DE102008043853B4 - Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs (1) eines Kraftfahrzeugs, wobei der Antriebsstrang (1) ein Antriebsaggregat (2), ein Getriebe (3) und einen zwischen das Getriebe (3) und einen Abtrieb (4) geschalteten Allradverteiler (5) mit einer automatisiert betätigbaren Kupplung (15) umfasst, wobei die Kupplung (15) des Allradverteilers (5) derart im Dauerschlupf betrieben wird, dass dieselbe ein Getriebeausgangsmoment im Sinne einer variablen Momentverteilung auf angetriebene Achsen des Abtriebs (4) aufteilt, wobei die Aufteilung des Getriebeausgangsmoments auf die angetriebenen Achsen von einer in einer Steuerungseinrichtung implementierten Allrad-Fahrstrategie derart vorgegeben wird, dass das Getriebeausgangsmoment abzüglich eines von der Allrad-Fahrstrategie vorgegebenen Sollmoments auf eine erste angetriebene Achse und das Sollmoment auf eine zweite angetriebene Achse übertragen wird, wobei dann, wenn definierte Betriebsbedingungen des Antriebsstrangs (1) erfüllt sind, eine Kupplungsüberwachungsfunktion aktiviert und das von der Allrad-Fahrstrategie vorgegebene Sollmoment durch eine Momentvorgabe der Kupplungsüberwachungsfunktion derart ersetzt wird, dass zuerst das von der Kupplung (15) auf die zweite angetriebene Achse zu übertragende Moment erhöht, anschließend konstant gehalten und darauffolgend wieder reduziert wird, wobei zumindest nach dem Erhöhen des von der Kupplung (15) auf die zweite angetriebene Achse zu übertragenden Moments und nach dem Reduzieren des von der Kupplung (15) auf die zweite angetriebene Achse zu übertragenden Moments eine Änderung einer Differenzdrehzahl zwischen den angetriebenen Achsen zugeordneten Kupplungselementen ermittelt wird, wobei dann, wenn mindestens eine der ermittelten Änderungen der Differenzdrehzahl größer als ein definierter Grenzwert ist, auf eine ordnungsgemäße Kupplung (15) geschlossen wird, wohingegen dann, wenn alle ermittelten Änderungen der Differenzdrehzahl kleiner als ein definierter Grenzwert sind, auf eine nicht ordnungsgemäße Kupplung (15) geschlossen wird, wobei die Kupplungsüberwachungsfunktion nur dann aktiviert wird und aktiviert bleibt, wenn das Getriebe (3) keinen Gangwechsel ausführt und weiterhin eine Fahrgeschwindigkeit des Antriebsstrangs (1) innerhalb eines definierten Geschwindigkeitsbereichs liegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsüberwachungsfunktion nur dann aktiviert wird und aktiviert bleibt wenn ein fahrdynamisches Regelsystem des Antriebsstrangs (1) aktiviert ist und/oder wenn eine Getriebetemperatur innerhalb eines definierten Temperaturbereichs liegt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs.
  • Die Hauptkomponenten eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs sind ein Antriebsaggregat und ein Getriebe, wobei das Getriebe Drehmomente und Drehzahlen des Antriebsaggregats wandelt und so ein Zugkraftangebot des Antriebsaggregat des Kraftfahrzeugs an einem Abtrieb des Antriebsstrangs bereitstellt.
  • Die hier vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs, der neben dem Antriebsaggregat und dem Getriebe einen zwischen das Getriebe und den Abtrieb des Antriebsstrangs geschalteten Allradverteiler mit einer automatisiert betätigbaren Kupplung umfasst. Bei der automatisiert betätigbaren Kupplung des Allradverteilers handelt es sich insbesondere um eine Allradlamellenkupplung.
  • Die automatisiert betätigbare Kupplung eines solchen Allradverteilers wird im Dauerschlupf betrieben und teilt ein Getriebeausgangsmoment des Getriebes im Sinne einer variablen Momentverteilung auf angetriebene Achsen des Abtriebs des Antriebsstrangs auf, nämlich derart, dass das Getriebeausgangsmoment abzüglich eines von einer Allrad-Fahrstrategie vorgegebenen Sollmoments auf eine erste angetriebene Achse, eine sogenannte Hauptantriebsachse, des Abtriebs und das Sollmoment auf eine zweite angetriebene Achse, eine sogenannte Nebenantriebsachse, des Antriebs übertragen wird. Die Allrad-Fahrstrategie, welche das Sollmoment und damit die variable Momentverteilung zwischen den angetriebenen Achsen des Abtriebs vorgibt, ist in einer Steuerungseinrichtung, vorzugsweise einer Getriebesteuerungseinrichtung, des Antriebsstrangs implementiert.
  • An die automatisiert betätigbare Kupplung eines Allradverteilers werden hohe Anforderungen an die Stellgenauigkeit, Stelldynamik und Öffnungsdynamik gestellt. Durch den ständig vorhandenen Dauerschlupf an der Kupplung bzw. die ständig vorhandene Drehzahldifferenz zwischen den angetriebenen Achsen des Abtriebs zugeordneten Kupplungselementen der Kupplung ist die Kupplung des Allradverteilers hohen thermischen und mechanischen Belastungen ausgesetzt, die zu einem Verschleiß und damit einem Versagen der Kupplung des Allradverteilers führen können.
  • Aus der DE 103 46 673 A1 ist ein Steuersystem für ein allradgetriebenes Fahrzeug bekannt, mit dem zur Erhöhung der Stellgenauigkeit einer Allradverteilerkupplung deren Übertragungsfähigkeit überprüft wird. Die Druckschrift DE 10 2008 041 469 A1 offenbart ein Verfahren zur adaptiven Kalibrierung der Übertragungsfähigkeit eines Allradverteilersystems. Die Druckschriften US 4 986 388 A und DE 44 26 260 A1 offenbaren weitere Kupplungs-Steuerungsvorrichtungen- und -verfahren.
  • Bislang ist es nicht möglich, im regulären Betrieb des Antriebsstrangs die ordnungsgemäß Funktionsfähigkeit der Kupplung eines Allradverteilers zu überprüfen. Es besteht daher Bedarf an einem Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs, bei welchem die ordnungsgemäße Funktionsfähigkeit der automatisiert betätigbaren Kupplung des Allradverteilers des Antriebsstrangs automatisch überprüft werden kann.
  • Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zu Grunde, ein neuartiges Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs zu schaffen.
  • Dieses Problem wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst.
  • Erfindungsgemäß wird dann, wenn insbesondere für eine definierte Zeitdauer defefinierte Betriebsbedingungen des Antriebsstrangs erfüllt sind, eine Kupplungsüberwachungsfunktion aktiviert und das von der Allrad-Fahrstrategie vorgegebene Sollmoment durch eine Momentvorgabe der Kupplungsüberwachungsfunktion derart ersetzt, dass zuerst das von der Kupplung des Allradverteilers auf die zweite angetriebene Achse zu übertragende Moment erhöht, anschließend konstant gehalten und darauffolgend wieder reduziert wird, wobei zumindest nach dem Erhöhen des von der Kupplung des Allradverteilers auf die zweite angetriebene Achse zu übertragenden Moments und nach dem Reduzieren des von der Kupplung des Allradverteilers auf die zweite angetriebene Achse zu übertragenden Moments eine Änderung einer Differenzdrehzahl zwischen den angetriebenen Achsen zugeordneten Kupplungselementen der Kupplung des Allradverteilers ermittelt wird, wobei dann, wenn mindestens eine der ermittelten Änderungen der Differenzdrehzahl größer als ein definierter Grenzwert ist, auf eine ordnungsgemäße Kupplung des Allradverteilers geschlossen wird, wohingegen dann, wenn alle ermittelten Änderungen der Differenzdrehzahl kleiner als ein definierter Grenzwert sind, auf eine nicht ordnungsgemäße Kupplung des Allradverteilers geschlossen wird.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt eine automatisierte Funktionsüberprüfung der automatisiert betätigbaren Kupplung des Allradverteilers eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs. Hierdurch kann die Funktionssicherheit eines Antriebsstrangs und damit die Fahrsicherheit des Kraftfahrzeugs erhöht werden.
  • Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
  • 1 eine schematisierte Darstellung eines Antriebsstrangs;
  • 2 ein Detail des Antriebsstrangs der 1; und
  • 3 ein Diagramm zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Die hier vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, wobei 1 eine schematisierte Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Antriebsstrangs zeigt, bei welchem das erfindungsgemäße Verfahren eingesetzt werden kann.
  • So zeigt 1 eine schematisierte Darstellung eines Antriebsstrangs 1, der ein Antriebsaggregat 2, ein Getriebe 3 und einen zwischen einen Abtrieb 4 und das Getriebe 3 geschalteten Allradverteiler 5 umfasst, wobei der Abtrieb 4 im gezeigten Ausführungsbeispiel von zwei angetriebenen Achsen 6, 7 gebildet ist. Jeder der beiden angetriebenen Achsen 6, 7 des Abtriebs 4 ist gemäß 1 jeweils ein Differenzial 8 bzw. 9 zugeordnet, wobei im gezeigten Ausführungsbeispiel die Differenziale 8, 9 für die beiden Achsen 6, 7 unterschiedliche Achsübersetzungen bereitstellen.
  • Jeder Achse 6, 7 sind weiterhin zwei Räder 10 zugeordnet, wobei jedem der Räder 10 jeweils ein Drehzahlsensor 11 zugeordnet ist. Über die Drehzahlsensoren 11 kann für jedes Rad 10 jeder der beiden angetriebenen Achsen 6, 7 eine individuelle Raddrehzahl ermittelt werden, wobei durch Mittlung der Raddrehzahlen der einer Achse 6 bzw. 7 zugeordneten Räder 10 eine Drehzahl der jeweiligen Achse 6, 7 errechnet werden kann.
  • Gemäß 1 ist dem Getriebe 3 eine Getriebesteuerungseinrichtung 12 zugeordnet, mit Hilfe derer der Betrieb des Getriebes 3 gesteuert bzw. geregelt werden kann. Gemäß 1 ist die Getriebesteuerungseinrichtung 12 über eine Steuersignalleitung 13 mit einer Hydraulikschaltgruppe 14 des Getriebes 3 gekoppelt, um der Hydraulikschaltgruppe 14 Steuerbefehle für den Betrieb des Getriebes 3 bereitzustellen.
  • Der Allradverteiler 5 umfasst eine automatisiert betätigbare Kupplung 15, die im gezeigten Ausführungsbeispiel hydraulisch betätigt wird und hierzu über eine Hydraulikleitung 16 mit der Hydraulikschaltgruppe 14 des Getriebes 3 verbunden ist. Die Hydraulikschaltgruppe 14 des Getriebes 3 stellt demnach im gezeigten Ausführungsbeispiel der 1 zur Betätigung der Kupplung 15 einen Hydraulikdruck bereit, wobei dieser bereitgestellte Hydraulikdruck mit Hilfe eines in die Hydraulikleitung 16 integrierten Drucksensors 17 überwacht werden kann.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass automatisiert betätigbare Kupplung 15 auch mechanisch oder elektrisch oder auf sonstige Art und Weise betätigt sein kann.
  • Die Kupplung 15 des Allradverteilers 14 wird im Dauerschlupf betrieben, wobei dieselbe ein Getriebeausgangsmoment des Getriebes 3 auf die angetriebenen Achsen 6 und 7 des Abtriebs 4 im Sinne einer variablen Momentverteilung aufteilt, nämlich derart, dass die Aufteilung des Getriebeausgangsmoments des Getriebes 3 auf die angetriebenen Achsen 6, 7 des Abtriebs 4 von einer in der Getriebesteuerungseinrichtung 12 implementierten Allrad-Fahrstrategie derart vorgegeben wird, dass das Getriebeausgangsmoment abzüglich eines von der Allrad-Fahrstrategie vorgegebenen Sollmoments auf eine erste angetriebene Achse, z. B. auf die Achse 7, und das Sollmoment auf eine zweite angetriebene Achse, z. B. auf die Achse 6, übertragen wird.
  • Dann, wenn das von der Allrad-Fahrstrategie vorgegebene Sollmoment Null beträgt, wird das gesamte Getriebeausgangsmoment auf die erste angetriebene Achse, z. B. auf die Achse 7, übertragen.
  • 2 zeigt ein Detail des Allradverteilers 5 im Bereich der automatisiert betätigbaren Kupplung 15 desselben, wobei gemäß 2 die Kupplung 15 als Allradlamellenkupplung ausgebildet ist. Die als Allradlamellenkupplung ausgebildete Kupplung 15 des Allradverteilers 5 verfügt über erste Kupplungselemente 18, mit Hilfe derer das Getriebeausgangsmoment abzüglich des von der Allrad-Fahrstrategie vorgegebenen Sollmoments auf die erste angetriebene Achse, z. B. auf die Achse 7, übertragen werden kann, sowie über zweite Kupplungselemente 19, mit Hilfe derer das von der Allrad-Fahrstrategie vorgegebene Sollmoment auf die zweite angetriebene Achse, z. B. auf die Achse 6, des Antriebsstrangs 1 übertragen werden kann.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieben eines solchen Antriebsstrangs, mit Hilfe dessen die ordnungsgemäße Funktionsfähigkeit der Kupplung 15 des Allradverteilers 5 des Antriebsstrangs 1 überprüft werden kann, wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 3 im Detail beschrieben, wobei in 3 über der Zeit t mehrere zeitliche Signalverläufe aufgetragen sind.
  • Ein erster Signalverlauf 20 visualisiert den zeitlichen Verlauf einer Differenzdrehzahl zwischen den Kupplungselementen 18, 19 der Kupplung 15 des Allradverteilers 5, die den angetriebenen Achsen 6, 7 des Abtriebs 4 zugeordnet sind. Ein Signalverlauf 21 visualisiert den zeitlichen Verlauf eines von der Allrad-Fahrstrategie vorgegebenen Sollmoments, wobei in 3 das von der Allrad-Fahrstrategie vorgegebene Sollmoment 21 nur vor dem Zeitpunkt t1 sowie nach dem Zeitpunkt t2 aktiv ist. Zwischen den Zeitpunkten t1 und t2 ist in 3 das von der Allrad-Fahrstrategie vorgegebene Sollmoment 21 punktiert dargestellt und inaktiv, wobei zwischen den Zeitpunkten t1 und t2 das Sollmoment 21 durch eine Momentvorgabe 22 einer Kupplungsüberwachungsfunktion ersetzt ist, sodass 3 demnach zwischen den Zeitpunkten t1 und t2 als weiteren Signalverlauf 22 den zeitlichen Verlauf der von der Kupplungsüberwachungsfunktion vorgegebenen Momentvorgabe zeigt.
  • Weiterhin zeigt 3 einen Signalverlauf 23, welcher anzeigt, ob definierte Betriebsbedingungen zur Aktivierung einer Kupplungsüberwachungsfunktion erfüllt sind oder nicht. Dann, wenn der zeitliche Signalverlauf 23 der Betriebsbedingungserfüllung in 3 den niedrigeren Signalpegel einnimmt, sind die Betriebsbedingungen zur Aktivierung der Kupplungsüberwachungsfunktion nicht erfüllt. Dann hingegen, wenn der Signalverlauf 23 der Betriebsbedingungserfüllung den höheren Signalpegel einnimmt, sind die Betriebsbedingungen zur Aktivierung sowie Aufrechterhaltung der Kupplungsüberwachungsfunktion erfüllt, wobei dies in 3 während der Zeitspanne ΔT1 der Fall ist.
  • Es liegt im Sinne der hier vorliegenden Erfindung, dass dann, wenn für eine definierte Zeitdauer definierte Betriebsbedingungen des Antriebsstrangs erfüllt sind, eine Kupplungsüberwachungsfunktion aktiviert und das von der Allrad-Fahrstrategie vorgegebene Sollmoment 21 durch die Momentvorgabe 22 der Kupplungsüberwachungsfunktion ersetzt wird, nämlich derart, dass zuerst das von der Kupplung 15 auf die zweite angetriebene Achse zu übertragende Moment erhöht, anschließend konstant gehalten und darauffolgend wieder reduziert wird, wobei gemäß 3 das Erhöhen des von der Kupplung auf die zweite angetriebene Achse zu übertragenden Moments und das Reduzieren des von der Kupplung 15 auf die zweite angetriebene Achse zu übertragenden Moments durch die Kupplungsüberwachungsfunktion jeweils linear bzw. rampenförmig durchgeführt wird. Dies kann dem Signalverlauf 22 der Momentvorgabe der Kupplungsüberwachungsfunktion während der Zeitspanne ΔT2 der 3 entnommen werden.
  • Erfindungsgemäß wird zumindest nach dem Erhöhen, insbesondere nach dem rampenförmigen Erhöhen, des von der Kupplung 15 auf die zweite angetriebene Achse zu übertragenden Moments und nach dem Reduzieren, insbesondere nach dem rampenförmigen Reduzieren, des von der Kupplung 15 auf die zweite angetriebene Achse zu übertragenden Moments jeweils eine Änderung der Differenzdrehzahl zwischen den Kupplungselementen 18, 19 der Kupplung 15 des Allradverteilers 5, die den angetriebenen Achsen 6, 7 zugeordnet sind, ermittelt.
  • Die Änderung der Differenzdrehzahl der Kupplungselemente 18, 19 nach dem in 3 rampenförmigen Erhöhen des von der Kupplung 15 auf die zweite angetriebene Achse zu übertragenden Moments ist in 3 durch Δn1 visualisiert. Die Änderung der Differenzdrehzahl der Kupplungselemente 18, 19 nach dem in 3 rampenförmigen Reduzieren des von der Kupplung 15 auf die zweite Achse zu übertragenden Moments ist in 3 durch Δn2 visualisiert.
  • Dann, wenn mindestens eine dieser beiden ermittelten Änderungen Δn1 und Δn2 der Differenzdrehzahl größer als ein definierter Grenzwert ist, wird auf eine ordnungsgemäße Kupplung 15 des Allradverteilers 5 geschlossen.
  • Dann hingegen, wenn die beiden ermittelten Änderungen Δn1 und Δn2 der Differenzdrehzahl kleiner als ein definierter Grenzwert sind, wird auf eine nicht ordnungsgemäße Kupplung 15 des Allradverteilers 5 geschlossen.
  • Wie bereits erwähnt, müssen zur Aktivierung der erfindungsgemäßen Kupplungsüberwachungsfunktion für eine vorgegebene Zeitdauer definierte Betriebsbedingungen des Antriebsstrangs 1 erfüllt sein, wobei die Kupplungsüberwachungsfunktion nur dann aktiviert bleibt, wenn auch während aktivierter Kupplungsüberwachungsfunktion diese definierten Betriebsbedingungen weiterhin erfüllt sind. Sind hingegen die definierten Betriebsbedingungen bei aktivierter Kupplungsüberwachungsfunktion nicht mehr erfüllt, so wird die Kupplungsüberwachungsfunktion beendet und das von der Kupplung 15 des Allradverteilers 5 auf die zweite angetriebene Achse zu übertragende Moment wieder auf das von der Steuerungseinrichtung vorgegebene Sollmoment überführt.
  • Diese Überführung auf das von der Steuerungseinrichtung vorgegebene Sollmoment erfolgt auch nach regulärer Beendigung einer Kupplungsüberwachungsfunktion, wobei die Überführung des von der Kupplung 15 auf die zweite angetriebene Achse zu übertragenden Moments nach regulärer Beendigung einer Kupplungsüberwachungsfunktion auf das von der Steuerungseinrichtung vorgegebene Sollmoment in 3 durch den Signalverlauf 24 visualisiert ist.
  • Eine Kupplungsüberwachungsfunktion wird dann aktiviert, wenn der Antriebsstrang eine definierte Laufleistung erreicht hat und/oder wenn eine definierte Anzahl von Zündungszyklen des Antriebsaggregats erreicht ist.
  • Sind nach Ablauf einer definierten Laufleistung des Antriebsstrangs 1 und/oder nach einer definierten Anzahl von Zündungszyklen des Antriebsaggregats 2 weiterhin für eine definierte Zeitdauer weitere definierte Betriebsbedingungen des Antriebsstrangs 1 erfüllt, so wird die erfindungsgemäße Kupplungsüberwachungsfunktion aktiviert, wobei dieselbe nur dann aktiviert bleibt, wenn diese weiteren Betriebsbedingungen auch während Ausführung der Kupplungsüberwachungsfunktion weiterhin erfüllt sind.
  • So wird eine Kupplungsüberwachungsfunktion nur dann aktiviert und bleibt nur dann aktiviert, wenn das Getriebe 3 des Antriebsstrangs keine Gangwechsel ausführt und wenn weiterhin eine Fahrgeschwindigkeit des Antriebsstrangs 1 innerhalb eines definierten Geschwindigkeitsbereichs liegt. Zusätzlich muss vorzugsweise weiterhin eine Fahrpedalbetätigung innerhalb eines definierten Betätigungsbereichs liegen und/oder eine Geradeausfahrt vorliegen und/oder die Fahrgeschwindigkeit in etwa konstant sein. Das Vorliegen einer Geradeausfahrt kann über eine Erfassung des Lenkwinkels detektiert werden, wobei eine Geradeausfahrt nur dann vorliegt, wenn der Lenkwinkel innerhalb eines definierten Lenkwinkelbereichs liegt.
  • Die Überwachung der Fahrpedalbetätigung stellt sicher, dass während der Ausführung der Kupplungsüberwachungsfunktion ein Fahrer keinen stark geänderten Fahrerwunsch vorgibt.
  • Dann, wenn das Getriebe 3 des Antriebsstrangs keine Gangwechsel ausführt und wenn die Fahrpedalbetätigung in etwa konstant ist und wenn die Fahrgeschwindigkeit in etwa konstant ist sowie in einem definierten Geschwindigkeitsbereich liegt und wenn eine Geradeausfahrt vorliegt, herrscht ein konstanter Fahrzustand, in welchem vorzugsweise eine Kupplungsüberwachungsfunktion aktiviert wird und bleibt.
  • Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass eine Kupplungsüberwachungsfunktion nur dann aktiviert wird und aktiviert bleibt, wenn zusätzlich ein fahrdynamisches Regelsystem des Antriebsstrangs aktiviert ist und/oder wenn zusätzlich eine Getriebetemperatur innerhalb eines definierten Temperaturbereichs liegt. Durch die Bedingung, dass ein fahrdynamisches Regelsystem zur Aktivierung der Kupplungsüberwachungsfunktion aktiv sein muss, kann ein instabiler Fahrzustand während der Ausführung der Kupplungsüberwachungsfunktion vermieden werden.
  • Weiterhin wird vorzugsweise eine Kupplungsüberwachungsfunktion nur dann aktiviert, wenn zwischen den Kupplungselementen 18, 19 der Kupplung 15 eine definierte Differenzdrehzahl vorliegt, um so sicherzustellen, dass bei Aktivierung der Kupplungsüberwachungsfunktion eine ausreichende Änderung der Differenzdrehzahl festgestellt werden kann.
  • Die Ermittlung der Änderung Anider Differenzdrehzahl zwischen den Kupplungselementen 18, 19 der Kupplung 15 nach dem Erhöhen des von der Kupplung 15 auf die zweite angetriebene Achse zu übertragenden Moments erfolgt vorzugsweise derart, dass einerseits vor dem Erhöhen und andererseits nach dem Erhöhen des von der Kupplung 15 auf die zweite angetriebene Achse zu übertragenden Moments jeweils eine gemittelte Differenzdrehzahl ermittelt wird, wobei die Differenz zwischen diesen beiden gemittelten Differenzdrehzahlen der Änderung Δn1 der Differenzdrehzahl nach dem Erhöhen des von der Kupplung 15 auf die zweite angetriebene Achse zu übertragenden Moments entspricht. Eine Differenzdrehzahl zwischen den Kupplungselementen 18, 19 der Kupplung 15 entspricht einer Differenzdrehzahl zwischen des angetriebenen Achsen 6, 7, denen die Kupplungselemente 18, 19 zugeordnet sind, wobei die Differenzdrehzahl zwischen des angetriebenen Achsen 6, 7 über die den Rädern 10 zugeordneten Drehzahlsensoren 11 ermittelt wird.
  • Die Ermittlung der Änderung Δn2 der Differenzdrehzahl zwischen den Kupplungselementen 18, 19 der Kupplung 15 nach dem Reduzieren des von der Kupplung auf die zweite angetriebene Achse zu übertragenden Moments erfolgt analog, nämlich derart, dass einerseits vor dem Reduzieren und andererseits nach dem Reduzieren jeweils eine gemittelte Differenzdrehzahl ermittelt wird, wobei die Differenz zwischen diesen beiden gemittelten Differenzdrehzahlen der Änderung Δn2 der Differenzdrehzahl nach dem Reduzieren des von der Kupplung auf die zweite angetriebene Achse zu übertragenden Moments entspricht.
  • Dann, wenn bei Ausführung der erfindungsgemäßen Kupplungsüberwachungsfunktion auf eine nicht ordnungsgemäße Kupplung geschlossen wird und anschließend für eine definierte Zeitdauer wiederum die oben erwähnten definierten Betriebsbedingungen des Antriebsstrangs erfüllt sind, wird die Kupplungsüberwachungsfunktion erneut aktiviert, um das Ergebnis der vorherigen Kupplungsüberwachungsfunktion zu überprüfen. Wird dabei für eine definierte Anzahl von hintereinanderfolgenden Kupplungsüberwachungsfunktionen jeweils auf eine nicht ordnungsgemäße Kupplung geschlossen, so liegt es im Sinne der hier vorliegenden Erfindung, für einen Fahrer eine entsprechende Anzeige zu generieren und/oder für eine Steuerungseinrichtung einen Fehlereintrag zu generieren. Weiterhin kann in diesem Fall vorgesehen sein, dass die als nicht ordnungsgemäß detektierte Kupplung 15 des Allradverteilers 5 deaktiviert wird.
  • Die Kupplungsüberwachungsfunktion ist in einer Steuerungseinrichtung, insbesondere in der Getriebesteuerungseinrichtung 12 des Getriebes 3 oder auch in einer nicht gezeigten Motorsteuerungseinrichtung des Antriebsaggregats 2, implementiert.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Antriebstrang
    2
    Antriebsaggregat
    3
    Getriebe
    4
    Abtrieb
    5
    Allradverteiler
    6
    Achse
    7
    Achse
    8
    Differenzial
    9
    Differenzial
    10
    Rad
    11
    Drehzahlsensor
    12
    Getriebesteuerungseinrichtung
    13
    Steuersignalleitung
    14
    Hydraulikschaltgruppe
    15
    Kupplung
    16
    Hydraulikleitung
    17
    Drucksensor
    18
    Kupplungselement
    19
    Kupplungselement
    20
    Signalverlauf der Drehzahldifferenz
    21
    Signalverlauf des Sollmoments
    22
    Signalverlauf der Momentvorgabe
    23
    Signalverlauf der Betriebsbedingungserfüllung
    24
    Signalverlauf der Überführung von der Momentvorgabe auf das Sollmoment

Claims (10)

  1. Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs (1) eines Kraftfahrzeugs, wobei der Antriebsstrang (1) ein Antriebsaggregat (2), ein Getriebe (3) und einen zwischen das Getriebe (3) und einen Abtrieb (4) geschalteten Allradverteiler (5) mit einer automatisiert betätigbaren Kupplung (15) umfasst, wobei die Kupplung (15) des Allradverteilers (5) derart im Dauerschlupf betrieben wird, dass dieselbe ein Getriebeausgangsmoment im Sinne einer variablen Momentverteilung auf angetriebene Achsen des Abtriebs (4) aufteilt, wobei die Aufteilung des Getriebeausgangsmoments auf die angetriebenen Achsen von einer in einer Steuerungseinrichtung implementierten Allrad-Fahrstrategie derart vorgegeben wird, dass das Getriebeausgangsmoment abzüglich eines von der Allrad-Fahrstrategie vorgegebenen Sollmoments auf eine erste angetriebene Achse und das Sollmoment auf eine zweite angetriebene Achse übertragen wird, wobei dann, wenn definierte Betriebsbedingungen des Antriebsstrangs (1) erfüllt sind, eine Kupplungsüberwachungsfunktion aktiviert und das von der Allrad-Fahrstrategie vorgegebene Sollmoment durch eine Momentvorgabe der Kupplungsüberwachungsfunktion derart ersetzt wird, dass zuerst das von der Kupplung (15) auf die zweite angetriebene Achse zu übertragende Moment erhöht, anschließend konstant gehalten und darauffolgend wieder reduziert wird, wobei zumindest nach dem Erhöhen des von der Kupplung (15) auf die zweite angetriebene Achse zu übertragenden Moments und nach dem Reduzieren des von der Kupplung (15) auf die zweite angetriebene Achse zu übertragenden Moments eine Änderung einer Differenzdrehzahl zwischen den angetriebenen Achsen zugeordneten Kupplungselementen ermittelt wird, wobei dann, wenn mindestens eine der ermittelten Änderungen der Differenzdrehzahl größer als ein definierter Grenzwert ist, auf eine ordnungsgemäße Kupplung (15) geschlossen wird, wohingegen dann, wenn alle ermittelten Änderungen der Differenzdrehzahl kleiner als ein definierter Grenzwert sind, auf eine nicht ordnungsgemäße Kupplung (15) geschlossen wird, wobei die Kupplungsüberwachungsfunktion nur dann aktiviert wird und aktiviert bleibt, wenn das Getriebe (3) keinen Gangwechsel ausführt und weiterhin eine Fahrgeschwindigkeit des Antriebsstrangs (1) innerhalb eines definierten Geschwindigkeitsbereichs liegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsüberwachungsfunktion nur dann aktiviert wird und aktiviert bleibt wenn ein fahrdynamisches Regelsystem des Antriebsstrangs (1) aktiviert ist und/oder wenn eine Getriebetemperatur innerhalb eines definierten Temperaturbereichs liegt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Erhöhen des von der Kupplung (15) auf die zweite angetriebene Achse zu übertragenden Moments und das Reduzieren des von der Kupplung (15) auf die zweite angetriebene Achse zu übertragenden Moments durch die Kupplungsüberwachungsfunktion jeweils rampenförmig durchgeführt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn auf eine nicht ordnungsgemäße Kupplung (15) geschlossen wird und anschließend für eine definierte Zeitdauer die definierten Betriebsbedingungen des Antriebsstrangs (1) erneut erfüllt sind, die Kupplungsüberwachungsfunktion erneut aktiviert wird, um das Ergebnis der vorherigen Kupplungsüberwachungsfunktion zu überprüfen.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn in einer definierten Anzahl von hintereinander folgenden Kupplungsüberwachungsfunktionen jeweils auf eine nicht ordnungsgemäße Kupplung (15) geschlossen wird, eine entsprechende Anzeige für den Fahrer und/oder ein Fehlereintrag in einer Steuerungseinrichtung generiert wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn in einer definierten Anzahl von hintereinander folgenden Kupplungsüberwachungsfunktionen jeweils auf eine nicht ordnungsgemäße Kupplung (15) geschlossen wird, die Kupplung (15) deaktiviert wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn bei aktivierter Kupplungsüberwachungsfunktion mindestens eine der definierten Betriebsbedingungen des Antriebsstrangs (1) nicht mehr erfüllt ist, die Kupplungsüberwachungsfunktion beendet und das von der Kupplung (15) auf die zweite angetriebene Achse zu übertragende Moment auf das von der Steuerungseinrichtung vorgegebene Sollmoment überführt wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass dann eine Kupplungsüberwachungsfunktion aktiviert wird und aktiviert bleibt, wenn zusätzlich eine Fahrpedalbetätigung innerhalb eines definierten Betätigungsbereichs liegt und/oder wenn eine Geradeausfahrt vorliegt und/oder wenn die Fahrgeschwindigkeit konstant ist.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsüberwachungsfunktion dann bei Erfüllung der definierten Betriebsbedingungen des Antriebsstrangs (1) aktiviert wird, wenn eine definierte Laufleistung des Antriebsstrangs (1) erreicht ist und/oder wenn eine definierten Anzahl von Zündungszyklen des Antriebsaggregats (2) erreicht ist und/oder wenn das Ergebnis einer vorherigen Kupplungsüberwachungsfunktion eine nicht ordnungsgemäße Kupplung (15) ist.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung der Differenzdrehzahl zwischen den Kupplungselementen der Kupplung (15) des Allradverteilers (5) nach dem Erhöhen des von der Kupplung (15) auf die zweite angetriebene Achse zu übertragenden Moments dadurch ermittelt wird, dass vor dem Erhöhen und nach dem Erhöhen jeweils eine gemittelte Differenzdrehzahl ermittelt wird, wobei die Differenz zwischen diesen beiden gemittelten Differenzdrehzahlen der Änderung der Differenzdrehzahl nach dem Erhöhen des von der Kupplung (15) auf die zweite angetriebene Achse zu übertragenden Moments entspricht.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung der Differenzdrehzahl zwischen den Kupplungselementen der Kupplung (15) des Allradverteilers (5) nach dem Reduzieren des von der Kupplung (15) auf die zweite angetriebene Achse zu übertragenden Moments dadurch ermittelt wird, dass vor dem Reduzieren und nach dem Reduzieren jeweils eine gemittelte Differenzdrehzahl ermittelt wird, wobei die Differenz zwischen diesen beiden gemittelten Differenzdrehzahlen der Änderung der Differenzdrehzahl nach dem Reduzieren des von der Kupplung (15) auf die zweite angetriebene Achse zu übertragenden Moments entspricht.
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