DE102008041469A1

DE102008041469A1 - Verfahren zur Adaption der Übertragungsfähigkeit einer Verteilerkupplung eines Allradverteilersystems in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102008041469A1
Application number: DE200810041469
Authority: DE
Inventors: Ruben CÜPPERS; Gerhard Martin; Wilfried Eberhard
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2008-08-22
Filing date: 2008-08-22
Publication date: 2010-02-25

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Adaption der Übertragungsfähigkeit einer als hydraulisch ansteuerbare Lamellenkupplung (3) ausgeführten Verteilerkupplung eines Allradverteilersystems in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen, im Rahmen dessen die Änderung der Differenzdrehzahl (nd_kpl) der Lamellenkupplung (3) während eines Beschleunigungsvorgangs des Fahrzeugs mit konstantem Abtriebsmoment aufgrund einer Druckansteuerung der Lamellenkupplung erfasst wird, wobei, wenn die Änderung der Differenzdrehzahl einen vorgegebenen Schwellenwert unterschreitet, der aktuelle Kupplungsdruck dem Basisfülldruck der Kupplung entspricht.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Adaption der Übertragungsfähigkeit einer als hydraulisch ansteuerbare Lamellenkupplung ausgeführten Verteilerkupplung eines Allradverteilersystems in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus dem Stand der Technik ist bekannt in Allradverteilersystemen als Verteilerkupplungen zum Zuschalten des Allradantriebs Lamellenkupplungen einzusetzen, welche elektromechanisch oder hydraulisch ansteuerbar sind. Bei derartigen eine Lamellenkupplung aufweisenden Systemen, ist es wünschenswert, die Übertragungsfähigkeit der Lamellenkupplung über die Lebensdauer konstant zu halten, um eine konstante Charakteristik der Ansteuerung zu erhalten. Zu diesem Zweck ist bekannt, die Fertigungs- und Einbautoleranzen der Lamellenkupplung einzuschränken und/oder die Reibbeläge der Kupplungslamellen einem Einlaufprozess zu unterziehen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Adaption der Übertragungsfähigkeit einer als hydraulisch ansteuerbare Lamellenkupplung ausgeführten Verteilerkupplung eines Allradverteilersystems in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs anzugeben, durch dessen Durchführung die Notwendigkeit der Einschränkung der Fertigungs- und Einbautoleranzen der Lamellenkupplung entfällt. Zudem soll ein Einlaufprozess der Reibbeläge der Kupplungslamellen nicht mehr benötigt werden.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen und Vorteile gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Demnach wird ein Verfahren zur Adaption der Übertragungsfähigkeit einer als hydraulisch ansteuerbare Lamellenkupplung ausgeführten Verteilerkupplung eines Allradverteilersystems in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen, im Rahmen dessen die Änderung der Differenzdrehzahl der Lamellenkupplung während eines Beschleunigungsvorgangs des Fahrzeugs mit konstantem Abtriebsmoment aufgrund einer Druckansteuerung der Lamellenkupplung erfasst wird, wobei, wenn die Änderung der Differenzdrehzahl einen vorgegebenen Schwellenwert unterschreitet, der aktuelle Kupplungsdruck dem Basisfülldruck der Kupplung entspricht.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung wird die Lamellenkupplung vorzugsweise über eine Rampe auf ein konstantes Druckniveau gepulst angesteuert, wobei der Ansteuerdruck als Funktion der Zeit bei jedem Ansteuervorgang steigt.
Während des Beschleunigungsvorgangs des Fahrzeugs bei nicht permanent angesteuerter Lamellenkupplung, d. h. bei nicht zugeschaltetem Allradantrieb, entsteht eine Differenzdrehzahl zwischen der permanent angetriebenen Achse und der nicht permanent angetriebenen Achse des Fahrzeugs, die in einer Differenzdrehzahl in der Kupplung resultiert. Gemäß der Erfindung führt die gepulste Druckansteuerung der Kupplung während des Beschleunigungsvorgangs bei ausreichend hohem Druck zu einer Differenzdrehzahländerung in der Lamellenkupplung, die sich aus den Raddrehzahlen der Vorder- bzw. Hinterachse berechnen lässt.
Über den durch Versuche ermittelten Zusammenhang zwischen der Kupplungsdifferenzdrehzahl und dem Ansteuerdruck der Kupplung wird in vorteilhafter Weise die Kupplungsübertragungsfähigkeit als Funktion des Ansteuerdrucks ermittelt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
1: Eine schematische Darstellung eines eine Verteilerkupplung aufweisenden Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs;
2: Ein Diagramm, welches den Zusammenhang zwischen der Kupplungsdifferenzdrehzahl und dem Abtriebsmoment veranschaulicht; und
3: Ein Diagramm, welches den Zusammenhang zwischen der Kupplungsdifferenzdrehzahl und dem Kupplungsdruck bei konstantem Abtriebsmoment darstellt.
In 1 ist ein Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs umfassend ein Allrad-Verteilersystem schematisch dargestellt. Er umfasst einen Verbrennungsmotor 1, ein Getriebe 2 und eine hydraulisch angesteuerte als Lamellenkupplung ausgeführte Verteilerkupplung 3, wobei das zur Verfügung stehende Abtriebsmoment T_AB in Abhängigkeit von der Kupplungsansteuerung nur auf die Hinterachse oder auf die Vorder- und die Hinterachse des Fahrzeugs geleitet wird. Bei dem gezeigten Beispiel wird durch die Kupplung 3 ein Teil des Abtriebsmomentes als Moment T_VA auf die Vorderachse und ein Teil des Abtriebsmomentes als Moment T_HA auf die Hinterachse geleitet.
Um den Basisfülldruck bzw. den „touch point” der hydraulisch angesteuerten Lamellenkupplung 3 zu ermitteln, wird gemäß der Erfindung die Änderung der Differenzdrehzahl der Lamellenkupplung während eines Beschleunigungsvorgangs des Fahrzeugs mit konstantem Abtriebsmoment aufgrund einer Druckansteuerung der Lamellenkupplung erfasst, wobei, wenn die Änderung der Differenzdrehzahl einen vorgegebenen Schwellenwert unterschreitet, der aktuelle Kupplungsdruck dem Basisfülldruck der Kupplung entspricht.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Lamellenkupplung 3 über eine Rampe auf ein konstantes Druckniveau gepulst angesteuert, wie anhand 3 veranschaulicht, wobei der Ansteuerdruck als Funktion der Zeit bei jedem Ansteuervorgang steigt.
Wenn das Druckniveau P_Kpl ausreichend ist, führt dieser Vorgang zu einer Änderung der Differenzdrehzahl nd_kpl in der Lamellenkupplung, wie in 3 gezeigt, wobei die Drehzahlen der Kupplung und somit auch die Differenzdrehzahl der Kupplung aus den Raddrehzahlen der Vorder- bzw. Hinterachse berechnet werden.
Erfindungsgemäß wird die Kupplungsübertragungsfähigkeit über den bekannten Zusammenhang zwischen der bekannten Kupplungsdifferenzdrehzahl und dem Ansteuerdruck der Kupplung ermittelt.
In 2 ist ein Beispiel für den Zusammenhang zwischen der Kupplungsdifferenzdrehzahl nd_kpl und dem zur Verfügung stehenden Abtriebsmoment T_AB bei einem Beschleunigungsvorgang mit nicht angesteuerter Lamellenkupplung 3 dargestellt. Da zur Durchführung des Verfahrens eine Differenzdrehzahl nd_kpl benötigt wird, kann dieses nur während einer Beschleunigungsphase durchgeführt werden.
Durch die erfindungsgemäße Konzeption wird ein Verfahren zur Adaption der Übertragungsfähigkeit einer Verteilerkupplung eines Allradverteilersystems in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zur Verfügung gestellt, durch dessen Durchführung die aus dem Stand der Technik bekannte Einschränkung der Fertigungs- und Einbautoleranzen der Lamellenkupplung entfällt, wodurch die Herstellungskosten reduziert werden. Zudem kann auch der Einlaufprozess der Reibbeläge der Kupplungslamellen entfallen, was sich auf die Kosten positiv auswirkt.
Des weiteren kann durch das erfindungsgemäße Verfahren die Übertragungsfähigkeit der Kupplung, beispielsweise im Falle eines Reibwertabfalls, korrigiert werden, indem der Ansteuerdruck entsprechend angepasst wird. In vorteilhafter Weise kann das hier vorgestellte Verfahren zu Diagnosezwecken im Fahrbetrieb verwendet werden, um beispielsweise Kupplungsschäden zu erkennen.

1: Verbrennungsmotor
2: Getriebe
3: Verteilerkupplung
nd_kpl: Kupplungsdifferenzdrehzahl
T_AB: Abtriebsmoment
T_VA: Abtriebsmoment der Vorderachse
T_HA: Abtriebsmoment der Hinterachse
P_Kpl: Kupplungsdruck

Claims

Verfahren zur Adaption der Übertragungsfähigkeit einer als hydraulisch ansteuerbare Lamellenkupplung (3) ausgeführten Verteilerkupplung eines Allradverteilersystems in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung der Differenzdrehzahl (nd_kpl) der Lamellenkupplung (3) während eines Beschleunigungsvorgangs des Fahrzeugs mit konstantem Abtriebsmoment aufgrund einer Druckansteuerung der Lamellenkupplung erfasst wird, wobei, wenn die Änderung der Differenzdrehzahl einen vorgegebenen Schwellenwert unterschreitet, der aktuelle Kupplungsdruck dem Basisfülldruck der Kupplung entspricht.
Verfahren zur Adaption der Übertragungsfähigkeit einer als hydraulisch ansteuerbare Lamellenkupplung (3) ausgeführten Verteilerkupplung, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellenkupplung (3) auf ein konstantes Druckniveau gepulst angesteuert wird, wobei der Ansteuerdruck als Funktion der Zeit bei jedem Ansteuervorgang steigt.
Verfahren zur Adaption der Übertragungsfähigkeit einer als hydraulisch ansteuerbare Lamellenkupplung (3) ausgeführten Verteilerkupplung, nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellenkupplung (3) über eine Rampe auf ein konstantes Druckniveau gepulst angesteuert wird.
Verfahren zur Adaption der Übertragungsfähigkeit einer als hydraulisch ansteuerbare Lamellenkupplung (3) ausgeführten Verteilerkupplung, nach Anspruch 1, 2, oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenzdrehzahländerung in der Lamellenkupplung (3) aus den Raddrehzahlen der Vorder- bzw. Hinterachse berechnet wird.
Verfahren zur Adaption der Übertragungsfähigkeit einer als hydraulisch ansteuerbare Lamellenkupplung (3) ausgeführten Verteilerkupplung, nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsfähigkeit der Lamellenkupplung (3) über den Zusammenhang zwischen der Kupplungsdifferenzdrehzahl (nd_kpl) und dem Ansteuerdruck (P_Kpl) ermittelt wird.