DE10062224A1 - Verfahren zur Messung des Geräuschpegels in einem Kraftfahrzeuggetriebe - Google Patents

Abstract

Das Verfahren zur Messung des Geräuschpegels in einem Kraftfahrzeuggetriebe erfolgt mittels des analogen Drehzahlsensors, der am Getriebegehäuse oder am elektronischen Steuergerät angeordnet ist. Das vom Drehzahlsensor abgegebene Störsignal wird einem aktiven Filter zugeführt, in dem bestimmte Ordnungen des Störsignals ausgewählt und verstärkt werden und danach in einer Schaltung auf Körperschallanteile ausgewertet, die in einem Prüfstand oder in der elektronischen Getriebesteuerung vorhanden ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung des Geräuschpegels in einem Kraftfahrzeuggetriebe, das mit einem analogen Drehzahlsensor versehen ist, der am Getriebegehäuse oder am elektronischen Steuergerät angeord­ net ist.

Moderne Kraftfahrzeuggetriebe und insbesondere Auto­ matgetriebe sind mit einer Vielzahl von Sensoren bestückt, beispielsweise zur berührungslosen Messung der Drehrichtung und der Drehzahl von im Getriebe angeordneten Wellen.

So kann z. B. die Drehzahl und die Drehrichtung eines Drehantriebes mittels zweier um 90° versetzt zueinander angeordneter Hallsensoren bestimmt werden, wozu zentrisch auf der Drehantriebsachse ein mit dieser drehfest verbunde­ ner NS-magnetisierter Ringmagnet angeordnet ist. Bei Rota­ tion des Ringmagneten werden die beiden seitlich des Ring­ magneten angeordneten Hallsensoren jeweils von einem verän­ derlichen Magnetfeld durchsetzt, wobei die an den beiden Sensoren auftretenden Magnetfeldänderungen mittels einer geeigneten Schaltung in zwei um 90° zueinander versetzte binäre Impulsfolgen umgesetzt werden. Durch Zählen der Im­ pulsanzahl pro Zeiteinheit kann die Drehzahl und durch Ver­ gleich der beiden Impulsfolgen die Drehrichtung des Drehan­ triebs bestimmt werden.

Aus der DE 42 33 549 ist ein Verfahren und eine Vor­ richtung zum Erfassen der Drehzahl und der Drehrichtung eines Drehantriebes bekannt unter Verwendung eines mit dem Drehantrieb drehfest verbundenen signalgebenden oder si­ gnalverändernden Elements, eines Sensors sowie einer elek­ tronischen Auswerteeinheit. Hierbei wird bei Rotation des signalgebenden oder signalverändernden Elements ein peri­ odisches drehrichtungscodiertes Signal erzeugt, welches mindestens einen Extremwert aufweist; das signalgebende Element weist mindestens einen Permanentmagneten auf, wobei bei Rotation dieses Elements ein Magnetfeld am Sensor er­ zeugt wird und die magnetische Flußdichte in einem magneti­ schen Kreis periodisch verändert wird.

Neben der Messung von Drehzahl und Drehrichtung ist es auch wichtig, den Geräuschpegel in einem Getriebe zu mes­ sen, um feststellen zu können, von welchen Quellen die Ge­ räusche stammen, die, wenn sie einen bestimmten Wert über­ schreiten, vom Fahrer als unangenehm empfunden werden. Der­ artige Luft-/Körperschallmessungen werden von allen Getrie­ beherstellern mit großem Aufwand betrieben.

Die Messung von Körperschall am Getriebe bzw. im Ge­ triebe muß permanent optimiert werden durch Beeinflussung des Geräuschverhaltens, um Beanstandungen zu vermeiden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verein­ fachtes Meßverfahren vorzuschlagen, das am Prüfstand durch­ geführt werden kann sowie eine entsprechende Auswertung der vorhandenen Signale anzugeben.

Ausgehend von einem Verfahren der eingangs näher ge­ nannten Art erfolgt die Lösung dieser Aufgabe mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs angegebenen Merk­ malen.

Erfindungsgemäß ist also vorgesehen, dass das vom Drehzahlsensor abgegebene Störsignal einem aktiven Filter zugeführt wird, in dem bestimmte Ordnungen des Störsignals ausgewertet und verstärkt werden und danach in einer Schal­ tung auf Körperschallanteile ausgewertet werden, die in einem Prüfstand oder in der elektronischen Getriebesteue­ rung vorhanden ist.

Die Erfindung bedient sich also eines bereits im Ge­ triebe Vorhandenen analogen Drehzahlsensors, der z. B. in Induktivgeber oder ein analoger Hallsensor ist und der au­ ßer dem Nutzsignal, z. B. für die Drehzahlfeststellung, Schwingungen und Körperschall als Störsignal aufnimmt und ein entsprechendes Störsignal abgibt. Dabei handelt es sich um mechanische Schwingungen der Wellen, die das Polrad bzw. ein Zahnrad tragen, um Schwingungen an der Stelle, an denen der Sensor befestigt ist, sowie um Schwingungen innerhalb des Sensors, d. h. Schwingungen des Vorspannmagneten rela­ tiv zum Aufnehmer (Spule oder Hallelement).

Durch geeignete aktive Filter, wie analoge Bandpässe oder digitale Filter können die störenden Ordnungen des Schallsignales ausgewählt und verstärkt werden. Die aufge­ nommene Frequenz der Drehzahl kann in diesem Fall entspre­ chend unterdrückt werden.

Es wurde bereits versucht, einen Körperschallaufnehmer in das Getriebe einzubauen und am Prüfstand den Geräuschpe­ gel zu messen. Dabei ergab sich jedoch noch das Problem der Adaption an das Getriebe. Auch eine Messung im Fahrzeug hat sich als problematisch herausgestellt, da die Meßstelle üblicherweise akustisch von der schallemittierenden Stelle weit entfernt.

Anstelle eines Körperschallaufnehmers wurde auch be­ reits ein Luftschallaufnehmer in ein Getriebe eingesetzt und zur Geräuschmessung im Getriebeprüfstand verwendet. Die Korrelation zur Ursache gestaltete sich jedoch in diesem Fall noch schwieriger als bei der Verwendung eines Körper­ schallaufnehmers. Auch ist ein Prüfstand bezüglich Störge­ räusche besonders empfindlich.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, in der schematisch das erfindungsgemäße Verfahren dargestellt ist.

In der einzigen Figur ist mit 1 eine rotierende Welle in einem Getriebe bezeichnet, auf der ein Polrad, z. B. ein Zahnrad 2 angeordnet ist. Am Getriebegehäuse 3 (oder am elektronischen Steuergerät) ist ein analoger Drehzahlsen­ sor 4 vorgesehen, der ein Induktivgeber oder ein analoger Sensor sein kann und der Schwingungen und Körperschall auf­ nimmt und als Störsignal über eine Leitung 5 abgibt. Die Schwingungen und der Körperschall können mechanische Schwingungen der Welle 1 sein, die das Polrad 2 trägt oder Schwingungen an der Stelle, an der der Sensor 4 befestigt ist, sowie Schwingungen innerhalb des Sensors, d. h. Schwingungen des Vorspannmagneten relativ zum Aufnehmer im Falle eines Hallelementes.

Das Störsignal des Sensors 4 wird auf Körperschallan­ teile ausgewertet. Zu diesem Zweck wird es über geeignete Filter, die als analoge Bandpässe oder digitale Filter 6 ausgebildet sein können, einer Auswerteschaltung zugeführt, wobei das aktive Filter die störenden Ordnungen des Schall­ signales auswählt und verstärkt. In der (nicht dargestell­ ten) Auswerteschaltung, die in der elektronischen Getriebe­ steuerung oder in einem Prüfstand vorhanden sein kann, er­ folgt eine Auswertung auf Körperschallanteile.

Dieses Verfahren bietet den Vorteil, dass die Messung hierbei im Getriebe erfolgt und dass keine zusätzlichen Sensoren bzw. Aufnehmer im Prüfstand erforderlich sind.

Erfolgt die Auswertung in der elektronischen Getriebe­ steuerung, so wird auch hierbei das Störsignal des Induk­ tivgebers auf Körperschallanteile ausgewertet. Dafür sind als Schaltungsmodule Filter, Verstärker, A/D-Wandler und eine geeignete Software erforderlich.

Bei bestimmten Radsatzkombinationen kann die Schalle­ mission im Getriebe durch das Betätigen von Kupplungen be­ einflußt werden, wobei auch hier die Messung ohne sensori­ schen Aufwand zu den herkömmlichen Getrieben erfolgt. Auch die Fehlersuche bei späteren Beanstandungen im Getriebe wird durch diese Art der Störsignalauswertung erleichtert.

Bezugszeichen

1

Welle

2

Polrad

3

Gehäuse

4

Sensor

5

Leitung

6

Filter

Claims (1)

1. Verfahren zur Messung des Geräuschpegels in einem Kraftfahrzeuggetriebe, das mit einem analogen Drehzahlsen­ sor versehen ist, der am Getriebegehäuse oder am elektroni­ schen Steuergerät angeordnet ist, dadurch gekenn­ zeichnet, dass das vom Drehzahlsensor abgegebene Störsignal einem aktiven Filter zugeführt wird, in dem be­ stimmte Ordnungen des Störsignals ausgewählt und verstärkt werden und in einer Schaltung auf Körperschallanteile aus­ gewertet werden, die in einem Prüfstand oder in der elek­ tronischen Getriebesteuerung vorhanden ist.