeleitetes

Höhensignal, ein aus einer GPS-lnformation generiertes Höhensignal, ein Schaitersignal eines Bedieners. Prinzipiell kann man auch direkt mit dem Signal des statischen Drucks das Modell optimieren; wobei ein solcher Sensor überall im oder am Fahrzeug untergebracht sein kann. Es ist ebenso möglich das Drucksignal aus der Luftmassenermittlung aus dem

Lufteinlass beispielsweise dem Saugrohrdruck zu bestimmen.

Figur 1 zeigt eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens sowie eine Änderung eines bestehenden Softwaremodells, wobei die Änderung aus einem Hinzufügen einer

Höheninformation besteht. Es wird eine neue Berechnungsmethode genutzt die gegenüber bisher üblichen Berechnungsmethoden zusätzlich ein Eingangssignal mit Höheninformation verwendet.

Ein Temperaturmodell für Fahrzeugkomponenten, deren Kühlung konvektiv und damit abhängig von der Höhe über dem Meersspiegel erfolgt, welches die Höhe über dem

Meeresspiegel in der sich das Fahrzeug befindet, berücksichtigt kann die oben genannte Aufgabe lösen. Mittels eines hinterlegten höhenabhängigen Kennfelds kann die Abhängigkeit von bei niedrigerer Höhe ermittelten Parametern des Temperatumodells von der Dichte der Fahzeugumgebungsluft, der Viskosität, usw. durch Multiplizieren der Parameter mit dem entsprechenden Kennfeldeintrag rechnerisch nachvollzogen also modelliert werden. Dies führt zu einer Verbesserung des Temperaturmodells unter Höheneinfluss und verhindert ein zu früh oder zu spät oder ein überhaupt nicht Greifen der Schutzstrategien.

Bezuqszeichenliste

Motormoment

Motordrehzahl

Eingangswellendrehzahl

Fahrgeschwindigkeit

Peripherietemperaturen

Höheninformation

Berechnung der Reibleistung

Berechnung der Kühlleistung

Zuschlagsfaktor für Wärmeübertragung (speziell Konvektion) in Abhängigkeit der Höhe

Zuschlagsfaktor für Wärmeübertragung (speziell Konvektion) in Abhängigkeit der Höhe

Zuschlagsfaktor für Wärmeübertragung (speziell Konvektion) in Abhängigkeit der Höhe

Kühlleistungen der einzelnen Gussmassen

Kühlleistungen der einzelnen Gussmassen

Modell zur Temperatur- und Verschleißberechnung

simulierter Verschleiß der Kupplungsscheiben

simulierte Temperaturen von Gussmassen und der die Kupplung umgebenden Luft




 
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