DE102020211536A1

DE102020211536A1 - Method and device for controlling a torque vectoring gear, torque vectoring gear and electric drive axle

Info

Publication number: DE102020211536A1
Application number: DE102020211536.2A
Authority: DE
Inventors: Rainer Walter; Ralph Engelberg
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2020-09-15
Filing date: 2020-09-15
Publication date: 2022-03-17

Abstract

Die vorliegende Erfindung schafft eine Erweiterung für ein Torque-Vectoring-Getriebe mit einer zusätzlichen Bremsfunktion. Hierzu ist es vorgesehen, die beiden Reibkupplungen eines Torque-Vectoring-Getriebes gleichzeitig anzusteuern. Auf diese Weise kann innerhalb der Reibekupplungen des Torque-Vectoring-Getriebes Energie dissipiert werden, was zu dem Abbau von kinetischer Energie führt.The present invention creates an extension for a torque vectoring transmission with an additional braking function. For this purpose, the two friction clutches of a torque vectoring transmission are controlled simultaneously. In this way, energy can be dissipated within the friction clutches of the torque vectoring transmission, which leads to the reduction of kinetic energy.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ansteuervorrichtung für ein Torque-Vectoring-Getriebe, ein Torque-Vectoring-Getriebe sowie eine elektrische Antriebsachse mit einem Torque-Vectoring-Getriebe. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Ansteuerung eines Torque-Vectoring-Getriebes.The present invention relates to a control device for a torque vectoring gear, a torque vectoring gear and an electric drive axle with a torque vectoring gear. The present invention also relates to a method for controlling a torque vectoring transmission.

Stand der TechnikState of the art

Zur Verbesserung des Fahr- bzw. Antriebsverhaltens von modernen Fahrzeugen sind beispielsweise Getriebeanordnungen mit einer variablen Drehmomentverteilung bekannt. Hierzu werden beispielsweise sogenannte Torque-Vectoring-Überlagerungsgetriebe eingesetzt. Bei einem solchen Torque-Vectoring-Getriebe sind die beiden Abtriebsachsen eines Differentials jeweils über eine Reibekupplung mit einer gemeinsamen Zwischenachse verbunden. Die Zwischenachse ist weiterhin mit dem Differential gekoppelt. Durch das Schließen einer der beiden Reibekupplungen kann dabei ein Drehmoment auf die jeweilige Abtriebsachse des Differentials übertragen werden, so dass auf das korrespondierende Rad ein zusätzliches Moment übertragen wird.In order to improve the driving or driving behavior of modern vehicles, for example, transmission arrangements with a variable torque distribution are known. So-called torque vectoring superposition gears are used for this purpose, for example. In such a torque vectoring transmission, the two output axles of a differential are each connected to a common intermediate axle via a friction clutch. The intermediate axle is still coupled to the differential. By closing one of the two friction clutches, a torque can be transmitted to the respective output axle of the differential, so that an additional torque is transmitted to the corresponding wheel.

Die Druckschrift DE 10 2005 040 253 B3 beschreibt eine Differentialanordnung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs für eine variable Drehmomentverteilung auf zwei Antriebsräder. Durch eine ungleiche Drehmomentverteilung zwischen zwei Ausgangswellen der Getriebeanordnung können Gearmomente unabhängig von einer Differential-Drehzahl aufgebaut werden, um die Fahrstabilität zu verbessern.The pamphlet DE 10 2005 040 253 B3 describes a differential arrangement in a drive train of a motor vehicle for variable torque distribution to two drive wheels. Due to an unequal torque distribution between two output shafts of the transmission arrangement, gear torques can be built up independently of a differential speed in order to improve driving stability.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

Die vorliegende Erfindung schafft eine Ansteuervorrichtung für ein Torque-Vectoring-Getriebe, ein Torque-Vectoring-Getriebe, eine elektrische Antriebsachse und ein Verfahren zur Ansteuerung eines Torque-Vectoring-Getriebes mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.The present invention creates a control device for a torque vectoring gear, a torque vectoring gear, an electric drive axle and a method for controlling a torque vectoring gear with the features of the independent patent claims. Further advantageous embodiments are the subject matter of the dependent patent claims.

Demgemäß ist vorgesehen:Accordingly, it is provided:

Eine Ansteuervorrichtung für ein Torque-Vectoring-Getriebe, wobei das Torque-Vectoring-Getriebe ein Differential mit einer Antriebsachse, zwei Abtriebsachsen und einer mit dem Differential gekoppelten Zwischenwelle umfasst. Die beiden Abtriebsachsen sind jeweils mittels einer Kupplung mit der Zwischenwelle koppelbar. Die Ansteuervorrichtung ist dazu ausgelegt, die beiden Kupplungen des Torque-Vectoring-Getriebes gleichzeitig anzusteuern. Hierbei wird durch die beiden gleichzeitig angesteuerten Kupplungen jeweils ein Kraftmoment zwischen der Zwischenwelle und den jeweiligen Abtriebswellen übertragen.A control device for a torque vectoring transmission, wherein the torque vectoring transmission comprises a differential with a drive axle, two output axles and an intermediate shaft coupled to the differential. The two driven axles can each be coupled to the intermediate shaft by means of a clutch. The control device is designed to control the two clutches of the torque vectoring transmission simultaneously. In this case, a moment of force is transmitted between the intermediate shaft and the respective output shafts by the two simultaneously activated clutches.

Weiterhin ist vorgesehen:Furthermore, it is provided:

Ein Torque-Vectoring-Getriebe, insbesondere ein Torque-Vectoring-Getriebe mit einer Bremsfunktion, das ein Differential mit einer Antriebsachse, zwei Abtriebsachsen und einer mit dem Differential gekoppelten Zwischenwelle umfasst. Ferner umfasst das Torque-Vectoring-Getriebe zwei Kupplungen, die jeweils dazu ausgelegt sind, jeweils eine der beiden Abtriebsachsen mit der Zwischenwelle zu koppeln. Darüber hinaus umfasst das Torque-Vectoring-Getriebe eine erfindungsgemäße Ansteuervorrichtung für das Torque-Vectoring-Getriebe.A torque vectoring transmission, in particular a torque vectoring transmission with a braking function, which comprises a differential with a drive axle, two output axles and an intermediate shaft coupled to the differential. Furthermore, the torque vectoring transmission includes two clutches, each of which is designed to couple one of the two driven axles to the intermediate shaft. In addition, the torque vectoring transmission includes a control device according to the invention for the torque vectoring transmission.

Ferner ist vorgesehen:It is also provided:

Eine elektrische Antriebsachse mit einer in die Antriebsachse integrierten elektrischen Maschine und einem erfindungsgemäßen Torque-Vectoring-Getriebe.An electric drive axle with an electric machine integrated into the drive axle and a torque vectoring gear according to the invention.

Schließlich ist vorgesehen:Finally it is envisaged:

Ein Verfahren zur Ansteuerung eines Torque-Vectoring-Getriebes. Das Torque-Vectoring-Getriebe umfasst ein Differential mit einer Antriebsachse, zwei Abtriebsachsen und einer mit dem Differential gekoppelten Zwischenwelle. Die beiden Abtriebsachsen sind dabei jeweils mittels einer Kupplung mit der Zwischenwelle koppelbar. Das Verfahren steuert dabei die beiden Kupplungen des Torque-Vectoring-Getriebes gleichzeitig an. Hierdurch werden die beiden Kupplungen des Torque-Vectoring-Getriebes zumindest teilweise gleichzeitig geschlossen. Auf diese Weise wird mittels der beiden angesteuerten Kupplungen jeweils ein Kraftmoment zwischen der Zwischenwelle und der jeweiligen Abtriebsachse übertragen.A method for controlling a torque vectoring gear. The torque vectoring transmission includes a differential with a drive axle, two output axles and an intermediate shaft coupled to the differential. The two driven axles can each be coupled to the intermediate shaft by means of a clutch. The process controls the two clutches of the torque vectoring transmission at the same time. As a result, the two clutches of the torque vectoring transmission are at least partially closed at the same time. In this way, a moment of force is transmitted between the intermediate shaft and the respective output shaft by means of the two controlled clutches.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the Invention

Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass insbesondere den Bremsfunktonen in einem Fahrzeug eine entscheidende Bedeutung zukommt. Daher sind in der Regel Bremssysteme in einem Fahrzeug redundant auszuführen. Diese Redundanz der Bremssysteme führt jedoch zu einem erhöhten Aufwand und damit verbunden auch zu höheren Kosten.The present invention is based on the finding that the braking functions in a vehicle in particular are of crucial importance. For this reason, braking systems in a vehicle usually have to be implemented redundantly. However, this redundancy of the braking systems leads to increased effort and associated higher costs.

Es ist daher eine Idee der vorliegenden Erfindung, dieser Erkenntnis Rechnung zu tragen und eine Bremsfunktion für ein Fahrzeug vorzusehen, welche ganz oder zumindest in hohem Maße auf bereits bestehend in dem Fahrzeug vorhandene Komponenten aufbauen kann. Hierzu ist es eine Idee der vorliegenden Erfindung, ein gegebenenfalls in einem Fahrzeug bereits vorhandenes Torque-Vectoring-Getriebe zu nutzen, um mittels geeigneter Ansteuerung eine Bremsfunktion zu realisieren.It is therefore an idea of the present invention to take this knowledge into account and to provide a braking function for a vehicle which completely or at least to a large extent can build existing components already existing in the vehicle. For this purpose, it is an idea of the present invention to use a torque vectoring gear that may already be present in a vehicle in order to implement a braking function by means of suitable control.

Da eine solche Bremsfunktion mittels eines Torque-Vectoring-Getriebes im Wesentlichen durch eine erweiterte Ansteuerfunktion realisiert werden kann, ohne hierbei das Torque-Vectoring-Getriebe signifikant modifizieren zu müssen, kann die gewünschte Bremsfunktion besonders einfach und insbesondere kostengünstig realisiert werden. Auf diese Weise steht eine weitere Möglichkeit zur Verfügung, ein Fahrzeug zu verzögern. Dabei wird Bewegungsenergie des Fahrzeugs im Wesentlichen durch Reibung in den Kupplungen des Torque-Vectoring-Getriebes in Wärme umgewandelt.Since such a braking function can be implemented using a torque vectoring gear essentially by means of an expanded control function without having to significantly modify the torque vectoring gear, the desired braking function can be implemented particularly easily and particularly inexpensively. In this way, another possibility is available to decelerate a vehicle. The kinetic energy of the vehicle is essentially converted into heat through friction in the clutches of the torque vectoring transmission.

Die erfindungsgemäße Bremsfunktion mittels eine Torque-Vectoring-Getriebes kann insbesondere dadurch realisiert werden, dass die beiden Reibekupplungen eines Torque-Vectoring-Getriebes gleichzeitig angesteuert werden. Die dabei auftretenden Momente innerhalb des Torque-Vectoring-Getriebes führen zu Kräften, die wiederum zu einer Verzögerung an den Rädern führen.The braking function according to the invention by means of a torque vectoring gear can be implemented in particular in that the two friction clutches of a torque vectoring gear are controlled simultaneously. The torques that occur within the torque vectoring gear result in forces that in turn cause the wheels to decelerate.

Da die beiden Kupplungen mittels einer Zwischenwelle miteinander gekoppelt sind, sich jedoch die beiden Seiten der Kupplungen, die mit den Rädern gekoppelt sind, jeweils mit einer Geschwindigkeit bewegen, die von der Drehgeschwindigkeit der Zwischenwelle verschieden ist, werden bei einem gleichzeitigen Schließen der beiden Kupplungen in dem Torque-Vectoring-Getriebe innerhalb der Kupplungen jeweils Energie dissipiert. Dies führt zu einer Verringerung der Bewegungsenergie des Fahrzeugs.Since the two clutches are coupled to each other by means of an intermediate shaft, but the two sides of the clutches, which are coupled to the wheels, each move at a speed that is different from the rotational speed of the intermediate shaft, when the two clutches are closed simultaneously in energy dissipated by the torque vectoring gear within the clutches. This leads to a reduction in the kinetic energy of the vehicle.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Ansteuervorrichtung dazu ausgelegt, bei Stillstand des Torque-Vectoring-Getriebes, also bei einem stillstehenden Fahrzeug, die beiden Kupplungen des Torque-Vectoring-Getriebes vollständig zu schließen. Dabei sind die beiden Seiten der Kupplungen kraftschlüssig miteinander verbunden. Aufgrund der unterschiedlichen Übersetzungsverhältnisse auf den beiden Seiten der jeweiligen Kupplungen ist somit der Antriebsstrang vollständig blockiert. Hierdurch kann bei einem stillstehenden Fahrzeug eine Bremsfunktion realisiert werden. Dies entspricht beispielsweise die Funktion einer Feststell- oder Parkbremse.According to one embodiment, the control device is designed to completely close the two clutches of the torque vectoring transmission when the torque vectoring transmission is at a standstill, ie when the vehicle is stationary. The two sides of the couplings are connected to each other in a non-positive manner. Due to the different transmission ratios on the two sides of the respective clutches, the drive train is thus completely blocked. In this way, a braking function can be implemented when the vehicle is stationary. This corresponds, for example, to the function of a parking or parking brake.

Gemäß einer Ausführungsform umfassen die beiden Kupplungen des Torque-Vectoring-Getriebes jeweils eine Reibekupplung. Reibekupplungen ermöglichen auch bei unterschiedlichen Drehgeschwindigkeiten auf den beiden Seiten der Kupplung die Übertragung einer Kraft bzw. eines Momentes.According to one embodiment, the two clutches of the torque vectoring transmission each include a friction clutch. Friction clutches also enable the transmission of a force or torque on the two sides of the clutch, even if the rotational speeds differ.

Gemäß einer Ausführungsform umfassen die beiden Kupplungen des Torque-Vectoring-Getriebes jeweils ein Verriegelungselement. Das Verriegelungselement kann dazu ausgelegt sein, in einem aktivierten Zustand die Zwischenwelle und die jeweilige Abtriebsachse vollständig miteinander mechanisch zu koppeln. Auf diese Weise kann das Verriegelungselement den Kraftschluss einer vollständig geschlossenen Kupplung unterstützen. Alternativ kann das Verriegelungselement selbst bei einer geöffneten Kupplung einen Kraftschluss zwischen den beiden Seiten einer Kupplung ermöglichen. Hierdurch kann bei einem aktivierten Verriegelungselement bei einem stillstehenden Fahrzeug die Funktion einer Park- oder Feststellbremse implementiert werden.According to one embodiment, the two clutches of the torque vectoring transmission each include a locking element. The locking element can be designed to completely mechanically couple the intermediate shaft and the respective output shaft to one another in an activated state. In this way, the locking element can support the frictional connection of a completely closed clutch. Alternatively, the locking element can enable a frictional connection between the two sides of a clutch even when the clutch is open. As a result, the function of a parking or parking brake can be implemented when the locking element is activated when the vehicle is stationary.

Gemäß einer Ausführungsform ist zwischen den Abtriebsachsen und den beiden Kupplungen jeweils ein Getriebe angeordnet. Das Getriebe weist dabei ein Übersetzungsverhältnis auf, bei welchem bei einer rotierenden Antriebsachse sich an den beiden Seiten jedes Getriebes jeweils unterschiedliche Drehgeschwindigkeiten einstellen.According to one embodiment, a gear is arranged between the output axles and the two clutches. The transmission has a transmission ratio in which, with a rotating drive axle, different rotational speeds are set on the two sides of each transmission.

Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, die beiden Getriebe jeweils auf der anderen Seite der Kupplungen anzuordnen. In diesem Fall sind die beiden Getriebe jeweils zwischen den Kupplungen und einer mechanischen Kopplung mit dem Differenzial angeordnet. Ferner ist auch möglich, ein einzelnes Getriebe zwischen dem Differenzial und der mit den Kupplungen verbundenen Zwischenwelle vorzusehen. Wesentlich ist bei allen Konfigurationen dabei lediglich, dass zwischen den beiden Seiten der Kupplungen jeweils eine Differenzdrehzahl generiert wird.In principle, however, it is also possible to arrange the two transmissions on the other side of the clutches. In this case, the two gears are each arranged between the clutches and a mechanical coupling with the differential. Furthermore, it is also possible to provide a single gear between the differential and the intermediate shaft connected to the clutches. In all configurations, the only important thing is that a differential speed is generated between the two sides of the clutches.

Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, soweit sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Weitere Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich den Ausführungsbeispielen beschriebenen Merkmalen der Erfindung. Insbesondere wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu den jeweiligen Grundformen der Erfindung hinzufügen.The above configurations and developments can be combined with one another as desired, insofar as this makes sense. Further refinements, developments and implementations of the invention also include combinations of features of the invention described above or below with regard to the exemplary embodiments that are not explicitly mentioned. In particular, the person skilled in the art will also add individual aspects as improvements or additions to the respective basic forms of the invention.

Figurenlistecharacter list

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Dabei zeigen:

1: eine schematische Darstellung eines Prinzipschaubilds eines Torque-Vectoring-Getriebes mit einer Ansteuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform;
2: eine schematische Darstellung eines Prinzipschaubilds eines Torque-Vectoring-Getriebes mit aktivierten Verriegelungselementen gemäß einer Ausführungsform; und
3: ein Ablaufdiagramm, wie es einem Verfahren gemäß einer Ausführungsform zugrunde liegt.

Further features and advantages of the invention are explained below with reference to the figures. show:

1 : a schematic representation of a principle diagram of a torque vectoring Ge drive with a control device according to one embodiment;
2 1: a schematic representation of a basic diagram of a torque vectoring transmission with activated locking elements according to an embodiment; and
3 FIG. 1: a flowchart underlying a method according to an embodiment.

Beschreibung von AusführungsformenDescription of Embodiments

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Prinzipschaubilds eines Torque-Vectoring-Getriebes mit einer Ansteuervorrichtung 10 gemäß einer Ausführungsform. Das Torque-Vectoring-Getriebe 1 umfasst ein Differential 12 mit einer Antriebsachse 11 und zwei Abtriebsachsen 13-1 und 13-2. Ferner umfasst das Torque-Vectoring-Getriebe 1 eine mit dem Differential 12 gekoppelte Zwischenachse 14. Bei der Zwischenachse 14 sind zwei Reibekupplungen 15-1 und 15-2 vorgesehen, die jeweils über ein Getriebe 16-1 und 16-2 mit den korrespondierenden Abtriebsachsen 13-1 und 13-2 gekoppelt sind. An jeder Abtriebsachse 13-1 bzw. 13-2 kann ein Antriebsrad 20-1 bzw. 20-2 vorgesehen sein. 1 FIG. 12 shows a schematic representation of a basic diagram of a torque vectoring transmission with a control device 10 according to an embodiment. The torque vectoring transmission 1 includes a differential 12 with a drive axle 11 and two driven axles 13-1 and 13-2. Torque vectoring transmission 1 also includes an intermediate axle 14 coupled to differential 12. Two friction clutches 15-1 and 15-2 are provided on intermediate axle 14, which are each connected via a gear 16-1 and 16-2 to the corresponding output axles 13-1 and 13-2 are coupled. A drive wheel 20-1 or 20-2 can be provided on each driven axle 13-1 or 13-2.

Das Übersetzungsverhältnis der Getriebe 16-1 bzw. 16-2 ist derart gewählt, dass sich beim normalen Betrieb und insbesondere bei einer Geradeausfahrt die mit den jeweiligen Getrieben 16-1 und 16-2 gekoppelten Seiten der Kupplungen 15-1 bzw. 15-2 mit einer Drehgeschwindigkeit drehen, welche zumindest geringfügig verschieden ist von der Drehgeschwindigkeit, mit der sich die Zwischenwelle 14 dreht. Durch das Schließen einer der beiden Kupplungen 15-1 oder 15-2 kann somit jeweils ein Moment von der Zwischenwelle 14 auf die entsprechende Abtriebsachse 13-1 oder 13-2 übertragen werden.The transmission ratio of the gears 16-1 and 16-2 is selected such that during normal operation and in particular when driving straight ahead, the sides of the clutches 15-1 and 15-2 coupled to the respective gears 16-1 and 16-2 rotate at a rotational speed which is at least slightly different from the rotational speed at which the intermediate shaft 14 rotates. By closing one of the two clutches 15-1 or 15-2, a moment can thus be transmitted from the intermediate shaft 14 to the corresponding output shaft 13-1 or 13-2.

Grundsätzlich ist es auch möglich, die beiden Getriebe 16-1 und 16-2 jeweils auf der anderen Seite der Kupplungen 15-1 und 15-2 anzuordnen. In diesem Fall können die beiden Getriebe 16-1 und 16-2 die Zwischenwelle 14 jeweils in einen Abschnitt unterteilen, welcher mit dem Differenzial 12 gekoppelt ist und in zwei Abschnitte, die mit den Kupplungen 15-1 und 15-2 gekoppelt sind. In diesem Fall können die Seiten der Kupplungen 15-1 und 15-2, welche mit den Abtriebsachsen 13-1 und 13-2 gekoppelt sind jeweils mit der gleichen Drehzahl drehen, mit welcher auch die beiden Abtriebsachsen 13-1 und 13-2 drehen.In principle, it is also possible to arrange the two gears 16-1 and 16-2 on the other side of the clutches 15-1 and 15-2. In this case, the two transmissions 16-1 and 16-2 can respectively divide the intermediate shaft 14 into a portion coupled to the differential 12 and two portions coupled to the clutches 15-1 and 15-2. In this case, the sides of the clutches 15-1 and 15-2 which are coupled to the output shafts 13-1 and 13-2 can each rotate at the same speed at which the two output shafts 13-1 and 13-2 also rotate .

In einer weiteren alternativen Ausführung kann auch ein einzelnes Getriebe zwischen dem Differenzial 12 und der Zwischenwelle 14 vorgesehen sein. Dabei haben alle Anordnungen der Getriebe jeweils gemeinsam, dass mittels der Getriebe auf den beiden Seiten der Kupplungen 15-1 und 15-2 eine unterschiedliche Drehzahl generiert wird.In a further alternative embodiment, a single transmission can also be provided between the differential 12 and the intermediate shaft 14 . All arrangements of the gears have in common that a different speed is generated by means of the gears on the two sides of the clutches 15-1 and 15-2.

Ein derartiges Torque-Vectoring-Getriebe 1 kann auf einfache Weise um eine Bremsfunktion erweitert werden. Hierzu kann eine Ansteuervorrichtung 10 die beiden Kupplungen 15-1 und 15-2 gleichzeitig schließen. Unter dem Begriff „schließen“ ist in diesem Zusammenhang zu verstehen, dass die jeweiligen Kupplungen 15-1 und 15-2 soweit angesteuert werden, dass eine Kraft zwischen den Abtriebsachsen 13-1 und 13-2 über die jeweiligen Getriebe 16-1 und 16-2 auf die Zwischenwelle 14 übertragen wird. Da sich die beiden Seiten der Kupplungen 15-1 und 15-2 jeweils mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten drehen, wird durch das gleichzeitige Schließen der beiden Kupplungen 15-1 und 15-2 Energie in die Kupplungen 15-1 und 15-2 dissipiert. Dies führt zu einer Bremswirkung an den beiden Abtriebsachsen 12-1 und 12-2.Such a torque vectoring transmission 1 can easily be expanded to include a braking function. For this purpose, a control device 10 can close the two clutches 15-1 and 15-2 at the same time. In this context, the term "close" means that the respective clutches 15-1 and 15-2 are activated to such an extent that a force is transmitted between the output axles 13-1 and 13-2 via the respective gears 16-1 and 16 -2 is transmitted to the intermediate shaft 14. Since the two sides of the clutches 15-1 and 15-2 each rotate at different speeds, the simultaneous closing of the two clutches 15-1 and 15-2 dissipates energy into the clutches 15-1 and 15-2. This leads to a braking effect on the two driven axles 12-1 and 12-2.

Gegebenenfalls kann durch individuelles dosiertes Ansteuern der beiden Kupplungen 15-1 und 15-2 die Bremswirkung auf die beiden Abtriebsachsen 12-1 und 12-2 individuell gesteuert oder geregelt werden. Hierzu kann die Ansteuervorrichtung 20 beispielsweise die beiden Kupplungen 15-1 und 15-2 gezielt unterschiedlich stark schließen. Insbesondere kann die Ansteuereinrichtung 11 beispielsweise mit weiteren Sensoren, beispielsweise Drehzahlsensoren, an den Rädern 20-1 und 20-2 gekoppelt werden. Durch Auswerten der Sensorsignale kann gegebenenfalls ein gefährlicher Zustand, beispielsweise ein Blockieren eines einzelnen Rades oder ähnliches detektiert werden. Entsprechend kann die Ansteuereinrichtung 10 die Ansteuerung der beiden Kupplungen 15-1 und 15-2 individuell anpassen, um einen gefährlichen Fahrzustand, wie beispielsweise ein vollständiges Blockieren eines Rades zu unterbinden.If necessary, the braking effect on the two driven axles 12-1 and 12-2 can be individually controlled or regulated by individually controlled activation of the two clutches 15-1 and 15-2. For this purpose, the control device 20 can, for example, close the two clutches 15-1 and 15-2 to different degrees in a targeted manner. In particular, control device 11 can be coupled, for example, to other sensors, for example speed sensors, on wheels 20-1 and 20-2. By evaluating the sensor signals, a dangerous condition, for example a locking of an individual wheel or the like, can be detected if necessary. Accordingly, the control device 10 can adjust the control of the two clutches 15-1 and 15-2 individually in order to prevent a dangerous driving condition, such as a complete locking of a wheel.

Weiterhin kann beispielsweise auch bei Stillstand eine zusätzliche Bremsfunktion, beispielsweise eine Park- oder Feststellbremsfunktion, durch gleichzeitiges vollständiges Schließen der beiden Kupplungen 15-1 und 15-2 realisiert werden. Sind die beiden Kupplungen 15-1 und 15-2 vollständig geschlossen, so kann aufgrund der unterschiedlichen Übersetzungsverhältnisse über das Differential 12 einerseits und die Getriebe 16-1 und 16-2 andererseits eine Drehbewegung unterbunden werden.Furthermore, an additional braking function, for example a parking or parking brake function, can also be implemented when the vehicle is stationary, for example, by completely closing the two clutches 15-1 and 15-2 at the same time. If the two clutches 15-1 and 15-2 are fully closed, a rotational movement can be prevented due to the different transmission ratios via the differential 12 on the one hand and the gears 16-1 and 16-2 on the other.

Eine solche Park- oder Feststellfunktion kann darüber hinaus durch eine zusätzliche Verriegelung innerhalb der Kupplungen 15-1 und 15-2 zusätzlich unterstützt werden.Such a parking or locking function can also be additionally supported by an additional locking within the clutches 15-1 and 15-2.

2 zeigt eine schematische Darstellung eines Prinzipschaubildes eines Torque-Vectoring-Getriebes 1 gemäß einer weiteren Ausführungsform. Die Ausführungsform gemäß 2 entspricht im Wesentlichen der zuvor im Zusammenhang mit 1 beschriebenen Ausführungsform. Darüber hinaus umfasst das in 2 dargestellte Ausführungsbeispiel in den beiden Kupplungen 15-1 und 15-2 ein zusätzliches Verriegelungselement 18. Das Verriegelungselement 18 in jeder der beiden Kupplungen 15-1 und 15-2 kann einen vollständigen Kraftschluss zwischen den beiden Seiten der jeweiligen Kupplung 15-1 und 15-2 ermöglichen. Werden die Verriegelungselemente 18 beispielsweise geschlossen, so sind die beiden Seiten der Kupplungen 15-1 und 15-2 mechanisch miteinander gekoppelt. Wie im Vorausgegangenen bereits ausgeführt wurde, ist in diesem Fall das Torque-Vectoring-Getriebe 1 mechanisch blockiert. Somit kann beispielsweise die bereits beschriebene Park- bzw. Feststellbremsfunktion realisiert werden. Durch das Öffnen der Verriegelungselemente 18 kann das Torque-Vectoring-Getriebe 1 in seiner gewohnten Funktion betrieben werden. Somit ist beispielsweise eine individuelle Regelung einer Momentenübertragung oder die oben beschriebene Bremsfunktion möglich. 2 shows a schematic representation of a principle diagram of a torque vectoring Transmission 1 according to a further embodiment. The embodiment according to 2 essentially corresponds to that previously associated with 1 described embodiment. In addition, the in 2 illustrated embodiment in the two clutches 15-1 and 15-2 an additional locking element 18. The locking element 18 in each of the two clutches 15-1 and 15-2 can provide a complete frictional connection between the two sides of the respective clutch 15-1 and 15- 2 enable. If the locking elements 18 are closed, for example, the two sides of the clutches 15-1 and 15-2 are mechanically coupled to one another. As already explained above, the torque vectoring transmission 1 is mechanically blocked in this case. Thus, for example, the parking or parking brake function already described can be implemented. By opening the locking elements 18, the torque vectoring transmission 1 can be operated in its usual function. Thus, for example, an individual control of a torque transmission or the braking function described above is possible.

Die beschriebenen Bremsfunktionen eines Torque-Vectoring-Getriebes 1 durch gleichzeitige Ansteuerung beider Kupplungen 15-1, 15-2 können in beliebigen existierenden Torque-Vectoring-Getrieben auf einfache Weise implementiert werden. Insbesondere ist es jedoch auch möglich, derartige Torque-Vectoring-Getriebe 1 gegebenenfalls gemeinsam mit einer elektrischen Maschine in einer integrierten Antriebsachse zu kombinieren. Auf diese Weise kann ein besonders kompakter Aufbau realisiert werden, der beispielsweise auch unter dem Begriff E-Achse bekannt ist. Darüber hinaus kann das Antriebssystem, insbesondere die sogenannte E-Achse selbstverständlich auch noch beliebige weitere Komponenten, wie zum Beispiel Leistungselektronik oder Übersetzungsgetriebe aufweisen, welche zur Implementierung des gewünschten Antriebssystems erforderlich sind.The described braking functions of a torque vectoring transmission 1 by simultaneously controlling both clutches 15-1, 15-2 can be implemented in a simple manner in any existing torque vectoring transmission. In particular, however, it is also possible to combine such torque vectoring transmissions 1, optionally together with an electric machine in an integrated drive axle. In this way, a particularly compact structure can be implemented, which is also known, for example, under the term E-axis. In addition, the drive system, in particular the so-called e-axis, can of course also have any other components, such as power electronics or transmission gears, which are required to implement the desired drive system.

3 zeigt eine schematische Darstellung eines Ablaufdiagramms für die Ansteuerung eines Torque-Vectoring-Getriebes gemäß einer Ausführungsform. Insbesondere kann das Verfahren auf ein oben beschriebenes Torque-Vectoring-Getriebe 1 angewendet werden. 3 shows a schematic representation of a flow chart for the control of a torque vectoring transmission according to an embodiment. In particular, the method can be applied to a torque vectoring transmission 1 as described above.

Zur Implementierung einer Bremsfunktion können in einem Schritt S1a und in einem parallel dazu ausgeführten Schritt S1b gleichzeitig die beiden Kupplungen 15-1 und 15-2 des Torque-Vectoring-Getriebes 1 angesteuert und somit geschlossen werden. Darüber hinaus sind selbstverständlich auch beliebige weitere Verfahrensschritte möglich, wie sie zuvor bereits im Zusammenhang mit den oben beschriebenen Torque-Vectoring-Getrieben erläutert worden sind.To implement a braking function, the two clutches 15-1 and 15-2 of the torque vectoring transmission 1 can be actuated and thus closed simultaneously in a step S1a and in a step S1b executed parallel thereto. In addition, any further method steps are of course also possible, as have already been explained above in connection with the torque vectoring transmissions described above.

Insbesondere ist es auch möglich, bei Stillstand die beiden Kupplungen 15-1 und 15-2 vollständig zu schließen. Zusätzlich oder alternativ können die beiden Kupplungen 15-1 und 15-2 auch mittels eines Verriegelungselementes 18 verriegelt werden.In particular, it is also possible to completely close the two clutches 15-1 and 15-2 when the vehicle is stationary. Additionally or alternatively, the two clutches 15 - 1 and 15 - 2 can also be locked by means of a locking element 18 .

Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung die Erweiterung eines Torque-Vectoring-Getriebes mit einer zusätzlichen Bremsfunktion. Hierzu ist es vorgesehen, die beiden Reibkupplungen eines Torque-Vectoring-Getriebes gleichzeitig anzusteuern. Auf diese Weise kann innerhalb der Reibekupplungen des Torque-Vectoring-Getriebes Energie dissipiert werden, was zu dem Abbau von kinetischer Energie führt.In summary, the present invention relates to the extension of a torque vectoring transmission with an additional braking function. For this purpose, the two friction clutches of a torque vectoring transmission are controlled simultaneously. In this way, energy can be dissipated within the friction clutches of the torque vectoring transmission, which leads to the reduction of kinetic energy.

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

DE 102005040253 B3 [0003]

Claims

Control device (10) for a torque vectoring gear (1), wherein the torque vectoring transmission (1) comprises a differential (12) with a drive axle (11), two output axles (13-1, 13-2) and an intermediate shaft (14) coupled to the differential (12), and wherein the two driven axles (13-1, 13-2) can each be coupled to the intermediate shaft (14) by means of a clutch (15-1, 15-2); wherein the control device (10) is designed to control the two clutches (15-1, 15-2) of the torque vectoring transmission (1) simultaneously, and wherein the two controlled clutches (15-1, 15-2) in each case a moment of force is transmitted between the intermediate shaft (14) and the respective output shaft (13-1, 13-2).

Control device (10) after claim 1 , wherein the control device (10) is designed to completely close the two clutches (15-1, 15-2) of the torque vectoring gear (1) when the torque vectoring gear (1) is at a standstill.

Torque vectoring transmission (1) with a braking function, comprising: a differential (12) with a drive axle (11), two output axles (13-1, 13-2) and an intermediate shaft (14) coupled to the differential (12) ; two clutches (15-1, 15-2) each adapted to couple one of the output axles (13-1, 13-2) to the intermediate shaft (14); and a drive device (10). claim 1 or 2 .

Torque vectoring gear (1) according to claim 3 , wherein the two clutches (15-1, 15-2) each comprise a friction clutch.

Torque vectoring gear (1) according to claim 3 or 4 , wherein the two clutches (15-1, 15-2) each comprise a locking element (18) which is designed to, in an activated state, the intermediate shaft (14) and the respective output shaft (13-1, 13-2) completely to be coupled mechanically.

Torque vectoring gear (1) according to one of claims 3 until 5 , wherein a gear (16-1, 16-2) is arranged between the output axles (13-1, 13-2) and the two clutches (15-1, 15-2), and wherein the gears (16-1 , 16-2) each have a transmission ratio, so that when the drive axle (11) rotates on the gears (16-1, 16-2), the intermediate shaft (14) and the gears (16-1, 16-2) facing sides of the clutch (15-1, 15-2) rotate at different speeds.

Electric drive axle, comprising: an electric machine integrated into the drive axle; and a torque vectoring transmission (1) according to one of claims 3 until 6 .

Method for braking a torque vectoring transmission (1), wherein the torque vectoring transmission (1) comprises a differential (12) with a drive axle (11), two output axles (13-1, 13-2) and an intermediate shaft (14) coupled to the differential (12), and wherein the two driven axles (13-1, 13-2) can each be coupled to the intermediate shaft (14) by means of a clutch (15-1, 15-2); and wherein the method controls the two clutches (15-1, 15-2) of the torque vectoring transmission (1) simultaneously, so that by means of the two controlled clutches (15-1, 15-2) a moment of force is generated between the intermediate shaft (14) and the respective output shaft (13-1, 13-2) is transmitted.

procedure after claim 8 , the two clutches (15-1, 15-2) of the torque vectoring gear (1) being fully closed at the same time in order to achieve a complete power shot between the intermediate axle (14) and the respective output axles (13-1, 13-2 ) to set.