DE19712973A1 - Verfahren zum Steuern einer steuerbaren Kupplung im Antriebsstrang zwischen einer Vorderachse und einer Hinterachse eines Kraftfahrzeuges mit Vierradantrieb - Google Patents
Verfahren zum Steuern einer steuerbaren Kupplung im Antriebsstrang zwischen einer Vorderachse und einer Hinterachse eines Kraftfahrzeuges mit VierradantriebInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Steuern einer steuerbaren Kupplung im
Antriebsstrang zwischen einer Vorderachse und einer Hinterachse eines Kraftfahrzeuges
mit Vierradantrieb, bei dem jedem der Räder ein Raddrehzahlsensor zugeordnet ist, des
sen Ausgangssignal einer Auswerteeinheit mit Datenspeicher zugeführt wird.
Eine derartige Steuerung ist z. B. aus der deutschen Patentschrift DE 37 21 626 C2
bekannt. Bei der oben genannten Lösung wird die Raddrehzahl über Raddrehzahlsensoren
ermittelt. Überschreitet die zeitliche Ableitung der Verzögerung einen vorbestimmten
Wert, wirkt ein Stellglied im Sinne einer Verringerung des übertragenen Momentes auf
die Kupplung ein. Eine derartige Steuerung verbessert somit lediglich das Bremsverhal
ten, Ausnahmesituationen, z. B. das Durchdrehen der Räder, werden nicht erfaßt. Wei
terhin können bei einer Kurvenfahrt Verspannungen in der Kupplung auftreten, da die
Drehzahldifferenzen in der Kupplung aufgrund von unterschiedlichen Raddrehzahl
differenzen bei einer Kurvenfahrt bzw. aufgrund von unterschiedlichen Radradien unbe
rücksichtigt bleiben.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 43 27 507 A1 ist eine Weiterentwicklung für
schwere Fahrzeuge in schwierigem Gelände angegeben. Hier sind jedoch jeweils eine
Sperrkupplung für das Vorder- und Hinterachsdifferential sowie eine schaltbare Kupplung
zwischen Vorder- und Hinterachse vorgesehen.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde eine Kupplung zwischen der Vorder- und
der Hinterachse eines vierradgetriebenen Fahrzeuges derart zu steuern, daß Verspannun
gen in der Kupplung vermieden werden und für von einer Grundfahrsituation abwei
chende Ausnahmefahrsituationen Regeln für das Öffnen bzw. Schließen zu geben.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Aus- und
Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen gegeben.
Durch den Abfragealgorithmus nach Anspruch 1 werden neben der Ausnahmefahrsitua
tion "Bremsung" auch die Ausnahmefahrsituationen "Durchdrehen der Räder",
"Lastwechsel" , "Anfahren", "Ausrollen" sowie eine erhöhte Kupplungstemperatur zum
Beispiel durch sportliche Fahrweise berücksichtigt. Verspannungen in der Kupplung wer
den durch das Öffnen bzw. Schließen der Kupplung vermieden und somit der Fahr
komfort verbessert. Weiterhin wird durch die Reihenfolge der Abfragen in dem Abfrage
algorithmus die unterschiedliche Bedeutung der Ausnahmefahrsituationen berücksichtigt.
Ein Ausführungsbeispiel für eine zu steuernde Kupplung ist in den Zeichnungen dar
gestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 Anordnung von Sensoren zur Steuerung einer steuerbaren Kupplung eines
vierradgetriebenen Fahrzeuges;
Fig. 2 Abfragealgorithmus.
Das Kraftfahrzeug wird von dem Motor 1 über den Antriebsstrang 9, die Vorderachse 7
und die Hinterachse 8 angetrieben. Im Antriebsstrang 9 ist eine steuerbare Kupplung 5
eingebaut. Die Kupplung 5 ist mit einer Auswerteeinheit 10 mit Datenspeicher versehen.
Die Auswerteeinheit 10 mit dem Datenspeicher verarbeitet, die über die Signalleitungen
4 übermittelten Signale des Motorsteuergerätes 6, des Bremslichtes 11, des Temperatur
fühlers 12 und der den Rädern 2 zugeordneten Raddrehzahlsensoren 3. Die Kupplung 5
wird dann nach Abfragen der Abfragealgorithmen in der Auswerteeinheit 10 mit Daten
speicher über ein, hier nicht dargestelltes, Stellglied geschlossen bzw. geöffnet.
Fig. 2 zeigt den Abfragealgorithmus. Wird eine Bremsbetätigung br sensiert und eine
momentane Drehzahldifferenz ΔnVA; HA der gemittelten Drehzahlen der Räder 2 der
Vorderachse 7 und der gemittelten Drehzahlen der Räder 2 der Hinterachse 8, die größer
als ein vorzugebender Grenzwert ΔnG; I ist, oder es wird eine ABS-Bremsung ABS sen
siert, so wird die Kupplung 5 vollständig oder teilweise geöffnet O. Durch das Öffnen der
Kupplung 5 wird ein niedrigeres an die Ausnahmefahrsituation "Bremsung" angepaßtes
Übertragungsmoment in der Kupplung 5 eingestellt. Die Sensierung der Bremsbetätigung
br kann z. B: durch die Ermittlung eines Signals an das Bremslicht 11 erfolgen. Die Rad
drehzahlen nR werden mit den Raddrehzahlsensoren 3 ermittelt. Die Mittelung der Rad
drehzahlen nR der Vorderachse 7 und der Raddrehzahlen nR der Hinterachse 8, und die
Auswertung mit dem Abfragen des Abfragealgorithmuses erfolgt in der Auswerteeinheit
10 mit Datenspeicher. Führt die Abfrage des Algorithmuses nicht zu einem Öffnen der
Kupplung 5, so wird weiterhin die Ausgangsstellung I beibehalten und der nächste
Abfragealgorithmus aufgerufen. In dem nächsten Abfrageschritt wird gefragt, ob die
Raddrehzahlsensoren 3 Drehzahldifferenzen ΔnR zwischen den einzelnen Rädern 2 sen
sieren, die größer als ein vorzugebender Grenzwert ΔnG; II und nicht durch Kurvenfahrt
bedingt sind. Die Drehzahldifferenz aufgrund von Kurvenfahrt kann Z. B. aus dem mit
einem hier nicht dargestellten Lenkwinkelsensor oder durch einen empirischen Rechen
gang ermittelten Kurvenradius, der unterschiedlichen Radradien und der Fahrgeschwin
digkeit ermittelt werden. Wird die Frage mit ja beantwortet, so wird die Kupplung 5 ganz
oder teilweise geschlossen S. Wird das Kriterium nicht erfüllt, so wird gefragt ob
Beschleunigungsdifferenzen ΔaR; FZ zwischen der Beschleunigung der einzelnen Räder 2
und der Beschleunigung des Fahrzeuges vorliegen, die größer als ein vorzugebender
Grenzwert ΔaG; I sind. Liegt ein derartiger Fall vor, so wird die Kupplung 5 ebenfalls
ganz oder teilweise geschlossen S. Trifft auch dieses Kriterium nicht zu, so wird in
einem weiteren Abfrageschritt gefragt, ob Beschleunigungsdifferenzen ΔaR zwischen
den Rädern vorliegen die größer als ein vorzugebender Grenzwert ΔaG; II sind. Wird die
Frage mit ja beantwortet, wird die Kupplung ganz oder teilweise geschlossen S. Durch
diese Abfrageschritte wird die Ausnahmefahrsituation "Durchdrehen der Räder" berück
sichtigt. Trifft keines der o. g. Kriterien zu, so wird die nächste Abfragefolge zur
Berücksichtigung der Ausnahmefahrsituation "Lastwechsel" abgefragt. Die Kupplung 5
wird vollständig oder teilweise geöffnet, wenn die Querbeschleunigung der einzelnen
Räder aq; R größer als ein vorzugebender Grenzwert aq; G ist, und das Motorsteuergerät
6 sensiert, daß der Motor im Schiebebetrieb ist MS und die Zeitdauer seit dem Gasweg
nehmen tG; W eine vorgegebene Zeitdauer tD; I überschreitet. Trifft keines der o. g.
Kriterien zu, wird die Ausgangsstellung I weiterhin beibehalten und die nächste Abfrage
folge, die die Ausnahmefahrsituationen "Ausrollen" bzw. "Anfahren" berücksichtigen,
wird abgefragt. In dem ersten Abfrageschritt wird gefragt, ob die Raddrehzahlsensoren 3
Drehzahlen nR der Räder 2 sensieren, die kleiner als ein vorgegebener Grenzwert nG; I
sind, oder einer der Raddrehzahlsensoren kein Signal liefert. Liegt ein solcher Fall vor und
das vom Fahrer angeforderte Motormoment MM ist gleich Null, so wird die Kupplung
vollständig oder teilweise geöffnet O. Ist das vom Fahrer angeforderte Motormoment
MM ungleich Null, so wird die Kupplung 5 geschlossen, wenn eine Motordrehzahl nM,
die größer als sein vorzugebender Grenzwert nM; G ist, während einer Zeitdauer tD; II
die größer als eine vorgegebene Zeitdauer tD; III ist, sensiert wird und ein vom Fahrer
angefordertes Motormoment MM, das kleiner als ein vorgegebener Grenzwert MM; G ist.
Durch diese Abfragefolge wird die Ausnahmefahrsituation "Anfahren" berücksichtigt.
Treffen diese Kriterien nicht zu, bleibt die Ausgangsstellung I weiter eingestellt und in
einem nächsten Abfrageschritt gefragt, ob durch einen in der Kupplung angeordneten
Temperaturfühler 12 eine Temperatur TK sensiert wird, die größer als ein vorgegebener
Grenzwert TK; G ist. Wird das Kriterium erfüllt, so wird ein angepaßtes Grundüber
tragungsmoment AGM eingestellt. Die Temperatur TK in der Kupplung 5 kann z. B:
durch sportliche Fahrweise ansteigen. Durch das Einstellen des angepaßten Grundüber
tragungsmomentes AGM wird ein weiteres Aufheizen der Kupplung 5 verhindert. Führt
keiner der o. g. Abfragekriterien zu einem Verändern der Stellung der Kupplung so bleibt
die Ausgangsstellung I weiter eingestellt. Anschließend beginnt der Abfragealgorithmus
von neuem. Aufgrund der Reihenfolge der Abfragealgorithmen wird der unterschiedlichen
Bedeutung der Ausnahmefahrsituation Rechnung getragen.
Bezugszeichenliste
1 Motor
2 Rad
3 Raddrehzahlsensor
4 Signalleitung
5 Kupplung
6 Motorsteuergerät
7 Vorderachse
8 Hinterachse
9 Antriebsstrang
10 Auswerteeinheit mit Datenspeicher
11 Bremslicht
12 Temperaturfühler
S Schließen der Kupplung
O Öffnen der Kupplung
I Kupplung in der Stellung zur Übertragung des Grundübertragungsmomentes
ABS ABS-Bremsung
br Bremsbetätigung
ΔnVA; HA Drehzahldifferenz zwischen der gemittelten Drehzahl der Räder der Vorder achse und der Räder der Hinterachse
ΔnG; I vorgegebener Grenzwert der Drehzahldifferenz zwischen der gemittelten Drehzahl der Räder der Vorderachse und der Räder der Hinterachse
ΔnR nicht durch Kurvenfahrt bedingte Drehzahldifferenz zwischen den Drehzahlen der Räder
ΔnG; II vorgegebener Grenzwert der nicht durch Kurvenfahrt bedingten Drehzahldiffe renz zwischen den Drehzahlen der einzelnen Räder
ΔaR; FZ Beschleunigungsdifferenz zwischen der Beschleunigung der einzelnen Räder und der Beschleunigung des Fahrzeugs
ΔaG; I vorgegebener Grenzwert der Differenz zwischen den Beschleunigungen der einzelnen Räder und der Beschleunigung des Fahrzeugs
ΔaR Beschleunigungsdifferenz zwischen den Beschleunigungen der einzelnen Räder
ΔaG; II vorgegebener Grenzwert der Differenz zwischen den Beschleunigungen der einzelnen Räder
nR Raddrehzahl
nG; I vorgegebener Grenzwert der Raddrehzahlen
aq; R Querbeschleunigung der Räder
MS Motor im Schiebebetrieb
tG; W Zeitdauer seit dem Gaswegnehmen
tD; I vorgegebene Zeitdauer nach dem Gaswegnehmen
aq; G vorgegebener Grenzwert der Querbeschleunigung
MM Motormoment
tD; III vorgegebene Zeitdauer
nM Motordrehzahl
nM; G vorgegebener Grenzwert der Motordrehzahlen
MM; G vorgegebener Grenzwert des angeforderten Motormomentes
tD; II Zeitdauer
TK Temperatur in der Kupplung
TK; G vorgegebener Grenzwert der Temperatur in der Kupplung
AGM angepaßtes Grundübertragungsmoment
2 Rad
3 Raddrehzahlsensor
4 Signalleitung
5 Kupplung
6 Motorsteuergerät
7 Vorderachse
8 Hinterachse
9 Antriebsstrang
10 Auswerteeinheit mit Datenspeicher
11 Bremslicht
12 Temperaturfühler
S Schließen der Kupplung
O Öffnen der Kupplung
I Kupplung in der Stellung zur Übertragung des Grundübertragungsmomentes
ABS ABS-Bremsung
br Bremsbetätigung
ΔnVA; HA Drehzahldifferenz zwischen der gemittelten Drehzahl der Räder der Vorder achse und der Räder der Hinterachse
ΔnG; I vorgegebener Grenzwert der Drehzahldifferenz zwischen der gemittelten Drehzahl der Räder der Vorderachse und der Räder der Hinterachse
ΔnR nicht durch Kurvenfahrt bedingte Drehzahldifferenz zwischen den Drehzahlen der Räder
ΔnG; II vorgegebener Grenzwert der nicht durch Kurvenfahrt bedingten Drehzahldiffe renz zwischen den Drehzahlen der einzelnen Räder
ΔaR; FZ Beschleunigungsdifferenz zwischen der Beschleunigung der einzelnen Räder und der Beschleunigung des Fahrzeugs
ΔaG; I vorgegebener Grenzwert der Differenz zwischen den Beschleunigungen der einzelnen Räder und der Beschleunigung des Fahrzeugs
ΔaR Beschleunigungsdifferenz zwischen den Beschleunigungen der einzelnen Räder
ΔaG; II vorgegebener Grenzwert der Differenz zwischen den Beschleunigungen der einzelnen Räder
nR Raddrehzahl
nG; I vorgegebener Grenzwert der Raddrehzahlen
aq; R Querbeschleunigung der Räder
MS Motor im Schiebebetrieb
tG; W Zeitdauer seit dem Gaswegnehmen
tD; I vorgegebene Zeitdauer nach dem Gaswegnehmen
aq; G vorgegebener Grenzwert der Querbeschleunigung
MM Motormoment
tD; III vorgegebene Zeitdauer
nM Motordrehzahl
nM; G vorgegebener Grenzwert der Motordrehzahlen
MM; G vorgegebener Grenzwert des angeforderten Motormomentes
tD; II Zeitdauer
TK Temperatur in der Kupplung
TK; G vorgegebener Grenzwert der Temperatur in der Kupplung
AGM angepaßtes Grundübertragungsmoment
Claims (15)
- Verfahren zum Steuern einer steuerbaren Kupplung (5) im Antriebsstrang (9) zwi schen einer Vorderachse (7) und einer Hinterachse (8) eines Kraftfahrzeuges mit Vierradantrieb, den Rädern (2) zugeordnete Raddrehzahlsensoren (3), einem der steuerbaren Kupplung (5) zugeordneten Temperaturfühler (12), einem Motorsteuer gerät (6), einer Auswerteeinheit mit Datenspeicher (10) und einem darin abgelegten Abfragealgorithmus, durch die die von den Raddrehzahlsensoren (3), dem Tempe raturfühler (12), und dem Motorsteuergerät (6), abgegebene Signale ausgewertet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Folgebefehle des Abfragealgorithmus in Steuersignale für das vollständige oder teilweise Öffnen bzw. Schließen der Kupp lung umgewandelt werden, nach dem Ausführen des Befehls der Abfragealgo rithmus wiederholt wird und folgende Abfrageschritte durchlaufen werden:
bei- - Sensierung einer Bremsbetätigung (br) und
- - Sensierung einer momentanen Drehzahldifferenz (ΔnVA; HA) der Räder (2) der Vorderachse (7) und der Räder (2) der Hinterachse (8), die größer als ein vorzu gebender Grenzwert (ΔnG; I) ist
- oder
- - Ermittlung einer ABS-Bremsung (ABS)
- wird die Kupplung (5) vollständig oder teilweise geöffnet.
bei- - Sensierung einer nicht durch Kurvenfahrt bedingten Drehzahldifferenz (ΔnR) der einzelnen Räder (2), die größer als ein vorzugebender Grenzwert (ΔnG; II) ist
- oder
- - Sensierung einer Beschleunigungsdifferenz (ΔaR; FZ) zwischen der Beschleuni gung der einzelnen Räder (2) und der Beschleunigung des Fahrzeuges, die größer als ein vorzugebender Grenzwert (ΔaG; I) ist
- oder
- - Sensierung einer Beschleunigungsdifferenz (ΔaR) der einzelnen Räder (2), die größer als ein vorzugebender Grenzwert (ΔaG; II) ist
- wird die Kupplung (5) vollständig oder teilweise geschlossen.
bei- - Sensierung einer Querbeschleunigung (aq; R) der Räder (2), die größer als ein vorzugebender Grenzwert (aq; G) ist
- und
- - der Motor (1) im Schiebebetrieb (MS) ist
- und
- - die Zeitdauer (tG; W) seit dem Gaswegnehmen kleiner als eine vorzugebende Zeitdauer (tD; I) ist
- wird die Kupplung (5) vollständig oder teilweise geöffnet.
bei- - einer Raddrehzahl (nR) der Räder (2) die kleiner als ein vorzugebender Grenzwert (nG; I) ist
- und
- - das vom Fahrer angeforderte Motormoment MM gleich null ist
- wird die Kupplung (5) vollständig oder teilweise geöffnet.
bei- - einer Raddrehzahl (nR) der Räder (2), die kleiner als ein vorzugebender Grenz wert (nG; I) ist
- und
- - Sensierung einer Motordrehzahl (nM), die größer als ein vorzugebender Grenz wert (nM; G) ist, über eine Zeitdauer (tD; II), die größer als eine vorgegebene Zeitdauer (tD; IIIist
- und
- - Sensierung eines Motormomentes (MM), das kleiner als ein vorzugebender Grenzwert (MM; G) ist
- wird die Kupplung (5) vollständig oder teilweise geschlossen.
bei- - Sensierung einer Temperatur (TK) in der Kupplung (5), die größer als ein vor zugebender Grenzwert (TK; G) ist
- wird die Kupplung (5) teilweise geöffnet.
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---|---|---|---|
DE19712973A DE19712973B4 (de) | 1996-04-06 | 1997-03-27 | Verfahren zum Steuern einer steuerbaren Kupplung im Antriebsstrang zwischen einer Vorderachse und einer Hinterachse eines Kraftfahrzeuges mit Vierradantrieb |
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---|---|---|---|
DE19613843.4 | 1996-04-06 | ||
DE19613843 | 1996-04-06 | ||
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ID=7790682
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Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19712973B4 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102016220411A1 (de) * | 2016-10-18 | 2018-04-19 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Betreiben eines Allrad-Kraftfahrzeugs unter Vermeidung von Auskuppelschlägen |
DE102019217318A1 (de) * | 2019-11-08 | 2021-05-12 | Zf Friedrichshafen Ag | Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs mit wenigstens einem Differenzial |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT394686B (de) * | 1986-07-02 | 1992-05-25 | Steyr Daimler Puch Ag | Kraftfahrzeug mit vierradantrieb |
US5259476A (en) * | 1991-04-26 | 1993-11-09 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Torque distribution control system for a four-wheel drive motor vehicle |
DE4327507C2 (de) * | 1993-08-16 | 1996-07-18 | Steyr Daimler Puch Ag | Vorrichtung zur Steuerung der Kupplungen im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges |
JPH07205675A (ja) * | 1994-01-26 | 1995-08-08 | Honda Motor Co Ltd | アンチロックブレーキ制御装置付車両における駆動状態切換制御方法 |
-
1997
- 1997-03-27 DE DE19712973A patent/DE19712973B4/de not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19712973B4 (de) | 2008-11-13 |
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