DE102005059122A1 - Vehicle continuously variable belt transmission component torque friction coupling slip determination procedure analyses effect of changes in slip excitations from drive train rotational imbalance - Google Patents

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Abstract

A vehicle continuously variable belt transmission component torque friction coupling (18, SS1, 2) slip determination procedure analyses (34) the effect of changes in slip status influencing excitations from a drive train rotational imbalance using the lock in principle and band pass filtering. Independent claims are included for a slip status unit using the procedure.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln einer einen Schlupfzustand zwischen zwei drehenden, durch Reibeingriff Drehmoment übertragenden, insbesondere im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs enthaltenen Bauteilen darstellenden Schlupfgröße. Die Erfindung betrifft weiter eine Vorrichtung zum Durchführen eines solchen Verfahrens.The The invention relates to a method for determining a slip condition between two rotating, torque-transmitting, friction-transmitting, especially contained in the drive train of a motor vehicle Components representing slip size. The invention relates a device for carrying out such a method.

Aus Komfort, Verbrauchs- und Umweltgründen werden in modernen Kraftfahrzeugen zunehmend automatisierte Antriebsstränge eingesetzt. Solche Antriebsstränge enthalten beispielsweise ein Kegelscheibenumschlingungsgetriebe mit kontinuierlich veränderbarer Übersetzung. Um einen dauerhaft sicheren Betrieb eines solchen Getriebes zu gewährleisten, ist eine geeignete Anpressung zwischen Umschlingungsmittel und Kegelscheiben maßgeblich. Geeignet heißt, dass die Anpressung einerseits sicherstellt, dass das Umschlingungsmittel nicht rutscht, und andererseits nicht unnötig hoch ist, um keine unzulässigen Bauteilbelastungen zu erzeugen und in Folge des hohen bereitzustellenden Hydraulikdruckes den Wirkungsgrad zu verschlechtern. Um die Anpressung zweckentsprechend zu steuern oder zu regeln, ist eine genaue Kenntnis des Schlupfzustandes zwischen den Kegelscheiben des Umschlingungsgetriebes und dem Umschlingungsmittel erforderlich. Eine direkte Messung dieses Schlupfes ist aufwendig, da neben den Drehzahlen der Kegelscheibenpaare und der Geschwindigkeit des Umschlingungsmittels auch die genauen Wirkradien bekannt sein müssen, auf denen der Reibeingriff zwischen dem Umschlingungsmittel und den Kegelflächen der Kegelscheibenpaare erfolgt.Out Comfort, consumption and environmental reasons are used in modern motor vehicles increasingly automated drive trains used. Such drive trains included For example, a belt pulley with continuous changeable translation. In order to ensure a permanently safe operation of such a transmission, is a suitable contact between belt and conical disks prevail. Appropriate means that the pressure on the one hand ensures that the belt does not slip, and on the other hand is not unnecessarily high, to no undue component loads and due to the high hydraulic pressure to be provided to worsen the efficiency. To suit the pressure suitably to control or regulate is an accurate knowledge of the slip condition between the conical disks of the belt drive and the belt required. A direct measurement of this slip is expensive, because next to the speeds of the cone pulley pairs and the speed of the belt also the exact effective radii be known have to, on which the frictional engagement between the belt and the conical surfaces the conical disk pairs done.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein in seiner Durchführung einfaches Verfahren zum Ermitteln einer einen Schlupfzustand darstellenden Schlupfgröße zu schaffen. Der Erfindung liegt weiter die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Ermitteln einer einen Schlupfzustand darstellenden Schlupfgröße anzugeben.Of the Invention is based on the object, a simple in its implementation To provide a method for determining a slip amount representing a slip condition. The invention is further based on the object, a device to indicate a slip amount representing a slip condition.

Der das Verfahren betreffende Teil der Erfindungsaufgabe wird mit einem Verfahren zum Ermitteln einer einen Schlupfzustand zwischen zwei durch Reibeingriff Drehmoment übertragenden, insbesondere im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs enthaltenen Bauteilen darstellenden Schlupfgröße gelöst, bei welchem Verfahren die Auswirkung einer Änderung einer den Schlupfzustand beeinflussenden Anregung auf die Bewegung der Bauteile analysiert und daraus die Schlupfgröße ermittelt wird, wobei als Anregung eine Drehungleichförmigkeit wenigstens eines der Bauteile verwendet wird.Of the part of the invention task is concerned with a Method for determining a slip state between two by friction-transmitting torque, especially contained in the drive train of a motor vehicle Components representing slip size solved, in which method the Effect of a change a stimulus influencing the state of slip on the movement analyzed and the slip size is determined from it, where as Excitation a rotational irregularity at least one of the components is used.

Da Drehungleichförmigkeiten bei vielerlei Antriebsquellen, insbesondere Kolbenbrennkraftmaschinen, vorhanden und in ihrer Größe durch den Betriebszustand der Brennkraftmaschine vorgegeben oder durch Messung bekannt sind, benötigt das erfindungsgemäße Verfahren keine eigene Anregungsquelle, beispielsweise einen Druckmodulator zum Modulieren eines Steuerdrucks, der die Anpresskraft zwischen beispielsweise einem jeweiligen Kegelscheibenpaar und einem Umschlingungsmittel bestimmt.There rotational irregularities in many sources of power, in particular reciprocating internal combustion engines, present and in size through specified or by the operating state of the internal combustion engine Measurement are known needed the inventive method no own excitation source, for example a pressure modulator for modulating a control pressure, the contact force between for example, a respective cone pulley pair and a belt certainly.

Bevorzugt wird die Schlupfgröße durch ein Verfahren ermittelt, bei dem die Amplitude der Auswirkung bei einer bestimmten Frequenz ausgewertet wird.Prefers the slip size gets through a method is determined in which the amplitude of the impact at a particular frequency is evaluated.

Bei einer vorteilhaften Durchführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Schlupfgröße mittels des weiter unten erläuterten Lock-In Prinzips ermittelt. Grundsätzlich sind jedoch auch weitere Verfahren zur Auswertung wie ein Kreuzkorrelationsverfahren, eine Fouriertransformation oder spezielle Filter denkbar.at an advantageous embodiment of the inventive method the slip size is determined by of the explained below Lock-in principle determined. Basically, however, are also more Method for evaluation as a cross-correlation method, a Fourier transformation or special filters conceivable.

Vorteilhafterweise wird in der Analyse der Drehzahlunterschiede wenigstens ein Bandpassfilter verwendet.advantageously, At least one bandpass filter is used in the analysis of the speed differences.

Wie bereits erläutert, ist das erfindungsgemäße Verfahren besonders vorteilhaft einsetzbar, wenn als Anregung die Drehungleichförmigkeit einer eines der beiden Bauteile antreibenden Kolbenbrennkraftmaschine verwendet wird.As already explained, is the inventive method can be used particularly advantageous if as an excitation the rotational nonuniformity a one of the two components driving piston internal combustion engine is used.

Bevorzugt wird die Anregung erster Ordnung verwendet.Prefers the first-order excitation is used.

Weiter ist es zweckmäßig, die Ermittlung der Schlupfgröße nur in wenigstens einem, vorbestimmten Drehzahlbereich vorzunehmen.Further it is appropriate, the Determination of the slip size only in make at least one, predetermined speed range.

Das Verfahren kann weiter vorteilhaft dahingehend weitergebildet werden, dass die Amplitude einer durch die Anregung verursachten Drehschwingung erfasst und eine Korrelation mit der ermittelten Schlupfgröße durchgeführt wird.The Method can be further developed advantageous to the effect that the amplitude of a torsional vibration caused by the excitation detected and a correlation with the determined slip size is performed.

Eine Vorrichtung zum Ermitteln des Schlupfzustandes zwischen zwei durch Reibeingriff Drehmoment übertragenden, insbesondere im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs enthaltenen Bauteilen, mit der die Erfindungsaufgabe gelöst wird, enthält eine Einrichtung zum Bestimmen einer den Schlupfzustand beeinflussenden Anregung, eine Einrichtung zum Bestimmen von Drehzahlen der Bauteile, eine Einrichtung zum Analysieren des Drehzahlunterschiedes und zum Bestimmen der Schlupfgröße, welche Analyse- und Bestimmungseinrichtung nach einem der vorgenannten Verfahren arbeitet.A device for determining the slip state between two friction-transmitting torque-transmitting, in particular in the drive train of a motor vehicle components, with which the invention is achieved object, includes means for determining the slip condition affecting excitation, means for determining rotational speeds of the components, a device for analyzing the speed difference and determining the slip size, which analysis and determination device operates according to one of the aforementioned methods.

Die Erfindung kann vorteilhaft überall dort eingesetzt werden, wo ein Schlupfzustand zwischen zwei durch Reibeingriff Drehmoment übertragenden Bauteilen, insbesondere drehenden Bauteilen, vorteilhaft einen vorbestimmten, gegebenenfalls und von Betriebsparametern der Drehmomentübertragung abhängigen Wert hat. Der Schlupfzustand kann zwischen einem drehenden und einem sich linear bewegenden oder umlaufenden Bauteil vorhanden sein oder zwischen drehenden Bauteilen, die in direktem oder unter Zwischenschaltung eines oder mehrerer Bauteile in indirektem Reibeingriff sind.The Invention can be beneficial everywhere be used where a slip condition between two by Friction engagement torque transmitting components, in particular rotating components, advantageously a predetermined, optionally and of operating parameters of torque transmission dependent Has value. The slip state can be between a rotating and a be present linearly moving or rotating component or between rotating components, in direct or with interposition one or more components are in indirect frictional engagement.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläutert.The Invention will be described below with reference to schematic drawings, for example and explained in more detail.

In den Figuren stellen dar:In the figures represent:

1 ein Prinzipschaltbild eines Teils eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs mit einem Kegelscheibenumschlingungsgetriebe und der zugehörigen Steuerung, 1 3 is a block diagram of a part of a drive train of a motor vehicle with a conical-pulley transmission and the associated control;

2 eine grafische Darstellung zur Erläuterung einer Anregung durch Drehungleichförmigkeit und 2 a graph illustrating an excitation by rotational nonuniformity and

3 Kurven zur Erläuterung des Lock-In Prinzips. 3 Curves to explain the lock-in principle.

1 zeigt einen Ausschnitt aus einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit zugehörigen Steuereinrichtungen. Eine von einer Brennkraftmaschine 2 über eine Motorwelle 4 und Zwischenanordnung einer nicht dargestellten, vorzugsweise automatischen Kupplung und einem Drehrichtungswechselgetriebe angetriebene Eingangswelle 6 ist starr mit einer Kegelscheibe 8 eines antriebsseitigen Scheibensatzes SS1 verbunden. Eine weitere Kegelscheibe 10 ist drehfest und axial verschiebbar auf der Eingangswelle 6 angeordnet. Zwischen einem starr mit der Eingangswelle 6 verbundenen Stützbauteil und der Kegelscheibe 10 sind Druckräume angeordnet, durch deren Druckbeaufschlagung die Kraft veränderbar ist, mit der die Kegelscheibe 10 in Richtung auf die Kegelscheibe 8 drückbar ist. 1 shows a section of a drive train of a motor vehicle with associated control devices. One from an internal combustion engine 2 via a motor shaft 4 and intermediate arrangement of a not shown, preferably automatic clutch and a change-speed gearbox driven input shaft 6 is rigid with a cone pulley 8th a drive-side pulley SS1 connected. Another cone pulley 10 is rotationally fixed and axially displaceable on the input shaft 6 arranged. Between a rigid with the input shaft 6 connected support member and the cone pulley 10 Pressure chambers are arranged by the pressurization of the force is variable, with the conical disk 10 towards the cone pulley 8th is depressible.

In ähnlicher Weise weist ein abtriebsseitiges Kegelscheibenpaar SS2 eine starr mit einer Abtriebs- bzw. Ausgangswelle 12 verbundene Kegelscheibe 14 und eine axial bewegliche Kegelscheibe 16 auf, die durch Druckbeaufschlagung zugehöriger Druckräume in Richtung auf die Kegelscheibe 14 drängbar ist. Zwischen den beiden Scheibensätzen SS1 und SS2 läuft ein Umschlingungsmittel 18, beispielsweise eine Gliederkette, um.Similarly, a driven-side cone pulley pair SS2 has a rigid with an output shaft 12 connected cone pulley 14 and an axially movable cone pulley 16 on, by pressurizing associated pressure chambers in the direction of the conical disk 14 is urgent. Between the two pulley sets SS1 and SS2 runs a belt 18 , For example, a link chain to.

Die Anpresskraft, mit der das Umschlingungsmittel 18 an den Kegelflächen der Kegelscheibe reibschlüssig anliegt, wird mittels Hydraulikventilen 20, 22 und 24 gesteuert, wobei das Hydraulikventil 20 beispielsweise in an sich bekannter Weise eine von dem auf die Eingangswelle 6 wirkenden Drehmoment abhängige Grundanpressung bestimmt und mit den Hydraulikventilen 22 und 24 die Übersetzungsverstellung erfolgt.The contact pressure with which the belt means 18 is frictionally applied to the conical surfaces of the conical disk, by means of hydraulic valves 20 . 22 and 24 controlled, the hydraulic valve 20 for example, in a conventional manner, one of which on the input shaft 6 acting torque-dependent Grundanpressung determined and with the hydraulic valves 22 and 24 the translation adjustment takes place.

Zur Steuerung der Ventile 20, 22 und 24 dient ein elektronisches Steuergerät 26, an dessen Eingängen Signale von Sensoren liegen, die für die Steuerung der Ventile wesentliche Informationen enthalten, die entsprechend in dem Steuergerät 26 abgelegten Algorithmen in Steuersignale für die Ventile umgewandelt werden. Weitere Ausgänge des Steuergerätes 26 können beispielsweise eine automatische Kupplung ansteuern. Das Hydraulikventil 20 kann ohne Verbindung zum Steuergerät 26 autark von einem mechanischen Drehmomentfühler gesteuert sein. Die Hydraulikventile 22 und 24 zur Übersetzungsverstellung sind nicht beide zwingend. Vorteilhaft kommuniziert das Steuergerät 26 über eine Bus-Leitung 28 mit weiteren Steuergeräten oder elektronischen Einrichtungen des Fahrzeugs.To control the valves 20 . 22 and 24 serves an electronic control unit 26 , at whose inputs are signals from sensors which contain essential information for the control of the valves, corresponding to the control unit 26 stored algorithms are converted into control signals for the valves. Further outputs of the control unit 26 For example, you can control an automatic clutch. The hydraulic valve 20 can without connection to the control unit 26 be controlled autonomously by a mechanical torque sensor. The hydraulic valves 22 and 24 for translation adjustment are not both mandatory. Advantageously, the controller communicates 26 over a bus line 28 with other control devices or electronic devices of the vehicle.

Da Aufbau und Funktion der bisher beschriebenen Anordnung an sich bekannt sind, werden Einzelheiten nicht beschrieben.There Structure and function of the arrangement described so far known per se details are not described.

Für einen dauerhaft sicheren Betrieb des Umschlingungsgetriebes ist eine geeignete Anpressung zwischen dem Umschlingungsmittel 18 und den Kegelscheibenpaaren SS1 und SS2 maßgeblich. Diese Anpressung muss derart sein, dass das Umschlingungsmittel nicht rutscht, d.h. unzulässig hoch schlupft, und andererseits nicht unnötig hoch sein, damit die Bauteile wenig belastet werden und das Getriebe mit gutem Wirkungsgrad arbeitet.For a permanently safe operation of the belt transmission is a suitable contact pressure between the belt 18 and the cone pulley pairs SS1 and SS2 authoritative. This contact pressure must be such that the belt does not slip, ie slipping unacceptably high, and on the other hand not be unnecessarily high, so that the components are little loaded and the transmission works with good efficiency.

Im Folgenden wird die erfindungsgemäße Bestimmung einer Schlupfgröße erläutert:
Die Drehzahl der Brennkraftmaschine 2 bzw. von deren Motorwelle 4 wird von einem Drehzahlsensor 29 erfasst. Die Drehzahl der Eingangswelle 6 wird von einem Drehzahlsensor 30 erfasst. Die Drehzahl der Ausgangswelle 12 wird von einem Drehzahlsensor 32 erfasst.In the following, the determination according to the invention of a slip size is explained:
The speed of the internal combustion engine 2 or from the motor shaft 4 is from a speed sensor 29 detected. The speed of the input shaft 6 is from a speed sensor 30 detected. The speed of the output shaft 12 is from a speed sensor 32 detected.

Die Drehzahlsensoren 29, 30 und 32 sind mit einer Analyse- und Bestimmungseinrichtung 34 verbunden, die über die Bus-Leitung 28 Daten erhält, die die Drehzahl und vorteilhafter Weise auch die Last angeben, mit der die Brennkraftmaschine 2 läuft, so dass die Analyse- und Bestimmungseinrichtung 34 eine Information über die Drehungleichförmigkeit enthält, mit der die Brennkraftmaschine 2 die Eingangswelle 6 antreibt. Es versteht sich, dass diese Drehungleichförmigkeit auch unmittelbar durch Analyse des vom Drehzahlsensor 29 gelieferten Signals gewonnen werden kann, beispielsweise durch Auswertung der Maxima und Minima der Drehgeschwindigkeit der Brennkraftmaschine 2.The speed sensors 29 . 30 and 32 are with an analysis and determination device 34 connected via the bus line 28 Receives data indicating the speed and, advantageously, the load with which the internal combustion engine 2 running, so that the analysis and determination device 34 an information about the rotational irregularity ent stops, with the internal combustion engine 2 the input shaft 6 drives. It is understood that this rotational nonuniformity is also directly by analysis of the rotational speed sensor 29 supplied signal can be obtained, for example, by evaluating the maxima and minima of the rotational speed of the internal combustion engine 2 ,

Die Drehungleichförmigkeiten an der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine stellen je nach Drehzahl und Ordnung eine Anregung im Frequenzbereich zwischen beispielsweise 15 und 100 Hz dar. Diese systemimmanente Anregung kann zur Ermittlung des Schlupfzustandes verwendet werden. Da die Anregungsfrequenz sich mit der Drehzahl ändert, ist es zweckmäßig, nur spezielle Frequenzen zu berücksichtigen und nur bei diesen speziellen Frequenzen eine Auswertung des Schlupfzustandes vorzunehmen. Beispielsweise kann, wenn ein Vier-Zylinder-Motor in einem Drehzahlbereich zwischen 1500 und 2000 min–1 läuft, eine Auswertung für eine Anregungsfrequenz zwischen 25 und 35 Hz erfolgen. Als Filter kann ein Bandpassfilter eingesetzt werden, der zwischen diesen Frequenzen durchlässt. Vorteilhaft ist, die Anregungsamplitude selbst zu bestimmen, die beispielsweise in einem Kennfeld abhängig von der Drehzahl und der Last der Brennkraftmaschine abgelegt ist, oder aus dem Signal des Sensors 30 hergeleitet wird. Die Anregungsamplitude hat Einfluss auf den Schlupfzustand des Umschlingungsgetriebes.Depending on the speed and order, the rotational irregularities on the crankshaft of an internal combustion engine represent an excitation in the frequency range between, for example, 15 and 100 Hz. This system-inherent excitation can be used to determine the slip state. Since the excitation frequency changes with the speed, it is expedient to consider only specific frequencies and to perform an evaluation of the slip state only at these special frequencies. For example, if a four-cylinder engine in a speed range 1500 to 2000 min -1 runs, carried out an evaluation for an excitation frequency of between 25 and 35 Hz. As a filter, a bandpass filter can be used, which lets pass between these frequencies. It is advantageous to determine the excitation amplitude itself, which is stored for example in a map depending on the speed and the load of the internal combustion engine, or from the signal of the sensor 30 is derived. The excitation amplitude has an influence on the slip state of the belt drive.

Zur Anregung können alle Drehungleichförmigkeiten verwendet werden, die im Antriebsstrang angeregt werden, beispielsweise neben den Drehungleichförmigen der Brennkraftmaschine Drehungleichförmigkeiten, die von einer angetriebenen Pumpe herrühren.to Can stimulate all rotational irregularities used, which are excited in the drive train, for example next to the rotationally uniform ones The internal combustion engine rotational irregularities generated by a driven pump originate.

2 zeigt in der oberen Darstellung eine FFT Analyse des Schlupfes des Umschlingungsgetriebes, dessen Eingangswelle mit im Mittel konstanter Drehzahl läuft. Die Schlupfinformation wird dabei nach folgendem Verfahren gewonnen:
Zunächst wird die Variatorübersetzung ivar aus dem Quotienten der Eingangs- bzw. Ausgangsdrehzahldifferenz ωSS1 und ωSS2 ermittelt. Es gilt: ivar = ωSS1/ωSS2. 2 shows in the upper diagram, an FFT analysis of the slip of the belt drive, whose input shaft runs at an average constant speed. The slip information is obtained according to the following procedure:
First, the variator ratio i var is determined from the quotient of the input or output speed difference ω SS1 and ω SS2 . The following applies: i var = ω SS1 / ω SS2 .

Diese Größe wird anschließend tiefpassgefiltert: Man erhält ivar,TP.This size is then low-pass filtered: i var, TP .

Mit dieser tiefpassgefilterten Größe wird dann die Drehzahldifferenz zwischen der Eingangs- und Ausgangsdrehzahl berechnet: ndiff = ωSS1 – ivar,TP·ωSS2. With this low-pass filtered variable, the speed difference between the input and output speeds is then calculated: ndiff = ω SS1 - i var, TP · ω SS2 ,

Diese Drehzahldifferenz wird mit einem Bandpassfilter bearbeitet, wobei die Grenzfrequenzen beispielsweise zwischen 25 und 45 Hz liegen können.These Speed difference is processed with a bandpass filter, wherein the cutoff frequencies can be between 25 and 45 Hz, for example.

Um den Schlupf zu berechnen, wird das Ergebnis dieser Bandpassfilterung der Drehzahldifferenz anschließend mittels einer Fouriertransformation bearbeitet. Die Amplituden dieser Transformation entsprechen dem Schlupf und sind in 2 in der oberen Hälfte dargestellt.In order to calculate the slip, the result of this bandpass filtering of the rotational speed difference is subsequently processed by means of a Fourier transformation. The amplitudes of this transformation correspond to the slip and are in 2 shown in the upper half.

Dabei gibt die mit I bezeichnete Spitze, den durch die Drehungleichförmigkeit der Brennkraftmaschine angeregte Schlupfgröße an. Die mit II bezeichnete Spitze gibt die Schlupfgröße an, die durch eine aktive Veränderung des Anpressdrucks mit einer Frequenz von etwa 35 Hz erregt wird, wie sie im unteren Teil der 2 dargestellt ist. Die Abszisse gibt jeweils die Frequenz in Hz an. Die Ordinate der unteren Hälfte ist der Anregungsdruck in bar. Die Ordinate der oberen Hälfte ist der Schlupf in min–1.In this case, the peak denoted by I indicates the amount of slip excited by the rotational nonuniformity of the internal combustion engine. The peak designated II indicates the slip size, which is excited by an active change in the contact pressure with a frequency of about 35 Hz, as in the lower part of the 2 is shown. The abscissa indicates the frequency in Hz. The ordinate of the lower half is the excitation pressure in bar. The ordinate of the upper half is the slip in min -1 .

Aus der 2 ist deutlich ersichtlich, dass der durch die Drehungleichförmigkeit erzeugte Schlupf (I) größer ist als der durch die aktive Druckschwingung angeregte Schlupf. Entspre chend eignet sich die Erfassung des durch eine Drehungleichförmigkeit angeregten Schlupfes sehr gut zur Schlupfermittlung bzw. zur Ermittlung einer den Schlupf darstellenden Größe.From the 2 It can clearly be seen that the slip (I) generated by the rotational nonuniformity is greater than the slip excited by the active pressure vibration. Correspondingly, the detection of the slip excited by a rotational irregularity is very well suited for determining the slip or for determining a variable representing the slip.

Im Folgenden wird die Schlupfermittlung unter Nutzung der Anregung in Folge einer Drehungleichförmigkeit und mit Einsatz des so genannten Lock-In Verfahrens anhand der 3 beispielhaft erläutert.In the following, the determination of the slip using the excitation as a result of rotational nonuniformity and with the use of the so-called lock-in method on the basis of 3 exemplified.

Die Kurve A im Figurenteil a) stellt die Drehgeschwindigkeit ω der sich ungleichförmig drehenden Welle 4, der Brennkraftmaschine 2 über der Zeit dar, wobei die Frequenz der Drehgeschwindigkeitsänderung beispielsweise etwa 30 Hz beträgt.The curve A in the figure part a) represents the rotational speed ω of the nonuniformly rotating shaft 4 , the internal combustion engine 2 over time, with the frequency of the rotational speed change being about 30 Hz, for example.

Die Kurve B des Figurenteils b) stellt die Drehzahldifferenz ndiff = ωSS1 – ivar,TP·ωSS2 dar, wobei ωSS1 und ωSS2 unmittelbar von den Drehzahlsensoren 30 und 32 gemessen werden und ivar,TP die effektive tiefpassgefilterte Übersetzung des Umschlingungsgetriebes ist. Diese Übersetzung ivar,TP kann aus dem Verhältnis von ωSS1 zu ωSS2 beispielsweise durch eine entsprechende Tiefpassfilterung ermittelt werden.The curve B of the figure part b) represents the speed difference ndiff = ω SS1 - i var, TP · ω SS2 , where ω SS1 and ω SS2 directly from the speed sensors 30 and 32 and i var, TP is the effective low pass filtered translation of the belt drive. This ratio i var, TP can be determined from the ratio of ω SS1 to ω SS2, for example, by a corresponding low-pass filtering.

Die Kurve C im Figurenteil c) ist aus der Kurve A abgeleitet und hat den Wert +1, wenn der Wert der Kurve A über dem im Figurenteil a) gestrichelt eingezeichneten Mittelwert liegt, und den Wert –1, wenn der Wert unterhalb des Mittelwertes liegt.The Curve C in the figure part c) is derived from the curve A and has the value +1, if the value of the curve A above the dashed lines in the figure part a) Mean value, and the value -1, if the value is below the mean value.

Die Kurve D im Figurenteil d) stellt die Kurve B multipliziert mit der Kurve C dar, d.h. gibt den Absolutwert an, mit dem die Kurve B, d.h. die Drehzahldifferenz ndiff um seinen Mittelwert schwankt.The Curve D in the figure part d) represents the curve B multiplied by the Curve C, i. indicates the absolute value with which the curve B, i.e. the speed difference ndiff fluctuates around its mean value.

Die Kurve E im Figurenteil e) gibt den Mittelwert der Kurve D an, der durch jedwelches geeignetes Filterungs- bzw. Mittelwertbildungsverfahren ermittelt wird. Die Größe der Kurve E, d.h. deren Abstand von der Abszisse entspricht dem Schlupf des Umschlingungsgetriebes. Mit Hilfe dieser Schlupfgröße kann beispielsweise der Anpressdruck zwischen den Kegelscheibenpaaren und dem Umschlingungsmittel derart gesteuert oder geregelt werden, dass er einem von jeweiligen Betriebsbedingungen abhängigen Optimum entspricht.The Curve E in the figure part e) indicates the mean value of the curve D, the by any suitable filtering or averaging method is determined. The size of the curve E, i. whose distance from the abscissa corresponds to the slip of the belt drive. With the help of this slip size can For example, the contact pressure between the conical disk pairs and the belting means are controlled or regulated in this way, that it depends on an optimum depending on the operating conditions equivalent.

Das beschriebene Lock-In Verfahren stellt eine Rechenzeit günstiger Methoden dar, um die Schlupfgröße eines Umschlingungsmittelgetriebes zu berechnen. Alternativ sind grundsätzlich auch beliebige Analyseverfahren einsetzbar, welche das Spektrum der Drehzahldifferenz ndiff berechnen. Konkret kann auch eine Fast Fouriertransformation eingesetzt werden, um die Schlupfgröße zu berechnen (siehe dazu 2).The lock-in method described represents a calculation time of favorable methods to calculate the slip size of a belt transmission. Alternatively, in principle, any analysis method can be used, which calculate the spectrum of the speed difference ndiff. Specifically, a Fast Fourier transformation can be used to calculate the slip size (see 2 ).

Das beschriebene Verfahren hat den Vorteil, dass eine aktive Anregung wie durch eine beispielsweise aktive Druckmodulation nicht notwendig ist und kann daher auch bei mechanisch-hydraulischen Anpresssystemen zur Bestimmung der tatsächlichen Anpresssicherheit verwendet werden. Ein bekanntes System für derartige Anpresssysteme sind Drehmomentfühler, wie sie bei stufenlosen Getrieben eingesetzt werden.The described method has the advantage that an active excitation as not required by, for example, an active pressure modulation is and can therefore also be used with mechanical-hydraulic pressure systems for determining the actual contact pressure safety be used. A known system for such pressing systems are torque sensors, as used in continuously variable transmissions.

22
BrennkraftmaschineInternal combustion engine
44
Motorwellemotor shaft
66
Eingangswelleinput shaft
88th
Kegelscheibeconical disk
1010
Kegelscheibeconical disk
1212
Ausgangswelleoutput shaft
1414
Kegelscheibeconical disk
1616
Kegelscheibeconical disk
1818
Umschlingungsmittelendless
2020
Hydraulikventilhydraulic valve
2222
Hydraulikventilhydraulic valve
2424
Hydraulikventilhydraulic valve
2626
Steuergerätcontrol unit
2828
Bus-LeitungBus line
2929
DrehzahlsensorSpeed sensor
3030
DrehzahlsensorSpeed sensor
3232
DrehzahlsensorSpeed sensor
3434
Analyse- und BestimmungseinrichtungAnalysis- and determining means

Claims (9)

Verfahren zum Ermitteln einer einen Schlupfzustand zwischen zwei, durch Reibeingriff Drehmoment übertragenden, insbesondere im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeug enthaltenen Bauteilen darstellenden Schlupfgröße, bei welchem Verfahren die Auswirkung einer Änderung einer den Schlupfzustand beeinflussenden Anregung auf die Bewegung der Bauteile analysiert und daraus die Schlupfgröße ermittelt wird, wobei als Anregung eine Drehungleichförmigkeit wenigstens eines der Bauteile verwendet wird.Method for determining a slip state between two, by friction torque transmitting, in particular in the drive train of a motor vehicle components represented Slip size, at which method the effect of a change of a slip state influencing excitation on the movement of the components analyzed and from this the slip size is determined is, wherein as a stimulus rotational irregularity of at least one of Components is used. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlupfgröße durch ein Verfahren ermittelt wird, bei dem die Amplitude der Auswirkung bei einer bestimmten Frequenz ausgewertet wird.Method according to claim 1, characterized in that that the slip size is through a method is determined in which the amplitude of the impact at a certain frequency is evaluated. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlupfgröße mittels des Lock-In Prinzips ermittelt wird.Method according to claim 1 or 2, characterized that the slip size by means of of the lock-in principle is determined. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Analyse der Bewegungen wenigstens ein Bandpassfilter verwendet wird.Method according to one of claims 1 to 3, characterized that in the analysis of the movements at least one bandpass filter is used. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Anregung die Drehungleichförmigkeit einer eines der beiden Bauteile antreibenden Kolbenbrennkraftmaschine verwendet wird.Method according to one of claims 1 to 4, characterized that as an excitation the rotational nonuniformity of one of the two Components driving piston internal combustion engine is used. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anregung erster Ordnung verwendet wird.Method according to claim 5, characterized in that that the first-order excitation is used. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung der Schlupfgröße nur in wenigstens einem vorbestimmten Drehzahlbereich erfolgt.Method according to one of claims 1 to 6, characterized that the determination of the slip size only in at least one predetermined speed range takes place. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Amplitude einer durch die Anregung verursachten Drehschwingung erfasst und eine Korrelation mit der ermittelten Schlupfgröße durchgeführt wird.Method according to one of claims 1 to 7, characterized that detects the amplitude of a torsional vibration caused by the excitation and a correlation with the determined slip size is performed. Vorrichtung zum Ermitteln des Schlupfzustandes zwischen zwei, durch Reibeingriff Drehmoment übertragenden, insbesondere im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeug enthaltenen Bauteilen (SS1, SS2, 18), enthaltend eine Einrichtung zum Bestimmen einer den Schlupfzustand beeinflussenden Anregung, eine Einrichtung (30, 32, 34) zum Bestimmen von Drehzahlen der Bauteile, eine Einrichtung (34) zum Analysieren des Drehzahlunterschiedes und zum Bestimmen der Schlupfgröße, welche Analyse- und Bestimmungseinrichtung nach einem Verfahren entsprechend einem der Ansprüche 1 bis 8 arbeitet.Device for determining the slip state between two components (SS1, SS2, 18 ), comprising means for determining a condition influencing the slip condition, a device ( 30 . 32 . 34 ) for determining rotational speeds of the components, a device ( 34 ) for analyzing the speed difference and determining the slip amount, which analysis and determination device operates according to a method according to one of claims 1 to 8.
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