AT520432B1 - Verfahren zum betreiben eines antriebssystems für ein kraftfahrzeug - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebssystems (2) für ein Kraftfahrzeug (1), insbesondere für einen Traktor, wobei in zumindest einem Lenkbremsmodus des Kraftfahrzeuges (1) zumindest eine linke Bremse (5) und zumindest eine rechte Bremse (6) des Kraftfahrzeuges unabhängig voneinander betätigt werden und in zumindest einem Bremsmodus des Kraftfahrzeuges (1) die linke Bremse (5) und die rechte Bremse (6) des Kraftfahrzeuges (1) gekoppelt zusammen betätigt werden. Um unstabile Fahrzustände zu vermeiden, ist vorgesehen, dass – vorzugsweise mittels zumindest eines ersten Sensors (5a, 6a) – ermittelt wird, ob eine linke Bremse (5), oder eine rechte Bremse (6) aktiviert ist, und diese erste Information über den Status (BSL, BSR) der Bremsenaktivität an eine elektronische Steuereinheit (ECU) geleitet wird, dass – vorzugsweise mittels eines zweiten Sensors (10a) - ermittelt wird, ob die linke Bremse (5) und die rechte Bremse (6) gekoppelt sind und diese zweite Information über den Status (BSK) der Koppelung zwischen der linken Bremse (5) und rechten Bremse (6) an die elektronische Steuereinheit (ECU) geleitet wird, und dass in Abhängigkeit der ersten Information und der zweiten Information durch die elektronische Steuereinheit (ECU) entschieden wird, ob zumindest eine Stabilisierungsmaßnahme durchgeführt wird.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebssystems für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Traktor, wobei in zumindest einem Lenkbremsmodus des Kraftfahrzeuges zumindest eine linke Bremse und zumindest eine rechte Bremse des Kraftfahrzeuges unabhängig voneinander betätigt werden und in zumindest einem Bremsmodus des Kraftfahrzeuges die linke Bremse und die rechte Bremse des Kraftfahrzeuges gekoppelt zusammen betätigt werden. Weiters betrifft die Erfindung ein Antriebssystem zur Durchführung des Verfahrens.

[0002] Standardmäßig ist die Bremsanlage von Traktoren so konstruiert, dass die Möglichkeit besteht, im Lenkbremsmodus nur die Räder einer Traktorseite abzubremsen, um so bei langsamen Fahrgeschwindigkeiten zur Erzielung kleiner Wendekreise die Lenkung unterstützen zu können (Lenkbremse). Hierzu wird zumeist ein zweiteiliges Bremspedal verbaut, das im Bremsmodus zur beidseitigen Abbremsung der Räder in der Regel mechanisch oder auch elektronisch gekoppelt werden kann, zum Beispiel für Straßenfahrten. Wenn die beiden Bremspedale entkoppelt sind kann der Traktor mittels der Lenkbremse gelenkt werden, indem nur das linke oder nur das rechte Bremspedal betätigt wird. Während der Aktivierung der Lenkbremse bei niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeiten ist die Verwendung des Allradantriebes wegen möglicher Verspannungen im Antriebsstrang nicht empfohlen.

[0003] Insbesondere bei Traktoren mit zuschaltbarem Allradantrieb, deren Vorderbremsen ohne separate Reibungsbremsen ausgeführt sind, und bei denen zwischen Zweirad- und Vierradantrieb umgeschaltet werden kann, wird zur Verbesserung des Bremsverhaltens im Bremsmodus auf Allradantrieb umgeschaltet. So ist beispielsweise aus der JP 05193390 A ein Radantrieb für einen Traktor bekannt, bei dem aus dem Zweiradantrieb in den Vierradantrieb gewechselt wird, wenn die Bremspedale für linke und rechte Radbremsen zusammen betätigt werden. Dabei werden linke und rechte Lenkbremsen aktiviert und der Vierradantrieb eingeschalten. Daher werden die ohne eigene Bremse ausgeführten Räder antriebsseitig konstant mitgebremst, wenn das Bremspedal betätigt wird.

[0004] Weiters sind Traktoren sind zudem meist standardmäßig mit einer Differentialsperre ausgerüstet, um eine starre Antriebsdrehverbindung zwischen zumindest einem linken Antriebsrad und zumindest einem rechten Antriebsrad herzustellen und somit die Drehzahlen der Antriebsräder gleichzuschalten. Dies verbessert das Geradeausfahrverhalten und die Traktion des Fahrzeugs, insbesondere bei nicht befestigtem Untergrund, beispielsweise bei Feldarbeiten. Außerdem können im Bremsbetrieb unterschiedliche Bremskräfte zwischen linker und rechter Seite des Fahrzeugs, beispielsweise in Folge von ungleichmäßigem Verschleiß der Bremsen, bei aktivierter Differentialsperre ausgeglichen werden.

[0005] Bei Kurvenfahrten, insbesondere auf griffigem Untergrund, ist eine Deaktivierung der Differentialsperre allerdings vorteilhaft, um Spannungen im Antriebsstrang zu reduzieren, die Lenkbarkeit des Fahrzeuges zu verbessern und den Reifenverschleiß der Antriebsräder zu vermindern. Aus dem gleichen Gründen ist üblicherweise eine Aktivierung der Differentialsperre nur bei deaktivierter Lenkbremse möglich.

[0006] Über beispielsweise an die Bremszylindern angeschlossene Sensoren kann festgestellt werden, ob die linke oder rechte Bremse separat oder gemeinsam betätigt werden. Wenn aber aus irgendeinem Grund der linksseitige oder rechtsseitige Sensor zur Ermittlung des Bremsstatus nicht funktioniert, so bleibt allerdings der Allradantrieb und/oder die Differentialsperre während des Bremsvorganges deaktiviert, auch wenn die Lenkbremse nicht eingeschaltet ist. Dies verschlechtert einerseits das Bremsverhalten des Traktors wesentlich, da die Vorderachse nicht mit der Hinterachse mit gebremst wird. Andererseits werden die Einsatzmöglichkeiten, die Traktion und das Geradeausfahrverhalten des Traktors, insbesondere auf unbefestigtem Untergrund, wesentlich verschlechtert, da Drehzahlunterschiede zwischen linkem und rechtem Antriebsrad in Folge verschiedener Reibungsverhältnisse nicht mehr ausgeglichen werden.

[0007] Umgekehrt kann bei schadhaftem Sensor eine Deaktivierung des Allradantriebs oder der Differentialsperre bei Beendigung des Bremsbetriebes oder bei einseitiger Betätigung der Bremse zur Durchführung einer Lenkbremsung nicht gewährleistet werden, weshalb Schäden durch mechanisches Verspannen des Antriebsstrangs nicht ausgeschlossen werden können.

[0008] Bei Automatikgetrieben oder automatisierten Schaltgetrieben wird vom Getriebe die Information benötigt, dass beide Bremsen aktiviert sind, um das Kraftfahrzeug zum Stillstand zu bringe. Wird erkannt, dass sowohl die linken, als auch die rechten Bremse aktiviert sind, so wird die beispielsweise durch eine Brennkraftmaschine gebildete Antriebsmaschine vom Antriebsstrang getrennt, um ein Abwürgen bzw. Absterben der Antriebsmaschine zu vermeiden. Bei Traktoren werden üblicherweise hydraulische Hilfssysteme durch die Brennkraftmaschine angetrieben, wodurch bei Stillstand der Brennkraftmaschine auch diese ausfallen würden. Im Lenkbremsmodus dagegen soll die Antriebsmaschine weiterhin an den Antriebsstrang gekoppelt bleiben, um einen Vortrieb des Kraftfahrzeuges zu ermöglichen.

[0009] Die DE 69 314 330 T3 beschreibt eine selbstfahrende landwirtschaftliche Erntemaschine und ein Verfahren zur Steuerung von Einstellungen einer derartigen Erntemaschine. Die WO 82/01354 A1 offenbart ein Verfahren zur Regelung von Subsystemen eines landwirtschaftlichen Fahrzeuges. Die EP 0 924 117 A2 zeigt ein Vierradfahrzeug mit einem Hinterradantriebssystem und einem zuschaltbaren Vorderradantriebssystem.

[0010] Aus der EP 2 376 317 B1 ist ein Traktorlenkungsbremssystem mit unabhängigen Bremskreisen für jeweils ein rechtes und ein linkes Rad bekannt, wobei jeder Kreis durch ein zugeordnetes pedal aktiviert wird und das System einen lösbaren Verbindungs- oder Verriegelungsmechanismus zum verbinden oder Verriegeln der beiden pedale miteinander aufweist. Dabei sind Sensoren zum Erfassen eines Herunterdrückens des jeweiligen Pedals und mindestens ein Warnorgan vorgesehen, um in Abhängigkeit von der Erfassung lediglich eines heruntergedrückten Pedals dem Fahrer zu indizieren, dass sich die Pedale in einem nicht verbundenen oder verriegelten Zustand befinden.

[0011] Aufgabe der Erfindung ist es, unstabile Fahrzustände, welche aus fehlerhaften Bremssignalen resultieren, zu vermeiden und die Fahrbarkeit Einsatzfähigkeit des Kraftfahrzeuges, insbesondere im Brems- und/oder Lenkbremsbetrieb zu verbessern.

[0012] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem eingangs genannten Verfahren dadurch gelöst, dass - vorzugsweise mittels zumindest eines ersten Sensors - ermittelt wird, ob eine linke Bremse, oder eine rechte Bremse aktiviert ist, und diese erste Information über den Status der Bremsenaktivität an eine elektronische Steuereinheit geleitet wird, dass - vorzugsweise mittels eines zweiten Sensors - ermittelt wird, ob die linke Bremse und die rechte Bremse gekoppelt sind und diese zweite Information über den Status der Koppelung zwischen der linken und rechten Bremse an die elektronische Steuereinheit geleitet wird, und dass in Abhängigkeit der ersten Information und der zweiten Information durch die elektronische Steuereinheit entschieden wird, ob zumindest eine Stabilisierungsmaßnahme durchgeführt wird, also insbesondere ob der Allradantrieb, die Differentialsperre oder die Kupplung angesteuert wird.

[0013] Die Kombination aus erster und zweiter Information stellt sicher, dass der Bremsmodus und der Lenkbremsmodus zuverlässig erkannt werden, auch wenn beispielsweise ein erster Sensor ausfällt. Somit wird eine zuverlässige Aktivierung oder Deaktivierung der Differentialsperre, des Allradantriebes oder der Fahrkupplung erreicht, auch wenn ein Sensor defekt ist.

[0014] Gemäß einer ersten Ausführungsvariante der Erfindung besteht zumindest eine Stabilisierungsmaßnahme in einer Aktivierung eines zuschaltbaren Allradantriebes. Weiters kann in einer Ausführungsvariante der Erfindung vorgesehen sein, dass - vorzugsweise mittels eines dritten Sensors - ermittelt wird, ob eine Handbremse aktiviert ist und diese dritte Information über den Status der Handbremsenaktivität an die elektronische Steuereinheit geleitet wird.

[0015] Zweckmäßiger Weise ist ein erster Sensor für die linke Bremse und ein erster Sensor für die rechte Bremse vorgesehen. Der erste Sensor kann jeweils beispielsweise ein an das Hydrauliksystem der ersten bzw. rechten Bremse angeschlossener Drucksensor oder ein Weg- sensor, etwa ein induktiver Sensor, Hallsensor oder ein Kontaktsensor sein, welcher Informationen über zwei Schaltzustände „0“ - für den deaktivierten Zustand, und „1“ für den aktivierten Zustand liefert. Der zweite Sensor kann ein einfacher Kontaktsensor, induktiver Sensor oder Hallsensor sein, welcher die Information über den Koppelungszustand zwischen erster und zweiter Bremse - etwa „0“ für entkoppelt und „1“ für gekoppelt an die elektronische Steuereinheit ausgibt. Analoges gilt für den dritten Sensor, welcher das Ausgangssignal „0“ für deaktivierte Handbremse bzw. „1“ für aktivierte Handbremse an die elektronische Steuereinheit sendet.

[0016] In einer Ausführungsvariante der Erfindung ist dabei vorgesehen, dass durch die elektronische Steuereinheit der Allradantrieb deaktiviert bleibt, wenn auf der Basis zumindest einer ersten Information eine Deaktivierung der linken Bremse und/oder rechten Bremse und auf der Basis der zweiten Information eine Entkoppelung der linken Bremse und der rechten Bremse festgestellt wird. Für die Deaktivierung des Allradantriebes müssen also einerseits die Bedingung, dass die linke und/oder rechte Bremse deaktiviert ist, und andererseits die weitere Bedingung, dass die erste und die rechte Bremse voneinander entkoppelt sind, erfüllt sein. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn durch die Steuereinheit der Allradantrieb nur dann deaktiviert bleibt, wenn auf der Basis der dritten Information auch eine Deaktivierung der Handbremse festgestellt wird. Wird andererseits die Handbremse betätigt, so wird keine Deaktivierung des Allradantriebes vorgenommen, um Bremskraft auch auf ungebremste Räder aufbringen zu können. Vielmehr wird durch die elektronische Steuereinheit der Allradantrieb aktiviert, wenn auf der Basis der dritten Information eine Aktivierung der Handbremse festgestellt wird.

[0017] Deaktivierung des Allradantriebes bedeutet in diesem Zusammenhang, dass vom Allradantrieb - beispielsweise Vierradantrieb - auf einen Antrieb mit geringerer Zahl an Antriebsrädern bzw. Antriebsachsen, beispielsweise auf Zweiradantrieb, umgeschaltet wird. Umgekehrt wird bei Aktivierung des Allradantriebes beispielsweise einem Antrieb mit geringerer Zahl an Antriebsrädern bzw. Antriebsachsen, beispielsweise Zweiradantrieb, auf einen Antrieb mit höherer Zahl an Antriebsrädern bzw. Antriebsachsen umgeschaltet.

[0018] In weiterer Ausführung der Erfindung kann durch die elektronische Steuereinheit der Allradantrieb auch deaktiviert werden, wenn auf der Basis der ersten Informationen eine Deaktivierung der linken Bremse und der rechten Bremse und auf der Basis der dritten Information eine Deaktivierung der Handbremse festgestellt wird. Wenn somit alle Bremsen deaktiviert sind, kann der Allradantrieb ohne Gefahr einer Sicherheitseinbuße deaktiviert werden.

[0019] In weiterer Ausübung der Erfindung wird durch die elektronische Steuereinheit der Allradantrieb aktiviert, wenn auf der Basis zumindest einer ersten Information eine Aktivierung der linken Bremse und/oder rechten Bremse und auf der Basis der zweiten Information eine Koppelung der linken Bremse und der rechten Bremse festgestellt wird.

[0020] Zur Durchführung des Verfahrens eignet sich ein Antriebssystem mit einem ersten Sensor für die linke Bremse und einen weiteren ersten Sensor für die rechte Bremse, wobei mittels der ersten Sensoren ermittelbar ist, ob eine linke Bremse, oder eine rechte Bremse aktiviert ist. Weiters ist ein zweiter Sensor vorgesehen, über welchen der Koppelungsstatus zwischen erster und zweiter Bremse ermittelt werden kann. Optional kann auch ein dritter Sensor vorgesehen sein, über welchen der Aktivitätsstatus der Handbremse erhoben werden kann.

[0021] Die ersten, zweiten und dritten Sensoren sind über erste und zweite Informationsübertragungswege mit der elektronischen Steuereinheit verbunden. Die elektronische Steuereinheit weist eine hardwaremäßig oder softwaremäßig realisierte Entscheidungsstruktur bzw. Logik auf, um in Abhängigkeit der ersten Information und der zweiten Information eine Entscheidung über die Aktivierung oder Deaktivierung zumindest einer Stabilisierungseinrichtung zu treffen. Die Stabilisierungseinrichtung kann durch einen Allradantrieb, eine Differentialsperre und/oder durch eine schaltbare Kupplung im Antriebsstrang zwischen Antriebsmaschine und Antriebsrädern gebildet sein.

[0022] Dadurch, dass mittels des Koppelsensors ermittelt wird, ob die Koppelung zwischen der linke Bremse und der rechten Bremse aktiviert oder deaktiviert ist, kann auch im Falle des

Versagens eines Schaltsensors festgestellt werden, ob eine Lenkbremsung stattfindet oder nicht. Im Falle einer Lenkbremsung wird die Stabilisierungseinrichtung deaktiviert. Die Erkennung der Lenkbremsung erfolgt erfindungsgemäß mittels der Information des Koppelsensors.

[0023] Wenn eine Bremse, also die linke Bremse oder die rechte Bremse aktiviert und die jeweils andere Bremse - also die rechte Bremse bzw. die linke Bremse deaktiviert ist, wird von der elektronischen Steuereinheit erkannt, dass der Lenker des Kraftfahrzeuges eine Lenkbremsung durchführen möchte. In diesem Fall wird zur Schonung des Antriebsstranges die Anzahl der antreibenden Achsen reduziert, also von Vierradantrieb auf Zweiradantrieb umgeschaltet und/oder die starre Drehverbindung zwischen dem linken Antriebsrad und dem rechten Antriebsrad aufgehoben. Wenn wieder die rechte Bremse synchron zur linken Bremse mitbetätigt wird, erfolgt wieder die Aktivierung des Allradantriebes, um auf allen Rädern des Traktors Bremsleistung sicher zu stellen. Wenn die asynchrone Betätigung der ersten und rechten Bremse beendet wird und gegebenenfalls auch weitere Randbedingungen wie Fahrgeschwindigkeit und Lenkwinkel erfüllt sind, kann - insbesondere auf Wunsch des Fahrers - wieder die Aktivierung der Differentialsperre erfolgen, um die Drehzahlen zwischen linkem und rechten Antriebsrad gleichzuschalten.

[0024] Auch wenn alle Bremsen durch Entlasten des linken und des rechten Bremspedals deaktiviert werden oder sind, kann der Allradantrieb wieder deaktiviert - also von Vierradantrieb auf Zweiradantrieb umgeschaltet - werden, es sei denn es wurde vom Fahrer manuell ein Allradantrieb angefordert.

[0025] Die Erfindung wird im Folgenden an Hand des in der nicht einschränkenden Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Darin zeigen: [0026] Fig. 1 schematisch einen Antriebstrang zur Durchführung des erfindungsgemäßen

Verfahrens, [0027] Fig. 2 eine Entscheidungsmatrix zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer ersten Ausführungsvariante, [0028] Fig. 3 eine Entscheidungsmatrix für die Aktivierung oder Deaktivierung des Allradan triebes bei Ausfall eines ersten Sensors, [0029] Fig. 4 eine Entscheidungsmatrix zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer zweiten Ausführungsvariante, [0030] Fig. 5 eine Entscheidungsmatrix für die Aktivierung oder Deaktivierung der Differential sperre bei Ausfall eines ersten Sensors, [0031] Fig. 6 eine Entscheidungsmatrix zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer dritten Ausführungsvariante und [0032] Fig. 7 eine Entscheidungsmatrix für die Aktivierung oder Deaktivierung der schaltbaren

Kupplung bei Ausfall eines ersten Sensors.

[0033] Fig. 1 zeigt schematisch ein Kraftfahrzeug 1, beispielsweise einen Traktor, welches ein Antriebssystem 2 mit einer beispielsweise durch eine Brennkraftmaschine gebildete Antriebsmaschine 20 und einen Antriebsstrang 21 mit einem zuschaltbaren Allradantrieb AWD aufweist. Mit Bezugszeichen 11 ist ein Antriebsschaltelement im zu den Vorderrädern 4c, 4d führenden Teil des Antriebsstranges 21 bezeichnet, über welches der Allradantrieb AWD aktiviert oder deaktiviert werden kann. Zwischen der Antriebsmaschine 20 und den Antriebsrädern 4a, 4b ist im Antriebsstrang 21 eine schaltbare Kupplung CL angeordnet. Weiters ist im Antriebsstrang 21 zwischen zumindest einem linken Antriebsrad 4a und einem rechten Antriebsrad 4b eine schaltbare Differentialsperre DL angeordnet. Die Antriebsräder 4a, 4b einer Achse - im vorliegenden Fall der Hinterachse 3 - weisen mechanische Bremsen 5, 6 auf. Mit 4c, 4d sind die Vorderräder des Kraftfahrzeuges 1 bezeichnet. Die mechanischen Bremsen 5, 6 können hydraulisch über Bremspedale 7, 8 oder manuell über eine Handbremse 9 betätigt werden.

[0034] Der Allradantrieb AWD, die Differentialsperre DL und/oder die schaltbare Kupplung CL dienen als Stabilisierungseinrichtungen zur Durchführung von Stabilisierungsmaßnahmen für das Kraftfahrzeug 1.

[0035] Im Zweiradbetrieb werden nur die Antriebsräder 4a, 4b der Hinterachse 3 angetrieben, im Allradbetrieb bzw. Vierradbetrieb werden alle Räder 4a, 4b, 4c, 4d angetrieben. Die mechanischen Bremsen 5, 6 können hydraulisch über Bremspedale 7, 8 oder manuell über eine Handbremse 9 betätigt werden. Die linke Bremse 5 und die rechte Bremse 6 können separat über ein linkes Bremspedal 7 bzw. ein rechtes Bremspedal 8 aktiviert werden, um einen Lenkbremsmodus zu realisieren. Dies verbessert die Wendigkeit im Langsamfahrbetrieb des Kraftfahrzeuges 1. Die linke Bremse 5 und die rechte Bremse 6 können über eine Koppelungseinrichtung 10 miteinander gekoppelt werden um das Kraftfahrzeug 1 beispielsweise im Straßenbetrieb im normalen Bremsmodus zu betreiben. Die Koppelungseinrichtung 10 kann beispielsweise durch ein mechanisches Verbindungselement zur Verbindung des linken Bremspedals 7 und des rechten Bremspedals 8 gebildet werden.

[0036] Der linken Bremse 5 und der rechten Bremse 6 ist jeweils ein erster Sensor 5a, 6a zugeordnet, welcher eine erste Information über den Status BSL der linken Bremse 5 und den Status BSR der rechten Bremse 6 über jeweils einen ersten Informationsübertragungsweg 5b, 6b an eine elektronische Steuereinheit ECU sendet. Weiters ist beispielsweise im Bereich der Koppeleinrichtung 10 für das linke Bremspedal 7 und das rechte Bremspedal 8 ein zweiter Sensor 10a angeordnet, welcher eine zweite Information über den Status BSK der Koppelung der linken Bremse 5 und der rechten Bremse 6 erfasst und über einen zweiten Informationsübertragungsweg 10b der elektronischen Steuereinheit ECU zuführt. Ein dritter Sensor 9a erfasst den Status BSH der Betätigung der Handbremse 9.

[0037] Diese dritte Information wird über einen dritten Informationsübertragungsweg 9b ebenfalls der elektronischen Steuereinheit zugeführt. Die Informationsübertragungswege 5b, 6b, 9b, 10b können kabelgebunden oder kabellos sein.

[0038] Die elektronische Steuereinheit ECU weist eine Logik 12 auf, welche ausgebildet ist um in Abhängigkeit der ersten, zweiten und dritten Informationen zumindest eine Stabilisierungseinrichtung zu aktivieren oder zu deaktivieren. Durch Aktivieren einer Stabilisierungseinrichtung kann die jeweilige Stabilisierungsmaßnahme realisiert werden. Jede Stabilisierungsmaßnahme kann alleine oder zusammen mit anderen Stabilisierungsmaßnahmen durchgeführt werden.

[0039] Die Logik 12 kann softwaremäßig oder hardwaremäßig umgesetzt sein. Die Logik 12 beruht auf den in den Fig. 2 bis 7 dargestellten Entscheidungsmatrizen, in welchen als Auslöse-kriterien für die Aktivierung bzw. Deaktivierung des Allradantriebes AWD, der Differentialsperre DL und/oder der schaltbaren Kupplung CL der Status BSL der linken Bremse, der Status BSR der rechte Bremse, der Status BSK der Koppeleinrichtung und der Status BSH der Handbremse 9 sowie die Fahrzeuggeschwindigkeit VS und der Lenkwinkel SA berücksichtigt sind. In den Fig. 2 bis 7 gibt „0“ jeweils den deaktivierten Zustand und „1“ jeweils den aktivierten Zustand an.

[0040] In Fig. 2 sind mit den Ziffern 1 bis 16 in der ersten Spalte verschiedene Kombinationen von Informationen der Sensoren 5a, 6a, 9a, 10a über den jeweiligen Status BSL, BSR, BSH, BSK der linken Bremse 5, der rechten Bremse 6, der Handbremse 9 und der Koppelung zwischen linker Bremse 5 und rechter Bremse 6, sowie die daraus resultierenden Entscheidungen über die Aktivierung des Allradantriebes AWD angegeben.

[0041] Der Status BSL=0 für die linke Bremse 5 und/oder der Status BSR=0 für die rechte Bremse 6 weisen auf eine Deaktivierung der linken Bremse 5 bzw. rechten Bremse 6 hin. Dies könnte jedoch auch auf eine Fehlfunktion eines ersten Sensors 5a oder 6a zurückzuführen sein. Deshalb wird als zusätzliches Entscheidungskriterium die zweite Information des zweiten Sensors 10a über den Status BSK der Koppelung zwischen der linken Bremse 5 und der rechten Bremse 6 herangezogen. Weiters fließt auch der Status BSH der Handbremse 9 in die Entscheidung über die Aktivierung oder Deaktivierung des Allradantriebes AWD ein.

[0042] Für eine Deaktivierung des Allradantriebes AWD müssen die Handbremse 9 und zumindest eine der Bremsen - also die linke Bremse 5 und/oder die rechte Bremse 6 deaktiviert sein (siehe Fig. 2, Zeilen 1,9, 11, 13).

[0043] In jedem anderen Fall wird oder bleibt der Allradantrieb AWD aktiviert, um die Bremskraft auf alle Räder 4 des Kraftfahrzeuges 1 zu leiten (siehe Ziffern 2 bis 8, 10, 12, 14 bis 16 in Fig. 2).

[0044] Durch die Deaktivierung des Allradantriebs AWD im Lenkbremsmodus wird ein stabiles Fahrverhalten erreicht und sichergestellt, dass eine Beschädigung des Antriebsstranges des Antriebssystems 2 verhindert wird. Durch die Aktivierung des Allradantriebes AWD im Bremsmodus wird die Sicherheit erhöht wird, indem die Bremsung durch alle Räder 4 des Kraftfahrzeuges 1 erfolgt. Andererseits kann durch Aktivierung des Allradantriebes AWD im normalen Bremsbetrieb ein stabiles, kontrollierbares und rasches Verzögern des Fahrzeuges 1 erreicht werden.

[0045] Die Verwendung des zweiten Sensors 10a als zusätzliche Entscheidungsinstanz für die Aktivierung des Allradantriebes ermöglicht es, die Robustheit und Zuverlässigkeit des als Allradbremse fungierenden Allradantriebs zu verbessern und ein stabiles Fahrverhalten zu erzielen.

[0046] Wie aus Fig. 3 hervorgeht, ist der Allradantrieb zur Ermöglichung einer Allradbremsung -auch bei Ausfall eines ersten Sensors 5a, 6a - aktiviert (AWD=1), wenn einer der beiden ersten Sensoren 5a, 6a eine Betätigung zumindest eines Bremspedals anzeigt (BSL=1 oder BSR=1) und wenn zusätzlich der zweite Sensor 10a anzeigt, dass die linke Bremse 5 und die rechte Bremse 6 gekoppelt sind (BSK=1). Umgekehrt wird der Allradantrieb deaktiviert (AWD=0), sobald der zweite Sensor 10a anzeigt, dass die erste 5 und die rechte Bremse 6 entkoppelt sind (BSK=0).

[0047] In Fig. 4 sind mit den Ziffern 1 bis 10 in der ersten Spalte verschiedene Kombinationen von Informationen der Sensoren 5a, 6a, 10a über den jeweiligen Status BSL, BSR, BSK der linken Bremse 5, der rechten Bremse 6 und der Koppelung zwischen linker Bremse 5 und rechter Bremse 6, sowie die daraus resultierenden Entscheidungen über die Aktivierung der Differentialsperre DL angegeben. Zusätzlich sind als Entscheidungskriterien die Fahrzeuggeschwindigkeit VS und der Lenkwinkel SA berücksichtigt, wobei jeweils bedeutet, dass der aktuelle Wert für die Fahrzeuggeschwindigkeit VS bzw. den Lenkwinkel SA unterhalb eines entsprechenden definierten Schwellwertes liegt. „+“ bedeutet, dass der aktuelle Wert für die Fahrzeuggeschwindigkeit VS bzw. den Lenkwinkel SA oberhalb einer entsprechenden definierten Schwellwertes liegt. „X“ bedeutet, dass der entsprechende Status bzw. Wert für BSL, BSR, VS, SA, BSK beliebig ist. Aus den Zeilen 9 und 10 der Fig. 4 ist erkennbar, dass die Differentialsperre DL deaktiviert wird, sobald der Wert für die Fahrzeuggeschwindigkeit VS oder den Lenkwinkel SA den jeweiligen definierten Schwellwert überschreitet.

[0048] Der Status BSL=0 für die linke Bremse 5 und/oder der Status BSR=0 für die rechte Bremse 6 weisen auf eine Deaktivierung der linken Bremse 5 bzw. rechten Bremse 6 hin. Dies könnte jedoch auch auf eine Fehlfunktion eines ersten Sensors 5a oder 6a zurückzuführen sein. Deshalb wird als zusätzliches Entscheidungskriterium die zweite Information des zweiten Sensors 10a über den Status BSK der Koppelung zwischen der linken Bremse 5 und der rechten Bremse 6 herangezogen.

[0049] Für eine Deaktivierung der Differentialsperre DL muss zumindest eine der Bremsen -also die linke Bremse 5 und/oder die rechte Bremse 6 deaktiviert und zusätzlich auch die Koppeleinrichtung 10 deaktiviert - also geöffnet - sein (siehe Fig. 4, Zeilen 6, 7) und/oder die Fahrgeschwindigkeit VS und/oder der Lenkwinkel SA über dem entsprechenden vorgegebenen Schwellwert liegen.

[0050] In jedem anderen Fall wird oder bleibt die Differenzialsperre DL aktiviert (siehe Ziffern 1 bis 5 und 8 in Fig. 4).

[0051] Durch die Deaktivierung der Differentialsperre DL im Lenkbremsmodus und bei einem größeren Lenkungsausschlag, sowie bei höheren Fahrgeschwindigkeiten VS wird sichergestellt, dass eine Beschädigung des Antriebsstranges 2 des Antriebssystems 2 verhindert und eine hohe Stabilität des Fahrzeuges erreicht wird, so dass eine unbehinderte Fahrtrichtungsänderung erfolgen kann. Durch die Aktivierung der Differentialsperre DL bei langsamer Geradeausfahrt und synchron betätigten oder nicht betätigten Bremspedalen 7, 8 wird die Traktion und Fahrbarkeit des Kraftfahrzeuges 1 insbesondere bei unbefestigtem Untergrund und somit die Stabilität des Kraftfahrzeuges erhöht, indem die Drehzahlen der Antriebsräder 4a, 4b gleichgeschaltet werden.

[0052] Die Verwendung des zweiten Sensors 10a als zusätzliche Entscheidungsinstanz für die Aktivierung der Differentialsperre DL ermöglicht es, die Robustheit und Zuverlässigkeit des Antriebs sowie die Stabilität des Fahrverhaltens des Kraftfahrzeuges 1 zu verbessern.

[0053] Wie aus Fig. 5 hervorgeht, ist die Differentialsperre DL auch bei Ausfall eines ersten Sensors 5a, 6a - aktiviert (DL=1), wenn einer der beiden ersten Sensoren 5a, 6a eine Betätigung zumindest eines Bremspedals 7, 8 anzeigt (BSL=1 oder BSR=1) und wenn zusätzlich der zweite Sensor 10a anzeigt, dass die linke Bremse 5 und die rechte Bremse 6 gekoppelt sind (BSK=1). Umgekehrt wird die Differentialsperre DL deaktiviert (DL=0), sobald der zweite Sensor 10a anzeigt, dass die erste 5 und die rechte Bremse 6 entkoppelt sind (BSK=0).

[0054] In Fig. 6 sind mit den Ziffern 1 bis 8 in der ersten Spalte verschiedene Kombinationen von Informationen der Sensoren 5a, 6a, 10a über den jeweiligen Status BSL, BSR, BSK der linken Bremse 5, der rechten Bremse 6 und der Koppelung zwischen linker Bremse 5 und rechter Bremse 6, sowie die daraus resultierenden Entscheidungen über die Aktivierung bzw. Deaktivierung der schaltbaren Kupplung CL zur Herstellung oder Trennung der Antriebsverbindung zwischen der Antriebsmaschine 20 und den Antriebsräder 4a, 4b angegeben. Dabei bedeutet „0“, dass die schaltbare Kupplung CL nicht betätigt ist, die Antriebsverbindung zwischen Antriebsmaschine 20 und Antriebsrädern also nicht getrennt ist. „1“ bedeutet dagegen, dass die Kupplung CL geöffnet ist und somit die Antriebsmaschine 20 von den Antriebsrädern 4a, 4b getrennt ist.

[0055] Aus Fig. 6 geht hervor, dass die Antriebsmaschine 20 von den Antriebsrädern 4a, 4b getrennt ist, wenn zumindest ein Bremspedal 7, 8 betätigt ist (BSL=1, BSR=1) und gleichzeitig eine Koppelung zwischen der linken Bremse 5 und der rechten Bremse 6 festgestellt ist (BSK=1) (Zeilen 6, 7, 8). Auch wenn beide Bremspedale 7, 8 gleichzeitig betätigt werden, wird die schaltbare Kupplung CL aktiviert - also geöffnet - auch wenn keine Koppelung zwischen den beiden Bremspedalen 7, 8 besteht (Zeile 4). Andererseits bleibt die Kupplung CL deaktiviert -also geschlossen - und somit die Antriebsverbindung zwischen der Antriebsmaschine 20 und den Antriebsrädern 4a, 4b bestehen, wenn keine Koppelung zwischen den beiden Bremspedalen 7, 8 besteht und zumindest ein Bremspedal 7, 8 nicht betätigt wird (Zeilen 1 bis 3).

[0056] Wie aus Fig. 7 hervorgeht, wird die schaltbare Kupplung CL - auch bei Ausfall eines ersten Sensors 5a, 6a - geöffnet und somit die Antriebsmaschine 20 von den Antriebsrädern 4a, 4b getrennt, wenn einer der beiden ersten Sensoren 5a, 6a eine Betätigung zumindest eines Bremspedals anzeigt (BSL=1 oder BSR=1) anzeigt und wenn zusätzlich der zweite Sensor 10a anzeigt, dass die linke Bremse 5 und die rechte Bremse 6 gekoppelt sind (BSK=1). Somit wird eindeutig erkannt, dass ein normaler Bremsmodus und kein Lenkbremsmodus vorliegt. Durch die Abkoppelung der Antriebsmaschine 20 von den Antriebsrädern 4a, 4b wird zuverlässig verhindert, dass die Antriebsmaschine 20 abstirbt. Dadurch kann eine kontinuierliche und stabile Fortsetzung des Arbeitsbetriebes des Traktors sichergestellt werden.

Claims (24)

1. Patentansprüche

   1. Verfahren zum Betreiben eines Antriebssystems (2) für ein Kraftfahrzeug (1), insbesondere für einen Traktor, wobei in zumindest einem Lenkbremsmodus des Kraftfahrzeuges (1) zumindest eine linke Bremse (5) und zumindest eine rechte Bremse (6) des Kraftfahrzeuges unabhängig voneinander betätigt werden und in zumindest einem Bremsmodus des Kraftfahrzeuges (1) die linke Bremse (5) und die rechte Bremse (6) des Kraftfahrzeuges (1) gekoppelt zusammen betätigt werden, dadurch gekennzeichnet, dass - vorzugsweise mittels zumindest eines ersten Sensors (5a, 6a) - ermittelt wird, ob eine linke Bremse (5), oder eine rechte Bremse (6) aktiviert ist, und diese erste Information über den Status (BSL, BSR) der Bremsenaktivität an eine elektronische Steuereinheit (ECU) geleitet wird, dass -vorzugsweise mittels eines zweiten Sensors (10a) - ermittelt wird, ob die linke Bremse (5) und die rechte Bremse (6) gekoppelt sind und diese zweite Information über den Status (BSK) der Koppelung zwischen der linken Bremse (5) und rechten Bremse (6) an die elektronische Steuereinheit (ECU) geleitet wird, und dass in Abhängigkeit der ersten Information und der zweiten Information durch die elektronische Steuereinheit (ECU) entschieden wird, ob zumindest eine Stabilisierungsmaßnahme durchgeführt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stabilisierungsmaßnahme in einer Aktivierung eines zuschaltbaren Allradantriebes (AWD) besteht.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stabilisierungsmaßnahme in einer Deaktivierung einer schaltbaren Differentialsperre (DL) besteht.
4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stabilisierungsmaßnahme in einer Abkoppelung einer Antriebsmaschine (20) von den Antriebsrädern (4a, 4b) des Kraftfahrzeuges (20) besteht.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass - vorzugsweise mittels eines dritten Sensors (9a) - ermittelt wird, ob eine Handbremse (9) aktiviert ist und diese dritte Information über den Status (BSH) der Handbremsenaktivität an die elektronische Steuereinheit (ECU) geleitet wird.
6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass durch die elektronische Steuereinheit (ECU) der Allradantrieb (AWD) deaktiviert wird, wenn auf der Basis zumindest einer ersten Information eine Deaktivierung der linken Bremse (5) und/oder rechten Bremse (6) und auf der Basis der zweiten Information eine Entkoppelung der linken Bremse (5) und der rechten Bremse (6) festgestellt wird.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Steuereinheit der Allradantrieb (AWD) nur dann deaktiviert wird, wenn auf der Basis der dritten Information auch eine Deaktivierung der Handbremse (9) festgestellt wird.
8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass durch die elektronische Steuereinheit (ECU) der Allradantrieb (AWD) deaktiviert wird, wenn auf der Basis der ersten Informationen eine Deaktivierung der linken Bremse (5) und der rechten Bremse (6) und auf der Basis der dritten Information eine Deaktivierung der Handbremse (9) festgestellt wird.
9. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass durch die elektronische Steuereinheit (ECU) der Allradantrieb (AWD) aktiviert wird, wenn auf der Basis zumindest einer ersten Information eine Aktivierung der linken Bremse (5) und/oder rechten Bremse (6) und auf der Basis der zweiten Information eine Koppelung der linken Bremse (5) und der rechten Bremse (6) festgestellt wird.
10. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass durch die elektronische Steuereinheit (ECU) der Allradantrieb (AWD) aktiviert wird, wenn auf der Basis der dritten Information eine Aktivierung der Handbremse (9) festgestellt wird.
11. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass durch die elektronische Steuereinheit (ECU) die eingeschaltete Differentialsperre (DL) aktiviert bleibt, wenn auf der Basis der zweiten Information eine Koppelung der linken Bremse (5) und der rechten Bremse (6) festgestellt wird.
12. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass durch die elektronische Steuereinheit (ECU) die eingeschaltete Differentialsperre (DL) aktiviert bleibt, wenn auf der Basis der ersten Information eine gleichzeitige Aktivierung oder Deaktivierung der linken Bremse (5) und der rechten Bremse (6) festgestellt wird.
13. 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass durch die elektronische Steuereinheit (ECU) die eingeschaltete Differentialsperre (DL) deaktiviert wird, wenn auf der Basis zumindest einer ersten Information und der zweiten Information eine Entkoppelung der linken Bremse (5) und der rechten Bremse (6) festgestellt wird.
14. 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass durch die elektronische Steuereinheit (ECU) die eingeschaltete Differentialsperre (DL) deaktiviert wird, wenn eine aktuelle Fahrgeschwindigkeit (VS) des Fahrzeuges einen entsprechenden definierten Schwellwert überschreitet.
15. 15. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass durch die elektronische Steuereinheit (ECU) die eingeschaltete Differentialsperre (DL) deaktiviert wird, wenn ein aktueller Lenkwinkel (SA) des Kraftfahrzeuges (1) einen entsprechenden definierten Schwellwert überschreitet.
16. 16. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass durch die elektronische Steuereinheit (ECU) die Antriebsmaschine (20) von den Antriebsrädern (4a, 4b) abgekoppelt wird, wenn auf der Basis der ersten Informationen eine gleichzeitige Aktivierung der linken Bremse (5) und der rechten Bremse (6) festgestellt wird und/oder auf der Basis der zweiten Information eine Koppelung der linken Bremse (5) und der rechten Bremse (6) festgestellt wird.
17. 17. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass durch die elektronische Steuereinheit (ECU) die Antriebsmaschine (20) an die Antriebsräder (4a, 4b) gekoppelt wird oder mit diesen gekoppelt bleibt, wenn auf der Basis der ersten Informationen eine gleichzeitige Deaktivierung der linken Bremse (5) und der rechten Bremse (6) festgestellt wird.
18. 18. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass durch die elektronische Steuereinheit (ECU) die Antriebsmaschine (20) an die Antriebsräder (4a, 4b) gekoppelt wird oder mit diesen gekoppelt bleibt, wenn auf der Basis der ersten Information eine Aktivierung linken Bremse (5) oder der rechten Bremse (6) und auf der Basis der zweiten Information eine Entkoppelung der linken Bremse (5) und der rechten Bremse (6) festgestellt wird.
19. 19. Antriebssystem (2) für ein Kraftfahrzeug (1), insbesondere für einen Traktor, wobei in zumindest einem Lenkbremsmodus des Kraftfahrzeuges (1) zumindest eine linke Bremse (5) und zumindest eine rechte Bremse (6) des Kraftfahrzeuges (1) unabhängig voneinander betätigbar sind und in zumindest einem Bremsmodus des Kraftfahrzeuges (1) die linke Bremse (5) und die rechte Bremse (6) des Kraftfahrzeuges (1) gekoppelt zusammen betätigbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass mittels zumindest eines ersten Sensors (5a, 6a) ermittelbar ist, ob eine linke Bremse (5), oder eine rechte Bremse (6) aktiviert ist, und diese erste Information über den Status (BSL, BSR) der Bremsenaktivität über zumindest einen ersten Informationsübertragungsweg (5b, 6b) an eine elektronische Steuereinheit (ECU) leitbar ist, dass mittels eines zweiten Sensors (10a) ermittelbar ist, ob die linke Bremse (5) und die rechte Bremse (6) gekoppelt sind und diese zweite Information über den Status (BSK) der Koppelung zwischen der linken (5) und rechten Bremse (6) über einen zweiten Informationsübertragungsweg (10b) an die elektronische Steuereinheit (ECU) leitbar ist, und dass die elektronische Steuereinheit (ECU) eine Logik (12) aufweist um in Abhängigkeit der ersten Information und der zweiten Information eine Entscheidung über die Aktivierung oder Deaktivierung zumindest einer Stabilisierungseinrichtung) zu treffen.
20. 20. Antriebssystem (2) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Stabilisierungseinrichtung als zuschaltbarer Allradantriebes (AWD) ausgebildet ist.
21. 21. Antriebssystem (2) nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Stabilisierungseinrichtung als schaltbare Differentialsperre (DL) ausgebildet ist.
22. 22. Antriebssystem (2) nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Stabilisierungseinrichtung als schaltbare Kupplung (CL) im Antriebsstrang (21) zwischen einer Antriebsmaschine (20) und den Antriebsrädern (4a, 4b) des Kraftfahrzeuges (1) ausgebildet ist.
23. 23. Antriebssystem (2) nach einem der Ansprüche 19 bis 22, mit zumindest einer Handbremse (9), dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines dritten Sensors (9a) ermittelbar ist, ob die Handbremse (9) des Kraftfahrzeuges (1) aktiviert ist, und diese dritte Information über den Status (BSH) der Handbremsenaktivität über einen dritten Informationsübertragungsweg an die elektronische Steuereinheit (ECU) leitbar ist.
24. 24. Antriebssystem (2) nach einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung des Status (BSL, BSR) der linken Bremse (5) und der rechten Bremse (6) jeweils ein erster Sensor (5a, 6a) vorgesehen ist.