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TECHNISCHES
GEBIET
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Die
Erfindung betrifft ein System zum Überwachen eines Drehmoments
in einem Antriebsstrang auf der Grundlage eines gemessenen Drucks.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Ein Überwachen
des Drehmoments einer Maschine in dem Antriebsstrang eines Fahrzeugs
ermöglicht
es den Steuerungen der Maschine, des Getriebes und des Fahrzeugs,
diese Information zu verwenden, um den Maschinenabtrieb, die Getriebeübersetzung,
sowie im Falle eines Hybridgetriebes die Drehzahl oder das Drehmoment
eines Motors/Generators zu verändern.
Bekannte Drehmomentüberwachungssysteme
stellen eine Vielfalt von Herausforderungen dar. Zum Beispiel stellt
ein mechanisch montierter Dehnungsmessstreifen aufgrund einer elektronischen
Verdrahtung, die benötigt
wird, um den Dehnungsmessstreifen mit einem Steuerungssignalempfänger und
einem Controller zu verbinden, Herausforderungen bezüglich des
Einbaus dar. Zusätzlich weisen
magnetostriktive Technologien, die zum Messen von Drehmoment verwendet
werden, wesentliche Einbauprobleme auf und können unerschwinglich sein.
Ein magnetostriktives Material mit magnetischen Eigenschaften, die
sich bei einer Änderung des
Drehmoments verändern,
erfordert die Verwendung einer Antriebswelle oder einer anderen
Drehmomentübertragungskomponente
mit Nickelanteil, welche sowohl von einem Material- als auch von
einem Verarbeitungsstandpunkt aus unerschwinglich ist. Zusätzlich ist
der Einbau einer Aufnahmekomponente, beispielsweise von Drahtbürsten, welche
die magnetische Änderung
der Welle weiterleiten kann, schwierig und benötigt zusätzliche Montagezeit.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Ein
leicht unterzubringendes Drehmomentüberwachungssystem nimmt Drehmomentdaten
einer Antriebsanlage zur Verwendung für Maschinen-, Getriebe- oder
andere Fahrzeugcontroller präzise
auf. Das Drehmomentüberwachungssystem
verwendet ein Strukturelement, um ein antreibendes Element mit einem
angetriebenen Element hydraulisch zu verbinden. Das Strukturelement
bildet zumindest einen Abschnitt einer Fluidkammer. Das antreibende
Element setzt die Fluidkammer unter Druck, um das angetriebene Element
anzutreiben. Auf diese Weise wird die mechanische Kraft des antreibenden
Elements in eine hydraulische Kraft umgewandelt, die das angetriebene
Element antreibt. Eine Druckmesseinrichtung ist mit dem Fluid in
der Fluidkammer wirksam verbunden. Die Druckmesseinrichtung misst
einen Druckpegel in der Kammer. Der Betrag an Drehmoment, der von
dem antreibenden Element an das angetriebene Element übertragen
wird, steht in direkter linearer Beziehung zu dem gemessenen Druck.
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Bei
einer Ausführungsform
ist die Druckmesseinrichtung ein mit dem Hydraulikfluid in Kontakt stehender
Oberflächenwellensensor
(surface acoustic wave sensor), der ein Sensorsignal (d.h. ein Signal
mit einem Wert, der einem gemessenen Druck und damit einem Drehmoment
entspricht) drahtlos an einen elektronischen Controller weiterleitet.
Der Controller kann dann den Druckpegel in einen Drehmomentwert
umwandeln und ein Steuerungssignal zur Einstellung eines Betriebszustands
des Getriebes, der Maschine oder einer anderen Fahrzeugkomponente
bereit stellen. Der Oberflächenwellensensor kann
ein kommerziell verfügbarer
drahtloser Reifendrucksensor sein. Bei einer anderen Ausführungsform
ist die Druckmesseinrichtung ein Druckregelventil, das in Fluidverbindung
mit der unter Druck stehenden Fluidkammer steht.
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Die
unter Druck stehende Fluidkammer kann durch ein zylindrisches Strukturelement
gebildet sein, das mit einem angetriebenen Element verbunden ist,
beispielsweise einer Platte, die zur Drehung mit einer Drehmomentwandlerturbine
verbunden ist und in diesem Kontext als eine Rückplatte bezeichnet wird. Das
antreibende Element kann eine Zahnkranzscheibe sein, die mit einem
Kolben verbunden ist, welcher sich in der Kammer bewegt, um ein
Drehmoment über
einen Hydraulikdruck von der Zahnkranzscheibe auf die Rückplatte
zu übertragen.
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Bei
einer anderen Ausführungsform
kann die unter Druck stehende Fluidkammer durch eine biegsame Membran
gebildet sein, welche zwischen das antreibende und das angetriebene
Element geschaltet ist und sich in Ansprechen auf eine Drehung des antreibenden
Elements verbiegt, so dass das in der Membran enthaltene Fluid unter
Druck gesetzt wird, um das angetriebene Element anzutreiben.
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Ein
Verfahren zur Überwachung
eines Maschinendrehmoments umfasst ein hydraulisches Verbinden von
ersten und zweiten koaxial drehbaren Elementen durch Bereitstellen
einer dazwischen liegenden Hydraulikkammer. Das erste drehbare Element
wird durch die Maschine angetrieben, und das zweite drehbare Element
ist mit dem Getriebe wirksam verbunden. Das Verfahren umfasst ein
Drehen des ersten drehbaren Elements, um dadurch das zweite drehbare
Element über
einen Druck, der sich in der Hydraulikkammer ergibt, drehend anzutreiben. Das
Verfahren umfasst ferner ein Messen eines Druckpegels in der Kammer
und ein Weiterleiten eines Sensorsignals, welches den gemessenen
Druck darstellt, an einen Controller. Das Sensorsignal kann dann
in einen Maschinen-Drehmomentpegel umgewandelt werden, da diese
in direkter und linearer Beziehung stehen. Ein Betriebszustand der
Maschine oder des Getriebes oder einer anderen Fahrzeugkomponente
kann auf der Grundlage des weitergeleiteten Sensorsignals nachgestellt
werden.
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Die
vorherigen Merkmale und Vorteile und andere Merkmale und Vorteile
der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden genauen
Beschreibung der besten Ausführungsarten
der Erfindung leicht offensichtlich, wenn diese in Verbindung mit
den begleitenden Zeichnungen gelesen wird.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine schematische, fragmentarische Teilquerschnitt-Seitenansichtsdarstellung
eines Fahrzeugantriebsstrangs, welcher eine erste Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Drehmomentüberwachungssystems
verwendet (der Querschnitt verläuft
entlang der in 2 gezeigten Pfeile);
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2 ist
eine schematische fragmentarische Darstellung in Vorderansicht des
Drehmomentüberwachungssystems
von 1, die bezüglich 1 um
90 Grad im Uhrzeigersinn gedreht ist;
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3 ist
eine schematische, fragmentarische Teilquerschnittsdarstellung des
Drehmomentüberwachungs systems
der 1 und 2 mit einer Kolben- und Zylinderanordnung;
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4 ist
eine schematische, fragmentarische Teilquerschnittsdarstellung in
Hinblick auf eine zweite Ausführungsform
eines Drehmomentüberwachungssystems,
das in dem Fahrzeugantriebsstrang von 1 verwendet
werden kann;
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5 ist
eine schematische fragmentarische Darstellung in teilweiser Querschnittsansicht
einer dritten Ausführungsform
eines Drehmomentüberwachungssystems;
und
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6 ist
eine schematische Querschnitt-Seitenansichtsdarstellung eines Antriebsstrangs,
der das Drehmomentüberwachungssystem von 5 verwendet.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Bezug
nehmend auf die Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche
Komponenten bezeichnen, ist in 1 ein Fahrzeugantriebsstrang 10 gezeigt.
Der Antriebsstrang 10 umfasst eine Maschine 12,
die über
ein Drehmomentüberwachungssystem 14 mit
einem Drehmomentwandler 16 und einem Getriebe 18 verbunden
ist. In 1 ist nur die obere Hälfte des
Antriebsstrangs 10 gezeigt (d.h. der Abschnitt überhalb
der Drehachse C).
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Die
Maschine 12 treibt eine Maschinenabtriebswelle 20 an,
die über
Schrauben 22 mit einer Zahnkranzscheibe 24 verschraubt
ist. Die Schrauben 22 sind in Schraubenöffnungen 23 in der
Zahnkranzscheibe 24 aufgenommen. Es sind nur eine Schraube 22 und
eine Öffnung 23 gezeigt.
Die Maschinenabtriebswelle 20 und die Zahnkranzscheibe 24 umgeben
jedoch die Drehachse C und weisen zusätzliche Schrauben 22 und Öffnungen 23 auf,
die darum verteilt sind. Die Zahnkranzscheibe 24 wird in
diesem Kontext auch als ein erstes drehbares Element oder ein antreibendes
Element bezeichnet. Ein Anlasserzahnrad 26 ist am äußeren Rand
der Zahnkranzscheibe 24 angeordnet und wird von einem (nicht
gezeigten) Anlassermotor zum Anlassen der Maschine 12 angetrieben.
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Die
Zahnkranzscheibe 24 ist ein Teil des Drehmomentüberwachungssystems 14.
Das Drehmomentüberwachungssystem 14 umfasst
auch ein Strukturelement 28 und eine Rückplatte 30. Die Rückplatte 30 ist
koaxial zu der Zahnkranzscheibe 24, im Wesentlichen ringförmig und
umgibt ebenfalls die Drehachse C. Das Strukturelement 28 ist
zwischen die Zahnkranzscheibe 24 und die Rückplatte 30 geschaltet.
Die Rückplatte 30 kann
in diesem Kontext auch als ein zweites drehbares Element oder ein angetriebenes
Element bezeichnet werden. Die Rückplatte 30 ist über Schrauben 32 mit
einem Drehmomentwandlergehäuse 34 verbunden.
Der Drehmomentwandler 16 umfasst ein Drehmomentwandlergehäuse 34,
einen Pumpenabschnitt 42, einen Turbinenabschnitt 44,
einen Statorabschnitt 46 und ein Drehmomentwandlerabtriebselement 48.
Das Drehmomentwandlergehäuse 34 umgibt
einen Pumpenabschnitt 42 des Drehmomentwandlers 14 und
ist mit diesem zur Drehung wirksam verbunden. Die Arbeitsweise des
Drehmomentwandlers 16 ist in der Technik bekannt. Durch
ein Drehen der Zahnkranzscheibe 24 wird die Rückplatte 30 durch
das Strukturelement 28 drehend angetrieben, wie hier erklärt wird.
Das Drehmomentüberwachungssystem 14 umfasst
auch eine Druckmesseinrichtung 40, welche, in der in 1 gezeigten
Ausführungsform,
vorzugsweise ein drahtloser Oberflächenwellensensor ist. Drahtlose
Oberflächenwellensensoren
sind kommerziell verfügbar
und werden beispielsweise zum Messen von Reifendruck verwendet.
Eine Drehung der Rückplatte 30 dreht
den Pumpenabschnitt 42 des Drehmomentwandlers 16,
wodurch eine Fluidkupplung geschaffen wird, um den Turbinenabschnitt 44 anzutreiben.
Der Statorabschnitt 46 ist zwischen dem Pumpenabschnitt 42 und
dem Turbinenabschnitt 44 axial zentriert angeordnet. Die
Fluidkupplung zwischen dem Pumpenabschnitt 42 und dem Turbinenabschnitt 44 treibt
das damit verbundene Drehmomentwandlerabtriebselement 48 an.
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Eine
Getriebeantriebswelle 50 ist verzahnt oder anderweitig
zur Drehung mit dem Drehmomentwandlerabtriebselement 48 verbunden.
Auf diese Weise treibt die Maschine 12 das Getriebe 18 durch das
Drehmomentüberwachungssystem 14 und
den Drehmomentwandler 16 an. Ein Getriebeventilkörper 54 enthält eine
Vielzahl von Hydraulikventilen, die durch einen elektronischen Controller 56 gesteuert werden,
um Drehmomentübertragungsmechanismen,
wie z.B. Kupplungen und Bremsen, in dem Getriebe 18 zu
steuern, wie in der Technik bekannt ist. Der Controller 56 kann
drahtlose oder elektronische Sensorsignale von verschiedenen Komponenten, wie
z.B. der Maschine 12 und dem Getriebe 18, empfangen.
Zusätzlich
kann der Controller 56 Steuerungssignale an das Getriebe 18 (d.h.
durch den Ventilkörper 54)
oder an die Maschine 12 weiterleiten, z.B. kann ein Steuerungssignal
von dem Controller 56 entlang einer Steuerungssignalleitung 58 an
die Maschine 12 weitergeleitet werden. Es ist einzusehen,
dass für
die Maschine 12 und das Getriebe 18 getrennte
Controller verwendet werden können,
oder dass ein einziger Controller die Funktionsweise von beiden
steuern kann. Der Controller oder die Controller können stattdessen
mit der jeweiligen Maschine und dem jeweiligen Getriebe drahtlos
verbunden sein.
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Die
Arbeitsweise des Drehmomentüberwachungssystems 14 von 1 wird
nun mit Bezug auf die Ausführungsform
von 2 und 3 beschrieben. Die Zahnkranzscheibe 24 weist
eine Öffnung oder
ein Fenster 60 auf, das darin geformt, maschinell herausgearbeitet
oder anderweitig darin geschaffen wurde. Die Öffnung oder das Fenster 60 ist auch
in 1 gezeigt. Die Rückplatte 30 ist zu
der Zahnkranzscheibe 24 axial benachbart, wie in 1 gezeigt
ist. Ein Abschnitt der Rückplatte 30 ist
durch das Fenster 60 von 2 sichtbar.
Das Strukturelement 28 ist an einer Erweiterung 62 der
Rückplatte 30 abgestützt. Das
Strukturelement 28 bildet eine Kammer 64, die
ein Hydraulikfluid 74 enthält. Eine Erweiterung 66 der
Zahnkranzscheibe 24 bildet oder trägt einen Kolben 68,
der in der Kammer 64 gleitfähig ist. Das Strukturelement 28 mit
seiner fluidgefüllten
Kammer 64, der Kolben 68 und die Erweiterungen 62, 66 schaffen
eine hydraulische Verbindung entlang eines Radius R innerhalb des
Fensters 60 zwischen der Zahnkranzscheibe 24 und
der Rückplatte 30.
Wie in 3 besser gesehen werden kann, wird ein drahtloser
Sensor 40 in einer Öffnung 72 in dem
Strukturelement 28 so gehalten, dass der Sensor 40 mit
dem in der Kammer 64 enthaltenen Fluid 74 in Kontakt
steht. Auf diese Weise ist der drahtlose Sensor 40 montiert,
um ein hydraulisch übertragenes Drehmoment
zu messen. Eine mechanische Montage eines Oberflächenwellendrehmomentsensors
in den Drehmomentpfad eines Fahrzeugantriebsstrangs, d.h. ein Drehmomentsensor,
der montiert ist, um ein Drehmoment innerhalb einer starren Strukturkomponente
zu messen, würde
auf verschiedene Drehmomentpegel ansprechen, die in mehreren Ebenen
der Komponente wirken, und ist daher für Antriebsstrang- oder Fahrzeugsteuerungen
nicht gut geeignet. Dieses Problem wird durch ein Isolieren des
Drehmoments entlang der hydraulischen Verbindung zwischen der Zahnkranzscheibe 24 und
der Rückplatte 30 vermieden.
Dichtungsringe 76 verhindern ein Entweichen des Fluids 74 zwischen
dem Strukturelement 28 und dem Kolben 68.
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Wenn
die Maschine 12 das Maschinenabtriebselement 20 antreibt,
um die Zahnkranzscheibe 24 (alle in 1 gezeigt)
drehend anzutreiben, treibt die Zahnkranzscheibe 24 die
Rückplatte 30 durch
die hydraulische Verbindung an, welche durch das Drehmomentüberwachungssystem 14 begründet ist.
Insbesondere wird eine Drehung der Zahnkranzscheibe 24 in 2 im
Uhrzeigersinn den Kolben 68 dazu veranlassen, das Fluid 74 in
der Hydraulikkammer 64 unter Druck zu setzen, um eine Kraft
auf die Innenflächen
der zylindrischen Struktur 28 zu erzeugen. Dies wird auch
die Rückplatte 30 in
eine Richtung im Uhrzeigersinn antreiben. Weil die Rückplatte 30 mit
dem Drehmomentwandlergehäuse 34 verschraubt
ist (in 1 gezeigt), wird sie den Drehmomentwandler-Pumpenabschnitt 42 drehend
antreiben, um dadurch den Turbinenabschnitt 44 und das
Getriebe 18 anzutreiben. Die Maschinenabtriebswelle 20,
die Zahnkranzscheibe 24, die Rückplatte 30, das Drehmomentwandlergehäuse 34,
der Pumpenabschnitt 42, der Turbinenabschnitt 44,
das Drehmomentwandlerabtriebselement 48 und die Getriebeantriebswelle 50 drehen
sich alle um die Drehachse C.
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Die
Druckmesseinrichtung 40 steht in Kontakt mit dem Fluid 74.
Wie oben diskutiert, ist die Druckmesseinrichtung 40 vorzugsweise
ein in der Technik bekannter Oberflächenwellensensor, welcher ein
drahtloses Signal überträgt, das
dem gemessenen Druckpegel des Fluids entspricht. Solche drahtlosen
Oberflächenwellendrucksensoren
werden in Fahrzeugreifen zur Überwachung
des Reifendrucks verwendet. Wieder auf 1 Bezug
nehmend, überträgt der Oberflächenwellensensor 40 ein drahtloses
Sensorsignal, welches von dem Controller 56 empfangen wird.
Der Controller 56 enthält
einen Prozessor, der programmiert ist, um das einen Druckpegel anzeigende
Sensorsignal gemäß einem
gespeicherten Algorithmus in einen entsprechenden Drehmomentwert
umzuwandeln. Wie von Fachleuten verstanden wird, führt ein
Maschinendrehmoment, das durch das Maschinenabtriebselement 20 geliefert
wird, zu einer Kraft an einem effektiven Radius R, gemessen von
der Drehachse C des Maschinenabtriebselements 20. Die Kraft
wirkt über
eine effektive Fläche
des zylindrischen Strukturelements 28. Die Größe der Kraft
ist gleich dem Maschinendrehmoment geteilt durch den Radius R, wie
in der Technik bekannt ist. Die effektive Fläche ist eine Querschnittsfläche in einer
Ebene rechtwinklig zu der Kraft. Die Kraft führt zu einem Druck in der Kammer 64,
der gleich der Kraft geteilt durch die effektive Fläche ist.
Dadurch ist der Druck proportional zu dem Drehmoment der Maschine.
Durch Weiterleiten des gemessenen Druckwerts an den Controller 56 ermöglicht es
die Druckmesseinrichtung 40 dem Controller 56,
Betriebszustände
in Ansprechen auf den gemessenen Druck gemäß gespeicherten Algorithmen
und Programmen zu verändern.
Beispielsweise kann der Controller den Grad des Maschinenventilhubs
verändern,
um Leistung und Drehmoment der Maschine zu beeinflussen, oder er
kann durch selektives Einrücken
eines Drehmomentübertragungsmechanismus
oder durch Steuern einer Drehzahl eines Motors/Generators im Falle
eines Hybridgetriebes die Getriebeübersetzung ändern. Da das Drehmomentüberwachungssystem 14 einen
gemessenen Druck ermöglicht,
der in linearem Bezug zu dem Drehmoment der Maschine steht, erlaubt
das Drehmomentüberwachungssystem 14 eine
Steuerung auf der Grundlage von Drehmomentwerten.
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Mit
Bezug auf 4 umfasst eine alternative Ausführungsform
eines Drehmomentüberwachungssystems 14' ein alternatives
Strukturelement 28' mit einer
biegsamen Membranstruktur. Die biegsame Membran 28' kann ein elastomeres
Material ähnlich einer
Bremskraftverstärkermembran
sein. Erste und zweite Hälften 80, 82 der
biegsamen Membran 28' sind
relativ zueinander beweglich. Wenn sich die Zahnkranzscheibe 24' dreht, biegt
sich auf diese Weise die biegsame Membran 28', um eine Bewegung des Flanschabschnitts 66' der Zahnkranzscheibe 24' in Richtung
des Flanschabschnitts 62' der Rückplatte 30' zu ermöglichen,
wodurch sich der Fluiddruck in einer Kammer 64' erhöht, welche
von den ersten bzw. zweiten Hälften 80, 82 der
Membran 28' eingeschlossen
ist. Die Druckmesseinrichtung 40 ist in einer Öffnung 83 durch
die zweite Hälfte 82 der
flexiblen Membran 28' getragen,
was es ermöglicht, dass
ein Abschnitt des Sensors 40 mit dem Fluid 74' in Kontakt
steht, um dessen Druck zu überwachen. Wie
bei dem Drehmomentüberwachungssystem 14 von 2 ermöglicht es
die durch die biegsame Membran 28' begründete hydraulische Verbindung der
Zahnkranzscheibe 24',
die Rückplatte 30' drehend anzutreiben.
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Mit
Bezug auf 5 und 6 ist eine
zweite alternative Ausführungsform
des Drehmomentüberwachungssystems 14'' dargestellt. Das Drehmomentüberwachungssystem 14'' verwendet Hydraulikkomponenten,
um den Druck zu überwachen.
Wie bei den Ausführungsformen
von 1 bis 3 weist die Zahnkranzscheibe 24'' eine Erweiterung 66'' auf, die einen Kolben 68'' bildet, der in einem zylinderwandigen
Strukturelement 28'' beweglich ist, welches
durch eine Erweiterung 62'' der Rückplatte 30'' gebildet oder abgestützt ist.
Die Rückplatte 30'' ist mit einem Drehmomentwandlergehäuse 34'' verschraubt, und die Zahnkranzscheibe 24'' ist wie bei der Ausführungsform
von 1 mit einer Maschinenabtriebswelle verbunden.
Eine Bewegung des Kolbens 68'' setzt ein Fluid 74'' in der Kammer 64'' unter Druck. Durch die Rückplatte 30'' und das Drehmomentwandlergehäuse 34'' (siehe 6) ist ein Hydraulikkanal 84 in
Fluidverbindung mit einem Hydraulikkanal 86 in der Getriebeantriebswelle 50'' gebildet. Ein Abschnitt des Gehäuses 34'' erstreckt sich in Richtung der
Welle 50'' radial nach
innen. Der Hydraulikkanal 86 steht wiederum durch eine
Getriebegehäusestruktur 90 des
Getriebes 18'' in Fluidverbindung mit
einem Strömungskanal 88.
Die Getriebegehäusestruktur 90 kann
ein zentrales Stützelement oder
ein äußeres Gehäuse des
Getriebes 18'' sein. Oder
ein beliebiges anderes Getriebeelement, das einen hindurch gelegten
Kanal aufweisen kann. Alternativ können anstelle von Kanälen flexible
Röhren verwendet
werden, um die benötigten
Fluidverbindungen herzustellen. Der unter Druck stehende Fluidkanal 88 steht
in Fluidverbindung mit einem Druckregelventil 92, welches
in einem Ventilkörper 54'' enthalten ist. Es können alternative
Kanäle
verwendet werden, um Fluid von der Kammer 64'' an
das Druckregelventil 92 zu leiten. Fachleute werden die
Arbeitsweise eines Druckregelventils zur Erzielung des Vergleichs
eines Druckpegels mit einem bekannten Leitungsdruckpegel und zur
Erzeugung eines entsprechenden Sensorsignals leicht verstehen. Ein
Hydraulikleitungs- oder Systemdruck 94 sowie elektrische
Energie 96 wird dem Druckregelventil 92 zur Verfügung gestellt,
welches dann den von dem Kanal 98 bereitgestellten Druck
mit einem bekannten Leitungsdruck 94 vergleicht, um ein
Steuerungssignal 98 bereitzustellen, das proportional zu
dem gemessenen Druckpegel ist. Das Sensorsignal 98 kann
an einen elektronischen Controller 56'' weitergeleitet werden,
der dann mit der Maschine 12 und mit dem Getriebe 18'' drahtlos oder anderweitig verbunden sein
kann, um einen Betriebszustand von diesen auf der Grundlage des
gemessenen Druckpegels zu steuern.
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Bezug
nehmend auf die bezüglich 1 bis 5 beschriebene
Struktur umfasst ein Verfahren zur Überwachung eines Maschinendrehmoments
ein hydraulisches Verbinden von ersten und zweiten koaxial drehbaren
Elementen. Das heißt,
die Zahnkranzscheibe 24 und die Rückplatte 30 werden über die
dazwischen vorgesehene gekapselte Fluidkammer 64 hydraulisch
verbunden. Ein Entwurf mit einem Kolben und einem zylindrischen
Strukturelement kann wie bei der Ausführungsform von 1 bis 3 und
jener von 5 und 6 verwendet
werden. Alternativ kann die bieg same Membran 83 der Ausführungsform
von 4 verwendet werden. Das erste drehbare Element
oder die Zahnkranzscheibe 24 wird durch die Maschine 12 angetrieben,
und das zweite drehbare Element oder die Rückplatte 30 ist mit
dem Getriebe 18 wirksam verbunden. Das Verfahren umfasst
ein Drehen des ersten drehbaren Elements oder der Zahnkranzscheibe 28,
um dadurch das zweite drehbare Element oder die Rückplatte 30 über den
Druck in der Hydraulikkammer 64, der sich aus der Drehung
der Zahnkranzscheibe 28 ergibt, zu drehen. Das Verfahren
umfasst ferner ein Messen des Hydraulikdrucks in der Kammer 64.
Für den Messschritt
wird eine Druckmesseinrichtung, wie z.B. der drahtlose Oberflächenwellensensor 40 oder
das hydraulische Druckregelventil 92 der Ausführungsformen
von 5 und 6, verwendet. Das Verfahren
umfasst ferner ein Weiterleiten eines dem gemessenen Druck entsprechenden
Signals an einen elektronischen Controller 56 (oder 56'' in der Ausführungsform von 5 und 6).
Wenn ein Druckregelventil, wie z.B. Ventil 92 von 6,
verwendet wird, wird das Weiterleiten durch ein Vorsehen von fluidverbundenen
Kanälen 84, 86, 88 in
Verbindung mit dem Druckregelventil 92 erreicht.
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Das
Verfahren umfasst ferner ein Umwandeln des gemessenen Drucks in
einen Maschinen-Drehmomentpegel. Optional wandelt ein gespeicherter
Algorithmus in dem Controller 56 Druckpegel (oder mit Druckpegeln
korrelierte Sensorsignale) in einen entsprechenden Drehmomentwert
um. Der Controller 56 berechnet dann ein Steuerungssignal auf
der Grundlage des entsprechenden Drehmomentwerts. Dann wird das
Steuerungssignal an die Maschine 12, das Getriebe 18 oder
eine beliebige andere Fahrzeugkomponente weitergeleitet, um den Schritt
des Einstellens eines Betriebszustands (wie z.B. eine Maschinendrehzahl
oder eine Getriebeübersetzung)
auf der Grundlage des gemessenen Druckwerts und des entsprechenden
Maschinendrehmoments auszuführen.
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Obwohl
die besten Arten zur Ausführung
der Erfindung genau beschrieben wurden, werden die Fachleute, die
diese Erfindung betrifft, verschiedene alternative Entwürfe und
Ausführungsformen
zur Ausführung
der Erfindung im Rahmen der beigefügten Ansprüche erkennen.