DE102017124220A1

DE102017124220A1 - Anordnung zum Antrieb eines Fahrzeugs und Verfahren und Vorrichtung zum Ansteuern einer Anordnung zum Antrieb eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102017124220A1
Application number: DE102017124220.1A
Authority: DE
Inventors: Thomas Grimm
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2017-10-18
Filing date: 2017-10-18
Publication date: 2019-04-18

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ansteuern einer Anordnung zum Antrieb eines Fahrzeugs (1) mit mehreren angetriebenen Achsen (2, 3), dadurch gekennzeichnet, dass zur Traktionserkennung die Achslast an zumindest einer Achse (2, 3) erfasst und in Abhängigkeit eines Unterschreitens einer vorbestimmten Achslast eine Achse (3) deaktiviert wird. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zum Ansteuern einer Anordnung zum Antrieb eines Fahrzeugs (1) und eine Anordnung zum Antrieb eines Fahrzeugs (1).

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ansteuern einer Anordnung zum Antrieb eines Fahrzeugs und eine Anordnung zum Antrieb eines Fahrzeugs gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1, 5 bzw. 8 näher definierten Art.
Aus DE 10 2010 034 225 DE ist eine Kraftfahrzeugantriebsvorrichtung mit zumindest einem Hauptantriebsstrang und zumindest einem Hilfsantriebsstrang zum Antrieb einer Hilfsantriebsachse bekannt. Eine durch eine Steuer- und Regeleinheit lastschaltbare Kupplungsvorrichtung ist dazu vorgesehen, die Hilfsantriebsachse an den Hauptantriebsstrang anzubinden. Mess- und Steuergrößen sind die Fahrzeuggeschwindigkeit und der Schlupf der permanent angetriebenen Hinterachse.
Zusammenfassung der Erfindung
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren, eine Vorrichtung und eine Anordnung der vorgenannten Art vorzuschlagen, die eine einfache Traktionserkennung zur Abschaltung einer angetriebenen Achse eines Fahrzeugs ermöglichen.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 und alternativ durch die Merkmale der Patentansprüche 5 oder 8 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.
Vorgeschlagen wird ein Verfahren zum Ansteuern einer Anordnung zum Antrieb eines Fahrzeugs mit mehreren angetriebenen Achsen. Erfindungsgemäß wird zur Traktionserkennung die Achslast an zumindest einer Achse erfasst und in Abhängigkeit eines Unterschreitens einer vorbestimmten Achslast eine Achse deaktiviert. Auf einfache Weise kann so die Traktionserkennung über die Beladung des Fahrzeugs erfolgen und bei Erkennen geringer Beladung eine Achse automatisch vom Antrieb getrennt werden. Bei Erreichen der vorbestimmten Achslast kann die deaktivierte Achse wieder aktiviert werden.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung wird die Achslast an zumindest einem von einer Achse angetriebenen Fahrzeugrad als Radlast erfasst. Hierdurch wird eine Traktionserkennung über die Radlast des Fahrzeugs ermöglicht.
Die Deaktivierung der Achse kann auf einfache Weise durch Ansteuerung einer Kupplung und Abkoppeln von der anderen Achse erfolgen. Entsprechend kann die Achse durch Ansteuerung der Kupplung und Ankoppeln an die andere Achse wieder aktiviert werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist in besonders vorteilhafter Weise zur Ansteuerung einer Anordnung zum Antrieb eines Fahrzeugs nach einem der unten beschriebenen Ansprüche einsetzbar.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auch durch eine Vorrichtung zum Ansteuern einer Anordnung zum Antrieb eines Fahrzeugs mit mehreren angetriebenen Achsen gelöst. Dabei ist ein signaltechnisch mit der Anordnung verbundenes Steuergerät zum Ansteuern eines Deaktivierens einer Achse vorgesehen, mit dem die Achslast an zumindest einer Achse erfassbar und in Abhängigkeit eines Unterschreitens einer vorbestimmten Achslast zumindest eine Kupplung zur Deaktivierung der Achse ansteuerbar ist.
In besonders vorteilhafter Weise dient die Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorangehend beschriebenen Ansprüche.
Vorzugsweise weist das Steuergerät zum Erfassen der Achslast zumindest eine Signalverbindung mit zumindest einer Radlast-Erkennung auf. Bevorzugt ist die Radlast-Erkennung zum Ansteuern einer Anordnung zum Antrieb eines Fahrzeugs nach einem der untenstehend beschriebenen Ansprüche ausgeführt.
Es ist weiterhin von Vorteil, wenn das Steuergerät in ein zentrales Steuergerät des Fahrzeugs funktional integriert ist. Vorzugsweise ist hierbei das Steuergerät in ein zentrales Steuergerät integriert, das signaltechnisch mit einer Sensorik zur Ansteuerung einer Anordnung zum Antrieb eines Fahrzeugs nach einem der untenstehend beschriebenen Ansprüche verbunden ist.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auch durch eine Anordnung zum Antrieb eines Fahrzeugs mit mehreren angetriebenen Achsen gelöst, wobei zur Erfassung der Achslast zumindest einer Achse zumindest eine zumindest teilweise in ein Radlager zumindest eines angetriebenen Fahrzeugrads integrierte Radlast-Erkennung vorgesehen ist und eine Achse in Abhängigkeit des Unterschreitens einer vorbestimmten Achslast automatisch deaktivierbar ist.
Bevorzugt weist die Radlast-Erkennung zumindest einen Gewichtssensor auf.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Radlast-Erkennung als integraler Bestandteil einer mit einem Radlager eines Fahrzeugrads konstruktiv zu einer Lagereinheit verbundenen Sensorik ausgebildet. Vorzugsweise dient diese zur permanenten Erfassung der Beanspruchungsverteilung im Radlager bei verschiedenen Fahrzuständen. Solche Radlagereinheiten können die Grundlage für weiterreichende Assistenzsysteme wie zum Beispiel ein Anti-Blockier-System und eine automatische Schlupf-Regelung bilden. Durch das Zusammenführen der Radlast-Erkennung mit der mit der Lagereinheit verbundenen Sensorik kann insbesondere der Bauraumbedarf, der Herstellungs- und Montageaufwand reduziert sowie der Automatisierungsgrad des Fahrzeugs erhöht werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung vereinfacht dargestellt ist. Die einzige Figur zeigt sehr schematisch eine erfindungsgemäße Anordnung zum Antrieb eines Fahrzeugs.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Eine erfindungsgemäße Anordnung zum Antrieb eines Fahrzeugs 1 ist beispielhaft für einen Lastkraftwagen mit zwei antreibbaren hinteren Achsen 2, 3 dargestellt. Denkbar ist der Einsatz der Erfindung auch in anderen Fahrzeugen, insbesondere Nutzfahrzeugen, mit mehreren angetriebenen Achsen. Die erfindungsgemäße Anordnung umfasst eine von einem nicht weiter dargestellten Antriebsstrang des Fahrzeugs 1 über eine Welle 4, hier eine Kardanwelle, permanent angetriebene erste Achse 2 und eine mit dieser über eine schaltbare Kupplung 5 antreibbar verbundene zweite Achse 3.
In einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Ansteuern einer solchen Anordnung ist vorgesehen, zur Bestimmung der Beladung des Fahrzeugs an den Achsen 2, 3 Radlast-Erkennungen 6, 7 anzuordnen, die, beispielsweise über Gewichtssensoren, die jeweilige Achslast bzw. Beladung erfassen. Bei Unterschreiten einer vorbestimmten Achslast an der angetriebenen zweiten Achse 3 wird diese über die Kupplung 5 von der ersten Achse 2 getrennt. Auf diese Weise ist eine Erkennung der Traktionsanforderung über die Radlast im Fahrzeug 1 und eine automatische Deaktivierung der angetriebenen zweiten Achse 3 möglich, wenn eine geringere Traktion benötigt wird. Entsprechend kann bei Erreichen der vorbestimmten Achslast die zweite Achse 3 automatisch wieder aktiviert werden. Als Mess- und Regelgröße kann dabei die Achslast bzw. die Radlast dienen. Denkbar ist auch, bei einem Fahrzeug mit genügend großen Anzahl angetriebener Achsen, mehrere dieser Achsen in erfindungsgemäßer Weise zu deaktivieren und wieder zu aktivieren.
Zum Ausgleich der Drehzahlen zwischen den beiden von den Achsen 2, 3 jeweils angetriebenen Fahrzeugrädern 8, 9 bzw. zur Verteilung des Motorantriebs auf die beiden Achsen 2, 3 kann zumindest ein Differenzialgetriebe als Achs- und/oder Längs- bzw. Zentraldifferenzial vorgesehen sein.
Vorzugsweise sind die Radlast-Erkennungen 6, 7 mit den beispielsweise hierzu verwendeten Gewichtssensoren in Radlager der von den Achsen 2, 3 jeweils angetriebenen Fahrzeugräder 8, 9 integriert. Es ist hierbei besonders vorteilhaft, wenn die Radlast-Erkennungen 6, 7 jeweils als integraler Bestandteil einer konstruktiv mit dem jeweiligen Radlager zu einer Radlagereinheit verbundenen Sensorik ausgebildet sind, die die Beanspruchungsverteilung im Radlager in verschiedenen Fahrzuständen, wie beispielsweise Beschleunigung oder Bremsen, permanent misst. Über diese permanente Messung sind alle Kräfte und Momente, Vibrationen, die Radgeschwindigkeit und die Lagertemperatur jederzeit erkennbar. Solche Radlagereinheiten bilden damit die Grundlage für weiterreichende Assistenzsysteme, wie zum Beispiel ein Anti-Blockier-System und eine automatische Schlupf-Regelung. Gleichzeitig kann der Automatisierungsgrad des Fahrzeugs erhöht werden.
Erfindungsgemäß kann eine Vorrichtung zur Ansteuerung der Anordnung zum Antrieb eines Fahrzeugs 1 vorgesehen sein, die ein signaltechnisch mit der Anordnung verbundenes Steuergerät 10 aufweist. Dieses umfasst insbesondere eine Signalverbindung 11, 12 mit zumindest einer Radlast-Erkennung 6, 7 und eine Signalverbindung 13 zum Ansteuern der Kupplung 5. Das Steuergerät 10 vergleicht die von der Radlast-Erkennungen 6, 7 erfasste Achslast mit der vorbestimmten Achslast. Bei Erkennen eines Unterschreitens letzterer an der zweiten Achse 3 wird die Kupplung 5 zur Deaktivierung der zweiten Achse 3 durch Trennung dieser von der ersten Achse 2 vom Steuergerät angesteuert. Entsprechend kann bei Erreichen der vorbestimmten Achslast die Kupplung 5 zur Aktivierung der zweiten Achse 3 durch Koppeln dieser wieder mit der ersten Achse 2 vom Steuergerät 10 angesteuert werden. Das Steuergerät 10 kann in besonders vorteilhafter Weise in ein zentrales Steuergerät des Fahrzeugs 1, insbesondere in ein Steuergerät zum Erfassen der mit den Radlagern zu einer Lagereinheit verbundenen Sensorik und Ansteuern von Assistenzsystemen, funktional integriert sein.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeug
2: Achse
3: Achse
4: Welle
5: Kupplung
6: Radlast-Erkennung
7: Radlast-Erkennung
8: Fahrzeugrad
9: Fahrzeugrad
10: Steuergerät
11: Signalverbindung
12: Signalverbindung
13: Signalverbindung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102010034225 [0002]

Claims

Verfahren zum Ansteuern einer Anordnung zum Antrieb eines Fahrzeugs (1) mit mehreren angetriebenen Achsen (2, 3), dadurch gekennzeichnet, dass zur Traktionserkennung die Achslast an zumindest einer Achse (2, 3) erfasst und in Abhängigkeit eines Unterschreitens einer vorbestimmten Achslast eine Achse (3) deaktiviert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Achslast an zumindest einem von der Achse (2, 3) angetriebenen Fahrzeugrad (8, 9) als Radlast erfasst wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Deaktivierung der Achse (3) durch Ansteuern einer Kupplung (5) und Abkoppeln von der anderen Achse (1) erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zum Ansteuern einer Anordnung zum Antrieb eines Fahrzeugs (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 10 dient.
Vorrichtung zum Ansteuern einer Anordnung zum Antrieb eines Fahrzeugs (1) mit mehreren angetriebenen Achsen (2, 3), dadurch gekennzeichnet, dass ein signaltechnisch mit der Anordnung verbundenes Steuergerät (10) vorgesehen ist, mit dem die Achslast an zumindest einer Achse (1, 2) erfassbar und in Abhängigkeit eines Unterschreitens einer vorbestimmten Achslast zumindest eine Kupplung (5) zur Deaktivierung der Achse (3) ansteuerbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (10) zum Erfassen der Achslast zumindest eine Signalverbindung (11, 12) mit zumindest einer Radlast-Erkennung (6, 7) zur Ansteuerung einer Anordnung zum Antrieb eines Fahrzeugs (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 10 umfasst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (10) in ein zentrales Steuergerät funktional integriert ist, das mit einer Sensorik zur Ansteuerung einer Anordnung zum Antrieb eines Fahrzeugs (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 10 signaltechnisch verbunden ist.
Anordnung zum Antrieb eines Fahrzeugs (1) mit mehreren angetriebenen Achsen (2, 3) dadurch gekennzeichnet, dass zur Erfassung der Achslast zumindest einer Achse (2, 3) zumindest eine zumindest teilweise in ein Radlager zumindest eines angetriebenen Fahrzeugrads (8, 9) integrierte Radlast-Erkennung (6, 7) vorgesehen ist und eine Achse (3) in Abhängigkeit des Unterschreitens einer vorbestimmten Achslast automatisch deaktivierbar ist.
Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Radlast-Erkennung (6, 7) zumindest einen Gewichtssensor aufweist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Radlast-Erkennung (6, 7) als integraler Bestandteil einer mit einem Radlager eines angetriebenen Fahrzeugrads (8, 9) konstruktiv zu einer Lagereinheit verbundenen Sensorik ausgebildet ist.