SE534573C2 - Förfarande och system vid automatiskt styrd koppling - Google Patents

Förfarande och system vid automatiskt styrd koppling Download PDF

Info

Publication number
SE534573C2
SE534573C2 SE1050097A SE1050097A SE534573C2 SE 534573 C2 SE534573 C2 SE 534573C2 SE 1050097 A SE1050097 A SE 1050097A SE 1050097 A SE1050097 A SE 1050097A SE 534573 C2 SE534573 C2 SE 534573C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
clutch
temperature
clutch actuator
vehicle
determined
Prior art date
Application number
SE1050097A
Other languages
English (en)
Other versions
SE1050097A1 (sv
Inventor
Peter Juhlin-Dannfelt
Richard Bostroem
Original Assignee
Scania Cv Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Scania Cv Ab filed Critical Scania Cv Ab
Priority to SE1050097A priority Critical patent/SE534573C2/sv
Priority to PCT/SE2011/050095 priority patent/WO2011093787A1/en
Priority to BR112012018479A priority patent/BR112012018479A2/pt
Priority to EP11737373.8A priority patent/EP2531739A4/en
Publication of SE1050097A1 publication Critical patent/SE1050097A1/sv
Publication of SE534573C2 publication Critical patent/SE534573C2/sv

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K23/00Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for
    • B60K23/02Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for for main transmission clutches
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18Propelling the vehicle
    • B60W30/184Preventing damage resulting from overload or excessive wear of the driveline
    • B60W30/1843Overheating of driveline components
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D48/00External control of clutches
    • F16D48/06Control by electric or electronic means, e.g. of fluid pressure
    • F16D48/064Control of electrically or electromagnetically actuated clutches
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/02Clutches
    • B60W2510/0291Clutch temperature
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/10Road Vehicles
    • B60Y2200/14Trucks; Load vehicles, Busses
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2500/00External control of clutches by electric or electronic means
    • F16D2500/10System to be controlled
    • F16D2500/102Actuator
    • F16D2500/1021Electrical type
    • F16D2500/1023Electric motor
    • F16D2500/1024Electric motor combined with hydraulic actuation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2500/00External control of clutches by electric or electronic means
    • F16D2500/10System to be controlled
    • F16D2500/102Actuator
    • F16D2500/1021Electrical type
    • F16D2500/1023Electric motor
    • F16D2500/1025Electric motor with threaded transmission
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2500/00External control of clutches by electric or electronic means
    • F16D2500/30Signal inputs
    • F16D2500/302Signal inputs from the actuator
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2500/00External control of clutches by electric or electronic means
    • F16D2500/50Problem to be solved by the control system
    • F16D2500/501Relating the actuator
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2500/00External control of clutches by electric or electronic means
    • F16D2500/50Problem to be solved by the control system
    • F16D2500/51Relating safety
    • F16D2500/5102Detecting abnormal operation, e.g. unwanted slip or excessive temperature

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)

Description

25 30 534 573 stillastående, medan växling under färd utförs av fordonets styrsystem utan användning av kopplingen genom att det från motorn levererade vridmomentet justeras till en lämplig nivå för att reducera det vridmoment som överförs vid de relevanta växlarnas ingreppspunkt.
Enligt en annan typ av förfarande nyttjas istället en automatiskt styrd koppling vid upp-/nedväxlingar, varvid föraren således, precis som i ett konventionellt automatväxlat fordon, endast har tillgång till gaspedal och bromspedal.
Styrning av den automatiskt styrda kopplingen åstadkoms genom att med hjälp av fordonets styrsystem styra en kopplingsaktuator. Kopplingsaktuatorn kan t.ex. bestå av en eller flera pneumatiskt styrda och på en hävarm verkande kolvar, varvid kopplingen öppnas/stängs genom att medelst nämnda kolvar åstadkomma en hävarmsrörelse.
Kopplingsaktuatorn kan även vara av elektrisk typ. En kopplingsaktuator av elektrisk typ har fördelen att styrning (öppning/stängning) av kopplingen kan utföras snabbare och med högre noggrannhet. Kopplingsaktuatorer av elektrisk typ har dock nackdelen att komponenter kan överhettas, med felfunktion och/eller skadade komponenter som möjlig följd. Det existerar således ett behov av en kopplingsaktuator där dylika problem med överhettning kan minskas och/eller helt undvikas.
Sammanfattning av uppfinningen Det är ett syfte med föreliggande uppfinning att tillhandahålla ett förfarande för styrning av en medelst en kopplingsaktuator styrsystemstyrd koppling vid ett fordon, varvid risken för överhettning šv en eller flera kopplingsaktuatorkomponenter kan minskas och/eller helt undvikas. 10 15 20 25 30 534 573 Detta syfte uppnås med ett förfarande enligt patentkrav l.
Föreliggande uppfinning hänför sig till ett förfarande för styrning av en medelst ett fordonsstyrsystem automatiskt styrd koppling vid ett fordon, varvid öppning och/eller stängning av nämnda koppling åstadkommes med hjälp av en kopplingsaktuator innefattande åtminstone en första kopplingsaktuatorkomponent, varvid nämnda förfarande innefattar att: - bestämma ett första temperaturvärde för nämnda åtminstone en första kopplingsaktuatorkomponent, och - reducera styrsystemets användning av nämnda koppling vid framförande av nämnda fordon när nämnda första temperaturvärde uppfyller ett första kriterium, varvid nämnda första kriterium utgörs av en temperaturgräns.
Kopplingsaktuatorer, framförallt av elektrisk typ, utsätts i drift för uppvärmning inte bara av värme från den vanligtvis mycket varma omgivning där kopplingsaktuatorn är anordnad, vilket i allmänhet är i nära anknytning till motor/växellåda, utan även av egenuppvärmning som uppstår på grund av den ström som går genom kopplingsaktuatorns komponenter när kopplingsaktuatorn är aktiv. Denna egenuppvärmning kan leda till att en eller flera av kopplingsaktuatorns komponenter riskerar att överhettas och därmed skadas.
Föreliggande uppfinning har fördelen att överhettning av kopplingsaktuatorns komponenter kan undvikas, vilket i sin tur har fördelen att temperaturrelaterade skador på kopplingsaktuatorns komponenter kan undvikas.
Vidare kan kopplingsaktuatorn innefatta t.ex. en mikroprocessor för styrning av t.ex. drivkretsar till en elmotor. Om mikroprocessorns temperatur blir alltför hög kan den, med hjälp av egna skyddskretsar, stängas av, med följden att kopplingen överhuvudtaget inte kan användas förrän mikroprocessorns temperatur har sjunkit till en nivå där den 10 15 20 25 30 534 5173 åter kan aktiveras. Med hjälp av föreliggande uppfinning kan även dylika oönskade avbrott undvikas.
Ytterligare kännetecken för föreliggande uppfinning och fördelar därav kommer att framgå ur följande detaljerade beskrivning av exempelutföringsformer och de bifogade ritningarna.
Kortfattad beskrivning av ritningarna Pig. la visar en drivlina i ett fordon vid vilket föreliggande uppfinning med fördel kan användas.
Fig. lb visar en exempelstyrenhet i ett fordonsstyrsystem.
Fig. 2 visar koppling och kopplingsaktuator för det i fig. la visade fordonet mer i detalj.
Fig. 3 visar ett flödesschema som illustrerar ett exempelförfarande för styrning av kopplingsaktuatorn enligt en exempelutföringsform av föreliggande uppfinning.
Detaljerad beskrivning av exempelutföringsformer Fig. la visar en exempeldrivlina i ett tungt fordon 100, såsom en lastbil, buss eller liknande, enligt en exempelutföringsform av föreliggande uppfinning. Det i fig. la schematiskt visade fordonet 100 innefattar endast en axel med drivhjul 113, 114, men uppfinningen är tillämplig även vid fordon där fler än en axel är försedd med drivhjul. Drivlinan innefattar en förbränningsmotor 101, vilken på ett sedvanligt sätt, via en på förbränningsmotorn 101 utgående axel 102, vanligtvis via ett svänghjul (ej visat), är förbunden med en automatiskt växlad växellåda 103 via en koppling 106.
När det gäller tunga fordon som till stor del används för landsvägs/motorvägsbruk används dock vanligtvis inte, såsom nämnts ovan, automatväxellådor i traditionell bemärkelse, utan 10 15 20 25 30 534 573 istället används en styrsystemstyrd växling av ”manuella” växellådor. Delvis på grund av att manuella växellådor är väsentligt billigare att framställa, men också på grund av att dessa har högre verkningsgrad, och därmed lägre bränsleförbrukning.
Kopplingen 106 utgörs av en automatiskt styrd koppling. Vidare är kopplingen 106 av lamelltyp, dvs. ett med en första växellådedel, såsom t.ex. växellådans 103 ingående axel 118, förbundet friktionselement (lamell) 110 ingreppar selektivt med motorns svänghjul 102 för överföring av drivkraft från förbränningsmotorn 101 till drivhjulen 113, 114 via växellådan 103. Kopplingslamellens 110 ingrepp med motorns utgående axel 102 styrs med hjälp av en tryckplatta 111, vilken är förskjutbar i sidled med hjälp av t.ex. en hävarm 112, vars funktion styrs av en kopplingsaktuator 115.
Kopplingsaktuatorns 115 påverkan på hävarmen 112 styrs i sin tur av fordonets styrsystem, i detta fall med hjälp av en styrenhet 116. Kopplingsaktuatorn beskrivs närmare nedan med hänvisning till fig. 2.
Styrsystem i moderna fordon består vanligtvis av ett kommunikationsbussystem bestående av en eller flera kommunikationsbussar för att sammankoppla ett antal elektroniska styrenheter (ECU:er), eller controllers, och olika på fordonet lokaliserade komponenter. Ett dylikt styrsystem kan innefatta ett stort antal styrenheter, och ansvaret för en specifik funktion kan vara uppdelat på fler än en styrenhet.
För enkelhetens skull visas i fig. la endast två sådana elektroniska styrenheter 116, 117, vilka i denna utföringsform styr motor 101, kopplingen 106 respektive växellåda 103 (två eller flera av motor, växellåda och koppling kan alternativt 10 15 20 25 30 534 573 vara anordnade att styras av en och samma styrenhet, eller andra, icke-visade styrenheter).
Styrenheter av den visade typen är normalt anordnade att ta emot sensorsignaler från olika delar av fordonet, t.ex. från växellåda, motor, koppling och/eller andra styrenheter eller enheter på fordonet. Styrenheternas styrning är normalt beroende både av signaler fràn andra styrenheter, t.ex. kommer styrenhetens 116 styrning av kopplingsaktuatorn 115 sannolikt att t.ex. bero av information som t.ex. mottas från den styrenhet som ansvarar för växellådans 103 funktion, samt från den/de styrenhet(er) som styr motorfunktioner, såsom t.ex. styrenheten 117.
Styrenheterna är vidare anordnade att avge styrsignaler till olika delar och komponenter av fordonet, såsom t.ex. motor, koppling och växellåda för styrning av dessa. Föreliggande uppfinning kan implementeras i godtycklig av ovanstående styrenheter, eller i någon annan tillämplig styrenhet i fordonets styrsystem.
Styrningen av olika delar och komponenter i fordonet, såsom kopplingsaktuatorn, styrs ofta av programmerade instruktioner.
Dessa programmerade instruktioner utgörs typiskt av ett datorprogram, vilket när det exekveras i en dator eller styrenhet åstadkommer att datorn/styrenheten utför önskad styrning, såsom förfarandesteg enligt föreliggande uppfinning.
Datorprogrammet utgör vanligtvis datorprogramprodukt 109 lagrad på ett digitalt lagringsmedium 121 (se fig. lb) såsom exempelvis: ROM (Read-Only Memory), PROM (Programmable Read- Only Memory), EPROM (Erasable PROM), Flash-minne, EEPROM (Electrically Erasable PROM), en hârddiskenhet, etc., i eller i förbindelse med styrenheten och som exekveras av styrenheten. Genom att ändra datorprogrammets instruktioner 10 15 20 25 30 534 573 kan således fordonets uppträdande i en specifik situation anpêSSaS .
En exempelstyrenhet (styrenheten 116) schematiskt visas i fig. lb, varvid styrenheten 116 i sin tur kan innefatta en beräkningsenhet 120, vilken kan utgöras av väsentligen någon lämplig typ av processor eller mikrodator, t.ex. en krets för digital signalbehandling (Digital Signal Processor, DSP), eller en krets med en förutbestämd specifik funktion (Application Specific Integrated Circuit, ASIC).
Beräkningsenheten 120 är förbunden med en, i styrenheten 116 anordnad, minnesenhet 121, vilken tillhandahåller beräkningsenheten 120 t.ex. den lagrade programkoden 109 och/eller den lagrade data beräkningsenheten 120 behöver för att kunna utföra beräkningar. Beräkningsenheten 120 är även anordnad att lagra del- eller slutresultat av beräkningar i minnesenheten 121.
Vidare är styrenheten 116 försedd med anordningar 122, 123, 124, 125 för mottagande respektive sändande av in- respektive utsignaler. Dessa in- respektive utsignaler kan innehålla vàgformer, pulser, eller andra attribut, vilka av anordningarna 122, 125 för mottagande av insignaler kan detekteras som information och kan omvandlas till signaler, vilka kan behandlas av beräkningsenheten 120. Dessa signaler tillhandahålls sedan beräkningsenheten 120. Anordningarna 123, 124 för sändande av utsignaler är anordnade att omvandla signaler erhållna från beräkningsenheten 120 för skapande av utsignaler genom att t.ex. modulera signalerna, vilka kan överföras till andra delar av fordonets styrsystem och/eller den/de komponenter för vilka signalerna är avsedda.
Var och en av anslutningarna till anordningarna för mottagande respektive sändande av in- respektive utsignaler kan utgöras av en eller flera av en kabel; en databuss, såsom en CAN-buss 10 15 20 25 30 534 573 (Controller Area Network bus), en MOST-buss (Media Orientated Systems Transport), eller någon annan busskonfiguration; eller av en trådlös anslutning.
Fordonet 100 innefattar vidare drivaxlar 104, 105, vilka är förbundna med fordonet drivhjul 113, 114, och vilka drivs av en från växellådan 103 utgående axel 107 via en slutväxel 108, såsom t.ex. en sedvanlig differential.
I fig. 2 visas kopplingsaktuatorn 115 mer i detalj. Den i fig. 2 visade kopplingsaktuatorn utgör endast ett icke-begränsande exempel på en elektriskt styrd kopplingsaktuator. Såsom nämns ovan manövreras kopplingen genom att kopplingsaktuatorn 115 öppnar/stänger kopplingen genom att med hjälp av hävarmen 112 förskjuta tryckplattan 111 i axiell led längs växellàdans ingående axel 118.
Hävarmen vrids kring en svängningsaxel 201, och hävarmens rotation styrs av en kolv 202 verkande i en hydraulcylinder 203. Hävarmen är sammankopplad med tryckplattan lll via ett urkopplings(urtrampnings-)~lager 119. Urkopplingslagret och tryckplattan är sammanbundna via en mellanliggande fjäder (ej visad), varvid, när hävarmen drar i urkopplingslagret (dvs. för urkopplingslagret åt höger i figuren, där urkopplinglagret visas i höger extremposition, dvs. helt öppen koppling) kommer tryckplattan (via fjädern) att dra isär (öppna) kopplingen.
Omvänt kommer fjädern att trycka ihop svänghjul, lamell, och tryckplatta (dvs. stänga kopplingen) när den på hävarmen av kolven 202 verkande kraften minskas.
Cylindern 203 erhåller sitt styrtryck från en andra hydraulcylinder 205. Cylindern 205 innefattar en förskjutbar kolv 206, vars förskjutning styrs av en gängstång 210 vars rörelse i sin tur styrs av en elmotor 208.
Elmotorns 208 rotation omvandlas till en linjär rörelse av gängstången 210 med hjälp av en (icke-visad) kulskruv. 10 15 20 25 30 534 573 Kulskruven roteras av elmotorn 208, varvid gängstàngen kan föras fram- och åter i pilarnas riktning genom rotation av elmotorn, och därmed kulskruven, varvid gängstångens linjära rörelse överförs till en linjär rörelse av kolven 206.
Förskjutning av kolven 206 in i cylindern 205 (dvs. åt vänster i figuren) ökar hydraultrycket i tryckkammaren 205a, och därmed även trycket i den med tryckkammaren 205a förbundna tryckkammaren 203a i cylindern 203. När det medelst kolven 206 genererade trycket i tryckkammaren 203a (205a) alstrar en kraft på kolven 202 som överstiger den av fjädern mellan tryckplatta och urkopplingslager alstrade kraften kommer således kopplingen att öppnas enligt ovan. När sedan trycket i tryckkammaren 203a sänks genom att motorns rotationsriktning omkastas så att kolven 206 rör sig åt höger i figuren kommer kopplingen att stängas när fjäderkraften åter överstiger den av hydraulvätskan alstrade kraften.
Med hjälp av elmotorn kan en mycket snabb öppning/stängning av kopplingen åstadkommas, samtidigt som styrning av hävarmens, och därmed tryckplattans, position styras med mycket hög precision för àstadkommande av en öppning/stängning av drivlinan (med hjälp av kopplingen) på ett sätt som i så liten utsträckning som möjligt är märkbar för föraren.
Elmotorn 208 kan utgöras av godtycklig tillämplig typ och utgörs i föreliggande exempel av en borstlös DC-motor. En borstlös DC-motor är i princip identisk med en 3-fas permanentmagnetmotor. Elmotorn 208 matas via drivsteg 212, med drivkretsar, t.ex. bestående av två transistorer för varje faslindning. Öppning/stängning av transistorerna styrs av en mikroprocessor 213, vilken tillsammans med nämnda drivsteg 212 kan vara anordnade på ett kretskort 214. Mikroprocessor 213 och drivsteg 212 strömförsörjs via en strömförsörjning 215, och mikroprocessorn mottar styrsignaler 216, t.ex. från 10 15 20 25 30 534 573 10 styrenheten 116, för lämplig utstyrning av nämnda drivsteg och därmed elmotorn för åstadkommande av önskad öppning/stängning av kopplingen.
På grund av de krafter och den snabbhet som erfordras vid öppning/stängning av kopplingen drar elmotorn mycket ström vid öppning/stängning av kopplingen, vilket i sin tur leder till uppvärmning både av elmotorn 208 och elmotorns drivsteg 212.
Om nämnda drivsteg 212 är anordnade på samma kretskort 214 som mikroprocessorn 213 enligt ovan överförs värme även till denna. Vidare sitter kopplingsaktuatorn vanligtvis placerad på växellådan, och därmed i närheten av förbränningsmotorn, med följden att kopplingsaktuatorns omgivning kan vara mycket varm. Detta leder till att kopplingsaktuatorns komponenter uppvärms inte bara genom användning vid öppning/stängning av kopplingen, utan även av värmestràlning som utstrålas fràn motorn. Dessutom sker en uppvärmning genom värmeströmning genom växellàdans gjutgods.
Sammantaget kan denna uppvärmning få en eller flera av kopplingsaktuatorns komponenter att bli överhettade. T.ex. kan mikroprocessorn och/eller en eller flera drivkretsar och/eller elmotorn bli överhettade. Om någon av kopplingsaktuatorkomponenterna blir överhettad leder detta sannolikt till permanent skada som kan leda till att kopplingsaktuatorn måste bytas ut. Detta leder i sin tur till att fordonet blir okörbart och erfordrar bärgning för förflyttning till verkstad. Dylika scenarier kan undvikas med hjälp av föreliggande uppfinning.
Enligt föreliggande uppfinning ändras styrsystemets sätt att använda kopplingen (kopplingsaktuatorn) när dylik risk för överhettning föreligger. I fig. 3 visas ett exempelflödesdiagram över ett exempelförfarande 300 enligt 10 15 20 25 30 534 573 ll föreliggande uppfinning. I steg 301 bestäms en representation av en temperatur T1 för åtminstone en kopplingsaktuatorkomponent. Denna temperatur T1 kan t.ex. bestämmas för den komponent som sannolikt först kommer att överhettas. T.ex. kan kopplingsaktuatorns olika ingående komponenter ha olika temperaturtoleranser, varvid en temperatur bestäms för den kopplingsaktuatorkomponent som snabbast uppnår kritisk temperatur. Denna komponent kan t.ex. vara fastställd på förhand, t.ex. med hjälp av produktspecifikationer och/eller faktiska prov.
Alternativt kan en temperatur bestämmas för två eller flera av kopplingsaktuatorns komponenter för att på så sätt minska risken för att någon komponent oavsiktligt uppnår kritisk temperatur.
Enligt en utföringsform bestäms de en eller flera temperaturerna T1 direkt medelst en eller flera temperatursensorer. T.ex. kan temperatursensorer 217, 218 vara anordnade på kretskortet och/eller elmotorn. Vidare innefattar mikroprocessorer vanligtvis en inbyggd temperatursensor, varvid även denna kan användas vid nämnda temperaturbestämning.
Istället för att använda temperatursensorer kan, i en alternativ exempelutföringsform, en omgivningstemperatur istället användas. Denna omgivningstemperatur t.ex. kan erhållas via fordonets styrsystem från någon vid eller i närheten av motor och/eller växellåda redan befintlig temperatursensor, varvid sedan temperaturer för kopplingsaktuatorns komponenter kan modelleras fram baserat på nämnda temperatur. T.ex. kan drivstegens och/eller elmotorns temperatur modelleras med hjälp av nämnda bestämda omgivningstemperatur och den ström som passerat genom 10 15 20 25 534 573 12 drivsteg/elmotor under en viss tid. Denna ström kan t.ex. bestämmas med hjälp av en eller flera strömsensorer.
När nämnda en eller flera temperaturer T1 har bestämts i steg 301 fortsätter förfarandet till steg 302, där den bestäms om nämnda en eller flera bestämda temperaturer T1 uppfyller ett första kriterium. Detta kriterium kan t.ex. utgöras av en temperaturgräns Tg. På detta sätt kan åtgärder vidtagas om det bestäms att den bestämda temperaturen överskrider temperaturgränsen. Temperaturgränsen utgörs av en temperatur som sätts till en lägre temperatur än kopplingsaktuatorns kritiska temperatur Th Denna temperaturgräns Tg kan ofta ligga förhållandevis nära den kritiska temperaturen, och t.ex. utgöras av en jämfört med den kritiska temperaturen 5° eller lO° lägre temperatur. Exempel på kritisk temperatur för t.ex. drivkretsar, mikroprocessor, elmotor, kan utgöras av temperaturer intervallet 100-l50°, men faktisk kritisk temperatur beror naturligtvis på de specifika komponenter som ingår i kopplingsaktuatorn. Förutom ovan exemplifierade komponenter kan kopplingsaktuatorn innefatta även andra temperaturkänsliga komponenter.
Nämnda första kriterium kan, istället för att utgöras av en temperaturgräns Tg, även utgöras av t.ex. en temperaturderivata. Genom att kontinuerligt bestämma en temperatur för en eller flera kopplingsaktuatorkomponenter enligt ovan kan en derivata bestämmas, och om derivatan är hög, dvs. i det fall komponenttemperaturen ökar snabbt, kan åtgärder vidtagas innan en temperaturgräns uppnås enligt ovan för att med säkerhet hinna vidta lämpliga åtgärder innan den kritiska temperaturen uppnås. 10 15 20 25 30 534 573 13 Om det i steg 302 bestäms att åtgärder måste vidtagas fortsätter förfarandet till steg 303. I annat fall återgår förfarandet till steg 301 för utförande av ny temperaturbestämning. I steg 303 vidtas åtgärder för att minska kopplingsaktuatorns temperatur. Detta åstadkoms enligt föreliggande uppfinning genom att fordonet, jämfört med vid normal kopplingsanvändning vid normalt framförande av fordonet, framförs på ett sådant sätt att fordonets styrsystem reducerar, eller helt (vid alla eller vissa situationer där kopplingsaktuatorn normalt används) upphör med användning av kopplingsaktuatorn. Detta kan t.ex. åstadkommas genom att fordonets framförande inställs till en mod för reducerad kopplingsanvändning. Nämnda reducerade kopplingsanvändning aktiveras således i steg 303, och kan innefatta en eller flera av ett antal åtgärder för att minska kopplingsaktuatorns temperatur.
Exempel på sådana åtgärder anges nedan. Kopplingen är normalt anordnad så att den i opàverkat tillstånd, dvs. när kopplingsaktuatorn ej är aktiverad, medelst fjäderkraft hålls stängd. Så fort kopplingen ska öppnas, t.ex. vid växling, genereras ytterligare värme på grund av den ström som erfordras av elmotorn 208 för manövrering av armen 211 för öppning av kopplingen.
Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning minskas användningen av kopplingsaktuatorn vid växling genom att istället för att öppna kopplingen vid varje växling, för att på så sätt erhålla en vridmomentavlastad växellåda vid växling, styrs det från fordonets motor levererade vridmomentet till en nivå som ger upphov till en (väsentligen) vridmomentavlastad drivlina, varvid aktuell växel kan läggas ur, och ny växel iläggas utan öppning av kopplingen, och därmed utan aktivering av kopplingsaktuatorn, utan att skador 10 15 20 25 30 534 573 14 på fordonets drivlina riskeras. Denna typ av växling är vanligt förekommande vid fordon där en kopplingspedal används för start av fordonet från stillastående, medan all övrig växling utföras av fordonets styrsystem användning av kopplingen.
Genom att förfara på detta sätt kan således all växling under färd ske utan användning av kopplingen, varvid temperaturökningen i kopplingsaktuatorn avstannar och temperaturen i de flesta fall också börjar sjunka. Genom att på detta sätt minska, eller helt upphöra med, användning av kopplingsaktuatorn kan överhettning av dess ingående komponenter således undvikas på ett sätt som fortfarande medger full körbarhet och endast medför ev. komfortstörningar för fordonsföraren. När åtgärder har vidtagits i steg 303 fortsätter förfarandet till steg 304, varvid temperaturen för de en eller flera kopplingsaktuatorkomponenterna övervakas kontinuerligt. När temperaturen T1 har sjunkit till någon bestämd nivå, t.ex. 5° eller 10° eller annat lämpligt gradantal under nämnda gränsnivå, kan förfarandet fortsätta till steg 305, där framförande av fordonet återgår till normal användning av kopplingsaktuatorn.
I steg 303 kan alternativt, eller i tillägg till det ovanstående, ytterligare åtgärder vidtas. Vid inbromsning till stopp öppnas normalt kopplingen för att fordonet skall kunna stannas utan motorstopp. I stället för att öppna kopplingen kan istället neutralväxel iläggas vid inbromsning till stopp så att fordonet kan stannas utan öppning av kopplingen.
Alternativt kan den tid som kopplingen är öppen vid stillastående fordon begränsas. Ett exempel på en lösning för att begränsa den tid kopplingen står öppen visas i den parallella svenska patentansökan ”Förfarande och system vid 10 15 20 25 30 534 573 15 koppling" (ansökningsnummer: 1050098-1), med samma inlämningsdag som föreliggande ansökan, och med samma sökande.
Vidare, när fordonets växelläge står i körläge vid stillastående fordon iläggs normalt en växel, varvid även kopplingen står öppen för att snabbt kunna stängas när fordonet åter ska sättas i rörelse. Enligt en exempelutföringsform iläggs växeln istället först då fordonet de facto ska sättas i rörelse, vilket t.ex. kan bestämmas genom att föraren trycker på gaspedalen. Detta leder till att kopplingen öppnas först när föraren väl trycker på gaspedalen, varvid således långa stilleståndstider med öppen koppling kan undvikas, och varvid temperaturen för kopplingsaktuatorns komponenter ges en chans till återhämtning. Även om detta innebär en viss fördröjning vid ivägkörning kan fordonet fortfarande framföras i princip som normalt med endast mindre komfortstörningar som konsekvens.
Vidare är styrsystem vid tunga fordon normalt anordnade på så sätt att de, baserat på t.ex. väglutning och aktuell fordonsvikt, väljer en lämplig startväxel, dvs. den växel som fordonet skall slira igång på med hjälp av kopplingen.
Startväxeln väljs normalt så hög som möjligt för att snabbt kunna accelerera fordonet till önskad hastighet utan frekvent växling. Enligt föreliggande uppfinning iläggs istället lägsta växel, eller åtminstone en låg växel, vid start för att slirning på kopplingen skall ske under så kort tid som möjligt så att kopplingsaktuatorn aktiveras under så kort tid som möjligt.
Förutom ovanstående åtgärder kan även fordonets en eller flera kylfläktar köras på hög eller maximal nivå för att i största möjliga mån nedkyla komponenter kringliggande 10 15 20 25 30 534 573 16 kopplingsaktuatorn för att på så sätt försöka minska dess temperatur.
Framförandet av fordonet vid nämnda mod för reducerad kopplingsanvändning kan nyttja samtliga ovanstående åtgärder eller endast en eller en godtycklig kombination av två eller flera av nämnda åtgärder. Efter att fordonet (styrsystemet) i steg 305 har återgått till normal användning av kopplingen återvänder förfarandet till steg 301 för ny temperaturbestämning.
Föreliggande uppfinning har således fördelen att överhettning av kopplingsaktuatorkomponenter kan undvikas, varvid även temperaturrelaterade skador på kopplingsaktuatorn kan undvikas. Detta leder i sin tur till att situationer där fordonet blir okörbart, och därmed erfordrar bärgning för förflyttning till verkstad, kan undvikas.
Uppfinningen har ovan beskrivits i anknytning till en specifik typ av elektriskt styrd koppling. Det ska dock noteras att fig. 2 endast visar en exempelprincip för en elektriskt styrd kopplingsaktuator, och att elektriskt styrda kopplingsaktuatorer enligt olika principer finns beskrivna i den kända tekniken. Föreliggande uppfinning är tillämplig oavsett faktisk utformning av kopplingsaktuatorn, så länge som elektriska komponenter med därmed associerad överhettningsrisk förekommer. Även om olika utföringsformer av föreliggande uppfinning har exemplifierats ovan inser en fackman inom teknikområdet att variationer och modifieringar kan göras utan att avvika från uppfinningen. Uppfinningen är således inte begränsad annat än vad som anges i de bifogade patentkraven.

Claims (16)

10 15 20 25 534 573 17 Patentkrav
1. Förfarande för styrning av en medelst ett fordonsstyrsystem automatiskt styrd koppling (106) vid ett fordon (100), varvid öppning och/eller stängning av nämnda koppling (106) åstadkommes med hjälp av en kopplingsaktuator (115) innefattande åtminstone en första kopplingsaktuatorkomponent (208, 212, 213, 214), kännetecknat av att nämnda förfarande innefattar att: - bestämma ett första temperaturvärde för nämnda åtminstone en första kopplingsaktuatorkomponent (208, 212, 213, 214), och - reducera styrsystemets användning av nämnda koppling (106) vid framförande av nämnda fordon (100) när nämnda första temperaturvärde uppfyller ett första kriterium, varvid nämnda första kriterium utgörs av en temperaturgräns.
2. Förfarande enligt krav 1, varvid styrsystemet försätts i en temperaturreduceringsmod när nämnda första temperaturvärde uppfyller nämnda första kriterium, varvid vid nämnda temperaturreduceringsmod kopplingens användning reduceras eller helt upphör vid åtminstone en första situation jämfört med normal kopplingsanvändning vid framförande av fordonet (100).
3. Förfarande enligt krav 1 eller 2, varvid nämnda kopplingsaktuator (115) innefattar ett flertal kopplingsaktuatorkomponenter (208, 212, 213, 214), och varvid temperaturvärden bestäms för nämnda första kopplingsaktuatorkomponent (208, 212, 213, 214) och åtminstone en ytterligare kopplingsaktuatorkomponent (208, 212, 213, 214). 10 15 20 25 30 534 573 18
4. Förfarande enligt något av kraven 1-3, varvid nämnda en eller flera temperaturer bestäms med hjälp av en eller flera temperatursensorer (217, 218).
5. Förfarande enligt nàgot av kraven 1-3, varvid nämnda ett eller flera temperaturvärden bestäms med hjälp av átminstone en omgivningstemperatur.
6. Förfarande enligt krav 5, varvid nämnda omgivningstemperatur erhàlls med hjälp av en vid nämnda motor (101) och/eller växellàda (103) befintlig temperatursensor.
7. Förfarande enligt krav 5 eller 6, varvid nämnda ett eller flera temperaturvärden bestäms med hjälp av modellering baserat pä nämnda bestämda omgivningstemperatur.
8. Förfarande enligt något av kraven 1-7, varvid ett flertal pà varandra följande bestämningar av nämnda första temperaturvärde utförs för åtminstone nämnda första kopplingsaktuatorkomponent (208, 212, 213, 214), varvid nämnda första kriterium bestäms baserat pà en derivata för nämnda temperaturvärdesbestämningar_
9. Förfarande enligt något av föregående krav, varvid metoden vidare innefattar att: - bestämma ett flertal pà varandra följande temperaturvärden för nämnda ätminstone en kopplingsaktuatorkomponent (208, 212, 213, 214), och - àtergà till normal användning av nämnda koppling (106) när nämnda temperaturvärde understiger en andra temperaturgräns, där nämnda andra temperaturgräns understiger nämnda första temperaturgräns.
10. Förfarande enligt nágot av föregående krav, varvid nämnda kopplingsaktuator (115) utgörs av en elektrisk kopplingsaktuator. 10 15 20 25 30 534 573 19
11. Förfarande enligt krav 10, varvid nämnda åtminstone en (208, 212, 213, 214) utgörs av en eller flera ur gruppen: mikroprocessor (213), drivsteg för en elmotor (212), elmotor (208). kopplingsaktuatorkomponent
12. Förfarande enligt något av föregående krav, varvid, vid nämnda reducerade användning av nämnda koppling (106), nämnda reducering utförs medelst en eller flera åtgärder ur gruppen: - växling utan öppning av kopplingen (106), - iläggning av lägre växel än normalt vid start av fordonet (100) från stillastående, - iläggning av neutralväxel vid inbromsning till stopp, - vid stillastående, iläggning av växel först då fordonet (100) ska sättas i rörelse, - vid stillastående, ilägg neutralväxel och stäng koppling (106) när en första tid har förflutit
13. Datorprogram innefattande programkod, vilket när nämnda programkod exekveras i en dator åstadkommer att nämnda dator utför förfarandet enligt något av patentkraven 1-12.
14. Datorprogramprodukt innefattande ett datorläsbart medium och ett datorprogram enligt patentkrav 13, varvid nämnda datorprogram är innefattat i nämnda datorläsbara medium.
15. System för styrning av en medelst ett fordonsstyrsystem automatiskt styrd koppling (106) vid ett fordon, varvid öppning och/eller stängning av nämnda koppling (106) åstadkommes med hjälp av en kopplingsaktuator (115) innefattande åtminstone en första kopplingsaktuatorkomponent (208, 212, 213, 214), kännetecknat av att systemet innefattar: - bestämningsorgan för bestämning av ett första temperaturvärde för nämnda åtminstone en första kopplingsaktuatorkomponent (208, 212, 213, 214), och - organ för reducering av styrsystemets användning av nämnda koppling (106) vid framförande av nämnda fordon (100) när 534 573 20 nämnda första temperaturvärde uppfyller ett första kriterium, varvid nämnda första kriterium utgörs av en temperaturgräns.
16. Fordon, kännetecknat av att det innefattar ett system enligt krav 15.
SE1050097A 2010-02-01 2010-02-01 Förfarande och system vid automatiskt styrd koppling SE534573C2 (sv)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1050097A SE534573C2 (sv) 2010-02-01 2010-02-01 Förfarande och system vid automatiskt styrd koppling
PCT/SE2011/050095 WO2011093787A1 (en) 2010-02-01 2011-01-31 Method and system pertaining to an automatically controlled clutch
BR112012018479A BR112012018479A2 (pt) 2010-02-01 2011-01-31 método e sistema para controle de uma embreagem
EP11737373.8A EP2531739A4 (en) 2010-02-01 2011-01-31 Method and system pertaining to an automatically controlled clutch

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1050097A SE534573C2 (sv) 2010-02-01 2010-02-01 Förfarande och system vid automatiskt styrd koppling

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE1050097A1 SE1050097A1 (sv) 2011-08-02
SE534573C2 true SE534573C2 (sv) 2011-10-11

Family

ID=44319588

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE1050097A SE534573C2 (sv) 2010-02-01 2010-02-01 Förfarande och system vid automatiskt styrd koppling

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP2531739A4 (sv)
BR (1) BR112012018479A2 (sv)
SE (1) SE534573C2 (sv)
WO (1) WO2011093787A1 (sv)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8914186B2 (en) * 2012-04-20 2014-12-16 GM Global Technology Operations LLC Dual-clutch transmission thermal management
WO2015074658A1 (de) * 2013-11-19 2015-05-28 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren zur bestimmung einer temperatur eines getriebeaktors
WO2019072383A1 (en) * 2017-10-11 2019-04-18 Volvo Truck Corporation METHOD FOR CONTROLLING CLUTCH ARRANGEMENT
CN115712322B (zh) * 2022-11-22 2024-03-26 中国第一汽车股份有限公司 一种比例阀芯片调节方法、装置、电子设备和介质

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5083273A (en) * 1989-06-27 1992-01-21 Mitsubishi Denki K.K. Temperature detection for electromagentic clutch of vehicle
US6095946A (en) * 1999-04-12 2000-08-01 General Motors Corporation Temperature rise control for disc type friction torque transmitters
JP2001045743A (ja) * 1999-07-30 2001-02-16 Ogura Clutch Co Ltd 電磁アクチュエータ用電源装置
DE102004023581A1 (de) * 2004-05-13 2005-12-08 Adam Opel Ag Verfahren zur Steuerung einer Kupplung und/oder eines Kraftfahrzeuggetriebes
JP2006001338A (ja) * 2004-06-16 2006-01-05 Hitachi Ltd 自動クラッチを備えた車両の制御装置,制御方法および車両
JP4753278B2 (ja) * 2004-10-12 2011-08-24 臼井国際産業株式会社 外部制御式ファンクラッチの制御方法
FR2877410B1 (fr) * 2004-10-29 2008-03-28 Renault Sas Dispositif de commande pour embrayage de vehicule automobile
JP2007126040A (ja) * 2005-11-04 2007-05-24 Toyota Motor Corp 車両の制御装置
FR2896354B1 (fr) 2006-01-19 2011-07-15 Valeo Embrayages Dispositif de commande adaptative d'un actionneur, en particulier d'embrayage ou de boite de vitesses
ATE511033T1 (de) * 2006-09-18 2011-06-15 Volvo Lastvagnar Ab Verfahren zur herstellung einer kupplung
FR2933913B1 (fr) * 2008-07-16 2011-01-14 Renault Sas Dispositif de commande adaptative a l'evolution de la caracteristique d'un embrayage en fonction de la temperature applique a un vehicule equipe d'un systeme 4x4 pilote.

Also Published As

Publication number Publication date
SE1050097A1 (sv) 2011-08-02
BR112012018479A2 (pt) 2019-06-18
EP2531739A4 (en) 2018-04-18
WO2011093787A1 (en) 2011-08-04
EP2531739A1 (en) 2012-12-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20120024653A1 (en) Method for computational determination of the oil temperature in a clutch unit
US20070173375A1 (en) Method for operating the drive train of a motor vehicle
CN107208717A (zh) 用于确定混合动力车辆的混合动力分离离合器的半接合点的方法
SE534573C2 (sv) Förfarande och system vid automatiskt styrd koppling
CN113412374B (zh) 用于主动改变安装在车辆的动力总成中的混合动力断开式离合器的摩擦值的方法
SE1250320A1 (sv) Förfarande och system för reglering av ett motorvarvtal vidett fordon
US7658261B2 (en) Drive train for a motor vehicle and method for operating such a drive train
US9803703B2 (en) Method for adjusting a co-efficient of friction of a disconnect clutch of a hybrid vehicle
SE1150787A1 (sv) Anordning och förfarande för styrning av ett motorfordons framdrivning
CN108779817B (zh) 用于对车辆的分离离合器的接合点进行适配的方法
SE0950624A1 (sv) Anordning och förfarande för att utföra ett växlingssteg hos ett fordon
US9670973B2 (en) Method to control the torque transfer rate of a clutch, clutch control unit for a clutch and transmission with such a control unit
CN111942140A (zh) 用于运行机动车的传动系的方法和控制器
CN104033255B (zh) 在静态换挡后维持基本稳定的发动机怠速的系统和方法
CN108700139B (zh) 用于计算混合动力分离离合器的滑摩功率的方法
JP5335021B2 (ja) 自動クラッチを有する自動車のドライブトレインの制御方法
JP5472062B2 (ja) クラッチ制御装置
JP5030634B2 (ja) クラッチ制御装置
SE534581C2 (sv) Förfarande och system vid koppling
CN116057298A (zh) 用于设置具有驱动单元的机动车辆中的自动离合器的扭矩能力的方法
SE541829C2 (sv) Förfarande och system för att fastställa status för en kompressorinkoppling
KR102161756B1 (ko) 자동화 수동변속기의 모터 제어 장치
CN106460964A (zh) 用于按需减小摩擦离合器的拖曳力矩的方法
JP5240062B2 (ja) 惰行制御装置
SE0950197A1 (sv) Motorfordon med automatkoppling