DE102019205668B4 - Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs (1), wobei der Antriebsstrang (1) ein Antriebselement (5), zwei Fahrzeugachsen (2, 3, 13) mit jeweils einem Rad (4) auf je einer Fahrzeugseite und wenigstens ein Differentialgetriebe (7, 8, 9, 14) umfasst, wobei dem Antriebsstrang (1) funktional wenigstens ein Drehzahlsensor (12), ein Steuergerät (10) und eine inertiale Messeinheit (11) zugeordnet sind, wobei ein Abgleich zwischen einem anhand des wenigstens einen Drehzahlsensors (12) ermittelten Längsbeschleunigungswert (15) und einem anhand der inertialen Messeinheit (11) ermittelten Längsbeschleunigungswert (16) erfolgt, wobei weiter ein Querbeschleunigungswert ermittelt und berücksichtigt wird, dadurch gekennzeichnet, dass neben den Längs- und/oder Querbeschleunigungswerten (15, 16) ein GPS-Signal der inertialen Messeinheit (11) zur Plausibilisierung verwendet wird und bei Überschreiten eines Schwellwerts (17, 18) der plausibilisierten Längsbeschleunigungswerte (15, 16) ein Signal zum Sperren des wenigstens einen Differentialgetriebes (7, 8, 9, 14) ausgegeben wird.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs, insbesondere einer Arbeitsmaschine. Eine Arbeitsmaschine beschreibt dabei ein Fahrzeug mit Einrichtungen zur Verrichtung von Arbeiten, wobei diese Einrichtungen fest oder lösbar mit der Arbeitsmaschine verbunden sein können. Insbesondere sind unter Arbeitsmaschinen Land- und/oder Baumaschinen zu verstehen. Beispielhaft, aber nicht ausschließlich, kann es sich bei der Arbeitsmaschine um einen mehrachsigen Muldenkipper, einen sogenannten Dumper, handeln.
  • Arbeitsmaschinen können eine angetriebene Vorder- und eine angetriebene Hinterachse mit jeweils einem Querdifferentialgetriebe zum Drehzahlausgleich zwischen den beiden Rädern einer Achse aufweisen. Zwischen Vorder- und Hinterachse kann ein Längsdifferentialgetriebe zum Drehzahlausgleich zwischen den beiden Achsen vorgesehen sein.
  • Die einzelnen Räder der Arbeitsmaschine können einen Drehzahlsensor aufweisen, über den feststellbar ist, ob ein Rad Schlupf aufweist. Bei auftretendem Schlupf wenigstens eines Rads kann es erforderlich werden, eines oder mehrere Differentialgetriebe zu sperren.
  • EP 2 874 037 A2 offenbart ein autonomes Geländeroboterfahrzeug für einen Off-Road-Betrieb, insbesondere für Anwendungen in der Überwachung, bei Such-, Berge- und Rettungsmissionen oder in der Landwirtschaft. Das Fahrzeug weist vier Räder auf, welche in Bezug auf Lenkeinschlag und Traktion einzeln angesteuert werden. Hierdurch soll eine optimale Traktion gewährleistet werden. Positions- und Beschleunigungsdaten werden dabei von einem Trägheitsnavigationssystem (IMU) mit einem integrierten GPS-Sensor erfasst.
  • Aus WO 2012/060555 A2 sind ein Fahrzeug mit mehreren unabhängig angetriebenen Achsen und ein Verfahren zum Betreiben eines entsprechenden Fahrzeugs bekannt. Dabei werden neben einem Giermoment, einem Radschlupf und einem Lenkwinkel weitere Fahrdynamikparameter durch eine Messeinheit erfasst. Dabei kann es sich insbesondere um ein GPS-System mit einem Trägheitsnavigationssensor (INS) handeln. Je nach Fahrsituation erfolgt eine Anpassung des bereitgestellten Raddrehmoments.
  • DE 37 21 629 A1 offenbart ein Kraftfahrzeug mit Allradantrieb und einer Antischlupfeinrichtung. Die Antischlupfeinrichtung ist vorgesehen, das Auftreten von Schlupf zu erfassen und zwei unterschiedliche Beschleunigungen miteinander zu vergleichen sowie den Grad des Eingriffs einer Vorderrad- und Hinterrad-Eingriffseinrichtung auf der Grundlage des Ergebnisses dieses Vergleiches zu steuern.
  • Aus DE 42 13 435 A1 ist ein Steuersystem für ein Differential bekannt, das auf einer Antriebswelle für die hinteren Antriebsräder eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist.
  • EP 2 874 037 A2 offenbart ein Roboterfahrzeug, das von einer Recheneinheit gesteuert wird. Die Recheneinheit erstellt eine Karte der Umgebung. Dazu verwendet die Recheneinheit ein mehrdimensionales Beschleunigungssignal und das Signal einer GPS-Einheit.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein verbessertes Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs bereitzustellen, insbesondere in einem Offroad-Betrieb einer Arbeitsmaschine.
  • Die Aufgabe wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gelöst, wobei der Antriebsstrang ein Antriebselement, wenigstens zwei Fahrzeugachsen mit jeweils einem Rad auf je einer Fahrzeugseite und wenigstens ein Differentialgetriebe umfasst. Bei dem Antriebselement handelt es sich um einen Antriebsmotor, insbesondere um eine Verbrennungskraftmaschine (Benzin, Diesel, CNG, etc.) oder um eine elektrische Maschine. Auch sind sogenannte Hybrid-Antriebsstränge umfasst, bei denen beispielsweise eine Verbrennungskraftmaschine und eine elektrische Maschine gemeinsam vorgesehen sind, sodass ein kombinierter Betrieb und/oder jeweils ein Einzelbetrieb dargestellt werden können. Das Antriebselement kann direkt auf den Antriebsstrang wirken, oder es kann ein Mehrganggetriebe dem Antriebselement nachgeschaltet sein. Vorteilhaft weist der Antriebsstrang eine Vorder- und eine Hinterachse als Fahrzeugachse auf. Es sind jedoch auch Antriebsstränge mit zwei separaten Hinterachsen und/oder zwei Vorderachsen umfasst. Auf jeder Fahrzeugseite (links/rechts) ist einer Achse ein Rad zugeordnet. Insbesondere bei der Hinterachse kann es sich aber auch um eine sogenannte Pendelachse handeln, an welcher ein einer Pendelvorrichtung mehr als ein Rad je Fahrzeugseite angeordnet sind. Ferner kann eine sogenannte Zwillingsbereifung vorgesehen werden, wobei dann zwei Räder an einer Seite der Fahrzeugachse koaxial zueinander angeordnet sind. Bei dem wenigstens einen Differentialgetriebe kann es sich um ein Quer- und/oder Längsdifferentialgetriebe der eingangs beschriebenen Art handeln.
  • Weiter sind dem Antriebsstrang funktional wenigstens ein Drehzahlsensor, ein Steuergerät und eine inertiale Messeinheit zugeordnet. Dabei wird durch die funktionale Zuordnung zum Ausdruck gebracht, dass die genannten Elemente dem Antriebsstrang zugehörig sein, oder dezentral/separat vorgesehen werden können. Insbesondere werden durch das Steuergerät Signale ausgegeben, welche die Funktion des Antriebsstrangs beeinflussen. Die inertiale Messeinheit kann auch in das Steuergerät integriert sein.
  • Entsprechend des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Längsbeschleunigungswert des Fahrzeugs ermittelt, welcher aus einem Drehzahlwert des wenigstens einen Drehzahlsensors abgeleitet wird. Ferner wird durch die inertiale Messeinheit ein separater Längsbeschleunigungswerte ermittelt, wobei die beiden Längsbeschleunigungswerte einem Vergleich unterzogen werden. Ferner erfolgt ein Abgleich mit einem Schwellwert. Dabei kann der Schwellwert entweder in Bezug auf einen der Längsbeschleunigungswerte vorgegeben werden, oder eine zulässige Abweichung/Differenz zwischen den beiden Längsbeschleunigungswerten limitieren. Mit anderen Worten kann durch einen oberen und einen unteren Schwellwert ein (zeitlich veränderlicher) zulässiger Wertebereich für die Beschleunigungswerte definiert werden.
  • Eine entsprechende Abweichung der beiden Längsbeschleunigungswerte wäre damit zu begründen, dass ein unzulässiger Schlupf an einer Fahrzeugachse oder einem Rad einer Fahrzeugachse vorliegt. Dies könnte auf eine verminderte Traktion, insbesondere aufgrund der Bodenbeschaffenheit zurückzuführen sein. Insbesondere der Anstieg des Drehzahlwertes des wenigstens einen Drehzahlsensors bei einem nicht dazu korrelierenden Werteverhaltens des Längsbeschleunigungswertes der inertialen Messeinheit würde als Vorliegen eines (unzulässigen) Schlupfwerts interpretiert. Bei Überschreiten dieses Schwellwertes wird daher von dem Steuergerät ein Signal zum Sperren des wenigstens einen Differentialgetriebes ausgegeben. Eine entsprechende Situation, bei welcher ein Sperren des wenigstens einen Differentialgetriebes erforderlich ist kann sich nicht nur in einem Zugbetrieb (beispielsweise bei Einfahrt in eine Steigung), sondern auch in einem Schubbetrieb (insbesondere bei Befahren eines Gefälles) einstellen.
  • Neben einem Längsbeschleunigungswert durch die inertiale Messeinheit wird auch ein Querbeschleunigungswert ermittelt. Anhand dieses Querbeschleunigungswertes erfolgt in einer bevorzugten Weiterbildung ein Rückschluss auf eine Kurvenfahrt, insbesondere in Verbindung mit einer vorliegenden Fahrzeuggeschwindigkeit (welche aus einem GPS-Signal und/oder Drehzahlsensoren ermittelt werden kann) und/oder der aktuellen Längsbeschleunigungswerte. Dabei kann es vor allen Dingen bei sehr engen Kurvenradien erforderlich sein, gesperrte Differentialgetriebe zu entsperren, damit die gewünschte Fahrdynamik (Kurvenfahr) zufriedenstellend umgesetzt werden kann. Bliebe bei einer entsprechenden Kurvenfahrt das wenigstens eine oder mehrere Differentialgetriebe in einem gesperrten Zustand, so führt dies neben einer Verschlechterung der Fahrdynamik mitunter auch zu einem deutlich erhöhten Verschleiß an den Rädern und in dem Antriebsstrang. Dementsprechend wird ein Signal zum Entsperren des wenigstens einen (gesperrten) Differentialgetriebes ausgegeben, wenn ein Schwellwert für die Querbeschleunigung überschritten wird. Dieser kann, wie zuvor bereits erläutert, in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit/Längsbeschleunigung variieren. Alternativ kann auch ein Lenkwinkelsensor vorgesehen werden, wobei das korrespondierende Signal in gleicher Weise im Programmablauf berücksichtigt wird (Signal zum Entsperren des wenigstens einen Differentialgetriebes, wenn ein Schwellwert des Lenkwinkels überschritten wird). Dies ist sowohl für Fahrzeuge mit einer konventionellen Lenkachse (beispielsweise der Vorderachse), als auch für Fahrzeuge mit einer sogenannten Knicklenkung anwendbar.
  • Ferner wird erfindungsgemäß ein GPS-Signal verwendet, um eine (weitere) Plausibilisierung bei dem Abgleich der Längs- und Querbeschleunigungswerte vorzunehmen. Dabei kann ein entsprechender GPS-Sensor vorteilhaft in der en Messeinheit, alternativ aber auch in dem Steuergerät oder in sonstiger Weise in dem Antriebsstrang oder Fahrzeug vorgesehen sein.
  • Bei dem Signal des Drehzahlsensors kann es sich um eine Abtriebsdrehzahl des Mehrganggetriebes in dem Antriebsstrang handeln, alternativ kann es sich um ein Signal einer Raddrehzahl handeln. Mit anderen Worten kann es sich folglich bei dem wenigstens einen Drehzahlsensor um einen Abtriebsdrehzahlsensor und/oder einen Raddrehzahlsensor handeln.
  • Es ist weiter vorgesehen, dass die ermittelten Beschleunigungswerte anhand geeigneter Filter geglättet werden. Hierdurch soll eine besonders gut zu verarbeitende Datenbasis geschaffen werden, insbesondere sollen einzelne mitunter implausible Beschleunigungswerte korrigiert bzw. als für die Verarbeitung ungeeignet charakterisiert werden. Vorteilhaft handelt es sich bei dem Filter um einen Kalman-Filter zur Datenaufbereitung.
  • Ein gesperrtes Differentialgetriebe führt mitunter, insbesondere in einer Kurvenfahrt, zu einer Einschränkung hinsichtlich der gewünschten Fahrdynamik bzw. zu einem erhöhten Verschleiß der Elemente des Antriebsstrangs. Daher muss sichergestellt werden, dass ein gesperrtes Differentialgetriebe nicht länger als erforderlich in dem gesperrten Zustand verharrt. Hierzu kann vorgesehen werden, dass nach Ablauf eines vordefinierten Zeitintervalls ein Signal zum Entsperren des wenigstens einen gesperrten Differentialgetriebes ausgegeben wird. Im Anschluss daran kann in der zuvor beschriebenen Weise ermittelt werden, ob weiterhin ein unzulässiger Schlupf vorliegt und somit wieder ein Signal zum Sperren des wenigstens einen Differentialgetriebes ausgegeben werden muss. Dabei kann das Zeitintervall einen unveränderlichen Wert aufweisen, oder unter Berücksichtigung weiterer Parameter angepasst werden. Dabei kann beispielsweise die Höhe des zuvor ermittelten Schlupfwertes, der Ort des aufgetretenen Schlupfes (welches Rad, welche Achse, mehrere Räder/Achsen) oder auch ein Fahrbetrieb (eine Steigung wurde bewältigt und das Fahrzeug befindet sich nun in einem ebenen Gelände) Einfluss darauf nehmen, ob das Zeitintervall zum Beispiel verkürzt oder verlängert wird. Auch kann, soweit mehrere Differentialgetriebe gesperrt wurden, zunächst nur ein Differentialgetriebe für obige Überprüfung entsperrt werden. Vorrangig kann dabei dasjenige Differentialgetriebe gesperrt werden, für welches als erstes ein Signal zum Sperren ausgegeben wurde. Es ist nämlich davon auszugehen, dass hier mit höchster Wahrscheinlichkeit als erstes wieder ein zulässiger Schlupfwert erreicht wird.
  • Ferner können dem Steuergerät fahrzeugspezifische Parameter zugeführt werden. Dies kann durch einen Bediener durch entsprechende Eingabegeräte vorgenommen werden, ferner ist die Verwendung von Smart-Devices über eine entsprechende Schnittstelle denkbar. Bei den fahrzeugspezifischen Parametern kann es sich insbesondere, aber nicht ausschließlich um eine Reifengröße, Profiltiefe, einen Befülldruck der Reifen etc. handeln. Diese Parameter sind erforderlich, da das reelle Übersetzungsverhältnis bekannt sein muss, wenn aufgrund der Abtriebsdrehzahl beispielsweise des Mehrganggetriebes auf eine Fahrzeuggeschwindigkeit und somit auf eine Längsbeschleunigung geschlossen wird. Diese kann mit Veränderung der obigen Parameter folglich variieren. Dementsprechend kann vorgesehen werden, die Parameter anhand von entsprechenden Algorithmen zu approximieren. Auch ist es denkbar, die Parameter mittels geeigneter Sensoren automatisch zu erfassen. Während des Betriebs können diese dann auch plausibilisiert und mitunter angepasst werden.
  • Erfindungsgemäß kann auch ein Schwellwert für eine Fahrzeuggeschwindigkeit vorgesehen werden, bei welchem unabhängig von den übrigen Parametern und Schwellwerten ein Signal zum Entsperren des wenigstens einen oder aller Differentialgetriebe ausgegeben wird. So soll verhindert werden, dass ein entsprechend gesperrter Antriebsstrang mit einer zu hohen Fahrzeuggeschwindigkeit betrieben wird. Hierdurch werden insbesondere Verschleiß und ein Mehrverbrauch des Antriebselements vermindert. In Weiterbildung kann diese Funktion jedoch auch dann eingreifen, wenn beispielsweise ein Zeitintervall für das Ausgeben eines Signals zum Entsperren noch nicht abgelaufen ist, der Schwellwert für die Fahrzeuggeschwindigkeit jedoch bereits überschritten wurde.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrzeug mit einem Antriebsstrang vorgeschlagen, wobei der Antriebsstrang (wenigstens) zwei Fahrzeugachsen mit jeweils (wenigstens) einem Rad auf je einer Fahrzeugseite umfasst. Weiter weist der Antriebsstrang wenigstens ein Differentialgetriebe der eingangs genannten Art auf. Dem Antriebsstrang sind funktional ein Steuergerät, eine inertiale Messeinheit und wenigstens ein Drehzahlsensor zugeordnet. Dabei ist das Steuergerät dazu eingerichtet, das Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche auszuführen. Folglich ist auch ein Computerprogrammprodukt mit einem Quellcode umfasst, welcher das erfindungsgemäße Verfahren ausführt, wenn der Quellcode auf einem Computer ausgeführt wird. Bei dem Computer kann es sich beispielsweise um das Steuergerät handeln.
  • Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher beschrieben. Es zeigen:
    • 1: eine schematische Darstellung eines ersten Antriebsstrangs;
    • 2: eine schematische Darstellung eines zweiten Antriebsstrangs;
    • 3: einen exemplarischen Verlauf der Längsbeschleunigungswerte über die Zeit.
  • 1 zeigt in einer stark vereinfachten schematischen Darstellung einen Antriebsstrang 1 eines Fahrzeugs, insbesondere einer Arbeitsmaschine. Der Antriebsstrang 1 weist eine erste und eine zweite Fahrzeugachse 2, 3 auf, an welcher auf einer rechten und einer linken Fahrzeugseite jeweils ein Rad 4 angeordnet ist. Die Fahrzeugachse 2 ist dabei als Vorderachse und die Fahrzeugachse 3 als Hinterachse ausgebildet. Ferner weist der Antriebsstrang 1 ein Antriebselement 5 auf, welches mit einem Mehrganggetriebe 6 wirkverbunden ist. Unter einer Wirkverbindung ist in diesem Zusammenhang zu verstehen, dass eine Drehbewegung beziehungsweise ein Drehmoment übertragen wird, beispielsweise durch entsprechende Wellen beziehungsweise Wellenverbindungen. Diese sind mittels Strichpunktlinien dargestellt.
  • Ein Ausgang des Mehrganggetriebes 6 ist mit einem Differentialgetriebe 7 wirkverbunden, welches weiter mit den Rädern 4 der Fahrzeugachse 2 wirkverbunden ist.
  • Das Differentialgetriebe 7 agiert gleichzeitig als Querdifferentialgetriebe und als Verteilergetriebe, da neben einem Antrieb der Räder 4 der Fahrzeugachse 2 auch eine Antriebsleistung (Drehbewegung/Drehmoment) in Richtung der Fahrzeugachse 3 weitergeleitet wird.
  • Zwischen den Fahrzeugachsen 2, 3 ist ein (optionales) weiteres Differentialgetriebe 8 angeordnet, welches als Längsdifferentialgetriebe oder Zwischenachsdifferentialgetriebe ausgeführt ist. Von dort wird die Antriebsleistung weiter zur Fahrzeugachse 3 beziehungsweise ein dort angeordnetes Differentialgetriebe 9 geleitet, wobei das Differentialgetriebe 9 wieder als Querdifferentialgetriebe ausgeführt ist. Das Differentialgetriebe 9 ist mit den Rädern 4 der Fahrzeugachse 3 wirkverbunden.
  • Der Antriebsstrang 1 weist ein Steuergerät 10 auf, welches einerseits mit den Differentialgetrieben 7, 8, 9, andererseits mit einer inertialen Messeinheit 11 signalübertragend verbunden ist. Die signalübertragende Verbindung wird mittels der Punktlinien verdeutlicht.
  • An dem Ausgang des Mehrganggetriebes 6 und an jedem der Räder 4 ist jeweils ein Drehzahlsensor 12 angeordnet. Die Drehzahlsensoren 12 sind ebenfalls mit dem Steuergerät 10 signalübertragend verbunden, aus Gründen der Übersichtlichkeit wurden diese jedoch nicht mit Punktlinien angebunden. Die Signalübertragung kann kabelgebunden oder auch kabellos erfolgen.
  • Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es nicht zwingend erforderlich, dass jedes Rad 4 über einen Drehzahlsensor 12 verfügt. Prinzipiell wäre es ausreichend, wenn an dem Ausgang des Mehrganggetriebes 6 ein entsprechender Drehzahlsensor 12 vorgesehen wird.
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung eines zweiten Antriebsstrangs 1. Dieser unterscheidet sich von der in 1 beschriebenen Ausführungsform darin, dass neben der Fahrzeugachse 3 eine weitere Fahrzeugachse 13 vorgesehen ist, welche ebenfalls als Hinterachse ausgeführt ist. Die Fahrzeugachse 13 verfügt ebenfalls über ein als Querdifferentialgetriebe ausgeführtes Differentialgetriebe 14, welches mit dem Differentialgetriebe 9 der Fahrzeugachse 3 wirkverbunden ist. Mit anderen Worten ist die Fahrzeugachse 3 in der vorliegenden Ausführungsform als sogenannte Durchtriebsachse ausgeführt.
  • 3 zeigt einen exemplarischen Verlauf von Längsbeschleunigungswerten 15, 16. Dabei ist die Zeit t auf der Abszisse und die Beschleunigung ẋ auf der Ordinate aufgetragen. Die Längsbeschleunigungswerte 15, 16 können dabei positive und negative Werte annehmen. Der Verlauf des Längsbeschleunigungswerts 15 ist mit durchgehender Linie dargestellt. Dieser Wert wird anhand eines Drehzahlwerts eines der Drehzahlsensoren 12 ermittelt. Hingegen ist der Verlauf des Längsbeschleunigungswerts 16 mit Strichpunktlinien dargestellt.
  • Ferner sind in 3 ein oberer und ein unterer Schwellwert 17, 18 bezüglich der Längsbeschleunigungswerte 15, 16 mit Strichlinien dargestellt. In einem Zeitintervall zwischen den Zeitpunkten t0 und t1 nehmen die Längsbeschleunigungswerte 15, 16 unabhängig voneinander sich ändernde Werte an, wobei diese Werte innerhalb des oberen und unteren Schwellwertes 17, 18 liegen.
  • Zum Zeitpunkt t1 nimmt der Längsbeschleunigungswert 15 einen Wert an, welcher unterhalb des unteren Schwellwertes 18 liegt. Dies hat gemäß des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Folge, dass ein unzulässiger Schlupf detektiert wird, sodass ein Signal zum Sperren wenigstens eines Differentialgetriebes 7, 8, 9, 14 durch das Steuergerät 10 ausgegeben wird. Hierdurch wird bewirkt, dass der der Längsbeschleunigungswert 15 unverzüglich wieder einen Wert zwischen unterem und oberem Schwellwert 17, 18 annimmt.
  • In einem hier nicht weiter explizit gezeigten Zeitintervall nach dem Signal für das Sperren wenigstens eines Differentialgetriebes 7, 8, 9, 14 wird ein Signal zum Entsperren ausgegeben.
  • Zum Zeitpunkt t2 nimmt der Längsbeschleunigungswert 15 erneut einen Wert außerhalb des durch oberen und unteren Schwellwert 17, 18 definierten zulässigen Wertebereichs an, vorliegend nimmt der Längsbeschleunigungswert 15 einen Wert oberhalb des oberen Schwellwerts 17 an. Auch hier hat dies zur Folge, dass gemäß dem Verfahren ein Signal zum Sperren wenigstens eines Differentialgetriebes 7, 8, 9, 14 ausgegeben wird. Im Zeitintervall zwischen t2 und t3 nimmt der Längsbeschleunigungswert 15 wieder einen zulässigen Wert an.
  • Der zum Zeitpunkt t1 vorliegende Zustand kann beispielsweise ein Rutschen bei einer Bergabfahrt darstellen, bei welcher das Fahrzeug eine stärkere Beschleunigung erfährt, als es aus einem Drehzahlwert eines Drehzahlsensors 12 ersichtlich und ermittelbar ist. Umgekehrt spiegelt der Zustand zum Zeitpunkt t2 ein Durchdrehen wenigstens eines Rads 4 wieder, sodass anhand des Drehzahlwertes eines Drehzahlsensors 12 eine höhere Beschleunigung ermittelt wird, als sich aus dem Längsbeschleunigungswert 16 der intertialen Messeinheit 11 ergibt.
  • In Analogie zu dem in 3 dargestellten Verlauf der Längsbeschleunigungswerte 15, 16 kann auch ein Verlauf eines Querbeschleunigungswertes aufgetragen und durch das Steuergerät 10 verarbeitet werden. Auch hier können ein oberer und ein unterer Schwellwert vorgesehen werden. Ferner kann eine Kombination aus Längs- und Querbeschleunigungswerten 15, 16, auch in Verbindung mit einer Fahrzeuggeschwindigkeit oder einem Lenkwinkel erfolgen, wodurch ein Signal zum Sperren oder Entsperren wenigstens eines Differentialgetriebes 7, 8, 9, 14 ausgegeben wird.
  • Bezugszeichen
  • 1
    Antriebsstrang
    2, 3, 13
    Fahrzeugachse
    4
    Rad
    5
    Antriebselement
    6
    Mehrganggetriebe
    7, 8, 9, 14
    Differentialgetriebe
    10
    Steuergerät
    11
    Inertiale Messeinheit
    12
    Drehzahlsensor
    15, 16
    Längsbeschleunigungswert
    17, 18
    Schwellwert

Claims (9)

  1. Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs (1), wobei der Antriebsstrang (1) ein Antriebselement (5), zwei Fahrzeugachsen (2, 3, 13) mit jeweils einem Rad (4) auf je einer Fahrzeugseite und wenigstens ein Differentialgetriebe (7, 8, 9, 14) umfasst, wobei dem Antriebsstrang (1) funktional wenigstens ein Drehzahlsensor (12), ein Steuergerät (10) und eine inertiale Messeinheit (11) zugeordnet sind, wobei ein Abgleich zwischen einem anhand des wenigstens einen Drehzahlsensors (12) ermittelten Längsbeschleunigungswert (15) und einem anhand der inertialen Messeinheit (11) ermittelten Längsbeschleunigungswert (16) erfolgt, wobei weiter ein Querbeschleunigungswert ermittelt und berücksichtigt wird, dadurch gekennzeichnet, dass neben den Längs- und/oder Querbeschleunigungswerten (15, 16) ein GPS-Signal der inertialen Messeinheit (11) zur Plausibilisierung verwendet wird und bei Überschreiten eines Schwellwerts (17, 18) der plausibilisierten Längsbeschleunigungswerte (15, 16) ein Signal zum Sperren des wenigstens einen Differentialgetriebes (7, 8, 9, 14) ausgegeben wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schwellwert für die Querbeschleunigung in Abhängigkeit der Längsbeschleunigung und/oder einer Fahrgeschwindigkeit variiert und wobei anhand des Querbeschleunigungswertes ein Rückschluss auf eine Kurvenfahrt erfolgt, sodass bei Erreichen des variablen Schwellwertes für die Querbeschleunigung ein Signal zum Entsperren des wenigstens einen Differentialgetriebes (7, 8, 9, 14) ausgegeben wird.
  3. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Signal des wenigstens einen Drehzahlsensors (12) ein Signal einer Abtriebsdrehzahl eines Mehrganggetriebes (6) verwendet wird.
  4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Signal des wenigstens einen Drehzahlsensors (12) ein Signal einer Raddrehzahl eines Rads (4) einer Fahrzeugachse (2, 3, 13) verwendet wird.
  5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelten Beschleunigungswerte (15, 16) anhand eines geeigneten Filters geglättet werden.
  6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach Ablauf eines vordefinierten Zeitintervalls ein Signal zum Entsperren des wenigstens einen Differentialgetriebes (7, 8, 9, 14) ausgegeben wird.
  7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass fahrzeugspezifische Parameter dem Steuergerät (10) zugeführt und während des Betriebs weiter plausibilisiert und angepasst werden.
  8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Signal zum Entsperren des wenigstens einen Differentialgetriebes (7, 8, 9, 14) ausgegeben wird, wenn ein Schwellwert für die Fahrzeuggeschwindigkeit überschritten wird.
  9. Fahrzeug mit einem Antriebsstrang (1), wobei der Antriebsstrang (1) ein Antriebselement (5), wenigstens zwei Fahrzeugachsen (2, 3, 13) mit jeweils einem Rad (4) auf je einer Fahrzeugseite und wenigstens ein Differentialgetriebe (7, 8, 9, 14) umfasst, und einem dem Antriebsstrang (1) funktional zugeordneten Steuergerät (10), einer inertialen Messeinheit (11) und wenigstens einem Drehzahlsensor (12), wobei das Steuergerät (10) dazu eingerichtet ist, das Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche auszuführen.
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Citations (7)

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