DE102018112167A1 - Method for the correct determination of a friction energy generated in a clutch during a drive of a vehicle with a manual transmission - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung einer in einer Kupplung entstehenden Reibenergie während einer Anfahrt eines Fahrzeuges mit einem Handschaltgetriebe, wobei eine Reibleistung während eines Schlupfes der Kupplung (3) bestimmt wird. Bei einem Verfahren, bei welchem eine Reibenergie ohne vorhandene Sensorik bestimmt werden kann, wird während der Anfahrt des Fahrzeuges aus der während des Schlupfes aufgebrachten Reibleistung eine Reibenergie ermittelt, bei welcher ein Energieanteil eines Motors (2) und ein Energieanteil des Handschaltgetriebes (4) separat berechnet werden, die nach einer Synchronisation der Kupplung (3) miteinander verrechnet werden. The invention relates to a method for determining a frictional energy generated in a clutch during a drive of a vehicle with a manual transmission, wherein a friction during a slippage of the clutch (3) is determined. In a method in which a friction energy can be determined without existing sensors, a friction energy is determined during the approach of the vehicle from the applied friction during slip, in which an energy component of a motor (2) and an energy portion of the manual transmission (4) separately are calculated, which are offset after a synchronization of the clutch (3) with each other.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur korrekten Bestimmung einer in einer Kupplung entstehenden Reibenergie während einer Anfahrt eines Fahrzeuges mit einem Handschaltgetriebe, wobei eine Reibleistung während eines Schlupfes der Kupplung bestimmt wird.The invention relates to a method for the correct determination of a friction energy generated in a clutch during a drive of a vehicle with a manual transmission, wherein a friction during a slippage of the clutch is determined.
Aus der
Insbesondere bei Handschaltgetrieben, die keinen Gangsensor und keinen Getriebedrehzahlsensor aufweisen, ist es schwierig, die Reibenergie zu bestimmen.In particular, in manual transmissions that have no gear sensor and no transmission speed sensor, it is difficult to determine the friction energy.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur korrekten Bestimmung einer in einer Kupplung entstehenden Reibenergie anzugeben, bei welchem die Reibenergie während der Anfahrt eines Fahrzeuges ohne Kenntnis eines eingelegten Ganges bestimmt wird.The invention has for its object to provide a method for the correct determination of a resulting in a clutch friction energy, in which the friction energy is determined during the approach of a vehicle without knowledge of an engaged gear.
Erfindungsgemäß ist die Aufgabe dadurch gelöst, dass während der Anfahrt des Fahrzeuges aus der während des Schlupfes aufgebrachten Reibleistung eine Reibenergie ermittelt wird, bei welcher ein Energieanteil eines Motors und ein Energieanteil des Handschaltgetriebes separat berechnet werden, die nach einer Synchronisation der Kupplung miteinander verrechnet werden. Dabei wird die Tatsache genutzt, dass die Reibleistung während des Schlupfes aus dem Produkt des Kupplungsmomentes und einer Drehzahldifferenz der Motorwelle und der Getriebeeingangswelle während des Schlupfes ermittelt wird. Da im Fahrzeug Raddrehzahlsensoren und Motordrehzahlsensoren vorhanden sind, kann aus diesen Größen zuverlässig die Reibenergie bestimmt werden, ohne dass zusätzlich ein Getriebedrehzahlsensor und/oder ein Gangsensor notwendig sind.According to the invention the object is achieved in that during the approach of the vehicle from the friction applied during the slip friction energy is determined in which an energy component of an engine and an energy component of the manual transmission are calculated separately, which are offset after synchronization of the clutch with each other. In this case, the fact is used that the friction during slippage of the product of the clutch torque and a speed difference of the motor shaft and the transmission input shaft during slippage is determined. Since wheel speed sensors and engine speed sensors are present in the vehicle, the friction energy can be reliably determined from these variables without additionally requiring a transmission speed sensor and / or a gear sensor.
Vorteilhafterweise wird nach der Synchronisation der Kupplung eine Übersetzung des Handschaltgetriebes bestimmt, mit welcher der Energieanteil des Handschaltgetriebes korrigiert wird, wobei anschließend zur Ermittlung der Reibenergie der korrigierte Energieanteil des Handschaltgetriebes vom Energieanteil des Motors abgezogen wird. Durch diese Korrektur lässt sich einfach auf eine korrekte Reibenergie während des Anfahrens des Fahrzeuges schließen.Advantageously, after the synchronization of the clutch, a ratio of the manual transmission is determined, with which the energy content of the manual transmission is corrected, wherein then deducted to determine the friction energy of the corrected energy component of the manual transmission from the energy share of the engine. This correction makes it easy to conclude on a correct friction energy during the start of the vehicle.
In einer Ausgestaltung wird die Gangübersetzung aus einem konstanten Verhältnis einer Motordrehzahl und einer Raddrehzahl des Fahrzeuges bestimmt.In one embodiment, the gear ratio is determined from a constant ratio of an engine speed and a wheel speed of the vehicle.
In einer Variante werden zur Bestimmung des Energieanteils des Motors ein Kupplungsmoment und eine Motordrehzahl über den gesamten Anfahrzeitraum integriert. Damit wird die Gesamtenergie, die in die Kupplung eingetragen wird, über den Anfahrzeitraum ermittelt.In one variant, a clutch torque and an engine speed over the entire starting period are integrated to determine the energy content of the engine. This determines the total energy that is entered into the clutch over the startup period.
In einer Weiterbildung werden zur Bestimmung des Energieanteils des Handschaltgetriebes das Kupplungsmoment und die Raddrehzahl über den gesamten Anfahrzeitraum integriert. Auch hier wird die Energie, die seitens des Handschaltgetriebes in die Kupplung eingetragen wird, zuverlässig bestimmt.In a development, the clutch torque and the wheel speed over the entire starting period are integrated to determine the energy content of the manual transmission. Again, the energy that is registered by the manual transmission in the clutch, reliably determined.
In einer Ausführungsform wird als Übersetzung des Handschaltgetriebes eine aus einer Gang- und einer Achsübersetzung bestimmte Gesamtübersetzung eines Fahrzeugtriebstranges verwendet. Durch die Verwendung dieser Gesamtübersetzung wird eine besonders zuverlässige Ermittlung der Anfahrreibenergie des Fahrzeugs gewährleistet.In one embodiment, as a translation of the manual transmission, a total gear ratio of a vehicle drive train determined from a gear ratio and an axle ratio is used. By using this total ratio, a particularly reliable determination of the starting driving energy of the vehicle is ensured.
In einer Ausführungsform wird ein Warnsignal ausgegeben, wenn die ermittelte Reibenergie einen Schwellwert überschreitet. Durch Überschreitung des Schwellwertes wird ein Verschleiß der Kupplung angezeigt, woraus Maßnahmen zum Auswechseln der Reibbeläge realisiert werden können.In one embodiment, a warning signal is issued when the determined friction energy exceeds a threshold. Exceeding the threshold value indicates wear of the coupling, which means that measures can be taken to replace the friction linings.
In einer weiteren Variante wird bei Überschreitung des Schwellwertes eine Fehlerinformation abgespeichert und das Warnsignal wird nach Auftreten einer vorgegebenen Anzahl von Fehlerinformationen ausgegeben. Damit wird sichergestellt, dass auch tatsächlich ein Verschleiß an der Kupplung vorliegt und nicht ein zufällig hervorgerufenes Fehlerereignis zum fehlerhaften Anzeigen des Kupplungsverschleißes führt.In a further variant, if the threshold value is exceeded, an error information item is stored and the warning signal is output after the occurrence of a predetermined number of error information items. This ensures that there is actually wear on the clutch and not a randomly caused fault event leads to incorrect indication of clutch wear.
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon soll anhand der in der Zeichnung dargestellten Figur erläutert werden.The invention allows numerous embodiments. One of them will be explained with reference to the figure shown in the drawing.
Es zeigt:
-
1 eine Prinzipdarstellung eines Antriebsstrangs eines Fahrzeuges.
-
1 a schematic diagram of a drive train of a vehicle.
Da bei dem beschriebenen Antriebsstrang
Die Drehzahldifferenz ΔωSchlupf stellt dabei die Differenz der Motordrehzahl, die von dem Drehzahlsensor
Diese Reibleistung wird über den gesamten Anfahrprozess des Fahrzeuges in einem Zeitraum von t1 bis tEnd dissipiert. Daraus ergibt sich folgende Reibenergie:
Die Reibenergie wird somit aus zwei Termen, einem Energieanteil des Motors EMot und einem Energieanteil des Handschaltgetriebes EGet berechnet:
Da aber kein Getriebedrehzahlsensor vorhanden ist, muss der Energieanteil des Handschaltgetriebes durch die Raddrehzahl ωRad ersetzt werden. Dabei muss eine Gesamtübersetzung iGang des Antriebsstranges
Während des Anfahrens des Fahrzeuges wird eine Reibenergie des Handschaltgetriebes EGet (Anfahrt) in Abhängigkeit der Raddrehzahl ωRad, die durch den Raddrehzahlsensor
Nach der Synchronisation von Drehzahl der Getriebeeingangswelle und Drehzahl der Motorwelle stellt sich die konstante Gesamtübersetzung iGang des Antriebsstranges
Der nach der Synchronisation berechnete Energieanteil des Handschaltgetriebes EGet wird vom Energieanteil des Motors EMot subtrahiert, woraus sich die korrekte Anfahrenergie EReib des Fahrzeuges ergibt, welche in die Kupplung
Die so berechnete Reibenergie EReib kann als Input für verschiedene weitere Fahrzeugauslegungen genutzt werden. Somit kann sie einmal in thermischen Berechnungen berücksichtigt werden, welche zur Bestimmung eines Verschleißes der Kupplung genutzt werden. Bei Feststellung eines Verschleißes kann ein Warnsignal an das Fahrzeug und/oder den Fahrer ausgegeben werden. Dabei kann insbesondere eine Fehlerinformation in einem Fehlerspeicher des Fahrzeuges abgelegt werden. Tritt eine solche Fehlerinformation mehrfach auf, so kann nach Auslesen in einer Werkstatt darauf geschlossen werden, dass die Kupplung verschließen ist und nachgerüstet werden muss.The friction energy E friction thus calculated can be used as input for various other vehicle designs. Thus, it can be considered once in thermal calculations, which are used to determine a wear of the clutch. Upon detection of wear, a warning signal may be issued to the vehicle and / or the driver. In particular, an error information can be stored in a fault memory of the vehicle. If such an error information occurs several times, it can be concluded after reading in a workshop that the coupling is closed and must be retrofitted.
Des Weiteren kann neben dem Kupplungsverschleiß auch eine Kupplungsüberlastung ermittelt werden, was bei dem nächsten Anfahrvorgang berücksichtigt wird, indem beispielsweise ein Motormoment in einer vorgegebenen Größe unterbunden wird.Furthermore, in addition to the clutch wear and a clutch overload be determined, which is taken into account in the next start-up, for example, by an engine torque in a predetermined size is suppressed.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Antriebsstrangpowertrain
- 22
- Verbrennungsmotorinternal combustion engine
- 33
- Kupplungclutch
- 44
- Handschaltgetriebemanual transmission
- 55
- Abtriebswelleoutput shaft
- 66
- Antriebsraddrive wheel
- 77
- Kupplungssteuerungclutch control
- 88th
- MotordrehzahlsensorEngine speed sensor
- 99
- Kurbelwellecrankshaft
- 1010
- Raddrehzahlsensorwheel speed sensor
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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