DE102015209866A1 - Method for condition monitoring of at least one planetary gear of a planetary gear - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zustandsüberwachung von zumindest einem Planetenrad (10, 30) eines Planetengetriebes (1), wobei das zumindest eine Planetenrad (10, 30) in dem Planetengetriebe (1) drehbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Vorbeidrehen des zumindest einen Planetenrads (10, 30) an mindestens zwei Sensoren (5, 8) mittels jedem der mindestens zwei Sensoren (5, 8) zumindest ein Signal erzeugt wird, zumindest ein Ist-Signalmerkmal des zumindest jeweils einen erzeugten Signals mit zumindest jeweils einem vorgegebenen Soll-Signalmerkmal verglichen wird, und auf einen Fehler geschlossen wird, wenn das zumindest jeweils eine vorgegebene Soll-Signalmerkmal und das zumindest jeweils eine Ist-Signalmerkmal des zumindest jeweils einen erzeugten Signals nicht identisch ist.The invention relates to a method for condition monitoring of at least one planetary gear (10, 30) of a planetary gear (1), wherein the at least one planetary gear (10, 30) is rotatably mounted in the planetary gear (1), characterized in that in a Vorbeidrenhen the at least one planetary gear (10, 30) on at least two sensors (5, 8) by means of each of the at least two sensors (5, 8) at least one signal is generated, at least one actual signal feature of the at least one generated signal with at least one predetermined Target signal characteristic is compared, and is closed to an error when the at least one predetermined setpoint signal feature and the at least one actual signal feature of the at least one generated signal is not identical.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zustandsüberwachung von zumindest einem Planetenrad eines Planetengetriebes, wobei das zumindest eine Planetenrad in dem Planetengetriebe drehbar gelagert ist. The invention relates to a method for condition monitoring of at least one planetary gear of a planetary gear, wherein the at least one planet gear is rotatably mounted in the planetary gear.
Ein Planetengetriebe der vorgenannten Gattung kann wegen seiner günstigen Eigenschaften und wegen seiner Einsatzmöglichkeit insbesondere als Überlagerungs-, Übersetzungs-, Schalt- oder Abzweiggetriebe in vielen Bereichen der Antriebstechnik angewendet werden. Dieser Getriebetyp hat sich besonders im Fahrzeugbau durchgesetzt. A planetary gear of the aforementioned type can be used in many areas of the drive technology because of its favorable properties and because of its possible use in particular as a superposition, gear, shift or branch. This type of transmission has prevailed particularly in vehicle construction.
Ein wesentliches Merkmal für ein Verhalten eines Planetengetriebes ist dessen Laufgrad F. Der Laufgrad eines Getriebes gibt an, wie viele voneinander unabhängige Bewegungsgrößen als bekannt vorgegeben werden müssen, damit sein Bewegungszustand eindeutig bestimmbar ist. Während Standgetriebe stets zwangläufig sind (F = 1), können einfache Planetengetriebe Laufgrade von F = 1 oder F = 2, zusammengesetzte Planetengetriebe Laufgrade von F ≥ 1 aufweisen. An essential feature for a behavior of a planetary gear is its degree F. The degree of a transmission indicates how many independent motion variables must be specified as known, so that its state of motion is clearly determinable. While stationary gearboxes are always forced (F = 1), simple planetary gear ratios of F = 1 or F = 2, compound planetary gears can have degrees of operation of F ≥ 1.
Konstruktiv lässt sich ein Planetengetriebe in ein einfaches Planetengetriebe mit einem Steg mit mindestens einem Planetenrad und ein oder zwei Zentralräder und in ein zusammengesetztes Planetengetriebe mit mehreren einfachen Planetengetrieben unterscheiden. Einfache Planetengetriebe mit koaxialer Lage der Anschlusswellen werden auch als rückkehrende Planetengetriebebezeichnet. Planetengetriebe mit nur einem Zentralrad und einer nicht koaxialen umlaufenden Anschlusswelle werden auch als offene Planetengetriebe bezeichnet. Wird bei einem zusammengesetzten Planetengetriebe der Bauaufwand durch Vereinigung von Stegen, gleich großen Zentralrädern und/oder gleich großen Planetenrädern vereinfacht, so spricht man auch von reduzierten Planetengetrieben. Constructively, a planetary gear can be divided into a simple planetary gear with a bridge with at least one planet and one or two central gears and a composite planetary gear with several simple planetary gears. Simple planetary gears with coaxial position of the connection shafts are also referred to as returning planetary gears. Planetary gears with only one central gear and a non-coaxial rotating connecting shaft are also referred to as open planetary gear. Is simplified in a compound planetary gear construction costs by the union of webs, the same size central wheels and / or the same size planetary gears, so we speak of reduced planetary gears.
Nach der Nutzung lässt sich ein Planetengetriebe u.a. in ein Übersetzungsgetriebe und ein Überlagerungsgetriebe einteilen, wobei ein Übersetzungsgetriebe ein einfaches oder zusammengesetztes Planetengetriebe mit Laufgrad F = 1 ist und wobei ein Überlagerungsgetriebe ein einfaches oder zusammengesetztes Planetengetriebe mit Laufgrad F ≥ 2 zur Überlagerung von Drehzahlen oder Leistungen ist. Gebräuchliche Bezeichnungen für ein Überlagerungsgetriebe sind auch Differential-, Sammel-, Verteil- und Ausgleichsgetriebe. After use, a planetary gear u.a. in a transmission gear and a superposition gear, wherein a transmission gear is a simple or compound planetary gear with degree F = 1 and wherein a superposition gear is a simple or compound planetary gear with degree of F ≥ 2 for superposition of speeds or powers. Common names for a superposition gear are also differential, collective, distribution and differential gear.
Nach der Nutzung lässt sich ein Planetengetriebe zusätzlich u.a. in ein Schaltgetriebe und Wendegetriebe unterscheiden. After use, a planetary gear can be additionally u.a. differ in a manual transmission and reverse gear.
Ein Planetengetriebe lässt sich auch nach seiner Stegbewegung unterteilen. Ist der Steg bei einem einfachen Planetengetriebe feststehend, so ist der Laufgrad F = 1. Diese Getriebeart ist als Standgetriebe bekannt. Umlaufrädergetriebe wird ein einfaches Planetengetriebe mit einem umlaufenden Steg (F = 1 oder F = 2) oder ein zusammengesetztes Planetengetriebe mit mindestens einem umlaufenden Steg (F ≥ 1) genannt. A planetary gear can also be subdivided according to its web movement. If the web is stationary in a simple planetary gear, the running degree F = 1. This gear is known as a stationary gear. Planetary gear is called a simple planetary gear with a circumferential ridge (F = 1 or F = 2) or a compound planetary gear with at least one circumferential ridge (F ≥ 1).
Weitere Unterteilungen nach u.a. Anzahl der laufenden Anschlusswellen, Vorzeichen der Standgetriebeübersetzung, Veränderliche Standgetriebeübersetzung oder Getriebekombinationen sind möglich. Further subdivisions after u.a. Number of running connection shafts, sign of the stationary gear ratio, variable stationary gear ratio or gearbox combinations are possible.
Ein Sensor in einem Planetengetriebe, kann mehrere Funktionen erfüllen: Er kann einen oder mehrere Betriebszustände und/oder einen oder mehrere vorgebbare Werte erfassen und/oder physikalische Größen und/oder chemische Größen in elektrische Signale umwandeln. Der Sensor fungiert als eine Art Bindeglied zwischen dem Planetengetriebe z. B. eines Fahrzeugs mit seinen komplexen Funktionen und elektronischen Steuergeräten als Verarbeitungseinheiten. Der Sensor kann eine Anpassschaltung umfassen, die ein Signal aufbereiten und verstärken kann, damit es von einem Steuergerät weiterverarbeitet werden kann. Sensoren können heutzutage eine hohe Integrationsstufe aufweisen, d. h., dass viele Funktionen, wie z. B. Signalaufbereitung, Analog-Digital-Wandlung, Selbstkalibrierungsfunktionen und Mikroprozessor bereits im Sensor untergebracht sein können. A sensor in a planetary gear, can fulfill several functions: It can detect one or more operating conditions and / or one or more predeterminable values and / or convert physical quantities and / or chemical quantities into electrical signals. The sensor acts as a kind of link between the planetary gear z. B. a vehicle with its complex functions and electronic control units as processing units. The sensor may include a matching circuit that can condition and amplify a signal for further processing by a controller. Sensors today can have a high level of integration, i. h., that many functions, such. As signal conditioning, analog-to-digital conversion, self-calibration functions and microprocessor can already be accommodated in the sensor.
Ein Verfahren für eine automatischen redundante Zustandsüberwachung von einem oder mehreren Planetenrädern in einem Planetengetriebe ist wünschenswert, um z. B. Fehlstellungen von einem oder mehreren Planetenrädern erkennen zu können. Durch die Überwachung des Zustands ist z. B. eine Einleitung eines sicheren Betriebszustandes und/oder eine Ausgabe an ein Ausgabegerät möglich. A method for automatic redundant condition monitoring of one or more planetary gears in a planetary gear is desirable, for. B. to detect malpositions of one or more planet gears. By monitoring the condition is z. B. an initiation of a safe operating condition and / or an output to an output device possible.
Aus
Weiterhin ist aus dem Stand der Technik bekannt, Sensoren bei Planetengetrieben, insbesondere bei Differentialgetrieben, einzusetzen, um beispielsweise eine Drehzahl eines Tellerrades feststellen zu können. Aus der
Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein kostengünstiges und betriebssicheres Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bereitzustellen. Against this background, it is an object of the present invention to provide a cost-effective and reliable method according to the preamble of
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem bei einem Vorbeidrehen des zumindest einen Planetenrads um zumindest eine der beiden Drehachsen mittels jedem von mindestens zwei Sensoren zumindest ein Signal erzeugt wird, zumindest ein Ist-Signalmerkmal des zumindest jeweils einen erzeugten Signals mit zumindest jeweils einem vorgegebenen Soll-Signalmerkmal verglichen wird, und auf einen Fehler geschlossen wird, wenn das zumindest jeweils eine vorgegebene Soll-Signalmerkmal und das zumindest jeweils eine Ist-Signalmerkmal des zumindest jeweils einen erzeugten Signals nicht identisch ist. This object is achieved according to the invention by generating at least one signal by at least one of the two axes of rotation when the at least one planetary gear is rotated past at least one actual signal characteristic of the at least one generated signal having at least one predetermined nominal value. Signal characteristic is compared, and is closed to an error when the at least one predetermined setpoint signal feature and the at least one actual signal feature of the at least one generated signal is not identical.
Umläuft ein Planetenrad die zweite Drehachse, so rotiert es radial beabstandet von dieser um diese. Bewegt sich das zumindest eine Planetenrad an der Mehrzahl von Sensoren vorbei, so kann in Abhängigkeit einer Anzahl von Sensoren ein jeweiliges Signal erzeugt werden, welches ein jeweiliges Ist-Signal des zumindest einen Planetenrads darstellt. If a planetary gear rotates around the second axis of rotation, it rotates radially spaced therefrom. If the at least one planetary gear moves past the plurality of sensors, then depending on a number of sensors, a respective signal can be generated which represents a respective actual signal of the at least one planetary gear.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Erfassung einer Fehlstellung des zumindest einen Planetenrads zuverlässig ermöglicht. So kann insbesondere eine Verkippung des Planetenträgers oder des Stegs mitsamt Planetenrad und/oder eine Verdrehung des Planetenrads um die eigene Drehachse zu Problemen, insbesondere Fehlfunktionen aufgrund z.B. von Brüchen im Planetenträger oder Brüchen in den Lastpfaden des Getriebes, führen, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren frühzeitig erkannt werden kann. Es hat sich zudem herausgestellt, dass das erfindungsgemäße Verfahren helfen kann, Folgeschäden zu vermeiden und Instandhaltungs- und/oder Instandsetzungsmaßnahmen besser zu planen. Hierdurch können Kostenvorteile insoweit entstehen, als dass frühzeitig z. B. ein defektes Planetenrad und/oder ein defekter Planetenträger ausgewechselt werden kann, bevor z. B. das gesamte Planetengetriebe Schaden nimmt. Auch können insoweit Kosten reduziert werden, als dass aufgrund dieser Vorhersehbarkeit eine just-in-time Bestellung entsprechender Bauteile ermöglicht wird. With the method according to the invention a detection of a malposition of the at least one planetary gear is reliably possible. In particular, a tilting of the planet carrier or of the web together with the planetary gear and / or a rotation of the planetary gear about its own axis of rotation can lead to problems, in particular malfunctions due to e.g. of fractures in the planet carrier or breaks in the load paths of the transmission, lead, which can be detected early with the method according to the invention. It has also been found that the method according to the invention can help prevent consequential damage and better plan maintenance and / or repair measures. As a result, cost advantages may arise insofar as that early on z. B. a defective planetary gear and / or a defective planet carrier can be replaced before z. B. the entire planetary gear takes damage. Costs can also be reduced insofar as due to this predictability a just-in-time ordering of corresponding components is made possible.
Bei zwei Sensoren können z. B. pro vollständigem Umlauf des zumindest einen Planetenrads ein Signal je Sensor, also zwei Signale in der Summe, erzeugt werden, die eine Verdrehung des zumindest einen Planetenrads um die zweite Drehachse repräsentieren. Bei einem beispielhaften Planetengetriebe mit zwei Planetenrädern und zwei Sensoren „sieht“ z. B. ein jeder Sensor pro Umlauf zwei Planetenräder. For two sensors z. B. per complete revolution of the at least one planetary gear, a signal per sensor, so two signals in total, are generated, which represent a rotation of the at least one planetary gear about the second axis of rotation. In an exemplary planetary gear with two planetary gears and two sensors "z. B. each sensor per revolution two planetary gears.
Damit sicher auf einen Fehler geschlossen werden kann, muss die Drehrichtung um die zweite Drehachse des erfassten Planetenrads berücksichtigt werden. Die Drehrichtung um die zweite Drehachse lässt sich anhand von Winkelinformationen bestimmen. Z. B. folgt bei einem Planetengetriebe bei einer Drehung eines Planetenrads um die zweite Drehachse ein erster Winkel auf einen zweiten Winkel, wobei der zweite Winkel z.B. größer sein kann als der erste Winkel oder umgekehrt, wobei der erste kleine Winkel der Erfassung des jeweiligen Planetenrads und der zweite große Winkel der jeweiligen Pause zwischen zwei Planetenrädern entsprechen kann oder umgekehrt. So kann aus Kenntnis einer Einbausituation die Drehrichtung abgeleitet werden. In order to safely conclude an error, the direction of rotation about the second axis of rotation of the detected planetary gear must be taken into account. The direction of rotation about the second axis of rotation can be determined on the basis of angle information. For example, in a planetary gearing, when a planetary gear rotates about the second axis of rotation, a first angle follows a second angle, the second angle being e.g. can be greater than the first angle or vice versa, wherein the first small angle of the detection of the respective planetary gear and the second large angle of the respective pause between two planetary gears can correspond or vice versa. Thus, the direction of rotation can be derived from knowledge of a mounting situation.
Unter Einbausituation ist eine Festlegung zu verstehen, ob eine Differenz des ersten und zweiten Winkels bei positivem Vorzeichen einen Umlauf in eine erste Richtung, z.B. linkslaufend, von zwei Umlaufrichtungen und bei negativem Vorzeichen in eine zweite Richtung, z.B. rechtslaufend, entspricht. Oder ob das positive Vorzeichen einen Umlauf in die zweite Richtung, rechtslaufend, und bei negativem Vorzeichen einen Umlauf in die erste Richtung, linkslaufend, repräsentiert. Under installation situation, a determination is to be made as to whether a difference of the first and second angles with a positive sign circulates in a first direction, e.g. left-handed, from two directions of rotation and with a negative sign in a second direction, e.g. clockwise, corresponds. Or whether the positive sign represents a rotation in the second direction, clockwise, and in the case of a negative sign a circulation in the first direction, counterclockwise.
Für die Zustandsüberwachung ist dabei unerheblich in welche von beiden Richtungen das zumindest eine Planetenrad die zweite Drehachse umläuft, solange sich die Drehrichtung zwischen Flanken einer Umdrehung nicht ändert. For the condition monitoring is irrelevant in which of the two directions, the at least one planet rotates the second axis of rotation, as long as the direction of rotation does not change between edges of a revolution.
Es hat sich herausgestellt, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Monitoringkonzept abbildbar ist, welches redundant und ohne Vorverarbeitung der Sensorsignale arbeiten kann. It has been found that with the method according to the invention a monitoring concept can be imaged, which can operate redundantly and without preprocessing of the sensor signals.
Insbesondere hat sich herausgestellt, dass ein weiterer Vorteil dieses Verfahrens darin liegt, dass ein Sensoraufbau divers zueinander erfolgen kann. Das bedeutet, dass unterschiedliche Hardwarekomponenten bei den beiden Sensoren verwendet werden können. Dies erhöht die Sicherheit gegen zufällige elektrische Fehler, weil insbesondere gemeinsame Fehler ausgeschlossen werden können. In particular, it has been found that a further advantage of this method lies in the fact that a sensor structure can be made divers to one another. That means different Hardware components can be used with the two sensors. This increases the safety against accidental electrical errors, because in particular common errors can be excluded.
Bevorzugt ist zudem ein Verfahren, bei dem auf einen Fehler geschlossen wird, wenn ein Unterschied aus dem zumindest jeweils einen vorgegebene Soll-Signalmerkmal und aus dem zumindest jeweils einen Ist-Signalmerkmal des zumindest jeweils einen erzeugten Signals einen vorgegebenen Grenzwert erreicht oder überschreitet. In addition, a method is preferred in which an error is concluded when a difference from the at least one predetermined nominal signal characteristic and from the at least one actual signal characteristic of the at least one generated signal respectively reaches or exceeds a predetermined limit value.
Bevorzugt ist darüber hinaus ein Verfahren, bei dem das zumindest eine Planetenrad einen Markierungskörper aufweist, der sich in Umfangsrichtung über einen Winkelbereich erstreckt und zumindest eine Unterbrechung aufweist und dass bei einer Erfassung dieser zumindest einen Unterbrechung des Markierungskörpers des zumindest einen Planetenrads eine Signalerzeugung verhindert wird, In addition, a method is preferred in which the at least one planetary gear has a marking body which extends over an angular range in the circumferential direction and has at least one interruption and signal generation is prevented when detecting this at least one interruption of the marking body of the at least one planetary gear.
Mittels des Markierungskörpers ist auf konstruktiv einfache Art und Weise eine bessere Erfassung des Planetenrads möglich, wenn dieser am Sensor vorbeiläuft. Der Markierungskörper ist drehfest mit dem Planetenrad verbunden, sodass aus der Erfassung des Markierungskörpers auf die Bewegung des Planetenrads rückgeschlossen werden kann. Die Verbindung kann z.B. eine Klebverbindung oder Schraubverbindung sein, jedoch sind auch andere Verbindungen für den Fachmann denkbar. By means of the marking body a better detection of the planetary gear is possible in a structurally simple way, if this passes by the sensor. The marking body is rotatably connected to the planetary gear, so that conclusions can be drawn from the detection of the marking body on the movement of the planetary gear. The compound can e.g. an adhesive bond or screw, but other compounds for the expert are conceivable.
Insbesondere ist in vorteilhafter Weise eine Unterbrechung des Markierungskörpers detektierbar. Die Unterbrechung kann z. B. eine Ausnehmung oder Lücke sein, die mit einer Drehung des zumindest einen Planetenrads um die erste Drehachse zum Sensor gerichtet werden kann. Diese Drehung um die erste Drehachse kann z. B. durch eine Ausgleichsbewegung hervorgerufen werden, um Verspannungen der beiden Abtriebsachsen auszugleichen. In particular, an interruption of the marking body can be detected in an advantageous manner. The interruption can z. B. may be a recess or gap, which can be directed with a rotation of the at least one planetary gear about the first axis of rotation to the sensor. This rotation about the first axis of rotation can, for. B. caused by a compensating movement to compensate for tension of the two output axles.
Darüber hinaus ist ein Verfahren bevorzugt, bei dem eine Amplitude des zumindest einen Signals ein vorgegebenes Signalmerkmal ist. In addition, a method is preferred in which an amplitude of the at least one signal is a predetermined signal feature.
Weiterhin bevorzugt ist ein Verfahren, bei dem eine Pulsbreite des zumindest einen Signals ein vorgegebenes Signalmerkmal ist. Further preferred is a method in which a pulse width of the at least one signal is a predetermined signal feature.
Darüber hinaus ist ein Verfahren bevorzugt, bei dem eine Breite einer Signalpause ein vorgegebenes Signalmerkmal ist. In addition, a method is preferred in which a width of a signal pause is a predetermined signal feature.
Besonders bevorzugt ist ein Verfahren, bei welchem ein zeitlicher Abstand ∆t58 oder winkelabhängiger Abstand ∆φ58 zwischen erzeugten Signalen ein vorgegebenes Signalmerkmal ist. Particularly preferred is a method in which a time interval Δt 58 or angle-dependent distance Δφ 58 between generated signals is a predetermined signal feature.
Weiterhin besonders bevorzugt ist ein Verfahren, bei welchem ein zeitlicher Abstand ∆t58 oder winkelabhängiger Abstand ∆φ58 zwischen einem ersten mittels eines ersten Sensors erzeugten Signal und einem zweiten mittels eines zweiten Sensors erzeugten Signal ein vorgegebenes Signalmerkmal ist, wobei sowohl das erste als auch das zweite Signal dasselbe zumindest eine Planetenrad (
Weiterhin ist ein Verfahren bevorzugt, bei dem es sich bei den Sensoren um n/c-Sensoren handelt. Bei einem n/c-Sensor ist der Stromkreis des Sensors voreinstellungsmäßig geschlossen, d. h. wenn der Sensor kein Planetenrad oder keinen Markierungskörper detektiert, liefert der Sensor einen hohen Spannungswert, z. B. den Spannungswert "high". Furthermore, a method is preferred in which the sensors are n / c sensors. For an n / c sensor, the circuit of the sensor is closed by default, d. H. if the sensor does not detect a planetary gear or marker body, the sensor provides a high voltage value, e.g. B. the voltage value "high".
Der Vorteil des n/c-Sensors liegt darin, dass ein Abbruch der Versorgungsspannung bei stillstehendem Planetengetriebe besser erkannt wird. Dies gilt insbesondere dann, wenn im Normalbetrieb über einen größeren Winkelbereich nicht detektiert wird und dementsprechend über einen größeren Bereich der Spannungswert "high" erwartet werden würde. The advantage of the n / c sensor is that a disconnection of the supply voltage is better detected when the planetary gear is stationary. This is especially true if during normal operation over a larger angular range is not detected and accordingly the voltage value "high" would be expected over a larger area.
Darüber hinaus ist ein Verfahren bevorzugt, bei dem es sich bei den Sensoren um n/o-Sensoren handelt. Bei einem n/o-Sensor ist der Stromkreis des Sensors voreinstellungsmäßig offen, d. h. wenn kein Planetenrad vor dem Sensor ist, liefert der Sensor den Spannungswert "low". In addition, a method is preferred in which the sensors are n / o sensors. For a n / o sensor, the circuit of the sensor is open by default, i. H. if no planetary gear is in front of the sensor, the sensor supplies the voltage value "low".
Der Vorteil des n/o-Sensors liegt darin, dass er überwiegend einen niedrigen Spannungswert liefert und somit energiesparender als ein n/c-Sensor ist. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Winkelbereiche, bei denen der Sensor nicht detektiert größer sind als die Winkelbereiche, bei denen der Sensor detektiert. The advantage of the n / o sensor is that it mainly supplies a low voltage value and thus is more energy-efficient than an n / c sensor. This applies in particular when the angular ranges at which the sensor is not detected are larger than the angular ranges at which the sensor detects.
Darüber hinaus ist ein Verfahren bevorzugt, bei dem es sich um zwei Sensoren handelt, wobei einer der beiden Sensoren ein n/c-Sensor und ein anderer der beiden Sensoren ein n/o-Sensor ist. In addition, a method is preferred which involves two sensors, one of the two sensors being an n / c sensor and another of the two sensors being an n / o sensor.
Ein Nachteil eines n/o-Sensors ist, dass u.U. nicht zwischen einem Defekt des Sensors selbst, z. B. dem Abbruch einer Spannungsversorgung und einem mechanischem Defekt im Getriebe unterschieden werden könnte. A disadvantage of an n / o sensor is that u.U. not between a defect of the sensor itself, z. B. the termination of a power supply and a mechanical defect in the transmission could be distinguished.
Ein Nachteil eines n/c-Sensors liegt darin, dass er überwiegend ein „hohes“ Signal liefert und damit viel Energie verbraucht. A disadvantage of an n / c sensor is that it predominantly provides a "high" signal and thus consumes a lot of energy.
Es hat sich herausgestellt, dass mittels einer Kombination eines n/o-Sensors und eines n/c-Sensors in vorteilhafter Weise ein redundantes und komplementäres Ausgangssignal der Sensoren erzeugt werden kann, sodass die Vorteile beider Sensorarten miteinander verbunden werden können. It has been found that by means of a combination of an n / o sensor and an n / c sensor advantageously a redundant and complementary output signal of the sensors can be generated, so that the advantages of both types of sensors can be connected to each other.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. The invention will be explained in more detail with reference to drawings.
Es zeigen: Show it:
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Zustandsüberwachung wird anhand eines als Kegelraddifferential ausgebildeten und in der
Das Planetengetriebe
Hierfür weist das Planetengetriebe eine nicht dargestellte Eingangswelle, zwei Anschlusswellen
Die beiden Sensoren
Hierfür weisen die beiden Planetenräder
Der Markierungskörper
Die beiden Planetenräder
Die Ansicht der
Bei einer Verdrehung der Planetenräder
Bei einer konstanten Eingangsdrehzahl und bei Vorliegen einer Verkippung eines der Planetenräder
Die Näherungsschalter
Wie ferner der
- – 0° < 40° Erfassung des Planetenrads
10 - – 41° < 179° keine Erfassung eines Planetenrads
- – 180° < 220° Erfassung des Planetenrads
30 - – 221° < 359° keine Erfassung eines Planetenrads,
- - 0 ° <40 ° detection of the
planetary gear 10 - - 41 ° <179 ° no detection of a planetary gear
- - 180 ° <220 ° detection of the
planetary gear 30 - - 221 ° <359 ° no detection of a planetary gear,
Der Teilwinkel kann somit als Winkeländerung zwischen einer fallenden und einer steigenden oder einer steigenden und einer fallenden Flanke eines Ausgangssignals des Sensors definiert werden oder – anders ausgedrückt – als Winkeländerung zwischen einer Erfassung des zumindest einen Planetenrads und einer Signalpause, die auf eine Erfassung folgt und umgekehrt. The partial angle can thus be defined as an angle change between a falling and a rising or a rising edge and a falling edge of an output signal of the sensor or - in other words - as an angle change between a detection of the at least one planetary gear and a signal pause, which follows a detection and vice versa ,
Erfasst einer der Sensoren
Daraus ergibt sich über die Zeit t oder über den Winkel φ der Eingangswelle ein charakteristischer Ausgangssignalverlauf der beiden Sensoren
Verändert sich dieser Betrag bei konstanter Drehzahl, so kann auf das Vorliegen eines elektrischen Fehlers geschlossen werden. If this amount changes at constant speed, it can be concluded that there is an electrical fault.
Bei dem in
In der
Es wird ein Ende
Das in
Die dargestellten Figuren sind nur beispielhafte Ausführungsform der Erfindung. Es versteht sich, dass jede andere Ausführungsform denkbar ist, ohne den Rahmen dieser Erfindung zu verlassen. The illustrated figures are only exemplary embodiment of the invention. It is understood that any other embodiment is conceivable without departing from the scope of this invention.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Planetengetriebe, Kegelraddifferential Planetary gear, bevel gear differential
- 3, 4 3, 4
- Anschlusswelle, Abtriebswelle Connecting shaft, output shaft
- 5 5
- erster Sensor first sensor
- 6 6
- erste, eigene Drehachse first, own axis of rotation
- 7 7
- zweite Drehachse second axis of rotation
- 8 8th
- zweiter Sensor second sensor
- 10 10
- erstes Planetenrad first planetary gear
- 20 20
- Markierungskörper marking body
- 21 21
- Unterbrechung interruption
- 22 22
- Erfassungsbereich detection range
- 30 30
- zweites Planetenrad second planetary gear
- 40 40
- Markierungskörper marking body
- 41 41
- Unterbrechung interruption
- 42 42
- Erfassungsbereich detection range
- 100 100
- Beginn Umlauf Start circulation
- 110 110
-
erster Schritt, Signalerzeugung erstes Signal mittels Sensor
5 first step, signal generation first signal by means ofsensor 5 - 120 120
-
zweiter Schritt, Signalerzeugung zweites Signal mittels Sensor
8 second step, signal generation second signal by means of sensor8th - 130 130
- dritter Schritt, Vergleich ∆t58 mit Sollwert third step, comparison Δt 58 with setpoint
- 140 140
- vierter Schritt, Fehlerausgabe fourth step, error output
- 200 200
- Ende Umlauf End of circulation
- ∆t, ∆t1–∆t4 Δt, Δt 1 -Δt 4
- Zeitbereich time range
- ∆t58 Δt 58
- Phasenverschiebung, zeitlicher AbstandPhase shift, time interval
- ∆φ, ∆φ1–∆φ4 Δφ, Δφ 1 -Δφ 4
- Umlaufwinkelbereich, Teilwinkel Orbital angle range, partial angle
- ∆φ58 Δφ 58
- winkelabhängiger Abstand angle-dependent distance
- t0–t3 t 0 -t 3
- Zeitpunktetimings
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- US 2007197338 A1 [0012] US 2007197338 A1 [0012]
- JP 2007154939 A2 [0012] JP 2007154939 A2 [0012]
- EP 0939247 A2 [0012] EP 0939247 A2 [0012]
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- „Konventioneller Antriebsstrang und Hybridantriebe“ (Hrsg. Konrad Reif, Vieweg+Teubner Verlag, 2010, S. 150ff.) [0011] "Conventional Powertrain and Hybrid Drives" (Ed. Konrad Reif, Vieweg + Teubner Verlag, 2010, pp. 150ff.) [0011]
Claims (11)
Priority Applications (2)
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DE102015209866.4A DE102015209866A1 (en) | 2015-05-29 | 2015-05-29 | Method for condition monitoring of at least one planetary gear of a planetary gear |
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---|---|
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102017121239A1 (en) | 2017-09-13 | 2019-03-14 | Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg | Method and device for monitoring the kinematics of an epicyclic planetary gear |
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2015
- 2015-05-29 DE DE102015209866.4A patent/DE102015209866A1/en active Pending
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Non-Patent Citations (2)
Title |
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„Konventioneller Antriebsstrang und Hybridantriebe" (Hrsg. Konrad Reif, Vieweg+Teubner Verlag, 2010, S. 150ff.) |
REIF, K.: Konventioneller Antriebsstrang und Hybridantriebe. 1. Auflage. Wiesbaden : Vieweg+Teubner, 2010. S. 148, 149, 154, 155. - ISBN 978-3-8348-1303-9 * |
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