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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Klauenkupplungsanordnung für ein Kraftfahrzeug mit einem Kupplungskörper, wobei der Kupplungskörper erste Zähne in einer ersten Verzahnung aufweist, und einer axial bewegbaren Schiebemuffenanordnung mit zweiten Zähnen in einer zweiten Verzahnung, wobei die Schiebemuffenanordnung einen Schaltring und eine Muffe mit der zweiten Verzahnung aufweist, wobei der Schaltring und die Muffe durch ein Entkoppelelement über einen vorgegebenen Weg entkoppelt sind.
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Klauenkupplungen sind formschlüssige Kupplungen. Bei diesen werden zwei Verzahnungen in Eingriff gebracht, sodass Drehmoment übertragen werden kann.
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Bei Hybrid-Fahrzeugen und Elektrofahrzeugen besteht Bedarf, eine bzw. die elektrisch angetriebene Achse beziehungsweise den Elektromotor, der ein Zuschaltantrieb ist, vom Rest des Antriebsstrangs abzukoppeln. Dadurch kann vermieden werden, dass das Schleppmoment des Elektromotors als Verlustleistung auftritt. Dabei besteht insbesondere Bedarf, die Klauenkupplung während der Fahrt zu schlie-ßen und so eine Ankopplung des Elektromotors im laufenden Betrieb zu erlauben.
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Beim Einrücken der Klauenkupplungen kann es vorkommen, dass die Zähne der Kupplungselemente aufeinander zum Liegen kommen und zunächst nicht ineinander greifen. Diese Stellung wird Zahn-auf-Zahn-Stellung genannt. Dabei besteht das Problem, den Einrückvorgang so zu gestalten, dass das Einrücken schnellstmöglich vorgenommen wird und dabei eine Überlastung des Elektromotors sicher vermieden werden kann.
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Zur Lösung dieses Problems wird vorgeschlagen, dass zur Betätigung der Klauenkupplungsanordnung
- - die Schiebemuffenanordnung von einem Startpunkt gestartet wird,
- - die Schiebemuffenanordnung einen Zahn-auf-Zahn-Punkt erreicht, an dem eine Zahn-auf-Zahn-Stellung der ersten Zähne und der zweiten Zähne bestehen kann,
- - der Schaltring ab dem Zahn-auf-Zahn-Punkt mit einer Maximalgeschwindigkeit weiterbewegt wird, wobei
- - die Maximalgeschwindigkeit in Abhängigkeit der Differenzdrehzahl des Kupplungskörpers und der Schiebemuffenanordnung und der Länge des vorgegebenen Wegs ermittelt wird.
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Als Kern der Erfindung wird angesehen, dass beim Einrückvorgang der entkoppelte Weg geschickt ausgenutzt wird, um einen kontinuierlichen Einrückvorgang von Seiten des Elektromotors des Aktuators der Klauenkupplungsanordnung zu gewährleisten, sodass auch der Einrückvorgang insgesamt zeitminimiert durchgeführt wird.
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Zum Einrücken wird dabei die Schiebemuffenanordnung, die ja aus einem Schaltring und einer Muffe besteht, die über ein Entkoppelelement entkoppelt verbunden sind, gestartet. Der Punkt, an dem die Schiebemuffenanordnung diejenige Position passiert, bei der eine Zahn-auf-Zahn-Stellung erreicht sein könnte, ist bekannt. Ab diesem Punkt gibt es zwei Möglichkeiten: Erstens kann eine Zahn-auf-Zahn-Stellung vorliegen oder die Zähne greifen ineinander, das Einrücken kann problemlos erfolgen. Im ersten Fall kann der Aktuator den Einrückvorgang trotzdem eine Zeit lang weiter aufrechterhalten, da der Schaltring und die Muffe über das Entkoppelelement gekoppelt sind. Dieses weist einen bekannten vorgegebenen Weg auf. Um diesen kann die Schaltgabel, die die Schiebemuffenanordnung bewegt, und die in den Schaltring eingreift, weiter verschoben werden, selbst wenn die Muffe in einer Zahn-auf-Zahn-Stellung blockiert ist. Wird die Schiebemuffenanordnung und hier der Schaltring ab dem Zahn-auf-Zahn-Punkt mit einer vorgegebenen Maximalgeschwindigkeit weiterbewegt, so kann eine kontinuierliche Bewegung erfolgen und dabei sichergestellt werden, dass der Elektromotor des Aktuators nicht zum Stillstand kommt. Ist der vorgegebene Weg durchlaufen, kann der Elektromotor den Schaltring nicht mehr weiter bewegen, da das elektromotorische Drehmoment, welches in dieser Einkuppelphase begrenzt sein kann, nur eine bestimmte, vorgebbare Kraft auf den Schaltring aufbringen kann. Am Ende des vorgegebenen Wegs steht der Elektromotor daher still, was vermieden werden soll. Die Maximalgeschwindigkeit hängt dabei einerseits von der Differenzdrehzahl des Kupplungskörpers und der Schiebemuffenanordnung ab. Je größer die Differenzdrehzahl ist, desto schneller wird eine Zahn-auf-Zahn-Stellung überwunden. Weiterhin ist die Länge des vorgegebenen Wegs des Entkopplungselementes zu berücksichtigen. Je länger die Wegstrecke ist, die zurückgelegt werden kann, desto größer kann auch die Maximalgeschwindigkeit sein.
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Dabei muss nicht direkt die Differenzdrehzahl des Kupplungskörpers oder der Schiebemuffenanordnung verwendet werden. Insbesondere muss die Drehgeschwindigkeit in Umfangsrichtung der Kupplungselemente nicht als Drehzahl angegeben sein, stattdessen kann beispielsweise auch eine Winkelgeschwindigkeit oder jede andere Größe zur Beschreibung dieser Geschwindigkeit verwendet werden. Üblicherweise werden aber Drehzahlen ermittelt. Weiterhin ist es nicht zwingend, zwei Drehzahlen zu erfassen. Der Kupplungskörper oder die Schiebemuffenanordnung können unter bestimmten Umständen eine bekannte Drehzahl aufweisen, sodass die Ermittlung einer der beiden Drehzahlen überflüssig sein kann. In diesem Fall ist es ausreichend, eine einzige Drehzahl zu messen, um dann die Maximalgeschwindigkeit bestimmen zu können. Als Faustregel lässt sich festlegen, dass je größer die Differenzdrehzahl und je länger der vorgegebene Weg ist, desto größer kann die Maximalgeschwindigkeit sein.
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Bevorzugt kann dass das Entkoppelelement als Federelement mit einen Hubweg ausgebildet sein. Der vorgegebene Weg ist dann der Hubweg. Mit einem Federelement sind der Schaltring und die Muffe gleichzeitig miteinander verbunden und für den Hubweg entkoppelt. Im Folgenden wird ohne Beschränkung der Allgemeinheit auf das Federelement und den Hubweg abgestellt.
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Sollte eine Zahn-auf-Zahn-Stellung vorgelegen haben, wird durch das beschriebene Vorgehen ermöglicht, dass ab dem Überwinden dieser Stellung durch das Federelement ein beschleunigtes Einrücken stattfindet. Durch die Festlegung der Maximalgeschwindigkeit wird ein kontinuierliches Einrücken ermöglicht, wodurch die Einrückzeit minimiert werden kann. Insbesondere kann ein Abbremsen des Aktuators und des Schaltrings verhindert werden.
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Vorteilhafterweise kann der Hubweg des Federelementes kleiner als der Einkuppelweg der Muffe sein. Dadurch kann sichergestellt werden, dass zumindest zu bestimmten Zeitpunkten feststeht, wie der Zustand der Klauenkupplungsanordnung ist, das heißt ob sie eingekuppelt ist.
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Vorzugsweise kann die Maximalgeschwindigkeit so festgelegt werden, dass während der Zurücklegung des Hubwegs durch die Muffe die Zahn-auf-Zahn-Stellung wenigstens einmal überwunden ist. Insbesondere kann die Maximalgeschwindigkeit so festgelegt werden, dass sie genau einmal überwunden ist. Um die Zahn-auf-Zahn-Stellung zu überwinden, muss ein Zahn über einer Zahnlücke stehen. Dabei ist der maximale Drehwinkel oder Drehweg, der zurückzulegen ist, um von einer Stellung, bei der gerade eine Zahn-auf-Zahn-Stellung vorliegt bis zu einer Position, an der ein Zahn über einer Lücke steht, rein geometrisch errechenbar. Dabei ist selbstverständlich nicht nur der Zahnabstand zu berücksichtigen, vielmehr können die Zähne auch abgeschrägt sein und es können weitere Effekte auftreten, die einen geringeren Drehweg voraussetzen zur Überwindung der Zahn-auf-Zahn-Stellung. Hat man den im schlechtesten Fall zurückzulegenden Verdrehweg, ergibt sich daraus über die Drehzahldifferenz auch eine Zeit, in der dieser Weg spätestens zurückgelegt ist. Anhand dieser Zeit und mit dem Hubweg der Feder kann so die Maximalgeschwindigkeit ermittelt werden. Bewegt sich der Schaltring mit der Maximalgeschwindigkeit, so wird die Muffe über das Federelement im schlimmsten Fall bis zum Ende des Hubwegs gegen die Verzahnung des Kupplungskörpers gepresst. Spätestens am Ende des vorgegebenen Wegs, hier des Hubwegs, ist die Zahn-auf-Zahn-Stellung aber überwunden und die Verzahnung der Muffe spurt ein. Somit kann zu diesem Zeitpunkt von einem Einspuren der Verzahnung und damit einem Einkuppeln der Klauenkupplung ausgegangen werden.
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Es kann aber Betriebssituationen geben, in denen die Zahn-auf-Zahn-Stellung nicht überwindbar ist oder unter Beachtung einer Sicherheitsreserve nicht sicher überwunden ist. Dies kann beispielsweise vorkommen, wenn ein Kraftfahrzeug an einer Ampel steht oder auf eine Ampel zurollt und dabei eine sehr geringe Differenzdrehzahl vorliegt. In diesem Fall kann vorteilhafterweise am Ende des Hubwegs des Federelementes überprüft werden, ob eine Zahn-auf-Zahn-Stellung vorhanden ist. In diesem Fall kann nämlich nach wie vor zu Beginn des Einkuppelvorgangs eine günstige Relativposition von Muffe und Kupplungskörper vorgelegen haben, sodass die Klauenkupplung von Beginn an eingekuppelt war. Es kann aber auch der Fall aufgetreten sein, dass anfangs eine Zahn-auf-Zahn-Stellung vorlag. In diesem Fall kann über die Position des Elektromotors festgestellt werden, ob das Federelement bereits auf Block ist. In diesem Fall muss auch eine Zahn-auf-Zahn-Stellung vorliegen. Dabei kann diese Überprüfung generell am Ende des Hubwegs des Federelementes vorgenommen werden, es kann aber auch nur bei Vorliegen ungünstiger Randbedingungen wie beispielsweise einer Differenzdrehzahl unter einem vorgegebenen Schwellwert erfolgen.
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Liegt eine Zahn-auf-Zahn-Stellung vor, wird irgendwann die Blockposition erreicht. Liegt sie dagegen nicht vor, bewegt sich die Muffe ungehindert bis zur Endlage. Nur im ersten Fall bedarf es daher weiterer Maßnahmen.
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Vorteilhafterweise kann die Muffe bei Feststellung einer Einspurung weiterbewegt werden. Wird am Ende des Hubwegs festgestellt, dass die Feder nicht auf Block ist, heißt das, dass die Muffe eingespurt ist und dementsprechend der Einkoppelvorgang weiterverfolgt werden kann.
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Es kann aus Sicherheitsgründen auch eine obere Schwelle für die Differenzdrehzahl vorgesehen sein, die bspw. Abweisgrenzdrehzahl heißen kann. Oberhalb dieser ist ein Einkuppelvorgang nicht möglich.
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Vorteilhafterweise kann die Klauenkupplungsanordnung auf der Seite des Kupplungskörpers sensorfrei ausgebildet sein. Aufgrund des Vorgehens beim Einkuppeln kann zu jedem Zeitpunkt und selbst bei ungünstigen Randbedingungen immer ein Betrieb des Aktuators durchgeführt werden, ohne hierbei einen Sensor auf der Kupplungskörperseite zu benötigen. Durch das Wegfallen eines Sensors auf dieser Seite kann die Klauenkupplungsanordnung insgesamt günstiger aufgebaut werden.
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Vorteilhafterweise kann das Federelement als Tellerfeder ausgebildet sein. Mit einer Tellerfeder kann gleichförmig Kraft auf die Muffe übertragen werden. Dabei ist bevorzugt die Muffe und / oder der Schaltring ringförmig ausgestaltet.
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Alternativ kann das Federelement als Wellfeder ausgebildet sein. Eine Wellfeder ist insbesondere bei größeren Federwegen bevorzugt.
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Allgemeiner ausgedrückt ist das Federelement bevorzugt ringförmig ausgebildet. Dadurch kann eine gleichmäßige Kraftübertragung auf die Muffe erreicht werden.
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Falls eine Blockposition am Ende des Hubwegs erkannt wird, kann das Motormoment des Elektromotors der elektrischen Achse begrenzt werden. Hier ist, um es ausdrücklich noch einmal hervorzuheben, der Elektromotor eines Aktuators gemeint. Um also ein Einspuren der Verzahnung aus einem Stillstand heraus oder einer langsamen Fahrt heraus zu ermöglichen, wird das erwähnte Moment begrenzt, sodass zum Beginn der Fahrt erst das Einspuren der Klauenkupplungsanordnung erfolgt.
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Daneben betrifft die Erfindung eine Klauenkupplungsanordnung für ein Kraftfahrzeug mit einem Kupplungskörper, wobei der Kupplungskörper erste Zähne in einer ersten Verzahnung aufweist, und einer axial bewegbaren Schiebemuffenanordnung mit zweiten Zähnen in einer zweiten Verzahnung, wobei die Schiebemuffenanordnung einen Schaltring und eine Muffe mit der zweiten Verzahnung aufweist, wobei der Schaltring und die Muffe durch ein Entkoppelelement über einen vorgegebenen Weg entkoppelt sind, mit einem Aktuator, einer durch den Aktuator axial beweglichen Schalteinheit, insbesondere einer Schaltgabel und einer Steuerungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche ausgebildet ist.
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Die Schaltverzahnung von Kupplungskörper und Schiebmuffe kann sich in axialer oder radialer Richtung erstrecken. Weiterhin verfügt die bewegliche Schiebemuffe zusätzlich über eine axiale oder radiale Schiebeverzahnung.
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Vorteilhafterweise können sich die ersten Zähne und/oder die zweiten Zähne in radialer Richtung erstrecken. Mit den Verzahnung sind bislang nur die Verzahnungen des Kupplungskörpers und der Muffe angesprochen. Die Muffe kann aber auch mit einer Antriebswelle über eine Verzahnung verbunden sein. Bevorzugt können die Verzahnungen als Passverzahnung ausgebildet sein. Alternativ können die Verzahnungen als Stirnverzahnung ausgebildet sein. Weiterhin können auch eine Passverzahnung und eine Stirnverzahnung verwendet werden. Insbesondere kann zwischen der Antriebswelle und der Muffe eine Passverzahnung und zwischen der Muffe und dem Kupplungskörper eine Stirnverzahnung vorhanden sein.
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Daneben betrifft die Erfindung einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit einer ersten Achse und einer zweiten Achse, wobei an jeder Achse an jeder Seite wenigstens ein Rad angeordnet ist und an wenigstens einer der Achsen ein Differenzialgetriebe angeordnet ist. Der Antriebsstrang zeichnet sich dadurch aus, dass zwischen dem Differenzialgetriebe und einem der Räder eine Klauenkupplungsanordnung angeordnet ist, die wie beschrieben ausgebildet ist.
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Daneben betrifft die Erfindung einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit einer ersten Achse und einer zweiten Achse, wobei an jeder Achse an jeder Seite wenigstens ein Rad angeordnet ist und die beiden Achsen über eine Kardanwelle verbunden sind. Der Antriebsstrang zeichnet sich dadurch aus, dass an der Kardanwelle eine Klauenkupplungsanordnung wie beschrieben angeordnet ist.
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Daneben betrifft die Erfindung einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit einer ersten Achse und einer zweiten Achse, wobei an jeder Achse an jeder Seite wenigstens ein Rad angeordnet ist. Zwischen Rotor und Differenzial befindet sich eine Übersetzungsstufe. Eine Welle, genannt Zwischenwelle, ist Teil dieser Übersetzungsstufe. Sie trägt vorteilhafterweise wenigstens zwei Stirnräder. Der Antriebsstrang zeichnet sich dadurch aus, dass an der Zwischenwelle eine Klauenkupplungsanordnung wie beschrieben angeordnet ist.
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Jedem der beschriebenen Antriebsstränge ist wenigstens ein Elektromotor, insbesondere Traktions-Elektromotor, zugeordnet. Dieser kann mit der Klauenkupplungsanordnung vom Rest des Antriebsstranges abgekoppelt werden. Der Traktions-Elektromotor wird so genannt, um ihn von anderen Elektromotoren des Antriebsstranges wie z.B. dem Elektromotor des Aktuators der Klauenkupplungsanordnung zu unterscheiden. Er hat selbstverständlich ein Vielfaches an Leistung, da er das Kraftfahrzeug antreiben soll.
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Daneben betrifft die Erfindung einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit einer ersten Achse und einer zweiten Achse, wobei an jeder Achse an jeder Seite wenigstens ein Rad angeordnet ist und an wenigstens einer der Achsen ein Differenzialgetriebe angeordnet ist. Der Antriebsstrang zeichnet sich dadurch aus, dass im Differenzialgetriebe eine Klauenkupplungsanordnung wie beschrieben angeordnet ist.
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Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer Klauenkupplungsanordnung und / oder einem Antriebsstrang. Das Kraftfahrzeug zeichnet sich dadurch aus, dass die Klauenkupplungsanordnung und / oder der Antriebsstrang wie beschrieben ausgebildet ist.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und Figuren. Dabei zeigen:
- 1 ein Kraftfahrzeug,
- 2 ein Wegprofil eines Betätigungsvorgangs einer Klauenkupplung,
- 3 eine Klauenkupplungsanordnung in einer ersten Position,
- 4 eine Klauenkupplungsanordnung in einer zweiten Position,
- 5 eine Klauenkupplungsanordnung in einer dritten Position, und
- 6 eine Klauenkupplungsanordnung in einer vierten Position.
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1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 mit zwei Achsen 2 und 3. An wenigstens einer der Achsen ist ein Differenzial 4 angeordnet. Die Achsen können über eine Zwischenwelle 5 verbunden sein. Zwischen dem Differenzial und den Rädern 6 der Achsen befinden sich sogenannte Seitenwellen 7. 1 zeigt weiterhin eine Klauenkupplungsanordnung 8. Diese ist rein exemplarisch an der Kardanwelle 5 eingezeichnet. Sie kann aber genauso gut an der Seitenwelle 7 oder im Differenzial 4 angeordnet sein.
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2 zeigt die Wegstrecke 9 eines Betätigungsweges. Diese ist in Millimetern angegeben, die angegebenen Weglängen sind aber grundsätzlich willkürlich. Die im Folgenden vorgestellte Abfolge von wesentlichen Punkten ist nicht auf die angegebenen Weglängen beschränkt, diese können vielmehr im Einzelfall angepasst werden.
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Die Schiebemuffe der Klauenkupplungsanordnung 8 befindet sich im ausgerückten Zustand an der Position 10. Diese kann auch als Ausrückposition bezeichnet werden. Wird die Muffe dann Richtung Einrücken verschoben, so gelangt sie nach einem bestimmten Weg zur Zahn-auf-Zahn-Position 12. Da der Elektromotor der Klauenkupplungsanordnung 8 einen Drehwinkelsensor aufweist, ist es bekannt, wann diese Position erreicht ist. Da, wie weiter unten noch dargestellt wird, zwischen dem Schaltring und der Muffe ein Federelement angeordnet ist, kann dessen Hubweg 15 bis zur Blockposition 14 problemlos weiter verfahren werden. Ist die Zahn-auf-Zahn-Stellung überwunden, kann die Muffe auch weiter in Richtung Kupplungskörper bewegt werden, bis sie die Endposition 16 erreicht. An der Endposition 16 ist die vollständige Überdeckung der Schaltverzahnung hergestellt. Die Hubbegrenzung erfolgt hierbei entweder im Zahngrund der Schaltverzahnung oder an einem beliebigen Anschlag im Kupplungskörper. An der Endposition 16 kann das gesamte Antriebsstrangmoment/Drehmoment übertragen werden.
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Dabei ist der Hubweg 15 kleiner als der Einrückweg 17. Der Einrückweg 17 ist der Weg, den die Muffe oder der Schaltring von Position 10 bis Position 16 beim Einrücken zurücklegt.
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3 zeigt die Klauenkupplungsanordnung 8 in einer ersten Position, und zwar der Ausrückposition. Zu sehen ist ein Teil einer Schaltgabel 20, die in einen Schaltring 22 angreift. Dieser ist über eine Tellerfeder 24 als Federelement 26 mit der Muffe 28 verbunden. Der Schaltring 22, die Tellerfeder 24 und die Muffe 28 bilden zusammen die Schiebemuffenanordnung 30.
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An der Muffe 28 befinden sich als zweite Verzahnung 32 zweite Zähne 34.
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Diese zweiten Zähne 34 sind mit ersten Zähnen 36 der ersten Verzahnung 38 des Kupplungskörpers 40 in Eingriff zu bringen.
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Der Kupplungskörper ist dabei axial ortsfest. Das heißt, dass seine axiale Beweglichkeit nicht dazu ausreicht, die Klauenkupplungsanordnung 8 einzurücken.
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In 3 befindet sich die Klauenkupplungsanordnung 8 in der Ausrückposition 10.
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Zwischen dem Schaltring 22 und der Muffe 28 ist weiterhin eine Dichtung 42 angeordnet. Diese kann in Zusammenspiel mit der Blende 44 dazu verwendet werden, die Bewegung der Schiebemuffenanordnung 30 zu dämpfen.
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4 zeigt die Klauenkupplungsanordnung 8 in der Zahn-auf-Zahn-Position 12. Dabei können die ersten Zähne 36 und die zweiten Zähne 34 aufeinander stehen. In dieser Position müssen nicht die gesamten Zahnflächen direkt aufeinander stehen, es ist vielmehr ausreichend, wenn ein kleiner Teil überlappt. Dann können die Zähne nicht in die korrespondierenden Lücken einfahren. Der Aktuator kann trotzdem weiter verfahren, da auf den Schaltring 22 zunächst das Federelement 26 folgt. Liegt eine Zahn-auf-Zahn-Stellung vor, so kann diese zunächst ignoriert werden, da dann einfach das Federelement 26 vorgespannt wird. Die Zahn-auf-Zahn-Stellung zwischen den ersten Zähnen 36 und den zweiten Zähnen 34 ist nämlich, zumindest solange eine bestimmte Differenzdrehzahl da ist, irgendwann aufgelöst. Dann können die Verzahnungen ineinandergreifen, was insbesondere bei einem vorgespannten Federelement 26 beschleunigt geschieht.
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Damit die Zahn-auf-Zahn-Stellung bis zum Ende des Hubwegs 15 zumindest bei Vorliegen einer benötigten Differenzdrehzahlbandes sicher überwunden ist wird der Schaltring 22 abder Zahn-auf-Zahn-Position 12 mit einer vorgegebenen Maximalgeschwindigkeit verfahren. Diese Geschwindigkeit wird wie gesagt so berechnet, dass die Zahn-auf-Zahn-Stellung aufgelöst ist, bevor der Hubweg 15 des Federelementes 26 aufgebraucht ist. Dabei ist selbstverständlich die Differenzdrehzahl zwischen Muffe 28 und Kupplungskörper 40 zu berücksichtigen. Je größer diese ist, desto schneller ist die Zahn-auf-Zahn-Stellung überwunden. Dabei kann aus Sicherheitsgründen eine obere Schwelle vorgesehen sein, die bspw. Abweisgrenzdrehzahl heißen kann. Oberhalb dieser ist ein Einkuppelvorgang nicht möglich.
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5 zeigt die Klauenkupplungsanordnung 8 in der Blockposition 14. Ob hier eine Blockierung vorliegt, kann durch eine zusätzliche Messung der Kraft bzw. eine Begrenzung der Kraft am Elektromotor des Aktuators der Kupplungsanordnung ermittelt werden. An und für sich werden bei genügend großen Differenzdrehzahlen Blockierungen vermieden. Insbesondere bei einem stehenden Kraftfahrzeug, beispielsweise an einer roten Ampel, kann es aber dazu kommen, dass die Zahn-auf-Zahn-Stellung bis zum Erreichen des Blockpunktes 14 nicht überwunden ist. Dies heißt aber nicht automatisch, dass das Federelement 26 auf Block ist. Sollte sich die Zahn-auf-Zahn-Stellung nicht aufgelöst haben, wird der eventuell kraftbegrenzte Aktuator zum Stehen kommen, was mit Hilfe des Positionssensors bzw. Drehwinkelsensors erkannt wird. Ist dies der Fall, kann von einer momentanen Auf-Block-Lage des Federelementes ausgegangen werden. Dann kann der Aktuatorstrom reduziert werden, sodass Schäden an der Klauenkupplungsanordnung vermieden werden können.
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Ansonsten wird diese auf-Block-Lage des Federelementes 26 bereits dadurch überwunden, dass bei ansteigenden Differenzdrehzahlen zwischen der Muffe 28 und dem Kupplungskörper 40 ein Einspuren der Zähne möglich wird.
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6 zeigt die Klauenkupplungsanordnung 8 in der Endposition 16. Die Verzahnungen sind in Eingriff gebracht, mit anderen Worten eingespurt und überdecken sich auf einer derartigen Länge, dass das volle Drehmoment des Traktionselektromotors des Antriebsstrangs übertragen werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kraftfahrzeug
- 2
- Achse
- 3
- Achse
- 4
- Differenzial
- 5
- Zwischenwelle
- 6
- Rad
- 7
- Kardanwelle
- 8
- Klauenkupplungsanordnung
- 9
- Wegstrecke
- 10
- Ausrückposition
- 12
- Zahn-auf-Zahn-Position
- 14
- Blockposition
- 15
- Hubweg
- 16
- Endposition
- 17
- Einrückweg
- 20
- Schaltgabel
- 22
- Schaltring
- 24
- Tellerfeder
- 26
- Federelement
- 28
- Muffe
- 30
- Schiebemuffenanordnung
- 32
- zweite Verzahnung
- 34
- zweiter Zahn
- 36
- erster Zahn
- 38
- erste Verzahnung
- 40
- Kupplungskörper
- 42
- Dichtungselement
- 44
- Ausnehmung
