(57)【要約】【課題】たとえば円錐ディスク式巻き掛け伝動装置など摩擦係合により運動を伝達する２つの構成部材間の伝達確実性を表す伝達量を求めるための容易に実施可能な方法および装置を提供する。【解決手段】この場合、伝達量は、摩擦係合状態にある各構成部材間の変化に作用を及ぼす押圧力に対する運動伝達の反応により伝達確実性を表すものである。本発明によれば運動伝達中、まえもって定められている周波数範囲内で押圧力が変調され、押圧力の変調中、運動伝達の変化が捕捉され、この運動伝達の変化を、フィルタ処理プロセスを用いて評価し、評価結果として伝達量が求められる。【選択図】図１
2006153276.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
摩擦係合により運動を伝達する２つの構成部材間の伝達確実性を表す伝達量を求める方法において、
該伝達量は、摩擦係合状態にある各構成部材間の変化に作用を及ぼす押圧力に対する運動伝達の反応により伝達確実性を表すものであり、
運動伝達中、まえもって定められている周波数範囲内で該押圧力を変調するステップと、
該押圧力の変調中、運動伝達の変化を捕捉するステップと、
該運動伝達の変化を、フィルタ処理プロセスを用いて評価するステップと、
該評価の結果として前記伝達量を求めるステップ
を有することを特徴とする、２つの構成部材間の伝達確実性を表す伝達量を求める方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法において、
前記フィルタ処理を、前記変調の周波数範囲を中心とした狭い周波数範囲内で行うことを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１または２記載の方法において、
前記フィルタ処理のためにバンドパスフィルタを用いることを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項記載の方法において、
少なくとも４０ｄｂ／デケードの側縁勾配をもつフィルタを用いることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項記載の方法において、
運動を伝達する各構成部材間の伝達確実性に関する情報を求めるために、ゼロ点通過の間におけるすべての相対的な最大値を用いることを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項記載の方法において、
伝達確実性に関する情報を、すべての相対的な最大値の平均値形成により求めることを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項記載の方法において、
前記評価においてローパスフィルタを用いることを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項記載の方法において、
運動を伝達する前記構成部材を、連続的に可変の変速比をもつ巻き掛け式伝動装置において巻き替え手段を介して互いに結合されている２つのディスクペアとし、該ディスクペアと巻き掛け手段との間の押圧力を変調することを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項８記載の方法において、
前記巻き掛け式伝動装置の変速比ｉｖａｒを、前記２つのディスクペアの回転速度ωＳＳ１とωＳＳ２の商から求めるステップと、
変速比ｉｖａｒをローパスフィルタ処理して値ｉｖａｒｔｐを形成するステップと、
回転速度差Δω＝ωＳＳ１−ｉｖａｒｔｐωＳＳ２を求めるステップと、
値Δωｍｗｆ＝ΔＷ−Δωｍｗを求め、ここでΔωｍｗはΔωの平均値と等しいものとするステップと、
値Δωｍｗｆをバンドパスフィルタ処理して値Δωｂｐを形成するステップと、
値Δωｂｐのローパスフィルタ処理または移動平均値形成により伝達量を形成するステップ
を有することを特徴とする方法。
【請求項１０】
摩擦係合により運動を伝達する２つの構成部材間の伝達確実性を表す伝達量を求める装置において、
該伝達量は、摩擦係合状態にある各構成部材間の変化に作用を及ぼす押圧力に対する運動伝達の反応により伝達確実性を表すものであって、
運動伝達中、まえもって定められている周波数範囲内で該押圧力を変調する変調装置（２０）と、
該押圧力の変調中、運動伝達の変化を捕捉する運動捕捉装置（３０，３２）と、
少なくとも１つのフィルタを含み、請求項２から９のいずれか１項記載の方法を用いて該運動伝達の変化を評価し、評価結果として伝達量を求める評価装置（３４）が設けられていることを特徴とする、
２つの構成部材間の伝達確実性を表す伝達量を求める装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、摩擦係合により運動を伝達する２つの構成部材間の伝達確実性を表す伝達量を求める方法に関する。さらに本発明は、この種の方法を実施するための装置にも関する。
【背景技術】
【０００２】
快適性、燃費および環境上の理由から、現在の自動車においては自動化されたドライブドライブトレーンがますます用いられるようになってきている。この種のドライブトレーンにはたとえば、連続的に可変の変速比をもつ円錐ディスク式巻き掛け伝動装置ないしは円心プーリ式変速機が含まれている。この種の伝動装置の持続的に確実な動作を保証するためには、巻き掛け手段と円錐ディスクとの間の適切な押圧ないしは圧着が重要である。ここで適切な押圧とは、巻き掛け手段が滑らないよう確実に押圧する一方で、構成部材において許容できない負荷が発生しないようにしかつ高い液圧を加えなければならないことで効率が劣化しないよう、押圧を不必要に強くしないことを意味する。押圧を目的に合わせて開ループ制御または閉ループ制御するために必要とされるのは、巻き掛け式伝動装置の円錐ディスクと巻き掛け手段との間のスリップ状態もしくは伝達の確実性を精確に把握することである。このようなスリップをじかに測定するのは煩雑でコストがかかる。その理由は、円錐ディスクペアの回転数と巻き掛け手段の速度のほか、巻き掛け手段と円錐ディスクペアの錐面との間の摩擦係合を行う有効半径の精確な値も既知でなければならないからである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の課題は、たとえば円錐ディスク式巻き掛け伝動装置などにおける伝達確実性を表す伝達量を求めるための容易に実施可能な方法を提供することにある。さらに本発明の課題は、この種の方法を実施するための装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明によればこの課題は、摩擦係合により運動を伝達する２つの構成部材間の伝達確実性を表す伝達量を求める方法において、該伝達量は、摩擦係合状態にある各構成部材間の変化に作用を及ぼす押圧力に対する運動伝達の反応により伝達確実性を表すものであり、運動伝達中、まえもって定められている周波数範囲内で該押圧力を変調するステップと、該押圧力の変調中、運動伝達の変化を捕捉するステップと、該運動伝達の変化を、フィルタ処理プロセスを用いて評価するステップと、該評価の結果として前記伝達量を求めるステップを有することを特徴とする、２つの構成部材間の伝達確実性を表す伝達量を求める方法により解決される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
本発明による方法によれば、まえもって決められた周波数範囲において押圧力を変調し、ついで押圧力変調中の運動伝達の変化を捕捉するだけでよく、この変化から一般的なフィルタ処理プロセスを利用して伝達量を求めることができる。
【０００６】
有利には上述のフィルタ処理は、変調の周波数範囲を中心とした狭い周波数範囲内で行われる。
【０００７】
有利には、フィルタ処理のためにバンドパスフィルタが用いられる。
【０００８】
用いられる１つまたは複数のフィルタの側縁勾配は、有利には少なくとも４０ｄｂ／デケードである。
【０００９】
本発明による方法の１つの有利な実施形態によれば、運動を伝達する各構成部材間の伝達確実性に関する情報を求めるために、ゼロ点通過の間におけるすべての相対的な最大値が用いられる。
【００１０】
さらに有利であるのは、伝達確実性に関する情報をすべての相対的な最大値の平均値形成によって得ることである。
【００１１】
本発明による方法によれば、評価に際してローパスフィルタを使用するのが有利である。
【００１２】
殊に有利であるのは、運動を伝達する構成部材を、連続的に可変の変速比をもつ巻き掛け式伝動装置において巻き替え手段を介して互いに結合されている２つのディスクペアとし、これらのディスクペアと巻き掛け手段との間の押圧力を変調することである。
【００１３】
この種の巻き掛け式伝動装置において実行される方法には、巻き掛け式伝動装置の変速比ｉｖａｒを、２つのディスクペアの回転速度ωＳＳ１とωＳＳ２の商から求めるステップと、変速比ｉｖａｒをローパスフィルタ処理して値ｉｖａｒｔｐを形成するステップと、回転速度差Δω＝ωＳＳ１−ｉｖａｒｔｐωＳＳ２を求めるステップと、値Δωｍｗｆ＝ΔＷ−Δωｍｗを求め、ここでΔωｍｗをΔωの平均値とするステップと、値Δωｍｗｆをバンドパスフィルタ処理して値Δωｂｐを形成するステップと、値Δωｂｐのローパスフィルタ処理または移動平均値形成により伝達量を形成するステップが含まれている。
【００１４】
さらに、摩擦係合により運動を伝達する２つの構成部材間の伝達確実性を表す伝達量を求める本発明による装置によれば、該伝達量は、摩擦係合状態にある各構成部材間の変化に作用を及ぼす押圧力に対する運動伝達の反応により伝達確実性を表すものであって、運動伝達中、まえもって定められている周波数範囲内で該押圧力を変調する変調装置と、該押圧力の変調中、運動伝達の変化を捕捉する運動捕捉装置と、少なくとも１つのフィルタを含み、請求項２から９のいずれか１項記載の方法を用いて該運動伝達の変化を評価し、評価結果として伝達量を求める評価装置が設けられている。
【００１５】
本発明による方法および本発明による装置は、摩擦係合により運動を伝達するいかなる構成部材においても伝達確実性を求めるために用いることができる。この場合、一方の構成部材を回転させることができ、他方の構成部材を線形に運動させることができ、２つの構成部材は回転しながら摩擦係合し、２つの構成部材は第３の構成部材を介して互いに接続されており、これはたとえば巻き掛け式伝動装置の場合などである。伝達確実性を表す伝達量は一般に、摩擦係合状態にある２つまたはそれよりも多くの構成部材間のスリップに対応する量である。
【００１６】
次に、一例として巻き掛け式伝動装置に適用した場合について示した図面を参照しながら本発明について詳しく説明する。
【実施例】
【００１７】
図１には、自動車のドライブトレーンの一部分がそれに配属された制御装置とともに示されている。内燃機関４と、図示されていない有利には自動クラッチの介在装置と、回転方向転換伝動装置とにより駆動される入力軸６は、駆動側のディスクペアＳＳ１における一方の円錐ディスク８と固定的に接続されている。他方の円錐ディスク１０は、自由回転しないようかつ入力軸６上で軸線方向に変位可能に配置されている。固定的に入力軸６と接続されている支持部材と円錐ディスク１０と間に圧力室が配置されており、この圧力室の圧力印加によって、円錐ディスク１０を円錐ディスク８の方向へ押圧可能な力を変えることができる。
【００１８】
同様に被駆動側の円錐ディスクペアＳＳ２は、被駆動軸すなわち出力軸１２と固定的に接続された円錐ディスク１４と、軸線方向に可動な円錐ディスク１６を有しており、この円錐ディスク１６は配属された圧力室の圧力印加により円錐ディスク１４の方向に押圧可能である。これら両方のディスクペアＳＳ１とＳＳ２の間で、巻き掛け手段１８たとえばリンクチェーンが循環する。
【００１９】
巻き掛け手段１８を円錐ディスクの錐面に摩擦結合により当接させる押圧力はハイドロリック弁２０，２２，２４により制御され、この場合、ハイドロリック弁２０によってたとえばそれ自体周知のように、入力軸６に作用する回転トルクに依存する基本押圧力が決定され、ハイドロリック弁２２および２４によって変速比調整が行われる。
【００２０】
バルブ20, 22, 24を制御するために電子制御装置２６が用いられ、この電子制御装置２６の入力側には、バルブ制御に重要な情報を含む信号がセンサから供給され、これらの信号は制御装置２６内に格納されているアルゴリズムに従いバルブ制御信号に変換される。制御装置２６の別の出力側によって、たとえば自動クラッチを制御することができる。変速比調整用のハイドロリック弁22および24は、両方ともが必須というわけではない。有利には制御装置26は、バスライン28を介して別の制御装置または車両の電子装置と通信を行う。
【００２１】
これまで述べてきた装置の構造および機能はそれ自体知られているので、詳しくは説明しない。
【００２２】
巻き掛け式伝動装置の持続的に確実な動作にとって重要であるのは、巻き掛け手段１８と円錐ディスクペアSS1, SS2との間の適切な押圧である。この押圧は以下の通りのものでなければならない。すなわち巻き掛け手段が滑らないようにし、すなわち許容できないほど大きくスリップしないようにする一方で、構成部材に僅かな負荷しかかけず伝動装置を良好な効率で動作させる目的で、不必要に強いものとはならないようにしなければならない。
【００２３】
次に、複数の円錐ディスクペアもしくは個々の円錐ディスクペアと巻き掛け手段との間の伝達確実性を表す伝達量（これはスリップに相応する）を本発明に従い求めるやり方について説明する。
【００２４】
入力軸6もしくは出力軸12の回転速度が回転数センサ30もしくは32により捕捉される。センサ30および32は評価装置34と接続されており、この評価装置34はバスライン２８を介して別のユニットと通信を行う。
【００２５】
ハイドロリック弁20を用いることでたとえば、円錐ディスクペアと巻き掛け手段との間の押圧力がまえもって決められた励起周波数で変えられる。
【００２６】
次のステップにおいて、入力軸および出力軸の回転速度もしくは回転数が回転数センサ30, 32により捕捉され、これらは発生するスリップに応じて押圧力の変調ないしは調整により変化する。回転速度ωＳＳ１とωＳＳ２の商から、巻き掛け式伝動装置のそれぞれ瞬時の変速比iｖａｒが求められる。
【００２７】
次に、求められた変速比iｖａｒに対し「平均的な」値を形成するためローパスフィルタ処理が行われ、その結果として値iｖａｒｔｐが得られる。
【００２８】
得られた値を用いて、回転速度差Δω = ωＳＳ１ − iｖａｒｔｐωＳＳ２が求められる。
【００２９】
ついで、平均値を中心に変動するこれらの回転速度差から平均値が除かれ、これは式Δωｍｗｆ = ΔW - Δωｍｗにより形成され、ここでΔωｍｗはΔωの平均値である。
【００３０】
次に、得られた値Δωｍｆに対し変調周波数もしくは励起周波数を中心にバンドパスフィルタ処理が行われる。振幅を求めるために、ゼロ点通過の間のすべての相対的な最大値が求められる。バンドパスフィルタとして、たとえば８次のバターワースフィルタ（Butterworthfilter）を使用することができ、その通過帯域は３３Ｈｚの励起周波数もしくは変調周波数の場合、３０〜３６Ｈｚの間にある。
【００３１】
伝達量を求めるため、バンドパスフィルタ処理により得られた値Δωｂｐに対しローパスフィルタ処理または移動平均値形成が行われ、これによってこの伝達量は巻き掛け式伝動装置が動作する際のスリップに対する尺度となる。
【００３２】
このようにして求められた伝達量を、巻き掛け式伝動装置がそのつど最適なもしくは目的に適ったスリップとともに動作するよう、巻き掛け式伝動装置の押圧力を開ループ制御もしくは閉ループ制御するために利用することができる。
【００３３】
これまでの説明から明らかなように、本発明による方法もしくは本発明による装置は、ごく僅かなセンサしか必要とせず、かつ小さい計算機負荷で動作する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】自動車のドライブトレーンの一部分を円錐ディスク巻き掛け式伝動装置および配属された制御装置とともに示す図
【図２】巻き掛け手段を介して摩擦係合している円錐ディスクペア間において本発明による方法の場合に発生するスリップに相応する量の一例を示す図
【符号の説明】
【００３５】
４  内燃機関
６  入力軸
８  円錐ディスク
１０  円錐ディスク
１２  出力軸
１４  円錐ディスク
１６  円錐ディスク
１８  巻き掛け手段
２９  ハイドロリック弁
２２  ハイドロリック弁
２４  ハイドロリック弁
２６  制御装置
２８  バスライン
３０  回転数センサ
３２  回転数センサ
３４  評価装置
【図１】
2006153276.tif 000003
【図２】
2006153276.tif 000004