DE102012209869A1 - Method for monitoring a clutch - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Überwachen einer Kupplung, insbesondere einer Lastschaltkupplung eines Triebstrangs eines Kraftfahrzeugs, wobei der Kupplung eine Motorausgangswelle vorgeschaltet und eine Getriebeeingangswelle eines Getriebes des Triebstrangs nachgeschaltet ist.Method for monitoring a clutch, in particular a power shift clutch of a drive train of a motor vehicle, wherein the clutch upstream of an engine output shaft and a transmission input shaft of a transmission of the drive train is connected downstream.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Getriebe mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 12.The invention relates to a method with the features according to the preamble of
Verfahren zum Überwachen einer Kupplung, insbesondere einer Lastschaltkupplung, eines Triebstrangs eines Kraftfahrzeugs sind bekannt. Dabei kann beispielsweise ein Eingriffspunkt der Lastschaltkupplung mit Hilfe eines Drehzahlgradienten der Getriebeeingangswelle ermittelt werden. Es ist bekannt, die Lastschaltkupplung einzurücken und dabei ein Drehzahlverhalten der Getriebeeingangswelle zu beobachten, um daraus auf den Tastpunkt der Lastschaltkupplung zu schließen. Die
Es soll das kupplungsseitige als auch das getriebeseitige Schleppmoment, das auf die Getriebeeingangswelle wirkt, in ausgewählten Situationen berechnet werden.It is the clutch-side and the transmission-side drag torque acting on the transmission input shaft to be calculated in selected situations.
Insbesondere soll bei einem Doppelkupplungssystem das kupplungs- und getriebeseitige Schleppmoment der Getriebeeingangswellen in ausgewählten Situationen bestimmt werden Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Überwachen einer Kupplung, insbesondere einer Lastschaltkupplung, eines Triebstrangs eines Kraftfahrzeugs zu ermöglichen, insbesondere einen Zustand des Triebstrangs und/oder der Lastschaltkupplung zu kennzeichnen.In particular, the clutch and transmission-side drag torque of the transmission input shafts should be determined in selected situations in a dual-clutch system. The object of the invention is to enable improved monitoring of a clutch, in particular a power shift clutch, of a drivetrain of a motor vehicle, in particular a state of the driveline and / or the To identify power shift clutch.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 sowie durch ein Getriebe mit den Merkmalen gemäß Anspruch 12 gelöst.The object is achieved by a method having the features according to
In verfahrenstechnischer Hinsicht wird die Aufgabe durch das nachfolgend beschriebene Verfahren gelöst.In procedural terms, the object is achieved by the method described below.
Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zum Überwachen einer Kupplung, insbesondere einer Lastschaltkupplung eines Triebstrangs eines Kraftfahrzeugs vorgesehen, wobei der Kupplung eine Motorausgangswelle vorgeschaltet und eine Getriebeeingangswelle eines Getriebes des Triebstrangs nachgeschaltet ist. Erfindungsgemäß sind dabei folgende Schritte vorgesehen:
Offenhalten der Kupplung des Getriebes,
Auslegen eines Ganges des Getriebes,
Ermitteln einer ein Drehbeschleunigungsverhalten der Getriebeeingangswelle des Getriebes kennzeichnenden Drehbeschleunigungsgröße (ω .Ips1, ω .Ips2)
Abspeichern der ermittelten Drehbeschleunigungsgröße (ω .Ips1, ω .Ips2) oder einer daraus abgeleiteten Größe (MSumInaktivUnterMotorIps1, MSumInaktivÜberMotorIps1, MSumInaktivUnterMotorIps2, MSumInaktivÜberMotorIps2) unter Zuordnung einer Bezeichnung des Getriebes sowie unter Zuordnung der Information, ob die Drehzahl der Getriebeeingangswelle des Getriebes größer oder kleiner als die Drehzahl der Motorausgangswelle zum Zeitpunkt der Ermittlung der Drehbeschleunigungsgröße (ω .Ips1, ω .Ips2) ist, in einem nicht-flüchtigen Speicher.According to the invention, a method is provided for monitoring a clutch, in particular a power shift clutch of a drive train of a motor vehicle, wherein the clutch is connected upstream of an engine output shaft and a transmission input shaft of a transmission of the drive train is connected downstream. According to the invention, the following steps are provided:
Keeping the clutch of the transmission open,
Laying out a gear of the gearbox,
Determining a rotational acceleration quantity (ω, Ips1 , ω, Ips2 ) characterizing a rotational acceleration behavior of the transmission input shaft of the transmission
Storing the calculated rotational acceleration variable (ω. IPS1, ω. IPS2) or a variable derived therefrom (M SumInaktivUnterMotorIps1, M SumInaktivÜberMotorIps1, M SumInaktivUnterMotorIps2, M SumInaktivÜberMotorIps2) under allocation of a designation of the transmission, and with assignment of the information as to whether the rotational speed of the transmission input shaft of the transmission is greater than or less than the rotational speed of the motor output shaft at the time of determining the rotational acceleration quantity (ω, Ips1 , ω, Ips2 ) in a non-volatile memory.
Unter der Bezeichnung des Getriebes kann beispielsweise die Kennzeichnung eines Teilgetriebes beispielsweise durch dessen Getriebeeingangswelle verstanden werden.By the name of the transmission can be understood, for example, the identification of a partial transmission, for example, by the transmission input shaft.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Ermitteln der Drehbeschleunigungsgröße (ω .Ips1, ω .Ips2) mittels einer der Getriebeeingangswelle zugeordneten Drehzahlsensorvorrichtung erfolgt.In a preferred embodiment of the invention, it is provided that the determination of the rotational acceleration variable (ω, Ips1 , ω, Ips2 ) takes place by means of a rotational speed sensor device assigned to the transmission input shaft.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Verfahren bei Vorliegen einer positiven und bei Vorliegen einer negativen Drehzahldifferenz zwischen der Drehzahl der Getriebeeingangswelle des Getriebes und der Motorausgangswelle ausgeführt wird, wobei eine positive Drehzahldifferenz vorliegt, wenn die Drehzahl der Getriebeeingangswelle des Getriebes kleiner als die Drehzahl der Motorausgangswelle ist und wobei eine negative Drehzahldifferenz vorliegt, wenn die Drehzahl der Getriebeeingangswelle des Getriebes größer als die Drehzahl der Motorausgangswelle ist. In a further preferred embodiment of the invention it is provided that the method is carried out in the presence of a positive and in the presence of a negative speed difference between the speed of the transmission input shaft of the transmission and the engine output shaft, wherein a positive speed difference is present when the speed of the transmission input shaft of the transmission smaller is the speed of the engine output shaft and wherein there is a negative speed difference when the speed of the transmission input shaft of the transmission is greater than the speed of the engine output shaft.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Ermitteln einer ein Drehbeschleunigungsverhalten der Getriebeeingangswelle des Getriebes kennzeichnenden Drehbeschleunigungsgröße (ω .Ips1, ω .Ips2) unmittelbar nach Auslegen des Ganges des Getriebes in einem Zeitraum von weniger als 1,5 Sekunden, bevorzugt innerhalb von 0,5 Sekunden nachdem der Gang ausgelegt ist erfolgt.In a further preferred embodiment of the invention it is provided that the determination of a rotational acceleration variable (ω, Ips1 , ω, Ips2 ) characterizing a rotational acceleration behavior of the transmission input shaft of the transmission immediately after the gearbox has been geared out within a period of less than 1.5 seconds is preferred within 0.5 seconds after the gear is laid out.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Drehbeschleunigungsgröße (ω .Ips1, ω .Ips2) ein Drehzahlgradient oder eine Winkelbeschleunigung ist.In a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the rotational acceleration variable (ω, Ips1 , ω, Ips2 ) is a rotational speed gradient or an angular acceleration.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass eine aus der ermittelten Drehbeschleunigungsgröße (ω .Ips1, ω .Ips2) abgeleitete Größe ein Summendrehmoment (MSumInaktivUnterMotorIps1, MSumInaktivÜberMotorIps1, MSumInaktivUnterMotorIps2, MSumInaktivÜberMotorIps2) der Getriebeeingangswelle des Getriebes ist.In a further preferred embodiment of the invention, it is provided that a variable derived from the determined rotational acceleration variable (ω, Ips1 , ω, Ips2 ) is a total torque (M SumInactiveUnterMotorIps1 , M SumInactiveAberMotorIps1 , M SumInactiveUnterMotorIps2 , M SumInactiveAberMotorIps2 ) of the transmission input shaft of the transmission.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Getriebe ein Teilgetriebe eines Doppelkupplungsgetriebes mit zwei Teilgetrieben sowie zwei Getriebeeingangswellen Ips1 bzw. Ips2 sowie zwei Teilkupplungen ist,
wobei ein Schleppmoment (MDragCl1, MDragGBox1, MDragCl2, MDragGBox2) in Abhängigkeit von Summendrehmomenten (MSumInaktivUnterMotorIps1, MSumInaktivÜberMotorIps1, MSumInaktivUnterMotorIps2, MSumInaktivÜberMotorIps2) ermittelt wird,
wobei ein kupplungsseitiges Schleppmoment (MDragCl1, MDragCl2) an einer Getriebeeingangwelle Ips1 bzw. Ips2 mittels der folgenden Formel ermittelt wird:
wobei MSumInaktivUnterMotorIps1 das Summenmoment an der Getriebeeingangswelle Ips1 ist sowie gemäß der Formel ω .Ips1JIps1 = MSumInaktivUnterMotorIps1 ermittelt wird,
wobei dieser Wert aus dem abgespeicherten Wert der Drehbeschleunigungsgröße (ω .Ips1) mit Zuordnung des Getriebes mit der Getriebeeingangswelle Ips1 sowie mit Zuordnung der Information, dass die Drehzahl der Getriebeeingangswelle Ips1 des Getriebes kleiner als die Drehzahl der Motorausgangswelle zum Zeitpunkt der Ermittlung der Drehbeschleunigungsgröße (ω .Ips1) ist ermittelt wird,
wobei MSumInaktivÜberMotorIps1 das Summenmoment an der Getriebeeingangswelle Ips1 ist sowie gemäß der Formel ω .Ips1JIps1 = MSumInaktivÜberMotorIps1 ermittelt wird,
wobei dieser Wert aus dem abgespeicherten Wert der Drehbeschleunigungsgröße (ω .Ips1) mit Zuordnung des Getriebes mit der Getriebeeingangswelle Ips1 sowie mit Zuordnung der Information, dass die Drehzahl der Getriebeeingangswelle Ips1 des Getriebes größer als die Drehzahl der Motorausgangswelle zum Zeitpunkt der Ermittlung der Drehbeschleunigungsgröße (ω .Ips1) ist ermittelt wird,
wobei MSumInaktivUnterMotorIps2 das Summenmoment an der Getriebeeingangswelle Ips2 ist sowie gemäß der Formel ω .Ips2JIps2 = MSumInaktivUnterMotorIps2 ermittelt wird,
wobei dieser Wert aus dem abgespeicherten Wert der Drehbeschleunigungsgröße (ω .Ips2) mit Zuordnung des Getriebes mit der Getriebeeingangswelle Ips2 sowie mit Zuordnung der Information, dass die Drehzahl der Getriebeeingangswelle Ips2 des Getriebes kleiner als die Drehzahl der Motorausgangswelle zum Zeitpunkt der Ermittlung der Drehbeschleunigungsgröße (ω .Ips2) ist ermittelt wird,
wobei MSumInaktivÜberMotorIps2 das Summenmoment an der Getriebeeingangswelle Ips2 ist sowie gemäß der Formel ω .Ips2JIps2 = MSumInaktivÜberMotorIps2 ermittelt wird,
wobei dieser Wert aus dem abgespeicherten Wert der Drehbeschleunigungsgröße (ω .Ips2) mit Zuordnung des Getriebes mit der Getriebeeingangswelle Ips2 sowie mit Zuordnung der Information, dass die Drehzahl der Getriebeeingangswelle Ips2 des Getriebes kleiner als die Drehzahl der Motorausgangswelle zum Zeitpunkt der Ermittlung der Drehbeschleunigungsgröße (ω .Ips2) ist ermittelt wird,
und wobei JIps1 das Trägheitsmoment der Getriebeeingangswelle Ips1 und JIps2 das Trägheitsmoment der Getriebeeingangswelle Ips2 bezeichnet.In a further particularly preferred embodiment of the invention, it is provided that the transmission is a partial transmission of a dual-clutch transmission with two partial transmissions and two transmission input shafts Ips1 or Ips2 and two partial clutches,
where a drag torque (M DragCl1 , M DragGBox1 , M DragCl2 , M DragGBox2 ) is determined as a function of total torques (M SumInactiveUnterMotorIps1 , M SumInactiveAberMotorIps1 , M SumInaktivUnterMotorIps2 , M SumInaktivÜberMotorIps2 ),
wherein a clutch-side drag torque (M DragCl1 , M DragCl2 ) is determined at a transmission input shaft Ips1 or Ips2 by means of the following formula:
where MSumInactiveUnterMotorIps1 is the sum moment at the transmission input shaft Ips1 and according to the formula ω. Ips1 J Ips1 = M SumInactiveUnterMotorIps1 is detected,
this value being from the stored value of the rotational acceleration quantity ( ω.Ips1 ) associating the transmission with the transmission input shaft Ips1 and associating the information that the rotational speed of the transmission input shaft Ips1 of the transmission is smaller than the rotational speed of the engine output shaft at the time of determining the rotational acceleration magnitude (ω Ips1 ) is determined
where M SumInaktivÜberMotorIps1 is the sum moment at the transmission input shaft Ips1 and according to the formula ω. Ips1 J Ips1 = M SumInactiveAutMotorIps1 is detected,
this value being from the stored value of the rotational acceleration quantity ( ω.Ips1 ) associating the transmission with the transmission input shaft Ips1 and associating the information that the rotational speed of the transmission input shaft Ips1 of the transmission is greater than the rotational speed of the engine output shaft at the time of determining the rotational acceleration magnitude (ω Ips1 ) is determined
where M SumInaktivUnterMotorIps2 is the sum moment at the transmission input shaft Ips2 and according to the formula ω. Ips2 J Ips2 = M SumInactiveUnterMotorIps2 is determined
this value being from the stored value of the rotational acceleration quantity ( ω.Ips2 ) associating the transmission with the transmission input shaft Ips2 and associating the information that the speed of the transmission input shaft Ips2 of the transmission is smaller than the speed of the motor output shaft at the time of determining the spin magnitude (ω Ips2 ) is determined
where M SumInaktivÜberMotorIps2 is the sum moment at the transmission input shaft Ips2 and according to the formula ω. Ips2 J Ips2 = M SumInactiveAboveMotorIps2 is determined
this value being from the stored value of the rotational acceleration quantity ( ω.Ips2 ) associating the transmission with the transmission input shaft Ips2 and associating the information that the speed of the transmission input shaft Ips2 of the transmission is smaller than the speed of the motor output shaft at the time of determining the spin magnitude (ω Ips2 ) is determined
and where J Ips1 denotes the moment of inertia of the transmission input shaft Ips1 and J Ips2 denotes the moment of inertia of the transmission input shaft Ips2.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass anstatt des Abspeicherns der ermittelten Drehbeschleunigungsgröße (ω .Ips1, ω .Ips2) oder einer daraus abgeleiteten Größe (MSumInaktivUnterMotorIps1, MSumInaktivÜberMotorIps1, MSumInaktivUnterMotorIps2, MSumInaktivÜberMotorIps2) vor dem Abspeichern ein Gewichten des ermittelten Drehbeschleunigungsgröße (ω .Ips1, ω .Ips2) oder einer daraus abgeleiteten Größe mit dem bisher abgespeicherten Wert erfolgt, wobei die Gewichtung bevorzugt mit einem Gewichtungsfaktor von 9/0 oder 1/2 für den bereits abgespeicherten Wert sowie 1/10 oder 1/2 für den ermittelten noch nicht abgespeicherten Wert erfolgt und anschließend der gewichtete Wert abgespeichert wird, sodass eine Glättung des Wertes vorliegt.In a further preferred embodiment of the invention it is provided that instead of storing the detected rotational acceleration variable (ω. IPS1, ω. IPS2) or a variable derived therefrom (M SumInaktivUnterMotorIps1, M SumInaktivÜberMotorIps1, M SumInaktivUnterMotorIps2, M SumInaktivÜberMotorIps2) before storing weighting the determined spin magnitude (ω. Ips1 , ω. Ips2 ) or one derived therefrom with the previously stored value, wherein the weighting is preferably carried out with a weighting factor of 9/0 or 1/2 for the already stored value and 1/10 or 1/2 for the determined not yet stored value and then the weighted Value is stored so that there is a smoothing of the value.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Ermitteln des kupplungsseitigen Schleppmoments (MDragCl1, MDragCl2) und/oder des getriebeseitigen Schleppmoments (MDragGBox1, MDragGBox2) während einer Neutralphase des Getriebes erfolgt.In a further preferred embodiment of the invention it is provided that the determination of the coupling-side drag torque (M DragCl1 , M DragCl2 ) and / or the transmission-side drag torque (M DragGBox1 , M DragGBox2 ) takes place during a neutral phase of the transmission.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Verfahren für verschiedene Gangwechsel des Getriebes mehrfach durchgeführt wird, insbesondere in unterschiedliche Richtungen.In a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the method for multiple gear changes of the transmission is performed several times, in particular in different directions.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Schwellenwert für das kupplungsseitige Schleppmoment (MDragCl1, MDragCl2) vorgesehen ist und bei Überschreiten des Schwellenwerts durch den Betrag des kupplungsseitigen Schleppmoments wird auf vorliegen eines Schleppmoments an der jeweiligen Kupplung erkannt, wobei der Schwellenwert bevorzugt 1 NewtonMeter beträgt.In a further preferred embodiment of the invention, it is provided that a threshold value for the clutch-side drag torque (M DragCl1 , M DragCl2 ) is provided and when the threshold value is exceeded by the amount of the clutch-side drag torque is detected to be present on a drag torque at the respective clutch, said Threshold is preferably 1 NewtonMeter.
Der Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass beispielsweise übergeordneten Verfahren wie beispielsweise Verfahren zur Tastpunktadaption einer Kupplung oder Verfahren zur Bestimmung der nötigen Synchronisationskraft beim Gangeinlegen Informationen über das Vorliegen und/oder die Größe eines kupplungsseitigen Schleppmoments und/oder eines getriebeseitigen Schleppmoments zugeführt werden.The advantage of the present invention is that, for example, higher-level methods such as, for example, methods for adapting the touch point of a clutch or method for determining the required synchronization force during gear engagement information about the presence and / or the size of a clutch-side drag torque and / or a transmission-side drag torque are supplied.
Die Aufgabe ist ferner mit einem Getriebe, insbesondere einem Doppelkupplungsgetriebe, eingerichtet, ausgelegt und/oder konstruiert zum Durchführen eines vorab beschriebenen Verfahrens, gelöst. Es ergeben sich die vorab beschriebenen Vorteile.The object is further achieved with a transmission, in particular a dual-clutch transmission, designed, designed and / or constructed for carrying out a method described above, solved. This results in the advantages described above.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Figuren sowie deren Beschreibung.Further advantages and advantageous embodiments of the invention are the subject of the following figures and their description.
Es zeigen im Einzelnen:They show in detail:
Der ersten Teilkupplung
Den Teilgetrieben
Zwischen die Lastschaltkupplung
An der Motorausgangswelle
Die Getriebeeingangswelle
Weiter wirkt zwischen der Außenwelle
Mittels der Bezugszeichen i1 und i2 sind in
Außerdem wird die Getriebeeingangswelle
Bei geöffneter Lastschaltkupplung
JIps1 bezeichnet das Trägheitsmoment der Innenwelle
Das auf die Getriebeeingangswelle wirkende Moment in geeigneten Situationen zu bestimmen und daraus das kupplungs- als auch das getriebeseitige Schleppmoment zu berechnen. Der wesentliche Punkt zur Lösung der Aufgabe besteht darin die einzelnen Momente zu einem leicht berechenbaren kupplungs- und getriebeseitigen Schleppmoment zusammenzufassen und die Summenmomente geeignet zu glätten und zu initialisieren.To determine the torque acting on the transmission input shaft in suitable situations and to calculate therefrom the clutch as well as the transmission-side drag torque. The essential point to the solution of the problem is to combine the individual moments to an easily calculable coupling and transmission-side drag moment and smooth the summation moments suitable and initialize.
Im Folgenden werden geeignete Situationen für die Berechnung des auf die Getriebeeingangswelle wirkenden Moments beschrieben:
Die Berechnung des Schleppmoments auf der inaktiven Getriebeeingangswelle kann durchgeführt werden, wenn die zugehörige Kupplung geöffnet ist, und der Gang in diesem Teilgetriebe gerade ausgelegt wurde (im Rahmen dieser Schrift sei diese Kupplung als inaktive Kupplung, diejenige Getriebeeingangswelle als inaktiven Getriebeeingangswelle und dasjenige Teilgetriebe als inaktives Teilgetriebe bezeichnet), da solange der Gang eingelegt ist über die Getriebeübersetzung ein fester Schlupf zwischen den Wellen erzwungen wird. Auf der aktiven Kupplung muss der Schlupf in dieser Situation sehr klein sein, damit die Annahme gilt, dass die aktive Getriebeeingangswelle (Getriebeeingangswelle des Teilgetriebes dem die aktive Kupplung zugeordnet ist) mit dem Motor mitdreht. Die Getriebeeingangswellendrehzahl der aktiven Getriebeeingangswelle entspricht also der Drehzahl des Antriebsmotors.In the following, suitable situations for the calculation of the moment acting on the transmission input shaft are described:
The calculation of the drag torque on the inactive transmission input shaft can be carried out when the associated clutch is open, and the gear in this partial transmission has just been designed (in the context of this document, this clutch as inactive clutch, that transmission input shaft as the inactive transmission input shaft and that partial transmission as inactive Teilgetriebe called), as long as the gear is engaged on the gear ratio, a solid slip between the waves is enforced. On the active clutch, the slip in this situation must be very small, so that the assumption is that the active transmission input shaft (transmission input shaft of the sub-transmission that is associated with the active clutch) rotates with the engine. The transmission input shaft speed of the active transmission input shaft thus corresponds to the speed of the drive motor.
Alle Momente werden für den Betrachtungszeitraum – meist ein Zeitintervall von etwa 0,5 Sekunden Länge – unmittelbar nach dem Gangauslegen als konstant betrachtet. Diese Zeit ist üblicherweise ausreichend, um das Summenmoment aus dem Drehzahlgradienten zu bestimmen. Die Momente in den Lagern zum Getriebegehäuse und die Reibmomente im Getriebeöl sind streng genommen abhängig von der jeweiligen Drehzahl der Getriebeeingangswelle, die Momente in den Lagern zwischen den beiden Getriebeeingangswellen sind abhängig von der Schlupfdrehzahl zwischen den beiden Getriebeeingangswellen. Aus Messungen kann man erkennen, dass diese Drehzahlabhängigkeit keine Rolle spielt. Im Betrachtungszeitraum verändert sich die betrachtete Getriebeeingangsdrehzahl der inaktiven Getriebeeingangswelle in erster Näherung linear, was darauf schließen lässt, dass die Drehzahlabhängigkeit zu vernachlässigen ist.All moments are considered constant for the observation period - usually a time interval of about 0.5 seconds in length - immediately after the gear layout. This time is usually sufficient to determine the summation moment from the speed gradient. The moments in the bearings to the gear housing and the friction torque in the transmission oil are strictly dependent on the respective speed of the transmission input shaft, the moments in the bearings between the two transmission input shafts are dependent on the slip speed between the two transmission input shafts. From measurements you can see that this speed dependence does not matter. In the period of observation, the considered transmission input speed of the inactive transmission input shaft changes linearly to a first approximation, which suggests that the speed dependence is negligible.
Im Folgenden wird die Berechnung des kupplungsseitigen und getriebeseitigen Schleppmoments an der Getriebeeingangswelle beschrieben:
Die Reibungen der Getriebeeingangwellen in den Gehäuselagern MLagerGetriebegehäuseIps1 für Welle 1 (Ips1) und MLagerGetriebegehäuseIps2 für Welle 2 (Ips2) sorgen dafür, dass eine sich drehende Getriebeeingangswelle Ips1 bzw. Ips2 abgebremst wird. Die Reibmomente MGetriebeöl der Zahnräder im Getriebe gegen das Getriebeöl wirken ebenfalls bremsend.The following describes the calculation of the clutch-side and transmission-side drag torque at the transmission input shaft:
The friction of the transmission input shafts in the housing bearings M bearing gearbox housing Ips1 for shaft 1 (Ips1) and M bearing gearbox housing Ips2 for shaft 2 (Ips2) ensure that a rotating transmission input shaft Ips1 or Ips2 is decelerated. The friction torques M gear oil of the gears in the transmission against the transmission oil also have a braking effect.
Es müssen zwei Fälle unterschieden werden:
- a) Liegt die Drehzahl der Getriebeeingangswelle der inaktiven Welle unter der Motordrehzahl, dann gilt
ω .Ips1JIps1 = MCl1 + MLagerIps1Ips2 – MLagerGetriebegehäuseIps1 – MGetriebeölIps1 für Welle 1 undω .Ips2JIps2 = MCl2 + MLagerIps2Ips1 – MLagerGetriebegehäuseIps2 – MGetriebeölIps2 für Welle 2. - b) Liegt die die Getriebeeingangswelle der inaktiven Welle über der Motordrehzahl, dann gilt
ω .Ips1JIps1 = –MCl1 – MLagerIps1Ips2 – MLagerGetriebegehäuseIps1 – MGetriebeölIps1 für Welle 1 undω .Ips2JIps2 = MCl2 – MLagerIps2Ips1 – MLagerGetriebegehäuseIps2 – MGetriebeölIps2 für Welle 2.
- a) If the speed of the transmission input shaft of the inactive shaft is below the engine speed, then applies
ω. Ips1 J Ips1 = M Cl1 + M Bearing Ips1Ips2 - M Bearing Gearbox Ips1 - M Gearbox oilps1 for shaft 1 andω. Ips2 J Ips2 = M Cl2 + M Bearing Ips2Ips1 - M BearingGearboxIps2 - M Gear OilIps2 for shaft 2. - b) If the transmission input shaft of the inactive shaft is above the engine speed, then applies
ω. Ips1 J Ips1 = -M Cl1 - M Bearings Ips1Ips2 - M BearingsGearboxesIps1 - Gearbox oil Ips1 for shaft 1 andω. Ips2 J Ips2 = M Cl2 - M Bearing Ips2Ips1 - M BearingGearboxIps2 - M Gear oilIps2 for shaft 2.
Man fasst die kupplungsseitigen Momente
MDragCl1 = MCl1 + MLagerIps1Ips2 und MDragCl2 = MCl2 + MLagerIps2Ips1 zusammen, ebenso die getriebeseitigen Schleppmomente MDragGBox1 = MLagerGetriebegehäuseIps1 + MGetriebeölIps1 und MDragGBox2 = MLagerGetriebegehäuseIps2 + MGetriebeölIps2.One grasps the clutch-side moments
M DragCl1 = M Cl1 + M bearingsIps1Ips2 and M DragCl2 = M Cl2 + M bearingsIps2Ips1 together, as well as the transmission -side drag torque M DragGBox1 = M bearing gearbox housing Ips1 + M gear oil Ips1 and M DragGBox2 = M bearing gearbox housing Ips2 + M gear oil Ips2 .
Mit den Vereinfachungen gilt:
- a) Getriebeeingangswelle der inaktiven Welle unter der Motordrehzahl
ω .Ips1JIps1 = MDragCl1 – MDragGBox1 ω .Ips2JIps2 = MDragCl2 – MDragGBox2 - b) Getriebeeingangswelle der inaktiven Welle über der Motordrehzahl
ω .Ips1JIps1 = –MDragCl1 – MDragGBox1 ω .Ips2JIps2 = –MDragCl2 – MDragGBox2
- a) transmission input shaft of the inactive shaft below the engine speed
ω. Ips1 J Ips1 = M DragCl1 - M DragGBox1 ω. Ips2 J Ips2 = M DragCl2 - M DragGBox2 - b) transmission input shaft of the inactive shaft above the engine speed
ω. Ips1 J Ips1 = -M DragCl1 - M DragGBox1 ω. Ips2 J Ips2 = -M DragCl2 - M DragGBox2
Das an der Getriebeeingangswelle bestimmbare Summenmoment ergibt sich aus der Betrachtung des Drehzahlgradienten in a) zu ω .Ips1JIps1 = MSumInaktivUnterMotorIps1, auf die gleiche Weise gilt dies für b).The sum moment determinable at the transmission input shaft results from the consideration of the speed gradient in a) to ω. Ips1 J Ips1 = M SumInactiveUnterMotorIps1 , in the same way this applies to b).
Mit den Vereinfachungen gilt:
- a) Getriebeeingangswelle der inaktiven Welle unter der Motordrehzahl
MSumInaktivUnterMotorIps1 = MDragCl1 – MDragGBox1 MSumInaktivUnterMotorIps2 = MDragCl2 – MDragGBox2 - b) Getriebeeingangswelle der inaktiven Welle über der Motordrehzahl
MSumInaktivÜberMotorIps1 = –MDragCl1 – MDragGBox1 MSumInaktivÜberMotorIps2 = –MDragCl2 – MDragGBox2
- a) transmission input shaft of the inactive shaft below the engine speed
M SumInactiveUnterMotorIps1 = M DragCl1 - M DragGBox1 M SumInactiveUnterMotorIps2 = M DragCl2 - M DragGBox2 - b) transmission input shaft of the inactive shaft above the engine speed
M SumInactiveAboutMotorIps1 = -M DragCl1 - M DragGBox1 M SumInactiveAboutMotorIps2 = -M DragCl2 - M DragGBox2
Das Summenmoment ist aus der Auswertung des Getriebeeingangsdrehzahlgradienten bekannt. Es handelt sich somit um ein lineares Gleichungssystem mit zwei Gleichungen und zwei Unbekannten.The summation torque is known from the evaluation of the transmission input speed gradient. It is thus a linear equation system with two equations and two unknowns.
Das kupplungsseitige Schleppmoment an den Getriebeeingangwellen lässt sich so bestimmen zu
Das getriebeseitige Schleppmoment an den Getriebeeingangwellen lässt sich so bestimmen zu
Ist der Betrag des kupplungsseitigen Schleppmoments |MDragCl1| bzw. |MDragCl2| größer als eine Schwelle z. B. 1 Nm, dann kann Schleppmoment an die übergeordnete Strategien wie beispielsweise ein Verfahren zur Tastpunktadaption der Kupplung oder ein Verfahren zur Bestimmung der nötigen Synchronisationskraft beim Gangeinlegen gemeldet werden.Is the amount of the clutch-side drag torque | M DragCl1 | or | M DragCl2 | greater than a threshold z. B. 1 Nm, then drag torque can be reported to the parent strategies such as a method for Tastpunktadaption the clutch or a method for determining the necessary synchronization force when engaging.
Bei zu hohem Schleppmoment kann dies auch in den Fehlerspeicher eintragen werden und somit ein Tausch der Kupplung veranlasst werden.If the drag torque is too high, this can also be entered in the fault memory, thus causing a replacement of the clutch.
Die beiden Summenmomente je Teilkupplung
Betrachtet man die erste Getriebeeingangswelle Ips1 in
Alternative zur vorliegenden Erfindung: Es können zwar mit hohem Aufwand schleppmomentenfreie Kupplungen produziert werden allerdings wird spätestens bei erhöhtem Verschleiß eine deutliche Lagerreibung zwischen den Getriebeeingangswellen messbar sein.Alternative to the present invention: Although it can be produced with a high effort schleppmomentenfreie couplings, however, a significant bearing friction between the transmission input shafts will be measurable at the latest with increased wear.
Durch Messung des Getriebeeinganswellendrehzahlgradienten in Situationen, in denen die inaktive Kupplung offen ist, der Gang im inaktiven Teilgetriebe unmittelbar vor der Messung ausgelegt wurde und die aktive Kupplung geschlossen ist, kann für den Fall, dass sich die inaktive Getriebeeingangswelle schneller dreht als der Motor und für den Fall, dass sie sich langsamer dreht als der Motor, je auf ein wirksames Moment auf die Getriebeeingangswelle geschlossen werden. Mit diesen beiden gemessenen Momenten je Getriebeeingangswelle kann ein Gleichungssystem mit zwei Gleichungen und den zwei Unbekannten formuliert und gelöst werden. Die zwei Unbekannten stellen das kupplungs- und getriebeseitige Schleppmoment dar. Erst eine Filterung der Messgrößen und eine Speicherung dieser im EEPROM ermöglichen aber eine fortwährende Bestimmung der Schleppmomente auch zu jedem beliebigen Zeitpunkt.By measuring the transmission input shaft speed gradient in situations where the inactive clutch is open, the gear in the inactive sub-transmission was designed immediately prior to the measurement, and the active clutch is closed, in the event that the inactive transmission input shaft rotates faster than the engine and for the case that it rotates slower than the engine, depending on an effective moment on the transmission input shaft are closed. With these two measured moments per transmission input shaft, a system of equations with two equations and the two unknowns can be formulated and solved. The two unknowns represent the coupling and transmission-side drag torque. Only a filtering of the measured variables and storing them in the EEPROM but allow a continuous determination of the drag torque at any time.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Getriebetransmission
- 33
- Triebstrangdrive train
- 55
- Kraftfahrzeugmotor vehicle
- 77
- erstes Teilgetriebefirst partial transmission
- 99
- zweites Teilgetriebesecond partial transmission
- 1111
- Antriebsquellea drive source
- 1313
- MotorausgangswelleMotor output shaft
- 1515
- LastschaltkupplungLoad clutch
- 1717
- erste Teilkupplungfirst part clutch
- 1919
- zweite Teilkupplungsecond part clutch
- 2121
- GetriebeausgangswelleTransmission output shaft
- 2323
- GetriebeeingangswelleTransmission input shaft
- 2525
- Innenwelleinner shaft
- 2727
- Außenwelleouter shaft
- 2929
- Motormomentengine torque
- 3131
- Abtriebsmomentoutput torque
- 3333
- Gehäuselager AußenwelleHousing bearing outer shaft
- 3434
- Zwischenlager Außenwelle gegen InnenwelleIntermediate bearing outer shaft against inner shaft
- 3535
- inneres Lagermoment (Moment des Zwischenlagers)inner bearing moment (moment of the intermediate bearing)
- 3737
- äußeres Lagermomentouter bearing moment
- 4343
- Planschmoment InnenwellePlaning torque inner shaft
- 4545
- Planschmoment AußenwelleFace torque outer shaft
- 4747
- Schleppmoment der ersten TeilkupplungDrag torque of the first part clutch
- 4949
- Schleppmoment der zweiten TeilkupplungDrag torque of the second part clutch
- 5151
- Gehäuselager InnenwelleHousing bearing inner shaft
- 5353
- äußeres Lagermomentouter bearing moment
- 5555
- DrehzahlsensorvorrichtungSpeed sensing device
- 101101
- M_DragGBox1M_DragGBox1
- 102102
- M_DragCl1M_DragCl1
- 103103
- M_SumInaktivUnterMotorIps1M_SumInaktivUnterMotorIps1
- 104104
- M_SumInaktivÜberMotorIps1M_SumInaktivÜberMotorIps1
- 105105
- M_DragGBox2M_DragGBox2
- 106106
- M_DragCl2M_DragCl2
- 107107
- M_SumInaktivUnterMotorIps2M_SumInaktivUnterMotorIps2
- 108108
- M_SumInaktivÜberMotorIps2M_SumInaktivÜberMotorIps2
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Date | Code | Title | Description |
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|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20150101 |
|
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Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20150407 |