CN107074103A - 机动车的多桥动力总成系统及其运行方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于运行多桥动力总成系统(1)的方法，所述多桥动力总成系统用于机动车，其中，第一桥(3)持续地并且第二桥(4)通过离合器(13、14)至少暂时地与驱动装置作用连接，并且其中，在第二桥(4)与所述驱动装置相耦合时使所述驱动装置的最大转矩减小一确定的安全值。在此提出，在行驶开始时将所述安全值设定到确定的初始值并且随后在确定的时间段之后减小或增大。此外，本发明涉及一种用于机动车的多桥动力总成系统(1)。

Description

机动车的多桥动力总成系统及其运行方法

技术领域

本发明涉及一种用于运行用于机动车的多桥动力总成系统的方法，其中，第一桥持续地并且第二桥通过离合器至少暂时地与驱动装置作用连接，并且其中，在第二桥与所述驱动装置相耦合时使所述驱动装置的最大转矩减小一确定的安全值。此外，本发明涉及一种多桥动力总成系统。

背景技术

多桥动力总成系统例如可用于机动车并且特别是可为机动车的组成部分。多桥动力总成系统允许驱动多个桥，例如机动车的第一桥、特别是前桥以及第二桥、特别是后桥。在机动车的桥之间的作用连接在此可通过例如作为万向节轴存在的连接轴建立。常常值得预期的是，仅仅暂时地借助于多桥动力总成系统执行多桥运行，在所述多桥运行期间实际上桥中的多个被驱动。在机动车的情况中，例如仅仅当在驱动桥中的仅仅一个时牵引过小时和/或当仅仅利用多桥驱动才可实现期望的行驶性能时，才需要这种多桥运行。因此大多有意义的是，借助于多桥动力总成系统驱动桥中的仅仅一个、即第一桥。

出于这种原因，第一桥持续地与驱动装置作用连接。在此驱动装置例如具有至少一个驱动总成、特别是内燃机。此外，驱动装置可包括至少一个换档变速器和/或起动离合器。第二桥通过离合器与驱动装置作用连接。就此而言，在离合器打开时，中断在驱动装置和第二桥之间的作用连接。而在至少部分地、特别是完全地闭合离合器时，由驱动装置提供的转矩的至少一部分传递到第二桥上。多桥动力总成系统的这种类型的设计方案例如可被称为“待命式(hang on)”动力总成系统。

如果离合器闭合，即如果借助于驱动装置不仅驱动第一桥而且驱动第二桥，则由驱动装置提供的转矩借助于桥的分别可承受的力潜能分配到所述桥上。如果可接通的第二桥不可足够地传递转矩，例如因为在第二桥的车轮和机动车的地面之间的摩擦系数过小，特别是因为车轮在冰上，则驱动装置的不可通过第二桥传递的转矩输出到刚性地耦合的第一桥上。

在第一结论中，这意味着，必须如此设计第一桥或者说在驱动装置和第一桥之间的作用连接，使得在应预期没有损害的情况下允许全部可由驱动装置提供的转矩出现在第一桥上。备选地提出，当第二桥与驱动装置相耦合时，使驱动装置的最大转矩减小一确定的安全值。

在此，确定的安全值优选地相应于在驱动装置的最大转矩和可最大地传递到第一桥上的转矩之间的差，在所述最大地可传递的转矩下应预期没有损害。即，最大转矩减去确定的安全值相应于可无问题地输出到第一桥上或者说可通过所述第一桥传递的转矩。最大转矩应理解成允许由驱动装置最大地产生或者说最大地输出到第一桥和/或第二桥上的转矩。就此而言，由驱动装置提供的转矩向上、即朝更大值的方向被限制到最大转矩。因此，由驱动装置提供的或者说输出到第一桥和/或第二桥上的转矩应始终小于或等于最大转矩。

发明内容

现在，本发明的目的是，提出一种用于运行用于机动车的多桥动力总成系统的方法，所述方法相对于现有技术具有的优点是，特别是实现最优地利用可由驱动装置产生的转矩。

根据本发明，这通过具有权利要求1的特征的方法来实现。在此提出，在行驶开始时将安全值设定到确定的初始值并且随后在确定的时间段之后减小或增大。行驶开始例如应理解成这样的时刻，在该时刻起动驱动装置、例如内燃机。备选地，该时刻也可表示这样的时刻，即，在该时刻中机动车开始运动，或者在该时刻中第二桥与驱动装置相耦合。特别是，作为所述时刻也可使用这样的时刻，即，在该时刻中首先满足两个条件：存在为零的行驶速度，即，机动车静止；第二桥与驱动装置相耦合或作用连接。

将驱动装置的最大转矩减小一确定的安全值是无问题的，因为在第二桥与驱动装置相耦合时绝不可调取驱动装置的完全的潜能，因为最大地可在驱动装置上调取的最大转矩减小。另一方面，仅仅当传递到第二桥上的转矩的份额例如因为摩擦系数过小而过小时，才需要减小最大转矩。

而如果通过第二桥可将充分大的转矩传递到地面上，则不需要减小最大转矩，因为所述最大转矩被分配到第一桥和第二桥上。出于这一原因，虽然应首先在行驶开始时将安全值设定到初始值。在此，优选地如此选择该初始值，使得被减小的最大转矩相应于可以可靠地通过第一桥传递或者说被传递到第一桥上而不必担心损害的转矩。然而随后提出，减小确定的安全值，从而减小一确定的安全值的最大转矩朝其(未减小的)起始值的方向相应地增大。在此，在确定的时间段之后进行减小。

备选地也可提出，初始值小于以上解释的值，即例如等于零。然而所述初始值也可大于零并且在此取值为所解释的值的最高10％、最高20％、最高30％、最高40％、最高50％、最高60％、最高70％、最高80％或最高90％。在这种情况中，优选地在确定的时间段之后增大初始值，例如在出现随后还要解释的安全要求时，特别是仅仅和/或只有在出现安全要求时。特别优选地提出，当不满足用于减小安全值的条件中的至少一个、特别是所有条件时，增大安全值，反之亦然。

用于减小或增大安全值的所描述的处理方式具有的优点是，通过未减小的最大转矩至少暂时地出现在第一桥和第二桥上并且由所述第一桥和第二桥优选完全传递到地面上，即就此而言用于加速机动车，一方面以已知的方式保证多桥动力总成系统的可靠运行，并且另一方面可利用驱动装置的完全的潜力。

在本发明的另一设计方案中提出，获得第二桥的车轮的力传递潜能。即提出，在行驶开始时和/或在行驶开始之后确定：可以可靠地通过第二桥的车轮传递的车轮力有多大。从所述车轮力得到用于第二桥的力传递潜能。

本发明的改进方案提出，由离合器的驱动装置侧的转速和车轮侧的转速获得离合器的转速差。如已经解释的那样，第二桥可通过离合器与驱动装置相耦合。在此，离合器具有输入轴以及输出轴，其中，所述输入轴优选刚性地和/或持续地与驱动装置作用连接，并且所述输出轴优选刚性地和/或持续地与第二桥作用连接。现在，驱动装置侧的转速相应于输入轴的转速，而车轮侧的转速相应于输出轴的转速。由两个轴的转速可获得转速差。如果离合器的转速差不等于零，则存在离合器滑转。

在本发明的另一设计方案中提出，对于使驱动装置与第一桥作用连接的第一子动力总成系统获得第一扭转值，并且对于使驱动装置与第二桥作用连接的第二子动力总成系统获得第二扭转值。扭转值特别是应理解成在相应子动力总成系统上起作用的转矩或通过所述子动力总成系统引起的变形、特别是旋转，其中，特别是考虑所述转矩或变形的符号。基于存在的转矩而产生变形，因为第一子动力总成系统以及第二子动力总成系统具有确定的弹性。

本发明的特别优选的设计方案提出，由机动车的加速度获得由车轮传递的车轮力。机动车的加速度可以以不同的方式获得，特别优选地在使用加速度传感器的情况下。现在，由加速度可直接推断出车轮力，所述车轮力由机动车的车轮整体地传递到地面上。

本发明的特别有利的设计方案提出，在获得车轮力时使用最小质量和/或最大车轮周长。为了由机动车的加速度计算车轮力，不仅需要质量而且需要车轮的车轮周长。对于质量，优选地考虑机动车的最小质量，即，例如机动车的空载质量。所述空载质量可固定地被储存。例如，车轮周长相应于车轮可具有的最大车轮周长。该最大车轮周长例如也可固定地被储存。备选地，显然可以以其它方式获得、例如估计或测量质量和/或车轮周长。

本发明的另一有利的设计方案提出，确定由机动车经过的路程，特别是通过加速度的积分。以上已经解释：获得机动车的加速度，以由该加速度推断出由车轮传递的车轮力。附加地，通过在确定的时间段上对加速度积分或二次积分，可由所述加速度获得由机动车经过的路程。例如，确定的时间段在行驶开始时开始并且在当前时刻结束。

在本发明的改进方案中提出，当被经过的路程相应于机动车的至少一个轴距，和/或离合器的转速差小于极限值，和/或机动车的加速度相应于预期的纵向加速度，和/或第一扭转值的时间变化曲线和/或第二扭转值的时间变化曲线不具有负载变化时，使安全值减小以确定的取值。必须满足上述条件中的至少一个，以便减小安全值。特别优选应满足所述条件中的多个、特别是所述条件中的所有。

机动车的轴距特别优选地等于在第一桥和第二桥之间的距离。如果被经过的路程至少相应于轴距或大于所述轴距，就可推断出，机动车经过了足够大的路程，以便可以可靠地分析处理其它条件。

附加地或备选地检验：转速差是否小于极限值。如果情况如此，即，如果不存在离合器的滑转或存在仅仅小的滑转，则可推断出，可通过第二桥承受足够大的转矩。相应地，在满足条件时可实现，减小确定的安全值，从而增大最大转矩。尤其是当根据实际上通过第二桥承受的转矩来调整、特别是调节离合器时，情况即如此。例如，如此调整离合器，使得通过第二桥承受的转矩最大。

此外，附加地或备选地可提出，将机动车的加速度、特别是纵向加速度与预期的加速度、特别是预期的纵向加速度相比较。如果实际的加速度相应于预期的加速度，则可推断出，特别是在没有滑转或在允许范围内滑转的情况下，由驱动装置提供的转矩通过机动车的车轮承受。预期的加速度例如可由当前由驱动装置产生的也可被称为驱动力矩的转矩确定。

此外可提出，考察第一扭转值和/或第二扭转值的时间变化曲线。如果在所考察的时间段期间不能从所述时间变化曲线得到负载变化，则这也提示：可通过第二桥可靠地承受足够大的转矩。在这种情况中，就此而言也可减小确定的安全值。

此外，在本发明的有利的设计方案中可提出，在出现安全要求时增大安全值。因此，如果事先已经进行了减小，则在出现安全要求时，可终止或至少中断所述减小。因此，在其中减小了安全值的确定时间段之后，可又增大安全值，特别是在出现安全要求时。如果安全要求随后又取消，则可继续减小。显然，在事先不减小安全值的情况下也可增大所述安全值。

例如，当离合器的转速差超过确定的极限时，即，在离合器上出现滑转或者说过强的滑转时，出现安全要求。附加地或备选地，当机动车的加速度、特别是纵向加速度小于预期的加速度时，出现安全要求。此外可提出，当尽管由驱动装置传递到第一子动力总成系统和/或第二子动力总成系统上的转矩保持恒定或增加但是第一扭转值和/或第二扭转值指示出第一子动力总成系统或者说第二子动力总成系统卸载时，出现安全要求。

同样，当第一扭转值和/或第二扭转值指示出子动力总成系统不均匀扭转时，即，特别是当扭转值不相同或者所述扭转值之间的差超过确定的扭转极限值时，可出现安全要求。即使当第一扭转值和/或第二扭转值低于预期值时，也可出现安全要求。例如，预期值由驱动装置所产生或传递的转矩获得。优选地，将第一扭转值与第一预期值相比较并且将第二扭转值与第二预期值相比较。预期值可相同或彼此不同。优选地，如解释的那样，所述期望值由驱动装置所产生的转矩获得。

例如，当满足上述条件中的至少一个时，出现安全要求。备选地，所述安全要求也可在满足所述条件中的多个时才出现。

最后，在本发明的有利的设计方案中提出，逐步地或持续地减小安全值。如果满足以上所述的条件中的至少一个、优选多个或所有，则可减小确定的安全值。这或者逐步地或者持续地进行。在逐步地减小确定的安全值时，在时间间隔内分别减小安全值，而在此期间安全值保持恒定。而持续地减小应理解成以确定的时间梯度基本上连续地减小。安全值的以上阐述的增大可与减小相似地逐步地或持续地进行。就此而言可考虑相应的实施方案。

此外，本发明涉及一种多桥动力总成系统，用于机动车，所述多桥动力总成系统特别是用于执行以上所述的方法，其中，第一桥持续地并且第二桥通过离合器至少暂时地与驱动装置作用连接，并且其中，在第二桥与驱动装置相耦合时使驱动装置的最大转矩减小一确定的安全值。在此提出，多桥动力总成系统被构造用于，在行驶开始时将安全值设定到确定的初始值并且随后在确定的时间段之后减小或增大。

已经阐述了这种类型的处理方式或多桥动力总成系统的这种类型的设计方案的优点。不仅多桥动力总成系统而且方法可根据以上实施方案改进，就此而言参考这些实施方案。

附图说明

下面根据在附图中示出的实施例详细解释本发明，而不限制本发明。其中：

唯一的图示出了用于机动车的多桥动力总成系统的示意图。

具体实施方式

附图示出了用于未详细示出的机动车的多桥动力总成系统1。多桥动力总成系统1具有多桥驱动装置2，所述多桥驱动装置用于选择性地运行仅仅第一桥3或者第一桥3以及第二桥4。桥3和4中的每一个在此处示出的实施例中都具有两个车轮5，所述车轮布置在第一桥3的分桥6和7上和第二桥4的分桥8和9上。现在可提出，第一桥3的分桥6和7形成第一从动轴10。然而特别优选的是，所述分桥通过差速器、特别是桥差速器联接到第一从动轴10上，即，特别是刚性地和/或持续地与所述第一从动轴作用连接。分桥8和9可分别作为第二从动轴11存在。备选地可提出，分桥8和9通过差速器、特别是桥差速器联接到第二从动轴11上。

多桥驱动装置2具有连接轴12，通过所述连接轴可建立在第一桥3和第二桥4之间的作用连接。连接轴12优选构造成万向节轴。在第一从动轴10和连接轴12之间的作用连接中布置同步离合器13。同步离合器13优选地设计成力配合的离合器。该同步离合器特别是实现了传递出现的转矩的任意份额。此外，在连接轴12和第二从动轴11之间的作用连接中布置分离离合器14。就此而言，在此处示出的实施例中，存在两个分离离合器14，其中，分离离合器14中的各一个布置在差速器15和两个第二从动轴11中的一个或者说分桥8和9之间。

连接轴12在此刚性地和/或持续地与差速器15作用连接。在一方面差速器15、因此连接轴12以及另一方面呈分桥8和9形式的第二从动轴11之间的作用连接可借助于分离离合器14选择性地建立或中断。优选地，分离离合器14始终位于相同的位置中，从而或者建立或者中断一方面连接轴12和另一方面分桥8和9之间的作用连接。

在多桥驱动装置2的第一运行状态中，同步离合器13和分离离合器14打开，从而中断在第一从动轴10和第二从动轴11之间的作用连接。在本实施例的范围中，只要后面仅谈到一个分离离合器14或一个第二从动轴11，就始终指两个从动轴11或两个分离离合器14。在第二运行状态中，同步离合器13和分离离合器14完全闭合。分离离合器14优选地实施成形状配合离合器、特别是爪齿离合器。

在此处提出的多桥动力总成系统1的范围中，第一桥3与在此未示出的驱动装置作用连接或者说被所述驱动装置驱动。而第二桥仅仅暂时地通过转换离合器与驱动装置作用连接并且就此而言被所述驱动装置驱动。转换离合器可由同步离合器13和/或分离离合器14形成。在此重要的仅仅是，借助于转换离合器可中断在驱动装置和第二驱动轴11之间的作用连接。

现在，如此运行多桥动力总成系统1，使得在第二桥4与驱动装置相耦合时使驱动装置的最大转矩减小确定的安全值。该安全值在行驶开始时应被设定到确定的初始值并且随后在确定的时间段之后减小。显然，也可提出，在出现确定的条件时又增大安全值，即，朝初始值的方向变化。以这种方式减小供使用的最大转矩。

Claims (10)

1.一种用于运行多桥动力总成系统(1)的方法，所述多桥动力总成系统用于机动车，其中，第一桥(3)持续地并且第二桥(4)通过离合器(13、14)至少暂时地与驱动装置作用连接，并且其中，在第二桥(4)与所述驱动装置相耦合时使所述驱动装置的最大转矩减小一确定的安全值，其特征在于，在行驶开始时将所述安全值设定到确定的初始值并且随后在确定的时间段之后减小或增大。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获得所述第二桥(4)的车轮(5)的力传递潜能。

3.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，由所述离合器(13、14)的驱动装置侧的转速和车轮侧的转速获得所述离合器(13、14)的转速差。

4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，对于使所述驱动装置与所述第一桥作用连接的第一子动力总成系统获得第一扭转值，并且对于使所述驱动装置与第二桥作用连接的第二子动力总成系统获得第二扭转值。

5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，由所述机动车的加速度获得由所述车轮(5)传递的车轮力。

6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在获得所述车轮力时使用最小质量和/或最大车轮周长。

7.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，确定由所述机动车经过的路程，特别是通过加速度的积分。

8.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，

-当所述被经过的路程相应于所述机动车的至少一个轴距时，和/或

-当所述离合器的转速差小于极限值时，和/或

-当所述机动车的加速度相应于预期的加速度时，和/或

-当所述第一扭转值的时间变化曲线和/或所述第二扭转值的时间变化曲线不具有负载变化时，

使所述安全值减小以确定的取值。

9.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在出现安全要求时又增大所述安全值。

10.一种多桥动力总成系统(1)，用于机动车，所述多桥动力总成系统特别是用于执行根据上述权利要求中任一项或多项所述的方法，其中，第一桥(3)持续地并且第二桥(4)通过离合器(13、14)至少暂时地与驱动装置作用连接，并且其中，在第二桥(4)与所述驱动装置相耦合时使所述驱动装置的最大转矩减小一确定的安全值，其特征在于，所述多桥动力总成系统(1)被构造用于，在行驶开始时将所述安全值设定到确定的初始值并且随后在确定的时间段之后减小或增大。