DE102004039738A1 - Dynamic gear state change detecting method for use in motor vehicle, involves calculating state variables of gear from speed signals for diagnostics purpose, and evaluating measurement signals to simulate physical system performance of gear - Google Patents
Dynamic gear state change detecting method for use in motor vehicle, involves calculating state variables of gear from speed signals for diagnostics purpose, and evaluating measurement signals to simulate physical system performance of gear Download PDFInfo
- Publication number
- DE102004039738A1 DE102004039738A1 DE200410039738 DE102004039738A DE102004039738A1 DE 102004039738 A1 DE102004039738 A1 DE 102004039738A1 DE 200410039738 DE200410039738 DE 200410039738 DE 102004039738 A DE102004039738 A DE 102004039738A DE 102004039738 A1 DE102004039738 A1 DE 102004039738A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- gear
- calculated
- speed
- vehicle transmissions
- state changes
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M13/00—Testing of machine parts
- G01M13/02—Gearings; Transmission mechanisms
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
- Control Of Transmission Device (AREA)
Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erfassung dynamischer Zustandsänderungen in Fahrzeuggetrieben gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The present invention relates to a method for detecting dynamic state changes in vehicle transmissions according to the preamble of Patent claim 1.
Nach dem Stand der Technik basiert die signalorientierte Zustandsdiagnose von Maschinen auf dem Prinzip der Veränderungen des dynamischen Systemverhaltens, die mit geeigneten Sensoren detektiert werden können. Die Ursachen für eine Veränderung des dynamischen Systemverhaltens können äußere Einwirkungen, beispielsweise unerwünschte Schwingungen in einem Antriebsstrang, oder innere Veränderungen, wie z.B. Schäden, Verschleiß, Materialermüdung, etc. sein. Diese Einflüsse führen in der Regel zu Modulationen der Zustandsgrößen. Typische, häufig verwendete Zustandsgrößen sind Drehzahlen, Drehmomente, Kräfte und daraus resultierende Bewegungen, beispielsweise Vibrationen. Modellgestützte Verfahren zur Ermittlung von Zustandsgrößen für Regelzwecke finden in der industriellen Antriebstechnik Anwendung.To In the prior art, the signal-oriented state diagnosis is based of machines on the principle of changes in dynamic system behavior, which can be detected with suitable sensors. The causes of a change the dynamic system behavior can external influences, for example unwanted vibrations in a drive train, or internal changes, such as Damage, wear, material fatigue, etc. be. These influences to lead usually to modulations of the state variables. Typical, commonly used State variables are Speeds, torques, forces and resulting movements, such as vibrations. model-based Methods for determining state variables for control purposes can be found in US Pat industrial drive technology application.
Hierbei müssen die erforderlichen Sensoren in der Lage sein, den für das dynamische Verhalten charakteristischen Frequenzbereich der Maschine einschließlich der durch die Störeinflüsse zusätzlich erzeugten Frequenzanteile zu erfassen.in this connection have to the necessary sensors will be able to do that for the dynamic Behavior characteristic frequency range of the machine including the additionally generated by the disturbing influences To record frequency components.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Erfassung dynamischer Zustandsänderungen in Fahrzeuggetrieben anzugeben, welches im Wesentlichen Drehzahlsensoren verwendet. Insbesonde re sollen die Veränderungen im dynamischen Systemverhalten in Fahrzeuggetrieben mit hoher Genauigkeit detektiert werden.Of the The present invention is based on the object, a method for detecting dynamic changes of state in vehicle transmissions specify which essentially uses speed sensors. Especially should the changes in dynamic system behavior in vehicle transmissions with high accuracy be detected.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen und Vorteile gehen aus den Unteransprüchen hervor.These The object is solved by the features of claim 1. Further Embodiments of the invention and advantages are apparent from the dependent claims.
Demnach wird vorgeschlagen, aus einem oder mehreren Drehzahlsignalen weitere Zustandsgrößen zu berechnen und für Diagnosezwecke zu verwenden, wobei die Auswertung der Messsignale in einem Getriebemodell erfolgt, welches das physikalische Systemverhalten des Getriebes simuliert. Hierbei werden die Abweichungen gemessener Größen von berechneten Größen zur Erkennung der Änderungen von Systemparametern verwendet.Therefore It is proposed to one or more speed signals more To calculate state variables and for To use diagnostic purposes, wherein the evaluation of the measurement signals in a transmission model, which determines the physical system behavior of the gearbox simulated. Here, the deviations are measured Sizes of calculated sizes to Detection of changes used by system parameters.
Zur Messung der Drehzahlen kann jedes aus dem Stand der Technik bekannte und geeignete Verfahren angewandt werden. Im Rahmen einer besonders vorteilhaften Weiterbildung wird vorgeschlagen, ein als Differenzzeitanalyse bezeichnetes Verfahren anzuwenden, bei dem die momentane Drehzahl aus der Winkelgeschwindigkeit zumindest einer auf der Welle, deren Drehzahl, gemessen werden soll, angeordneten impulsgebenden Markierung innerhalb eines Zeitintervalls berechnet wird, wobei die impulsgebende Markierung an zwei, bezogen auf den Drehmittelpunkt der zu erfassenden Drehbewegung, radial nahe beieinander stehenden und mit den Markierungen zusammenwirkenden und impulsgebenden Sensoren vorbeigeführt wird.to Measurement of the speeds can be any known from the prior art and appropriate methods are used. As part of a special advantageous development is proposed as a difference time analysis apply the specified method, wherein the instantaneous speed from the angular velocity of at least one on the shaft, whose Speed to be measured, arranged impulsive marking is calculated within a time interval, where the impulsive Marking at two, relative to the center of rotation of the to be detected Rotational motion, radially close together and with the markings interacting and impulsive sensors is passed.
Hierbei erzeugen die Sensoren eine Impulsfolge, wobei die Impulsfolge des zweiten Sensors gegenüber der Impulsfolge des ersten Sensors um eine Differenzzeit verschoben ist, derart, dass bei bekanntem Winkel zwischen den Sensoren, bezogen auf den Drehmittelpunkt der zu erfassenden Drehbewegung, und bekannter Differenzzeit die Winkelgeschwindigkeit berechnet wird.in this connection The sensors generate a pulse train, the pulse train of the second sensor opposite the pulse train of the first sensor shifted by a difference time is, such that at a known angle between the sensors, related on the center of rotation of the rotational movement to be detected, and known Difference time the angular velocity is calculated.
Durch die erfindungsgemäße Konzeption können die berechneten Größen zu Regelzwecken, beispielsweise zur Drehmomentregelung verwendet werden. Zudem wird durch Adaption der Simulationsparameter die Erkennung von Systemveränderungen, die durch Verschleiß verursacht wurden, ermöglicht. In vorteilhafter Weise können auch Schäden an lastführenden Bauteilen (z.B. Pitting an Zahnflanken, Anrisse, Lagerschäden) erkannt werden. Des weiteren können unzulässige Schwingbelastungen durch äußere Einflüsse (z.B. Verschleiß von Dämpfungsgliedern im Antriebsstrang) erkannt werden.By the conception according to the invention can be calculated quantities for regulatory purposes, for example used for torque control. In addition, by adaptation the simulation parameter the detection of system changes, caused by wear were made possible. In an advantageous way also damages at load-carrying Components (for example, pitting on tooth flanks, cracks, bearing damage) recognized become. Furthermore, you can unacceptable Vibration loads due to external influences (e.g. Wear of attenuators in the drive train).
Gemäß einer besonders vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens werden aus den gewonnenen Drehzahlsignalen die Winkelbeschleunigungen berechnet, welche als Eingangssignale für ein Rechenmodell dienen, welches das physikalische Systemverhalten des Getriebes simuliert. Die Winkelbeschleunigungen können auch im Getriebemodell aus den gewonnenen Drehzahlsignalen berechnet werden.According to one particularly advantageous variant of the method according to the invention become from the obtained speed signals, the angular acceleration calculated, which serve as input signals for a mathematical model, which simulates the physical system behavior of the gearbox. The Angular accelerations can also calculated in the transmission model from the obtained speed signals become.
Hierbei werden im Rahmen der Simulation bzw. des Rechenmodells als interne Größen weitere Zustandsgrößen, vorzugsweise Drehmomente und Kräfte, indirekt gewonnen. Erfindungsgemäß kann das Simulationsmodell durch einen Vergleich von berechneten und gemessenen Drehzahlwerten hinsichtlich der Genauigkeit der Modellparameter unter Echtzeitbedingungen überprüft und korrigiert werden. Anschließend werden mittels eines nachgeschalteten Demodulators (Frequenz- und Amplitudendemodulation) die für eine Diagnose relevanten Informationen aus den berechneten und gemessenen Größen extrahiert.in this connection are used within the framework of the simulation or the calculation model as internal Sizes further state variables, preferably Torques and forces, gained indirectly. According to the invention that Simulation model by comparing calculated and measured Speed values with regard to the accuracy of the model parameters checked and corrected under real-time conditions become. Subsequently be by means of a downstream demodulator (frequency and Amplitude demodulation) for a diagnosis relevant information from the calculated and measured Extracted sizes.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail below by way of example with reference to the attached figures. It demonstrate:
Gemäß
Hierbei erzeugen die Sensoren eine Impulsfolge, wobei die Impulsfolge des zweiten Sensors gegenüber der Impulsfolge des ersten Sensors um eine Differenzzeit verschoben ist. Aus der Differenzzeit und dem Winkel zwischen den Sensoren, bezogen auf den Drehmittelpunkt der zu erfassenden Drehbewegung, wird die Winkelgeschwindigkeit berechnet. Vorzugsweise werden um die Wellen anbringbare impulsgebende Bänder verwendet, die eine Strukturierung in Form von im Wesentlichen regelmäßigen Markierungen aufweisen; bei den Markierungen kann es sich beispielsweise um Schwarz-Weiß-Farbbeschichtungen, streifenartige Magnetisierungen oder zahnartige Strukturen handeln, die mit entsprechenden Sensoren zusammenwirken.in this connection The sensors generate a pulse train, the pulse train of the second sensor opposite the pulse train of the first sensor shifted by a difference time is. From the difference time and the angle between the sensors, relative to the center of rotation of the rotational movement to be detected, the angular velocity is calculated. Preferably be around the waves attachable impulse-giving bands used, which is a structuring in the form of substantially regular markings; the marks may be, for example, black and white color coats, act strip-like magnetizations or tooth-like structures, which interact with corresponding sensors.
Die gemessene Antriebsdrehzahl dient als Eingangsgröße für ein das physikalische Systemverhalten simulierendes Getriebemodell und für ein dem Getriebemodell nachgeschaltetes Diagnosemodul, welches einen Demodulator umfasst; die gemessene Antriebsdrehzahl dient als Eingangsgröße für das Diagnosemodul, wobei die Differenz zwischen der gemessenen Abtriebsdrehzahl und der berechneten Abtriebsdrehzahl als Eingangsgröße für das Getriebemodell verwendet wird. Als weitere Eingangsgröße für das Getriebemodell dient die Sumpftemperatur.The measured drive speed serves as input for a physical system behavior simulating transmission model and downstream of the transmission model Diagnostic module comprising a demodulator; the measured drive speed serves as input for the diagnostic module, where the difference between the measured output speed and the calculated output speed used as an input to the transmission model becomes. As a further input variable for the transmission model serves the bottom temperature.
Im Getriebemodell werden aus den Drehzahlen die entsprechenden Winkelbeschleunigungen berechnet, welche als Basis für die Berechnung von weiteren Zustandsgrößen, insbesondere vom Antriebsmoment Tan, vom Abtriebsmoment Tab, von der Soll-Abtriebsdrehzahl und von Kräften, beispielsweise Lagerkräften FL dienen.in the Gearbox models are the corresponding angular acceleration from the speeds calculated as the basis for the calculation of further state variables, in particular the drive torque Tan, the output torque Tab, the target output speed and forces for example, bearing forces Serve FL.
Durch
das erfindungsgemäße Verfahren
wird eine Zustandsdiagnose, insbesondere eines Getriebes
- NanNan
- AntriebsdrehzahlInput speed
- NabNab
- AbtriebsdrehzahlOutput speed
- TanTan
- Antriebsmomentdrive torque
- Tabtab
- Abtriebsmomentoutput torque
- FLFL
- Lagerkräftebearing forces
- 11
- Getriebetransmission
- 22
- Kraftfahrzeugmotor vehicle
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200410039738 DE102004039738A1 (en) | 2004-08-17 | 2004-08-17 | Dynamic gear state change detecting method for use in motor vehicle, involves calculating state variables of gear from speed signals for diagnostics purpose, and evaluating measurement signals to simulate physical system performance of gear |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200410039738 DE102004039738A1 (en) | 2004-08-17 | 2004-08-17 | Dynamic gear state change detecting method for use in motor vehicle, involves calculating state variables of gear from speed signals for diagnostics purpose, and evaluating measurement signals to simulate physical system performance of gear |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102004039738A1 true DE102004039738A1 (en) | 2006-02-23 |
Family
ID=35721439
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE200410039738 Withdrawn DE102004039738A1 (en) | 2004-08-17 | 2004-08-17 | Dynamic gear state change detecting method for use in motor vehicle, involves calculating state variables of gear from speed signals for diagnostics purpose, and evaluating measurement signals to simulate physical system performance of gear |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102004039738A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106441885A (en) * | 2016-12-06 | 2017-02-22 | 重庆理工大学 | Fatigue endurance test system for gear selecting and shifting mechanisms of speed changers |
CN106556515A (en) * | 2016-12-06 | 2017-04-05 | 重庆理工大学 | Speed variator gear shift mechanism fatigue endurance test method |
CN106768934A (en) * | 2016-12-06 | 2017-05-31 | 重庆理工大学 | Speed variator gear shift mechanism performance measurement pilot system |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4350041A (en) * | 1980-10-09 | 1982-09-21 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | System and method for measurement of dynamic angular or linear displacement |
US4733361A (en) * | 1980-09-03 | 1988-03-22 | Krieser Uri R | Life usage indicator |
US4783998A (en) * | 1984-07-06 | 1988-11-15 | Dme - Danish Micro Engineering A/S | Method of monitoring the operation of a cyclically moving, power generating or power transmitting element and an apparatus for monitoring the operation of such an element |
JP2004028948A (en) * | 2002-06-28 | 2004-01-29 | Ricoh Co Ltd | Method for deciding dynamic transmission characteristic of drive transmission system and recording medium |
-
2004
- 2004-08-17 DE DE200410039738 patent/DE102004039738A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4733361A (en) * | 1980-09-03 | 1988-03-22 | Krieser Uri R | Life usage indicator |
US4350041A (en) * | 1980-10-09 | 1982-09-21 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | System and method for measurement of dynamic angular or linear displacement |
US4783998A (en) * | 1984-07-06 | 1988-11-15 | Dme - Danish Micro Engineering A/S | Method of monitoring the operation of a cyclically moving, power generating or power transmitting element and an apparatus for monitoring the operation of such an element |
JP2004028948A (en) * | 2002-06-28 | 2004-01-29 | Ricoh Co Ltd | Method for deciding dynamic transmission characteristic of drive transmission system and recording medium |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106441885A (en) * | 2016-12-06 | 2017-02-22 | 重庆理工大学 | Fatigue endurance test system for gear selecting and shifting mechanisms of speed changers |
CN106556515A (en) * | 2016-12-06 | 2017-04-05 | 重庆理工大学 | Speed variator gear shift mechanism fatigue endurance test method |
CN106768934A (en) * | 2016-12-06 | 2017-05-31 | 重庆理工大学 | Speed variator gear shift mechanism performance measurement pilot system |
CN106441885B (en) * | 2016-12-06 | 2018-10-09 | 重庆理工大学 | Speed variator gear shift mechanism fatigue endurance test system |
CN106768934B (en) * | 2016-12-06 | 2018-10-09 | 重庆理工大学 | Speed variator gear shift mechanism performance measurement pilot system |
CN106556515B (en) * | 2016-12-06 | 2018-12-21 | 重庆理工大学 | Speed variator gear shift mechanism fatigue endurance test method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69820568T2 (en) | Device and method for analyzing torsional vibrations on rotating parts | |
EP3224589B1 (en) | Method and a device for determining the propulsion torque | |
DE112014002661B4 (en) | Method for reducing vibrations in a test bench | |
AT7889U2 (en) | METHOD FOR TESTING A DYNAMIC TORQUE GENERATOR AND DEVICE FOR DETERMINING THE DYNAMIC BEHAVIOR OF A CONNECTION SHAFT | |
EP1959127A3 (en) | Method and device for the indirect determination of dynamic measurements in a wind or water power plant | |
AT502432A1 (en) | DEVICE FOR CHECKING A ROTATING VIBRATOR | |
DE4445684A1 (en) | Determining torque, work and output power of combustion engine | |
DE102007043175B4 (en) | Virtual accelerometer | |
DE102019209857A1 (en) | Method and device for operating a drive arrangement of a motor vehicle, drive arrangement | |
EP1672325A2 (en) | Method and system for recording characteristic parameters in position or angle sensors | |
DE102004039738A1 (en) | Dynamic gear state change detecting method for use in motor vehicle, involves calculating state variables of gear from speed signals for diagnostics purpose, and evaluating measurement signals to simulate physical system performance of gear | |
DE3931143A1 (en) | METHOD FOR MONITORING THE OPERATION OF A MACHINE TOOL | |
DE102012113091A1 (en) | System and method for controlling hydraulic pressure of a damper clutch | |
EP3607294B1 (en) | Method for controlling, in particular regulating, a powertrain test bench with a real gearbox | |
DE102010007735B4 (en) | Method for determining and/or monitoring the status of technical components and/or control systems in a motor vehicle and control unit therefor | |
DE102006007933A1 (en) | Axial gear tooth e.g. Hirth-type spur gear tooth, measuring method for e.g. drive shaft of motor vehicle, involves detecting contour of axial tooth by sensor, computing integral of flank signals over period, and generating quality signal | |
EP1382956B1 (en) | Procedure for simulating the driving performance of vehicles | |
EP2492475B1 (en) | Method for automatic detection of a rotary encoder error of a combustion engine | |
DE102014225638A1 (en) | Method and device for monitoring a wind energy plant | |
DE10256106B4 (en) | Apparatus and method for estimating engine torque | |
DE102009031522B4 (en) | Method and device for determining the effective torque | |
WO2021151410A1 (en) | Method, device, and graphical user interface for analysing a mechanical object | |
EP3388809B1 (en) | Method and system for detecting an imbalance of a rotating machine element | |
WO2019120869A1 (en) | Monitoring of a rolling bearing | |
DE19963279B4 (en) | Method for determining an output torque of a drive device and drive device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |