DE69802139T2

DE69802139T2 - Bestimmung der Kupplungseinstellung

Info

Publication number: DE69802139T2
Application number: DE69802139T
Authority: DE
Inventors: Marcel Amsallen; Timothy J Morscheck
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 1997-06-09
Filing date: 1998-06-08
Publication date: 2002-06-20
Anticipated expiration: 2018-06-09
Also published as: ES2164402T3; US6052637A; BR9802272A; CN1204595A; CN1123459C; EP0884212B1; JPH1151082A; DE69802139D1; IN192418B; EP0884212A1

Description

HINTERGRUND ZU DER ERFINDUNG

GEBIET DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft ein Regelungsverfahren/-system, um Zustände zu erfassen, die für eine unzureichend eingestellte Hauptkupplung in einem voll oder teilweise automatisierten mechanischen Getriebesystem kennzeichnend sind. Wenn das Auftreten derartiger Zustände erfasst wird, wird der Fahrzeugführer darauf aufmerksam gemacht, wird eine Aufforderung zur Durchführung einer Wartung erstellt und/oder wird das Antriebsstrangsystem des Fahrzeugs in einem fehlertoleranten Modus betrieben.

BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK

Halbautomatische und vollautomatische mechanische Getriebesysteme sind aus dem Stand der Technik gut bekannt, wie sich aus den US-Patenten Nr. 4 361 060, 4 593 580, 4 648 290, 4 722 248, 5 038 627, 5 053 961, 5 105 357, 5 272 939, 5 337868, 5 435 212, 5 439 428, 5 508 290, 5 509 867 und 5 569 115 entnehmen lässt. Solche Systeme verwenden häufig eine Steuerlogik für eine Fehlererfassung und/oder einen fehlertoleranten Betrieb, wie aus den US-Patenten 4 849 899 und 4 899 279 zu ersehen.
EP-A-0 686 789 beschreibt eine gattungsgemäße Steuerung/Regelung eines Antriebsstrangs, in der eine Reihe verschiedener Vorrichtungen verwendet werden, um die für die Durchführung eines Hochschaltvorgangs sowie die für Synchronisierung der Wellen benötigte Zeit zu reduzieren. Zu solchen Vorrichtungen zählen Motorbremsen und an der Getriebewelle angreifende Hochschaltbremsen (Eingangswellenbremsen). Selbstverständlich ist es nötig, die verschiedenen Drehzahlen der Wellen zu kennen, um den Betrieb von Vorrichtungen zu steuern, die geeignet sind, die Drehzahlen der Wellen zu reduzieren.
Ähnliche Systeme für die Erfassung der Änderungsrate der Eingangswellendrehzahl, wenn sich das Getriebe im Leerlauf befindet und die Kupplung ausgerückt ist, sind in der EP-A-0 479 464 beschrieben, die diese Daten allerdings für einen völlig anderen Zweck verwendet. In der genannten Vorrichtung dienen die Daten zur Ermittlung der Temperaturen des Getriebeölsumpfs.
Die Systeme nach dem Stand der Technik, wie beschrieben, genügen nicht völlig den Ansprüchen, da sie keine Mittel oder Verfahren verwenden, die geeignet sind, zu erfassen, wenn die Einstellung der Hauptkupplung des Fahrzeugs in einem solchen Maße unzureichend ist, dass sich Beeinträchtigungen des Fahrzeugbetriebes einstellen oder zu befürchten sind. Beispielsweise kann eine wesentliche Verstellung der Hauptkupplung zur Folge haben, dass selbst im ausgerückten Zustand noch ausreichend hohe Kräfte auf die Getriebeeingangswelle eingeleite werden, um das Herausnehmen oder Einlegen von Gängen, insbesondere von solchen, die für das Anfahren aus dem Stand zuständig sind, zu erschweren oder undurchführbar zu machen. Darüber hinaus kann eine sehr unzureichend eingestellte Hauptkupplung den Betrieb einer Eingangswellenbremse beeinträchtigen oder diese beschädigen.

KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Steuerungssystem und ein Verfahren zur Steuerung geschaffen, um zustände zu erfassen, die für eine erheblich unzureichende Einstellung der Hauptkupplung in einem automatisierten mechanischen Getriebesystem als kennzeichnend betrachtet werden. Wenn derartige Zustände erfasst werden, wird ein Warnhinweis an den Fahrzeugführer ausgegeben, eine Aufzeichnung über die "Notwendigkeit einer Instandsetzung" erstellt und/oder ein in Bezug auf die unzureichende Einstellung der Kupplung fehlertoleranter Betriebsmodus eingeschaltet. Dies wird in einem automatisierten mechanischen Getriebesystem, das ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet, erreicht, indem zunächst ein Ausrücken der Hauptkupplung und ein Leerlauf- oder Neutralzustand des Getriebes erfasst wird und anschließend die Abbremsung (Verminderung der Drehzahl) der Getriebeeingangswelle ermittelt wird. Falls die Verminderung der Drehzahl der Getriebeeingangswelle unter einem Referenzwert (dIS/dt > REF) liegt, wird entschieden, dass es sich um einen Zustand einer unzureichenden Einstellung handelt, und es werden Korrekturschritte eingeleitet.
Demgemäß ist es Aufgabe der Erfindung, ein neues und verbessertes automatisiertes Fahrzeuggetriebesystem zu schaffen, das ein Steuer-/Regelsystem enthält, um eine erhebliche Fehleinstellung der Hauptkupplung zu erfassen und darauf mit Korrekturschritten zu reagieren.
Diese und andere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung erschließen sich beim Lesen der folgenden Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den beigefügten Figuren.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 zeigt in Form eines Blockschaltbilds, in schematischer Darstellung, ein automatisiertes Fahrzeuggetriebesystem, das das Steuerungs-/Regelungssystem der Erfindung verwendet.
Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht eines Getriebes, das kombiniert vom Range- und Split-Typ ist.
Fig. 3A und 3B zeigen, in Form eines Flussdiagramms, schematische Darstellungen des erfindungsgemäßen Steuerungs-/Regelungssystems und -verfahrens.

BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS

In Fig. 1A ist ein automatisiertes, mechanisches Fahrzeuggetriebesystem 10 von der Bauart, in der vorteilhafterweise das Steuerungs-/Regelungssystem und -verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird, schematisch veranschaulicht. Zu dem automatisierten mechanischen Getriebesystem gehört ein durch Treibstoffzufuhr gesteuerter Motor 12, z. B. ein allgemein bekannter Dieselmotor oder dergleichen, eine Reibungshauptkupplung 14 von der Bauart, wie sie in dem US-Patent 4 081 065 beschrieben ist, und ein mehrgängiges Stufenwechselgetriebe 16, das weiter unten näher erläutert wird. Der Motor enthält eine Kurbelwelle 18, die antriebsmäßig mit den Eingangselementen 14A der Hauptkupplung 14 verbunden ist, wobei die Eingangselemente wahlweise mit den Ausgangselementen 14B reibschlüssig in Eingriff gebracht werden, um die Eingangswelle 20 des Getriebes anzutreiben. Das Getriebe enthält eine Ausgangswelle 22, die antriebsmäßig, wie aus dem Stand der Technik allgemein bekannt, den Antriebsrädern des Fahrzeugs zugeordnet ist, wobei die Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle (OS) für die Fahrzeuggeschwindigkeit kennzeichnend ist. Vollautomatisierte und halbautomatische mechanische Getriebesysteme dieser allgemeinen Bauart sind aus dem St and der Technik bekannt, wie anhand der oben erwähnten US-Patente 4 361 060, 4 648 290, 5 2T2 939, 5 337 868 und 5 569 115 ersichtlich.
Das System 10 beinhaltet auch eine Regel-/Steuereinheit 24, vorzugsweise eine mikroprozessorgestützte Regel- /Steuereinheit von der Bauart, wie sie in den US-Patenten 4 595 986 und 5 335 566 veranschaulicht ist, um Eingangssignale 26 entgegen zu nehmen und diese gemäß vorgegebener logischer Regeln zu verarbeiten, um daraufhin Ausgangssteuerbefehle 28 an unterschiedliche Systemaktuatoren und Ähnliches auszugeben. Es kann ein gesonderter Systemcontroller 24 verwendet werden, oder es kann der einem elektronisch geregelten/gesteuerten Motor zugeordnete Motorcontroller 30 eingesetzt werden, der über eine elektronische Datenleitung, z. B. eine Datenleitung gemäß den Normen der Protokolle SAE J-1939, Daten austauscht. Die Regel-/Steuereinheit 24 nimmt Eingangssignale von mehreren Sensoren entgegen, darunter von einem Sensor 32, der ein Signal (Es) zur Verfügung stellt, das für die Motordrehzahl kennzeichnend ist, einem Sensor 34, der ein Signal (IS) bereitstellt, das für die Drehzahl der Getriebeeingangswelle kennzeichnend ist, einem Sensor 36 für die Erzeugung eines Signals, das für die Drehzahl der Ausgangswelle kennzeichnend ist, einem Sensor 40, der der Steuerkonsole des Fahrers zugeordnet ist, und einem Sensor 42, der dazu dient, ein Signal (THL) zur Verfügung zu stellen, das für die durch den Fahrer vorgenommene Verstellung des Fahrzeuggaspedals kennzeichnend ist. Das System 10 kann vielfältige Aktuatoren enthalten, die abhängig von Ausgangssteuerbefehlen des Controllers 24 aktiviert werden, wobei jeder der Aktuatoren auch Eingangssignale für den Controller 24 abgeben kann, die einen erfassten Zustand betreffen. Zu diesen Aktuatoren zählen: der Motorcontroller 30, der dazu dient, die Treibstoffzufuhr des Motors zu steuern, um eine gewünschte Motordrehzahl und/oder ein gewünschtes Motordrehmoment zu erzielen, ein Kupplungsaktuator 44, um diee Reibungshauptkupplung 14 wahlweise ein- oder auszurücken, ein Getriebeaktuator 46, um das Getriebe 16 wahlweise zu schalten, und eine Anzeigeeinrichtung 48, um dem Fahrzeugführer Informationen, wie beispielsweise die eingelegte Gangstufe, Fehlfunktionen des Systems und Ähnliches zur Verfügung zu stellen. Vorzugsweise ist das System mit einer Eingangswellenbremse 50, die auch als "Fiupplungsbremse" oder "Hochschaltbremse" bezeichnet wird, ausgestattet, um die Drehzahl der Eingangswelle während eines Hochschaltvorgangs zu vermindern. Falls eine Eingangswellenbremse verwendet wird, ist ein Aktuator 52 für die Eingangswellenbremse vorgesehen, der vorzugsweise in Abhängigkeit von Ausgangssteuerbefehlen des Controllers 24 aktiviert wird und darüber hinaus dem Controller 24 Signale zur Verfügung stellen kann, die für den Betriebszustand der Eingangswellenbremse 52 kennzeichnend sind.
Es gibt viele verschiedene Typen von Eingangswellenbremsen, wie sie in den US-Patenten 5 452 799 und 5 456 344 veranschaulicht sind.
Obwohl hier ein im Wesentlichen vollautomatisiertes, mechanisches Getriebesystem 10 veranschaulicht ist, versteht sich, dass die vorliegende Erfindung ebenso für teilweise automatisierte Getriebesysteme anwendbar ist, beispielsweise Systeme, bei denen die Betätigung der Hauptkupplung 14 und/oder die Treibstoffzufuhr für den Motor manuell (bzw. mit dem Fuß) erfolgt und/oder das Schalten des Getriebes ebenfalls zum Teil oder vollkommen manuell geschieht.
Die ECU 24 kann auch mit Speichermitteln ausgestattet sein, um Betriebsdaten bezüglich des Systems 10 zu speichern, zu denen Daten zählen, die die Notwendigkeit einer sofortigen Wartung von Elementen betreffen; auf diese Daten kann über eine Steckverbindung 54 mittels eines transportablen Diagnoseinstruments oder dergleichen zugegriffen werden. Vorzugsweise wird der Motor 12 elektronisch geregelt/gesteuert, wobei vorzugsweise ein elektronischer Controllers 30 enthalten ist, der über eine elektronische Datenübertragungsverbindung (DL) unter Verwendung eines Industriestandardprotokolls, beispielsweise SAE J-1922, SAE J- 1939, IS0 11898 oder Ähnlichem, Daten austauscht. Bekanntermaßen lassen sich über die Datenverbindung die Motordrehzahl, die Gaspedal/Drosselstellung, das Drehmoment des Motors und weitere Parameter übertragen oder einlesen.
Das Getriebe 16 kann von beliebiger der bekannten Bauarten sein, wie sie sich beispielsweise gemäß den US-Patenten 3 105 395, 3 335 616, 4 754 665 und 5 390 561 entnehmen lassen. Ein typisches mehrgängiges Verbundgetriebe 16, das kombiniert vom Range- und Split-Typ ist, lässt sich in Fig. 2 ersehen. Das Getriebe 16 enthält eine Hauptgetriebegruppe 112; die in Serie mit einer Hilfsgetriebegruppe 114 liegt, die sowohl einen lange- als auch einen Split-Zahnradsatz enthält. Wie oben beschrieben, erfolgt der Antrieb der Eingangswelle 20 des Getriebes 16 durch den Fahrzeugmotor 12 über die wahlweise ein- oder ausgerückte Reibungshauptkupplung 14. Insbesondere wird die Eingangswelle 20 drehfest mit den Ausgangselementen oder Kupplungsscheiben 14B der Hauptkupplung 14 angekuppelt.
Die Eingangswelle 20 in der Hauptgetriebegruppe 112 des Getriebes 16 trägt ein Eingangszahnrad 120, um eine oder mehrere Vorgelegewellenanordnungen 122 anzutreiben. Jede der Vorgelegewellenanordnungen der Hauptgruppe weist eine Hauptgruppen-Vorgelegewelle 124 auf, die durch Lager in einem Gehäuse 116 gelagert ist und die mit drehfest daran angebrachten Hauptgruppen-Vorgelegewellenzahnrädern 130, 132, 134, 136 und 138 versehen ist. Mehrere Hauptgruppenantrlebs- oder Hauptwellenzahnräder 140, 142 und 144 umgeben die Getriebehauptwelle 146 und sind wahlweise und zu einem Zeitpunkt jeweils nur einzeln mit der Hauptwelle 146 mittels verschiebbarer Kupplungsmuffen 148 und 150 drehfest kuppelbar, wie dies aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt ist. Die Kupplungsmuffen. 148 und 150 sind bei dem dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel in der bekannten nicht synchronisierten, zweiseitig wirkenden Bauart mit Klauenkupplung ausgeführt.
Das Hauptgruppen-Hauptwellenzahnrad 144 ist das Rückwärtsgangzahnrad und es steht mit den Vorgelegewellenzahnrädern 138 mittels (nicht gezeigter) konventioneller, lose laufender Zwischehzahnräder kämmend in Eingriff.
Die Hilfsgetriebegruppe 114 liegt in Serie mit der Hauptgetriebegruppe 112 und sie ist von der kombinierten Split-/Range-Bauart mit drei Schaltebenen und vier Gängen, wie dies in den oben erwähnten US-Patenten 4 754 665 und 5 390 561 beschrieben ist. Die Hauptwelle 146 reicht bis in die Hilfsgruppe 114 hinein und ist an dem innenliegenden Ende der Ausgangswelle 22 gelagert, die sich von dem hinteren Ende des Getriebes aus erstreckt.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Bauart gehören zu der Hilfsgetriebegruppe 114 mehrere im Wesentlichen identische (nicht gezeigte) Hilfsgruppen-Vorgelegewellenanordnungen, von denen jede eine Hilfsgruppen-Vorgelegewelle aufweist, die drei drehfest daran an gebrachte Hilfsgruppen-Vorgelegewellenzahnräder trägt. Die Vorgelegewellenzahnräder der Hilfsgetriebegruppe kämmen ständig mit einem Hilfsgruppen-Split-Zahnrad 174, einem Split-/Range- Zahnrad 176 und einem Range-Zahnrad 178 und stützen diese. Eine verschiebbare, nach zwei Seiten wirkende Klauenkupplungsmuffe 180 wird dazu verwendet, wahlweise entweder das Split-Zahnrad 174 oder das Split-/Range-Zahnrad 176 mit der Hauptwelle 146 zu kuppeln, während eine synchronisierte Zweistellungskupplungsanordnung 182 dazu verwendet wird, wahlweise das Split-/Range-Zahnrad 176 oder das Range-Zahnrad 178 mit der Ausgangswelle 22 zu kuppeln.
Wie dies anhand der Fig. 2 zu ersehen ist, können durch wahlweise axiales Verschieben der Split-Kupplung 180 und/oder der Range-Kupplung 182 in die vordere und/oder die rückwärtige Axialstellung vier unterschiedliche Übersetzungen zwischen der Hauptwelle und der Ausgangswelle geschaffen werden. Dementsprechend ist die Hilfsgetriebegruppe 114 eine Hilfsgruppe nach der kombinierten Split-/Range- Bauart mit drei Ebenen, die vier auswählbare Gänge oder Antriebsübersetzungsverhältnisse zwischen deren Eingang (Hauptwelle 146) und deren Ausgang (Ausgangswelle 22) zur Verfügung stellt. Die Hauptgetriebegruppe 112 stellt einen Rückwärtsgang und drei potentiell auswählbare Vorwärtsgänge bereit. Jedoch wird einer der auswählbaren Vorwärtsgänge der Hauptgruppe, nämlich der niedrigste Vorwärtsgang entsprechend dem Hauptwellenzahnrad 142 nicht in dem hohen Bereich verwendet. Demgemäß wird das Getriebe 16 richtigerweise als ein 10-Gang-Getriebe des Typs "(2 + 1) · (2) · (2)" bezeichnet, das zehn auswählbare Vorwärtsgänge bereitstellt. Während die Kupplung 182, nämlich die Range-Kupplung, eine synchronisierte Kupplung sein sollte, braucht die zweiseitig wirkende Kupplungsmuffe 80, d. h. die Split- Kupplung, nicht unbedingt synchronisiert zu sein.
In Getriebesystemen von der veranschaulichten Bauart kann sich die Leistung des Systems verschlechtern, falls zugelassen wird, dass es zu einer erheblichen Fehleinstellung der Hauptkupplung kommt. Beispielsweise kann eine unzureichend eingestellte Kupplung, selbst wenn sie sich im "ausgerückten" Zustand befindet, noch beachtliche Restkräfte zwischen den Eingangsreibelementen 14A und den Ausgangsreibelementen 14B übertragen, mit den Folgen, dass für das Herausnehmen einer gegenwärtig eingelegten Gangstufe, um einen Wechsel in eine andere angestrebte Gangstufe zu initiieren, ein übermäßiger Kraftaufwand nötig wird, übermäßig viel Zeit benötigt wird, bis sich synchrone Laufbedingungen für ein Hochschalten einstellen, starker Verschleiß der Eingangswellenbremse auftreten kann0 und/oder das Einlegen einer angestrebten Gangstufe, insbesondere um aus dem Stand anzufahren, erschwert oder undurchführbar wird.
Erfindungsgemäß ist eine Steuerlogik vorgesehen, durch die der Systemcontroller einen bestehenden oder drohenden Zustand einer übermäßig unzureichenden Einstellung der Kupplung erfassen kann und daraufhin in der Lage ist, dies dem Fahrer zu melden, Korrekturschritte einzuleiten, ein Protokoll über die Notwendigkeit einer Wartung der Kupplung zu erstellen und/oder die den Betrieb steuernde Logik des Systems mit Rücksicht auf die Fehleinstellung der Kupplung in einer fehlertoleranten Weise zu modifizieren.
Die Erfinder fanden heraus, dass der einzige Zeitpunkt, zu dem sich das Stadium der Einstellung der Kupplung mit ausreichendem Grad an Genauigkeit bestimmen lässt, derjenige ist, wenn die Kupplung ausgerückt und vorzugsweise das Getriebe in den Leerlauf geschaltet ist. Abhängig von der Art des Systems, kann ein Ausrücken der Hauptkupplung auf vielfältige Weise festgestellt oder angenommen werden. Falls dem System Daten über Motordrehzahl (Es) und Eingangswellendrehzahl (IS) zur Verfügung stehen, kann ein Ausrücken der Hauptkupplung angenommen werden, wenn die Differenz zwischen Motordrehzahl und Eingangswellendrehzahl eine vorgegebene Schwelle überschreitet (d. h. der Absolutbetrag der Differenz von Es minus IS größer ist als ein Referenzwert (ca. 100 U/min)). Falls das System einen durch die elektronische Steuerungseinheit ECU des Systems gesteuerten Kupplungsaktuator aufweist, kann auf ein Ausrücken der Hauptkupplung geschlossen werden, wenn die ECU den Befehl an den Kupplungsaktuator ausgegeben hat, die Hauptkupplung auszurücken. Falls das System zwar einen Sensor 34 für die Eingangswellendrehzahl, jedoch keinen Sensor 32 für die Motordrehzahl enthält, kann ein Ausrücken der Hauptkupplung vermutet werden, wenn die Drehzahl der Eingangswelle unter einen vorgegebenen Wert abfällt, der vorzugsweise unterhalb der Leerlaufdrehzahl des Motor anzusetzen ist. Bei Dieselmotoren für Schwerlastfahrzeuge wird eine Drehzahl der Eingangswelle von unter 400-500 U/min als Anzeichen eines Ausrückens der Hauptkupplung erachtet.
Ein Leerlauf- oder Nicht-Leerlaufzustand des Getriebes lässt sich anhand von Signalen des Aktuators 46 und/oder durch einen Vergleich des Verhältnisses der Eingangswellendrehzahl zu der Ausgangswellendrehzahl mit bekannten Übersetzungsverhältnissen (IS/OS = GR1,2...?) feststellen.
Wenn einmal erfasst ist, dass die Hauptkupplung ausgerückt und das Getriebe in den Leerlauf geschaltet ist, lässt sich der Zustand der Einstellung der Hauptkupplung auf der Grundlage der Verzögerungsrate der Eingangswelle in einem vorgegebenen Zeitintervall, wie beispielsweise 0,25 Sek bis 1,0 Sek, ermitteln. Falls die Eingangswelle eine verhältnismäßig niedrige Verzögerungsrate aufweist, d. h. falls dIS/dt größer ist als ein Referenzwert, kann dies als eine Bedingung gewertet werden, die kennzeichnend dafür ist, dass eine Abweichung von der korrekten Einstellung der Hauptkupplung vorliegt. Selbstverständlich kann die Drehzahlverminderungsrate der Eingangswelle auch mit mehreren Referenzwerten verglichen werden, um den Grad der Fehleinstellung zu ermitteln, der sich im Bereich einer korrekt eingestellten Kupplung, einer Kupplung, die eine Wartung benötigt, bis hin zu einer Kupplung, die derart unzureichend eingestellt ist, dass ein normaler Betrieb des Fahrzeug nicht mehr möglich ist, bewegen kann.
Wenn ermittelt ist, dass eine Kupplung nicht völlig korrekt eingestellt ist, kann eine Anzeigeeinheit 48 in dem Fahrzeug veranlasst werden, dem Fahrer anzuzeigen, dass eine Nachstellung der Kupplung erforderlich ist, und/oder es kann indem Speicher des Systems vermerkt werden, dass eine Korrektur der Kupplungseinstellung erforderlich ist, wobei diese Information mittels eines transportablen Diagnoseinstruments, das über die Steckverbindung 54 auf den Controller zugreift, oder durch sonstige Verfahren abgerufen werden kann. Falls eine bedeutende Abweichung von der korrekten Kupplungseinstellung festgestellt wird, kann das System eine in Bezug auf die unzureichende Einstellung der Kupplung fehlertolerante Logik einsetzen, beispielsweise eine solche, die bewirkt, dass die Eingangswellenbremse 50 zeitlich verzögert oder erst bei einer niedrigeren Drehzahl der Eingangswelle angewendet wird, um einen unangemessen hohen Verschleiß der Eingangswellenbremse zu verhindern. Beispielsweise kann die Aktivierung der Eingangswellenbremse bis zu einem vorgegebenen Zeitpunkt (1-5 Sekunden), nach dem der Wert von IS unter einen Referenzwert (von ca. 400- 600 U/min) abgefallen ist, unterbunden werden.
Als Alternative zu einer Berechnung der Ableitung dIS/dt, kann die zeitliche Drehzahländerung von IS herangezogen und mit Referenzwerten verglichen werden. Angenommen, es wird beispielsweise eine Zeitspanne von 0,5 Sek angesetzt, dann würde eine Drehzahländerung (ISINITIAL - ISFINAL) (d. h. EingangswellendrehzahlBEGINN minus EingangswellendrehzahlENDE) von mindestens 150 U/min als kennzeichnend dafür erachtet werden, dass die Einstellung der Kupplung im geordneten Bereich liegt, eine Drehzahländerung von 75-149 U/min würde als Anzeichen dafür gewertet werden, dass sich die Einstellung der Kupplung zwar verschlechtert, jedoch ein normaler Betrieb des Antriebsstrangs noch möglich ist, und ein Änderung von weniger als 75 U/min würde als Anzeichen erachtet werden, dass der Grad der Abweichung von einer korrekten Einstellung der Kupplung die Wahl eines fehlertoleranten Betriebsmodus zur Berücksichtigung der Verstellung der Kupplung erforderlich macht.
Die vorstehend beschriebene Analyse des Zustands der Kupplungseinstellung kann jedes Mal ausgeführt werden, wenn ermittelt ist, dass die Hauptkupplung ausgerückt und das Getriebe in den Leerlauf geschaltet ist, oder es kann nach einem vorgegebenen Zeitplan vorgenommen werden.
Obwohl in der Beschreibung der vorliegenden Erfindung bis zu gewissem Grad auf Besonderheiten eingegangen wurde, versteht sich, dass die Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels lediglich exemplarischer Natur ist, und dass zahlreiche Änderungen der Form und im Detail möglich sind, ohne das der Schutzumfang der Erfindung gemäß den anschließenden Ansprüchen berührt ist.

Claims

1. Steuer-/Regelsystem für ein automatisiertes mechanisches Fahrzeuggetriebesystem (10) zu dem gehören:

ein durch Treibstoffzufuhr gesteuerter/geregelter Motor (12) mit einer Motorausgangswelle (18), ein mechanisches Wechselgetriebe (16) mit einer Eingangswelle (20), die durch die Motorausgangswelle über eine wahlweise ein- oder ausrückbare Reibungshauptkupplung (14) angetrieben wird, Sensoren (32, 34, 36), um für die Betriebszustände des Systems kennzeichnende Eingangssignale (26) zur Verfügung zu stellen, zu denen Signale gehören, die für die Drehzahl der Eingangswelle (IS) des Getriebes und den Leerlauf- oder Nicht-Leerlaufzustand des Getriebes kennzeichnend sind, und ein Controller (24), der Speichermittel (54) enthält, um die Eingangssignale (26) entgegenzunehmen und diese gemäß vorbestimmter logischer Regeln zu verarbeiten, um Entscheidungen zu treffen und Ausgangssteuerbefehle (28) an das Steuerungs-/Regelungssystem abzugeben, das gekennzeichnet ist durch:

Mittel, um einen eingerückten oder ausgerückten Zustand der Hauptkupplung (14) zu erfassen;

Mittel, um einen Leerlauf- oder Nicht-Leerlaufzustand des Getriebes (16) zu erfassen;

Mittel, um einen Prüfwert (dIS/dt) zu bestimmen, der kennzeichnend für die zeitliche Änderung der Drehzahl der Eingangswelle (20) ist;

Mittel, die dazu dienen, bei der Erfassung des Ausrückzustands der Hauptkupplung und des Leerlaufzustands des Getriebes den Prüfwert mit einem oder mehreren vorgegebenen ersten Referenzwerten zu vergleichen, um den Einstellzustand der Hauptkupplung (14) zu ermitteln; und

Mittel, die aktiv werden, wenn festgestellt wird, dass der Einstellzustand der Hauptkupplung (14) unbefriedigend ist, indem sie vorgegebene Korrekturschritte einleiten, die das Speichern von Daten in dem Speicher (54) einschließen, die den ermittelten Einstellzustand der Hauptkupplung (14) betreffen.

2. Steuerungs-/Regelungssystem nach Anspruch 1, bei dem zu den Eingangssignalen ferner ein für die Motordrehzahl (Es) kennzeichnendes Signal gehört und bei dem das Mittel zur Erfassung des eingerückten bzw. ausgerückten Zustands der Hauptkupplung (14) diese Erfassung basierend auf der Drehzahldifferenz von Motor und Eingangswelle vornimmt.

3. Steuerungs-/Regelungssystem nach Anspruch 1, bei dem zu dem Getriebesystem (16) ein Betätigungselement (44) für die Hauptkupplung gehört, und die Eingangssignale ein Signal umfassen, das kennzeichnend für die Stellung dieses Hauptkupplungsaktuators (44) ist, wobei das Mittel zur Erfassung des eingerückten oder ausgerückten Zustands der Hauptkupplung (14) die Erfassung anhand dieses für die Stellung des Aktuators (44) kennzeichnenden Signals vornimmt.

4. Steuerungs-/Regelungssystem nach Anspruch 1, bei dem das Mittel zum Erfassen des eingerückten oder ausgerückten Zustands der Hauptkupplung (14) diese Erfassung basierend auf dem Wert der Eingangswellendrehzahl und einem vorgegebenen zweiten Referenzwert vornimmt.

5. Steuerungs-/Regelungssystem nach Anspruch 4, bei dem der vorgegebene zweite Referenzwert niedriger gewählt ist, als die erwartete Leerlaufdrehzahl des Motors.

6. Steuerungs-/Regelungssystem nach Anspruch 1, bei dem zu dem automatisierten mechanischen Getriebesystem eine Eingangswellenbremse (50) gehört und diese Eingangswellenbremse abhängig von dem erfassten Einstellzustand der Hauptkupplung (14) betätigt wird.

7. Steuerungs-/Regelungssystem nach Anspruch 6, bei dem zu den Korrekturschritten gehört, dass eine Aktivierung der Eingangswellenbremse (50) verhindert wird, bis die erfasste Eingangswellendrehzahl unter einen vorgegebenen dritten Referenzwert fällt.

8. Steuerungs-/Regelungssystem nach Anspruch 1, bei dem zu dem automatisierten mechanischen Getriebesystem eine Anzeigeeinrichtung (48) für den Fahrer gehört und die Korrekturschritte eine Anzeige umfassen, die einen Fahrzeugführer auf den Umstand einer unzureichenden Einstellung der Hauptkupplung (14) aufmerksam macht.

9. Verfahren zum Steuern/Regeln eines automatisierten mechanischen Fahrzeuggetriebesystems (10), zu dem gehören:

ein durch Treibstoffzufuhr gesteuerter/geregelter Motor (12) mit einer Motorausgangswelle (18), ein mechanisches Wechselgetriebe (16) mit einer Eingangswelle (20), die über eine wahlweise ein- oder ausrückbare Reibungshauptkupplung (14) von der Motorausgangswelle (18) angetrieben wird, Sensoren, um Eingangssignale (26) zur Verfügung zu stellen, die für Betriebszustände des Systems kennzeichnend sind, und Signale einschließen, die für die Drehzahl der Getriebeeingangswelle (15) und den Leerlauf- oder Nicht-Leerlaufzustand des Getriebes kennzeichnend sind, und ein Controller (24), der Speichermittel (54) enthält, um die Eingangssignale (26) entgegenzunehmen und um diese gemäß vorgegebener logischer Regeln zu verarbeiten, um Entscheidungen zu treffen und Ausgangssteuerbefehle (28) abzugeben, wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch die Schritte:

Ermitteln eines eingerückten oder ausgerückten Zustands der Hauptkupplung (14);

Ermitteln eines Leerlauf- oder Nicht-Leerlaufzustands des Getriebes;

Ermitteln eines Prüfwertes (dIS/dt), der kennzeichnend für die zeitliche Änderung der Drehzahl der Eingangswelle ist;

Vergleichen des Prüfwertes mit einem oder mehreren vorgegebenen ersten Referenzwerten während der Erfassung der Ausrückzustände von Hauptkupplung und Getriebe, um den Einstellzustand der Hauptkupplung (14) zu ermitteln; und

Einleiten von vorgegebenen Korrekturschritten, einschließlich der Speicherung der Daten, die dem ermittelten Einstellzustand der Hauptkupplung (14) entsprechen, in dem Speichermittel (54), wenn ein unzureichender Einstellzustand der Hauptkupplung (14) festgestellt wurde.

10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem zu den Eingangssignalen ferner ein Signal gehört, das für die Motordrehzahl (Es) kennzeichnend ist, und besagtes Erfassen des eingerückten oder ausgerückten Zustands der Hauptkupplung (14) die Erfassung basierend auf der Drehzahldifferenz von Motor und Eingangswelle umfasst.

11. Verfahren nach Anspruch 9, bei der zu dem Getriebesystem (16) ein Hauptkupplungsbetätigungselement (44) gehört, und die Eingangssignale (26) ein Signal umfassen, das kennzeichnend für die Stellung dieses Hauptkupplungsaktuators ist, wobei dieses Erfassen des eingerückten oder ausgerückten Zustands der Hauptkupplung (14) ein auf diesem Signal basierendes Erfassen umfasst, das kennzeichnend für die Stellung des Aktuators (44) ist.

12. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem diese Erfassung des eingerückten oder ausgerückten Zustands der Hauptkupplung eine auf der Eingangswellendrehzahl und eines vorgegebenen zweiten Referenzwerts basierende Erfassung umfasst.

13. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem der vorgegebene zweite Referenzwert niedriger gewählt ist als die erwartete Leerlaufdrehzahl des Motors.

14. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem zu dem automatisierten mechanischen Getriebesystem eine Eingangswellenbremse (50) gehört und diese Eingangswellenbremse abhängig von dem erfassten Einstellzustand der Hauptkupplung (14) betätigt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem es zu den Korrekturschritten gehört, dass eine Betätigung der Eingangswellenbremse (50) verhindert wird, bis die erfasste Eingangswellendrehzahl unter einen vorgegebenen dritten Referenzwert fällt.

16. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem zu dem automatisierten mechanischen Getriebesystem ein Armaturenanzeigegerät gehört und die Korrekturschritte eine Anzeige umfassen, die einen Fahrzeugführer auf den Umstand eines unzureichenden Einstellzustands der Hauptkupplung (14) aufmerksam macht.

17. Steuers-/Regelsystem für ein automatisiertes mechanisches Fahrzeuggetriebesystem (10) zu dem gehören: ein durch Treibstoffzufuhr gesteuerter/geregelter Motor (12) mit einer Motorausgangswelle (18), ein mechanisches Wechselgetriebe (16) mit einer Eingangswelle (20), die durch die Motorausgangswelle über eine wahlweise ein- oder ausrückbare Reibungshauptkupplung (14) angetrieben wird, eine Eingangswellenbremse (50), die dazu dient, wahlweise die Rotation der Eingangswelle abzubremsen, Sensoren (32, 34, 36), um für die Betriebszustände des Systems kennzeichnende Eingangssignale zur Verfügung zu stellen, zu denen Signale gehören, die für die Drehzahl der Eingangswelle (IS) des Getriebes und den Leerlauf- oder Nicht-Leerlaufzustand des Getriebes kennzeichnend sind, und ein Controller, um die Eingangssignale (26) entgegenzunehmen und diese gemäß vorgegebener logischer Regeln zu verarbeiten, um Entscheidungen zu treffen und Ausgangssteuerbefehle (28) abzugeben, wobei diese Steuerung/Regelung gekennzeichnet ist durch:

Mittel, um einen Prüfwert (dIS/dt) zu bestimmen, der für die zeitliche Änderung der Drehzahl der Eingangswelle (20) kennzeichnend ist;

Mittel, die dazu dienen, bei der Erfassung der Ausrückzustände von Hauptkupplung und Getriebe den Prüfwert mit einem oder mehreren vorgegebenen ersten Referenzwerten zu vergleichen, um den Einstellzustand der Hauptkupplung (14) zu ermitteln; und

Mittel, die aktiv werden, wenn festgestellt wird, dass der Einstellzustand der Hauptkupplung (14) unbefriedigend ist, indem sie vorgegebene Korrekturschritte einleiten, die beinhalten,

dass eine Aktivierung der Eingangswellenbremse (50) verhindert wird, bis die ermittelte Eingangswellendrehzahl unter einen vorgegebenen zweiten Referenzwert fällt.