DE102012204940A1 - Method for adapting parameters of a coupling - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Adaption von Parametern einer Kupplung eines Doppelkupplungsgetriebesystems, welches einen hydrostatischen Kupplungsaktor mit einem Drucksensor aufweist, in einem Kraftfahrzeug.Method for adapting parameters of a clutch of a double clutch transmission system, which has a hydrostatic clutch actuator with a pressure sensor, in a motor vehicle.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to a method having the features according to the preamble of
Die Erfindung dient der Ermittlung der Adaptivparameter eines hydrostatischen Kupplungssystems am Bandende.The invention serves to determine the adaptive parameters of a hydrostatic clutch system at the belt end.
Insbesondere wird durch die vorliegende Erfindung die Adaption von Parametern einer Kupplung eines Doppelkupplungsgetriebes mit einem hydrostatischen Kupplungssystem beschrieben. Hydrostatische Kupplungssysteme sind mit einer Kupplungsaktorik ausgeführt, die einen Drucksensor aufweist, dies ist beispielsweise in
Üblicherweise ist die Inbetriebnahme von Doppelkupplungsgetrieben – wie sie beispielsweise in der
Das von einer Kupplung übertragbare Drehmoment hängt insbesondere von der Weg-Klemmkraft-Kennlinie ab. Wie eine derartige Weg-Klemmkraft-Kennlinie mit Hilfe eines Drucksensorsignals bei der Inbetriebnahme gelernt werden kann, ist beispielsweise in der deutschen Patentanmeldung
Die Modellierung der Weg-Klemmkraft-Kennlinie basiert auf einer einfachen nominellen Weg-Kraft-Kennlinie, die über die folgenden Parameter charakterisiert wird:
Das Ermitteln dieser Adaptivparameter am Bandende ermöglicht bereits bei der Erstnutzung eine hohe Momentengenauigkeit und somit einen hohen Fahrkomfort. Um diesen über Lebensdauer aufrecht zu erhalten, werden die oben aufgeführten Adaptivparameter auch im Fahrbetrieb durch Algorithmen für beide Kupplungen adaptiert. The determination of these adaptive parameters at the end of the tape already allows a high torque accuracy and thus a high level of ride comfort during initial use. In order to maintain this over life, the adaptive parameters listed above are also adapted while driving by algorithms for both clutches.
Die beiden Begriffe Position-Druck-Kennlinie sowie Weg-Druck-Kennlinie und die beiden Begriffe Position-Kraft-Kennlinie sowie Weg-Kraft-Kennlinie werden im Rahmen dieser Schrift synonym verwendet. Die Begriffe Weg oder Position beziehen sich auf den Aktorweg entlang dem sich der, die Kupplung bewegende Teil des Aktors – beispielsweise ein Kolben im Geberzylinder – bewegt.The two terms position-pressure curve and path-pressure curve and the two terms position-force curve and path-force curve are used interchangeably in this document. The terms path or position refer to the Aktorweg along which, the clutch moving part of the actuator - for example, a piston in the master cylinder - moves.
Die oben erwähnte deutsche Patentanmeldung
Alle Kupplungsparameter müssen während der Inbetriebnahme am Bandende (Fahrzeug oder Prüfstand) oder im Service bestmöglich ermittelt werden, damit diese im EEprom Speicher für die weitere Verwendung im Fahrbetrieb abgelegt werden können. All coupling parameters must be determined as best as possible during commissioning at the end of the belt (vehicle or test stand) or in the service, so that these can be stored in the EEprom memory for further use while driving.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Adaption von Kupplungsparametern eines Doppelkupplungsgetriebes anzugeben, das kostengünstig in der Anwendung ist, und vorzugsweise ohne einen Getriebeprüfstand oder Rollenprüfstand auskommt.It is therefore an object of the present invention to provide a method for the adaptation of clutch parameters of a dual-clutch transmission, which is inexpensive to use, and preferably manages without a transmission tester or chassis dynamometer.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst.The object is achieved by a method having the features according to
Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zur Adaption von Parametern einer Kupplung eines Doppelkupplungsgetriebesystems, welches einen hydrostatischen Kupplungsaktor mit einem Drucksensor aufweist, in einem Kraftfahrzeug vorgesehen. Erfinddungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass folgende Schritte ausgeführt werden:
- – Schließen und/oder Öffnen der Kupplung,
- – Erfassen eines Druckverlaufs mittels des Drucksensors sowie der Position der Kupplung während dem Schließen und/oder Öffnen der Kupplung,
- – Adaption der Parameter für die Kupplung aus dem Druckverlauf und
- – Verwenden der adaptierten Parameter im anschließenden Betrieb der Kupplung.
- Closing and / or opening the coupling,
- Detecting a pressure profile by means of the pressure sensor and the position of the clutch during the closing and / or opening of the clutch,
- - Adaptation of the parameters for the clutch from the pressure curve and
- - Use the adapted parameters in the subsequent operation of the coupling.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Parameteradaption auch ohne einen Getriebeprüfstand erfolgen.With the method according to the invention, the parameter adaptation can also take place without a transmission test bench.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Adaption der Parameter bei Erstinbetriebnahme des Doppelkupplungsgetriebesystems und/oder Wiederinbetriebnahme des Doppelkupplungsgetriebesystems und/oder bei Inbetriebnahme des Fahrzeugs und/oder beim Stilllegen des Fahrzeugs insbesondere im Nachlauf und/oder während des Fahrbetriebs des Fahrzeugs durchgeführt wird, wobei die Parameter „Basis-Druckhysterese“, „Druck-Druckhysterese“, „Tastpunkt“, „Steifigkeit“, „Formfaktoren“, „Blattfederkraftvorlast“ sind.In a particularly preferred embodiment of the invention, it is provided that the adaptation of the parameters during initial commissioning of the dual-clutch transmission system and / or recommissioning of the dual-clutch transmission system and / or commissioning of the vehicle and / or decommissioning of the vehicle, in particular in the wake and / or during driving of the vehicle The parameters are "base pressure hysteresis", "pressure-pressure hysteresis", "touch point", "stiffness", "shape factors", "leaf spring force preload".
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kupplung bis zu einem vorgegebenen Schwellenwert des Drucks zugefahren wird und anschließend wieder vollständig aufgefahren wird und/oder dass die Kupplung bis zu einem vorgegebenen Schwellenwert des Drucks aufgefahren wird und anschließend wieder vollständig zugefahren wird.In a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the clutch is retracted to a predetermined threshold value of the pressure and is then fully driven up again and / or that the clutch is driven up to a predetermined threshold value of the pressure and then completely closed again.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass aus dem erfassten Druckverlauf eine Weg-Druck-Kennlinie der Kupplung ermittelt wird, und dass aus der ermittelten Weg-Druck-Kennlinie eine Weg-Einrückkraft-Kennlinie der Kupplung bestimmt wird und dass in dem Positionsbereich der Weg-Einrückkraft-Kennlinie in dem die Kupplung im Bereich des Lüftspiels betrieben wird und noch kein Drehmoment überträgt, eine Approximation mit einer Geraden durchgeführt wird, die eine Weg-Blattfederkraft-Kennlinie darstellt, wobei aus der Weg-Blattfederkraft-Kennlinie der Parameter „Blattfederkraftvorlast“ als Funktionswert der Geraden an einer Position an der die Kupplung vollständig geöffnet ist und kein Drehmoment überträgt und der Kolben im Nehmerzylinder die Schnüffelöffnung in Richtung Kupplung Schließen überfahren hat, sodass keine Verbindung des Druckmittels zum Ausgleichsbehälter besteht, ermittelt wird. In a further preferred embodiment of the invention it is provided that from the detected pressure curve, a path-pressure characteristic of the clutch is determined, and that from the determined path-pressure curve a path-engaging force characteristic of the clutch is determined and that in the Position range of the Weg-Einrückkraft characteristic curve in which the clutch is operated in the region of the clearance and still does not transmit torque, an approximation is performed with a straight line representing a Weg leaf spring force characteristic, wherein from the Weg leaf spring force characteristic of the parameter "Leaf spring force preload" as the function value of the straight line at a position at which the clutch is fully open and no torque is transmitted and the piston in the slave cylinder has passed the sniffer opening in the direction of the clutch closing, so that no connection of the pressure medium to the expansion tank is detected.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass aus dem erfassten Druckverlauf eine Weg-Druck-Kennlinie für das Schließen der Kupplung und eine Weg-Druck-Kennlinie für das Öffnen der Kupplung an vorgegebenen Positionsstützstellen, an denen dann Weg-Druck-Wertepaare vorliegen ermittelt werden und dass der Parameter „Basis-Druckhysterese“ als Mittelwert aus den Differenzen der Weg-Druck-Kennlinie für das Schließen und der Weg-Druck-Kennlinie für das Öffnen an den Positionsstützstellen, die in einem Positionsbereich liegen in dem die Weg-Druck-Kennlinien einen Gradienten aufweisen, der kleiner als ein vorgegebener Minimal-Gradienten-Schwellenwert ist, ermittelt wird.In a further preferred embodiment of the invention it is provided that from the detected pressure curve, a path-pressure curve for closing the clutch and a path-pressure curve for opening the clutch at predetermined position support points, where then path-pressure value pairs be present and that the parameter "basic pressure hysteresis" as an average of the differences of the path-pressure curve for closing and the path-pressure curve for opening at the position support points, which are in a position range in which the path Pressure curves have a gradient that is smaller than a predetermined minimum gradient threshold is determined.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Parameter „Druck-Druckhysterese“ als Differenzen des Werts der Weg-Druck-Kennlinie für das Schließen und des Werts der Weg-Druck-Kennlinie für das Öffnen, bei maximaler Aktorposition in Richtung Kupplung Schließen, ermittelt wird. In a further preferred embodiment of the invention it is provided that the parameter "pressure-pressure hysteresis" as differences of the value of the path-pressure characteristic for the closing and the value of the path-pressure characteristic for the opening, with maximum actuator position in the direction of coupling Close, is determined.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Klemmkraftkennlinie der Kupplung durch Subtraktion der ermittelten Weg-Blattfederkraft-Kennlinie der Kupplung von der ermittelten Weg-Einrückkraft-Kennlinie der Kupplung ermittelt wird.In a further preferred embodiment of the invention, it is provided that a clamping force characteristic of the clutch is determined by subtracting the determined path-leaf spring force characteristic of the clutch from the determined path-engaging force characteristic of the clutch.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Parameter „Tastpunktposition“ durch Interpolation der ermittelten Klemmkraftkennlinie für eine vorgegebene Tastpunktkraft ermittelt wird, wobei bei Vorgabe eines Tastpunktmoments eine Umrechnung in eine dazu korrespondierende Kraft erfolgt.In a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the parameter "touch point position" is determined by interpolation of the determined clamping force characteristic for a given contact point force, wherein upon specification of a Tastpunktmoments a conversion into a corresponding force occurs.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Klemmkraftkennlinie der Kupplung derart in Positionsrichtung verschoben wird, dass die den Tastpunkt kennzeichnende, vorgegebene Position auf der Positionsachse dem ermittelten Parameter „Tastpunktposition“ entspricht und wobei an Positionsstützstellen an denen Weg-Druck-Wertepaare vorliegen und die oberhalb der Tastpunktposition in Richtung Kupplung Schließen liegen, jeweils der Quotient aus zwei Kraftwerten ermittelt wird, wobei jeweils der eine Kraftwert als Interpolation der ermittelten Klemmkraftkennlinie und jeweils der zweite Kraftwert als Interpolation der verschobenen Klemmkraftkennlinie ermittelt wird und wobei der Wert des Quotienten jeweils ein Parameter der „vorläufige Formfaktoren“ ist.In a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the clamping force characteristic of the coupling is displaced in the position direction such that the predetermined position on the position axis corresponding to the touch point corresponds to the determined parameter "touch point position" and at position reference points at which path-pressure value pairs in each case the quotient of two force values is determined, wherein in each case one force value is determined as interpolation of the determined clamping force characteristic and respectively the second force value as interpolation of the shifted clamping force characteristic and wherein the value of the quotient respectively a parameter of "preliminary form factors" is.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Parameter „Steifigkeit“ als der Mittelwert aus den ermittelten Parametern der „vorläufigen Formfaktoren“ ermittelt wird.In a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the parameter "rigidity" is determined as the mean value from the determined parameters of the "preliminary form factors".
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Parameter „endgültige Formfaktoren“ aus den Parametern „vorläufige Formfaktoren“ durch Subtraktion des Parameters „Steifigkeit“ ermittelt werden. In a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the parameters "final shape factors" are determined from the parameters "preliminary shape factors" by subtracting the parameter "rigidity".
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass bei der Ermittlung der Parameter zusätzlich ein Skalierungsfaktor berücksichtigt wird.In a further preferred embodiment of the invention, it is provided that a scaling factor is additionally taken into account when determining the parameters.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Zusammenhang zwischen der Klemmkraft der Kupplung und dem durch die Kupplung übertragbaren Drehmoment mittels eines Momentensignals während der Inbetriebnahme oder im anschließenden Betrieb der Kupplung erfasst wird.In a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the relationship between the clamping force of the clutch and the torque which can be transmitted by the clutch is detected by means of a torque signal during commissioning or in the subsequent operation of the clutch.
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.
In
Beim einmaligen Schließen/Öffnen der Kupplung werden in geeigneter Weise Messdaten aufgenommen, anhand derer die Adaptivparameter des hydrostatischen Kupplungssystems durch geeignete Verfahren bestimmt werden können. Dies wird im Folgenden ausgeführt. In the case of a single closing / opening of the coupling, measurement data are recorded in a suitable manner, by means of which the adaptive parameters of the hydrostatic coupling system can be determined by suitable methods. This will be explained below.
Phase 1: Phase 1:
Ermitteln der Weg-Druck-Kennlinien beim Schließen/Öffnen der Kupplung:Determining the path-pressure characteristics when closing / opening the clutch:
Aus Speicherplatzgründen wird beim Schließen/Öffnen der Kupplung eine endliche Anzahl (z.B. 20) an Weg-Druck-Wertepaaren
Für das Schließen und Öffnen werden die Weg-Druck-Kennlinien
Vorteilhaft ist es, nicht direkt die Weg- und Drucksignale
Phase 2:Phase 2:
Auswertung der ermittelten Weg-Druck-Kennlinien
Neben den oben aufgeführten Adaptivparametern Tastpunkt, Steifigkeit, Formfaktoren sowie Blattfederkraftvorlast müssen weitere Adaptivparameter bestimmt werden. Das Weg-Kraft-Verhalten ist in realen Systemen abhängig von der Aktorbewegungsrichtung (Öffnen/Schließen), die Weg-Kraft-Kennlinie weist daher eine Hysterese auf. Ein einfaches Hysteresemodell ergibt sich durch folgende zwei Faktoren:
- – Basis-Krafthysterese: Stellt eine Parallelverschiebung der Weg-Kraft-Kennlinie in Kraftrichtung in Abhängigkeit der Aktorbewegungsrichtung dar.
- – Kraft-Krafthysterese: Zusätzliche Verschiebung der Weg-Kraft-Kennlinie in Kraftrichtung in Abhängigkeit von der gegebenen Kraft. Damit kann bei höheren Kräften eine größere Hysteresebreite erzielt werden.
- - Basic force hysteresis: Represents a parallel displacement of the displacement-force characteristic in the direction of force as a function of the actuator movement direction.
- - Force-force hysteresis: Additional displacement of the displacement-force characteristic in the direction of force as a function of the given force. This can be achieved at higher forces a larger hysteresis width.
Statt der Verwendung von Kräften können im Hysteresemodell auch direkt Drücke verwendet werden. Als Adaptivparameter erhält man somit: Basis-Druckhysterese, Druck-Druckhysterese. Dies ist in
Schritt 1: Ermittlung der Druckhysterese (siehe Fig. 4)Step 1: Determination of the pressure hysteresis (see FIG. 4)
Die gemessene Druckhysterese ergibt sich aus der Differenz der Weg-Druck-Kennlinien
Im Fahrbetrieb ergibt sich der aktuelle Druckhysteresewert aus der Summe von Basis-Druckhysterese
Schritt 2: Ermittlung des TastpunktsStep 2: Determining the touch point
Die Ermittlung einer Klemmkraftkennlinie
Die Ermittlung der Klemmkraftkennlinie
Die Weg-Druck-Kennlinie
The path-pressure characteristic
Im nächsten Schritt wird die mittlere Druckkennlinie durch Multiplikation mit der Fläche des Nehmerkolbens
Wird anstatt eines Drucksensors ein Kraftsensor verwandt ergibt sich als Weg-Kraft-Kennlinie ein ähnlicher Kurvenverlauf wie ihn die Weg-Druck-Kennlinie
Das weitere Vorgehen besteht daher im Auftrennen von FEngage
Solange die Kupplung im Bereich des Lüftspiels betrieben wird, weist die Einrückkraft
Als Kenngrößen der Blattfeder-Geraden
Nach diesen Vorarbeiten erhält man die Klemmkraftkurve
Die Tastpunktposition ergibt sich nun durch Interpolation der Klemmkraftkennlinie
Schritt 3: Ermittlung der vorläufigen FormfaktorenStep 3: Determination of the preliminary form factors
Zunächst wird die im Steuergerät hinterlegte nominelle Klemmkraftkennlinie (Standard-Klemmkraftkennlinie für die jeweilige Kupplung ohne Anpassungen) derart in Positionsrichtung verschoben, dass der Tastpunkt dem zuvor ermittelten Wert entspricht. Für die Positionsstützstellen oberhalb des Tastpunkts werden nachfolgend durch Interpolation der gemessenen, oben ermittelten Klemmkraftkennlinie
Schritt 4: Ermittlung der SteifigkeitStep 4: Determination of rigidity
Prinzipiell ist die Steifigkeit das Verhältnis aus den Steigungen der gemessenen Klemmkraftkennlinie und der nominellen Klemmkraftkennlinie.In principle, the stiffness is the ratio of the slopes of the measured clamping force characteristic and the nominal clamping force characteristic.
Dieses ergibt sich direkt als Mittelwert der vorläufigen Formfaktoren. Aufgrund der Integerarithmetik wird wahlweise noch ein Skalierungsfaktor berücksichtigt. This results directly as the mean of the preliminary form factors. Due to the integer arithmetic a scaling factor is optionally considered.
Schritt 5: Ermittlung der endgültigen FormfaktorenStep 5: Determine the final form factors
Die endgültigen Formfaktoren ergeben sich aus den vorläufigen Formfaktoren, indem von diesen der zuvor berechnete Mittelwert abgezogen wird. Aufgrund der Integerarithmetik wird wahlweise noch ein Skalierungsfaktor berücksichtigt.The final form factors are derived from the preliminary form factors by subtracting from them the previously calculated average. Due to the integer arithmetic a scaling factor is optionally considered.
Das Verfahren ist nicht darauf beschränkt, nur am Bandende durchgeführt zu werden. Vorteilhaft wäre eine regelmäßige Durchführung auch im Fahrbetrieb, insbesondere vor der Fahrt (reduziert jedoch die Verfügbarkeit) oder unmittelbar nach der Fahrt (im Nachlauf).The method is not limited to being performed only at the end of the tape. A regular implementation would also be advantageous while driving, especially before driving (but reduces the availability) or immediately after the ride (in the wake).
Vorgeschlagen wird also ein Verfahren zur Ermittlung der Adaptivparameter eines hydrostatischen Kupplungssystems am Bandende durch Schließen/Öffnen der Kupplung und Auswertung der sich ergebenden Druck-Weg-Kennlinie.So proposed is a method for determining the adaptive parameters of a hydrostatic clutch system at the end of the tape by closing / opening the clutch and evaluation of the resulting pressure-displacement curve.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Hydraulisches Kupplungssystem Hydraulic coupling system
- 22
- Steuergerät control unit
- 33
- Aktor actuator
- 4, 4‘4, 4 '
- Zylinder cylinder
- 55
- erster Sensor first sensor
- 66
- zweiter Sensor second sensor
- 77
- Druckmittel lever
- 88th
- Kupplung clutch
- 99
- Hydraulikleitung hydraulic line
- 1010
- Weg-Druck-Kennlinie Off-pressure characteristic curve
- 1515
- Geberseite donor side
- 1616
- Nehmerseite recipient side
- 1717
- Ausgleichsbehälter surge tank
- 1818
- Schnüffelöffnung sniff port
- 1919
- Kolben piston
- 210210
- Weg-Druck-Kennlinie Off-pressure characteristic curve
- 220220
- gefilterte Weg-Druck-Kennlinie filtered path-pressure characteristic
- 230230
- Weg-Druck-Wertepaare: Schließen der Kupplung Path-pressure value pairs: Close the clutch
- 240240
- Weg-Druck-Wertepaare: Öffnen der Kupplung Path-pressure value pairs: opening the clutch
- 310310
- Basis-Druckhysterese: Schließen der Kupplung Basic pressure hysteresis: closing the clutch
- 320320
- Basis-Druckhysterese: Öffnen der Kupplung Basic pressure hysteresis: opening the clutch
- 330330
- Basis-Druckhysterese + Druck-Druckhysterese: Schließen der Kupplung Basic pressure hysteresis + pressure-pressure hysteresis: closing the clutch
- 340340
- Basis-Druckhysterese + Druck-Druckhysterese: Öffnen der Kupplung Basic pressure hysteresis + pressure-pressure hysteresis: opening the clutch
- 410410
- Druckhysterese gemessen Pressure hysteresis measured
- 420420
- Basis-Druckhysterese Base pressure hysteresis
- 430430
- Druck-Druckhysterese Pressure pressure hysteresis
- 440440
- Adaptivparameter der Basis-Druckhysterese Adaptive parameters of the basic pressure hysteresis
- 450450
- Adaptivparameter der Druck-Druckhysterese Adaptive parameters of the pressure-pressure hysteresis
- 510510
- FEngage: Einrückkraft der Kupplung FEngage: engagement force of the clutch
- 520520
- FLeafSpring: Blattfederkraft FLeafSpring: leaf spring force
- 530530
- FClamp: Klemmkraft FClamp: clamping force
- 540540
- FClutch: Kräfte an der Kupplung FClutch: forces on the clutch
- 550550
- LClutch: Kupplungsaktorposition LClutch: clutch actuator position
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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Claims (13)
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R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20140213 |
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