DE19924388C1 - Verfahren zum Steuern einer Differentialsperre - Google Patents

Verfahren zum Steuern einer Differentialsperre

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer Differentialsperre, die ein Stellglied, zwei Kupplungshälften und zwei Wellen umfaßt, wobei die beiden Kupplungshälften mittels des Stellgliedes formschlüssig und drehfest koppelbar sind und die miteinander gekoppelten Kupplungshälften eine im wesentlichen drehfeste Verbindung zwischen der ersten und der zweiten Welle schaffen. DOLLAR A Um ein solches Verfahren ausfallsicher zu gestalten, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß zum Lösen der beiden Kupplungshälften voneinander die beiden Wellen wechselseitig abgebremst werden. Damit wird erreicht, daß sich die beiden Kupplungshälften auf konventionelle Weise (beispielsweise per Federkraft) trennen lassen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer Differentialsperre nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Ein solches Verfahren ist aus der EP 0 510 457 B1 bekannt. Mittels dieses Verfahrens wird eine Differentialsperre infolge einer Federkraft ausgerückt. Die Differentialsperre umfaßt zwei formschlüssig miteinander koppelbare Kupplungshälften. Diese beiden Kupplungshälften sind jeweils mit einem Radantriebsstrang bzw. einer Welle verbunden. Die eingerückte Differentialsperre wird dabei ausgerückt - d. h. die formschlüssig miteinander verbundenen Kupplungshälften werden voneinander getrennt -, wenn zwischen den beiden Kupplungshälften ein sehr geringes Drehmoment übertragen wird.
Ein Nachteil dieses Verfahrens liegt darin, daß das Ausrücken der Differentialsperre nicht immer sichergestellt werden kann, da Verspannungen im Antriebsstrang zu Verspannungen in der Differentialsperre führen. Besagte Verspannungen können ein Lösen der formschlüssig miteinander verbundenen Kupplungshälften voneinander verhindern.
Ferner ist aus der DE 197 23 324 A1 ein Verfahren zum Steuern einer Differentialsperre bekannt, bei welchem vor Betätigung der Sperre die Drehzahlen der Antriebswellen durch entsprechende Steuerung der Radbremsen synchronisiert werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Steuern einer Differentialsperre möglichst ausfallsicher zu gestalten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale von Patentanspruch 1 gelöst.
Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß infolge einer wechselseitigen Abbremsung der beiden Wellen die Verspannungen kurzzeitig aufgehoben werden und somit in diesem kurzen Zeitraum die Möglichkeit besteht, die Kupplungshälften voneinander zu trennen.
Patentanspruch 2 hat eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfin­ dung zum Gegenstand, bei der die Differentialsperre selbsttätig ausgerückt wird, wenn das von den Kupplungshälften übertragene Drehmoment eine Größe unterschreitet. Dabei werden die beiden Kupplungshälften infolge einer Federkraft voneinander getrennt.
Patentanspruch 3 zeigt eine besonders kostengünstige Ausgestal­ tung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der die üblicherwei­ se ohnehin im Kraftfahrzeug zur Geschwindigkeitsverringerung vorhandene Bremsanlage genutzt wird.
Bei der Ausgestaltung der Erfindung gemäß Patentanspruch 4 ist eine Bedingung angegeben, unter der die wechselseitige Abbrem­ sung der Wellen ausgeführt bzw. bei deren Nichterfüllung nicht ausgeführt wird. Dabei werden die Wellen in vorteilhafter Weise nur dann wechselweise abgebremst, wenn die Kupplungshälften sich trotz geringer Drehmomentübertragung nicht voneinander lö­ sen. Dadurch wird einerseits der Materialverschleiß an den Bremsen gering gehalten. Andererseits tritt die infolge des wechselseitigen Abbremsens zwangsläufige Instabilität im Fahr­ verhalten nur bei miteinander verspannten Kupplungshälften auf.
Die im Patentanspruch 6 gezeigte Funktionsbedingung für ein er­ findungsgemäßes Verfahren gewährleistet in vorteilhafter Weise die Stabilität im Fahrverhalten bei hohen Geschwindigkeiten. Dabei wird die wechselseitige Abbremsung der Wellen nur dann ausgeführt, wenn sich das Fahrzeug innerhalb eines Geschwindig­ keitsbereiches, d. h. zwischen einem unteren und einem oberen Geschwindigkeitsschwellwert, befindet.
Patentanspruch 7 konkretisiert die besagten Geschwindigkeits­ schwellwerte auf einen insbesondere bei Nutzfahrzeugen vorteil­ haften Geschwindigkeitsbereich.
Patentanspruch 8 zeigt eine weitergehende Möglichkeit, das Aus­ rücken der Differentialkupplung sicherzustellen. Dabei gewähr­ leistet die Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 9 die Stabilität im Fahrverhalten, indem nach einer definierten Anzahl von Ver­ suchen, die Differentialsperre auszurücken, diese Versuche ab­ gebrochen werden.
Patentanspruch 10 zeigt eine kostengünstige Möglichkeit zur Nutzung im Fahrzeug eventuell bereits vorhandener Regelungs­ funktionen der Bremse, wie beispielsweise eine Antischlupfrege­ lung (ASR) oder ein Elektronisches Stabilitätsprogramm (ESP).
Weitere Vorteile der Erfindung gehen aus den übrigen Patentan­ sprüchen und der Beschreibung hervor.
Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels und in einem Flußdiagramm näher beschrieben.
Es zeigen
Fig. 1 ein Hinterachsgetriebe eines Nutzfahrzeuges, das eine Differentialsperre umfaßt und
Fig. 2 ein Flußdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Steuern einer Differentialsperre gemäß Fig. 1.
Fig. 1 zeigt ein Hinterachsgetriebe 1 eines Nutzfahrzeuges, das eine Differentialsperre 2 umfaßt. Dieses Hinterachsgetriebe 1 umfaßt ein Hinterachsgetriebegehäuse 3 innerhalb dessen ein Antriebsritzel 4, ein Differential 5, zwei Radantriebshalbwellen 6, 7 und ein Stellglied 8 angeordnet sind.
Die nachfolgenden Richtungsangaben vorne, hinten, links, rechts beziehen sich auf die Fahrtrichtung.
Das Antriebsritzel 4 ist mittels zwei Kegelrollenlagern in O- Anordnung im Hinterachsgetriebegehäuse 3 drehbar gelagert, wo­ bei in der Zeichnung nur das eine Kegelrollenlager 10 darge­ stellt ist. Ein am gehäuseinnenseitigen Ende des Antriebsrit­ zels 4 angeordnetes Kegelrad 11 weist eine Verzahnung 12 auf, die in eine Verzahnung 13 eines Tellerrades 14 eingreift.
Dieses Tellerrad 14 ist einteilig mit eitern Gehäusedeckel 15 eines Querdifferentialgehäuses 16 des Differentials 5 ausge­ staltet und koaxial zu einer geometrischen Längsachse 17 ange­ ordnet. Neben diesem Gehäusedeckel 15 umfaßt das Querdifferen­ tialgehäuse 16 einen Gehäusetopf 18, welcher mittels Schrauben 19 mit dem Gehäusedeckel 15 verschraubt ist. Das Querdifferen­ tialgehäuse 16 ist drehbar und axial unverschieblich bezüglich der Längsachse 17 im Hinterachsgetriebegehäuse 3 gelagert. Dazu ist sowohl der Gehäusedeckel 15 als auch der Gehäusetopf 18 je­ weils mittels eines von zwei Kegelrollenlagern 20, 21 im Hin­ terachsgetriebegehäuse 3 gelagert, wobei diese Kegelrollenlager 20, 21 in X-Anordnung zueinander stehen. Im Gehäusetopf 18 sind zwei miteinander fluchtende Bohrungen angeordnet, in welchen sich ein zweigeteilter, senkrecht zur Längsachse 17 angeordne­ ter Differentialbolzen 22 in Umfangsrichtung bezüglich der Längsachse 17 abstützt. Koaxial zum zweigeteilten Differential­ bolzen 22 sind zwei Ausgleichsräder 23, 24 drehbar bezüglich diesem angeordnet. Diese Ausgleichsräder 23, 24 weisen Verzah­ nungen 25, 26 auf, die in üblicher Weise in Verzahnungen 27, 28 von Kegelrädern 29, 30 eingreifen. Diese Kegelräder 29, 30 sind koaxial zur Längsachse 17 Angeordnet und sind mittels Welle- Nabe-Verzahnungen 31, 32 jeweils mit einer der beiden Radan­ triebshalbwellen 6, 7 drehfest verbunden.
Der Gehäusedeckel 15 weist im Austrittsbereich der linken Rad­ antriebshalbwelle 6 Kupplungsklauen 35 auf. Diese am Gehäusedeckel 15 angeordneten Kupplungsklauen 35 bil­ den die erste Kupplungshälfte der Differentialsperre 2.
Ein mittels einer weiteren Welle-Nabe-Verzahnung 33 drehfest, aber axial verschieblich bezüglich der linken Radantriebshalb­ welle 6 angeordnete Schiebemuffe 34 weist weitere Kupplungs­ klauen 38 auf, die mit den Kupplungsklauen 35 des Gehäusedec­ kels 15 korrespondieren. In der Zeichnung ist dabei die Diffe­ rentialsperre 2 im gesperrten Zustand dargestellt. In diesem gesperrten Zustand sind die dem Gehäusedeckel 15 zugeordneten Kupplungsklauen 38 im Eingriff mit den der Schiebemuffe 34 zu­ geordneten Kupplungsklauen 35.
Die Schiebemuffe 34 weist eine Umfangsnut 36 auf, in die ein hinteres Ende 37 einer Schaltgabel 39 greift. Diese Schaltgabel 39 weist an deren vorderem Ende 40 eine Bohrung 41 auf, die von einer Kolbenstange 42 eines Stellgliedes 43 durchsetzt ist. Die Kolbenstange 42 des Stellgliedes 43 ist dabei koaxial zu einer Stellgliedlängsachse 44 angeordnet, die parallel verschoben zur Längsachse 17 angeordnet liegt. Die Schaltgabel 39 ist an deren vorderem Ende 40 axial beiderseits durch senkrecht zur Stell­ gliedlängsachse 44 angeordnete ebene Stirnflächen 45, 46 be­ grenzt. Die Schaltgabel 39 stützt sich mit der linken Stirnflä­ che 45 an einem Absatz 47 der Kolbenstange 42 ab. Mit deren rechter Stirnfläche 46 stützt sich die Schaltgabel 39 an einer Schraubendruckfeder 48 ab, welche sich ihrerseits am Hinter­ achsgetriebegehäuse 3 abstützt.
Die Kolbenstange 42 ist mit einem Kolben 49 verbunden, der in einem Zylinder 50 verschieblich geführt ist. Innerhalb des Zy­ linders 50 ist ein Druckraum 51 eingeschlossen, der mit Druck­ luft beaufschlagbar ist, wenn ein nicht näher dargestelltes Ma­ gnetventil diese freigibt. In den Druckraum 51 ragt ein axial verschieblicher Schaltknopf 52 eines Rückmeldeschalters 53. Dieser Schaltknopf 52 wird durch Axialverschiebung des Kolbens 49 betätigt. Am Rückmeldeschalter 53 steht ein Signal "DIFFERENTIALKUPPLUNG EINGERÜCKT" an, wenn die Differerenti­ alsperre 2 in der in der Zeichnung dargestellten eingerückten Position befindet. Wenn sich die Differentialsperre 2 hingegen in der nicht in der Zeichnung dargestellten ausgerückten Posi­ tion befindet, so ist der Schaltknopf 52 betätigt und am Rück­ meldeschalter 53 steht ein Signal "DIFFERENTIALKUPPLUNG AUSGERÜCKT" an.
In einem nicht näher dargestellten Führerhaus des Nutzfahrzeu­ ges ist dabei ein Sperrenschalter angeordnet mit dessen Betä­ tigung in die Stellung "EIN" der Fahrzeugführer den Wunsch äu­ ßern kann, die Differentialsperre 2 einzurücken, d. h. die bei­ den Kupplungsklauen 35, 38 miteinander in Eingriff zu bringen. Durch manuelle Betätigung in die Stellung "AUS" äußert der Fahrzeugführer den Wunsch, die Differentialsperre 2 auszurüc­ ken.
Bei einem in Fig. 2 anhand eines Flußdiagramms dargestellten Verfahrens zum Steuern der Differentialsperre 2 gemäß Fig. 1 werden eine nicht näher dargestellte linke und rechte Radbremse an der Hinterachse des Nutzfahrzeuges wechselseitig betätigt, um ein Ausrücken der Differentialsperre 2 auch bei gegeneinan­ der verspannten Radantriebshalbwellen 6, 7 sicher zu gewährlei­ sten. Der im Flußdiagramm dargestellte Verfahrensablauf ist in­ tegriert in eine Regelungseinrichtung der Bremse, so daß sich das wechselseitige Abbremsen dem Fahrzeugführer als selbsttäti­ ge Funktion darstellt. Beim wechselseitigen Abbremsen der bei­ den Fahrzeugräder bzw. der beiden mit diesen verbundenen Radan­ triebshalbwellen werden die Verspannungen infolge der Momenten­ umkehr an den Kupplungshälften kurzzeitig gelöst. Durch die Schraubendruckfeder 48 wirkt auf die Schiebemuffe 34 ständig eine Kraft ein, die bestrebt ist, die Schiebemuffe 34 nach links zu verschieben. Diese Kraft bewirkt somit in einem der kurzzeitigen verspannungsfreien Zelträume eine Aufhebung der, formschlüssigen Verbindung zwischen den beiden Kupplungshälf­ ten.
Bei dem im Flußdiagramm gemäß Fig. 2 gezeigten Verfahren wird in einem ersten Schritt 54 die Zählervariable i initialisiert, d. h. auf den Wert Null gesetzt.
In einem zweiten Schritt 55 wird abgefragt, ob der Sperren­ schalter in die Stellung "EIN" geschaltet ist.
Ist dieser Sperrenschalter geschaltet - d. h. ist der Fahzeug­ führerwunsch zum Einrücken der Differentialsperre 2 ermittelt - so wird in einem dritten Schritt 56 abgefragt, ob die beiden Radantriebshalbwellen 6, 7 eine Drehzahldifferenz Δv zueinan­ der aufweisen, die einen Schwellwert unterschreitet. Erfah­ rungsgemäß kann nur bei Unterschreitung dieses Schwellwertes sichergestellt werden, daß die beiden Kupplungsklauen 35, 38 miteinander in Eingriff gebracht werden können bzw. die Diffe­ rentialsperre 2 geschaltet werden kann. Der Schwellwert der Drehzahldifferenz Δv kann beispielsweise bei 30 U/min liegen. Ist die Unterschreitung des Schwellwertes sichergestellt, so wird in einem vierten Schritt 57 das Magnetventil geöffnet und der Druckraum 51 mit einem Druck beaufschlagt, wodurch der Kol­ ben 49 bzw. die Kolbenstange 42 axial nach rechts verschoben wird. Infolge dieser axialen Verschiebung werden die beiden Kupplungsklauen 35, 38 mittels der Schaltgabel 39 miteinander in Eingriff gebracht. Anschließend führt eine Schleife wieder auf den ersten Schritt 54 zurück.
Ist die Bedingung des dritten Schrittes 56 nicht erfüllt, d. h. ist der Schwellwert der Drehzahldifferenz zwischen den beiden Radantriebshalbwellen 6, 7 überschritten, so führt eine weitere Schleife ebenfalls wieder auf den ersten Schritt 54 zurück.
Ist die im zweiten Schritt 55 abgefragte Bedingung nicht er­ füllt, d. h. der Sperrenschalter vom Fahrzeugführer in die Stel­ lung "AUS" geschaltet, so repräsentiert das den Wunsch des Fahrzeugführers, die Differentialsperre 2 zu lösen bzw. auszu­ rücken. Demzufolge wird bei Nichterfüllung dieser Bedingung in einem fünften Schritt 62 das Magnetventil geschlossen, so daß der Druckraum 51 entlastet wird.
Im folgenden sechsten Schritt 58 wird nach einer zeitlichen Verzögerung abgefragt, ob die Kupplungsklauen 35, 38 miteinan­ der noch im Eingriff stehen. Dazu wird abgefragt, ob am Rück­ meldeschalter 53 das Signal "DIFFERENTIALKUPPLUNG EINGERÜCKT" ansteht. Ist diese Bedingung nicht erfüllt bzw. sind die Kupp­ lungsklauen 35, 38 voneinander getrennt, so führt eine Schleife zum ersten Schritt S4 zurück.
Die zeitlichen Verzögerung beträgt dabei ein bis zwei Sekunden, da erfahrungsgemäß bei unverspannter Differentialsperre nach dieser Zeitspanne die Kupplungsklauen 35, 38 voneinander ge­ trennt sind bzw. der Schaltknopf 52 des Rückmeldeschalter 53 betätigt ist.
Ist die im sechsten Schritt 58 abgefragte Bedingung erfüllt, d. h. sind die Kupplungsklauen 35, 38 miteinander im Eingriff, so werden vor einer in einem siebenten Schritt 61 durchgeführ­ ten wechselseitigen Betätigung der Bremsen an der Hinterachse noch zwei Sicherheitsbedingungen 59, 60 abgefragt.
In der ersten Sicherheitsbedingung 59 wird abgefragt,
  • - ob der Antriebsmotor im Betrieb ist und
  • - die Fahrzeuggeschwindigkeit zwischen 3 km/h und 40 km/h liegt.
Nur bei Erfüllung dieser ersten Sicherheitsbedingung 59 wird die zweite Sicherheitsbedingung 60 abgefragt. Anderenfalls führt eine Schleife auf den ersten Schritt 54 zurück. Durch diese erste Sicherheitsbedingung 59 ist gewährleistet, daß die wechselseitige Betätigung der Bremsen zum Ausrücken der Diffe­ rentialsperre 2 nicht bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten aus­ geführt wird. Somit wird ein instabiles Fahrverhalten sicher verhindert. Durch die Festsetzung des unteren Geschwindigkeits­ schwellwertes auf 3 km/h wird dabei verhindert, daß die Bremsen bei Fahrzeuggeschwindigkeiten nahe dem Fahrzeugstillstand oder bei Fahrzeugstillstand wechselseitig betätigt werden.
In der zweiten Sicherheitsbedingung 60 wird abgefragt, ob seit der letzten Betätigung des Sperrenschalters in die Stellung "EIN" der siebente Schritt 61 mehr als fünfmal ausgeführt wur­ de.
Dazu wird überprüft, ob die Zählervariable i größer als eine definierte Anzahl ist. Diese definierte Anzahl beträgt im ge­ zeigten Beispiel fünf. Ist diese Bedingung nicht erfüllt, d. h. wurden keine oder bis zu fünf Versuche ausgeführt, die beiden Kupplungsklauen 35, 38 mittels wechselseitiger Bremsbetätigung voneinander zu trennen, so wird der siebente Schritt 61 ausge­ führt bzw. die Bremsen an der Hinterachse wechselseitig betä­ tigt. Gleichzeitig wird die Zählervariable i um eins erhöht. Wurden hingegen mehr als fünf Versuche ausgeführt, die beiden Kupplungsklauen 35, 38 mittels wechselseitiger Betätigung der Bremsen voneinander zu lösen, so führt eine Schleife von der zweiten Sicherheitsbedingung 60 zurück zum zweiten Schritt 55.
Diese nach dem fünften Fehlversuch, die Kupplungsklauen 35, 38 voneinander zu trennen, wiederholt durchlaufene Schleife wird demzufolge unter anderem dann abgebrochen, wenn die Geschwin­ digkeit des Fahrzeuges über 40 km/h steigt und anschließend wieder unter 40 km/h fällt oder wenn die Geschwindigkeit unter 3 km/h fällt und das Nutzfahrzeug anschließend wieder über die­ se Geschwindigkeit beschleunigt wird. Grund hierfür ist die bei Nichterfüllung der ersten Sicherheitsbedingung 59 wieder auf den Wert Null initialisierte Zählervariable 1.
Die wechselseitige Betätigung der Bremsen erfolgt bei einer Taktfrequenz von ca. einem Hertz.
Die im Ausführungsbeispiel aufgeführte Regelungseinrichtungen der Bremse kann beispielsweise eine Antischlupfregelung (ASR) oder ein elektronischen Stabilitätsprogrammes (ESP) sein.
Analog zur Differentialsperre (Quersperre) am Hinterachsgetrie­ be ist eine Differentialsperre (Längssperre) an einem Vertei­ lergetriebe bzw. einem Achsdurchtrieb zu sehen. Mittels eines solchen Verteilergetriebes wird die Leistung auf mehrere ange­ triebene Achsen verteilt.
Zum Ausrücken der Längssperre werden die Bremsen achsweise wechselseitig betätigt, falls die Längssperre aufgrund von Ver­ spannungen im Antriebsstrang nicht gelöst werden kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere beim Verteiler­ getriebe nicht auf Kegelraddifferentiale beschränkt, sondern kann auch bei Stirnraddifferentialen eingesetzt werden.

Claims (10)

1. Verfahren zum Steuern einer Differentialsperre (2) eines Kraftfahrzeuges, die ein Stellglied (8), zwei Kupplungshälf­ ten (Kupplungsklauen 35, 38) und zwei Wellen (Radantriebshalbwellen 6, 7) umfaßt, wobei die beiden Kupp­ lungshälften (Kupplungsklauen 35, 38) ineinander eingreifbare Zahnflanken aufweisen und mittels des Steilgliedes (8) form­ schlüssig und drehfest koppelbar sind und die miteinander ge­ koppelten Kupplungshälften (Kupplungsklauen 35, 38) eine drehfeste Verbindung zwischen der ersten Welle (Radantriebshalbwelle 6) und der zweiten Welle (Radantriebshalbwelle 7) schaffen, dadurch gekenzeichnet, daß zum Lösen der beiden Kupplungshälften (Kupplungsklauen 35, 38) voneinander die beiden Wellen (Radantriebshalbwellen 6, 7) wechselseitig abgebremst werden.
2. Verfahren zum Steuern einer Differentialsperre nach Patent­ anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (8) gegen eine Kraft eines Kraftspeichers (Schraubendruckfeder 48) ausrückbar ist und die beiden Kupp­ lungshälften (Kupplungsklauen 35, 38) mittels dieser Kraft voneinander lösbar sind.
3. Verfahren zum Steuern einer Differentialsperre nach Patent­ anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur wechselseitigen Abbremsung der Wellen (Radantriebshalbwellen 6, 7) eine Bremsanlage des Kraftfahr­ zeuges verwendet wird.
4. Verfahren zum Steuern einer Differentialsperre nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wechselseitige Abbremsung der Wellen (Radantriebshalbwellen 6, 7) zeitlich verzögert nach einem Signal zum Ausrücken der Differentialsperre (2) ausschließlich dann ausgeführt wird, wenn nach Ablauf der zeitlichen Verzögerung beide Kupplungshälften (Kupplungsklauen 35, 38) noch miteinander formschlüssig verbunden sind.
5. Verfahren zum Steuern einer Differentialsperre nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß diese zeitliche Verzögerung in einem Bereich von ein bis zwei Sekunden liegt.
6. Verfahren zum Steuern einer Differentialsperre nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wechselseitige Abbremsung der Wellen (Radantriebshalbwellen 6, 7) ausschließlich unter der Bedingung ausgeführt wird, daß ein Antriebsmotor im Betrieb ist und ein unterer Geschwindigkeitsschwellwert überschritten ist und ein oberer Geschwindigkeitsschwellwert unterschritten ist.
7. Verfahren zum Steuern einer Differentialsperre nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Geschwindigkeitsschwellwert zumindest näherungsweise drei Kilometer pro Stunde beträgt und daß der obere Geschwindigkeitsschwellwert vierzig Kilometer pro Stunde beträgt.
8. Verfahren zum Steuern einer Differentialsperre nach Patent­ anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wechselseitige Abbremsung der Wellen (Radantriebshalbwellen 6, 7) wiederholt wird, wenn diese Ab­ bremsung nicht zum Ausrücken der Differentialsperre (2) führt.
9. Verfahren zum Steuern einer Differentialsperre nach Patent­ anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiederholung der wechselseitigen Abbremsung der Wel­ len (Radantriebshalbwellen 6, 7) ausschließlich unter der Be­ dingung ausgeführt wird, daß eine definierte Anzahl dieser Wiederholungen nicht überschritten ist.
10. Verfahren zum Steuern einer Differentialsperre nach Patent­ anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Signal zur wechselseitigen Abbremsung der Wellen (Radantriebshalbwellen 6, 7) an eine Regelungsfunktion der Bremsanlage übertragen wird.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10334450A1 (de) * 2003-07-29 2005-02-17 Zf Friedrichshafen Ag Formschlüssige Kupplung für Verteilergetriebe und Ausgleichsgetriebe für Kraftfahrzeuge
CN106392469A (zh) * 2015-07-01 2017-02-15 重庆荆江汽车半轴有限公司 半轴加工工艺
WO2017055343A1 (de) * 2015-10-01 2017-04-06 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum betätigen einer differentialsperre eines differentials in einem kraftfahrzeugantriebsstrang

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0510457B1 (de) * 1991-04-22 1994-12-28 Steyr-Daimler-Puch Aktiengesellschaft Formschlüssige Kupplung für Verteilergetriebe und Ausgleichsgetriebe von Kraftfahrzeugen, Verteilergetriebe und Ausgleichsgetriebe mit solchen Kupplungen und Verfahren zu deren Betätigung
DE19723324A1 (de) * 1997-06-04 1998-12-10 Wabco Gmbh Verfahren zur Synchronisation zweier sich drehender Teile

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0510457B1 (de) * 1991-04-22 1994-12-28 Steyr-Daimler-Puch Aktiengesellschaft Formschlüssige Kupplung für Verteilergetriebe und Ausgleichsgetriebe von Kraftfahrzeugen, Verteilergetriebe und Ausgleichsgetriebe mit solchen Kupplungen und Verfahren zu deren Betätigung
DE19723324A1 (de) * 1997-06-04 1998-12-10 Wabco Gmbh Verfahren zur Synchronisation zweier sich drehender Teile

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10334450A1 (de) * 2003-07-29 2005-02-17 Zf Friedrichshafen Ag Formschlüssige Kupplung für Verteilergetriebe und Ausgleichsgetriebe für Kraftfahrzeuge
CN106392469A (zh) * 2015-07-01 2017-02-15 重庆荆江汽车半轴有限公司 半轴加工工艺
WO2017055343A1 (de) * 2015-10-01 2017-04-06 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum betätigen einer differentialsperre eines differentials in einem kraftfahrzeugantriebsstrang
CN108138933A (zh) * 2015-10-01 2018-06-08 Zf 腓德烈斯哈芬股份公司 用于操作机动车传动系中的差动器的差动器锁止器的方法
US10487931B2 (en) 2015-10-01 2019-11-26 Zf Friedrichshafen Ag Method for actuating a differential lock of a differential in a motor vehicle drivetrain
CN108138933B (zh) * 2015-10-01 2021-10-19 Zf 腓德烈斯哈芬股份公司 用于操作机动车传动系中的差动器的差动器锁止器的方法

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