DE3841815A1 - Elektronische steuerung fuer fahrzeuge mit vierradantrieb - Google Patents
Elektronische steuerung fuer fahrzeuge mit vierradantriebInfo
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Description
Die Erfindung betrifft allgemein eine elektronische Steuerung für
ein Fahrzeug mit Vierradantrieb und insbesondere eine elektronische
Steuerung mit Einrichtungen zur Erfassung eines vorgegebenen Schlupfes
(Drehzahldifferenz) zwischen den Vorder- und Hinterrädern des Fahrzeuges,
sowie Einrichtungen, um selektiv eine Kupplung bei starkem Schlupf einzu
rücken, um einen relativen Schlupf zwischen den Vorder- und Hinterrädern
möglichst zu vermeiden.
Vierradantriebe für Fahrzeuge werden immer mehr interessant. Bisher
hatten solche Systeme ein Drehmomentübertragungsgehäuse mit einer
Eingangswelle, die mit dem Ausgang des Fahrzeuggetriebes verbunden
war, vorderen und hinteren Ausgangswellen, die mit den vorderen
und hinteren Differentialen des Fahrzeuges gekoppelt waren, um ent
sprechend die Vorder- und Hinterräder anzutreiben. Diese Systeme
waren mit Steuereinrichtungen versehen, die vom Fahrer betätigbar
sind, um zu wählen, ob das Fahrzeug entweder im Zweiradantrieb oder
im Vierradantrieb betrieben werden soll. Bei Vierradantrieben be
rücksichtigen diese Systeme nicht die Drehzahldifferenz zwischen
Vorder- und Hinterrädern, so daß bei trockenem Bodenbelag die Vorder
räder zu schlagen oder zu hüpfen beginnen, wenn das Fahrzeug eine
Kurve fährt infolge der normalen Überdrehung der Vorderräder. Es wurde
deshalb empfohlen, daß der Vierradantrieb nur bei nassen, eisigen
oder allgemein bei Straßenbedingungen mit geringer Traktion verwendet werden
soll.
Neuerdings sind auch Fahrzeuge auf dem Markt mit einem ständigen
Vierradantrieb. Bei diesen Systemen sind die Drehmomentübertragungs
gehäuse mit einem Zwischendifferential versehen zum Aufteilen des
Drehmoments zwischen dem vorderen und dem hinteren Differential des
Fahrzeuges. Das Zwischendifferential ermöglicht, daß die vorderen und
die hinteren Räder mit unterschiedlichen Drehzahlen rotieren, was
der Fall ist beim Wenden oder Kurvenfahren des Fahrzeuges, oder wenn
die Vorder- und Hinterräder unterschiedliche Reifendurchmesser haben.
Um ferner einen übermäßigen Schlupf zwischen der Vorder- und Hinter
rädern zu vermeiden, haben diese Drehmomentübertragungsgehäuse eine
wahlweise einrückbare Kupplung, um das Zwischendifferential zu sperren
bzw. festzustellen wenn ein vorgegebener Schlupf zwischen der vorderen
und hinteren Ausgangswelle des Übertragungsgehäuses gemessen wird.
Die Erfindung befaßt sich mit einem elektronischen Steuersystem auf
Mikrocomputer-Basis zur automatischen Steuerung eines ständigen Vier
radantriebes. Das Drehmomentübertragungsgehäuse umfaßt hierzu eine
Eingangswelle, die mit der Ausgangswelle des Fahrzeuggetriebes gekoppelt
ist, ein Planetenrad-Zwischendifferential zur Aufteilung des Drehmomentes
zwischen einer hinteren Ausgangswelle, die mit dem hinteren Fahrzeug
differential verbunden ist, und einer vorderen Ausgangswelle, die mit
dem vorderen Fahrzeugdifferential verbunden ist. Eine elektromagnetische
Kupplung ist in dem Übertragungsgehäuse eingebaut um selektiv das
Planentenraddifferential zu sperren, um einen relativen Schlupf zwischen
der vorderen und der hinteren Ausgangswelle zu verhindern.
Nach der Erfindung umfaßt die elektronische Steuerung ein Paar Hall-Sensoren
zum überwachen der Drehzahl der vorderen und hinteren Ausgangswellen.
Wenn eine vorgegebene Größe des Schlupfes zwischen der vorderen und der
hinteren Ausgangswelle festgestellt wird, wird die elektronische Steuerung
tätig und rückt selektiv die elektromagnetische Kupplung über eine
vorgegebene Zeitspanne ein. Während dieser vorgegebenen Zeitspanne
ist die Kupplung eingerückt, um das Differential zu sperren und einen
Schlupf zwischen der vorderen und hinteren Ausgangswelle zu verhindern.
Die elektronische Steuerung nach der Erfindung umfaßt mehrere neuartige
Betriebsmerkmale. Beispielsweise verwendet die Steuerung eine neuartige
Möglichkeit zur Bestimmung, ob eine Schlupfbedingung eingetreten ist,
wenn die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges unter eine vorgegebene Größe
fällt. In diesen Fällen zählt die Steuerung separat die Impulse von
jedem Drehzahlsensor und stoppt die Zählung, sobald eine erste vorge
gebene Anzahl von Impulsen für wenigstens einen der Sensoren gezählt
worden ist. Zu diesem Zeitpunkt prüft die Steuerung, ob die Differenz
zwischen der Anzahl der Impulse zwischen Vorderwelle und Hinterwelle
einen zweiten vorgegebenen Betrag überschritten hat. Wenn dies der Fall
ist, wird die Kupplung eingerückt über eine vorgegebene Zeitspanne.
Während eines ersten Teiles dieser Zeitspanne ist die Kupplung voll
eingerückt,während während eines letzten Teiles ein Signal erzeugt
wird, um die Kupplung zu veranlassen allmählich aus einer voll einge
rückten Stellung in eine voll ausgerückte Stellung zu gehen. Ferner
wenn erwünscht, kann die Länge der vorgegebenen Zeitspanne, während
der die Kupplung eingerückt ist, eine Funktion der Fahrgeschwindigkeit
sein. Diese Zeitspanne nimmt zweckmäßigerweise mit zunehmender Fahr
geschwindigkeit ab.
Wenn die Fahrgeschwindigkeit über der vorgegebenen Größe liegt, ver
gleicht die Steuerung die Drehzahlen der vorderen und hinteren Aus
gangswellen, um zu bestimmen, ob ein übermäßiger Schlupf oder Dreh
zahlunterschied vorhanden ist. Die erfindungsgemäße Steuerung ver
wendet eine neuartige Methode, um alternativ die Drehzahlen der
vorderen und hinteren Ausgangswellen zu bestimmen. Insbesondere
wird die Zeit zwischen aufeinanderfolgenden Drehzahl-Sensorimpulsen
gemessen und über eine vorgegebene Anzahl von Perioden ein Durch
schnitt gebildet. Die vorgegebene Anzahl von Perioden nimmt mit zu
nehmender Fahrgeschwindigkeit zu, welche auf der Basis der Zeit für
die erste Periode bestimmt wird.
Da der Mindest-Wenderadius oder Kurvenradius eines Fahrzeuges mit
zunehmender Fahrgeschwindigkeit zunimmt, ist eine größere Schlupf
schwelle bei niedrigeren Fahrzeuggeschwindigkeiten erforderlich.
Nach der Erfindung nimmt die Schlupfschwelle, die zum Einrücken der
Kupplung erforderlich ist, ab mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit.
Vorzugsweise speichert die Steuerung eine Vielzahl von Schlupf
schwellwerten, wobei jeder Schlupfschwellwert eine vorgegebenen
Bereich der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges entspricht.
Zusätzlich zur Veränderung des Schlupf-Schwellwertes als Funktion
der Fahrgeschwindigkeit wird durch die Steuerung auch der Schlupf
schwellwert als Funktion davon verändert, ob die vordere oder hintere
Ausgangswelle sich schneller dreht. Da beim Wenden oder Kurvenfahren
die Vorderräder des Fahrzeuges schneller drehen als die Hinterräder,
wurde gefunden, daß größere Schlupf-Schwellwerte erforderlich sind,
wenn die vordere Ausgangswelle schneller dreht als die hintere Aus
gangswelle. Erfindungsgemäß wird deshalb abhängig davon ob die vordere
oder hintere Ausgangswelle schneller dreht, die Drehzahldifferenz
verglichen mit separaten Schlupf-Bezugswerten.
Die elektronische Steuerung nach der Erfindung umfaßt mehrere neuartige
Diagnose- und Zuverlässigkeitsmerkmale. Wenn beispielsweise festgestellt
wird, daß die Kupplung eingerückt werden sollte, wird der Mikrocomputer
tätig und erzeugt ein Kupplungseinrücksignal über eine vorgegebene
Zeitspanne. Falls nun der Mikrocomputer dieses Kupplungseinrücksignal
am Ende dieser Zeitspanne nicht abschaltet, wird von einer Unter
brechungsschaltung, die außerhalb des Mikrocomputers liegt, automatisch
die Kupplung abgeschaltet bzw. ausgerückt. Um ferner sicherzustellen,
daß die Kupplung richtig arbeitet, vergleicht die Steuerung die Dreh
zahlen der vorderen und hinteren Ausgangswelle nachdem die Kupplung
eingerückt worden ist, über eine bestimmte Zeitspanne, um sicherzu
stellen, daß kein Schlupf zwischen den Wellen vorhanden ist.
Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend
anhand der Zeichnung erläutert, in der
Fig. 1 in Draufsicht einen Vierradantrieb mit einem Drehmomentüber
tragungsgehäuse zeigt, das mittels der erfindungsgemäßen
elektronischen Steuerung gesteuert werden kann.
Fig. 2 zeigt schematisch die inneren Komponenten eines solchen Über
tragungsgehäuses zur Verwendung mit der elektronischen Steuerung
nach der Erfindung.
Fig. 3 zeigt einen Schaltkreis zur schematischen Darstellung der er
findungsgemäßen Steuerung.
Fig. 4a bis 4c sind Fließdiagramme, welche die Betriebsweise der elektronischen
Steuerung nach der Erfindung bei der automatischen Steuerung des
Drehmomentübertragungsgehäuses nach Fig. 2 darstellen.
Fig. 1 zeigt einen Vierradantrieb für ein Fahrzeug mit einem Drehmoment
übertragungsgehäuse 10, das durch die elektronische Steuerung nach der
Erfindung gesteuert werden kann. Das Gehäuse 10 ist am hinteren Ende
eines Getriebes 11 (strichpunktiert gezeichnet) befestigt, das seiner
seits mit einem strichpunktiert dargestellten Antriebsmotor 12 gekoppelt
ist. Das Getriebe 11 hat eine Ausgangswelle, die mit einer Eingangswelle
des Gehäuses 10 gekoppelt ist. Das Gehäuse 10 hat eine hintere Ausgangs
welle, die mit dem vorderen Ende einer hinteren Antriebswelle über ein übliches
Kardangelenk 14 verbunden ist. Das hintere Ende der Antriebswelle 13 ist
mit einer Eingangswelle eines hinteren Differentials 15 mit Hilfe eines
Kardangelenkes 16 verbunden. Das hintere Differential 15 teilt das Dreh
moment von der Antriebswelle 13 auf die Hinterräder 15 a auf.
Das Gehäuse 10 ist ferner mit einer vorderen Ausgangswelle versehen,
die mit dem hinteren Ende einer vorderen Antriebswelle 17 über ein
Kardangelenk 18 gekoppelt ist. Die vordere Antriebswelle 17 ist mit
ihrem vorderen Ende mit einer Eingangswelle eines vorderen Differentials 19
über ein Kardangelenk 20 verbunden. Das vordere Differential teilt das
von der Antriebswelle 17 aufgenommene Drehmoment auf die Vorderräder 19 a
des Fahrzeuges auf.
Fig. 2 zeigt die inneren Komponenten des Übertragungsgehäuses 10 in
schematischer Darstellung zusammen mit bestimmten elektrischen Ver
bindungen zu einer elektronischen Steuerung, die in Fig. 2 als Block 24
dargestellt ist. Wie Fig. 2 zeigt, hat das Gehäuse 10 eine Eingangs
welle 25, die mit der Ausgangswelle des Getriebes 11 verbunden ist.
Das Gehäuse 10 hat ferner eine hintere Ausgangswelle 26, die mit der
hinteren Antriebswelle 13 verbindbar ist, sowie eine vordere Ausgangs
welle 27 zur Verbindung mit der vorderen Antriebswelle 17. Das Gehäuse 10
verwendet ein Planetenrad-Zwischen-Differential 28 zum Aufteilen des
Drehmomentes zwischen der hinteren Ausgangswelle 26 und der vorderen
Ausgangswelle 27. Ferner ist eine elektromagnetische Reibungskupplung 29
vorgesehen zum selektiven Sperren oder Arretieren des Zwischendifferentiales,
um jeden Schlupf zwischen der vorderen und der hinteren Ausgangswelle zu
verhindern.
Insbesondere ist die Eingangswelle 25 mit einem Planetenträger 31 ver
bunden, der eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten und
individuell drehbaren Planetenrädern 32 trägt. Eine Hülse 33 ist dreh
bar um die Eingangswelle 25 montiert und ihr eines Ende trägt ein
Sonnenrad 34 des Planeten-Differentiales 28,und ein entgegengesetztes
Ende trägt ein erstes Ausgangszahnrad 35. Das Zahnrad 35 kämmt mit
einem Zwischen-Zahnrad 36, das seinerseits ein drittes Zahnrad 37
antreibt, welches auf der vorderen Ausgangswelle 27 befestigt ist.
Ein Zahnkranz 38 des Differentiales 28 ist mit der hinteren Ausgangs
welle 26 verbunden.
Die elektromagnetische Kupplung 29 hat eine erste Gruppe von Kupplungs
scheiben 39, die drehfest mit dem Zahnkranz 28 verbunden sind, sowie
eine zweite Gruppe von Kupplungsscheiben 41, die auf der Hülse 33
zur Drehung mit dem Sonnenrad 34 befestigt sind. Eine ringförmige
Kupplungswicklung 42 ist angrenzend an die Kupplungsscheibe 39 und 41
angeordnet und sie kann über eine Leitung 43 von der elektronischen
Steuerung 24 ein Kupplungseingriffssignal empfangen. Die elektro
magnetische Kupplung 29 ist so aufgebaut, daß wenn ein Kupplungs
eingriffssignal erzeugt wird zur Erregung der Spule 42, das von
dieser erzeugte Magnetfeld eine Magnetkraft ausübt und dadurch
die Kupplungsscheibe 39 und 41 in Reibungseingriff miteinander drückt,
um eine relative Drehung zwischen ihnen zu verhindern, wodurch das
Sonnenrad 34 und der Zahnkranz 38 miteinander gekoppelt werden.
Hierdurch wird jeglicher relativer Schlupf zwischen der vorderen
und der hinteren Ausgangswelle verhindert.
Die Drehzahl der vorderen Ausgangswelle wird überwacht durch einen
Drehzahlsensor 44, der benachbart zum Umfang der Zähne des Zahnrades 37
angeordnet sein kann. Der Drehzahlsensor 44 erzeugt ein Signal für
die elektronische Steuerung 24. Ebenso wird die Drehzahl der hinteren
Ausgangswelle 26 überwacht durch einen Drehzahlsensor 46, der benachbart
zum Umfang des Zahnkranzes 38 angeordnet sein kann und der beispiels
weise die Umfangsgeschwindigkeit der Zähne bzw. die Zahl der Zähne je
Zeiteinheit des Zahnkranzes 38 messen kann. Der Drehzahlsensor 46 er
zeugt ein Signal für die Drehzahl der hinteren Ausgangswelle und
gibt dies an die elektronische Steuerung 24.
Das Differential 24 teilt das Drehmoment auf die hintere Ausgangswelle 26
und die vordere Ausgangswelle 27 auf. Normalerweise ist die Kupplungs
wicklung 42 nicht erregt, so daß ein vorgegebener Schlupf auftreten
kann zwischen der vorderen und der hinteren Ausgangswelle zur An
passung an leicht unterschiedliche Drehzahlen der vorderen und
hinteren Räder, die bei normalen Traktions-Bedingungen auftreten,
z.B. wenn das Fahrzeug wendet. Wenn jedoch der Schlupf zwischen den
vorderen und hinteren Rädern einen vorgegebenen Betrag übersteigt,
erzeugt die Steuerung 24 ein Kupplungseingriffssignal, durch welches
das Zwischendifferential gesperrt oder arretiert wird und eine
direkte Antriebsverbindung zwischen der Eingangswelle 25 sowie den
vorderen und hinteren Ausgangswellen 26 und 27 schafft. Wenn die
Kupplungswicklung 42 erregt wird, wird der Zahnkranz 38 relativ zum
Sonnenrad 34 arretiert, um eine relative Drehung zwischen beiden zu
verhindern. Wenn der Zahnkranz 38 relativ zum Sonnenrad 37 arretiert
ist, sind die Planetenräder 32 gehindert, sich um ihre zugehörigen
Wellen zu drehen, wodurch eine Drehung des Planetenträgers 31 relativ
sowohl zum Zahnkranz 38 als auch zum Sonnenrad 34 verhindert wird.
Das Übertragungsgehäuse 10 nach Fig. 2 ist nur ein bevorzugtes Bei
spiel eines solchen Gehäuses, das die elektronische Steuerung nach
der Erfindung verwendet, es können auch andere Gehäuse dieser Art,
die eine selektiv einrückbare Kupplung verwenden, durch die Steuerung 24
gesteuert werden.
Fig. 3 zeigt ein schematisches Diagramm der elektronischen Steuerung 24
nach Fig. 2. Die Steuerung 24 empfängt Ausgangssignale vom vorderen
Drehzahlsensor 44 und vom hinteren Drehzahlsensor 46. Ferner erzeugt
die Steuerung 24 ein Kupplungseingriffssignal und gibt dies an die
Erregerspule 42 der Kupplung.
Die elektronische Steuerung 24 ist um einen Mikrocomputer 51 angeordnet.
Der vordere Drehzahlsensor 44 ist mit dem Mikrocomputer 51 über einen
Eingangskreis 52 verbunden, der das Ausgangssignal vom Sensor 44
konditioniert ehe das Signal an den Mikrocomputer 51 gegeben wird.
In gleicher Weise ist der hintere Drehzahlsensor 46 mit dem Mikro
computer 51 über einen Eingangs-Konditionier-Kreis 53 verbunden. Obwohl
unterschiedliche, handelsüblich käufliche Drehzahlsensoren verwendet
werden können, wurde gefunden, daß Hall-Sensoren als Drehzahlsensoren
vorzuziehen sind. Der Hall-Sensor funktioniert als digitaler Schalter
und liefert ein Ausgangssignal, das zwischen einem hohen und einem
niedrigen logischen Niveau wechselt, wenn die zugehörigen Zähne oder
andere Betätigungszähne eine Veränderung des magnetischen Feldes be
wirken, wenn die zugehörigen Komponenten rotieren. Obwohl auch ein
konventioneller variabler Reluktanz-Drehzahlsensor verwendet werden
kann, wurde gefunden, daß dieser Sensor einen besonderen Eingangs-
Konditionier-Schaltkreis benötigt und keine saubere Rechteckwellen
form bei niedrigen Wellendrehzahlen liefert, was jedoch erwünscht ist.
Wie Fig. 3 zeigt, hat der vordere Drehzahlsensor 44 eine Hall-Sonde 54
mit Ausgangsklemmen 54-1, 54-2 und 54-3, die alle mit dem Eingangs
kreis 52 verbunden sind. Die Klemme 54-1 ist verbunden mit einer ge
regelten Energiespeisequelle vorgegebener Stärke, während die Klemme 54-3
verbunden ist mit dem Erdpotential des Schalkreises. Das Ausgangssignal
der Hall-Sonde wird an der Klemme 54-2 erzeugt. Entsprechend der Er
findung ist der Drehzahlsensor 44 mit einem Paar Innen-Widerstände 55
und 56 versehen, die an die gewählten Ausgangsklemmen der Hall-Sonde 54
geschaltet sind. Insbesondere ist der Widerstand 55 angeschlossen an
die Klemmen 54-2 und 54-3, während der Widerstand 56 an die Klemmen 54-1
und 54-3 angeschlossen ist. Der gesamte Sensor 44 einschließlich der
Hall-Sonde 54 und den Widerständen 55 und 56 sind somit in dem Gehäuse 10
angrenzend an den Umfang des vorderen Zahnrades 37 angeordnet, wie in
Fig. 2 dargestellt ist.
Allgemein liegt die elektronische Steuerung 24 innerhalb eines separaten
Gehäuses, das außerhalb des Übertragungsgehäuses 10 liegt. Beispiels
weise kann die elektronische Steuerung an einem äußeren Teil des
Übertragungsgehäuses 10 angebracht sein oder sie kann an einer anderen
Stelle des Fahrzeuges liegen. Durch Hereinnahme der Widerstände 54 und 55
in den Sensor 44 kann der Mikrocomputer Signale erzeugen und an den
Eingangskreis 52 legen, wodurch der Zustand der Beschaltung des oder
zum Sensor geprüft werden kann. Ohne die Widerstände 55 und 56 könnte
das Diagnose-Programm des Mikrocomputers 51 nicht unterscheiden zwischen
einem Fehler im Sensor 44 oder der Beschaltung oder Verdrahtung zwischen
dem Sensor 44 und der elektrischen Steuerung 24.
Der hintere Drehzahlsensor 46 ist in gleicher Weise aufgebaut wie
der vordere Drehzahlsensor 44. Er enthält eine Hall-Sonde 57 mit
Ausgangsklemmen 57-1, 57-2 und 57-3, die an den Eingangskreis 53
geschaltet sind. Ferner ist ein innerer Widerstand 58 zwischen die
Klemmen 57-2 und 57-3 geschaltet, während ein zweiter innerer Wider
stand 59 zwischen die Klemmen 57-1 und 57-3 geschaltet ist.
Der Mikrocomputer 51 kann ein Bremssignal über eine Leitung 61 und
ein neutrales Signal über eine Leitung 62 empfangen. Das Bremssignal
wird an den Mikrocomputer über die Leitung 61 mit einem vorgegebenen
logischen Niveau immer dann gelegt, wenn das Fahrzeug-Bremspedal vom
Fahrer niedergedrückt worden ist. Ebenso immer wenn das Getriebe
des Fahrzeuges sich in neutraler Stellung oder in Parkstellung be
findet, wird ein logisches Signal mit einem vorgegebenen Niveau
über die Leitung 62 an den Mikrocomputer gelegt. Immer wenn das Fahr
zeug sich in einem Bremszustand befindet oder das Getrieb sich in
neutraler oder Parkstellung befindet, wird der Kupplungseingriffs
teil der Steuerung abgeschaltet, so daß die Kupplung unter diesen
Bedingungen ausgerückt bleibt.
Der Mikrocomputer 51 ist mit einer Diagnoselampe 63 verbunden. Die
Diagnoselampe 63 ermöglicht es dem Mikrocomputer bestimmte Code zu
blinken, die representativ sind für eine bestimmte oder besondere Be
triebsbedingung oder einen Betriebszustand oder ein besonderes
Schaltungsproblem, das durch sein Diagnose Programm festgestellt
worden ist. Der Mikrocomputer 51 kann ferner ein gepulstes Ausgangs
signal mit vorgegebener Frequenz über eine Leitung 64 erzeugen und
an eine Überwachungsschaltung 65 legen. Solange der Mikrocomputer das
gepulste Ausgangssignal erzeugt, bleibt die Überwachungsschaltung 65
inaktiv. Wenn jedoch der Mikrocomputer die Erzeugung des gepulsten
Ausgangssignales unterbricht, ist dies ein Anzeichen, daß ein Problem
im Computerprogramm aufgetreten ist. In diesen Fällen erzeugt die
Überwachungsschaltung einen Rückstellimpuls auf einer Leitung 66, um
den Mikrocomputer rückzustellen.
Der Mikrocomputer 51 kann ferner ein Kupplungseingriffssignal auf einer
Leitung 67 erzeugen. Die Leitung 67 ist an das Gate eines Transistors 68
über einen Widerstand 69 angeschlossen. Die Source des Transistors 68
ist an Erdpotential des Schaltkreises gelegt, während die Drain des
Transistors an eine Klemme 42-1 der Kupplungsspule 42 über eine Leitung 70
geschaltet ist. Die andere Klemme 42-2 der Spule 42 ist an die Energie
versorgung +B des Fahrzeuges gelegt. Normalerweise wird der Transistor 68
in einem Aus-Zustand gehalten, durch Erzeugung eines Signales mit
niedrigem Niveau nahe Erdpotential auf der Leitung 67. Wenn der Transistor
eingeschaltet ist, ist der Stromfluß durch die Kupplungswicklung ausreichend
niedrig, so daß die Kupplung in ihrer ausgerückten Stellung ist. Wenn auf
der Leitung 67 ein Signal mit hohem Pegel erzeugt wird, wird der Transistor
68 umgeschaltet, wodurch die Kupplungsklemme 42-1 nahe dem Erdpotential
gebracht wird, worauf ein ausreichender Strom durch die Kupplungswicklung 42
fließt, um die Kupplung einzurücken.
Eine Diode 71, ein Kondensator 72 und eine Zener-Diode 73 sind vorgesehen,
um den Transistor 68 gegen Spannungsspitzen und Stromschwankungen zu
schützen, die auftreten können, wenn der Transistor 68 an- und abgeschaltet
wird. Die Diode 71 insbesondere hat eine Anode, die mit der Kupplungs
klemme 42-1 verbunden ist, sowie eine Kathode, die mit der Kupplungs
klemme 42-2 verbunden ist. Der Kondensator 72 ist zwischen die
Leitung 70 und Erdpotential des Schaltkreises geschaltet, während die
Zener-Diode 73 eine Anode hat, die an Erdpotential und eine Kathode, die
an die Leitung 70 angeschlossen ist.
Ein Transistor 74 spricht auf den Pegel oder die Stärke des Signales
auf der Leitung 70 an. Insbesondere ist ein Widerstand 75 zwischen das
Gate des Transistors 74 und die Leitung 70 gelegt. Ein Filter-Kondensator 76
ist zwischen die Leitung 70 und Erdpotential gelegt, während ein Vorspann
widerstand 77 zwischen das Gate des Transistors 74 und Erdpotential ge
schaltet ist. Die Drain des Transistors 74 ist über einen Widerstand 78
an eine geregelte Spannungsversorgung +V geschaltet, während die Source
des Transistors 74 an Erdpotential gelegt ist.
Der Pegel des Signales an der Drain des Transistors 74 wird über eine
Leitung 79 an den Mikrocomputer 79 gelegt. Im Betrieb bildet der
Transistor 74 ein Mittel zum Überprüfen der Kontinuität der Kupplungs
wicklung 42. Wenn der Mikrocomputer auf der Leitung 67 ein Signal
mit niederem Pegel erzeugt, so daß der Transistor 68 abgeschaltet ist,
wird die Kupplung ausgerückt und die Leitung 70 liegt an oder nahe
dem Spannungspotential +B, unterstellt, daß eine Schaltungskontinuität
in der Kupplungswicklung 42 vorliegt. Wenn die Leitung 70 am Potential
+B liegt, wird durch das hohe Signal, das an das Gate des Transistors 54
gelegt wird, der Transistor 74 umgeschaltet, um die Leitung 79 nahe
Erdpotential zu bringen. Falls eine Diskontinuität in der Kupplungs
leitung 42 vorliegt, reicht die Höhe des Signales auf der Leitung 70
nicht aus, um den Transistor 74 umzuschalten, wodurch die Leitung 79
auf oder nahe bei dem Potential +V liegt. Durch Überwachen der Höhe
bzw. des Pegels des Signales auf der Leitung 79 vor dem Einrücken
der Kupplung kann somit der Mikrocomputer bestimmen, ob bei der
Kupplungswicklung Kontinuität oder Stetigkeit gegeben ist.
Die Schaltung nach der Erfindung umfaßt einen Zuverlässigkeits-Unter
brechungskreis (failsafe timeout circuit), der in Fig. 3 allgemein
mit 81 bezeichnet ist. Dieser Unterbrechungskreis eignet sich insbe
sondere, ein Rückstellsignal über eine Leitung 82 vom Mikrocomputer 51
zu empfangen und er erzeugt ein Kupplungsausrücksignal über eine
Leitung 83, die an das Gate des Transistors 68 gelegt ist. Die
Unterbrechungsschaltung 81 hat einen Transistor 84 mit einem Gate,
das mit der Leitung 82 über einen Filterkondensator 85 verbunden ist.
Ein Widerstand 86 ist zwischen das Gate des Transistors 84 und Erd
potential geschaltet. Die Drain des Transistors 84 ist mit dem
invertierenden Eingang 87-1 eines Komparators 87 verbunden. Eine
RC-Zeitkonstanz-Schaltung, bestehend aus einem Widerstand 88 und
einem Kondensator 89, ist zwischen die Energieversorgung +V und Erd
potential geschaltet. Die Verbindungsstelle zwischen dem Widerstand 88
und dem Kondensator 89 ist mit dem invertierenden Eingang des Komparators 87
verbunden. Ein Spannungsteiler, bestehend aus einem Widerstand 91 und einem
zweiten Widerstand 92, ist zwischen die Energieversorgung +V und Erd
potential gelegt. Die Verbindung zwischen den Widerständen 91 und 92
ist an den nicht-invertierenden Eingang 87-2 des Komparators 87 gelegt.
Der Ausgang des Komparators 87-3 ist mit der Leitung 83 verbunden.
Vor der Erzeugung des Kupplungseingriffssignales erzeugt der Mikro
computer 51 normalerweise ein Rückstellsignal auf der Leitung 82, wodurch
zeitweilig der Transistor 84 angeschaltet wird. Wenn der Transistor 84
angeschaltet ist, wird der Kondensator 89 entladen, so daß der invertierende
Eingang 87-1 des Komparators 87 auf oder nahe bei Erdpotential liegt.
Zu diesem Zeitpunkt liegt der nicht-invertierende Eingang 87-2 auf einer
Spannungshöhe, die durch die Größen der Widerstände 91 und 92 bestimmt
ist. Nachdem der Rückstellimpuls 82 beseitigt ist, beginnt der Konden
sator 89 sich zu laden über den Widerstand 88, wobei die Rate der
Spannungszunahme am Kondensator bestimmt ist durch die Größen des
Widerstandes 88 und des Kondensators 89. Solange die Spannung am
invertierenden Eingang 87-1 unter der Spannung am nicht-invertierenden
Eingang 87-2 liegt, bleibt der Ausgang des Komparators 87 offen,
und beeinflußt den Betrieb des Transistors 68 nicht. Der Transistor 68
ist somit entweder in ausgeschaltetem oder in eingeschaltetem Zustand,
abhängig von der Stärke des Signales auf der Leitung 73.
Wenn die Kupplung eingerückt ist, wird das Kupplungseinrücksignal auf
der Leitung 67 normalerweise über eine vorgegebene Zeitspanne erzeugt.
Die Unterbrechungsschaltung 81 soll gewährleisten, daß bei einem etwaigen
Problem mit der Mikrocomputer-Steuerung und falls das Kupplungsein
griffssignal auf der Leitung 67 nicht nach der vorgegebenen Zeit
spanne unterbrochen wird, die Kupplung automatisch ausgerückt wird
nach einer vorgegebenen Sicherheitszeitspanne, die beispielsweise
etwa das zwei- bis dreifache der Zeitspanne betragen kann, über
welche das Kupplungssignal normalerweise erzeugt wird. Die Größen des
Widerstandes 88 und des Kondensators 89 werden so gewählt, daß die
gewünschte Sicherheitszeitspanne erreicht wird. Wenn der Kondensator 89
auf eine Spannung aufgeladen ist oberhalb dem Pegel des Komparator
einganges 87-2, erzeugt der Komparator ein niederes Signal auf der
Leitung 83, das an das Gate des Transistors 68 gegeben wird, wodurch
der letztere abgeschaltet und die Kupplung ausgerückt wird, unabhängig
von der Stärke bzw. dem Pegel des Signales auf der Leitung 67.
In den Fig. 4a bis 4c sind Flußdiagramme dargestellt, die benutzt
werden, um die Wirkungsweise der elektronischen Steuerung zu erläutern.
Wie Fig. 4a zeigt, beginnt die Tätigkeit der Steuerung bei einem
Block 100, der mit "Rückstellung" bezeichnet ist und schaltet dann
zu einem Block 101, wo der Mikrocomputer ein Einleitungs-Programm
ausführt, während welchem Öffnungen (ports) eingeleitet werden und
die Überwachungsschaltung kann eingeschaltet werden. Danach tritt
das Programm in eine Funktion 102 ein, in der ein Selbst-Test-Programm
durchgeführt wird. Während dieses Selbst-Testes kann der Mikrocomputer
seinen Speicher überprüfen und Kontinuitätsprüfungen oder Durchgangs
prüfungen der Kupplungswicklung 42, des vorderen Drehzahlsensors 44
und des hinteren Drehzahlsensors 46 ausführen. Falls irgendwelche
Probleme vorliegen oder auftreten, kann der Mikrocomputer den
Operator oder den überwachenden Techniker informieren durch Blinken
eines vorgegebenen Codes mittels der Diagnoselampe 63.
Nach Beendigung des Selbst-Testes schaltet das Programm zu einem
Entscheidungspunkt 103, wo die Pegel der Signale auf den Leitungen 61
und 62 überprüft werden, um festzustellen, ob oder ob nicht das
Fahrzeugbremspedal niedergedrückt ist oder ob das Getriebe sich in
einer neutralen Position oder in Parkstellung befindet. Wenn einer
dieser Fälle vorhanden ist, zweigt das Programm ab nach "ja" und
schaltet zu einer Prozeßfunktion 104, um ein Ausrücksignal zu er
zeugen und an die Kupplungswicklung 42 zu geben vor der Weiter
schaltung zu einem Entscheidungspunkt 107. Durch das Vorhandensein
entweder eines Bremssignales oder des neutralen Signales auf den
Leitungen 61 oder 62 wird das Programm sofort unterbrochen und ver
anlaßt zum Entscheidungspunkt 103 zu schalten, von wo aus die
Kupplung ausgerückt wird. Wenn das Fahrzeug nicht bremst oder sich
nicht in neutraler oder Parkposition befindet, zweigt das Programm
vom Entscheidungspunkt 103 bei "Nein" ab und geht zum Entscheidungs
punkt 107, um den Zustand der Drehzahlsensoren 44 und 46 zu überprüfen.
Wenn bei diesen ein Problem vorliegt, zweigt das Programm ab bei "Nein"
und kehrt zur Prozeßfunktion 102 zurück, wo ein Selbst-Test ausgeführt
ist, um das spezielle Problem festzustellen.
Wenn die Sensoren richtig arbeiten, zweigt das Programm vom Ent
scheidungspunkt 107 bei "ja" ab und tritt ein in eine Prozeßfunktion
bei 108, in welcher die Anfangsoperationen ausgeführt werden, um
festzustellen, ob ein Schlupfzustand zwischen der vorderen und hinteren
Ausgangswelle aufgetreten ist. Insbesondere in der Prozeßfunktion 108
beginnt das Programm die Anfangsimpulse zu zählen, die von jedem
Drehzahlsensor erzeugt werden. Da die Drehzahlsensoren Hall-Schalter
sind, kann der Computer entweder die vordere oder die hintere Flanke
jedes Impulses erfassen. Vom Entscheidungspunkt 108 schaltet das
Programm zu einem Entscheidungspunkt 109, um zu überprüfen, ob
eine vorgegebene Anzahl N a von Impulsen für entweder den vorderen
Sensor oder den hinteren Sensor gezählt worden ist. Wenn die Antwort
"Nein" ist, zweigt das Programm bei "Nein" ab und kehrtzurück zur
Prozeßfunktion 108, um die Impulszählung von jedem Drehzahlsensor
fortzusetzen.
Wenn eine vorgegebene Anzahl von Impulsen von wenigstens einem der
Sensoren gezählt worden ist, zweigt das Programm vom Entscheidungs
punkt bei "ja" ab und geht zu einem Entscheidungspunkt 100, um zu
prüfen, ob der absolute Wert der Differenz zwischen den Impulsen,
die für den vorderen Sensor und der Impulse, die für den hinteren
Sensor gezählt worden ist, größer ist als eine zweigt vorgegebene
Größe N b, die kleiner ist als die Größe N a. Ist dies der Fall, so
ist dies ein Anzeichen dafür, daß der relative Schlupf zwischen
der vorderen und der hinteren Ausgangswelle größer ist als ein
vorgegebener zulässiger Wert, der bei normalen Traktions-Bedingungen
auftreten kann, z.B. beim Wenden oder Kurvenfahren des Fahrzeuges.
Zu diesem Zeitpunkt ist es dann erwünscht, in einen Teil des Programmes
einzutreten, der ein Kupplungseingriffssignal erzeugt, um die Kupplung 29
einzurücken und das Zwischendifferential des Übertragungsgehäuses zu
verriegeln. Das Programm zweigt dann vom Entscheidungspunkt 110 bei
"ja" ab und schaltet zu einem Punkt "A" bei 133, von wo aus es in
Fig. 4b weitergeht, wie noch beschrieben wird.
Ist die Zahl-Differenz zwischen den Impulsen des vorderen und des
hinteren Sensors kleiner als die vorgegebene Größe N b, so zweigt
das Programm vom Entscheidungspunkt 110 bei "Nein" ab und schaltet
weiter zu einem Entscheidungspunkt 111, um die Anzahl aufeinander
folgender Zeiten zu überprüfen, die das Programm durch die Entscheidungs
punkte 109 und 110 gelaufen ist. Wenn diese Zahl eine vorgegebene
Zahl N c nicht übersteigt, zweigt das Programm bei "Nein" ab und
kehrt zum Entscheidungspunkt 107 zurück, um dann die Sensoren zu
überprüfen, ehe erneut die Impulse jedes Sensors gezählt werden.
Wenn das Programm die Entscheidungspunkte 109 und 110 wenigstens
N c aufeinanderfolgende Male durchlaufen hat, zweigt das Programm
vom Entscheidungspunkt 111 bei "ja" ab und tritt in eine Prozeß
funktion 112 ein, in welcher die Drehzahlen der vorderen und der
hinteren Welle individuell berechnet werden. Die spezielle Methode
mit der die Steuerung die Drehzahlen der Wellen bestimmt, ist im
Detail im Unterprogramm nach Fig. 4c dargestellt.
In Fig. 4c beginnt das Unterprogramm im Block 113 der bezeichnet
ist mit "Bestimme die Wellendrehzahlen" und es tritt dann ein in
eine Prozeßfunktion 114, in welcher der Mikrocomputer eine Dreh
zahlprobe vom hinteren Drehzahlsensor nimmt durch Messen der Zeit
spanne zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen des hinteren Sensors.
Vorzugsweise wird diese Zeitspanne gemessen, entweder zwischen den
vorderen Flanken aufeinanderfolgender Impulse oder zwischen den
hinteren Flanken der Impulse. Nachdem der erste oder Eingangs-
Drehzahlwert erfaßt worden ist, schaltet das Programm zu einem
Entscheidungspunkt 115, um zu überprüfen, ob oder ob nicht die
hintere Ausgangswelle sich tatsächlich bewegt. Wenn sich die hintere
Ausgangswelle nicht dreht, zweigt das Programm bei "Nein" ab und
tritt in eine Prozeßfunktion 116 ein, um die Drehzahl der vorderen
Ausgangswelle zu bestimmen. Wenn sich die hintere Welle dreht,
zweigt das Programm vom Entscheidungspunkt 115 bei "ja" ab und
schaltet weiter zu einer Prozeßfunktion 117, um die Anzahl der
Drehzahlproben oder -werte zu bestimmen, die erfaßt werden sollen,
um die gegenwärtige Drehzahl der hinteren Ausgangswelle zu berechnen.
Die Anzahl von Proben oder Werten, die zu nehmen oder zu erfassen sind,
ist gemäß der Erfindung bestimmt als Funktion der wahren Fahrzeug
geschwindigkeit. Insbesondere ist es erwünscht, die Anzahl der Dreh
zahlwerte, die als Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit genommen oder
erfaßt werden, zu steigern. In diesem Fall wird angenommen, daß die
erste Drehzahlprobe, die in der Prozeßfunktion 114 genommen worden ist,
die momentane Fahrzeug-Fahrgeschwindigkeit auf der Straße darstellt
und auf der Basis dieser ersten Drehzahlprobe oder dieses ersten
Drehzahlwertes wird die Anzahl der danach zu nehmenden Drehzahlwerte
bestimmt. Beispielsweise, wenn die Drehzahl des Fahrzeugs zwischen
5 und 15 Meilen je Stunde liegt (1 Meile = etwa 1,6 km) kann die
Anzahl der erfaßten Drehzahlwerte im Bereich von 8-16 liegen, während,
wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zwischen 15 und 30 Meilen je
Stunde liegt, kann die Anzahl der erfaßten Drehzahlwerte etwa 16-32
betragen.
Sobald die Anzahl der zu nehmenden Drehzahlwerte bestimmt worden ist,
schaltet das Programm weiter zu einer Prozeßfunktion 118, wo ein
weiterer Drehzahlwert genommen wird durch Messen der Zeitspanne
zwischen aufeinanderfolgenden Sensor-Ausgangsimpulsen. Danach schaltet
das Programm zu einem Entscheidungspunkt 119, wo erneut geprüft wird,
ob oder ob nicht die betreffende Welle sich dreht. Wenn sich die Welle
nicht dreht, zweigt das Programm bei "Nein" ab zu einer Prozeßfunktion
116. Wenn sich die Welle bewegt, zweigt das Programm bei "ja" ab zu
einem Entscheidungspunkt 120, um zu überprüfen, ob mehr Proben oder
Werte genommen werden sollen. Wenn mehr Proben genommen werden sollen,
zweigt das Programm bei "ja" ab und kehrt zur Prozeßfunktion 118 zurück.
Wenn die erforderliche Anzahl von Proben genommen worden ist, zweigt
das Programm vom Entscheidungspunkt 21 bei "Nein" ab und schaltet zu
einer Prozeßfunktion 121, wo ein Durchschnitt aller für diese besondere
Welle erfaßten Drehzahlwerte berechnet wird. Von diesem Punkt aus tritt
das Programm ein in eine Prozeßfunktion 122, wo der in der Prozeßfunktion
121 berechnete Durchschnitt zeitweilig in einem Speicher gespeichert
wird für einen späteren Schlupf-Vergleich. Von der Prozeßfunktion 122
tritt das Programm ein in die Prozeßfunktion 116 und wiederholt die
obige Folge von Operationen von den Schritten 114-122, um die Drehzahl
der vorderen Ausgangswelle zu bestimmen. Nachdem die Drehzahlen sowohl
für die vordere als auch für die hintere Ausgangswelle berechnet worden
sind, schaltet das Programm zum Punkt 123 und kehrt zum entsprechenden
Abschnitt des Hauptprogrammes zurück, das in den Fig. 4a und 4b darge
stellt ist.
Sobald das Programm die Drehzahlen der vorderen und hinteren Ausgangs
welle in der Prozeßfunktion 112 bestimmt hat (Fig. 4a), schaltet es zu
einem Entscheidungspunkt 124, um zu überprüfen, ob beide Wellen gestoppt
sind. Ist dies so, so zweigt das Programm bei "ja" ab und tritt in die
Prozeßfunktion 104 ein, um die Kupplung auszurücken vor der Rückkehr zum
Entscheidungspunkt 107. Wenn beide Wellen nicht gestoppt sind, zweigt
das Programm bei "Nein" ab und schaltet zu einem Entscheidungspunkt 125,
um zu überprüfen, ob beide Wellen sich drehen. Wenn sich nur eine der
Wellen dreht, zweigt das Programm bei "Nein" ab und schaltet zum Punkt "A"
mit dem Bezugszeichen 133, wodurch, wie oben erläutert, der Teil des
Programmes in Fig. 4b wiederholt wird, der die Erzeugung eines Kupplungs
eingriffssignals einleitet. Wenn das Programm feststellt, daß beide
Wellen sich drehen, zweigt es vom Entscheidungspunkt 125 bei "ja′ ab
und schaltet zu einer Prozeßfunktion 126, um die wirkliche Fahrzeug
fahrgeschwindigkeit zu bestimmen. In diesem Fall wurde gefunden, daß
die Berechnung der Durchschnittsdrehzahl aus der sich am langsamsten
bewegenden Welle eine ziemlich genaue Angabe für die wahre Fahrzeug
geschwindigkeit ist.
Sobald die Straßengeschwindigkeit oder Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges
bestimmt worden ist, schaltet das Programm zu einer Prozeßfunktion 127
und berechnet die Differenz zwischen den Drehzahlen der vorderen und
der hinteren Welle, die zuvor bestimmt worden sind in der Prozeßfunktion
112. Von der Prozeßfunktion 127 schaltet das Programm zu einem Ent
scheidungspunkt 128, um zu bestimmen, ob die vordere oder die hintere
Welle sich schneller dreht. Wenn sich die vordere Welle schneller dreht,
zweigt das Programm bei "Vorne" ab zu einer Funktion 129, wo eine
vordere Schlupf-Schwellwerttabelle geprüft wird. Wenn sich die hintere
Welle schneller dreht, zweigt das Programm bei "Hinten" ab zu einer
Prozeßfunktion 130, wo eine hintere Schlupf-Schwellwerttabelle geprüft
wird. Abhängig davon welche Welle sich schneller dreht, schaut sich
daher das Programm eine der beiden verschiedenen Schlupf-Schwellwert
tabellen an, um einen vorgegebenen Schlupf-Schwellwert zu erhalten.
Allgemein ist der Schlupf-Schwellwert definiert als der Prozentsatz
der zulässigen Differenzdrehzahl zwischen der vorderen und der hinteren
Ausgangswelle.
Da die Vorderräder sich schneller drehen als die Hinterräder, wenn das
Fahrzeug wendet, wurde gefunden, daß für eine gegebene Fahrgeschwindigkeit
der Schlupfschwellwert dann, wenn die Vorderwelle sich schneller dreht,
größer sein sollte als wenn die hintere Welle sich schneller dreht.
Ferner wurde zusätzlich zu einer Veränderung des Schlupfschwellwertes
als Funktion ob sich die vordere oder hintere Welle schneller dreht,
gefunden, daß der Schlupfschwellwert eine Funktion der wahren Fahrzeug
geschwindigkeit sein sollte. Sowohl in der vorderen als auch in der
hinteren Schlupftabelle nehmen daher vorzugsweise die Schlupfschwell
werte ab mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit, d.h. der Prozentsatz
der zulässigen Differenzgeschwindigkeit oder Differenzdrehzahlen
verringert sich mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit.
Es wird bemerkt, daß in einigen Fällen es nicht notwendig sein mag,
separate vordere und hintere Schlupftabellen vozusehen, und den
Schlupf-Schwellwert als Funktion der Fahrzeug-Fahrgeschwindigkeit zu
variieren. In diesen Fällen kann der Prozentsatz der zulässigen
Differenzdrehzahl für alle Fahrzeuggeschwindigkeiten konstant bleiben.
Es wird ferner bemerkt, daß in einigen Beispielen es erwünscht sein
kann, eine obere Fahrzeug-Geschwindigkeitsgrenze festzusetzen, ober
halb der die Kupplung nicht eingerückt wird. Da separate Schlup
tabellen vorgesehen sind, können separate obere Drehzahlgrenzen ein
gesetzt oder eingestellt werden, abhängig davon, ob ein Schlupf
an den Vorderrädern oder den Hinterrädern vorliegt.
Von den Prozeßfunktionen 129 oder 130 schaltet das Programm zu einem
Entscheidungspunkt 131, um zu bestimmen, ob der relative Schlupf
zwischen der vorderen und hinteren Welle, wie in der Prozeßfunktion 127
bestimmt, den vorgegebenen Schlupfschwellwert übersteigt, wie er ent
weder in der vorderen oder der hinteren Schlupftabelle vorliegt.
Wenn der Schlupf-Schwellwert überschritten worden ist, zweigt das
Programm bei "ja" zum Block 133 ab, wo das Kupplungseingriffs-Programm
nach Fig. 4 eingeleitet wird. Falls der Schlupfschwellwert nicht über
schritten worden ist, zweigt das Programm am Entscheidungspunkt 131 bei
"Nein" ab und schaltet weiter zu einem Entscheidungspunkt 132, um zu
überprüfen, ob oder ob nicht die momentane Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges
unter einem vorgegebenen Wert V a ist. Es wurde gefunden, daß es für
niedrigere Fahrgeschwindigkeiten erwünscht ist, die Impulszähltechnik der
Blöcke 108-111 zu verwenden, um einen zu hohen Schlupf zwischen der
vorderen und der hinteren Ausgangswelle zu erfassen. Wenn jedoch die
Fahrgeschwindigkeit über einem vorgegebenen Wert liegt, können die
Durchschnittsgeschwindigkeiten, die vom Unterprogramm nach Fig. 4c
berechnet worden sind, benutzt werden, um effektiv zu bestimmen,
ob ein zu hoher Schlupf vorliegt.
Wenn zeitweilig die Kupplung eingerückt werden soll, um den Schlupf
zwischen den vorderen und hinteren Ausgangswellen zu reduzieren, so
schaltet das Programm zum Block A bei 133 (Fig. 4a). Danach schaltet
das Programm zu einer Prozeßfunktion 134, wo vor der Erzeugung eines
Kupplungseingriffssignales eine Eingangsprüfung durchgeführt wird
und die Kupplungswicklung 42 auf Durchgang geprüft wird. Diese
Überprüfung erfolgt durch den Mikrocomputer, indem der Pegel des
Signales auf der Leitung 79 überwacht wird. Falls Kontinuität
vorliegt, d.h. der Durchgang durch die Kupplungswicklung in Ordnung
ist, liegt auf der Leitung 70 nach Fig. 3 eine positive Spannung,
die den Transistor 74 einschaltet und die Leitung 79 auf einem
niedrigen Niveau nahe Erdpotential hält. Falls eine Diskontinuität
in der Kupplungswicklung 42 vorliegt, bleibt der Transistor 74 abge
schaltet und auf der Leitung 79 liegt eine vorgegebene positive
Polarität nahe dem Wert +V. Wenn das Programm feststellt, daß in
der Kupplungswicklung 42 eine Diskontinuität vorliegt, wird in
der Prozeßfunktion 134 durch das Programm eine interne Markierung
gesetzt und diese Information wird gehalten bis zu einem späteren
Punkt im Programm, wie noch erläutert wird.
Von der Prozeßfunktion 134 schaltet das Programm zu einer Prozeßfunktion
135, wo die Sicherheits-Unterbrechungsschaltung rückgestellt wird
durch Erzeugung eines positiven Impulses auf der Leitung 82 (Fig. 3),
der zeitweilig den Transistor 84 einschaltet und den Kondensator 89
entlädt. Sobald die Kupplungskontinuität festgestellt worden ist
und der Unterbrechungskreis rückgestellt ist, tritt das Programm in
eine Prozeßfunktion 136 ein, um das Kupplungseingriffssignal zu er
zeugen, indem ein Signal mit hohem Niveau an die Leitung 67 gelegt
wird , um den Transistor 68 einzuschalten und einen Stromfluß durch
die Kupplungswicklung 42 zu bewirken, um die Kupplung einzurücken.
Nach Durchführung der erforderlichen Befehle zur Erzeugung des
Kupplungseingriffssignales geht das Programm weiter zu einem Ent
scheidungspunkt 137, wo der Mikrocomputer die Höhe oder Stärke des
Signales auf der Leitung 67 prüft, um sicherzustellen, daß ein
Kupplungseingriffssignal mit hohem Niveau erzeugt worden ist.
Falls ein hohes Signal nicht auf der Leitung 67 liegt, zweigt das
Programm bei "Nein" ab und kehrt zum Beginn des Entscheidungspunktes 137
zurück, um weiter zu prüfen, ob oder ob nicht, ein hohes Signal (d.h.
ein Signal mit hohem Pegel) vorhanden ist. Wenn ein solches hohes
Signal auf der Leitung 67 vorliegt, geht das Kupplungsprogramm
weiter zu einem Entscheidungspunkt 138, um zu bestimmen, ob oder ob
nicht, die Diskontinuität in der Kupplungswicklung zuvor in der
Prozeßfunktion 134 festgestellt worden ist. Falls ein Problem hin
sichtlich der Kontinuität bzw. des Durchganges der Kupplungswicklung
festgestellt wird, zweigt das Programm vom Entscheidungspunkt 138
bei "Nein" ab und schaltet weiter zu einer Prozeßfunktion 139, wo
das Selbst-Test-Programm eingeleitet wird, um ein etwaiges Kupplungs
problem festzustellen und anzuzeigen.
Falls ein solches Kontinuitätsproblem zuvor nicht durch die Prozeß
funktion 134 festgestellt worden ist, zweigt das Programm vom Ent
scheidungspunkt 138 bei′ja ab und tritt in eine Prozeßfunktion 141 ein, wo
das volle Kupplungseingriffssignal weiterhin auf der Leitung 67
über eine vorgegebene Zeitperiode T a erzeugt wird. Die Zeitperiode T
kann eine Funktion der Fahrzeug-Fahrgeschwindigkeit sein und sie
nimmt typischerweise ab mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit. Während
dieser Zeitspanne wird der Transistor 68 in vollem EIN-Zustand gehalten,
so daß ein maximaler Strom an die Kupplungswicklung gelegt wird, um
diese in voll eingerücktem Zustand zu halten. Nachdem die vorgegebene
Zeitspanne T a abgelaufen ist, geht das Programm zu einer Prozeßfunktion 142,
wo das Unterprogramm nach Fig. 4c ausgeführt wird, um die Drehzahlen jeder
Welle zu bestimmen. Zu diesem Zeitpunkt, da die Kupplung voll eingerückt
ist, sollten die Drehzahlen der beiden Wellen praktisch dieselben sein.
Das Programm schaltet dann zu einem Entscheidungspunkt 143, um
zu bestimmen, ob beide Wellen gestoppt sind. Ist dies so, so besteht
keine Notwendigkeit, weiterhin das Kupplungseingriffssignal zu erzeugen
und das Programm zweigt bei "ja" zu einem Block 144 ab, der mit B be
zeichnet ist, von wo aus, wie Fig. 4a zeigt, das Programm zu der
Prozeßfunktion 104 schaltet, um das Kupplungsausrücksignal zu erzeugen
und an die Kupplung zu geben. Falls die vordere und die hintere Welle
nicht gestoppt sind, zweigt das Programm vom Entscheidungspunkt 143
bei "Nein" ab und geht weiter zu einem Entscheidungspunkt 146, um die
Drehzahldifferenz zwischen den beiden Wellen zu prüfen. Falls diese
Differenz größer ist als ein vorgegebener Wert S a, wird hierdurch an
gezeigt, daß ein potentielles mechanisches Problem mit dem Kupplungs
eingriff vorhanden ist, da zu diesem Zeitpunkt die Kupplung voll ein
gerückt sein sollte und kein relativer Schlupf zwischen den beiden
Wellen vorhanden sein sollte. In diesem Fall zweigt das Programm vom
Entscheidungspunkt 145 bei "ja" ab und schaltet zur Prozeßfunktion 139,
um durch Ausführung des Selbst-Test-Programmes festzustellen, ob ein
Kupplungsproblem existiert.
Falls der absolute Wert der Drehzahldifferenz zwischen der vorderen
und der hinteren Ausgangswelle kleiner ist als eine vorgegebene Größe S a,
wird hierdurch angezeigt, daß die Kupplung voll eingerückt ist und das
Programm zweigt vom Entscheidungspunkt 145 bei "Nein" ab und geht
weiter zu einer Prozeßfunktion 147, wo ein allmählich abnehmendes Eingriffs
signal erzeugt und an die Kupplung gelegt wird, um diese zu veranlassen,
allmählich sich aus einer voll eingerückten Position in eine teilweise
eingerückte Position und dann in eine voll ausgerückte Position zu
bewegen. Dieses allmählich abnehmende Eingriffssignal wird erzeugt
über eine Zeitspanne T b, die annähernd gleich der Zeitspanne T a ist,
und zwar in der Prozeßfunktion 141. Das Signal für teilweisen Kupplungs
eingriff kann erzeugt werden, indem ein gepulstes Ausgangssignal auf
der Leitung 67 erzeugt wird mit einer Periode, die allmählich abnimmt
von einem 98%-Pegel zu einem 2%-Pegel während der Zeitspanne T b. Am
Ende der Zeitspanne T b liegt der Spannungspegel auf der Leitung 67
auf einem niedrigen Wert, so daß die Kupplung voll ausgerückt ist.
Von der Prozeßfunktion 147 geht das Programm weiter zu einem Entscheidungs
punkt 148, um zu überprüfen, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit unter dem vor
gegebenen Wert V a ist. Ist dies so, wird hierdurch angezeigt, daß die
Fahrzeuggeschwindigkeit sich in dem niedrigen Geschwindigkeitsbereich
befindet und es ist daher erwünscht, die Impulszähltechnik nach den
Blöcken 108-111 zu verwenden, um einen etwaigen übermäßigen Schlupf
festzustellen. Das Programm zweigt vom Entscheidungspunkt 148 bei "ja"
ab zu einem Block 149, der mit "C" bezeichnet ist, wodurch das Programm
veranlaßt wird zum Entscheidungspunkt 107 nach Fig. 4a zu schalten.
Falls die Fahrzeuggeschwindigkeit über dem vorgegebenen Wert V a liegt,
zweigt das Programm vom Entscheidungspunkt 148 bei "Nein" ab und geht
weiter zu einem Block 150, der mit "D" bezeichnet ist, wo das Programm
abzweigt nach Fig. 4a zu der Prozeßfunktion 112, wo die Drehzahlen der
vorderen und hinteren Welle berechnet und verglichen werden.
Die Erfindung wurde anhand einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben.
Die elektronische Steuerung kann jedoch im Rahmen der Patentansprüche
modifiziert werden. Beispielsweise wurde die beschriebene Steuerung
verwendet, um den Eingriff einer elektromagnetischen Kupplung zu
steuern, anstelle der letzteren kann aber auch eine hydraulische oder
andere fluidbetätigte Kupplung verwendet werden, die ihrerseits durch
elektrisch betätigte Solenoidventile gesteuert wird.
Claims (27)
1. Verfahren zur Steuerung einer Drehmomentübertragungseinheit, mit
einer getriebenen Eingangswelle, durch welche das Drehmoment
zwischen einer ersten und einer zweiten Ausgangswelle aufteilbar
ist, wobei die Übertragungseinheit eine wahlweise einrückbare
Kupplung aufweist, die auf ein Eingriffssignal anspricht, um
die erste und die zweite Ausgangswelle zu koppeln, um einen
relativen Schlupf zwischen beiden zu verhindern, dadurch ge
kennzeichnet, daß
- a) ein erstes gepulstes Signal erzeugt wird, wobei jeder Impuls dieses Signals einen vorgegebenen Betrag der Rotation der ersten Ausgangswelle darstellt;
- b) ein zweites gepulstes Ausgangssignal erzeugt wird, wobei jeder Impuls dieses Signales einen vorgegebenen Betrag der Rotation der zweiten Ausgangswelle darstellt;
- c) die Anzahl der Ausgangsimpulse gezählt wird, die im Verfahrens schritt a) erzeugt worden ist, um eine erste Impulszahl zu er halten;
- d) gleichzeitig mit dem Verfahrensschritt c) die Zahl der Ausgangs impulse gezählt wird, die im Verfahrensschritt d) erzeugt worden ist, um eine zweite Impulszahl zu erhalten;
- e) gleichzeitig die Zählung in den Verfahrensschritten c) und d) abgebrochen wird;
- f) nach dem Verfahrensschritt e) die erste und die zweite Impulszahl, die in den Verfahrensschritten c) und d) erhalten worden sind, ver glichen werden, um eine Differenzzahl zu erhalten; und
- g) ein Kupplungseingriffssignal erzeugt wird, falls die Differenz zahl, die im Verfahrensschritt f) erhalten worden ist, gleich oder größer als eine erste vorgegebene Zahl ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ver
fahrensschritt e) ausgeführt wird, wenn wenigstens eine der ersten oder
zweiten Impulszahlen eine zweite vorgegebene Zahl erreicht hat, die
größer ist als die erste vorgegebene Zahl.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß falls die
Differenzzahl, die im Verfahrensschritt f) erhalten worden ist,
kleiner ist als die erste vorgegebene Zahl, die Verfahrensschrittec) bis f) wiederholt werden, bis diese Differenzzahl gleich oder
größer als die erste vorgegebene Zahl ist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß, falls die Differenzzahl, die im Verfahrensschriff f)
Zahl, nachdem die Verfahrensschritte c) bis f) über eine dritte
vorgegebene Anzahl von Malen durchgeführt worden ist, werden
folgende Schritte ausgeführt,
- h) aus dem ersten gepulsten Ausgangssignal wird die Drehzahl einer, ersten Ausgangswelle bestimmt;
- i) aus dem zweiten gepulsten Ausgangssignal wird die Drehzahl einer zweiten Ausgangswelle bestimmt;
- j) die in den Verafahrensschritten h) und i) erhaltenen Drehzahlen der ersten und der zweiten Ausgangswelle werden verglichen, um eine Drehzahldifferenz zu erhalten; und
- k) es wird ein Kupplungseingriffssignal erzeugt, wenn die Drehzahl differenz, die im Verfahrensschritt j) erhalten worden ist, einen vorgegebenen Schlupf-Schwellwert übersteigt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmoment
übertragungseinheit in einem Fahrzeug für Vierradantrieb verwendet
wird, wobei die erste Ausgangswelle die Vorderräder des Fahrzeuges
und die zweite Ausgangswelle die Hinterräder des Fahrzeuges antreibt,
und daß ein Wert für die Fahrgeschwindigkeit bestimmt wird, welcher
die Fahrzeuggeschwindigkeit darstellt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert
für die Fahrgeschwindigkeit gleich der kleineren Drehzahl der
beiden Drehzahlen der ersten und zweiten Ausgangswelle entspricht,
die in den Verfahrensschritten h) und i) erhalten worden sind.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß falls die
Drehzahldifferenz, die im Verfahrensschritt j) erhalten worden ist,
kleiner ist als der vorgegebene Schlupf-Schwellwert, und die Fahr
geschwindigkeit über einer vorgegebenen Geschwindigkeit liegt, die
Verfahrensschritte h) bis j) wiederholt werden.
8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß falls die
Drehzahldifferenz, die im Verfahrensschritt j) erhalten worden ist,
kleiner ist als der vorgegebene Schwellwert, und die Straßenge
schwindigkeit des Fahrzeuges unter der vorgegebenen Geschwindigkeit
liegt, die Verfahrensschritte c) bis f) wiederholt werden.
9. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Ver
fahrensschritt k) der Schlupf-Schwellwert als Funktion der Straßen
geschwindigkeit bestimmt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlupf-
Schwellwert abnimmt mit zunehmender Fahrzeug-Straßengeschwindigkeit.
11. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Ver
fahrensschritt k) der Schlupf-Schwellwert als Funktion davon bestimmt
wird, ob die Drehzahl der ersten Ausgangswelle größer ist als die
Drehzahl der zweiten Ausgangswelle.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlupf-
Schwellwert größer ist, wenn die Drehzahl der ersten Ausgangswelle
größer als die Drehzahl der zweiten Ausgangswelle ist.
13. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des
Verfahrensschrittes k) ein Kupplungseingriffssignal über eine vorge
gebene Zeitspanne erzeugt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die vorge
gebene Zeitspanne eine Funktion der Fahrgeschwindigkeit bzw. Straßen
geschwindigkeit des Fahrzeuges ist.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß diese Zeit
spanne mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit abnimmt.
16. Verfahren zum Steuern eines Vierradantriebssystems für ein Fahrzeug
mit einer Drehmomentübertragungseinheit, die eine getriebene Ein
gangswelle hat, die angekoppelt ist, um das Drehmoment zwischen
einer vorderen und einer hinteren Ausgangswelle zu verteilen, die
mit den vorderen und den hinteren Rädern des Fahrzeuges entsprechend
gekoppelt sind, wobei die Drehmomentübertragungseinheit eine selektiv
einrückbare Kupplung enthält, die auf ein Eingriffssignal anspricht,
um die erste und die zweite Ausgangswelle zu koppeln, um einen relativen
Schlupf zwischen diesen zu verhindern, dadurch gekennzeichnet, daß
- a) der relative Schlupf zwischen der vorderen und der hinteren Aus gangswelle überwacht wird;
- b) ein Kupplungseingriffssignal erzeugt wird, wenn der relative Schlupf, der im Verfahrensschritt a) erhalten wird, einen vorge gebenen Schlupf-Schwellwert übersteigt, daß das Kupplungseingriffs signal einen ersten Teil umfaßt, der über eine erste vorgegebene Zeitspanne erzeugt wird, um die Kupplung in vollem Eingriff zu halten, sowie einem zweiten Teil,der über eine zweite vorgegebene Zeitspanne erzeugt wird, die unmittelbar der ersten vorgegebenen Zeitspanne folgt, um die Kupplung in einem teilweise eingerückten Zustand zu halten.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite
Teil des Kupplungseingriffssignales erzeugt wird, um die Kupplung zu
veranlassen, sich allmählich aus der voll eingerückten Position am
Ende der ersten Zeitspanne in eine voll ausgerückte Position am
Ende der zweiten Zeitspanne zu bewegen.
18. Verfahren zum Steuern eines Vierradantriebssystemes für ein Fahrzeug
mit einer Drehmomentübertragungseinheit, die eine angetriebene Ein
gangswelle hat, die gekoppelt ist, um das Drehmoment auf eine vordere
und eine hintere Ausgangswelle aufzuteilen, die entsprechend mit den
vorderen und hinteren Rädern des Fahrzeuges gekoppelt sind, um diese
anzutreiben, wobei die Übertragungseinheit eine selektiv einrückbare
Kupplung aufweist, die auf ein Eingriffssignal anspricht, um die erste
und die zweite Ausgangswelle zu koppeln, um einen relativen Schlupf
zwischen diesen zu verhindern, dadurch gekennzeichnet, daß
- a) der relative Schlupf zwischen der vorderen und der hinteren Aus gangswelle überwacht wird;
- b) daß ein Fahrgeschwindigkeitswert bestimmt wird, welcher die Fahr geschwindigkeit oder Straßengeschwindigkeit des Fahrzeuges darstellt;
- c) daß ein Kupplungseingriffssignal über eine vorgegebene Zeitspanne erzeugt wird, wenn der raltive Schlupf, der im Verfahrensschritt a) erhalten wird, einen vorgegebenen Schlupfschwellwert übersteigt, und daß die vorgegebene Zeitspanne eine Funktion des Fahrgeschwindigkeits wertes nach Verfahrensschritt b) ist.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene
Zeitspanne abnimmt mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit bzw. Straßen
geschwindigkeit des Fahrzeuges.
20. Verfahren zum Steuern eines Vierradantriebssystems für ein Fahrzeug
mit einer Drehmomentübertragungseinheit, die eine getriebene Eingangs
welle hat, durch welche das Drehmoment auf eine vordere und hintere
Ausgangswelle aufteilbar ist, die mit den vorderen und hinteren Rädern
des Fahrzeuges entsprechend gekoppelt sind und diese antreiben, wobei
die Übertragungseinheit eine wahlweise einrückbare Kupplung aufweist,
welche auf ein Eingriffssignal anspricht, um die erste und die zweite
Ausgangswelle zu koppeln, um einen relativen Schlupf zwischen diesen
zu verhindern, dadurch gekennzeichnet, daß
- a) der relative Schlupf zwischen der vorderen und hinteren Ausgangs welle überwacht wird;
- b) ein Straßengeschwindigkeitswert bestimmt wird, welcher die Fahrge schwindigkeit des Fahrzeuges darstellt;
- c) ein Schlupfschwellwert als Funktion des Fahrgeschwindigkeitswertes bestimmt wird, der in Stufe b) bestimmt worden ist; und
- d) ein Kupplungseingriffssignal erzeugt wird, wenn der relative Schlupf, der in Verfahrensschritt a) bestimmt worden ist, den Schlupfschwell wert nach Verfahrensschritt c) übersteigt.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß dieser
Schlupfschwellwert abnimmt mit zunehmender Fahrzeug-Fahrgeschwindigkeit.
22. Verfahren zum Steuern eines Vierradantriebes eines Fahrzeuges mit einer
Drehmomentübertragungseinheit, die eine getriebene Eingangswelle hat,
die angekoppelt ist, um das Drehmoment auf eine vordere und hintere
Ausgangswelle aufzuteilen, die mit den vorderen und hinteren Rädern
des Fahrzeuges gekoppelt sind, um diese anzutreiben, wobei die über
tragungseinheit eine wahlweise einrückbare Kupplung aufweist, die
auf ein Eingriffssignal anspricht, um die erste und zweite Ausgangs
welle zu koppeln, um einen relativen Schlupf zwischen diesen zu ver
hindern, dadurch gekennzeichnet, daß
- a) eine Drehzahl für die vordere Ausgangswelle bestimmt wird,
- b) eine Drehzahl für die hintere Ausgangswelle bestimmt wird,
- c) die Drehzahlen der vorderen und hinteren Ausgangswelle, die nach den Verfahrensschritten a) und b) erhalten worden sind, verglichen werden, um eine Drehzahldifferenz zu erhalten;
- d) ein Schlupfschwellwert als Funktion davon bestimmt wird, ob die Drehzahl der vorderen Ausgangswelle größer ist als die Drehzahl der hinteren Ausgangswelle; und
- e) ein Kupplungseingriffssignal erzeugt wird, wenn die Drehzahl differenz, die im Verfahrensschritt c) erhalten worden ist, den Schlupfschwellwert nach Verfahrensschritt d) übersteigt.
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlupf-
Schwellwert größer ist, wenn die Drehzahl der vorderen Ausgangswelle
größer ist als die Drehzahl der hinteren Ausgangswelle.
24. Elektronische Steuerung für ein Vierradantriebssystem eines Fahr
zeuges mit einer Drehmomentübertragungseinheit, die eine getriebene
Eingangswelle hat, die das Drehmoment auf eine vordere und hintere
Ausgangswelle aufteilt, wobei die Übertragungseinheit eine wahlweise
einrückbare Kupplung besitzt, die auf ein Eingriffssignal anspricht,
um die vordere und hintere Ausgangswelle zu koppeln, um einen
relativen Schlupf zwischen diesen zu verhindern, gekennzeichnet
durch Betätigungseinrichtungen zur Erzeugung des Kupplungsein
griffssignales über eine erste vorgegebene Zeitspanne, wenn
der relative Schlupf zwischen der vorderen und der hinteren
Ausgangswelle einen vorgegebenen Schlupfschwellwert übersteigt;
einen Unterbrechungsschaltkreis, um zu verhindern, daß das
Kupplungseingriffssignal nach einer zweiten vorgegebenen Zeit
spanne an die Kupplung gelegt wird, welche auf den Ablauf der
ersten Zeitspanne folgt.
25. Elektronische Steuerung für das Vierradantriebssystem eines Fahr
zeuges, mit einer Drehmomentübertragungseinheit, die eine getriebene
Eingangswelle hat, durch welche das Drehmoment auf eine erste und
eine zweite Ausgangswelle aufteilbar ist, wobei die Übertragungs
einheit eine wahlweise einrückbare Kupplung hat, die auf ein Ein
griffssignal anspricht, um die erste und die zweite Ausgangswelle
zu koppeln, um einen relativen Schlupf zwischen diesen zu verhindern,
gekennzeichnet durch erste Drehzahl-Meßeinrichtungen zur Erzeugung
eines ersten gepulsten Drehzahlsignales, das die Drehzahl der ersten
Ausgangswelle darstellt, wobei diese erste Drehzahl-Meßeinrichtung
eine erste Hall-Sonde aufweist, die benachbart zu einem Zahnrad ange
ordnet ist, das auf der ersten Ausgangswelle sitzt;
ferner durch zweite Drehzahl-Meßeinrichtungen zur Erzeugung eines
zweiten gepulsten Drehzahlsignales, welches die Drehzahl der zweiten
Ausgangswelle darstellt, wobei diese zweite Drehzahl-Meßeinrichtung
eine zweite Hall-Sonde aufweist, die benachbart zu einem Zahnrad ange
ordnet ist, das auf der zweiten Ausgangswelle sitzt;
Steuereinrichtungen zum Vergleichen des ersten und des zweiten gepulsten
Drehzahlsignales miteinander, um zu bestimmen, ob ein zu großer Schlupf
vorhanden ist, und daß durch die Steuereinrichtung ein Kupplungsein
griffssignal erzeugbar ist, um die Kupplung einzurücken, wenn ein
zu großer Schlupf festgestellt worden ist.
26. Elektronische Steuerung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinrichtung entfernt von der ersten Drehzahlmeß-
Einrichtung angeordnet ist, daß Leitungen vorgesehen sind, um die erste
Drehzahl-Meßeinrichtung mit der Steuereinrichtung zu verbinden, daß die
erste Drehzahl-Meßeinrichtung mit Widerständen ausgerüstet ist, die
zwischen gewählte Klemmen der ersten Hall-Sonde gelegt sind, um es
der Steuereinrichtung zu ermöglichen, die Kontinuität bzw. den Durch
gang dieser Leitungen zur ersten Drehzahl Meßeinrichtung zu überprüfen.
27. Verfahren zum Steuern eines Vierradantriebssystemes für ein Fahrzeug,
mit einer Drehmomentübertragungseinheit, die eine getriebene Eingangs
welle hat, die angekoppelt ist, um das Drehmoment auf eine vordere
und hintere Ausgangswelle aufzuteilen, die angekoppelt sind, um die
vorderen und hinteren Räder des Fahrzeuges entsprechend anzutreiben,
wobei die Übertragungseinheit eine selektiv einrückbare Kupplung
aufweist, die auf ein Eingriffssignal anspricht, um die erste und
die zweite Ausgangswelle zu kuppeln, um einen relativen Schlupf
zwischen diesen zu verhindern, dadurch gekennzeichnet, daß
- a) ein erstes gepulstes Ausgangssignal erzeugt wird, in welchem jeder Impuls einen vorgegebenen Betrag der Drehung der ersten Ausgangswelle darstellt;
- b) ein erster Drehzahlwert genommen wird durch Messen der Zeit zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen des ersten gepulsten Ausgangssignales, um einen ersten Drehzahlwert zu bestimmen;
- c) die Zahl der zu nehmenden Drehzahlproben als Funktion des Anfangs drehzahlwertes bestimmt werden;
- d) weitere Drehzahlproben genommen werden entsprechend der Erforderung nach Verfahrensschritt c);
- e) der Durchschnitt der Drehzahlproben berechnet wird, um eine durch schnittliche Drehzahl der ersten Ausgangswelle zu bestimmen;
- f) die Drehzahl der zweiten Ausgangswelle bestimmt wird;
- g) die Drehzahlen der ersten und zweiten Ausgangswelle, die in den Verfahrensschritten a) und b) erhalten worden sind, verglichen werden, um eine Drehzahldifferenz zu erhalten; und
- h) ein Kupplungseingriffssignal erzeugt wird, wenn die Drehzahl differenz, die in Verfahrensschritt g) erhalten worden ist, einen vorgegebenen Schlupf-Schwellwert übersteigt.
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