DE102018201778A1

DE102018201778A1 - Verfahren und Steuergerät zum Ermitteln von Drehzahlsignalen sowie Verfahren zum Ermitteln der Eigenfrequenz eines Antriebsstrangs

Info

Publication number: DE102018201778A1
Application number: DE102018201778.6A
Authority: DE
Inventors: Uwe Reitemeier; Tobias Kennerknecht; Adam Pauli
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2018-02-06
Filing date: 2018-02-06
Publication date: 2019-08-08

Abstract

Verfahren zum Ermitteln von Drehzahlsignalen an einer Welle eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, wobei an der Welle mit Hilfe eines Drehzahlsensors ein Drehzahlsignal messtechnisch erfasst wird, und wobei das messtechnisch erfasste Drehzahlsignal zur Bereitstellung eines aufbereiteten Drehzahlsignals mit mindestens einem Filter gefiltert wird. Das Drehzahlsignal mit Hilfe mindestens eines Filters gefiltert wird, dessen Filtercharakteristik auf eine Eigenfrequenz des Antriebsstrangs abgestimmt ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Steuergerät zum Ermitteln von Drehzahlsignalen an einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Ermitteln der Eigenfrequenz eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs.
1 zeigt einen grundsätzlich bekannten Aufbau eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs. So verfügt ein Kraftfahrzeug über ein Antriebsaggregat 1 sowie über ein Getriebe 2, welches Drehzahlen und Drehmomente wandelt und so ein Zugkraftangebot des Antriebsaggregats 1 an einem Abtrieb 3 bereitstellt. Vom Abtrieb 3 ist in 1 ein angetriebenes Antriebsrad des Kraftfahrzeugs gezeigt, das über eine Bremse 4 gebremst, insbesondere blockiert, werden kann.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst das Getriebe 2 mehrere Baugruppen, nämlich einen Wandler 5, ein Hauptgetriebe 6, ein Untersetzungsgetriebe 7 sowie ein Differential 8. Ein Getriebe mit einem Hauptgetriebe 6 und einem Untersetzungsgetriebe 7 wird auch als Gruppengetriebe bezeichnet. Das Hauptgetriebe 6 dient der Bereitstellung mehrerer Gänge. Über das Untersetzungsgetriebe 7 kann typischerweise zwischen zwei Fahrstufen, nämlich einer sogenannten High-Fahrstufe und einer sogenannten Low-Fahrstufe gewechselt werden. Beim Wandler 5 handelt es sich um ein hydrodynamisches Anfahrelement. Das Getriebe 2, nämlich das Hauptgetriebe 6, umfasst weiterhin eine Parksperre 9. Eine solche Parksperre 9 verfügt über eine Sperrklinke 10, die zum Einlegen einer Parkposition in ein Parksperrenrad 11 einrastet.
1 zeigt weiterhin exemplarisch zwei Drehzahlsensoren 12 und 13. Mit dem Drehzahlsensor 12 kann eine erste Drehzahl des Getriebes 2 erfasst werden, nämlich in 1 an einer Getriebeeingangswelle des Hauptgetriebes 6. Mit einem zweiten Drehzahlsensor 13 kann eine Drehzahl einer Getriebeausgangswelle des Hauptgetriebes 6 erfasst werden.
Aus der Praxis ist es bekannt, dass die mithilfe eines Drehzahlsensors 12 und/oder 13 erfassten Drehzahlen, also die Messsignale eines Drehzahlsensors, in einem Steuergerät, insbesondere in einem Getriebesteuergerät, zur nachfolgenden Verwendung zu regelungstechnischen oder steuerungstechnischen Zwecken aufbereitet werden, und zwar über eine Filterung der gemessenen Drehzahlsignale. Bei aus der Praxis bekannten Getriebesteuergeräten kommen hierbei sogenannten PT₁-Filter oder PT₂-Filter zum Einsatz.
2 zeigt exemplarisch ein mithilfe eines Drehzahlsensors 12 oder 13 gemessenes Drehzahlsignal 14, andererseits einen zeitlichen Verlauf eines gefilterten Drehzahlsignals 15, welches durch Filterung des Drehzahlsignals 14 über einen PT₁-Filter oder PT₂-Filter gewonnen wird. 2 kann dabei entnommen werden, dass durch die aus dem Stand der Technik bekannte Filterung eines gemessenen Drehzahlsignals 14 das gefilterte Drehzahlsignal 15 im Vergleich zum gemessenen Drehzahlsignal 14 einer Verzögerung Δt unterliegt. Die aus dem Stand der Technik bekannte Filterung hat demnach den Effekt, dass die gemessenen Drehzahlsignale aufgrund der Filtercharakteristik der eingesetzten Filter in allen Betriebssituationen verzögert werden. Hierdurch kann es zu einem Fehlverhalten im zu steuernden Getriebe kommen, nämlich dann, wenn die verzögerten, gefilterten Drehzahlsignale 15 genutzt werden, um in Abhängigkeit derselben den Betrieb des Getriebes 2 zu steuern und/oder zu regeln. Insbesondere kann die Schaltqualität beeinträchtigt werden. Ferner können hierdurch Getriebeschäden verursacht werden.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein neuartiges Verfahren und Steuergerät zum Ermitteln von Drehzahlsignalen und ein Verfahren zum Ermitteln der Eigenfrequenz eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Ermitteln von Drehzahlsignalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß wird das Drehzahlsignal mit Hilfe mindestens eines Filters gefiltert, dessen Filtercharakteristik auf eine Eigenfrequenz eines Antriebsstrangs abgestimmt ist.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass ein Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs ein definiertes Schwingungsverhalten aufweist, das durch die Eigenfrequenz des Antriebsstrangs geprägt ist. Zur Filterung von messtechnisch erfassten Drehzahlsignalen kommt daher mindestens ein Filter zum Einsatz, dessen Filtercharakteristik auf die Eigenfrequenz des Antriebsstrangs abgestimmt ist. Der oder jeder eingesetzte Filter filtert im Bereich der Eigenfrequenz des Antriebsstrangs bzw. im Bereich eines ganzzahligen Vielfachen der Eigenfrequenz des Antriebsstrangs und lässt alle anderen Frequenzen vorzugsweise ungedämpft weiter. Dadurch wird der Vorteil erzielt, dass die Filterung eines gemessenen Drehzahlsignals dasselbe nicht verzögert oder träger macht, dass demnach keine Beeinflussung eines messtechnisch erfassten Signals bezüglich Spontanität oder Signalverzug erfolgt. Mit einem auf diese Art und Weise gefilterten Drehzahlsignal kann der Betrieb des Getriebes besser gesteuert und/oder geregelt werden. Insbesondere kann die Schaltqualität verbessert werden, Getriebebeschädigungen können verhindert werden.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird zur Filterung des messtechnisch erfassten Drehzahlsignals als Filter mindestens eine Bandsperre und/oder mindestens ein Kerbfilter genutzt. Die Verwendung einer Bandsperre und/oder eines Kerbfilters zur Filterung des messtechnisch erfassten Drehzahlsignals ist besonders bevorzugt, um lediglich Frequenzen im Bereich der Eigenfrequenz oder des ganzzahligen Vielfachen der Eigenfrequenz aus dem Messsignal herauszufiltern und die Spontanität des Messsignals nicht zu beeinträchtigen.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird zur Filterung des messtechnisch erfassten Drehzahlsignals eine erste Bandsperre oder ein erster Kerbfilter genutzt, der Frequenzen im Bereich der jeweiligen Eigenfrequenz des Antriebsstrangs aus dem messtechnisch erfassten Drehzahlsignal herausfiltert. Mit einem solchen ersten Kerbfilter oder einer solchen ersten Bandsperre kann bereits eine gute Filterung eines messtechnisch erfassten Drehzahlsignal bereitgestellt werden, und zwar ohne Verschlechterung bzw. Beeinflussung des Signals bezüglich Spontanität oder Signalverzug.
Vorzugsweise wird zur Filterung des messtechnisch erfassten Drehzahlsignals eine zweite Bandsperre oder ein zweiter Kerbfilter, der Frequenzen im Bereich des Zweifachen der jeweiligen Eigenfrequenz des Antriebsstrangs aus dem messtechnisch erfassten Drehzahlsignal herausfiltert, und/oder eine weitere Bandsperre oder ein weiterer Kerbfilter, der Frequenzen im Bereich des Dreifachen der jeweiligen Eigenfrequenz des Antriebsstrangs aus dem messtechnisch erfassten Drehzahlsignal herausfiltert, genutzt. Hiermit kann die Filterung des messtechnisch erfassten Drehzahlsignals weiter verbessert werden.
Das erfindungsgemäße Steuergerät ist in Anspruch 6 definiert. Beim erfindungsgemäßen Steuergerät, welches das erfindungsgemäße Verfahren steuerungsseitig ausführt, handelt es sich vorzugsweise um ein Getriebesteuergerät.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Ermitteln der Eigenfrequenz eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs ist in Anspruch 8 definiert. Dasselbe ist durch zumindest folgende Schritte gekennzeichnet: Verspannen des Antriebsstrangs oder eines Teils des Antriebsstrangs. Entspannen des Antriebsstrangs oder des verspannten Teils des Antriebsstrangs. Erfassen eines zeitlichen Drehzahlverlaufs einer Drehzahl einer zuvor verspannten und sich in Folge des Entspannens entspannenden Welle des Antriebsstrangs oder des Teils des Antriebsstrangs. Ermitteln der Periodendauer des erfassten zeitlichen Drehzahlverlaufs. Ermitteln der jeweiligen Eigenfrequenz aus der ermittelten Periodendauer. Mit diesem Verfahren kann die Eigenfrequenz des Antriebsstrangs des Kraftfahrzeugs einfach und zuverlässig ermittelt werden, um dann die ermittelte Eigenfrequenz des Antriebsstrangs bei der Ermittlung von Drehzahlsignalen zu nutzen, und zwar derart, um abhängig von der ermittelten Eigenfrequenz des Antriebsstrangs mindestens einen Filter zur Filterung eines messtechnisch erfassten Drehzahlsignals einzusetzen, dessen Filtercharakteristik auf die ermittelte Eigenfrequenz des Antriebsstrangs abgestimmt ist. Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise herstellerseitig bei der Endabnahme des Fahrzeugs im Werk auf einem Rollenprüfstand durchgeführt. Die Eigenfrequenz kann jedoch auch auf andere Art und Weise ermittelt werden.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung wird vor dem Verspannen des Antriebsstrangs oder des Teils des Antriebsstrangs der Antriebsstrang in eine zur Ermittlung der jeweiligen Eigenfrequenz definierte Konfiguration überführt. Diese Weiterbildung verfügt über den Vorteil, dass die Eigenfrequenz des Antriebsstrangs besonders genau ermittelt werden kann. Störeinflüsse, welche die Ermittlung der Eigenfrequenz beeinträchtigen können, können so eliminiert werden. Abhängig von der Konfiguration des Antriebsstrangs können auch mehrere Eigenfrequenzen bestimmt werden, wobei dann hierzu der Antriebsstrang jeweils in eine entsprechend definierte Antriebsstrangkonfiguration überführt wird.
Bevorzugte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:

1 ein exemplarisches Blockschaltbild eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs;
2 einen zeitlichen Drehzahlverlauf eines nach dem Stand der Technik ermittelten Drehzahlsignals;
3 einen zeitlichen Drehzahlverlauf eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ermittelten Drehzahlsignals;
4 ein Signalflussdiagramm zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Ermitteln mindestens einer Eigenfrequenz eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs;
5 einen zeitlichen Drehzahlverlauf eines im Zuge des Verfahrens der 4 ermittelten Drehzahlsignals.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln von Drehzahlsignalen an einer Welle eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs sowie ein Steuergerät zur Durchführung desselben.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Ermitteln mindestens einer Eigenfrequenz des Antriebsstrangs des Kraftfahrzeugs.
Die Erfindung kann bei dem bereits unter Bezugnahme auf 1 beschriebenen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zum Einsatz kommen. Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass es sich bei der in 1 gezeigten Antriebsstrangkonfiguration lediglich um eine exemplarische Konfiguration handelt. Die Erfindung kann auch bei Antriebssträngen mit abweichenden Konfigurationen zum Einsatz kommen.
Bei der erfindungsgemäßen Ermittlung von Drehzahlsignalen an einer Welle eines Antriebsstrangs, so zum Beispiel an der Getriebeeingangswelle des Antriebsstrangs der 1 mithilfe des Drehzahlsensors 12 und/oder an der Getriebeausgangswelle mithilfe des Drehzahlsensors 13, wird das mithilfe des jeweiligen Drehzahlsensors 12 oder 13 messtechnisch erfasste Drehzahlsignal zur Bereitstellung eines aufbereiteten Drehzahlsignals mit mindestens einem Filter gefiltert, und zwar erfindungsgemäß mithilfe mindestens eines Filters, dessen Drehzahlcharakteristik auf eine Eigenfrequenz des Antriebsstrangs abgestimmt ist.
Vorzugsweise kommt zur Filterung des jeweiligen mithilfe des Drehzahlsensors 12 oder des Drehzahlsensors 13 erfassten Drehzahlsignals als Filter mindestens eine Bandsperre und/oder mindestens ein Kerbfilter zum Einsatz.
Dabei wird nach einer vorteilhaften Weiterbildung zur Filterung des messtechnisch erfassten Drehzahlsignals zumindest eine erste Bandsperre oder ein erster Kerbfilter genutzt, der Frequenzen im Bereich der jeweiligen Eigenfrequenz des Antriebsstrangs aus dem messtechnisch erfassten Drehzahlsignal herausfiltert.
Die Funktionsweise von Bandsperren bzw. Kerbfiltern ist grundsätzlich bekannt. Der erste Kerbfilter bzw. die erste Bandsperre filtert Frequenzen im Bereich der jeweiligen Eigenfrequenz des Antriebsstrangs heraus. Kerbfilter und Bandsperren unterscheiden sich lediglich durch die Breite des Frequenzbereichs, innerhalb dessen dieselben Frequenzen herausfiltern. Während ein Kerbfilter in einem relativ engen Frequenzbereich um die Eigenfrequenz des Antriebsstrangs aus dem jeweiligen messtechnisch erfassten Drehzahlsignal Frequenzen herausfiltert, ist das entsprechende Frequenzband bei einer Bandsperre breiter.
Zusätzlich zur ersten Bandsperre oder zum ersten Kerbfilter kann das messtechnisch erfasste und über den ersten Kerbfilter bzw. die erste Bandsperre gefilterte Drehzahlsignal einer weiteren Filterung unterzogen werden, und zwar mithilfe eines zweiten Kerbfilters oder einer zweiten Bandsperre, mithilfe derer Frequenzen im Bereich des Zweifachen der jeweiligen Eigenfrequenz des Antriebsstrangs aus dem messtechnisch erfassten Drehzahlsignal herausgefiltert wird, und/oder mit einer weiteren Bandsperre oder einem weiteren Kerbfilter, mithilfe dessen Frequenzen im Bereich des Dreifachen der jeweiligen Eigenfrequenz des Antriebsstrangs aus dem messtechnisch erfassten Drehzahlsignal herausgefiltert werden.
Über eine solche Filterung von messtechnisch erfassten Drehzahlsignalen kann eine für nachfolgende steuerungstechnische oder regelungstechnische Zwecke optimale Signalaufbereitung gewährleistet werden, und zwar ohne Beeinflussung des Messsignals hinsichtlich Spontanität oder Signalverzug.
3 visualisiert das Ergebnis einer erfindungsgemäßen Filterung eines messtechnisch erfassten Drehzahlsignals 14, wobei dem erfindungsgemäß bereitgestellten, gefilterten Drehzahlsignal 16 entnommen werden kann, dass das gefilterte Drehzahlsignal 16 gegenüber dem messtechnisch erfassten Drehzahlsignal 14 keinen Signalverzug aufweist.
Das erfindungsgemäß bereitgestellte, gefilterte Drehzahlsignal 16 kann optimal für nachfolgende steuerungsseitige oder regelungsseitige Zwecke zum Betreiben des Getriebes 2 genutzt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird von einem Steuergerät eines Kraftfahrzeugs ausgeführt, insbesondere von einem Getriebesteuergerät. Ein derartiges Steuergerät verfügt über eine Datenschnittstelle, über welche das Steuergerät ein von einem Drehzahlsensor an einer Welle eines Antriebsstrangs des Kraftfahrzeugs messtechnisch erfasstes Drehzahlsignal empfängt. Ferner verfügt ein solches Steuergerät über mindestens einen Filter, über welchen das Steuergerät das messtechnisch erfasste Drehzahlsignal zur Bereitstellung des aufbereiteten Drehzahlsignals filtert.
Dabei umfasst das Steuergerät mindestens einen Filter, dessen Filtercharakteristik auf die Eigenfrequenz des Antriebsstrangs abgestimmt ist, wobei es sich bei diesem Filter insbesondere um einen Kerbfilter oder eine Bandsperre handelt. Besonders bevorzugt ist das Einsetzen eines Kerbfilters zur Filterung der messtechnisch erfassten Drehzahlsignale.
Wie bereits erwähnt, ist der oder jeder erfindungsgemäß zur Filterung eines messtechnisch erfassten Drehzahlsignals eingesetzte Filter auf die Eigenfrequenz des Antriebsstrangs abgestimmt, um im Bereich der Eigenfrequenz sowie vorzugsweise im Bereich eines ganzzahligen Vielfachen der jeweiligen Eigenfrequenz aus dem messtechnisch erfassten Drehzahlsignal Frequenzen herauszufiltern. Dazu ist die Kenntnis der Eigenfrequenz des Antriebsstrangs erforderlich.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren, mithilfe dessen mindestens eine Eigenfrequenz eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs einfach und zuverlässig ermittelt werden kann.
Zur Ermittlung mindestens einer Eigenfrequenz eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs werden zumindest die folgenden Schritte durchlaufen:

Verspannen des Antriebsstrangs oder eines Teils des Antriebsstrangs im statischen, stehenden Zustand des Antriebsstrangs. Die Drehzahl an den Rädern des verspannten Antriebsstrangs und einer verspannten Welle beträgt 0 rpm.

Nachfolgendes Entspannen, vorzugsweise spontanes Entspannen, des Antriebsstrangs oder des verspannten Teils des Antriebsstrangs.
Erfassen eines sich in Folge des Entspannens ausbildenden, zeitlichen Drehzahlverlaufs einer Drehzahl einer zuvor verspannten Welle des sich nunmehr entspannenden Antriebsstrangs oder des sich nunmehr entspannenden Teils des Antriebsstrangs.
Ermitteln der Periodendauer des erfassten zeitlichen Drehzahlverlaufs.
Ermitteln der jeweiligen Eigenfrequenz aus der jeweiligen ermittelten Periodendauer.
Weitere Details des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Ermitteln mindestens einer Eigenfrequenz des Antriebsstrangs werden nachfolgend unter Bezugnahme auf das Signalflussdiagramm der 4 sowie auf den Signalverlauf der 5 beschrieben.
In einem Block 17 des Signalflussdiagramms der 4 wird zunächst überprüft, ob mindestens eine Eigenfrequenz eines Antriebsstrangs ermittelt werden soll. Die Ermittlung mindestens einer Eigenfrequenz des Antriebsstrangs erfolgt vorzugsweise bei Abnahme des Kraftfahrzeugs in der Fabrik. Über einen an das Kraftfahrzeug gekoppelten OEM-Tester kann dabei in Block 17 der 4 die Ermittlung mindestens einer Frequenz des Antriebsstrangs ausgelöst werden.
In einem nachfolgenden Block 18 des Signalflussdiagramms der 4 wird vor dem Verspannen des Antriebsstrangs oder vor dem Verspannen des Teils des Antriebsstrangs der Antriebsstrang in eine zur Ermittlung der jeweiligen Eigenfrequenz definierte Konfiguration überführt. Hierbei kann zum Beispiel eine Drehzahl-Überwachungsfunktion des Antriebsstrangs deaktiviert werden.
Soll bei dem Antriebsstrang der 1 zum Beispiel die Eigenfrequenz des Antriebsstrangs für den Fall ermittelt werden, für welchen in dem Untersetzungsgetriebe 7 die Low-Fahrstufe eingelegt ist, so wird hierbei vor Verspannen des Antriebsstrangs im Untersetzungsgetriebe 7 die Low-Fahrstufe eingelegt. Soll hingegen beim Antriebsstrang der 1 eine Eigenfrequenz des Antriebsstrangs für den Fall ermittelt werden, in welchem im Untersetzungsgetriebe 7 des Getriebes 2 die High-Fahrstufe eingelegt ist, so wird vor dem Verspannen des Antriebsstrangs im Untersetzungsgetriebe 7 die High-Fahrstufe eingelegt. Hieraus folgt, dass abhängig von der Antriebsstrangkonfiguration des Antriebsstrangs des Kraftfahrzeugs derselbe durchaus mehrere Eigenfrequenzen aufweisen kann.
Im nachfolgenden Block 19 des Signalflussdiagramms der 4 wird dann der Antriebsstrang oder ein Teil des Antriebsstrangs verspannt.
Hierzu kann in einer ersten Variante so vorgegangen werden, dass dann, wenn das Kraftfahrzeug in einem Hang steht, die Parksperre 9 des Getriebes 2 eingelegt wird.
In einer zweiten Variante ist es möglich, dass dann, wenn das Kraftfahrzeug auf einem Rollenprüfstand steht, die Parksperre 9 eingelegt und über den Rollenprüfstand eine Hangabtriebskraft simuliert wird, nämlich durch Aufbringen eines entsprechenden Moments an den Rollen des Rollenprüfstands.
In einer dritten Variante ist es zum Verspannen des Antriebsstrangs möglich, dass dann, wenn das Kraftfahrzeug steht, Antriebsräder 3 des Kraftfahrzeugs über eine Bremse 4 blockiert werden und über das Antriebsaggregat 1 bei kraftschlüssigem Getriebe 2 Antriebsmoment bereitgestellt wird.
Abhängig von der Konfiguration des Antriebsstrangs kann der Fachmann auch andere Alternativen bzw. Varianten zum Verspannen des Antriebsstrangs wählen.
In einem nachfolgenden Block 20 des Signalflussdiagramms der 4 wird überprüft, ob das Verspannen des Antriebsstrangs oder des jeweiligen Teils des Antriebsstrangs abgeschlossen ist. Ist dies nicht der Fall, so wird ausgehend von Block 20 auf Block 19 zurückverzweigt. Wird hingegen in Block 20 festgestellt, dass der Antriebsstrang oder der jeweilige Teil des Antriebsstrangs verspannt wurde, so wird ausgehend von Block 20 auf Block 21 verzweigt.
In Block 21 wird der zuvor verspannte Antriebsstrang bzw. der zuvor verspannte Teil des Antriebsstrangs entspannt. Dieses Entspannen erfolgt schlagartig.
Hierzu kann bei den oben beschriebenen ersten und zweiten Varianten des Verspannens des Antriebsstrangs die Parksperre 9 des Getriebes 2 ausgelegt werden.
Bei der dritten Variante kann das Getriebe in einen kraftschlussfreien Zustand überführt werden. Alternativ können die blockierten Antriebsräder gelöst und damit freigegeben werden, und zwar durch Lösen der Bremse 4.
Beim Entspannen des Antriebsstrangs oder des verspannten Teils des Antriebsstrangs in Block 21 wird ein zeitlicher Drehzahlverlauf einer Drehzahl einer zuvor verspannten Welle und sich nunmehr entspannenden Welle des Antriebsstrangs oder des Teils des Antriebsstrangs messtechnisch erfasst, wobei in Block 22 des Signalflussdiagramms der 2 überprüft wird, ob das Erfassen der Drehzahl erfolgreich war. Ist dies nicht der Fall, so wird ausgehend von Block 22 auf Block 19 zurückverzweigt. Konnte hingegen die Drehzahl erfolgreich erfasst werden, so wird ausgehend von Block 22 auf Block 23 verzweigt.
5 zeigt einen exemplarischen Drehzahlverlauf 24 einer bei dem Verfahren der 4 messtechnisch erfassten Drehzahl, die sich bei dem Entspannen des zuvor verspannten Getriebes oder Teil des Getriebes an einer zuvor verspannten Welle des Getriebes ausbildet. In Block 23 wird der messtechnisch erfasste zeitliche Drehzahlverlauf 24 ausgewertet, insbesondere wird die in 5 visualisierte Periodendauer T des hinsichtlich seiner Amplitude A abklingenden Drehzahlverlaufs ermittelt. Der abklingenden Drehzahlverlauf schwingt mit der Eigenfrequenz des Antriebsstrangs aus.
Aus dieser ermittelten Periodendauer T wird dann die jeweilige Eigenfrequenz des Antriebsstrangs in Block 23 berechnet, und zwar unter Verwendung folgender Formel: f_E = 1/T, wobei f_E die Eigenfrequenz des Antriebsstrangs ist, und wobei T die Periodendauer des messtechnisch erfassten Drehzahlverlaufs ist.
Die auf diese Art und Weise ermittelte Eigenfrequenz wird in Block 23 gespeichert.
In einem nachfolgenden Block 25 wird überprüft, ob eine weitere Eigenfrequenz für den Antriebsstrang ermittelt werden soll. Ist dies der Fall, so wird ausgehend von Block 25 auf Block 19 verzweigt und der Antriebsstrang in eine entsprechende Konfiguration überführt. Ist dies hingegen nicht der Fall, so wird ausgehend von Block 25 auf Block 26 verzweigt und das Verfahren beendet.
Die oder jede auf diese Art und Weise ermittelte Eigenfrequenz eines Kraftfahrzeugs wird im Steuergerät gespeichert und zur Parametrierung mindestens eines Filters genutzt, welcher der Aufbereitung messtechnisch erfasster Drehzahlsignale dient.
Vorzugsweise wird die Eigenfrequenz herstellerseitig nach Fabrikation eines Kraftfahrzeugs bei der Endabnahme desselben in der Fabrik für jedes Kraftfahrzeug individuell ermittelt.
Es ist jedoch auch möglich, für gleichartige Kraftfahrzeuge mit gleichartigen Antriebsstrangkonfigurationen die jeweilige Eigenfrequenz gemeinsam zu ermitteln.
Bezugszeichenliste

1: Antriebsaggregat
2: Getriebe
3: Abtrieb
4: Bremse
5: Wandler
6: Hauptgetriebe
7: Untersetzungsgetriebe
8: Differential
9: Parksperre
10: Sperrklinke
11: Parksperrenrad
12: Drehzahlsensor
13: Drehzahlsensor
14: gemessenes Drehzahlsignal
15: gefiltertes Drehzahlsignal
16: gefiltertes Drehzahlsignal
17: Block
18: Block
19: Block
20: Block
21: Block
22: Block
23: Block
24: gemessenes Drehzahlsignal
25: Block
26: Block

Claims

Verfahren zum Ermitteln von Drehzahlsignalen an einer Welle eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, wobei an der Welle mit Hilfe eines Drehzahlsensors ein Drehzahlsignal messtechnisch erfasst wird, und wobei das messtechnisch erfasste Drehzahlsignal zur Bereitstellung eines aufbereiteten Drehzahlsignals mit mindestens einem Filter gefiltert wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehzahlsignal mit Hilfe mindestens eines Filters gefiltert wird, dessen Filtercharakteristik auf eine Eigenfrequenz des Antriebsstrangs abgestimmt ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Filterung des messtechnisch erfassten Drehzahlsignals als Filter mindestens eine Bandsperre und/oder mindestens ein Kerbfilter genutzt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Filterung des messtechnisch erfassten Drehzahlsignals eine erste Bandsperre oder ein erster Kerbfilter genutzt wird, die oder der Frequenzen im Bereich der jeweiligen Eigenfrequenz des Antriebsstrangs aus dem messtechnisch erfassten Drehzahlsignal herausfiltert.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Filterung des messtechnisch erfassten Drehzahlsignals eine zweite Bandsperre oder ein zweiter Kerbfilter genutzt wird, die oder der Frequenzen im Bereich des Zweifachen der jeweiligen Eigenfrequenz des Antriebsstrangs aus dem messtechnisch erfassten Drehzahlsignal herausfiltert.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Filterung des messtechnisch erfassten Drehzahlsignals eine weitere Bandsperre oder ein weiterer Kerbfilter genutzt wird, der Frequenzen im Bereich des Dreifachen der jeweiligen Eigenfrequenz des Antriebsstrangs aus dem messtechnisch erfassten Drehzahlsignal herausfiltert.
Steuergerät eines Kraftfahrzeugs, insbesondere Getriebesteuergerät, mit einer Datenschnittstelle, über welche das Steuergerät ein von einem Drehzahlsensor an einer Welle eines Antriebsstrangs des Kraftfahrzeugs messtechnisch erfasstes Drehzahlsignal empfängt, und mit mindestens einem Filter, über welchen das Steuergerät das messtechnisch erfasste Drehzahlsignal zur Bereitstellung eines aufbereiteten Drehzahlsignals filtert, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät das Drehzahlsignal mit Hilfe mindestens eines Filters filtert, dessen Filtercharakteristik auf eine Eigenfrequenz des Antriebsstrangs abgestimmt ist.
Steuergerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass dasselbe das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 steuerungsseitig ausführt.
Verfahren zum Ermitteln mindestens einer Eigenfrequenz eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, mit zumindest folgenden Schritten: Verspannen des Antriebsstrangs oder eines Teils des Antriebsstrangs, Entspannen des Antriebsstrangs oder des verspannten Teils des Antriebsstrangs, Erfassen eines zeitlichen Drehzahlverlaufs einer Drehzahl einer zuvor verspannten und sich nunmehr entspannenden Welle des Antriebsstrangs oder des Teils des Antriebsstrangs, Ermitteln der Periodendauer des erfassten zeitlichen Drehzahlverlaufs, Ermitteln der jeweiligen Eigenfrequenz aus der ermittelten Periodendauer.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zum Verspannen des Antriebsstrangs oder des Teils des Antriebsstrangs in einer ersten Variante dann, wenn das Kraftfahrzeugs in einem Hang steht, eine Parksperre eingelegt wird, oder in einer zweiten Variante dann, wenn das Kraftfahrzeugs auf einem Rollenprüfstand steht, die Parksperre eingelegt und über den Rollenprüfstand eine Hangabtriebskraft simuliert wird, oder in einer dritten Variante dann, wenn das Kraftfahrzeugs steht, Antriebsräder des Kraftfahrzeugs blockiert werden und über ein Antriebsaggregat das Kraftfahrzeugs bei kraftschlüssigem Getriebe des Kraftfahrzeugs Antriebsmoment bereitgestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zum Entspannen des Antriebsstrangs oder des Teils des Antriebsstrangs in der ersten Variante die Parksperre ausgelegt wird, oder in der zweiten Variante die Parksperre ausgelegt wird, oder in der dritten Variante das Getriebe in einen kraftschlussfreien Zustand überführt wird und/oder Antriebsräder des Kraftfahrzeugs freigegeben werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Periodendauer aus dem erfassten, abklingenden zeitlichen Drehzahlverlauf berechnet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Eigenfrequenz aus der ermittelten Periodendauer berechnet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Verspannen des Antriebsstrangs oder des Teils des Antriebsstrangs der Antriebsstrang in eine zur Ermittlung der jeweiligen Eigenfrequenz definierte Konfiguration überführt wird.