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Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Aus der
DE 197 08 929 A1 ist bereits eine Kraftfahrzeugvorrichtung mit einer Getriebeeinheit zur Schaltung mehrerer Getriebegänge, mit einem Nebenabtrieb, der dazu vorgesehen ist, zu einem Hauptabtrieb hinzugeschaltet zu werden, und mit einer Steuer- und/oder Regeleinheit zur Schaltung des Nebenabtriebs bekannt.
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Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine funktionssichere Kraftfahrzeugvorrichtung bereitzustellen. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die Erfindung geht aus von einer Kraftfahrzeugvorrichtung mit einer Getriebeeinheit zur Schaltung mehrerer Getriebegänge, mit einem Nebenabtrieb, der dazu vorgesehen ist, zu einem Hauptabtrieb hinzugeschaltet zu werden, und mit einer Steuer- und/oder Regeleinheit zur Schaltung des Nebenabtriebs.
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Es wird vorgeschlagen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen ist, zumindest ein Abschalten des Nebenabtriebs während einer Schaltung der Getriebeeinheit zu verhindern. Dadurch kann ein Schaltabbruch einer Schaltung der Getriebeeinheit vorteilhaft verhindert werden, wodurch insbesondere eine funktionssichere Kraftfahrzeugvorrichtung bereitgestellt werden kann. Unter „während einer Schaltung” soll dabei insbesondere ein Zeitraum zwischen einer Druckbeaufschlagung eines Aktuators der Getriebeeinheit und eines Abschluss eines Einlegens eines zu schaltenden Getriebegangs verstanden werden. Unter einem „Hauptabtrieb” soll hierbei insbesondere ein von einer Antriebsmaschine ausgehender Abtrieb zum Antrieb von Antriebsrädern einer Hauptantriebsachse eines Kraftfahrzeugs verstanden werden. Unter einer „Hauptantriebsache” soll dabei insbesondere eine Antriebsachse verstanden werden, die permanent an eine Getriebeeinheit zur Schaltung von Getriebegängen angebunden ist. Unter einem „Nebenabtrieb” soll dabei insbesondere ein zu wenigstens einem Teil des Hauptabtriebs parallel geschalteter Abtrieb verstanden werden, der zumindest teilweise bedarfsweise an den Hauptabtrieb anbindbar ist. Insbesondere soll darunter ein von dem Hauptabtrieb abzweigender Abtrieb für ein Nebenaggregat, wie beispielsweise ein Betonpumpe oder Betonmischer, oder ein Abtrieb für eine zuschaltbare Antriebsachse, die für einen Allrad-Betrieb eines Kraftfahrzeugs hinzugeschaltet werden kann, verstanden werden. Unter einer „Steuer- und/oder Regeleinheit” soll insbesondere eine Einheit mit zumindest einem Steuergerät verstanden werden. Unter einem „Steuergerät” soll insbesondere eine Einheit mit einer Prozessoreinheit und mit einer Speichereinheit sowie mit einem in der Speichereinheit gespeicherten Betriebsprogramm verstanden werden. Grundsätzlich kann die Steuer- und/oder Regeleinheit mehrere untereinander verbundene Steuergeräte aufweisen, die vorzugsweise dazu vorgesehen sind, über ein Bus-System, wie insbesondere ein CAN-Bus-System, miteinander zu kommunizieren. Unter „vorgesehen” soll insbesondere speziell programmiert, ausgestattet und/oder ausgelegt verstanden werden.
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Es wird weiter vorgeschlagen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen ist, während einem Zuschalten oder dem Abschalten des Nebenabtriebs eine angeforderte Schaltung der Getriebeeinheit zu verzögern. Dadurch kann eine Schaltung der Getriebeeinheit vorteilhaft so lange verzögert werden bis ein funktionssicheres Schalten möglich ist. Unter einer „angeforderten Schaltung” soll dabei insbesondere ein von einem Getriebesteuergerät ausgegebenes Schaltsignal verstanden werden. Das Schaltsignal kann dabei von einem Fahrer über ein Bedienelement oder durch eine von dem Getriebesteuergerät selbst aufgrund eines durch eine Schaltstrategie festgelegten Schaltpunkts ausgelöst werden.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen ist, eine Schaltstrategie auf ein Zu- und/oder Abschaltsignal für den Nebenabtrieb anzupassen. Dadurch kann ein möglicher fehlerhafter Schaltvorgang besonders einfach verhindert werden. Unter einem „Anpassen der Schaltstrategie” soll dabei insbesondere verstanden werden, dass ein Schaltvorgang bei einem erkannten Zu- und/oder Abschaltsignal für den Nebenabtrieb verzögert wird und dass insbesondere mit der Schaltung des Getriebegangs gewartet wird, bis der Nebenabtrieb vollständig zu- und/oder abgeschaltet ist. Unter einem „Zu- und/oder Abschaltsignal” soll dabei insbesondere ein von einem Bediener oder der Steuer- und/oder Regeleinheit abgegebenes elektronisches und/oder elektrisches Signal verstanden werden. Vorzugsweise wird der Nebenabtrieb auf ein ausgegebenes Zuschaltsignal unmittelbar oder zeitlich beabstandet hinzugeschaltet. Auf ein ausgegebenes Abschaltsignal wird der Nebenabtrieb vorzugsweise unmittelbar oder zeitlich beabstandet abgeschaltet.
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Das Merkmal, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen ist, eine Betriebsstrategie auf ein Zu- und/oder Abschaltsignal für den Nebenabtrieb anzupassen, soll hierbei insbesondere auch unabhängig von dem Merkmal des Anspruchs 1, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen ist, zumindest ein Abschalten des Nebenabtriebs während einer Schaltung der Getriebeeinheit zu verhindern, verstanden werden.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen ist, nach dem Zu- und/oder Abschaltsignal für den Nebenabtrieb ein Schaltsignal für die Getriebeeinheit für eine definierte Zeitspanne zu verhindern. Dadurch kann eine Schaltstrategie einfach auf ein Zu- und/oder Abschaltsignal für den Nebenabtrieb angepasst werden.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Dabei zeigen:
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1 eine schematische Darstellung eines erstes Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugvorrichtung und
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2 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugvorrichtung.
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Die 1 zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugvorrichtung in einem teilweise dargestellten Kraftfahrzeugantriebsstrang 14a. Zur Erzeugung eines Drehmoments umfasst der Kraftfahrzeugantriebsstrang 14a eine Antriebsmaschine 15a. Die Antriebsmaschine 15a ist als eine Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine ausgebildet. Grundsätzlich kann die Antriebsmaschine 15a auch als ein Elektromotor oder eine andere, dem Fachmann naheliegende Antriebsmaschine ausgebildet sein. Die Kraftfahrzeugvorrichtung weist einen Hauptabtrieb 12a auf. Der Hauptabtrieb 12a umfasst eine Hauptwelle 16a und zumindest eine an die Hauptwelle 16a angebundene Antriebsachse 17a mit zwei Antriebsrädern.
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Die Kraftfahrzeugvorrichtung weist eine Steuer- und Regeleinheit 13a auf. Die Steuer- und Regeleinheit 13a umfasst ein Getriebesteuergerät 18a, ein Motorsteuergerät 19a und ein Nebenabtriebssteuergerät 20a. Dabei sind die Steuergeräte 18a, 19a, 20a jeweils als separate, eigenständige Steuergeräte ausgebildet, die mittels eines CAN-Bus-Systems miteinander kommunizieren. Grundsätzlich können die Steuergeräte 18a, 19a, 20a auch zumindest teilweise einstückig ausgebildet sein.
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Zur Schaltung mehrerer Getriebegänge umfasst die Kraftfahrzeugvorrichtung eine Getriebeeinheit 10a. Die Getriebeeinheit 10a ist als ein Automatikgetriebe ausgebildet. Zur Steuerung der Getriebeeinheit 10a ist das Getriebesteuergerät 18a vorgesehen. Das Getriebesteuergerät 18a gibt Signale an nicht näher dargestellte Aktuatoren in der Getriebeeinheit 10a ab, mittels derer die verschiedenen Getriebegänge geschaltet werden. Ein Schaltsignal wird dabei von dem Motorsteuergerät 19a oder von einem Fahrer, durch Betätigen eines Bedienelements ausgegeben. Das von dem Motorsteuergerät 19a ausgegebene Schaltsignal ist dabei zumindest von einer Schaltstrategie abhängig.
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Zum Unterbrechen eines Kraftflusses zwischen der Antriebsmaschine 15a und der Getriebeeinheit 10a weist die Kraftfahrzeugvorrichtung eine Anfahreinheit 21a auf. Die Anfahreinheit 21a umfasst eine Lamellenkupplung. Die Anfahreinheit 21a weist zumindest zwei drehbar zueinander angeordnete Kopplungselemente auf, die zur drehfesten Verbindung einer Eingangswelle mit wenigstens einer Ausgangswelle der Anfahreinheit 21a vorgesehen sind. Die Anfahreinheit 21a ist mittels des Getriebesteuergeräts 18a gesteuert. Grundsätzlich kann die Anfahreinheit auch als ein hydrodynamischer Wandler oder eine andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Anfahreinheit ausgebildet sein.
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Die Kraftfahrzeugvorrichtung weist einen Nebenabtrieb 11a auf. Der Nebenabtrieb 11a ist in dem Kraftfahrzeugantriebsstrang 14a im Kraftfluss zwischen der Antriebsmaschine 15a und der Anfahreinheit 21a angeordnet. Der Nebenabtrieb 11a treibt ein Nebenaggregat 22a an. Das Nebenaggregat 22a ist als ein Klimakompressor ausgebildet. Grundsätzlich kann das Nebenaggregat 22a auch als ein anderes, dem Fachmann als sinnvoll erscheinendes mechanisch betriebenes Aggregat ausgebildet sein. Zur mechanischen Verbindung des Nebenabtriebs 11a an den Hauptabtrieb 12a weist die Kraftfahrzeugvorrichtung eine nicht näher dargestellte Kupplungseinheit auf. Die Kupplungseinheit bindet den Nebenabtrieb 11a mechanisch trennbar an den Hauptabtrieb 12a an. Die Kupplungseinheit kann grundsätzlich in das Nebenaggregat 22a integriert sein, wie beispielsweise eine reibschlüssige Kupplung in dem Klimakompressor, oder getrennt von dem Nebenaggregat 22a ausbildet sein, wie beispielsweise eine Kupplungseinheit, die ein drehfest mit einem Bauteil des Hauptabtrieb 12a ausgeführtes Koppelelement aufweist. Das Nebenabtriebssteuergerät 20a steuert zumindest ein Zu- und Abschalten des Nebenabtriebs 11a. Dabei kann ein Zu- und Abschaltsignal von einem Bediener durch Betätigen eines Bedienelements oder durch ein in der Nebenaggregatssteuereinheit 20a hinterlegtem Betriebsprogramm ausgelöst werden. Auf das Zu- oder Abschaltsignal folgt zeitlich beabstandet ein Auslösesignal. Das Auslösesignal löst das mechanische Verbinden oder Trennen des Nebenabtriebs 11a von dem Hauptabtrieb 12a aus.
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Wird während eines Schaltvorgangs der Getriebeeinheit 10a ein Zu- oder Abschaltsignal des Nebenabtriebs 11a gegeben, verhindert die Steuer- und Regeleinheit 13a das Zu- oder Abschalten des Nebenabtriebs 11a. Der Nebenabtrieb 11a bleibt so lange geschaltet oder abgeschaltet bis der Schaltvorgang der Getriebeeinheit 10a abgeschlossen ist. Ist der Schaltvorgang der Getriebeeinheit 10a abgeschlossen, gibt die Steuer und Regeleinheit 13a das Auslösesignal für das Zu- oder Abschalten des Nebenabtriebs 11a durch.
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Wird, nachdem die Steuer- und Regeleinheit 13a das Auslösesignal für das Zu- oder Abschalten des Nebenabtriebs 11a ausgegeben hat und der Nebenabtrieb 11a zu- oder abgeschaltet wird, ein Schaltsignal zum Schalten eines Getriebegangs ausgegeben, verzögert die Steuer- und Regeleinheit 13a die Schaltung des Getriebegangs. Nach Beendigung des Zu- oder Abschaltens des Nebenabtriebs 11a führt das Getriebesteuergerät 18a die Schaltung des Getriebegangs aus.
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Die Steuer- und Regeleinheit 13a ist dazu vorgesehen, eine Schaltstrategie auf ein Zu- oder Abschaltsignal für den Nebenabtrieb 11a anzupassen. Erkennt die Steuer- und Regeleinheit 13a ein Zu- oder Abschaltsignal, verändert das Getriebesteuergerät 18a die Schaltstrategie in der Hinsicht, dass eventuell bevorstehende Schaltungen von Getriebegängen erst zeitlich verzögert eingeleitet werden und zuerst ein vollständiges Zu- oder Abschalten des Nebenabtriebs 11a erfolgt. Denkbar wäre auch, dass eine bevorstehende Schaltung eines Getriebegangs zeitlich vorgezogen wird und ein Zu- oder Abschalten des Nebenabtriebs 11a unmittelbar darauf folgt. Ein Zu- oder Abschaltsignal kann dabei als eine Ankündigung des Nebenabtriebs 11a verstanden werden, dass er zeitnah seinen Ist-Zustand ändern wird. Das Nebenabtriebssteuergerät 20a kommuniziert dabei mit dem Getriebesteuergerät 18a. Das Nebenabtriebssteuergerät 20a übermittelt dem Getriebesteuergerät 18a, dass der Nebenabtrieb 11a zu- oder abgeschaltet werden soll. Liegt ein Schaltsignal zur Schaltung eines Getriebegangs vor oder wird gerade ein Getriebegang geschaltet, verhindert das Getriebesteuergerät 18a ein Zu- oder Abschalten des Nebenabtriebs 11a. Ist dies nicht der Fall, passt das Getriebesteuergerät 18a die Schaltstrategie an und verzögert eine eventuelle Schaltung eines Getriebegangs oder zieht diese vor.
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In der 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in der 1 durch die Buchstaben b in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels der 2 ersetzt. Bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, kann grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung des anderen Ausführungsbeispiels verwiesen werden.
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Die 2 zeigt eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugvorrichtung in einem teilweise dargestellten Kraftfahrzeugantriebsstrang 14b. Zur Erzeugung eines Drehmoments umfasst der Kraftfahrzeugantriebsstrang 14b eine Antriebsmaschine 15b. Die Kraftfahrzeugvorrichtung weist einen Hauptabtrieb 12b auf. Der Hauptabtrieb 12b umfasst eine Hauptwelle 16b und zumindest eine an die Hauptwelle 16b angebundene nicht näher dargestellte Antriebsachse mit zwei Antriebsrädern.
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Die Kraftfahrzeugvorrichtung weist eine Steuer- und Regeleinheit 13b auf. Die Steuer- und Regeleinheit 13b umfasst ein Getriebesteuergerät 18b, ein Motorsteuergerät 19b und ein Nebenabtriebssteuergerät 20b.
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Zur Schaltung mehrerer Getriebegänge umfasst die Kraftfahrzeugvorrichtung eine Getriebeeinheit 10b. Die Getriebeeinheit 10b ist als ein Automatik-Schaltgetriebe ausgebildet. Zur Steuerung der Getriebeeinheit 10b ist das Getriebesteuergerät 18b vorgesehen. Zum Unterbrechen eines Kraftflusses zwischen der Antriebsmaschine 15b und der Getriebeeinheit 10b weist die Kraftfahrzeugvorrichtung eine Anfahreinheit 21b auf.
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Die Kraftfahrzeugvorrichtung weist einen Nebenabtrieb 11b auf. Der Nebenabtrieb 11b ist in dem Kraftfahrzeugantriebsstrang 14b der Antriebsmaschine 15b und der Anfahreinheit 21b nachgeschaltet. Der Nebenabtrieb 11b ist als ein zuschaltbarer Allradantrieb 23b ausgebildet. Der Nebenabtrieb 11b weist ein Verteilergetriebe 26b für den zuschaltbaren Allradantrieb 23b auf. Das Verteilergetriebe 26b ist einstückig mit der Getriebeeinheit 10b ausgebildet. Der zuschaltbare Allradantrieb 23b umfasst eine Zusatz-Antriebswelle 24b und eine Zusatz-Antriebsachse 25b, die zu einer permanent angetriebenen Antriebsachse hinzugeschaltet werden kann. Eine Steuerung einer nicht näher dargestellten Kupplungseinheit des Nebenabtriebs 11b sowie eine Schaltung der Getriebeeinheit 10b und eine Anpassung einer Schaltstrategie erfolgt analog zu dem ersten Ausführungsbeispiel.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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