DE102021123612A1

DE102021123612A1 - Anpressverfahren für ein Umschlingungsgetriebe

Info

Publication number: DE102021123612A1
Application number: DE102021123612.6A
Authority: DE
Inventors: Fumitoshi Ishino; Klaus Dinger; Eduard Fischer; Nicolas Schehrer
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2021-09-13
Filing date: 2021-09-13
Publication date: 2023-03-16

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Anpressverfahren für ein Umschlingungsgetriebe (1), wobei das Umschlingungsgetriebe (1) zumindest die folgenden Komponenten umfasst:
- eine Eingangswelle (2);
- eine Ausgangswelle (3);
- ein mit der Eingangswelle (2) drehmomentfest verbundenes eingangsseitiges Kegelscheibenpaar (4) mit zumindest einer eingangsseitigen Losscheibe (5);
- ein mit der Ausgangswelle (3) drehmomentfest verbundenes ausgangsseitiges Kegelscheibenpaar (6) mit zumindest einer ausgangsseitigen Losscheibe (7);
- ein Umschlingungsmittel (8), mittels welchem die beiden Kegelscheibenpaare (4,6) drehmomentübertragend miteinander verbunden sind;
- ein Anpresssystem (9) zum Übertragen einer Anpresskraft auf die jeweilige Losscheibe (5,7); und
- eine Steuereinrichtung (10), welche zum Steuern der technisch-erforderlichen Anpresskraft (11) des Anpresssystems (9) eingerichtet ist,
wobei das Anpressverfahren zumindest die folgenden Schritte umfasst:
a. mittels der Steuereinrichtung (10), Überwachen eines Vibrationszustands zwischen dem Umschlingungsmittel (8) und zumindest einem der Kegelscheibenpaare (4,6); und
b. bei zumindest wahrscheinlichem Vorliegen eines Vibrationszustands, mittels der Steuereinrichtung (10) Verändern der technisch-erforderlichen Anpresskraft (11) auf eine akustisch-wirksame Anpresskraft (12) an zumindest dem Kegelscheibenpaar (4,6). Mit dem hier vorgeschlagenen Anpressverfahren ist ein Umschlingungsgetriebe ohne störende Frequenzsprünge betreibbar.

Description

Die Erfindung betrifft ein Anpressverfahren für ein Umschlingungsgetriebe, wobei das Umschlingungsgetriebe zumindest die folgenden Komponenten umfasst:

- eine Eingangswelle;
- eine Ausgangswelle;
- ein mit der Eingangswelle drehmomentfest verbundenes eingangsseitiges Kegelscheibenpaar mit zumindest einer eingangsseitigen Losscheibe;
- ein mit der Ausgangswelle drehmomentfest verbundenes ausgangsseitiges Kegelscheibenpaar mit zumindest einer ausgangsseitigen Losscheibe;
- ein Umschlingungsmittel, mittels welchem die beiden Kegelscheibenpaare drehmomentübertragend miteinander verbunden sind;
- ein Anpresssystem zum Übertragen einer Anpresskraft auf die jeweilige Losscheibe; und
- eine Steuereinrichtung, welche zum Steuern der technisch-erforderlichen Anpresskraft des Anpresssystems eingerichtet ist,

a. mittels der Steuereinrichtung, Überwachen eines Vibrationszustands zwischen dem Umschlingungsmittel und zumindest einem der Kegelscheibenpaare; und
b. bei zumindest wahrscheinlichem Vorliegen eines Vibrationszustands, mittels der Steuereinrichtung Verändern der technisch-erforderlichen Anpresskraft auf eine akustisch-wirksame Anpresskraft an zumindest dem Kegelscheibenpaar. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Umschlingungsgetriebe, einen Antriebsstrang mit einem solchen Umschlingungsgetriebe, ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Antriebsstrang, ein Computerprogramm mit einem solchen Kraftfahrzeug, sowie ein Computerprogrammprodukt mit einem solchen Computerprogramm.

Ein Umschlingungsgetriebe, auch als Kegelscheibenumschlingungsgetriebe oder als CVT [engl.: continuous variable transmission] bezeichnet, für ein Kraftfahrzeug umfasst zumindest ein auf einer Eingangswelle angeordnetes eingangsseitiges Kegelscheibenpaar und ein auf einer Ausgangswelle angeordnetes ausgangsseitiges Kegelscheibenpaar (auch als Kegelscheibenhälften bezeichnet) sowie ein zur Drehmomentübertragung zwischen den Kegelscheibenpaaren vorgesehenes Umschlingungsmittel, beispielsweise eine Kette oder ein Schubgliederband. Solche Umschlingungsgetriebe sind seit langem, beispielsweise aus der DE 100 17 005 A1 oder der WO 2014/012 741 A1 , bekannt. Im Betrieb des Umschlingungsgetriebes wird das Umschlingungsmittel mittels der relativen Axialbewegung der beiden Kegelscheiben eines Kegelscheibenpaars zwischen einer inneren Position (kleiner Wirkkreis) und einer äußeren Position (großer Wirkkreis) in einer radialen Richtung verlagert. Die Kegelscheibenpaare umfassen dazu jeweils zumindest eine (bevorzugt eine einzige) Losscheibe, welche axial bewegbar ist. Das Umschlingungsmittel bildet zwischen den beiden Kegelscheibenpaaren zwei Trume, wobei (je nach der Konfiguration und nach der Rotationsrichtung der Kegelscheibenpaare) eines der Trume ein Zugtrum und das andere Trum ein Schubtrum, beziehungsweise ein Lasttrum und ein Leertrum bilden. Zum Übertragen eines Drehmoments ist eine definierte Anpressung zwischen den Kegelscheiben der Kegelscheibenpaare und dem Umschlingungsmittel notwendig. Die Anpressung beziehungsweise die aufzubringende Kraft oder der hydrostatische Druck an den Losscheiben wird von einem Anpresssystem (beispielsweise umfassend eine druckgeregelte oder volumengeregelte Hydraulik) mit einem (beispielsweise empirisch ermittelten) Rutsch-Gesetz [engl.: clamping law] festgelegt und gesteuert. Oftmals ist das Rutsch-Gesetz mittels eines Polynoms, gegebenenfalls noch ergänzt um ein Kennfeld, oder allein von einem Kennfeld abgebildet, wobei gegebenenfalls ein allgemeiner Sicherheitsfaktor vorgehalten ist.
Bei Umschlingungsgetrieben in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs ist es bekannt, dass von einem Fahrer die dort entstehenden Geräuschemissionen als störend oder sogar als Funktionsfehler wahrgenommen werden. Die Geräuschemissionen haben vielfältige Ursachen. Eine der Ursachen ist der sogenannte MSN [Mikroschlupf-Geräusch; engl. Micro Slip Noise]. Dieser Schlupf tritt zustandsabhängig zwischen dem Umschlingungsmittel und zumindest einer der Kegelscheibenpaare auf. Hierbei ist aufgefallen, dass es unter bestimmten Bedingungen (beispielsweise in einem Anfahrzustand) bei dem MSN zu einem Frequenzsprung kommen kann, welcher aufgrund der plötzlichen hörbaren Tonänderung als besonders störend wahrgenommen wird.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden. Die erfindungsgemäßen Merkmale ergeben sich aus den unabhängigen Ansprüchen, zu denen vorteilhafte Ausgestaltungen in den abhängigen Ansprüchen aufgezeigt werden. Die Merkmale der Ansprüche können in jeglicher technisch sinnvollen Art und Weise kombiniert werden, wobei hierzu auch die Erläuterungen aus der nachfolgenden Beschreibung sowie Merkmale aus den Figuren hinzugezogen werden können, welche ergänzende Ausgestaltungen der Erfindung umfassen.
Die Erfindung betrifft ein Anpressverfahren für ein Umschlingungsgetriebe, wobei das Umschlingungsgetriebe zumindest die folgenden Komponenten umfasst:

- eine Eingangswelle;
- eine Ausgangswelle;
- ein mit der Eingangswelle drehmomentfest verbundenes eingangsseitiges Kegelscheibenpaar mit zumindest einer eingangsseitigen Losscheibe;
- ein mit der Ausgangswelle drehmomentfest verbundenes ausgangsseitiges Kegelscheibenpaar mit zumindest einer ausgangsseitigen Losscheibe;
- ein Umschlingungsmittel, mittels welchem die beiden Kegelscheibenpaare mit veränderbarer Übersetzung drehmomentübertragend miteinander verbunden sind;
- ein Anpresssystem zum Übertragen einer Anpresskraft auf die jeweilige Losscheibe; und
- eine Steuereinrichtung, welche zum Steuern der technisch-erforderlichen Anpresskraft des Anpresssystems auf Basis von einem zu übertragenden Drehmoment und einer anliegenden Drehzahl eingerichtet ist,

a. mittels der Steuereinrichtung, Überwachen eines Vibrationszustands infolge von Mikroschlupf zwischen dem Umschlingungsmittel und zumindest einem der Kegelscheibenpaare; und
b. bei zumindest wahrscheinlichem Vorliegen eines Vibrationszustands, mittels der Steuereinrichtung Verändern der technisch-erforderlichen Anpresskraft auf eine akustisch-wirksame Anpresskraft an zumindest dem Kegelscheibenpaar mit dem Mikroschlupf.

Es wird im Folgenden auf die genannte Laufrichtung (auch als longitudinale Richtung bezeichnet) Bezug genommen, wenn ohne explizit anderen Hinweis die dazu lotrechten und daher ein kartesisches Koordinatensystem aufspannenden Transversalrichtung und Axialrichtung und entsprechende Begriffe verwendet werden. Wird hier von der Laufrichtung, der Axialrichtung und der Transversalrichtung gesprochen, so ist sowohl die positive als auch die negative Richtung in dem aufgespannten Koordinatensystem gemeint. Weiterhin wird auf das Umschlingungsmittel Bezug genommen, welches im montierten Zustand einen Umschlingungskreis um die eingestellten Wirkkreise der beiden Kegelscheibenpaare eines Umschlingungsgetriebes bildet, und bezogen auf den Umschlingungskreis wird von innerhalb gesprochen, also von dem Umschlingungsmittel in der (gedachten) Ebene des Umschlingungskreises eingeschlossen, und von außerhalb gesprochen und entsprechende Begriffe verwendet.
In der vorhergehenden und nachfolgenden Beschreibung verwendete Ordinalzahlen dienen, sofern nicht explizit auf das Gegenteilige hingewiesen wird, lediglich der eindeutigen Unterscheidbarkeit und geben keine Reihenfolge oder Rangfolge der bezeichneten Komponenten wieder. Eine Ordinalzahl größer eins bedingt nicht, dass zwangsläufig eine weitere derartige Komponente vorhanden sein muss.
Das hier vorgeschlagene Umschlingungsgetriebe (oder auch Kegelscheibenumschlingungsgetriebe) ist beispielsweise ein sogenanntes CVT [engl.: continuous variabel transmission] wie (zumindest dem Prinzip nach) aus dem Stand der Technik bekannt.
Hier ist nun vorgeschlagen, dass im Betrieb des Umschlingungsgetriebes in dem Schritt a. mittels der zugehörigen Steuereinrichtung der Vibrationszustand überwacht wird. Zum Überwachen des Vibrationszustands muss nicht zwangsläufig eine Vibration erfasst werden. In einer Ausführungsform wird zumindest ein Motorkennwert und/oder ein Getriebekennwert empfangen, beispielsweise eine Übersetzung und/oder ein Drehmoment, wobei aufgrund von empirischen Werten abhängig von dem Motorkennwert auf das (wahrscheinliche) Vorliegen eines Vibrationszustands geschlossen wird.
Ein Vibrationszustand ist nach hiesiger Definition ein Vorliegen einer solchen Vibration an dem Umschlingungsgetriebe und/oder an zumindest einer umliegenden (externen) Komponente, welche Körperschall-übertragend mit dem Umschlingungsgetriebe verbunden ist. Dabei liegt die Vibration des betrachteten Vibrationszustands in einem vorbestimmten Frequenzbereich und/oder weist eine charakteristische Auftrittsabfolge auf. Es ist aufgrund von empirischen Beobachtungen dann (messtechnisch) sicher, dass es sich dabei um eine durch MSN verursachte Geräuschemission handelt. Eine als besonders kritisch angesehener Frequenzbereich ist beispielsweise eine solche, bei welcher ein Frequenzsprung stattfinden kann beziehungsweise wird. Auch ein besonders kritischer Frequenzbereich ist beispielsweise eine solche, welche in einer jeweiligen Einbausituation zu einer sogenannten Resonanzkatastrophe führt, also die Eigenfrequenz eines akustisch-verstärkend wirkenden Bauteils getroffen ist, beispielsweise zu einem (gegebenenfalls Mikro-) Klappern führt.
Wenn nun das Vorliegen eines Vibrationszustands zumindest wahrscheinlich ist oder durch direktes Messen bekannt ist, wird in Schritt b. die sich aus dem Rutsch-Gesetz ergebende (und daher hier als technisch-erforderlich bezeichnete) Anpresskraft auf eine akustisch-wirksame Anpresskraft verändert, das heißt erhöht oder abgesenkt. Dabei wird die Eigenfrequenz des Umschlingungsmittels unter anderem aufgrund einer resultierenden erhöhten Trumspannung, moduliert. Die Eigenfrequenz des Umschlingungsmittels (beziehungsweise des Trums) und damit die Anregungsfrequenz des MSN [engl. Micro Slip Noise] wird damit verändert, das heißt gesenkt bei gesenkter Anpresskraft und erhöht bei angehobener Anpresskraft.
In einem Anwendungsfall zur Vermeidung eines Frequenzsprungs wird mittels Anheben der Anpresskraft vermieden, dass zunächst eine niedrig-frequente Anregung auftritt, welche dann plötzlich in eine höher-frequente Anregung übergeht (Frequenzsprung). Vielmehr ist nun direkt eine höher-frequente Anregung erzeugt. Ein Frequenzsprung bleibt somit aus. Umgekehrt wird mittels Absenken der Anpresskraft vermieden, dass eine (niedrig-frequente) Anregung zu nah an einer höher-frequenten Anregung liegt, sodass ein Frequenzsprung auftreten könnte. Vielmehr ist nun eine noch niedrigere Frequenz der Anregung erzeugt. Ein Frequenzsprung bleibt damit auch aus. Welche Maßnahme getroffen wird, hängt beispielsweise davon ab, welche Anpressreserve vorliegt, also nach unten zu einem Durchrutschen und nach oben nach einer Leistungsgrenze des Anpresssystems beziehungsweise einem (festgesetzten) angestrebten Wirkungsgrad des Umschlingungsgetriebes.
Die akustisch-wirksame Anpresskraft ist beispielsweise um 5 % [fünf Prozent] bis 50 % höher als die technisch-erforderliche Anpresskraft, bevorzugt um 20 % höher, weil damit bereits eine gute Erhöhung der Eigenfrequenz des Umschlingungsmittels und zugleich eine nicht zu hohe Überhöhung der Anpresskraft erzeugt ist. Eine hohe Anpresskraft resultiert in einem entsprechend größer ausgelegten Anpresssystem und/oder Volumenstrom beziehungsweise Pumpenleistung und damit in einer Reduktion des Wirkungsgrads des Umschlingungsgetriebes. Dieser Frequenzsprung tritt aber oftmals einzig in zeitlich eng umgrenzten Betriebszuständen auf, beispielsweise bei einem Anfahren. Ein geringer Wirkungsgrad wirkt sich damit (zumindest in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs) nicht maßgeblich auf den Wirkungsgrad in einem betrachteten Norm-Betrieb aus.
Es sei darauf hingewiesen, dass die konkreten Frequenzen von der individuellen Konstruktion bestimmt sind, beispielsweise durch die Masse, Teilung und Verteilung der Kettenglieder eines als Kette ausgeführten Umschlingungsmittels, sowie von der Masse, Form und Verbindungssteifigkeiten der Kegelscheibenpaare. Die kritischen Frequenzen sind in der Regel Eigenfrequenzen eines oder einer Mehrzahl der Komponenten des Umschlingungsgetriebes oder auch der Einbauumgebung. Diese Eigenfrequenzen sind empirisch und/oder computergestützt ermittelbar.
Es sei weiterhin darauf hingewiesen, dass die technisch-erforderliche Anpresskraft gemäß einem (beispielsweise empirisch) ermittelten Rutsch-Gesetz festgelegt beziehungsweise gesteuert ist. Das bedeutet, dass unter Umständen bereits die technisch-erforderliche Anpresskraft um einen Sicherheitsfaktor beziehungsweise Sicherheitsbeiwert zu einer in einem diskreten Zustand physikalisch-notwendigen Anpresskraft erhöht ist. Dies ist beispielsweise für eine Betriebssicherheit, Mess-Ungenauigkeiten im Betrieb, Trägheiten im Steuersystem und/oder Ungenauigkeiten in der empirischen Datengrundlage geschuldet. Das Anheben der technisch-erforderliche Anpresskraft ist eine abermalige Erhöhung der Anpresskraft im Vergleich zu der technisch-erforderlichen Anpresskraft. Das Absenken der technisch-erforderliche Anpresskraft ist eine Verringerung der Anpresskraft ausgehend von der technisch-erforderlichen Anpresskraft, wobei die Rutsch-Grenze nur kurzzeitig, bevorzugt nicht, unterschritten wird. Auch geht es stets um eine gemäß den aktuell vorliegenden Bedingungen aktuell notwendige (technisch-erforderliche) Anpresskraft, soweit dies mit einer entsprechenden Steuereinrichtung und Anpresssystem zeitlich auflösbar beziehungsweise abbildbar ist.
Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform des Anpressverfahrens vorgeschlagen, dass von der Steuereinrichtung die technisch-erforderliche Anpresskraft auf die akustisch-wirksame Anpresskraft verändert wird, wenn zumindest eine der folgenden Bedingungen vorliegt:

- ein vorbestimmter Übersetzungsbereich, bevorzugt ein Underdrive; und
- ein vorbestimmter Drehmomentbereich, bevorzugt ein Anfahrdrehmoment.

Wie bereits oben beschrieben, sind die Bedingungen für das (zumindest wahrscheinliche) Vorliegen eines Vibrationszustands oftmals einem Übersetzungszustand des Umschlingungsgetriebes klar zugeordnet. Daher ist hier vorgeschlagen, dass das Verändern (also das Anheben oder Absenken) der technisch-erforderlichen Anpresskraft auf die akustisch-wirksame Anpresskraft einzig dann vorgenommen wird, wenn eine der zuvor genannten Bedingungen vorliegt. In allen anderen Fällen wird die technisch-erforderliche Anpresskraft von diesem Anpressverfahren nicht verändert beziehungsweise das Anpressverfahren nicht angewendet.
In einer Ausführungsform ist die Bedingung ein vorbestimmter Übersetzungsbereich, bevorzugt das Vorliegen eines Underdrives [i größer 1], also Drehmoment-Übersetzung [it größer 1] und eine Drehzahl-Untersetzung [i_n kleiner 1]. Bei einem Personenkraftwagen liegt beispielsweise eine Drehmoment-Übersetzung von größer als etwa 1,7 [siebzehn zehntel] vor.
In einer Ausführungsform ist die Bedingung ein vorbestimmter Drehmomentbereich, bevorzugt das Vorliegen eines Anfahrdrehmoments, also beispielsweise ein erhöhtes, bevorzugt einem mittleren oder nahe bei einem maximalen Drehmoment liegendes Drehmoment. Bei einem Personenkraftwagen der Mittelklasse liegt beispielsweise ein Drehmoment von größer als etwa 50 Nm [fünfzig Newtonmeter] vor.
In einer vorteilhaften Ausführungsform liegen zumindest zwei der, alle der zuvor genannten Bedingungen oder noch mehr Bedingungen vor, damit Schritt b. des Anpressverfahrens ausgeführt wird.
Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform des Anpressverfahrens vorgeschlagen, dass von der Steuereinrichtung eine Messeinrichtung umfasst ist und die Messeinrichtung zum Erfassen von einem Vibrationszustand des Umschlingungsgetriebes eingerichtet ist,
wobei bevorzugt in Schritt b. die Höhe der akustisch-wirksamen Anpresskraft von der Steuereinrichtung geregelt wird, auf Basis des mittels der Messeinrichtung erfassten Vibrationszustands.
Hier ist vorgeschlagen, das Anpressverfahren als Regelungsverfahren auszuführen, also auf Basis von Messwerten einer Messeinrichtung auszuführen. Auch die zuvor genannten Ausführungsformen sind bevorzugt mit einer Messeinrichtung ausführbar, wobei dann bevorzugt ein Vibrationszustand nicht allein wahrscheinlich, sondern (im Rahmen der jeweiligen Messgenauigkeit und Modellannahme, also messtechnisch) sicher vorliegt, damit Schritt b. ausgeführt wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist auch die Höhe der akustisch-wirksamen Anpresskraft geregelt auf Basis der Messwerte der Messeinrichtung. Wenn beispielsweise ein Vibrationszustand erfasst ist, wird die technisch-erforderliche Anpresskraft um einen vorbestimmten Betrag oder Faktor verändert (also angehoben oder abgesenkt), beispielsweise um 5 % [fünf Prozent]. Wenn dann immer noch ein Vibrationszustand erfasst wird, wird die Anpresskraft noch weiter, beispielsweise um 10 % bezogen auf die technisch-erforderliche Anpresskraft, angehoben. Dies wird wiederholt, bis kein Vibrationszustand mehr vorliegt. Unter Umständen wird das Verändern aber nach Erreichen oder Überschreiten eines vorbestimmten Grenzwerts zum Anheben beziehungsweise Absenken der technisch-erforderlichen Anpresskraft abgebrochen.
Es sei darauf hingewiesen, dass das Erkennen eines Vibrationszustands nach der obigen Definition in der Messeinrichtung oder erst in der Steuereinrichtung stattfindet, wobei in letzterem Fall die Messeinrichtung zumindest in diesem Betriebsaspekt einzig zum Übermitteln von zumindest einem Messwert eingerichtet ist. Weiterhin sei darauf hingewiesen, dass die Messeinrichtung, beispielsweise umfassend eine Mehrzahl von Untereinheiten, in einer Ausführungsform eine integrierte Komponente der Steuereinrichtung ist oder zumindest zu einem Teil eine externe Komponente ist.
Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform des Anpressverfahrens vorgeschlagen, dass die Messeinrichtung zumindest einen Sensor umfasst zum Erfassen von zumindest einem der folgenden Zustände:

- Vibration eines Gehäuses des Umschlingungsgetriebes und/oder eines angrenzenden Getriebebauteils;
- Drehmoment der Eingangswelle und/oder der Ausgangswelle des Umschlingungsgetriebes und/oder einer drehmomentübertragend verbundenen Welle;
- Vibration eines Lagers einer Kegelscheibe beziehungsweise eines Kegelscheibenpaars;
- Vibration des Umschlingungsmittels und/oder einer Dämpfervorrichtung für das Umschlingungsmittel; und
- Vibration zumindest einer Kegelscheibe zumindest eines der beiden Kegelscheibenpaare.

Hier sind eine Mehrzahl von Sensoren vorgeschlagen, welche für das Erfassen von Messwerten, auf Basis derer auf einen MSN induzierten Vibrationszustand geschlossen werden kann, geeignet sind. Ein solcher Sensor ist beispielsweise ein Mikrofon, ein Beschleunigungssensor, ein Dehnmessstreifen, ein Drehzahlmesser, ein Drehmomentmesser oder ein optischer Sensor. Zum Erfassen einer Vibration eines Gehäuses des Umschlingungsgetriebes, beispielsweise eine in vorbekannter Weise konstruierte und/oder gefertigte Getriebeglocke, oder eines (Körperschall-übertragend verbundenen) angrenzenden Getriebebauteils ist beispielsweise ein Beschleunigungssensor und/oder ein optischer Sensor eingesetzt. Zum Erfassen eines Drehmoments beziehungsweise einer Drehmomentschwingung der Eingangswelle und/oder der Ausgangswelle des Umschlingungsgetriebes oder einer (Körperschall-übertragend verbundenen) Welle ist beispielsweise ein Drehmomentsensor und/oder ein Drehzahlsensor eingesetzt. Zum Erfassen einer Vibration des Umschlingungsmittels des Umschlingungsgetriebes, beispielsweise eine in vorbekannter Weise konstruierte und/oder gefertigte Kette, oder einer Dämpfervorrichtung (beispielsweise einer sogenannten Gleitschiene) ist beispielsweise ein Mikrofon, bevorzugt im Inneren des Gehäuses des Umschlingungsgetriebes eingesetzt. Zum Erfassen einer Vibration einer Kegelscheibe des Umschlingungsgetriebes ist beispielsweise zumindest ein Dehnmessstreifen und/oder ein Drehmomentsensor eingesetzt.
Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform des Anpressverfahrens vorgeschlagen, dass von der Steuereinrichtung die technisch-erforderliche Anpresskraft auf die akustisch-wirksame Anpresskraft variierend verändert wird, abhängig von zumindest einem der folgenden anliegenden Zustände:

- Drehzahl;
- Übersetzung;
- Drehmoment; und
- Zeit,

Hier ist anders als in der zuvor beschriebenen Ausführungsform, aber in einer kombinierten Ausführungsform überlagernd, eine technisch-erforderliche Anpresskraft variierend, beispielsweise oszillierend oder frei von einem (zeitlich) festen Rhythmus, auf die akustisch-wirksame Anpresskraft angehoben. Bei einigen Bedingungen für das Verändern (also Anheben oder Absenken) der Anpresskraft ist es ausreichend, die technisch-erforderliche Anpresskraft nur kurzzeitig zu verändern und dann wieder auf die technisch-erforderliche Anpresskraft zurückzugehen. Damit wird eine Anregung unterbrochen. In einem geregelten Anpressverfahren (vergleiche oben) wird, sobald sich eine Anregung wieder aufbaut, das Verändern der Anpresskraft wiederholt. In einem rein gesteuerten Anpressverfahren wird die Anpresskraft nach einem geeigneten, beispielsweise einem festgelegten (zeitlichen) Muster, angehoben, wenn (zumindest wahrscheinlich, bevorzugt messtechnisch sicher) ein Vibrationszustand infolge von MSN vorliegt.
Das Muster der Abfolge des Veränderns (also Anhebens oder Absenkens) der Anpresskraft ist beispielsweise von der anliegenden Drehzahl, Übersetzung, dem anliegenden Drehmoment und/oder der Zeit (auch wenn beispielsweise alle anderen Werte konstant sind) bestimmt. Beispielsweise wird mit einer hohen Auflösung der Drehzahl (beispielsweise auf etwa 5 U/min [fünf Umdrehungen pro Minute] genau), der Übersetzung (beispielsweise auf etwa 0,05 [fünf Hundertstel] genau), des Drehmoments (beispielsweise auf etwa 1 Nm [ein Newtonmeter] genau) bei (zumindest wahrscheinlichem) Vorliegen eines Vibrationszustands ein Verändern der Anpresskraft, beispielsweise immer abwechselnd, durchgeführt. Unter Umständen sind die Abstände des Wechsels variierend. In einer Ausführungsform ist alternativ oder zusätzlich eine zeitliche Abfolge des Veränderns und wieder Zurückgehens der Anpresskraft vorgegeben, sodass ein zeitlich konstantes oder zeitlich variierendes Anheben und Ablassen (auf erhöhtem oder verringertem Niveau im Vergleich zu der technisch-erforderlichen Anpresskraft) der Anpresskraft durchgeführt wird. In einer Ausführungsform ist dies mit der Variation über die Drehzahl, die Übersetzung und/oder das Drehmoment überlagert oder eines von beiden (zumindest der jeweilige Bedarf zum Verändern) vorrangig ausgeführt.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist zudem die Höhe der akustisch-wirksamen Anpresskraft variabel über den zeitlichen Verlauf einer erfassten (beispielsweise gemessenen oder aus Steuerwerten ermittelten) Vibration. Wenn beispielsweise eine Frequenz der Vibration in einem zeitlichen Abschnitt nahe bei einer (höheren) Frequenz ist, aber noch ein Frequenzsprung auftreten kann beziehungsweise wird, ist nur eine geringe Erhöhung der Anpresskraft notwendig. Wenn hingegen die Differenz zwischen den Frequenzen, zwischen denen ein Frequenzsprung auftreten kann oder wird, groß ist, so ist eine im Vergleich zu vorigem Beispiel höhere Anpresskraft anzulegen. In einer Ausführungsform tritt in einem zeitlichen Verlauf bei konstanten Bedingungen eine Annäherung der beiden Frequenzen auf, sodass bei einem Erreichen der jeweils höheren (Ziel-) Frequenz eines Frequenzsprungs die Anpresskraft wieder auf die technisch-erforderliche Anpresskraft abgelassen werden kann und gemäß einer Ausführungsform des Anpressverfahrens wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Umschlingungsgetriebe vorgeschlagen, aufweisend zumindest die folgenden Komponenten:

- eine Eingangswelle;
- eine Ausgangswelle;
- ein mit der Eingangswelle drehmomentfest verbundenes eingangsseitiges Kegelscheibenpaar mit zumindest einer eingangsseitigen Losscheibe;
- ein mit der Ausgangswelle drehmomentfest verbundenes ausgangsseitiges Kegelscheibenpaar mit zumindest einer ausgangsseitigen Losscheibe;
- ein Umschlingungsmittel, mittels welchem die beiden Kegelscheibenpaare mit, bevorzugt stufenlos, veränderbarer Übersetzung drehmomentübertragend miteinander verbunden sind;
- ein Anpresssystem zum Übertragen einer Anpresskraft auf die jeweilige Losscheibe; und
- eine Steuereinrichtung, welche zum Steuern der technisch erforderlichen Anpresskraft des Anpresssystems auf Basis von einem zu übertragenden Drehmoment und einer anliegenden Drehzahl eingerichtet ist,

Das hier vorgeschlagenen Umschlingungsgetriebe (oder auch Kegelscheibenumschlingungsgetriebe) ist beispielsweise ein sogenanntes CVT [engl.: continuous variabel transmission] wie (zumindest dem Prinzip nach) aus dem Stand der Technik bekannt.
Das Anpressverfahren ist mittels der Steuereinrichtung und dem Anpresssystem, und bevorzugt mittels einer Messeinrichtung wie beispielsweise oben beschrieben, ausführbar. Die Steuereinrichtung ist in das Umschlingungsgetriebe integriert oder zumindest zu einem Teil in eine externe Baueinheit integriert, bevorzugt in einen Bordcomputer eines Kraftfahrzeugs, in dessen Antriebsstrang das Umschlingungsgetriebe integriert ist. Das Anpresssystem umfasst zumindest eine Nehmerseite (beispielsweise ein in die Losscheibe integrierter Nehmerkolben in einem hydrostatischen Anpresssystem) in einem Umschlingungsgetriebe, bevorzugt innerhalb eines Gehäuses des Umschlingungsgetriebes, integriert. Die Geberseite für das Anpresssystem oder als Bestandteil des Anpresssystems ist bevorzugt extern gebildet und besonders bevorzugt für eine Mehrzahl von Nehmern eingerichtet, beispielsweise als druckgesteuerte Pumpe. In einer Ausführungsform ist ein Steuerventil für die (integrierte) Nehmerseite in das Umschlingungsgetriebe integriert, während eine Geberseite extern gebildet ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Antriebsstrang vorgeschlagen, aufweisend zumindest die folgenden Komponenten:

- zumindest eine Antriebsmaschine zum Abgeben eines Drehmoments;
- zumindest einen Verbraucher zum Aufnehmen eines Drehmoments; und
- ein Umschlingungsgetriebe nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung zum Übertragen eines Drehmoments zwischen der zumindest einen Antriebsmaschine und einem Verbraucher,

Der Antriebsstrang ist dazu eingerichtet, ein von einer Antriebsmaschine, zum Beispiel einer Verbrennungskraftmaschine und/oder einer elektrischen Antriebsmaschine, bereitgestelltes und über ihre Maschinenwelle, beispielsgemäß also die Verbrennerwelle und/oder die (elektrische) Rotorwelle, abgegebenes Drehmoment für eine Nutzung bedarfsgerecht zu übertragen, also unter Berücksichtigung der benötigten Drehzahl und des benötigten Drehmoments. Eine Nutzung ist beispielsweise ein elektrischer Generator zur Bereitstellung von elektrischer Energie. Um das Drehmoment gezielt und/oder mittels eines Schaltgetriebes mit unterschiedlichen Übersetzungen zu übertragen, ist die Verwendung des oben beschriebenen Umschlingungsgetriebes besonders vorteilhaft, weil eine große Übersetzungsspreizung auf geringem Raum erreichbar ist, sowie die Antriebsmaschine mit einem kleinen optimalen Drehzahlbereich betreibbar ist. Umgekehrt ist auch eine Aufnahme einer von zum Beispiel einem Vortriebsrad eingebrachten Trägheitsenergie mittels des Umschlingungsgetriebes auf einen elektrischen Generator zur Rekuperation, also der elektrischen Speicherung von Bremsenergie, mit einem entsprechend eingerichteten Drehmomentübertragungsstrang umsetzbar. Weiterhin sind in einer bevorzugten Ausführungsform eine Mehrzahl von Antriebsmaschinen vorgesehen, welche in Reihe oder parallel geschaltet beziehungsweise voneinander entkoppelt betreibbar sind und deren Drehmoment mittels eines Umschlingungsgetriebes gemäß der obigen Beschreibung bedarfsgerecht zur Verfügung gestellt werden kann. Ein Anwendungsbeispiel ist ein Hybridantrieb, umfassend eine elektrische Antriebsmaschine und eine Verbrennungskraftmaschine.
Der hier vorgeschlagene Antriebsstrang umfasst ein Umschlingungsgetriebe, welches mittels des oben beschriebenen Anpressverfahrens bei gleichzeitig geringem bis keinem konstruktiven Mehraufwand und gleichbleibendem Bauraumbedarf betreibbar ist, und infolgedessen störende Frequenzsprünge vermeidbar sind.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, aufweisend einen Antriebsstrang nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung und zumindest ein Vortriebsrad, wobei zum Vortrieb des Kraftfahrzeugs das zumindest eine Vortriebsrad mittels des Antriebsstrangs antreibbar ist.
Die meisten Kraftfahrzeuge weisen heutzutage einen Frontantrieb auf und ordnen teilweise die Antriebsmaschine, beispielsweise eine Verbrennungskraftmaschine und/oder eine elektrische Antriebsmaschine, vor der Fahrerkabine und quer zur Hauptfahrrichtung an. Der radiale Bauraum ist gerade bei einer solchen Anordnung besonders gering und es ist daher besonders vorteilhaft, ein Umschlingungsgetriebe kleiner Baugröße zu verwenden. Ähnlich gestaltet sich der Einsatz eines Umschlingungsgetriebes in motorisierten Zweirädern, für welche im Vergleich zu vorbekannten Zweirädern stets gesteigerte Leistung bei gleichbleibendem Bauraum gefordert wird. Mit der Hybridisierung der Antriebsstränge verschärft sich diese Problemstellung.
Verschärft wird diese Problematik bei Personenkraftwagen der Kleinwagenklasse nach europäischer Klassifizierung. Die verwendeten Aggregate in einem Personenkraftwagen der Kleinwagenklasse sind gegenüber Personenkraftwagen größerer Wagenklassen nicht wesentlich verkleinert. Dennoch ist der zur Verfügung stehende Bauraum bei Kleinwagen wesentlich kleiner. Ein vergleichbares Problem tritt bei den Hybrid-Fahrzeugen auf, bei welchen eine Mehrzahl von Antriebsmaschinen und Kupplungen in dem Antriebsstrang vorgesehen ist, sodass der verfügbare Bauraum im Vergleich zu einem nicht hybridisierten Kraftfahrzeug verkleinert ist.
Das hier vorgeschlagene Kraftfahrzeug umfasst einen Antriebsstrang mit einem Umschlingungsgetriebe, welches mittels des oben beschriebenen Anpressverfahrens bei gleichzeitig geringem bis keinem konstruktiven Mehraufwand und gleichbleibendem Bauraumbedarf betreibbar ist, und infolgedessen störende Frequenzsprünge vermeidbar sind.
Personenkraftwagen werden einer Fahrzeugklasse nach beispielsweise Größe, Preis, Gewicht und Leistung zugeordnet, wobei diese Definition einem steten Wandel nach den Bedürfnissen des Marktes unterliegt. Im US-Markt werden Fahrzeuge der Klasse Kleinwagen und Kleinstwagen nach europäischer Klassifizierung der Klasse der Subcompact Car zugeordnet und im Britischen Markt entsprechen sie der Klasse Supermini beziehungsweise der Klasse City Car. Beispiele der Kleinstwagenklasse sind ein Volkswagen up! oder ein Renault Twingo. Beispiele der Kleinwagenklasse sind ein Alfa Romeo MiTo, Volkswagen Polo, Ford Ka+ oder Renault Clio. Bekannte Hybrid-Fahrzeuge sind BMW 330e oder der Toyota Yaris Hybrid. Als Mild-Hybride bekannt sind beispielsweise ein Audi A6 50 TFSI e oder ein BMW X2 xDrive25e.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Computerprogramm vorgeschlagen, umfassend
einen Computerprogrammcode, wobei der Computerprogrammcode auf zumindest einem Computer derart ausführbar ist, dass der zumindest eine Computer dazu veranlasst ist, das Anpressverfahren nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung auszuführen, wobei zumindest eine Einheit des Computers:

- in dem Kraftfahrzeug angeordnet ist; und/oder
- zur Kommunikation mit einer Cloud, auf welcher bevorzugt zumindest ein Teil des Computerprogrammcodes bereitgestellt ist, eingerichtet ist.

Das hier beschriebene Verfahren ist gemäß dieser Ausführungsform computerimplementiert ausgeführt. Das computerimplementierte Verfahren ist als Computerprogrammcode abgespeichert, wobei der Computerprogrammcode, wenn er auf einem Computer, beispielsweise umfassend eine Speichereinheit und einen Prozessor, ausgeführt wird, der Computer dazu veranlasst, das Verfahren gemäß einer Ausführungsform gemäß der vorhergehenden Beschreibung auszuführen.
Das computerimplementierte Verfahren ist beispielsweise durch ein Computerprogramm verwirklicht, wobei das Computerprogramm den Computerprogrammcode umfasst, wobei der Computerprogrammcode, wenn er auf einem Computer ausgeführt wird, der Computer dazu veranlasst, das Verfahren gemäß einer Ausführungsform nach vorhergehender Beschreibung auszuführen. Als Computerprogrammcode werden gleichbedeutend eine oder mehrere Anweisungen oder Befehle bezeichnet, welche einen Computer veranlassen, eine Reihe von Operationen durchzuführen, welche zum Beispiel einen Algorithmus und/oder andere Verarbeitungsmethoden darstellen.
Beispielsweise ist eine Einheit des Computers als sogenannter Bordcomputer in einem Kraftfahrzeug angeordnet und/oder zur Kommunikation mit einer Cloud eingerichtet, wobei auf der Cloud bevorzugt zumindest ein Teil des Computerprogrammcodes bereitgestellt ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Computerprogrammprodukt vorgeschlagen, auf welchem
ein Computerprogrammcode abgespeichert ist, wobei der Computerprogrammcode auf zumindest einem Computer derart ausführbar ist, dass der zumindest eine Computer dazu veranlasst ist, das Verfahren nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung auszuführen, wobei zumindest eine Einheit des Computers:

Als Computerprogrammprodukt, aufweisend einen Computerprogrammcode nach Anspruch 9, ist beispielsweise ein Medium wie beispielsweise RAM, ROM, eine SD-Karte, eine Speicherkarte, einer Flash-Speicherkarte oder eine Disc, oder auf einem Server abgespeichert und herunterladbar. Sobald das Computerprogramm über eine Ausleseeinheit, beispielsweise ein Laufwerk und/oder eine Installation auslesbar gemacht ist, so ist der enthaltende Computerprogrammcode und das darin enthaltene Verfahren durch den Computer beziehungsweise in Kommunikation mit einer Cloud ausführbar.
Die oben beschriebene Erfindung wird nachfolgend vor dem betreffenden technischen Hintergrund unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen, welche bevorzugte Ausgestaltungen zeigen, detailliert erläutert. Die Erfindung wird durch die rein schematischen Zeichnungen in keiner Weise beschränkt, wobei anzumerken ist, dass die Zeichnungen nicht maßhaltig sind und zur Definition von Größenverhältnissen nicht geeignet sind. Es wird dargestellt in

1: ein Umschlingungsgetriebe in einer perspektivischen Ansicht;
2: zwei Kurven in einem Diagramm;
3: ein Flussdiagramm für ein Anpressverfahren für ein Umschlingungsgetriebe; und
4: ein Antriebsstrang in einem Kraftfahrzeug mit Umschlingungsgetriebe.

In 1 ist ein Umschlingungsgetriebe 1 in einer perspektivischen Ansicht gezeigt. Die Transversalrichtung 28 verläuft vertikal nach oben, die Laufrichtung 29 zeigt nach rechts und verläuft schräg aus der Bildebene hinaus und die Axialrichtung 30 zeigt nach links und verläuft ebenfalls schräg aus der Bildebene hinaus. Das Umschlingungsgetriebe 1 weist ein Umschlingungsmittel 8 auf, wobei das Umschlingungsmittel 8 drehmomentübertragend ein eingangsseitiges Kegelscheibenpaar 4 mit einem (ausgangsseitigen) Kegelscheibenpaar 6 verbindet. Das eingangsseitige Kegelscheibenpaar 4, welches um eine eingangsseitige Rotationsachse 31 rotierbar ist, weist wiederum eine eingangsseitige linke Kegelscheibe 16 (hier eine eingangsseitige Losscheibe 5) und eine eingangsseitige rechte Kegelscheibe 17 (Festscheibe) auf, wobei durch entsprechende axiale Beabstandung der linken Kegelscheibe 16 und der rechten Kegelscheibe 17 ein eingangsseitiger Abstand 32 gebildet ist. Der eingangsseitige Abstand 32 stellt damit einen eingangsseitigen Wirkkreis 33 ein, auf welchem das Umschlingungsmittel 8 auf dem eingangsseitigen Kegelscheibenpaar 4 abläuft. Das ausgangsseitige Kegelscheibenpaar 6, welches um eine ausgangsseitige Rotationsachse 34 rotierbar ist, weist wiederum eine ausgangsseitige rechte Kegelscheibe 19 (hier eine ausgangsseitige Losscheibe 7) und eine ausgangsseitige linke Kegelscheibe 18 (Festscheibe) auf, wobei durch entsprechende axiale Beabstandung der rechten Kegelscheibe 19 und der linken Kegelscheibe 18 ein ausgangsseitiger Abstand 35 gebildet ist. Der ausgangsseitiger Abstand 35 stellt damit einen ausgangsseitigen Wirkkreis 36 ein, auf welchem das Umschlingungsmittel 8 auf dem ausgangsseitigen Kegelscheibenpaar 6 abläuft. An jeder der Losscheiben 5,7 ist ein Anpresssystem 9, rein optional hydraulisch wirkend, vorgesehen, mittels welchem der erste Abstand 32 (also der eingangsseitige Wirkkreis 33) des eingangsseitigen Kegelscheibenpaars 4 und der zweite Abstand 35 (also der ausgangsseitige Wirkkreis 36) des ausgangsseitigen Kegelscheibenpaars 6 von einer gemeinsamen Steuereinrichtung 10 einstellbar ist. Daraus resultiert aus einer eingangsseitigen Drehzahl eine ausgangsseitige Drehzahl und umgekehrt. Das (veränderbare) Verhältnis der beiden Wirkkreise 33,36 ergibt also das Übersetzungsverhältnis zwischen den Wellen 15 der Eingangswelle 2 und der Ausgangswelle 3. Dazu stellt das Anpresssystem 9 des eingangsseitigen Kegelscheibenpaars 4 eine technisch-erforderliche Anpresskraft 11 zum Regeln des eingangsseitigen Abstands 32 bereit, wobei die (eingangsseitige) Anpresskraft 11 parallel zu der eingangsseitigen Rotationsachse 31 und gemeinsam mit einem Haltedruck (einen minimal erforderlichen Anpressdruck auf das Umschlingungsmittel 8 verursachend) wirkt. Das Anpresssystem 9 des ausgangsseitigen Kegelscheibenpaars 6 stellt zum Regeln des ausgangsseitigen Abstands 35 ebenfalls eine technisch-erforderliche Anpresskraft 11 bereit, wobei diese (ausgangsseitige) Anpresskraft 11 parallel zu der ausgangsseitigen Rotationsachse 34 wirkt.
Hier umfasst die Steuereinrichtung 10 eine Messeinrichtung 14, rein optional einen optischen Sensor, mittels welcher rein optional der Vibrationszustand (infolge von Mikroschlupf zwischen dem Umschlingungsmittel 8 und zumindest einem der Kegelscheibenpaare 4,6) der eingangsseitigen rechten Kegelscheibe 17 messbar und mittels der Steuereinrichtung 10 überwachbar ist. Wenn das Vorliegen eines Vibrationszustands durch direktes Messen der Messeinrichtung 14 bekannt ist, ist die sich aus dem Rutsch-Gesetz ergebende (und daher hier als technisch-erforderlich bezeichnete) Anpresskraft 11 auf eine akustisch-wirksame Anpresskraft 12 über die Steuereinrichtung 10 erhöhbar. Rein optional ist dann zugleich die akustisch-wirksame Anpresskraft 12 an dem eingangsseitigen Kegelscheibenpaar 4 und an dem ausgangsseitigen Kegelscheibenpaar 6 jeweils mittels des Anpresssystems 9 erhöht.
In 2 ist ein Diagramm mit zwei Kurven 37,38 gezeigt. Auf der Abszisse 39 ist rein optional der Übersetzungsbereich 13 aufgetragen, beispielsweise stellt ein Wert nahe am Nullpunkt einen sogenannten Underdrive-Zustand eines Umschlingungsgetriebes 1 dar, also eine Drehzahl-Untersetzung und Drehmoment-Übersetzung, beispielsweise beim Anfahren eines Kraftfahrzeugs 25, wobei dann darstellungsgemäß rechts auf der Abszisse 39 ein Overdrive-Zustand dargestellt ist, also eine Drehzahl-Übersetzung und Drehmoment-Untersetzung. Die Ordinate 40 stellt rein optional einen Faktor dar, mittels welchem die technisch-erforderliche Anpresskraft 11 auf eine akustisch-wirksame Anpresskraft 12 erhöhbar ist. Hier sind nun eine erste Kurve 37 (darstellungsgemäß durchgezogene Linie) und eine zweite Kurve 38 (gestrichelte Linie) aufgetragen, wobei jede der Kurven 37,38 eine Strategie zur Anhebung der technisch-erforderlichen Anpresskraft 11 auf eine akustisch-wirksame Anpresskraft 12 zeigt.
Die Strategie der ersten Kurve 37 sieht vor, dass die technisch-erforderliche Anpresskraft 11 um einen vorbestimmten Betrag oder Faktor für einen vordefinierten Übersetzungsbereich 13 angehoben wird, beispielsweise um 20 % [zwanzig Prozent], aber allein in einem Underdrive-Zustand. Die Strategie der zweiten Kurve 38 sieht vor, dass die technisch-erforderliche Anpresskraft 11 abhängig von einer jeweiligen Drehzahl variierend, beispielsweise oszillierend auf die akustisch-wirksame Anpresskraft 12 angehoben wird. Rein optional ist die Strategie der zweiten Kurve 38 auf einem kleineren Übersetzungsbereich 13 anwendbar. Die zweite Kurve 38 ist beispielsweise vorteilhaft bei einem Betriebszustand, bei welchem die Übersetzung (bevorzugt schnell) von einem Underdrive hin zu einem Overdrive verändert wird. Dies ist beispielsweise oftmals beim Anfahren der Fall.
In 3 ist ein Flussdiagramm für ein Anpressverfahren für ein Umschlingungsgetriebe 1 gezeigt. Beispielsweise ist das Anpressverfahren für das Umschlingungsgetriebe 1 aus 1 anwendbar. Für das Einstellen eines vorbestimmten Übersetzungsverhältnisses wird in einem Schritt c. die technisch-erforderliche Anpresskraft 11 mittels des Anpresssystems 9 an der eingangsseitigen Losscheibe 5 des eingangsseitigen Kegelscheibenpaars 4 und an der ausgangsseitigen Losscheibe 7 des ausgangsseitigen Kegelscheibenpaars 6 aufgebracht.
In einem folgenden Schritt a. wird im Betrieb des Umschlingungsgetriebes 1 mittels der zugehörigen Steuereinrichtung 10 ein Vibrationszustand überwacht, beispielsweise wenn ein vorbestimmter Übersetzungsbereich 13 vorliegt. Für die Erfassung des Vibrationszustands umfasst die Steuereinrichtung 10 eine Messeinrichtung 14, aufweisend rein optional zwei Sensoren, beispielsweise einen Drehmomentmesser und einen optischen Sensor. Der Schritt a1. und der Schritt a2. stehen stellvertretend für die Erfassung der Messwerte des jeweiligen Sensors, wobei die Sensoren rein optional einzig zum Übermitteln der Messwerte eingerichtet sind, welche dann mittels der Steuereinrichtung 10 in Schritt a. ausgewertet werden und gegebenenfalls ein Vibrationszustand erkennbar ist.
Bei Vorliegen eines Vibrationszustands sind nun (rein optional in Abhängigkeit von der Drehzahl, der Übersetzung, dem Drehmoment und der Zeit) hier rein optional drei Strategien, wie beispielsweise in 2 gezeigt, zur Erhöhung der technisch-erforderlichen Anpresskraft 11 auf eine akustisch-wirksame Anpresskraft 12 in Form von Schritt b1. bis Schritt b3. regelungstechnisch hinterlegt und automatisiert wählbar.
In Schritt b1. ist die technisch-erforderliche Anpresskraft 11 um einen vorbestimmten Betrag oder Faktor angehoben, beispielsweise um 5 % [fünf Prozent] (vergleiche 2, erste Kurve 37). Oder aber in Schritt b2. ist die technisch-erforderliche Anpresskraft 11 variierend, beispielsweise oszillierend auf die akustisch-wirksame Anpresskraft 12 angehoben (vergleiche 2, zweite Kurve 38). In dem alternativen Schritt b3. ist rein optional ein zeitlicher Verlauf (beispielsweise unabhängig von der vorliegenden Übersetzung und Drehmoment) hinterlegt.
In einem jeweiligen Schritt d1. bis Schritt d3. ist dann mittels der Steuereinrichtung 10 ein Signal an das jeweilige Anpresssystem 9 zur Erhöhung der technisch-erforderlichen Anpresskraft 11 auf die akustisch-wirksame Anpresskraft 12 ausgegeben.
In 4 ist ein Antriebsstrang 20 in einem Kraftfahrzeug 25 mit einem Umschlingungsgetriebe 1 rein schematisch dargestellt. Das Kraftfahrzeug 25 weist eine Längsachse 41 und eine Motorachse 42 auf, wobei die Motorachse 42 vor der Fahrerkabine 43 angeordnet ist. Der Antriebsstrang 20 umfasst eine erste Antriebsmaschine 21, welche vorzugsweise als Verbrennungskraftmaschine 21 ausgeführt ist, und über eine dann beispielsweise Welle 15 eingangsseitig mit dem Umschlingungsgetriebe 1 drehmomentübertragend verbunden ist. Eine zweite Antriebsmaschine 22, welche vorzugsweise als elektrische Antriebsmaschine 22 ausgeführt ist, ist ebenfalls über eine dann beispielsweise Rotorwelle 44 mit dem Umschlingungsgetriebe 1 drehmomentübertragend verbunden. Mittels der Antriebsmaschinen 21,22 beziehungsweise über deren Maschinenwellen 44 wird gleichzeitig oder zu unterschiedlichen Zeiten ein Drehmoment für den Antriebsstrang 20 abgegeben. Es ist aber auch ein Drehmoment aufnehmbar, beispielsweise mittels der Verbrennungskraftmaschine 21 zum Motorbremsen und/oder mittels der elektrischen Antriebsmaschine 22 zur Rekuperation von Bremsenergie. Ausgangsseitig ist das Umschlingungsgetriebe 1 mit einem rein schematisch dargestellten Abtrieb verbunden, sodass hier ein linkes Vortriebsrad 23 und ein rechtes Vortriebsrad 24 mit einem Drehmoment von den Antriebsmaschine 21,22 mit veränderbarer Übersetzung versorgbar sind.
Hier ist weiterhin ein Computer 26 in dem Kraftfahrzeug 25 angeordnet, beispielsweise ein Bordcomputer, welcher mittels eines Computerprogrammcodes dazu veranlasst ist, das Anpressverfahren nach 3 auszuführen. Dabei ist der Computer 26 zur Kommunikation mit einer Cloud 27 eingerichtet, auf welcher rein optional zumindest ein Teil des Computerprogrammcodes bereitgestellt ist.
Mit dem hier vorgeschlagenen Anpressverfahren ist ein Umschlingungsgetriebe ohne störende Frequenzsprünge betreibbar.
Bezugszeichenliste

1: Umschlingungsgetriebe
2: Eingangswelle
3: Ausgangswelle
4: eingangsseitiges Kegelscheibenpaar
5: eingangsseitige Losscheibe
6: ausgangsseitiges Kegelscheibenpaar
7: ausgangsseitige Losscheibe
8: Umschlingungsmittel
9: Anpresssystem
10: Steuereinrichtung
11: technisch-erforderliche Anpresskraft
12: akustisch-wirksame Anpresskraft
13: Übersetzungsbereich
14: Messeinrichtung
15: Welle
16: eingangsseitige linke Kegelscheibe
17: eingangsseitige rechte Kegelscheibe
18: ausgangsseitige linke Kegelscheibe
19: ausgangsseitige rechte Kegelscheibe
20: Antriebsstrang
21: Verbrennungskraftmaschine
22: elektrische Antriebsmaschine
23: linkes Vortriebsrad
24: rechtes Vortriebsrad
25: Kraftfahrzeug
26: Computer
27: Cloud
28: Transversalrichtung
29: Laufrichtung
30: Axialrichtung
31: eingangsseitige Rotationsachse
32: eingangsseitiger Abstand
33: eingangsseitiger Wirkkreis
34: ausgangsseitige Rotationsachse
35: ausgangsseitiger Abstand
36: ausgangsseitiger Wirkkreis
37: erste Kurve
38: zweite Kurve
39: Abszisse
40: Ordinate
41: Längsachse
42: Motorachse
43: Fahrerkabine
44: Rotorwelle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 10017005 A1 [0002]
WO 2014012741 A1 [0002]

Claims

Anpressverfahren für ein Umschlingungsgetriebe (1), wobei das Umschlingungsgetriebe (1) zumindest die folgenden Komponenten umfasst: - eine Eingangswelle (2); - eine Ausgangswelle (3); - ein mit der Eingangswelle (2) drehmomentfest verbundenes eingangsseitiges Kegelscheibenpaar (4) mit zumindest einer eingangsseitigen Losscheibe (5); - ein mit der Ausgangswelle (3) drehmomentfest verbundenes ausgangsseitiges Kegelscheibenpaar (6) mit zumindest einer ausgangsseitigen Losscheibe (7); - ein Umschlingungsmittel (8), mittels welchem die beiden Kegelscheibenpaare (4,6) mit veränderbarer Übersetzung drehmomentübertragend miteinander verbunden sind; - ein Anpresssystem (9) zum Übertragen einer Anpresskraft auf die jeweilige Losscheibe (5,7); und - eine Steuereinrichtung (10), welche zum Steuern der technisch-erforderlichen Anpresskraft (11) des Anpresssystems (9) auf Basis von einem zu übertragenden Drehmoment und einer anliegenden Drehzahl eingerichtet ist, wobei das Anpressverfahren zumindest die folgenden Schritte umfasst: a. mittels der Steuereinrichtung (10), Überwachen eines Vibrationszustands infolge von Mikroschlupf zwischen dem Umschlingungsmittel (8) und zumindest einem der Kegelscheibenpaare (4,6); und b. bei zumindest wahrscheinlichem Vorliegen eines Vibrationszustands, mittels der Steuereinrichtung (10) Verändern der technisch-erforderlichen Anpresskraft (11) auf eine akustisch-wirksame Anpresskraft (12) an zumindest dem Kegelscheibenpaar (4,6) mit dem Mikroschlupf.
Anpressverfahren nach Anspruch 1, wobei von der Steuereinrichtung (10) die technisch-erforderliche Anpresskraft (11) auf die akustisch-wirksame Anpresskraft (12) verändert wird, wenn zumindest eine der folgenden Bedingungen vorliegt: - ein vorbestimmter Übersetzungsbereich (13), bevorzugt ein Underdrive; und - ein vorbestimmter Drehmomentbereich, bevorzugt ein Anfahrdrehmoment.
Anpressverfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei von der Steuereinrichtung (10) eine Messeinrichtung (14) umfasst ist und die Messeinrichtung (14) zum Erfassen von einem Vibrationszustand des Umschlingungsgetriebes (1) eingerichtet ist, wobei bevorzugt in Schritt b. die Höhe der akustisch-wirksamen Anpresskraft (12) von der Steuereinrichtung (10) geregelt wird, auf Basis des mittels der Messeinrichtung (14) erfassten Vibrationszustands.
Anpressverfahren nach Anspruch 3, wobei die Messeinrichtung (14) zumindest einen Sensor umfasst zum Erfassen von zumindest einem der folgenden Zustände: - Vibration eines Gehäuses des Umschlingungsgetriebes (1) und/oder eines angrenzenden Getriebebauteils; - Drehmoment der Eingangswelle (2) und/oder der Ausgangswelle (3) des Umschlingungsgetriebes (1) und/oder einer drehmomentübertragend verbundenen Welle (15); - Vibration eines Lagers einer Kegelscheibe beziehungsweise eines Kegelscheibenpaars (4,6); - Vibration des Umschlingungsmittels (8) und/oder einer Dämpfervorrichtung für das Umschlingungsmittel (8); und - Vibration zumindest einer Kegelscheibe (16,17,18,19) zumindest eines der beiden Kegelscheibenpaare (4,6).
Anpressverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei von der Steuereinrichtung (10) die technisch-erforderliche Anpresskraft (11) auf die akustisch-wirksame Anpresskraft (12) variierend verändert wird, abhängig von zumindest einem der folgenden anliegenden Zustände: - Drehzahl; - Übersetzung; - Drehmoment; und - Zeit, wobei bevorzugt die Höhe der akustisch-wirksamen Anpresskraft (12) abhängig von einem zeitlichen Verlauf einer erfassten Vibration gesteuert ist.
Umschlingungsgetriebe (1), aufweisend zumindest die folgenden Komponenten: - eine Eingangswelle (2); - eine Ausgangswelle (3); - ein mit der Eingangswelle (2) drehmomentfest verbundenes eingangsseitiges Kegelscheibenpaar (4) mit zumindest einer eingangsseitigen Losscheibe (5); - ein mit der Ausgangswelle (3) drehmomentfest verbundenes ausgangsseitiges Kegelscheibenpaar (6) mit zumindest einer ausgangsseitigen Losscheibe (7); - ein Umschlingungsmittel (8), mittels welchem die beiden Kegelscheibenpaare (4,6) mit, bevorzugt stufenlos, veränderbarer Übersetzung drehmomentübertragend miteinander verbunden sind; - ein Anpresssystem (9) zum Übertragen einer Anpresskraft auf die jeweilige Losscheibe (5,7); und - eine Steuereinrichtung (10), welche zum Steuern der technisch erforderlichen Anpresskraft (11) des Anpresssystems (9) auf Basis von einem zu übertragenden Drehmoment und einer anliegenden Drehzahl eingerichtet ist, wobei die Steuereinrichtung (10) zum Ausführen eines Anpressverfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche eingerichtet ist.
Antriebsstrang (20), aufweisend zumindest die folgenden Komponenten: - zumindest eine Antriebsmaschine (21,22) zum Abgeben eines Drehmoments; - zumindest einen Verbraucher (23,24) zum Aufnehmen eines Drehmoments; und - ein Umschlingungsgetriebe (1) nach Anspruch 6 zum Übertragen eines Drehmoments zwischen der zumindest einen Antriebsmaschine (21,22) und einem Verbraucher (23,24), wobei mittels des Umschlingungsgetriebes (1) ein Drehmoment zwischen der zumindest einen Antriebsmaschine (21,22) und dem Verbraucher (23,24), bevorzugt stufenlos, veränderbar übertragbar ist.
Kraftfahrzeug (25), aufweisend einen Antriebsstrang (20) nach Anspruch 7 und zumindest ein Vortriebsrad (23,24), wobei zum Vortrieb des Kraftfahrzeugs (25) das zumindest eine Vortriebsrad (23,24) mittels des Antriebsstrangs (20) antreibbar ist.
Computerprogramm, umfassend einen Computerprogrammcode, wobei der Computerprogrammcode auf zumindest einem Computer (26) derart ausführbar ist, dass der zumindest eine Computer (26) dazu veranlasst ist, das Anpressverfahren nach einem von Anspruch 1 bis Anspruch 5 auszuführen, wobei zumindest eine Einheit des Computers (26): - in dem Kraftfahrzeug (25) angeordnet ist; und/oder - zur Kommunikation mit einer Cloud (27), auf welcher bevorzugt zumindest ein Teil des Computerprogrammcodes bereitgestellt ist, eingerichtet ist.
Computerprogrammprodukt, auf welchem ein Computerprogrammcode abgespeichert ist, wobei der Computerprogrammcode auf zumindest einem Computer (26) derart ausführbar ist, dass der zumindest eine Computer (26) dazu veranlasst ist, das Verfahren nach einem von Anspruch 1 bis Anspruch 5 auszuführen, wobei zumindest eine Einheit des Computers (26): - in dem Kraftfahrzeug (25) angeordnet ist; und/oder - zur Kommunikation mit einer Cloud (27), auf welcher bevorzugt zumindest ein Teil des Computerprogrammcodes bereitgestellt ist, eingerichtet ist.