DE4008704A1 - Vorrichtung fuer eine antriebsanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für eine Antriebsanordnung ge­ mäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bei der Auslegung derartiger Antriebsanordnungen mit im Antriebsbetrieb unterschiedlichen Beugewinkeln der Gelenkwelle ist zu berücksichtigen, daß der Wirkungsgrad und die Momentenübertragung der Gelenkwellen-Ge­ lenke bei größeren Beugewinkeln abnimmt. Die Gelenke sind demgemäß zur Erzielung der geforderten Betriebssicherheit und Laufzeit entsprechend zu verstärken. Trotzdem ist nicht immer auszuschließen, daß bei ungün­ stigen Betriebsbedingungen (großer Beugewinkel bei max. Antriebsmoment) Schäden oder vorzeitiger Verschleiß auftreten.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der die Betriebssicherheit gattungsgemäßer Antriebsanordnungen verbessert wer­ den kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbil­ dungen der Erfindung sind den weiteren Patentansprüchen entnehmbar.

Erfindungsgemäß wird also eine Vorrichtung vorgeschlagen, die das max. Antriebsmoment an der Gelenkwelle bei zunehmendem Beugewinkel verrin­ gert. Die Verringerung des max. Antriebsmomentes kann je nach Antriebs­ anordnung entweder antriebsseitig (Leistungsreduzierung der Antriebs­ maschine) oder abtriebsseitig (Verringerung der Abnahmeleistung) be­ wirkt werden.

Gemäß Anspruch 2 wird für Kraftfahrzeuge mit gelenkten, über Gelenkwel­ len angetriebenen Rädern vorgeschlagen, das Antriebsmoment der An­ triebsmaschine bzw. Brennkraftmaschine abhängig vom Lenkeinschlag der Räder zu verringern. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß die Zündung der Brennkraftmaschine zurückgenommen oder die Brennstoff­ zufuhr vermindert wird. Bei einer drosselklappengesteuerten Brennkraft­ maschine kann dies durch Zusteuern der Drosselklappe unabhängig von der durch die Bedienungsperson des Kraftfahrzeuges über das Gaspedal vorge­ gebenen Drosselklappenstellung erfolgen.

Besonders zweckmäßig kann dazu an der Lenkung des Kraftfahrzeuges ein Sensor vorgesehen sein, über den der Lenkeinschlag ermittelt und einem Steuergerät zur Auswertung zugeführt wird. Beispielsweise kann ein Schwellwert vorgegeben sein, so daß bei einen über diesen Schwellwert hinausgehenden Lenkeinschlag automatisch die maximale Antriebsleistung der Brennkraftmaschine zurückgesteuert wird. Dies kann besonders zweck­ mäßig über einen von dem Steuergerät betriebenen Stellmotor erfolgen.

Bei Kraftfahrzeugen, die mit einer Antriebsschlupfregelung ausgerüstet sind, kann besonders vorteilhaft das Steuergerät der Antriebsschlupfre­ gelung derart erweitert sein, daß auch ein den Beugewinkel der Gelenk­ wellen bzw. den Lenkeinschlag über Sensoren ermitteltes Signal mit verarbeitet wird. Dadurch kann der für die Antriebsschlupfregelung ohnehin vorhandene Stellmotor sowie das Steuergerät nach entsprechender Modifikation mit verwendet werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Die schematische Zeichnung zeigt eine Draufsicht auf eine Antriebsanordnung in einem Kraftfahrzeug mit Front­ antrieb und mit einer Vorrichtung zur Verminderung des maximalen An­ triebsmomentes abhängig vom Lenkeinschlag der Räder.

Mit 10 ist eine Brennkraftmaschine in einem Kraftfahrzeug 12 bezeich­ net, die über ein Geschwindigkeitswechselgetriebe 14 mit integriertem Differential über zwei Gelenkwellen 16, 18 die lenkbaren Räder 20, 22 des Kraftfahrzeuges antreibt. Die an nicht dargestellten Radführungselemen­ ten schwenkbar aufgehängten Radträger 24, 26 der Räder 20, 22 weisen Lenkhebel 28, 30 auf, die über Spurstangen 32, 34 mit einem Zahnstangen- Lenkgetriebe 36 verbunden sind. Das Lenkgetriebe 36 ist über eine Lenk­ säule 38 mit einem Lenkhandrad 40 verbunden. Die Schwenkachse der Räder 20, 22 geht dabei etwa durch die äußeren Gelenke 60, 62 der Gelenkwellen 16, 18, wodurch sich bei einem Lenkeinschlag jeweils ein Lenkeinschlag­ winkel bzw. Gelenkwellen-Beugewinkel α (strichpunktierte Linie) defi­ niert.

Die Brennkraftmaschine 10 ist mit einem nicht näher dargestellten, üb­ lichen Brennstoff-Verbrennungsluft-Zuführsystem versehen, bei dem in einem Ansaugverteiler 42 eine drehbar gelagerte Drosselklappe 44 ange­ ordnet ist. Die zur Leistungssteuerung der Brennkraftmaschine 10 die­ nende Drosselklappe 44 ist über einen teilweise dargestellten Seilzug 46 mit einem nicht dargestellten Gaspedal verbunden und kann somit zur Leistungssteuerung von der Bedienungsperson des Kraftfahrzeuges will­ kürlich betätigt werden.

An der Verstellwelle 48 der Drosselklappe 44 greift ferner ein elektri­ scher Stellmotor 50 an, der Teil einer Antriebsschlupfregelung des Kraftfahrzeuges ist. Dabei sind an den Radträgern 24, 26 Sensoren 52, 54 vorgesehen, die den Raddrehzahlen proportionale Signale an ein Steuer­ gerät 56 liefern. Über nicht dargestellte Sensoren an den nicht ange­ triebenen Hinterrädern des Kraftfahrzeuges werden die Drehzahlen ver­ glichen und bei einer einen Antriebsschlupf anzeigenden Drehzahl der Räder 20, 22 wird der Stellmotor 50 angesteuert und stellt die Drossel­ klappe 44 im Sinne einer Verminderung der Antriebsleistung der Brenn­ kraftmaschine 10 zurück. Der Stellmotor 50 ist dabei mit der Verstell­ welle 45 der Drosselklappe 44 in bekannter Weise derart verbunden, daß diese Rückstellung unabhängig von der willkürlich vorgebenen Einstel­ lung der Drosselklappe 44 über das Gaspedal erfolgen kann.

An dem Lenkgetriebe 36 ist ferner ein Sensor 58 angeordnet, der bei einem Lenkeinschlag der Räder 20, 22 über einen definierten Einschlag­ winkel α von z. B. 20° (des jeweils kurveninneren Rades) ein Signal an das Steuergerät 56 abgibt. Bei Empfang dieses Signales wird in dem Steuergerät 56 unabhängig von den Signalen der Raddrehzahl-Sensoren der Stellmotor 50 angesteuert und die maximale Antriebsleistung der Brenn­ kraftmaschine um beispielsweise 20% verringert. Es versteht sich, daß diese Verringerung der Antriebsleistung nur dann vorgenommen wird, wenn über das Gaspedal und den Seilzug 46 die maximale Antriebsleistung oder eine im Bereich der Leistungsverringerung liegende Antriebsleistung eingesteuert ist.

Durch die Verminderung der maximalen Antriebsleistung der Brennkraftma­ schine 10 wird bei starkem Lenkeinschlag und damit verbundenen großen Beugewinkeln an den Gelenken 60, 62, 64, 66 der Gelenkwellen 16, 15, insbe­ sondere an den äußeren Gelenken 60, 62 das übertragene Antriebsmoment auf ein Maß verringert, bei dem Schäden oder ein übermäßiger Verschleiß weitgehendst ausgeschlossen sind. Bei vernüftiger Auslegung des Schwellwertes für den Lenkeinschlag und die Leistungsverringerung der Antriebsmaschine hat dies auf die Fahrleistungen des Kraftfahrzeuges keinen spürbaren oder nachteiligen Einfluß. Dabei ist zu bedenken, daß Lenkeinschläge in der gewählten Größenordnung nur bei geringen Ge­ schwindigkeiten (enge Kurven) oder beim Anfahren des Kraftfahrzeuges auftreten und daß bei diesen Betriebszuständen auch eine beispielsweise 80%ige Antriebsleistung der Brennkraftmaschine vollständig ausreichend ist.

Anstelle der dargestellten Leistungsverminderung über die Drosselklappe 44 kann über ein entsprechendes Steuergerät auch die Zündung der Brenn­ kraftmaschine (bei einer fremgezündeten Brennkraftmaschine) oder die Brennstoffzufuhr entsprechend beeinflußt werden. Wird das Kraftfahrzeug 12 anstelle einer Brennkraftmaschine mittels eines Elektromotors ange­ trieben, so ist dessen Antriebsleistung durch eine entsprechende Strom­ reduzierung zu vermindern. Anstelle eines Eingriffes an der Brennkraft­ maschine wäre es bei Kraftfahrzeugen mit automatischem Getriebe auch denkbar, im Sinne einer Verminderung des Antriebsmomentes an den Ge­ lenkwellen 16, 18 in die Getriebesteuerung einzugreifen, und eine größere (längere) Übersetzungsstufe vorzugeben.

Über den Sensor 58 könnten bei erhöhtem Steuerungsaufwand auch mehrere Schwellwerte erfaßt und damit eine gleitende, beispielsweise proportional zum Lenkeinschlag gesteuerte Verringerung der maximalen Antriebsleistung der Antriebsmaschine durchgeführt werden.

Ferner könnte neben dem Einschlagwinkel α oder bei angetriebenen, umge­ lenkten Rädern anstelle des Lenkeinschlagwinkels der Beugewinkel beim Ein- und Ausfedern der Räder erfaßt und im beschriebenen Sinne verar­ beitet werden. Auch hier ist es so, daß größere Beugewinkel nur in engen Kurven (Rollneigung) oder beim Anfahren und Abbremsen des Kraft­ fahrzeuges auftreten, so daß die gesteuerte Leistungsverminderung der Antriebsmaschine die Beschleunigungs- und Fahrwerte des Kraftfahrzeuges nicht nachteilig beeinflussen. Die Sensoren zur Erfassung der Ein- und Ausfederwege der Räder können beispielsweise an den Stoßdämpfern oder zwischen Karosserie und Radführungselementen angeordnet sein.

Claims (7)

1. Vorrichtung für eine Antriebsanordnung mit einem antreibenden Teil, zumindest einer das Antriebsmoment übertragenden Gelenkwelle mit im Antriebsbetrieb unterschiedlichen Beugewinkeln und mit zumindest einem angetriebenen Teil, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrich­ tung (50, 56, 58) daß maximale Antriebsmoment an der Gelenkwelle (16, 18) bei größerem Beugewinkel α verringert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, für ein Kraftfahrzeug mit gelenkten, über Gelenkwellen angetriebenen Rädern, dadurch gekennzeichnet, daß das maximale Antriebsmoment der Antriebsmaschine (10) abhängig vom Lenkeinschlag der Räder (20, 22) verringert wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Lenk­ getriebe des (36) des Kraftfahrzeuges (12) ein Sensor (58) angeord­ net ist, der mit einem Steuergerät (56) verbunden ist und die An­ triebsmaschine (10) im Sinne einer Leistungsverringerung ansteuert.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (56) über einen Stellmotor (50) ein Leistungsstellglied (44) der Antriebsmaschine (10) verstellt.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 4, wobei das Kraftfahrzeug (12) mit einer Antriebsschlupf-Regeleinrichtung (ASR) ausgerüstet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät der ASR derart er­ weitert ist, daß neben den Raddrehzahlsignalen auch der Beugewinkel der Gelenkwellen (16, 18) oder der Lenkeinschlagwinkel α der Räder (20, 22) verarbeitet und die Leistungsverringerung der Antriebsma­ schine (10) gesteuert wird.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Antriebsleistung der Ant­ riebsmaschine (10) oberhalb eines definierten Lenkeinschlagwinkels α der Räder (20, 22) um einen definierten Wert verringert wird.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungsverminderung der Antriebsmaschine (10) bei zunehmendem Lenkeinschlag sukzessiv verringert wird.