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Die Erfindung betrifft eine Kupplungsanordnung mit steuerbarem Aktuator und Steuereinheit zur bedarfsweisen Drehmomentübertragung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs.
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Aus der
EP 2 176 106 B1 sind ein Bremssystem für ein Kraftfahrzeug sowie eine zugehörige Aktuatorik offenbart. Komponenten der Bremse können über einen Datenbus zum einen Daten mit dem Bordnetz austauschen und zum anderen eine Rad-Aktoreinrichtung über den Datenbus mit Energie versorgen. Über bidirektionalee Datenbusse werden Daten zwischen einem ersten Bremskreis und einem zweiten Bremskreis ausgetauscht. Auf den Rad-Aktoreinrichtungen sind Bremsstrategien abgespeichert, die nach einem Erkennen einer Situation, in welcher eine durch den Fahrer gesteuerte Reaktion des Bremssystems nicht mehr möglich ist, ausgeführt werden. Die Bremsstrategien der einzelnen Rad-Aktoreinrichtungen sind aufeinander abgestimmt.
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Aus der
EP 0 896 265 B1 ist eine Antriebseinrichtung mit einem Servomotor und einem vorgeschalteten Steuermodul zu dessen Stromversorgung bekannt. Das Steuermodul regelt den Servomotor auf einen vorgegebenen Lage-, Geschwindigkeits- oder Stromsollwert. Im Gehäuse des Servomotors ist ein Speicher ausgebildet, in dem motorspezifische Daten abgelegt sind, die im Rahmen der Motorsteuerung ausgelesen werden.
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Aus der 10 2006 035 112 A1 ist eine Baueinheit eines Kraftfahrzeugs bekannt, die eine Kupplung zur Drehmomentübertragung und einen Aktuator umfasst. Die Baueinheit weist ein Kodierelement auf, das berührungslos auslesbar ist und in dem Information über eine Toleranzklassierung kodiert ist. Die Information kann ausgelesen und über ein Datenübertragungsnetz an eine entfernte Datenbankeinheit übermittelt werden. Hier werden Klassiercodes bestimmt, welche dann wiederum an eine Steuereinheit des Kraftfahrzeugs weitergegeben und dort bei der Ansteuerung der Kupplung bzw. des Aktuators entsprechend berücksichtigt werden.
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Aus der 10 2007 062 675 A1 ist ein Verfahren zur Ansteuerung einer Baueinheit durch eine Steuereinheit in einem Kraftfahrzeug bekannt. Die Baueinheit umfasst einen Aktuator und eine Zusatzsteuereinheit mit einem nicht-flüchtigen Speicherabschnitt, die mit der Steuereinheit verbunden ist. Es ist vorgesehen, dass eine der Baueinheit zugeordnete und in dem nicht-flüchtigen Speicherabschnitt gespeicherte Klassierungsinformation ausgelesen und an die Steuereinheit übermittelt.
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Aus der 103 33 651 A1 ist eine Schaltungsanordnung für ein Kraftfahrzeug zur Kennzeichnung verschiedener Varianten einer elektrisch steuerbaren Baueinheit bekannt. Dabei ist Baueinheit mit einem Kodierstecker verbindbar, der eine feste elektrische Beschaltung aufweist. In einer Auswerteeinheit wird der elektrische Zustand der Baueinheit erfasst und mit abgespeicherten Daten verglichen.
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Aus der
DE 10 2008 026 662 A1 ist ein Verfahren zur Steuerung einer Viscokupplung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs bekannt. Der Antriebsstrang umfasst eine erste Antriebsachse und eine zweite Antriebsachse, die über die Viscokupplung miteinander antriebsverbindbar sind. Es ist eine Betätigungseinheit zum Betätigen der Viscokupplung in Abhängigkeit von einer Drehzahldifferenz zwischen der Drehzahl des ersten Kupplungsteils und der Drehzahl des zweiten Kupplungsteils vorgesehen.
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Aus der
DE 10 2008 037 886 A1 ist eine Antriebsanordnung für ein mehrachsgetriebenes Kraftfahrzeug bekannt. Die Antriebsanordnung umfasst ein Verteilergetriebe, das von einem Antriebseinheit eingeleitetes Drehmoment auf einen hinteren und einen vorderen Antriebsstrang überträgt. Der vordere Antriebsstrang ist ständig mit dem Verteilergetriebe antriebsverbunden, um permanent Drehmoment auf die Vorderachse zu übertragen. Der hintere Antriebsstrang kann optional mit dem Verteilergetriebe antriebsverbunden werden, um Drehmoment auf die Hinterachse zu übertragen. Im Leistungspfad zwischen dem Verteilergetriebe und der zweiten Antriebsachse sind eine Längsantriebswelle sowie eine erste Kupplung zum An- und Abkoppeln der Längsantriebswelle gegenüber der Antriebseinheit und eine zweite Kupplung zum An- und Abkoppeln der Längsantriebswelle gegenüber der zweiten Antriebsachse vorgesehen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kupplungsanordnung mit steuerbarem Aktuator und Steuereinheit zur bedarfsweisen Drehmomentübertragung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs vorzugschlagen, die hinsichtlich einer Datenübertragung und Stromversorgung einfach und kostengünstig aufgebaut ist.
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Eine Lösung besteht in einer Kupplungsanordnung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, umfassend: eine Kupplung, die ausgestaltet ist, um ein erstes Antriebsteil und ein zweites Antriebsteil selektiv miteinander zur Übertragung eines Drehmoments zu verbinden oder voneinander zu trennen; einen Aktuator zum Betätigen der Kupplung; eine Steuereinheit zur Steuerung des Aktuators; wobei eine Leitung zwischen der Steuereinheit und dem Aktuator vorgesehen ist, über die der Aktuator mit elektrischer Energie versorgt wird und über die Daten zwischen dem Aktuator und der Steuereinheit austauschbar sind.
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Ein Vorteil besteht darin, dass die Kupplungsanordnung die vorhandenen, zur primären Funktion (Energieübertragung) erforderlichen elektrischen Verbindungen doppelt nutzt, nämlich neben der Energieübertragung zusätzlich auch zur Datenübertragung. Zum Datenaustausch bzw. Kommunikation zwischen der Steuereinheit und dem Aktuator wird auf die zur Energieübertragung vorhandene Leitung ein serielles, digitales Signal zur Datenübertragung aufgeprägt. Die Kupplungsanordnung bietet damit eine erhöhte Funktionssicherheit und ist gegenüber bekannten Lösungen einfach aufgebaut und damit kostengünstig. Die erforderlichen Daten können, mit geringen Einschränkungen, jederzeit von der in dem Steuergerät vorhandenen Hardware unter Verwendung der ohnehin erforderlichen Diagnosemethoden ausgelesen werden. Die Einschränkungen der Ansteuerung beziehen sich darauf, dass der Aktuator während der Datenübertragung für einen sehr kurzen Zeitraum, der im Bereich von Millisekunden liegt, nicht verwendet wird. Diese Einschränkung ist aber während des Betriebes des Aktuators beziehungsweise der hiervon steuerbaren Kupplung hinnehmbar. Das vorgeschlagene System erfordert keine zusätzlichen Leitungen oder Stecker, so dass auch ein Nachrüsten bestehender Systeme möglich wäre.
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Die Kupplung kann prinzipiell beliebig gestaltet sein und jede Kupplung umfassen, mit der eine Drehmomentübertragung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs wahlweise hergestellt oder unterbrochen werden kann. Beispielsweise kann eine formschlüssige Kupplung verwendet werden. Eine formschlüssige Kupplung umfasst zumindest zwei Kupplungsteile, die in geschlossenem Zustand zur Übertragung eines Drehmoments formschlüssig ineinandergreifen und in geöffnetem Zustand außer Eingriff sind. Als Beispiele für eine formschlüssige Kupplung werden hier eine Zahnkupplung oder eine Klauenkupplung genannt.
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Alternativ kann auch eine Reibungskupplung verwendet werden, insbesondere eine Reiblamellenkupplung. Eine Reiblamellenkupplung umfasst üblicherweise ein erstes Kupplungsteil, mit dem erste Reiblamellen drehfest und axial beweglich verbunden sind, und ein zweites Kupplungsteil, mit dem zweite Reiblamellen formschlüssig und axial beweglich verbunden sind. Durch axiales Beaufschlagen des aus den ersten und zweiten Reiblamellen gebildeten Lamellenpakets erfolgt ein Angleichen der Drehbewegung zwischen den beiden Kupplungsteilen. Eine Reibungskupplung ermöglicht eine variable Drehmomentübertragung, wobei das Drehmoment nach Bedarf durch entsprechendes Beaufschlagen des Lamellenpakets mittels des Aktuators einstellbar ist.
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Die Kupplung kann an beliebiger Position und mit beliebiger Funktion im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs eingesetzt werden. Beispielsweise kann die Kupplung in Form einer Zuschaltkupplung gestaltet sein, welche optional Drehmoment auf einen nachgelagerten sekundären Antriebsstrang übertragen kann; solche Kupplungen werden auch als „Hang-on-Kupplung“ bezeichnet. Die Kupplung kann auch als Trennkupplung gestaltet sein, welche bei Bedarf eine Drehmomentübertragung unterbricht und den nachgelagerten Antriebsstrang drehmomentlos schaltet. Solche Kupplungen werden auch als „Disconnect-Kupplung“ bezeichnet. Besonders günstig bei mehrachsgetriebenen Kraftfahrzeugen ist die Verwendung mehrerer Kupplungen, mittels derer ein im Leistungspfad dazwischen liegender Antriebsstrangabschnitt abgeschaltet werden kann und, bei geöffneten Kupplungen, komplett stillsteht. Durch eine solche Ausgestaltung können Reibungsverluste im Antriebsstrang reduziert werden, was zu einer besonders hohen Effizienz führt.
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Jede Kupplung wird mittels eines zugehörigen Aktuators gesteuert. Ein solcher Aktuator zur Betätigung einer Kupplung kann beispielsweise in Form eines elektromotorischen, elektromagnetischen, hydraulischen und/oder pneumatischen Aktuators gestaltet sein, wobei die Betätigung der Kupplung mithilfe mechanischer, magnetischer, hydraulischer beziehungsweise pneumatischer Kräfte erfolgt.
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Die Steuerung des Aktuators erfolgt mittels einer elektronischen Steuereinheit (ECU), welche prinzipiell an beliebiger Stelle angeordnet sein kann. Bei Antriebskonzepten mit zu- beziehungsweise abschaltbaren Antriebsstrangabschnitten, können mehrere Kupplungen vorgesehen sein, die von einer gemeinsamen elektronischen Steuereinheit angesteuert werden.
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Der Aktuator und die Steuereinheit sind über eine Leitung miteinander verbunden, welche zwei Funktionen wahrnimmt, nämlich die Versorgung des Aktuators mit elektrischer Energie, die der Aktuator in mechanische Energie zur Betätigung der Kupplung umsetzt, und den Austausch von Daten zwischen dem Aktuator und der Steuereinheit.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Übertragung von Daten und Energie zwischen der Steuereinheit und dem Aktuator über eine Zwei-Draht-Leitung. Unter Zwei-Draht-Leitung wird in diesem Zusammenhang insbesondere eine Leitung mit zwei Adern verstanden, wobei an den Enden der Zwei-Draht-Leitung insbesondere jeweils ein zweipoliger Stecker vorgesehen ist. Über die Leitungen kann der Datentransfer unidirektional, das heißt von der Steuereinheit zum Aktuator oder, umgekehrt, vom Aktuator zur Steuereinheit, oder bidirektional, das heißt in beide Richtungen, erfolgen. Die Zwei-Draht-Leitung kann ungeschirmt gestaltet sein, was sich günstig auf die Herstellungskosten auswirkt.
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Der Aktuator bzw. der Motor des Aktuators wird von der elektronischen Steuereinheit vorzugsweise mit Gleichstrom versorgt.
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Nach einer bevorzugten Ausgestaltung weist der Aktuator bzw. die Aktuatorbaugruppe eine integrierte Elektronik auf. Ein solcher Aktuator, der auch als intelligenter Aktuator oder „Smart Actuator“ bezeichnet werden kann, ist dadurch gekennzeichnet, dass er zusätzlich zu einem Antrieb bzw. Motor eine lokale Intelligenz in Form einer Mikroelektronik bzw. eines Mikroprozessors zur Regelung eines Ausgangssignals des Aktuators aufweist. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Elektronik des Aktuators eine Zustandserkennung eines Schaltzustands der Kupplung beinhaltet. Hierfür kann der Aktuator einen Sensor zum Erfassen einer den Schaltzustand der Kupplung repräsentierenden Positionssignals aufweisen. Dieser kann dann in der Mikroelektronik zur Steuerung des Aktuators verwendet werden, insbesondere zur Steuerung eines Drehmoments oder einer Antriebskraft des Aktuators.
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Alternativ oder in Ergänzung kann der Aktuator einen integrierten Datenspeicher aufweisen, in dem insbesondere Konfigurationsinformationen und/oder Kalibrierinformationen über die Kupplungssteuerung hinterlegt sind. Dabei kann die integrierte Elektronik auf den Datenspeicher zugreifen und für die Regelung eines Ausgangssignals des Aktuators verwenden.
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Die Datengenerierung bzw. Datenspeicherung erfolgt in der Aktuatorbaugruppe oder einem mit der Aktuatorbaugruppe direkt verbundenem Teil, beispielsweise einem Stecker. Der Datentransfer zur Steuereinheit erfolgt, wie oben ausgeführt, durch die funktional erforderlichen Leitungen des Aktuators insbesondere sequentiell (seriell).
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungsfiguren erläutert. Hierin zeigt:
- 1 schematisch einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einer erfindungsgemäßen Kupplungsanordnung in einer ersten Ausführungsform,
- 2 einen beispielhaften Ablauf eines Datentransfers zwischen der Steuereinheit und dem Aktuator in Form eines Ablaufdiagramms, und
- 3 schematisch einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einer erfindungsgemäßen Kupplungsanordnung in einer zweiten Ausführungsform.
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1 zeigt einen mechanischen Antriebstrang 2 eines Kraftfahrzeugs. Der Antriebsstrang 2 umfasst einen Antriebsmotor 3, der ein für den Antrieb benötigtes Motormoment erzeugt. Der Motor 3 kann beispielsweise eine Brennkraftmaschine oder ein elektromotorisches Antriebsaggregat sein. Dem Antriebsmotor 3 nachgeschaltet ist ein Stufengetriebe 4 zur Wandlung des Motormoments in ein Antriebsmoment, ferner ein Verteilergetriebe 5 welches das Antriebsmoment in einem vorbestimmten symmetrischen oder unsymmetrischen Verhältnis auf eine Vorderachse 6 und eine Hinterachse 7 des Kraftfahrzeugs aufteilt. Das Verteilergetriebe 5 kann ein nicht näher dargestelltes Winkelgetriebe aufweisen, welches das für die Hinterachse 7 bestimmte Antriebsmoment auf die Längsantriebswelle 9 überträgt.
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Der zur Vorderachse 6 geleitete Teil des Antriebsmoments wird mittels eines Differentialgetriebes gleichmäßig auf die rechte und die linke Seitenwelle 12, 13 des Kraftfahrzeugs verteilt. Die beiden Seitenwellen 12, 13 umfassen an ihren getriebeseitigen Enden und an ihren radseitigen Enden jeweils ein Gleichlaufdrehgelenk 14, 14'; 15, 15' welche eine Drehmomentübertragung auf die Räder 16, 17 des Kraftfahrzeugs unter Winkelbewegung ermöglichen. Der von dem Verteilergetriebe 5 auf die Hinterachse 7 übertragbare Drehmomentanteil wird mittels eines zweiten Differentialgetriebes 18 gleichmäßig auf ein linkes und ein rechtes Hinterrad 19, 20 des Kraftfahrzeugs aufgeteilt, wobei zur Drehmomentübertragung zwischen dem hinteren Differentialgetriebe 18 und den jeweiligen Hinterrädern 19, 20 jeweils eine Seitenwelle 22, 23 mit Gleichlaufdrehgelenken vorgesehen ist.
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Es ist eine Kupplungsanordnung 24 vorgesehen, die dem hinteren Differentialgetriebe 18 vorgeschaltet ist und die eine Kupplung 25 und einen extern steuerbaren Aktuator 26 zum Betätigen der Kupplung 25 aufweist. Es versteht sich, dass die Kupplungsanordnung 24 auch ein einer anderen Stelle innerhalb des Antriebsstrangs angeordnet sein kann, beispielsweise vorne im Anschluss an das Winkelgetriebe, oder mittig innerhalb der Längsantriebswelle, beispielsweise im Bereich des Zwischenlagers, oder innerhalb einer Seitenwelle.
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Bei der Kupplung 25 handelt es sich in vorliegenden Ausführungsbeispiel um eine Reiblamellenkupplung. Die Reiblamellenkupplung umfasst ein erstes Kupplungsteil, das mit der Längsantriebswelle 9 als einem ersten Antriebsteil antriebsverbunden ist und ein zweites Kupplungsteil, das mit einem Eingangsteil des Differentialgetriebes 18 als zweitem Antriebsteil antriebsverbunden ist, sowie ein Lamellenpaket, das zwischen den beiden Kupplungsteilen angeordnet ist. Dabei umfasst das Lamellenpaket erste Reiblamellen, die mit dem ersten Kupplungsteil drehfest und axial beweglich verbunden sind, sowie zweite Reiblamellen, die mit dem zweiten Kupplungsteil formschlüssig und axial beweglich verbunden sind. Durch axiales Beaufschlagen des Lamellenpakets erfolgt ein Angleichen der Drehbewegung zwischen den beiden Kupplungsteilen bzw. den damit antriebsverbundenen Antriebsteilen. Durch variable Einstellung der vom Aktuator 26 auf das Lamellenpaket wirkenden Betätigungskraft kann die Höhe des Drehmoments zwischen dem ersten und zweiten Antriebsteil entsprechend nach Bedarf variabel eingestellt werden.
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Der Aktuator 26 wird von einer elektronischen Steuereinheit 27 gesteuert und mit elektrischem Strom versorgt, insbesondere mit Gleichstrom. Es ist eine Leitung 28 zwischen der Steuereinheit 27 und dem Aktuator 26 vorgesehen, die zwei Funktionen wahrnimmt, nämlich den Aktuator 26 mit elektrischer Energie zu versorgen und zwischen dem Aktuator 26 und der Steuereinheit 27 Daten auszutauschen. Die Leitung ist vorzugsweise als Zwei-Draht-Leitung ausgestaltet, das heißt eine Leitung mit zwei Adern. An den beiden Enden der Zwei-Draht-Leitung ist jeweils ein zweipoliger Stecker vorgesehen, von denen einer mit der elektronischen Steuereinheit 27 und der andere mit dem Aktuator 26 verbunden ist. Über die Zwei-Draht-Leitung kann der Datentransfer unidirektional, das heißt von der Steuereinheit 27 zum Aktuator 26 oder, umgekehrt, vom Aktuator 26 zur Steuereinheit 27, oder bidirektional, das heißt in beide Richtungen, erfolgen. Die Zwei-Draht-Leitung 28 kann ungeschirmt gestaltet sein.
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Der Aktuator 26 umfasst verschiedene Komponenten, nämlich einen Antrieb zum Erzeugen einer mechanischen Kraft, ein Stellglied zum Betätigen der Kupplung 25, einen Transmitter 29 zum Übertragen von Daten zur elektronischen Steuereinheit 27 sowie eine lokale Intelligenz in Form einer Mikroelektronik. Die konkrete technische Ausgestaltung des Aktuators ist beliebig; beispielsweise kann der Aktuator in Form eines elektromotorischen, elektromagnetischen, hydraulischen und/oder pneumatischen Aktuators gestaltet sein, wobei die Betätigung der Kupplung mithilfe mechanischer, magnetischer, hydraulischer beziehungsweise pneumatischer Kräfte erfolgt.
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Die dem Aktuator 26 zugeordnete Mikroelektronik kann unmittelbar in die Aktuatorbaugruppe integriert sein oder an einem mit der Aktuatorbaugruppe direkt verbundenen Teil, beispielsweise einem Stecker vorgesehen sein. Die Mikroelektronik kann verschiedene Komponenten umfassen bzw. Funktionen erfüllen, insbesondere Regelung eines Ausgangssignals des Aktuators 26, Zustandserkennung eines Schaltzustands der Kupplung 25 und/oder Speicherung von Daten, auf die ein Mikroprozessor der Elektronik zugreifen kann. Für die Zustandserkennung kann der Aktuator 26 einen Sensor umfassen, der ausgestaltet ist, um ein den Schaltzustand der Kupplung 25 repräsentierenden Signal zu erfassen. Dabei kann es sich beispielsweise um einen Positionssensor zum Erfassen eines Wegsignals des Stellglieds und/oder um einen Kraftsensor zum Erfassen einer Motorkraft des Aktuators 26 handeln. Das den Schaltzustand der Kupplung 25 repräsentierende Signal kann in der Mikroelektronik zur Steuerung des Aktuators 26 verwendet werden, insbesondere zur Steuerung eines Drehmoments oder einer Antriebskraft des Aktuators. In dem Datenspeicher können insbesondere Konfigurationsinformationen und/oder Kalibrierinformationen über die Kupplungssteuerung hinterlegt sein, auf welche die Mikroelektronik zugreifen und für die Regelung eines Ausgangssignals des Aktuators verwenden kann.
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In 2 ist beispielhaft ein Ablauf für den Datentransfer zwischen der elektronischen Steuereinheit 27 und dem Aktuator 26 gezeigt. Im Schritt S10 wird ein kurzer Spannungsimpuls auf die Leistungsleitung 28 gegeben, um zu prüfen, ob die Leitung aktuell mit Spannung beaufschlagt ist, oder nicht. Im Schritt S20 erfolgt die Prüfung. Sofern die Leitung 28 spannungsbeaufschlagt ist (-) erfolgt ein Rücksprung zum Schritt S10, wobei zu einem späteren Zeitpunkt erneut ein Spannungsimpuls auf die Leitung gegeben wird. Ist die Leitung 28 demgegenüber spannungsfrei (+) werden im Schritt S30 Daten vom Transmitter 29 zur elektronischen Steuereinheit 27 bzw. umgekehrt, von der elektronischen Steuereinheit 27 zum Transmitter 29, gesendet. Im Schritt S40 erfolgt eine Abfrage, ob alle Daten übertragen worden sind. Sofern dies nicht der Fall ist (-) erfolgt eine Rückschleife zum Schritt S30, bis alle Daten übertragen sind. Wenn die Daten vollständig übertragen sind (+) ist der Datentransferprozess abgeschlossen (S50). Es ist vorgesehen, dass der Transferprozess nach jeder Bestromung des Aktuator 26 neu gestartet wird.
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Die erforderlichen Daten können jederzeit von der in der elektrischen Steuereinheit 27 vorhandenen Hardware unter Verwendung der ohnehin erforderlichen Diagnosemethoden ausgelesen werden. Es ist zwar eine Einschränkung der Ansteuerung dadurch gegeben, dass der Aktuator 26 während der Datenübertragung für einen sehr kurzen Zeitraum, der im Bereich von Millisekunden liegt, nicht verwendet wird. Diese Einschränkung ist aber während des Betriebes des Aktuators 26 bzw. der hiervon steuerbaren Kupplung 25 hinnehmbar.
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3 zeigt einen Antriebsstrang 2 eines Kraftfahrzeugs mit einer erfindungsgemäßen Kupplungsanordnung in einer zweiten Ausführungsform. Diese entspricht weitestgehend der Ausführungsform nach 1, so dass hinsichtlich der Gemeinsamkeiten auf die obige Beschreibung Bezug genommen wird. Dabei sind gleiche bzw. einander entsprechende Einzelheiten mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in 1. Nachstehend wird in erster Linie auf die Unterschiede eingegangen.
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Eine Besonderheit der vorliegenden Ausführungsform nach 3 ist, dass zusätzlich zur Kupplungsanordnung 24, die im Leistungspfad hinter der Längsantriebswelle 9 angeordnet ist, eine weitere Kupplungsanordnung 24' im Leistungspfad vor der Längsantriebswelle 9 angeordnet ist. Ein erstes Kupplungsteil (Kupplungseingangsteil) der Kupplungsanordnung 24' ist mit dem Verteilergetriebe antriebsverbunden, während ein zweites Kupplungsteil (Kupplungsausgangsteil) der Kupplungsanordnung 24' mit der Längsantriebswelle 9 antriebsverbunden ist. Aufbau und Funktionsweise der ersten Kupplungsanordnung 24' entsprechen derjenigen der hinteren Kupplungsanordnung 24, so dass abkürzend auf die obige Beschreibung Bezug genommen wird.
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Durch die erste Kupplung 25' und zweite Kupplung 25 kann der im Leistungspfad dazwischen liegende Antriebsstrangabschnitt abgeschaltet werden. In diesem deaktivierten Zustand stehen die zugehörigen Bauteile still, so dass Verlustleistungen aufgrund von Schleppmomenten und Reibung vermindert sind. Dies wiederum bewirkt einen reduzierten Kraftstoffverbrauch für die Fahrzustände, in denen lediglich die erste Antriebsachse 6 angetrieben wird und die zweite Antriebsachse 8 drehmomentfrei mitläuft.
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Beide Kupplungsanordnungen 24, 24' greifen vorliegend auf eine gemeinsame elektronische Steuereinheit 27 hinsichtlich Energieversorgung und Datenaustausch zu, wobei es sich versteht, dass auch je Kupplung eine separate Steuereinheit (ECU) verwendet werden könnte.
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Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Kupplungsanordnungen 24, 24' besteht darin, dass die vorhandenen, zur primären Funktion (Energieübertragung) erforderlichen elektrischen Verbindungen 28, 28' doppelt genutzt werden, nämlich neben der Energieübertragung zusätzlich auch zur Datenübertragung. Wie oben beschrieben, wird zur Kommunikation zwischen der Steuereinheit 27 und dem jeweiligen Aktuator 26, 26' auf die zur Energieübertragung vorhandene Leitung 28, 28' ein serielles, digitales Signal zur Datenübertragung aufgeprägt. Die Kupplungsanordnungen 24, 24' bieten damit eine erhöhte Funktionssicherheit.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Antriebstrang
- 3
- Motor
- 4
- Stufengetriebe
- 5
- Verteilergetriebe
- 6
- Vorderachse
- 7
- Hinterachse
- 9
- Längsantriebswelle
- 12
- Seitenwelle
- 13
- Seitenwelle
- 14, 14'
- Gleichlaufdrehgelenk
- 15, 15'
- Gleichlaufdrehgelenk
- 16
- Rad
- 17
- Rad
- 18
- Differentialgetriebe
- 19
- Rad
- 20
- Rad
- 22
- Seitenwelle
- 23
- Seitenwelle
- 24, 24'
- Kupplungsanordnung
- 25,25'
- Kupplung
- 26, 26'
- Aktuator
- 27
- elektronische Steuereinheit
- 28, 28`
- Leitung
- 29, 29'
- Transmitter
- S10-S50
- Prozessschritte
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2176106 B1 [0002]
- EP 0896265 B1 [0003]
- DE 102008026662 A1 [0007]
- DE 102008037886 A1 [0008]
