DE102017220511A1 - Antriebsstrang mit aktiver Dämpfung für einen Kraftwagen, sowie Verfahren zum Betreiben eines solchen Antriebsstrangs - Google Patents

Antriebsstrang mit aktiver Dämpfung für einen Kraftwagen, sowie Verfahren zum Betreiben eines solchen Antriebsstrangs Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Antriebsstrang (10) für einen Kraftwagen, mit wenigstens einem Antriebsmotor (12), welcher eine Abtriebswelle (18) aufweist, mit wenigstens einer Achse (20), welche über die Abtriebswelle (18) von dem Antriebsmotor (12) antreibbare Kraftwagenräder (22, 24) aufweist, mit wenigstens einer zusätzlich zu dem Antriebsmotor (12) vorgesehenen elektrischen Maschine (51), und mit einer elektronischen Recheneinrichtung (52), welche dazu ausgebildet ist, zur aktiven Dämpfung von Schwingungen des Antriebsstrangs (10) die elektrische Maschine (51) als Elektromotor zum Bereitstellen wenigstens eines Drehmoments zum Dämpfen der Schwingungen zu betreiben, wobei der Antriebsstrang (10) als Allradsystem mit wenigstens zwei Allradkupplungen (44, 46) ausgebildet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Antriebsstrang für einen Kraftwagen, insbesondere für einen Personenkraftwagen, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1, sowie ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Antriebsstrangs gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 6.
  • Ein solcher Antriebsstrang für einen Kraftwagen sowie ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Antriebsstrangs sind beispielsweise bereits der DE 10 2008 000 870 A1 als bekannt zu entnehmen. Der Antriebsstrang umfasst wenigstens einen Antriebsmotor, welcher eine Abtriebswelle aufweist. Außerdem umfasst der Antriebsstrang wenigstens eine Achse, welche Kraftwagenräder aufweist, die über die Abtriebswelle von dem Antriebsmotor antreibbar sind. Dadurch kann beispielsweise der Kraftwagen insgesamt von dem Antriebsmotor angetrieben werden.
  • Der Antriebsstrang umfasst ferner eine zusätzlich zu dem Antriebsmotor vorgesehene elektrische Maschine sowie eine elektronische Recheneinrichtung, welche dazu ausgebildet ist, zur aktiven Dämpfung von Schwingungen des Antriebsstrangs die elektrische Maschine als Elektromotor zum Bereitstellen wenigstens eines Drehmoments zum Dämpfen der Schwingungen zu betreiben. Mit anderen Worten ist es im Rahmen des Verfahrens vorgesehen, dass zur aktiven Dämpfung von Schwingungen des Antriebsstrangs die elektrische Maschine mittels der elektronischen Recheneinrichtung als Elektromotor betrieben wird, wodurch von dem Elektromotor wenigstens ein Drehmoment zum Dämpfen der Schwingungen bereitgestellt wird.
  • Außerdem offenbart die DE 196 15 742 C1 einen Kraftfahrzeugantrieb, mit einem Antriebsmotor und mit einem an den Antriebsmotor mechanisch angekoppelten Schaltgetriebe. Dabei ist es vorgesehen, dass eine mechanisch an die Ausgangswelle des Schaltgetriebes angekoppelte elektrische Maschine, die während Betriebsphasen, in denen die Antriebskraftübertragung vom Antriebsmotor zur Schaltgetriebeausgangswelle aufgrund eines Getriebeschaltvorgangs kurzzeitig unterbrochen ist, ein diese Unterbrechung wenigstens teilweise kompensierendes Drehmoment auf die Getriebeausgangswelle ausübt. Außerdem ist es vorgesehen, dass die elektrische Maschine bei im Fahrbetrieb auftretenden Antriebsschwingungen ein diese Schwingungen ausgleichendes Drehmoment auf die Schaltgetriebeausgangswelle ausübt.
  • Darüber hinaus offenbart die DE 10 2007 037 530 A1 eine Getriebevorrichtung für ein Fahrzeug, mit mehreren Schaltelementen, über welche mehrere Getriebeelemente zur Darstellung verschiedener Übersetzungen in einen Kraftfluss zuschaltbar und aus diesem abschaltbar sind. Dabei führen aus dem Kraftfluss abgeschaltete Getriebeelemente betriebszustandsabhängige Drehschwingungen aus, aus welchen einen Fahrkomfort beeinträchtigende Effekte resultieren. Dabei ist es vorgesehen, dass wenigstens ein Getriebeelement der im abgeschalteten Zustand vorliegenden Getriebeelemente über ein Schaltelement mit wenigstens einem weiteren Getriebeelement in Wirkverbindung bringbar ist und/oder mit einem von einer elektrischen Maschine erzeugten Drehmoment beaufschlagbar ist, sodass die betriebszustandsabhängige Drehschwingung des Getriebeelements in einen Schwingungsbereich verlagert ist, in welchem die den Fahrkomfort beeinträchtigenden und aus den Drehschwingungen resultierenden Effekte reduziert sind.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Antriebsstrang und ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass sich ein besonders komfortabler und gleichzeitig ein besonders effizienter Betrieb realisieren lässt.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Antriebsstrang mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
  • Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft einen Antriebsstrang für einen Kraftwagen, insbesondere für einen Personenkraftwagen. Der Antriebsstrang umfasst wenigstens einen Antriebsmotor, welcher eine Abtriebswelle aufweist. Der Antriebsmotor kann beispielsweise als ein Verbrennungsmotor, das heißt als eine Verbrennungskraftmaschine, ausgebildet sein, wobei der Verbrennungsmotor beispielsweise als Hubkolbenmaschine ausgebildet ist. Damit ist beispielsweise die Abtriebswelle als Kurbelwelle ausgebildet. Ferner ist es denkbar, dass der Antriebsmotor als eine elektrische Traktionsmaschine ausgebildet ist. Über die Abtriebswelle kann der Antriebsmotor Drehmomente zum Antreiben des Kraftwagens bereitstellen, wobei diese Drehmomente zum Antreiben des Kraftwagens auch als Antriebsdrehmomente oder Antriebsmomente bezeichnet werden.
  • Der Antriebsstrang umfasst ferner eine Achse, welche im Folgenden auch als erste Achse beziehungsweise als Primärachse bezeichnet wird. Die erste Achse umfasst Kraftwagenräder, welche auch als Räder oder Fahrzeugräder und insbesondere als erste Räder, erste Kraftwagenräder oder erste Fahrzeugräder bezeichnet werden. Dabei sind die ersten Fahrzeugräder über die Abtriebswelle von dem Antriebsmotor antreibbar. Die Fahrzeugräder sind Bodenkontaktelemente, welche bei einer Fahrt des Kraftwagens an einer Fahrbahn abrollen, sodass der Kraftwagen über die Fahrzeugräder bei der genannten Fahrt an der Fahrbahn abrollt und somit entlang der Fahrbahn fährt.
  • Der Antriebsstrang umfasst ferner wenigstens eine zusätzlich zu dem Antriebsmotor vorgesehene elektrische Maschine, welche insbesondere dann, wenn der Antriebsmotor beispielsweise eine elektrische Traktionsmaschine ist, eine zweite elektrische Maschine des Antriebsstrangs ist. Des Weiteren umfasst der Antriebsstrang eine elektronische Recheneinrichtung, welche beispielsweise auch als Steuergerät bezeichnet wird. Die elektronische Recheneinrichtung ist dazu ausgebildet, zur aktiven Dämpfung von Schwingungen des Antriebsstrangs die elektrische Maschine als Elektromotor zum Bereitstellen wenigstens eines Drehmoments zum Dämpfen der Schwingungen zu betreiben. Mit anderen Worten ist die elektronische Recheneinrichtung dazu ausgebildet, die elektrische Maschine anzusteuern und dadurch beispielsweise zu steuern oder zu regeln. Durch dieses Anzusteuern der elektrischen Maschine wird die elektrische Maschine in einem Motorbetrieb und somit als ein Elektromotor betrieben, welcher wenigstens ein Drehmoment bereitstellt, mittels welchem die Schwingungen des Antriebsstrangs aktiv gedämpft werden.
  • Unter den Schwingungen des Antriebsstrangs ist insbesondere zu verstehen, dass beispielsweise wenigstens eine Komponente des Antriebsstrangs, insbesondere während einer Fahrt des Kraftwagens, schwingt beziehungsweise schwingen kann. Dieses Schwingen der wenigstens einen Komponente wird mittels des wenigstens einen, von dem Elektromotor bereitgestellten Drehmoments gedämpft. Da die elektrische Maschine mittels der elektronischen Recheneinrichtung gezielt als Elektromotor betrieben wird, sodass der Elektromotor gezielt wenigstens ein Drehmoment zum Dämpfen der Schwingungen des Antriebsstrangs bereitstellt, werden die Schwingungen des Antriebsstrangs beziehungsweise der Komponente aktiv gedämpft.
  • Um nun einen besonders komfortablen und gleichzeitig einen besonders sicheren, effizienten und somit energie- beziehungsweise kraftstoffverbrauchsarmen Betrieb des Antriebsstrangs realisieren zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Antriebsstrang eine zusätzlich zur Abtriebswelle vorgesehene zweite Welle aufweist, welche von der Abtriebswelle antreibbar ist. Der Antriebsstrang umfasst ferner eine zusätzlich zu der ersten Achse (Primärachse) vorgesehene zweite Achse, welche über die zweite Welle von der Abtriebswelle antreibbare zweite Kraftwagenräder aufweist. Die zweiten Kraftwagenräder werden auch als zweite Fahrzeugräder oder zweite Räder bezeichnet, die über die zweite Welle von der Abtriebswelle und somit über die zweite Welle und über die Abtriebswelle von dem Antriebsmotor antreibbar sind.
  • Insbesondere ist es denkbar, dass beispielsweise die ersten Räder von der elektrischen Maschine in deren Motorbetrieb antreibbar sind. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass beispielsweise die zweiten Räder, insbesondere über die zweite Welle, von der elektrischen Maschine in deren Motorbetrieb antreibbar sind.
  • Der Antriebsstrang umfasst erfindungsgemäß darüber hinaus eine erste Kopplungseinrichtung, mittels welcher die zweite Welle über die erste Kopplungseinrichtung mit der Abtriebswelle koppelbar ist. Dabei ist die erste Kopplungseinrichtung zumindest zwischen einer ersten Schließstellung und einer ersten Offenstellung verstellbar. In der ersten Schließstellung ist die zweite Welle über die erste Kopplungseinrichtung mit der Abtriebswelle gekoppelt, sodass die zweite Welle von der Abtriebswelle beziehungsweise über die Abtriebswelle von dem Antriebsmotor antreibbar ist. Somit können beispielsweise in der ersten Schließstellung die zweiten Räder über die zweite Welle, die erste Kopplungseinrichtung und die Abtriebswelle von dem Antriebsmotor angetrieben werden. In der ersten Offenstellung ist die zweite Welle von der Abtriebswelle entkoppelt, sodass die zweite Welle nicht von der Abtriebswelle antreibbar ist. Stellt somit beispielsweise der Antriebsmotor über die Abtriebswelle Drehmomente bereit, während sich die erste Kopplungseinrichtung in der ersten Offenstellung befindet, so wird die zweite Welle nicht von der Abtriebswelle beziehungsweise nicht von dem Antriebsmotor angetrieben, während beispielsweise jedoch die ersten Räder der Primärachse von dem Antriebsmotor angetrieben werden können. In der Folge werden beispielsweise die zweiten Kraftwagenräder nicht von dem Antriebsmotor angetrieben, während beispielsweise die ersten Kraftwagenräder von dem Antriebsmotor der Abtriebswelle angetrieben werden.
  • Erfindungsgemäß umfasst der Antriebsstrang darüber hinaus eine zweite Kopplungseinrichtung, welche zwischen einer zweiten Schließstellung und einer zweiten Offenstellung verstellbar ist. In der zweiten Schließstellung ist beispielsweise zumindest eines der zweiten Kraftwagenräder über die zweite Kopplungseinrichtung mit der zweiten Welle gekoppelt, sodass beispielsweise das zumindest eine zweite Kraftwagenrad beziehungsweise die zweiten Kraftwagenräder in der zweiten Schließstellung von der zweiten Welle und somit über diese von dem Antriebsmotor antreibbar sind beziehungsweise angetrieben werden, wenn der Antriebsmotor über die Abtriebswelle Antriebsmomente bereitstellt. In der zweiten Offenstellung jedoch ist das zumindest eine zweite Kraftwagenrad von der zweiten Welle entkoppelt beziehungsweise in der zweiten Offenstellung ist die zweite Welle von dem zumindest einen zweiten Kraftwagenrad beziehungsweise von den zweiten Kraftwagenrädern entkoppelt, insbesondere derart, dass insbesondere auch dann, wenn sich das zumindest eine zweite Kraftwagenrad beziehungsweise die zweiten Kraftwagenräder drehen beziehungsweise wenn das zumindest eine zweite Kraftwagenrad gedreht wird oder wenn die zweiten Kraftwagenräder gedreht werden, die zweite Welle nicht von dem sich drehenden zumindest einen zweiten Kraftwagenrad beziehungsweise nicht von den sich drehenden zweiten Kraftwagenrädern angetrieben wird. Befinden sich somit beide Kopplungseinrichtungen in ihren Offenstellungen, so ist die zweite Welle stillgelegt.
  • Dies bedeutet, dass die zweite Welle dann, wenn sich die Kopplungseinrichtungen in ihren Offenstellungen befinden, weder von der Abtriebswelle noch von den zweiten Kraftwagenrädern angetrieben wird, insbesondere auch dann nicht, wenn der Antriebsmotor über die Abtriebswelle Antriebsmomente bereitstellt und wenn die zweiten Kraftwagenräder gedreht werden, insbesondere aufgrund dessen, dass der Kraftwagen entlang einer Fahrbahn gefahren wird. Durch dieses Stilllegen der zweiten Welle kann die innere Reibung des Antriebsstrangs besonders gering gehalten werden, sodass ein besonders effizienter und somit energieverbrauchsarmer Betrieb realisiert werden kann. Ferner können übermäßige, von Insassen des Kraftwagens wahrnehmbare Schwingungen, welche den Fahrkomfort beeinträchtigen könnten, vermieden werden, sodass sich ein besonders komfortabler Betrieb realisieren lässt.
  • Die zweite Achse, welche auch als Sekundärachse bezeichnet wird, ist beispielsweise in Fahrzeuglängsrichtung von der auch als Primärachse bezeichneten ersten Achse beabstandet. Beispielsweise ist die Primärachse (erste Achse) eine Vorderachse, sodass die ersten Kraftwagenräder beispielsweise Vorderräder sind. Dann ist die Sekundärachse eine in Fahrzeuglängsrichtung hinter der Vorderachse angeordnete Hinterachse, wobei dann die zweiten Kraftwagenräder Hinterräder sind. Dabei ist die Hinterachse als sogenannte Hang-On-Hinterachse ausgebildet. Ferner ist es denkbar, dass die Primärachse die Hinterachse ist, sodass die ersten Kraftwagenräder die Hinterräder sind. Dann ist die Sekundärachse beispielsweise die in Fahrzeuglängsrichtung vor der Hinterachse angeordnete Vorderachse, wobei dann die zweiten Kraftwagenräder die Vorderräder sind. Dann ist die Vorderachse als sogenannte Hang-On-Vorderachse ausgebildet.
  • Die erste Kopplungseinrichtung ist beispielsweise in der ersten Offenstellung weiter geöffnet als in der ersten Schließstellung. Somit dient die erste Offenstellung beispielsweise dem Entkoppeln der zweiten Welle von der Abtriebswelle, sodass beispielsweise in der ersten Offenstellung die zweite Welle von der Abtriebswelle entkoppelt ist. Darunter ist insbesondere zu verstehen, dass die zweite Welle in der ersten Offenstellung der ersten Kopplungseinrichtung nicht über die erste Kopplungseinrichtung mit der Abtriebswelle gekoppelt ist, sodass in der ersten Offenstellung keine oder nur sehr geringe Drehmomente zwischen der zweiten Welle und der Abtriebswelle über die erste Kopplungseinrichtung übertragen werden können. Befindet sich die erste Kopplungseinrichtung in der ersten Offenstellung, so kann die zweite Welle über die erste Kopplungseinrichtung von der Abtriebswelle insbesondere auch dann nicht angetrieben werden beziehungsweise in der ersten Offenstellung können auch dann keine Drehmomente von der Abtriebswelle über die erste Kopplungseinrichtung auf die zweite Welle übertragen werden, wenn sich der Antriebsmotor in seinem Zugbetrieb befindet und somit über die Abtriebswelle Drehmomente, insbesondere Antriebsmomente, bereitstellt.
  • Unter der Verstellbarkeit zwischen der ersten Offenstellung und der Schließstellung kann insbesondere Folgendes verstanden werden: In der ersten Schließstellung ist beispielsweise ein erstes Kupplungsmoment der ersten Kopplungseinrichtung eingestellt, sodass die erste Kopplungseinrichtung in der ersten Schließstellung maximal ein erstes Drehmoment übertragen kann. In der ersten Offenstellung ist beispielsweise ein gegenüber dem ersten Kupplungsmoment geringeres zweites Kupplungsmoment der ersten Kopplungseinrichtung eingestellt, sodass die erste Kopplungseinrichtung in der ersten Offenstellung maximal ein gegenüber dem ersten Drehmoment geringeres, zweites Drehmoment übertragen kann. Vorzugsweise sind beide Kupplungsmomente und beide Drehmomente von 0 unterschiedlich beziehungsweise, insbesondere betragsmäßig, größer als 0. Somit ist die erste Kopplungseinrichtung in der ersten Schließstellung beispielsweise vollständig oder nur teilweise geschlossen. In der ersten Offenstellung ist die erste Kopplungseinrichtung beispielsweise vollständig oder nur teilweise geöffnet, jedoch ist die erste Kopplungseinrichtung in der ersten Offenstellung weiter offen als in der ersten Schließstellung beziehungsweise die erste Kopplungseinrichtung ist in der ersten Schließstellung weiter oder stärker geschlossen als in der ersten Offenstellung.
  • Beträgt das Kupplungsmoment der ersten Kopplungseinrichtung in der ersten Offenstellung beispielsweise einen Wert, welcher von 0 unterschiedlich ist und somit größer als 0 ist, so ist beispielsweise die erste Kopplungseinrichtung in der ersten Offenstellung vorgespannt, sodass beispielsweise die erste Kopplungseinrichtung besonders schnell aus der ersten Offenstellung in die erste Schließstellung verstellt werden kann. Außerdem kann auf diese Weise beispielsweise ein definierter Zustand des Antriebsstrangs eingestellt beziehungsweise beibehalten werden.
  • In der zweiten Schließstellung können beispielsweise die zweiten Kraftwagenräder von der zweiten Welle über die zweite Kopplungseinrichtung angetrieben werden, insbesondere dann, wenn sich die erste Kopplungseinrichtung in der ersten Schließstellung befindet und somit die zweite Welle von der Abtriebswelle beziehungsweise von dem Antriebsmotor angetrieben wird. In der zweiten Offenstellung können beispielsweise keine Drehmomente von der zweiten Welle über die zweite Kopplungseinrichtung auf das zumindest eine zweite Kraftwagenrad beziehungsweise auf die zweiten Kraftwagenräder übertragen werden beziehungsweise umgekehrt, sodass beispielsweise in der zweiten Offenstellung das zumindest eine zweite Kraftwagenrad beziehungsweise die zweiten Kraftwagenräder auch dann nicht über die zweite Kopplungseinrichtung von der zweiten Welle angetrieben werden beziehungsweise angetrieben werden können, wenn die zweite Welle von dem Antriebsmotor angetrieben wird.
  • Durch die erste Kopplungseinrichtung kann beispielsweise eine erste, insbesondere vordere, Trennstelle geschaffen werden, an welcher die zweite Welle bedarfsgerecht mit der Abtriebswelle gekoppelt und von der Abtriebswelle entkoppelt werden kann. Mittels der zweiten Kopplungseinrichtung kann beispielsweise eine zweite, insbesondere hintere, Trennstelle geschaffen werden, an welcher das zumindest eine zweite Kraftwagenrad beziehungsweise die zweiten Kraftwagenräder bedarfsgerecht mit der zweiten Welle gekoppelt und von der zweiten Welle entkoppelt werden können. Durch den Einsatz der Kopplungseinrichtungen und der daraus resultierenden Möglichkeit, die genannten Trennstellen zu schaffen, kann ein besonders effizienter und somit energieverbrauchsarmer, insbesondere kraftstoffverbrauchsarmer, Betrieb des Antriebsstrangs realisiert werden. Insbesondere kann besonders effizient und effektiv zwischen einem Vorderrad beziehungsweise Hinterrad- oder Zweiradantrieb und einem Allrad- oder Vierradantrieb umgeschaltet werden. Zur Realisierung des Vierrad- beziehungsweise Allradantriebs werden sowohl die erste Schließstellung in der ersten Kopplungseinrichtung als auch die zweite Schließstellung in der zweiten Kopplungseinrichtung eingestellt. Dann kann der Antriebsmotor, insbesondere in seinem Zugbetrieb, über die Abtriebswelle sowohl die ersten Kraftwagenräder als auch über die Abtriebswelle und die zweite Welle die zweiten Kraftwagenräder antreiben. Mit anderen Worten werden dann im Zugbetrieb des Antriebsmotors Antriebsmomente, die der Antriebsmotor über die Abtriebswelle bereitstellt, sowohl auf die ersten Kraftwagenräder als auch über die erste Kopplungseinrichtung, die zweite Welle und die zweite Kopplungseinrichtung auf die zweiten Kraftwagenräder übertragen, wodurch die Kraftwagenräder und somit der Kraftwagen insgesamt angetrieben werden. Hierdurch können eine besonderes hohe Traktion und somit eine hohe Sicherheit realisiert werden.
  • Um den Zweirad- beziehungsweise Vorderrad- oder Hinterradantrieb zu realisieren, werden sowohl die erste Offenstellung der ersten Kopplungseinrichtung als auch die zweite Offenstellung der zweiten Kopplungseinrichtung eingestellt. Dann kann der Antriebsmotor in einem Zugbetrieb über die Abtriebswelle die ersten Räder der Primärachse antreiben, jedoch kann der Antriebsmotor - da die Kopplungseinrichtungen geöffnet sind - in dem Zugbetrieb die zweiten Räder nicht antreiben. Da nicht nur die zweiten Räder an der zweiten Trennstelle von der zweiten Welle entkoppelt sind beziehungsweise umgekehrt, sondern da auch die zweite Welle an der ersten Trennstelle von der Abtriebswelle entkoppelt ist, wird die beispielsweise als Kardanwelle ausgebildete zweite Welle weder von den sich beispielsweise drehenden zweiten Kraftwagenrädern noch von der Abtriebswelle angetrieben. Der Antriebsstrang beziehungsweise der Antriebsmotor muss somit keine Antriebsleistung zum Antreiben der zweiten Welle bereitstellen, sodass ein besonders effizienter beziehungsweise energiegünstiger Betrieb des Antriebsstrangs realisiert werden kann.
  • Durch die Möglichkeit, zwischen dem Zweirad- beziehungsweise Vorderrad- oder Hinterradantrieb und dem Allrad- beziehungsweise Vierradantrieb umzuschalten, ist der Antriebsstrang als Allradantriebsstrang oder als Allradsystem ausgebildet. Dabei sind die Kopplungseinrichtungen sogenannte Allradkupplungen, mittels welchen bedarfsgerecht zwischen dem Zweirad- beziehungsweise Vorderrad- oder Hinterradantrieb und dem Allrad- beziehungsweise Vierradantrieb umgeschaltet werden kann.
  • Der Erfindung liegt dabei insbesondere die folgende Erkenntnis zugrunde: Der Antriebsstrang und die Möglichkeit, die zweite Welle stillzulegen, wurden insbesondere geschaffen, um den Kraftstoffverbrauch und somit die CO2-Emissionen des Kraftwagens besonders gering halten zu können. Zur Erzielung von Verbrauchsersparnissen werden beispielsweise die zweite Welle sowie beispielsweise ein Tellerrad eines insbesondere als Kegelraddifferential ausgebildeten Differentialgetriebes der Sekundärachse zumindest vorübergehend, das heißt temporär, stillgelegt, indem die Kopplungseinrichtungen geöffnet werden, wodurch drehzahl- und momentenabhängige Verluste besonders gering gehalten werden können. Der auch als 2WD-Betrieb bezeichnete Zweiradantrieb wird besonders häufig während einer Fahrt beziehungsweise während eines Betriebs des Kraftwagens eingestellt. Durch dieses häufige Einstellen des Zweiradantriebs und dem damit verbundenen besonders geringen Lastkollektiv beziehungsweise Momentenniveau kann ein sekundärer Antriebsstrang, über welchen die zweiten Kraftwagenräder von dem Antriebsmotor antreibbar sind, besonders klein beziehungsweise gewichts- und bauraumgünstig ausgelegt werden, wodurch Bauteilkosten und Gewicht eingespart werden können. Der sekundäre Antriebsstrang umfasst beispielsweise zumindest die zweite Welle sowie beispielsweise die zweite Kopplungseinrichtung und/oder die zweiten Kraftwagenräder und/oder das genannte Differentialgetriebe der Sekundärachse, wobei das Differentialgetriebe der Sekundärachse auch als Achsgetriebe bezeichnet wird.
  • Die geringere Dimensionierung des sekundären Antriebsstrangs führt jedoch bei extremen Anfahrmanövern wie beispielsweise µ-Split, µ-Fleck, µ-Sprung zu massiven Antriebsstrangschwingungen von beispielsweise 5,5 Hertz, die bis zu einer Schädigung von Aggregatelagerungen führen können. Neben den daraus resultierenden akustischen Beeinträchtigungen ergeben sich auch Eigenschaftsnachteile hinsichtlich Steigfähigkeit, Anhängelast etc., welche einen vorteilhaften Betrieb des Antriebsstrangs verhindern können.
  • Um beispielsweise als Dreh- beziehungsweise Torsionsschwingungen ausgebildete Schwingungen eines Antriebsstrangs beziehungsweise in einem Antriebsstrang hinreichend bedämpfen zu können, kann beispielsweise gezielt Reibung in den Antriebsstrang, welcher auch als System bezeichnet wird, eingebracht werden. Bei einem beispielsweise als Hang-On-Antriebsstrang ausgebildeten Antriebsstrang, welcher wenigstens eine Hang-On-Achse aufweist, kann eine gezielte Einbringung von Reibung beispielsweise mittels einer oder mehrerer Hardyscheiben realisiert werden. Die Verwendung und der Verbau einer Hardyscheibe in dem Antriebsstrang führt jedoch zu höheren Produktionskosten des Antriebsstrangs sowie zu Packageproblemen, das heißt Bauraumproblemen, aufgrund von beispielsweise festgelegten Rahmenbedingungen, insbesondere in einem Hinterwagenbereich.
  • Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass beispielsweise eine auch als Kupplungsüberpressung bezeichnete Überpressung zumindest einer der Kopplungseinrichtungen, insbesondere beider Kopplungseinrichtungen, vermieden wird, wobei insbesondere die Überpressung der beispielsweise als Lamellenkupplung ausgebildeten ersten Kopplungseinrichtung vermieden wird. Unter einer solchen Überpressung einer beziehungsweise der jeweiligen Kopplungseinrichtung, insbesondere der ersten Kopplungseinrichtung, ist insbesondere zu verstehen, dass die beispielsweise als Reibkupplung beziehungsweise Trennkupplung ausgebildete Kopplungseinrichtung so stark geschlossen ist, dass ein Schlupf in der Kopplungseinrichtung unterbleibt. Ist die Kopplungseinrichtung beispielsweise als Lamellenkupplung beziehungsweise als Reibkupplung ausgebildet, sodass die Kopplungseinrichtung eine Mehrzahl von Kupplungslamellen aufweist, so ist unter der Überpressung einer solchen Lamellenkupplung (Kopplungseinrichtung) zu verstehen, dass die Kupplungslamellen so stark zusammengedrückt oder zusammengepresst werden, dass ein Schlupf in der Lamellenkupplung unterbleibt.
  • Um beispielsweise eine solche Kupplungsüberpressung zu vermeiden, wird beispielsweise das auch als Lamellenkupplungsmoment bezeichnete Kupplungsmoment der Kopplungseinrichtung, insbesondere der ersten Kopplungseinrichtung, auf ein übertragbares Sekundärachsenmoment bei einem aktuell geschätzten Reibwert limitiert. Unter dem übertragbaren Sekundärachsenmoment ist insbesondere ein Drehmoment zu verstehen, welches maximal von der Sekundärachse beziehungsweise von den zweiten Kraftwagenrädern der Sekundärachse auf eine Fahrbahn, entlang welcher der Kraftwagen aktuell gefahren wird, übertragen werden kann.
  • Die Verwendung und der Verbau einer Hardyscheibe führen zu höheren Produktionskosten des Antriebsstrangs sowie zu Bauraumproblemen, insbesondere aufgrund von beispielsweise festgelegten Rahmenbedingungen, insbesondere in einem Hinterwagenbereich. Durch ein Verfahren zur Vermeidung der Überpressung der Kopplungseinrichtung kann beispielsweise gezielt eine Reibung zum Dämpfen von Schwingungen in den Antriebsstrang eingebracht werden, sodass sich das Verfahren zur Vermeidung der Überpressung primär für hochfrequente Schwingungen eignet. Zudem hat dieses Verfahren durch die geringe Überpressung jedoch negative Auswirkungen auf die Robustheit bei Reibwertänderungen beziehungsweise Reibwertsprüngen und kann somit zu Traktionsnachteilen führen, insbesondere bei µ-Fleck beziehungsweise bei µ-Sprung.
  • Bei dem Verfahren zur Vermeidung der Überpressung wird beispielsweise die insbesondere als Lamellenkupplung ausgebildete erste Kopplungseinrichtung nicht an ihrer Schlupfgrenze betrieben, sondern nur das Maß ihrer Überpressung wird gezielt reduziert. Somit führen lediglich dynamische Momentenüberhöhungen einer Torsionsschwingung zu Schlupf in der ersten Kopplungseinrichtung. Dabei entstehende Relativbewegungen zwischen den auch als Lamellenpaket bezeichneten Kupplungslamellen führen zu erwünschter Reibung und damit zur Reduktion von Schwingungsamplituden der Schwingungen, welche dadurch gedämpft werden.
  • Eine Schwingungslogik setzt sich dabei beispielsweise aus einer Detektion basierend auf Raddrehzahlsensoren und einer situativen Adaption des Kupplungsmoments der ersten Kopplungseinrichtung zusammen. Die Differenz von auf den Schwerpunkt, insbesondere des Antriebsstrangs beziehungsweise des Kraftwagens, transformierten Primär- und Sekundärachsengeschwindigkeiten dient beispielsweise als Basis für die Detektion der auch als Antriebsstrangschwingungen bezeichneten Schwingungen. Hierfür wird beispielsweise sowohl die minimale als auch die maximale Differenzgeschwindigkeit innerhalb der potentiellen Schwingungsdauer betrachtet sowie die situative Adaption.
  • Es wurde jedoch gefunden, dass ein Antriebsstrang mit einem Antriebsmotor und wenigstens einer zusätzlich dazu vorgesehenen elektrischen Maschine eine hohe Trägheit aufweisen, welche dazu führt, dass ein solcher Antriebsstrang nicht mehr ausschließlich mithilfe der auch als Allradkupplung bezeichneten ersten Kopplungseinrichtung beziehungsweise durch das zuvor beschriebene Verfahren zur Vermeidung der Überpressung gedämpft werden kann. Hochfrequente Anteile lassen sich nicht in allen Fällen mithilfe der ersten Kopplungseinrichtung bedämpfen beziehungsweise die Bedämpfung kann einen Verschleiß in der Allradkupplung erhöhen und damit deren Lebensdauer senken. Zusätzlich wird die optimale Traktionsregelung erschwert, da es bei extremen Reibwertsprüngen auch zum Durchschlupfen der Allradkupplung kommen kann.
  • Die zuvor genannten Nachteile und Probleme können nun mittels des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs vermieden werden, da Antriebsstrangschwingungen gezielt und aktiv mittels des Elektromotors gedämpft werden. In der Folge ist es möglich, den Antriebsstrang, insbesondere dessen Triebsstrangbauteile, besonders reibungsoptimiert auszuführen, ohne dass sich unerwünschte Triebsstrangschwingungen im gesamten Kraftwagen ausbreiten. Ferner ist eine traktionsoptimale Vierrad- beziehungsweise Allradregelung ohne hohe Aufwände in Applikation einer Regelung der Kopplungseinrichtung möglich. Ein weiterer Vorteil ist, dass eine Schwingungsbedämpfung mithilfe der elektrischen Maschine nur mit geringem applikativem Aufwand verbunden ist. Das aktive Dämpfen der Schwingungen ist eine Zusatzfunktion, welche beispielsweise von der ohnehin vorhandenen elektrischen Maschine ohne Zusatzkosten realisiert werden kann.
  • Insbesondere ist es bei dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang möglich, die erste Kopplungseinrichtung überpresst, das heißt in Überpressung zu betreiben und dabei beispielsweise durch die Überpressung der ersten Kopplungseinrichtung bewirkte Antriebsstrangschwingungen mittels des Elektromotors aktiv zu bedämpfen. Dadurch kann ein besonders effizienter und gleichzeitig komfortabler Betrieb gewährleistet werden.
  • Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn wenigstens ein Drehzahlsensor vorgesehen ist, mittels welchem eine Drehzahl zumindest einer Komponente des Antriebsstrangs erfassbar ist, wobei der Drehzahlsensor dazu ausgebildet ist, wenigstens ein die mittels des Drehzahlsensors erfasste Drehzahl charakterisierendes, insbesondere elektrisches, Signal bereitzustellen.
  • Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn die elektronische Recheneinrichtung dazu ausgebildet ist, das Signal zu empfangen, anhand des Signals die Schwingungen des Antriebsstrangs zu ermitteln und in Abhängigkeit von den ermittelten Schwingungen die elektrische Maschine als Elektromotor zu betreiben, sodass der Elektromotor das wenigstens eine Drehmoment zum Dämpfen der Schwingungen bereitstellt. Hierdurch kann auf einfache, kosten- und bauraumgünstige Weise ein besonders komfortabler und effizienter Betrieb realisiert werden.
  • Um die Kosten, den Bauraumbedarf und das Gewicht des Antriebsstrangs besonders gering halten zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Komponente, deren Drehzahl mittels des Drehzahlsensors erfassbar ist, eines der Kraftwagenräder ist. Somit wird beispielsweise auf einen ohnehin vorgesehenen Drehzahlsensor rückgegriffen, um die Schwingungen zu ermitteln und in der Folge die Schwingungen gezielt mittels des Elektromotors zu dämpfen.
  • Um dabei einen besonders hohen Fahrkomfort darstellen zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die elektronische Recheneinrichtung dazu ausgebildet ist, durch das Betreiben der elektrischen Maschine als Elektromotor mittels des von dem Elektromotor bereitgestellten Drehmoments wenigstens eine Gegenschwingung zum Dämpfen der Schwingungen bereitzustellen. Mit anderen Worten werden beispielsweise die Schwingungen des Antriebsstrangs über eine Drehzahlsensorik erfasst, wobei die Drehzahlsensorik zumindest den Drehzahlsensor umfasst. Dabei wird die elektrische Maschine als Elektromotor betrieben, um beispielsweise die Schwingungen mittels des Elektromotors, insbesondere mittels des wenigstens einen von dem Elektromotor bereitgestellten Drehmoments, hochfrequent auszuregeln.
  • Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs, insbesondere eines erfindungsgemäßen Antriebsstrangs, für einen Kraftwagen, insbesondere für einen Personenkraftwagen. Der Antriebsstrang umfasst wenigstens einen Antriebsmotor, welcher eine Abtriebswelle aufweist. Außerdem umfasst der Antriebsstrang wenigstens eine erste Achse, welche über die Abtriebswelle von dem Antriebsmotor bereitgestellte antreibbare erste Kraftwagenräder aufweist. Des Weiteren weist der Antriebsstrang wenigstens eine zusätzlich zu dem Antriebsmotor vorgesehen elektrische Maschine auf. Außerdem umfasst der Antriebsstrang eine elektronische Recheneinrichtung, mittels welcher zur aktiven Dämpfung von Schwingungen des Antriebsstrangs die elektrische Maschine als Elektromotor betrieben wird, wodurch von dem Elektromotor wenigstens ein Drehmoment zum Dämpfen der Schwingungen bereitgestellt wird.
  • Um nun einen besonders komfortablen sowie besonders effizienten Betrieb realisieren zu können, wird als der Antriebsstrang ein Antriebsstrang verwendet, welcher eine zusätzlich zur Abtriebswelle vorgesehene zweite Welle aufweist, die von der Abtriebswelle antreibbar ist. Der Antriebsstrang umfasst ferne eine zusätzlich zu der ersten Achse vorgesehene zweite Achse, welche über die zweite Welle von der Antriebswelle antreibbare zweite Kraftwagenräder aufweist. Außerdem umfasst der Antriebsstrang eine erste Kopplungseinrichtung, mittels welche die zweite Welle über die erste Kopplungseinrichtung mit der Abtriebswelle koppelbar ist, wobei die erste Kopplungseinrichtung zumindest zwischen einer ersten Schließstellung zum Koppeln der zweiten Welle mit der Abtriebswelle und einer ersten Offenstellung zum Entkoppeln der zweiten Welle von der Abtriebswelle verstellbar ist. Außerdem umfasst der Antriebsstrang eine zweite Kopplungseinrichtung, welche zwischen einer zweiten Schließstellung zum Koppeln wenigstens eines der zweiten Kraftwagenräder über die zweite Kopplungseinrichtung der zweiten Welle und wenigstens einer zweiten Offenstellung zum Entkoppeln des zumindest einen zweiten Kraftwagenrads von der zweiten Welle verstellbar ist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.
  • Eine Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass mittels wenigstens eines Drehzahlsensors eine Drehzahl zumindest einer Komponente des Antriebsstrangs erfasst wird, wobei der Drehzahlsensor die mittels des Drehzahlsensors erfasste Drehzahl beziehungsweise ein mittels des Drehzahlsensors erfasste Drehzahl charakterisierendes, insbesondere elektrisches, Signal bereitstellt. Dabei empfängt die elektronische Recheneinrichtung das Signal. Die elektronische Recheneinrichtung ermittelt anhand des Signals die Schwingungen des Antriebsstrangs und betreibt in Abhängigkeit von der ermittelten Schwingung die elektrische Maschine als Elektromotor, wodurch mittels des Elektromotors das Drehmoment zum aktiven Dämpfen der Schwingungen bereitgestellt wird.
  • Um dabei die Teileanzahl, das Gewicht und den Bauraumbedarf in einem besonders geringen Rahmen zu halten, ist es weiterhin vorzugsweise vorgesehen, dass als die Komponente, deren Drehzahl mittels des Drehzahlsensors erfasst wird, eines der Kraftwagenräder verwendet wird.
  • Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn das Signal, insbesondere als Analogsignal, direkt in einer Leistungselektronik der elektrischen Maschine eingelesen wird. Hierdurch können die Teileanzahl und das Gewicht und die Kosten besonders gering gehalten werden.
  • Die Schwingungen werden insbesondere auf folgende Weise ermittelt beziehungsweise erfasst: Beispielsweise mittels wenigstens eines Drehzahlsensors wird beispielsweise wenigstens eine Drehzahl der ersten Achse, insbesondere zumindest eines der ersten Kraftwagenräder, erfasst. Beispielsweise mittels eines zusätzlich zu dem ersten Drehzahlsensor vorgesehenen zweiten Drehzahlsensors wird beispielsweise wenigstens eine zweite Drehzahl der zweiten Achse, insbesondere zumindest eines der zweiten Kraftwagenräder, erfasst. Die erste Drehzahl wird auch als Primärdrehzahl oder Primärachsengeschwindigkeit bezeichnet, wobei die zweite Drehzahl beispielsweise auch als Sekundärdrehzahl oder Sekundärachsengeschwindigkeit bezeichnet wird. Die Primärachsengeschwindigkeit und die Sekundärachsengeschwindigkeit werden beispielsweise auf den Schwerpunkt, insbesondere des Antriebsstrangs und/oder des Kraftwagens, transformiert. Ferner wird beispielsweise eine Differenz gebildet zwischen der auf den Schwerpunkt transformierten Primärachsengeschwindigkeit und der auf den Schwerpunkt transformierten Sekundärachsengeschwindigkeit. Dabei werden die Schwingungen des Antriebsstrangs in Abhängigkeit von der gebildeten Differenz zwischen der Primärachsengeschwindigkeit und der Sekundärachsengeschwindigkeit ermittelt. Mit anderen Worten dient die Differenz der auf den Schwerpunkt transformierten Primär- und Sekundärachsengeschwindigkeiten als Basis für die Ermittlung beziehungsweise Detektion der auch als Antriebsstrangschwingungen bezeichneten Schwingungen des Antriebsstrangs. Hierfür werden beispielsweise sowohl die minimale als auch die maximale Differenzgeschwindigkeit unterhalb einer potentiellen Schwingungsdauer betrachtet und die situative Adaption des Kupplungsmoments der ersten Kopplungseinrichtung bei Überschreiten eines oberen und unteren Schwellenwerts aktiviert. Dabei sollte sich der Kraftwagen in einem Fahrzugstand befinden, in welchem eine Schwingung auftreten kann. Hierbei weist beispielsweise der Kraftwagen eine geringe Geschwindigkeit auf.
  • Eine geregelte Adaption des Kupplungsmoments der ersten Kopplungseinrichtung erfolgt beispielsweise auf Basis einer aktuellen Schwingungsamplitude, um so das Maß der Überpressung gezielt zu reduzieren und Momentenspitzen über Reibung abzubauen. Um die Robustheit hinsichtlich der Reibwertänderung weiter zu erhöhen, wird beispielsweise eine Abweichung der Schwingung ermittelt und das Kupplungsmoment der ersten Kopplungseinrichtung entsprechend angepasst. Mit anderen Worten ist es beispielsweise vorgesehen, dass die Schwingungen beziehungsweise wenigstens eine Schwingungsamplitude der Schwingungen ermittelt werden beziehungsweise ermittelt wird, wobei beispielsweise das Kupplungsmoment der ersten Kopplungseinrichtung in Abhängigkeit von den ermittelten Schwingungen beziehungsweise in Abhängigkeit von der ermittelten Schwingungsamplitude eingestellt wird.
  • Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der beschriebenen Ausführungsformen.
  • Im Folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt die einzige Fig. eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs für einen Kraftwagen, wobei der Antriebsstrang als Allradsystem ausgebildet ist und dabei wenigstens zwei Kopplungseinrichtungen umfasst.
  • Bei dem im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Bei dem Ausführungsbeispiel stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsform jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren ist die beschriebene Ausführungsform auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
  • Die einzige Figur zeigt in einer schematischen Darstellung einen im Ganzen mit 10 bezeichneten Antriebsstrang eines Kraftwagens, welcher beispielsweise als Personenkraftwagen ausgebildet ist. Anhand der Fig. wird im Folgenden auch ein Verfahren zum Betreiben des Antriebsstrangs erläutert. Der Antriebsstrang 10 umfasst wenigstens einen Antriebsmotor 12, welcher in dem in der Fig. veranschaulichten Ausführungsbeispiel als Verbrennungsmotor beziehungsweise Verbrennungskraftmaschine ausgebildet ist. Die Verbrennungskraftmaschine ist dabei als Hubkolbenmaschine ausgebildet und umfasst ein Zylindergehäuse 14, durch welches mehrere, als Zylinder 16 ausgebildete Brennräume der Verbrennungskraftmaschine gebildet sind.
  • Der Antriebsmotor 12 kann alternativ als elektrische Traktionsmaschine und somit als eine elektrische Maschine beziehungsweise als Elektromotor ausgebildet sein und umfasst eine Abtriebswelle 18 sowie beispielsweise ein in der Fig. nicht erkennbares Gehäuseelement, wobei die Abtriebswelle 18 an dem Gehäuseelement um eine Drehachse relativ zu dem Gehäuseelement drehbar gelagert ist. Dabei ist das Zylindergehäuse 14 beispielsweise einstückig mit dem Gehäuseelement ausgebildet. Alternativ ist es denkbar, dass das beispielsweise als Kurbelgehäuse ausgebildete Gehäuseelement separat von dem Zylindergehäuse 14 ausgebildet und mit dem Zylindergehäuse 14 verbunden ist.
  • Da die Verbrennungskraftmaschine beispielsweise als Hubkolbenmaschine ausgebildet ist, ist die Abtriebswelle 18 beispielsweise als Kurbelwelle ausgebildet. In einem Zugbetrieb des Antriebsmotors 12 stellt der Antriebsmotor 12 über die Abtriebswelle 18 Drehmomente bereit, mittels welchen der Kraftwagen antreibbar ist beziehungsweise angetrieben wird. Die Drehmomente zum Antreiben des Kraftwagens werden auch als Antriebsdrehmomente oder Antriebsmomente bezeichnet. Der Zugbetrieb des Antriebsmotors 12 korrespondiert beispielsweise mit einem befeuerten Betrieb des Antriebsmotors 12, wobei in dem befeuerten Betrieb Verbrennungsvorgänge in den Zylindern 16 ablaufen. Durch diese Verbrennungsvorgänge wird die Abtriebswelle 18 angetrieben, das heißt um ihre Drehachse gedreht. Der Antriebsmotor 12 ist vorliegend als längs eingebauter beziehungsweise längs verbauter Antriebsmotor ausgebildet, da die Drehachse zumindest im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung verläuft.
  • Der Antriebsstrang 10 umfasst darüber hinaus eine als Vorderachse 20 ausgebildete und auch als Primärachse bezeichnete erste Achse mit ersten Rädern in Form von Vorderrädern 22 und 24, welche auch als erste Kraftwagenräder oder erste Fahrzeugräder bezeichnet werden. Über die Vorderräder 22 und 24 rollt der Kraftwagen bei einer Fahrt entlang einer Fahrbahn auf der Fahrbahn ab, während die Vorderräder 22 und 24 die Fahrbahn berühren. Dabei sind die Vorderräder 22 und 24 über die Abtriebswelle 18 von dem Antriebsmotor 12 antreibbar, insbesondere in dem Zugbetrieb des Antriebsmotors 12. Mit anderen Worten können die Vorderräder 22 und 24 im Zugbetrieb des Antriebsmotors 12 von der Abtriebswelle 18 und somit von dem Antriebsmotor 12 angetrieben werden.
  • Dabei umfasst der Antriebsstrang 10 ein Getriebe 26, über welches die Vorderräder 22 und 24 von der Abtriebswelle 18 antreibbar sind. Das Getriebe 26 umfasst beispielsweise eine Getriebeeingangswelle 28 und eine Getriebeausgangswelle 30, wobei die Getriebeeingangswelle 28 von der Abtriebswelle 18 antreibbar ist. Außerdem ist ein Anfahrelement 32 vorgesehen, welches beispielsweise als Reibkupplung ausgebildet ist. Die Getriebeeingangswelle 28 ist dabei über das Anfahrelement 32 von der Abtriebswelle 18 und somit von dem Antriebsmotor 12 antreibbar. Das Anfahrelement 32 ist beispielsweise zwischen einer Koppelstellung und wenigstens einer Entkoppelstellung verstellbar. In der Koppelstellung ist beispielsweise die Getriebeeingangswelle 28 über das Anfahrelement 32, insbesondere drehfest, mit der Abtriebswelle 18 verbunden, sodass in der Koppelstellung die Getriebeeingangswelle 28 über das Anfahrelement 32 von der Abtriebswelle 18 antreibbar ist beziehungsweise im Zugbetrieb des Antriebsmotors 12 angetrieben wird. In der Entkoppelstellung jedoch ist die Getriebeeingangswelle 28 von der Abtriebswelle 18 entkoppelt, sodass die Getriebeeingangswelle 28 nicht über das Anfahrelement 32 mit der Abtriebswelle 18 gekoppelt ist. Dadurch kann die Getriebeeingangswelle 28 über das Anfahrelement 32 nicht von der Abtriebswelle 18 angetrieben werden, insbesondere auch dann nicht, wenn sich der Antriebsmotor 12 in seinem Zugbetrieb befindet beziehungsweise über die Abtriebswelle 18 Drehmomente bereitstellt. Ferner ist es denkbar, dass das Anfahrelement 32 als hydrodynamischer Drehmomentwandler ausgebildet ist.
  • Die Vorderachse 20 umfasst ein Differential 34, welches auch als Differentialgetriebe, Achsgetriebe oder Vorderachsgetriebe bezeichnet wird. Dabei sind die Vorderräder 22 und 24 über das Differential 34, die Getriebeausgangswelle 30, die Getriebeeingangswelle 28 und das Anfahrelement 32 von der Abtriebswelle 18 und somit von dem Antriebsmotor 12 antreibbar, insbesondere dann, wenn sich das Anfahrelement 32 in seiner Koppelstellung befindet beziehungsweise geschlossen ist.
  • Außerdem umfasst der Antriebsstrang 10 eine in Fahrzeuglängsrichtung von der Primärachse (erste Achse) beabstandete Sekundärachse, welche eine zweite Achse in Form einer Hinterachse 36 ist. Die Hinterachse 36 ist in Fahrzeuglängsrichtung hinter der Vorderachse 20 angeordnet und umfasst zweite Räder in Form von Hinterrädern 38 und 40. Die Hinterräder 38 und 40 sind somit zweite Fahrzeugräder oder zweite Kraftwagenräder. Der Kraftwagen kann dabei bei der zuvor genannten Fahrt entlang der Fahrbahn über die Hinterräder 38 und 40 auf der Fahrbahn abrollen. Dabei sind die Hinterräder 38 und 40 von der Abtriebswelle 18 und somit von dem Antriebsmotor 12 antreibbar. Die Vorderachse 20 und die Hinterachse 36 werden auch als Achsen oder Antriebsachsen bezeichnet.
  • Der Antriebsstrang 10 umfasst darüber hinaus eine vorliegend als Kardanwelle ausgebildete, zusätzlich zur Abtriebswelle 18 vorgesehene zweite Welle, welche eine von der Abtriebswelle 18 unterschiedliche beziehungsweise zusätzlich dazu vorgesehene Welle ist. Dabei können Drehmomente, die der Antriebsmotor 12 über seine Abtriebswelle 18 bereitstellt, mittels der zweiten Welle 42 zu der Hinterachse 36 und insbesondere auf die Hinterräder 38 und 40 übertragen werden, sodass die Hinterräder 38 und 40 von der zweiten Welle 42 und über diese von der Abtriebswelle 18 beziehungsweise von dem Antriebsmotor 12 antreibbar sind. Dabei umfasst der Antriebsstrang 10 eine vorliegend als Lamellenkupplung 44 ausgebildete erste Kopplungseinrichtung, welche auch als erste Allradkupplung bezeichnet wird. Mittels der Lamellenkupplung 44 ist die zweite Welle 42 über die Lamellenkupplung 44 mit der Abtriebswelle 18 koppelbar. Dabei ist die Lamellenkupplung 44 zumindest zwischen einer ersten Schließstellung und wenigstens einer ersten Offenstellung verstellbar. Die Lamellenkupplung ist in der ersten Offenstellung weiter geöffnet als in der ersten Schließstellung beziehungsweise die Lamellenkupplung 44 ist in der ersten Schließstellung weiter oder stärker geschlossen als in der ersten Offenstellung.
  • Beispielsweise ist in der ersten Schließstellung ein erstes Kupplungsmoment der Lamellenkupplung 44 eingestellt, sodass die Lamellenkupplung 44 in der ersten Schließstellung maximal ein erstes Drehmoment übertragen kann. Dieses erste maximal übertragbare Drehmoment korrespondiert dabei mit dem ersten Kupplungsmoment. In der ersten Offenstellung ist beispielsweise ein gegenüber dem ersten Kupplungsmoment geringeres, zweites Kupplungselement der Lamellenkupplung 44 eingestellt, sodass die Lamellenkupplung 44 in der ersten Offenstellung maximal ein gegenüber dem ersten Drehmoment geringeres zweites Drehmoment übertragen kann, welches beispielsweise mit dem zweiten Kupplungsmoment korrespondiert. Somit ist beispielsweise die Lamellenkupplung 44 in der Schließstellung vollständig oder nur teilweise geschlossen, wobei die Lamellenkupplung 44 in der Offenstellung beispielsweise vollständig oder nur teilweise geöffnet ist. Insbesondere ist es vorgesehen, dass die Lamellenkupplung 44 in mehrere, unterschiedliche Zwischenstellungen verstellt werden kann, indem die Lamellenkupplung 44 weder vollständig offen noch vollständig geschlossen ist, wobei sich die Zwischenstellungen in ihren Kupplungsmomenten und somit in den Drehmomenten, die die Lamellenkupplung 44 maximal übertragen kann, voneinander unterscheiden.
  • Beispielsweise ist in der ersten Schließstellung die zweite Welle 42 über die Lamellenkupplung 44 mit der Abtriebswelle 18 gekoppelt beziehungsweise von der Abtriebswelle 18 antreibbar, insbesondere dann, wenn das Anfahrelement 32 geschlossen ist beziehungsweise wenn die Getriebeeingangswelle 28 über das Anfahrelement 32 mit der Abtriebswelle 18 gekoppelt ist. Sind somit beispielsweise die Lamellenkupplung 44 und das Anfahrelement 32 geschlossen, und befindet sich der Antriebsmotor 12 in seinem Zugbetrieb, in welchem der Antriebsmotor 12 über die Abtriebswelle 18 Drehmomente bereitstellt, so wird die zweite Welle 42 über die Lamellenkupplung 44, die Getriebeausgangswelle 30, die Getriebeeingangswelle 28, das Anfahrelement 32 und die Abtriebswelle 18 von dem Antriebsmotor 12 angetrieben.
  • In der ersten Offenstellung jedoch ist die zweite Welle 42 beispielsweise von der Abtriebswelle 18 entkoppelt oder gegenüber der ersten Schließstellung weniger stark mit der Abtriebswelle 18 gekoppelt, sodass dann beispielsweise die zweite Welle 42 gegenüber der ersten Schließstellung weniger stark oder nicht über die Lamellenkupplung 44 von der Abtriebswelle 18 beziehungsweise von dem Antriebsmotor angetrieben werden kann beziehungsweise angetrieben wird, insbesondere auch dann nicht, wenn sich der Antriebsmotor 12 in seinem Zugbetrieb befindet und wenn das Anfahrelement 32 geschlossen ist. In der ersten Schließstellung ist die Lamellenkupplung 44 geschlossen, wobei die Lamellenkupplung 44 in der ersten Offenstellung geöffnet ist.
  • Der Antriebsstrang 10 umfasst außerdem eine vorliegend als Klauenkupplung 46 ausgebildete zweite Kopplungseinrichtung, welche beispielsweise in ein Differential 48 der Hinterachse 36 integriert ist. Die Hinterräder 40 sind dabei über das Differential 48, welches auch als Differentialgetriebe, Achsgetriebe oder Hinterachsgetriebe bezeichnet wird, von der zweiten Welle 42 antreibbar. Das jeweilige Differential 34 beziehungsweise 48 wird genutzt, um einen Drehzahlausgleich zwischen den Vorderrädern 22 und 24 beziehungsweise zwischen den Hinterrädern 38 und 40 zuzulassen. Insbesondere wird das jeweilige Differential genutzt, um bei einer Kurvenfahrt unterschiedliche Drehzahlen zwischen dem jeweiligen kurveninneren Rad und dem jeweiligen kurvenäußeren Rad zuzulassen.
  • Die Klauenkupplung 46 ist eine formschlüssige Kopplungseinrichtung, welche zwischen einer zweiten Schließstellung zum Koppeln zumindest eines der Hinterräder 38 und 40 über die Klauenkupplung 46 mit der zweiten Welle 42 und wenigstens einer zweiten Offenstellung zum Entkoppeln des zumindest einen Hinterrads 38 beziehungsweise 40 von der zweiten Welle 42 verstellbar ist. Mit anderen Worten, in der zweiten Schließstellung ist zumindest eines der Hinterräder 38 und 40 beziehungsweise sind die Hinterräder 38 und 40 beispielsweise über die Klauenkupplung 46, insbesondere formschlüssig, mit der zweiten Welle 42 gekoppelt, sodass insbesondere dann, wenn die zweite Welle 42 angetrieben wird, die Hinterräder 38 und 40 über die Klauenkupplung 46 von der zweiten Welle 42 angetrieben werden beziehungsweise antreibbar sind. In der zweiten Offenstellung jedoch ist das zumindest eine Hinterrad 38 beziehungsweise 40 sind die Hinterräder 38 und 40 nicht über die Klauenkupplung 46 mit der zweiten Welle 42 gekoppelt, sodass dann beispielsweise die Hinterräder 38 und 40 nicht über die Klauenkupplung 46 von der zweiten Welle 42 angetrieben werden beziehungsweise antreibbar sind, insbesondere auch dann nicht, wenn die zweite Welle 42 angetrieben wird beziehungsweise würde. In der zweiten Schließstellung ist die Klauenkupplung 46 geschlossen, wobei die Klauenkupplung 46 in der zweiten Offenstellung geöffnet ist. Die Klauenkupplung 46 wird auch als zweite Allradkupplung bezeichnet.
  • Die Klauenkupplung 46 ist beispielsweise bezogen auf einen Drehmomentenfluss von der Abtriebswelle 18 zu dem zumindest einen Hinterrad 38 beziehungsweise 40 zwischen dem Differential 48 und dem zumindest einen Hinterrad 38 beziehungsweise 40 angeordnet, sodass in der zweiten Offenstellung das zumindest eine Hinterrad 38 beziehungsweise 40 von dem Differential 48 und somit von einem Tellerrad des Differentials 48 beziehungsweise von der zweiten Welle 42 entkoppelt ist.
  • Insgesamt ist aus der Fig. erkennbar, dass der Antriebsstrang 10 als Allradantriebsstrang oder Allradsystem ausgebildet ist. Dabei wird die Lamellenkupplung 44 zur Realisierung einer vorderen, ersten Trennstelle T1 genutzt, wobei die Klauenkupplung 46 zur Realisierung einer hinteren, zweiten Trennstelle T2 genutzt wird. Mittels der Allradkupplungen ist es möglich, bedarfsgerecht zwischen einem Zweirad- oder Vorderradantrieb und einem Allrad- oder Vierradantrieb umzuschalten. Um den Vorderrad- beziehungsweise Zweiradantrieb zu aktivieren, werden die Allradkupplungen geöffnet, sodass sich sowohl die Lamellenkupplung 44 als auch die Klauenkupplung 46 in den jeweiligen Offenstellungen befinden. Dadurch sind die Hinterräder 38 und 40 abgeschaltet. Sind die Allradkupplungen geöffnet, so werden insbesondere dann, wenn das Anfahrelement 32 geschlossen ist und sich der Antriebsmotor 12 in dem Zugbetrieb befindet, bezogen auf die Vorderräder 22 und 24 und die Hinterräder 38 und 40 lediglich die Vorderräder 22 und 24 von dem Antriebsmotor 12 und die Abtriebswelle 18 angetrieben. Ein durch den Antriebsmotor 12 bewirktes Antreiben der Hinterräder 38 und 40 unterbleibt oder findet geringfügiger als bei dem Vierradantrieb statt.
  • Zum Einstellen beziehungsweise Aktivieren des Vierrad- oder Allradantriebs werden die Allradkupplungen (Lamellenkupplung 44 und Klauenkupplung 46) geschlossen, sodass sich die Allradkupplungen in ihren jeweiligen Schließstellungen befinden. Durch dieses Schließen der Allradkupplungen werden die Hinterräder 38 und 40 zugeschaltet, sodass beispielsweise dann, wenn das Anfahrelement 32 geschlossen ist und sich der Antriebsmotor 12 in dem Zugbetrieb befindet, sowohl die Vorderräder 22 und 24 als auch die Hinterräder 38 und 40 über die Abtriebswelle 18 von dem Antriebsmotor 12 angetrieben werden.
  • Der Antriebsstrang 10 umfasst darüber hinaus wenigstens eine elektrische Maschine 51 sowie eine auch als Steuergerät bezeichnete elektronische Recheneinrichtung 52, welche dazu ausgebildet ist, zur aktiven Dämpfung von Schwingungen des Antriebsstrangs 10 die elektrische Maschine 51 als Elektromotor zum Bereitstellen wenigstens eines Drehmoments zum Dämpfen der Schwingungen zu betreiben. Mit anderen Worten ist es im Rahmen des zuvor genannten Verfahrens zum Betreiben des Antriebsstrangs 10 vorgesehen, dass in wenigstens einem Betriebszustand des Antriebsstrangs 10 die elektrische Maschine 51 mittels der elektronischen Recheneinrichtung 52 als Elektromotor betrieben wird, wodurch von dem Elektromotor wenigstens ein auch als Dämpfungsmoment bezeichnetes Drehmoment bereitgestellt wird, mittels welchem Schwingungen des Antriebsstrangs 10 aktiv gedämpft werden.
  • Beispielsweise ist eine Stelle S, an welcher das von der elektrischen Maschine 51 bereitgestellte Drehmoment auf wenigstens eine Komponente des Antriebsstrangs 10 übertragbar ist, bezogen auf einen Drehmomentenfluss von dem Antriebsmotor 12 über die Lamellenkupplung 44 zu der Hinterachse 36 stromab des Antriebsmotors 12 und stromauf der Lamellenkupplung 44 angeordnet. Bei der wenigstens einen Komponente, auf die das von der elektrischen Maschine 51 in deren Motorbetrieb bereitgestellte Drehmoment zum Dämpfen der Schwingungen übertragen werden kann, handelt es sich beispielsweise um eine dritte Welle 53, welche beispielsweise von der Abtriebswelle 18 und somit von dem Antriebsmotor 12, insbesondere das Getriebe 26, antreibbar ist beziehungsweise in dem Zugbetrieb des Antriebsmotors 12 angetrieben wird, insbesondere dann, wenn das Anfahrelement 32 geschlossen ist. Dabei ist beispielsweise die Abtriebswelle 18 über die Welle 53 und die Lamellenkupplung 44 mit der zweiten Welle 42 koppelbar beziehungsweise von dieser entkoppelbar. Durch das Dämpfungsmoment können beispielsweise Schwingungen der Welle 53 und somit die Schwingungen des Antriebsstrangs 10 aktiv gedämpft werden, um dadurch einen besonders komfortablen Betrieb zu ermöglichen.
  • Aus der Fig. ist erkennbar, dass die elektrische Maschine 51 beispielsweise über eine Übersetzungsstufe 55 an die wenigstens eine Komponente angebunden ist. Die Übersetzungsstufe 55 umfasst beispielsweise zwei miteinander kämmende und insbesondere als Stirnräder ausgebildete Zahnräder 57 und 59, wobei das Zahnrad 59 beispielsweise drehfest mit der Welle 53 verbunden ist. Das Zahnrad 57 ist beispielsweise drehfest mit einem Rotor 61 der elektrischen Maschine 51 verbunden. Dabei ist der Rotor 61 von einem in der Fig. nicht dargestellten Stator der elektrischen Maschine 51 antreibbar, sodass die elektrische Maschine 51 in ihrem Motorbetrieb, das heißt dann, wenn die elektrische Maschine 51 als Elektromotor betrieben wird, das Drehmoment zum aktiven Dämpfen der Schwingungen des Antriebsstrangs 10 über den Rotor 61 bereitstellt.
  • Durch den Einsatz der beiden Allradkupplungen und die Realisierung der Trennstellen T1 und T2 kann ein besonders effizienter und somit energieverbrauchsarmer, insbesondere kraftstoffverbrauchsarmer, Betrieb des Antriebsstrangs realisiert werden, da durch das Öffnen der Allradkupplungen die zweite Welle 42 sowohl von der Abtriebswelle 18 beziehungsweise von dem Antriebsmotor 12 als auch von den Hinterrädern 38 und 40 entkoppelt und somit stillgelegt werden kann. Somit wird die zweite Welle 42 in dem Zweirad- beziehungsweise Vorderradantrieb weder von dem Antriebsmotor 12 noch von den sich beispielsweise drehenden Hinterrädern 38 und 40 angetrieben. Der Antriebsstrang 10, insbesondere der Antriebsmotor 12, muss somit keine Antriebsleistung zum Antreiben der beispielsweise als Kardanwelle ausgebildeten zweiten Welle 42 bereitstellen.
  • Die elektrische Maschine 51 kann beispielsweise als Traktionsmaschine verwendet werden. Dies bedeutet, dass die Traktionsmaschine Antriebsdrehmomente bereitstellen kann, mittels welchen beispielsweise, insbesondere über die Welle 53, die Vorderräder 22 und 24 angetrieben werden können. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass mittels der von der Traktionsmaschine bereitgestellten Antriebsdrehmomente, insbesondere über die zweite Welle 42 und die Lamellenkupplung 44 sowie die Klauenkupplung 46, die Hinterräder 38 und 40 angetrieben werden können.
  • Ferner ist es denkbar, dass die elektronische Recheneinrichtung 52 dazu ausgebildet ist, die elektrische Maschine 51 in einem Generatorbetrieb und somit als Generator zu betreiben. Somit kann die elektrische Maschine 51 auch als Triebstranggenerator bezeichnet werden. In dem Generatorbetrieb wird die elektrische Maschine 51 beispielsweise von den Vorderrädern 22 und 24 und/oder von den Hinterrädern 38 und 40 und somit beispielsweise von kinetischer Energie des sich bewegenden und insbesondere entlang einer Fahrbahn rollenden Kraftwagens angetrieben. Hierbei wird über die Zahnräder 57 und 59 mechanische Energie in den Generator eingeleitet, mittels welchem die mechanische Energie in elektrische Energie umgewandelt wird. Diese elektrische Energie kann von dem Generator bereitgestellt und beispielsweise gespeichert und/oder wenigstens einem elektrischen Verbraucher zugeführt werden.
  • Der Antriebsstrang 10 umfasst darüber hinaus wenigstens einen Sensor 50 zum Erfassen einer Drehzahl der zweiten Welle 42. Mit anderen Worten ist es im Rahmen des zuvor genannten Verfahrens vorgesehen, dass mittels des Sensors 50 eine Drehzahl der zweiten Welle 42 erfasst wird. Die mittels des Sensors 50 erfasste Drehzahl der zweiten Welle 42 wird in der Fig. mit nK bezeichnet. Der Sensor 50 stellt beispielsweise ein die erfasste Drehzahl nK charakterisierendes Signal bereit, welches beispielsweise ein elektrisches Signal ist. Das Signal wird beispielsweise von dem Sensor 50 an die elektronische Recheneinrichtung 52 übertragen und von der elektronischen Recheneinrichtung 52 empfangen. Beispielsweise werden der Sensor 50 und somit die Drehzahl nK genutzt, um bei der Zuschaltung der Hinterräder 38 und 40 die Klauenkupplung 46 zu synchronisieren, insbesondere mittels der Lamellenkupplung 44, mittels welcher beispielsweise eine antriebsseitige Synchronisierung realisierbar ist.
  • Im Rahmen des Verfahrens kann beispielsweise eine Plausibilisierung des Sensors 50 beziehungsweise der Drehzahl nK erfolgen. Hierzu sind beispielsweise weitere Sensoren 52a-f vorgesehen, wobei wenigstens einer der Sensoren 52a-f zur Plausibilisierung des Sensors 50 beziehungsweise der Drehzahl nK genutzt wird. Die Sensoren 52a-d sind Raddrehzahlsensoren, wobei mittels des Sensors 52a eine Drehzahl nVR des Vorderrads 24, mittels des Sensors 52b eine Drehzahl nVL des Vorderrads 22, mittels des Sensors 52c eine Drehzahl nHR des Hinterrads 40 und mittels des Sensors 52d eine Drehzahl nHL des Hinterrads 38 erfassbar ist beziehungsweise erfasst wird. Die Hinterräder 38 und 40 sind drehfest mit jeweiligen, beispielsweise als Gelenkwellen ausgebildeten Achswellen 54 verbunden, wobei mittels des Sensors 52e beispielsweise eine Drehzahl nHW zumindest einer der Achswellen 54 erfassbar ist beziehungsweise erfasst wird. Die jeweilige Drehzahl nVR , nvL, nHR beziehungsweise nHL wird auch als Raddrehzahl bezeichnet.
  • Insbesondere kann vorgesehen sein, die mittels des Dämpfungsmoments aktiv zu dämpfenden Schwingungen des Antriebsstrangs 10 anhand wenigstens einer der Drehzahlen nVR , nVL , nHR und nHL und somit mittels zumindest eines der Raddrehzahlsensoren zu ermitteln.
  • Um die Hinterräder 38 und 40 von der zweiten Welle 42 antreiben zu können, ist beispielsweise ein Winkeltrieb vorgesehen, welcher ein in der Fig. nicht dargestelltes erstes Zahnrad und ein in der Fig. nicht dargestelltes zweites Zahnrad umfassen kann. Die Zahnräder stehen über jeweilige Verzahnungen miteinander in Eingriff, wobei das erste Zahnrad beispielsweise drehfest mit der zweiten Welle 42 verbunden und/oder als Kegelrad ausgebildet ist. Das zweite Zahnrad ist beispielsweise das zuvor genannte Tellerrad und drehfest mit einem Differentialkopf des Differentials 48 verbunden. Dabei ist es alternativ oder zusätzlich denkbar, dass die Drehzahl nHW eine Drehzahl des Tellerrads ist, wobei die Drehzahl des Tellerrads mittels des Sensors 52 erfasst wird beziehungsweise erfassbar ist. Dabei weist der Winkeltrieb beispielsweise eine von 1 unterschiedliche Übersetzung auf, sodass die Drehzahl des über das drehfest mit der zweiten Welle 42 verbundene Kegelrad mit der zweiten Welle 42 gekoppelten Tellerrads zwar mit der Drehzahl nK der zweiten Welle 42 korreliert, jedoch wertemäßig nicht übereinstimmen muss. Da die Übersetzung des Winkeltriebs bekannt ist, kann einfach aus der erfassten Drehzahl des Tellerrads die Drehzahl der zweiten Welle 42 berechnet werden, indem beispielsweise die Drehzahl des Tellerrads mit der Übersetzung des Winkeltriebs multipliziert wird.
  • Beispielsweise ist die Klauenkupplung 46 derart angeordnet, insbesondere derart in das Differential 48 integriert, dass die Hinterräder 38 und 40 in der Offenstellung der Klauenkupplung 46 von dem Tellerrad und somit von dem Winkeltrieb entkoppelt sind. Dadurch wird in der Offenstellung der Klauenkupplung 46 beziehungsweise bei dem Zweiradantrieb nicht nur die zweite Welle 42, sondern auch der Winkeltrieb nicht angetrieben, sondern sowohl die zweite Welle 42 als auch der Winkeltrieb sind bei dem Zweirad- beziehungsweise Vorderradantrieb stillgelegt. Dadurch kann ein besonders effizienter Betrieb realisiert werden.
  • Insbesondere ist in der zweiten Offenstellung der Klauenkupplung 46 das oben genannte, zumindest eine Hinterrad 38 beziehungsweise 40 von der zweiten Welle 42, insbesondere von dem Winkeltrieb beziehungsweise dem Tellerrad, getrennt. Befindet sich dabei die Lamellenkupplung 44 ebenfalls in ihrer ersten Offenstellung, so ist bereits das Tellerrad des Winkeltriebs stillgelegt. Die Trennung der zweiten Hinterräder 38 und 40 von der zweiten Welle 42 beziehungsweise von dem Winkeltrieb, insbesondere vom Tellerrad des Winkeltriebs, ergibt sich aus dem offenen beziehungsweise geöffneten Differential 48, das insbesondere dadurch geöffnet ist, dass sich die Klauenkupplung 46 in ihrer zweiten Offenstellung befindet. Durch dieses Öffnen des Differentials 48 kann auch auf das zweite Hinterrad 40 beziehungsweise 38 keine Kraft beziehungsweise kein Drehmoment von der zweiten Welle 42 beziehungsweise von dem Tellerrad übertragen werden beziehungsweise umgekehrt. Dabei sind zumindest die Welle 42 und der Winkeltrieb ein sekundärer Antriebsstrang, welcher durch Verstellen der Allradkupplungen in die Offenstellungen stillgelegt werden kann. Dadurch kann der Energieverbrauch besonders gering gehalten werden.
  • Mittels des Sensors 52f wird eine Drehzahl nM des Antriebsmotors 12, insbesondere der Abtriebswelle 18, erfasst. Darüber hinaus ist ein weiterer Sensor 52g vorgesehen, mittels welchem eine Drehzahl nG des Getriebes 26 erfassbar ist beziehungsweise erfasst wird. Dabei kann alternativ oder zusätzlich der Sensor 52g zur Plausibilisierung des Sensors 50 beziehungsweise der Drehzahl nK genutzt werden.
  • Das jeweilige Differential 34 beziehungsweise 48 weist eine Übersetzung auf, welche auch als Achsübersetzung bezeichnet wird. Aus dieser Übersetzung resultiert beispielsweise, dass sich die Vorderräder 22 und 24 mit einer anderen Drehzahl als die Abtriebswelle 18 und/oder die zweite Welle 42 drehen. Ferner resultiert aus der Achsübersetzung beispielsweise, dass sich die Hinterräder 38 und 40 beziehungsweise die Achswellen 54 und/oder das Tellerrad mit einer anderen Drehzahl als die zweite Welle 42 drehen.
  • Insgesamt ist erkennbar, dass durch das Betreiben der elektrischen Maschine 51 in dem Motorbetrieb und somit als Elektromotor die elektrische Maschine 51 wenigstens eine auch als Dämpfungsmoment bezeichnetes Drehmoment bereitstellt, mittels welchem beispielsweise eine Gegenschwingung erzeugt wird. Mittels dieser Gegenschwingung können beispielsweise die zuvor genannten Schwingungen des Antriebsstrangs gedämpft werden, um einen besonders komfortablen Betrieb zu realisieren. Insbesondere können die Schwingungen des Antriebsstrangs 10 über die Raddrehzahlsensoren und somit über eine vorhandene Drehzahlsensorik erfasst und über den Elektromotor hochfrequent ausgeregelt werden. Die jeweiligen, insbesondere elektrischen, und die jeweiligen, mittels der Raddrehzahlsensoren erfassten Drehzahlen charakterisierenden Signale sind beispielsweise, insbesondere elektrische, Analogsignale, welche beispielsweise in einer Leistungselektronik 63 der elektrischen Maschine 51 direkt eingelesen werden können. Hierdurch können die Teileanzahl und das Gewicht und der Bauraumbedarf besonders gering gehalten werden, da beispielsweise weitere Übertragungselemente und/oder Sensoren vermieden werden können.
  • 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 102008000870 A1 [0002]
    • DE 19615742 C1 [0004]
    • DE 102007037530 A1 [0005]

Claims (10)

  1. Antriebsstrang (10) für einen Kraftwagen, mit wenigstens einem Antriebsmotor (12), welcher eine Abtriebswelle (18) aufweist, mit wenigstens einer Achse (20), welche über die Abtriebswelle (18) von dem Antriebsmotor (12) antreibbare Kraftwagenräder (22, 24) aufweist, mit wenigstens einer zusätzlich zu dem Antriebsmotor (12) vorgesehenen elektrischen Maschine (51), und mit einer elektronischen Recheneinrichtung (52(, welche dazu ausgebildet ist, zur aktiven Dämpfung von Schwingungen des Antriebsstrangs (10) die elektrische Maschine (51) als Elektromotor zum Bereitstellen wenigstens eines Drehmoments zum Dämpfen der Schwingungen zu betreiben, gekennzeichnet durch: - eine zusätzlich zur Abtriebswelle (18) vorgesehene zweite Welle (42), welche von der Abtriebswelle (18) antreibbar ist; - eine zusätzlich zu der Achse (20) vorgesehene zweite Achse (36), welche über die zweite Welle (42) von der Abtriebswelle (18) antreibbare zweite Kraftwagenräder (38, 40) aufweist; - eine erste Kopplungseinrichtung (44), mittels welcher die zweite Welle (42) über die erste Kopplungseinrichtung (44) mit der Abtriebswelle (18) koppelbar ist, wobei die erste Kopplungseinrichtung (44) zumindest zwischen einer ersten Schließstellung zum Koppeln der zweiten Welle (42) mit der Abtriebswelle (18) und einer ersten Offenstellung zum Entkoppeln der zweiten Welle (42) von der Abtriebswelle (18) verstellbar ist; und - eine zweite Kopplungseinrichtung (46), welche zwischen einer zweiten Schließstellung zum Koppeln zumindest eines der zweiten Kraftwagenräder (38, 40) über die zweite Kopplungseinrichtung (46) mit der zweiten Welle (42) und wenigstens einer zweiten Offenstellung zum Entkoppeln des zumindest einen zweiten Kraftwagenrads (38, 40) von der zweiten Welle (42) verstellbar ist.
  2. Antriebsstrang (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Drehzahlsensor (52a) vorgesehen ist, mittels welchem eine Drehzahl (nVR) zumindest einer Komponente (24) des Antriebsstrangs (10) erfassbar ist, wobei der Drehzahlsensor (52a) dazu ausgebildet ist, wenigstens ein die mittels des Drehzahlsensors (52a) erfasste Drehzahl (nVR) charakterisierendes Signal bereitzustellen.
  3. Antriebsstrang (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Recheneinrichtung (52) dazu ausgebildet ist, das Signal zu empfangen, anhand des Signals die Schwingungen des Antriebsstrangs (10) zu ermitteln und in Abhängigkeit von den ermittelten Schwingungen die elektrische Maschine (51) als Elektromotor zu betreiben, sodass der Elektromotor das Drehmoment zum Dämpfen der Schwingungen bereitstellt.
  4. Antriebsstrang (10) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente (24), deren Drehzahl (nVR) mittels des Drehzahlsensors (52a) erfassbar ist, eines der Kraftwagenräder (22, 24,38, 40) ist.
  5. Antriebsstrang (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Recheneinrichtung (52) dazu ausgebildet ist, durch das Betreiben der elektrischen Maschine (51) als Elektromotor mittels des von dem Elektromotor bereitgestellten Drehmoments wenigstens eine Gegenschwingung zum Dämpfen der Schwingungen bereitzustellen.
  6. Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs (10) für einen Kraftwagen, mit wenigstens einem Antriebsmotor (12), welcher eine Abtriebswelle (18) aufweist, mit wenigstens einer Achse (20), welche über die Abtriebswelle (18) von dem Antriebsmotor (12) antreibbare Kraftwagenräder (22, 24) aufweist, mit wenigstens einer zusätzlich zu dem Antriebsmotor (12) vorgesehenen elektrischen Maschine (51), und mit einer elektronischen Recheneinrichtung (52), mittels welcher zur aktiven Dämpfung von Schwingungen des Antriebsstrangs (10) die elektrische Maschine (51) als Elektromotor betrieben wird, wodurch von dem Elektromotor wenigstens ein Drehmoment zum Dämpfen der Schwingungen bereitgestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass als der Antriebsstrang (10) ein Antriebsstrang (10) verwendet wird, welcher aufweist: - eine zusätzlich zur Abtriebswelle (18) vorgesehene zweite Welle (42), welche von der Abtriebswelle (18) antreibbar ist; - eine zusätzlich zu der Achse (20) vorgesehene zweite Achse (36), welche über die zweite Welle (42) von der Abtriebswelle (18) antreibbare zweite Kraftwagenräder (38, 40) aufweist; - eine erste Kopplungseinrichtung (44), mittels welcher die zweite Welle (42) über die erste Kopplungseinrichtung (44) mit der Abtriebswelle (18) koppelbar ist, wobei die erste Kopplungseinrichtung (44) zumindest zwischen einer ersten Schließstellung zum Koppeln der zweiten Welle (42) mit der Abtriebswelle (18) und einer ersten Offenstellung zum Entkoppeln der zweiten Welle (42) von der Abtriebswelle (18) verstellbar ist; und - eine zweite Kopplungseinrichtung (46), welche zwischen einer zweiten Schließstellung zum Koppeln zumindest eines der zweiten Kraftwagenräder (38, 40) über die zweite Kopplungseinrichtung (46) mit der zweiten Welle (42) und wenigstens einer zweiten Offenstellung zum Entkoppeln des zumindest einen zweiten Kraftwagenrads (38, 40) von der zweiten Welle (42) verstellbar ist.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Drehzahlsensor (52a) eine Drehzahl (nVR) zumindest einer Komponente (24) des Antriebsstrangs (10) erfasst und ein die mittels des Drehzahlsensors (52a) erfasste Drehzahl (nVR) charakterisierendes Signal bereitstellt.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Recheneinrichtung (52) das Signal empfängt, anhand des Signals die Schwingungen des Antriebsstrangs (10) ermittelt und in Abhängigkeit von den ermittelten Schwingungen die elektrische Maschine (518 als Elektromotor betreibt, wodurch mittels des Elektromotors das Drehmoment zum Dämpfen der Schwingungen bereitgestellt wird.
  9. Antriebsstrang nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass als die Komponente (24), deren Drehzahl (nVR) mittels der Drehzahlsensors (52a) erfasst wird, eines der Kraftwagenräder (22, 24, 38, 40) verwendet wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal, insbesondere als Analogsignal, direkt in einer Leistungselektronik (62) der elektrischen Maschine (51) eingelesen wird.
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