DE4292208C2 - Arrangement for controlling the differential lock in a motor vehicle - Google Patents
Arrangement for controlling the differential lock in a motor vehicleInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung gemäß dem Ober begriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to an arrangement according to the Ober Concept of claim 1.
Bei einem Kraftfahrzeug, insbesondere einem schweren Fahrzeug, z. B. einem Lastkraftwagen, ist üblicherweise in dessen Kraftübertragungsstrang eine Differentialsperre eingegliedert. Durch Einrücken der Differentialsperre kann das Fahrverhalten des Fahrzeugs z. B. auf einer rutschigen Fahrbahn wesentlich verbessert werden. Das Fahren mit eingerückter Differential sperre hat aber auch Nachteile, welche die Möglichkeiten zur Kontrolle des Fahrzeugs beschneiden. Aus diesem Grunde ist es vorteilhaft, nicht mit ständig eingerückter Differentialsperre zu fahren, sondern sie einrücken zu können, wenn es notwendig ist, und sie unter allen anderen Fahrbedingungen zu lösen.In a motor vehicle, especially a heavy vehicle, z. B. a truck, is usually in its Power transmission line incorporated a differential lock. By engaging the differential lock, the driving behavior the vehicle z. B. essential on a slippery road be improved. Driving with the differential engaged lock also has disadvantages, which the possibilities for Prune the vehicle control. That's why it is advantageous, not with a constantly locked differential lock to drive, but to be able to engage them when necessary and to solve them under all other driving conditions.
Durch Einrücken der Differentialsperre entsteht im Differenti algetriebe des Fahrzeugs eine mechanische, starre Verbindung. Wenn die Differentialsperre eingerückt wird, während eines der Räder des Fahrzeugs durchdreht, besteht eine große Gefahr, daß die Differentialsperre beschädigt wird, weil sie dann übermä ßigen Beanspruchungen ausgesetzt wird.By engaging the differential lock in the differenti a mechanical, rigid connection. If the differential lock is engaged during one of the If the wheels of the vehicle spin, there is a great risk that the differential lock is damaged because it is then excessive exposed to stress.
Als eine Lösung dieser Schwierigkeit ist aus SE-OS 404 675 eine Methode bekannt, mit der sich das Einrücken der Differential sperre verhindern läßt, bis das Kupplungspedal des Fahrzeugs niedergedrückt worden ist. Dies unterbricht die Antriebskraft, womit verhindert ist, daß ein Rad beim Einrücken der Differen tialsperre durchdreht. Gleichzeitig ist der Kraftübertragungs strang während des Einrückens keinem Antriebsmoment vom Motor her ausgesetzt.One solution to this difficulty is SE-OS 404 675 Known method of engaging the differential lock can be prevented until the clutch pedal of the vehicle has been depressed. This cuts off the driving force, which prevents a wheel from engaging the differences tial lock spinning. At the same time is the power transmission did not generate any drive torque from the engine during engagement exposed here.
Dies ist unter wenigstens bestimmten Fahrbedingungen eine Lö sung der obengenannten Schwierigkeit, kann aber statt dessen andere Probleme hervorrufen. Der Fahrer hat mehrere Bedienor gane zu betätigen, und die dafür erforderliche Zeit kann ziem lich lang sein. Währenddessen kann die Fahrzeuggeschwindigkeit beträchtlich zurückgehen, bevor die Antriebskraft wieder zur Verfügung steht, insbesondere beim Befahren einer ansteigenden rutschigen Fahrbahn. Dies bedeutet, daß auch in einen anderen Gang geschaltet werden muß. Bei bestimmten Fahrzeugtypen kann das Betätigen der Kupplung beschwerlich sein. Ferner wird mit jeder Kupplungsbetätigung die Kupplung zu einem bestimmten Grad abgenutzt.Under certain driving conditions, this is a problem solution to the above difficulty, but can instead cause other problems. The driver has several operators gane to operate, and the time required for this can be quite be long. Meanwhile, the vehicle speed decrease significantly before driving back to Is available, especially when driving uphill slippery road surface. This means that in another Gear must be switched. For certain types of vehicles operating the clutch can be difficult. Furthermore, with each clutch actuation the clutch to a specific one Degrees worn out.
Aus DE 35 43 894 A1, welche die Basis für den Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bildet, ist eine Anordnung zum Betätigen ei ner Differentialsperre bekannt, bei der das Einrücken der Dif ferentialsperre durch Betätigen eines Ventils ausgelöst wird, das zwischen einer Druckmittelquelle und einer Stelleinrich tung zum Einrücken der Differentialsperre eingegliedert ist. Um Beschädigungen von Bauteilen der Differentialsperre in Fol ge von Bedienungsfehlern zu vermeiden, wird in der DE 35 43 894 A1 vorgeschlagen, daß der Schlupf zumindest eines An triebsrades überwacht und bei Durchdrehen des Rades ein Ein rücken der Differentialsperre verhindert wird. Diese Lösung weist den Nachteil auf, daß ein Beschädigen der Differentialsperre erst und nur in dem Fall unterbleibt, bei dem bereits eines der Antriebsräder durchdreht.From DE 35 43 894 A1, which is the basis for the preamble of Forms claim 1 is an arrangement for actuating egg ner differential lock known in which the engagement of the Dif differential lock is triggered by operating a valve, that between a pressure medium source and an actuating device device for engaging the differential lock is incorporated. To damage components of the differential lock in fol Avoiding operating errors is described in DE 35 43 894 A1 suggested that the slip of at least one type drive wheel monitored and on when the wheel spins on back of the differential lock is prevented. This solution has the disadvantage that damage to the differential lock only and not in the case where already one of the drive wheels is spinning.
Aus US 4,819,511 ist eine Anordnung zum Steuern einer Diffe rentialsperre bekannt, bei dem das Einrücken der Differential sperre ebenfalls verzögert wird, wenn an einem Rad Schlupf er mittelt wird.From US 4,819,511 is an arrangement for controlling a dif rentialsperre known in which the engagement of the differential lock is also delayed if there is slippage on a wheel is averaged.
Aus EP 0 149 742 A1 ist ein Fahrzeug bekannt, bei dem eine Differentialsperre eingekoppelt wird, wenn eine Vortriebsrege lung in Betrieb ist oder ein Durchdrehen eines Antriebsrades zu erwarten ist. Die oben beschriebene Gefahr eines Beschädi gens der Differentialsperre wird in EP 0 149 742 A1 nicht the matisiert.From EP 0 149 742 A1 a vehicle is known in which one Differential lock is engaged when a driving rain is in operation or a drive wheel is spinning is to be expected. The risk of damage described above The differential lock is not described in EP 0 149 742 A1 matically.
Aus WO 81/02049 A1 ist eine Steueranordnung für eine Differen tialsperre eines Fahrzeugs bekannt, bei der die Differential sperre in Abhängigkeit von Änderungen der Art der Fahrzeugbe wegung eingerückt wird. Dabei wird zwischen verschiedenen Fahrzeuggeschwindigkeiten und verschiedenen Arten der Rich tungsänderung des Fahrzeugs unterschieden. Ein derartiges Steuern einer Differentialsperre ist besonders für Fahrzeuge geeignet, die in unwegsamem Gelände betrieben werden. Für Straßenfahrzeuge, die in der Regel mit höheren Geschwindigkei ten bewegt werden, ist diese Art der Steuerung einer Differen tialsperre hingegen nicht geeignet.From WO 81/02049 A1 is a control arrangement for a difference tial lock of a vehicle known in which the differential lock depending on changes in the type of vehicle movement is indented. It is between different Vehicle speeds and different types of rich differentiation of the vehicle. Such a thing Controlling a differential lock is especially for vehicles suitable, which are operated in rough terrain. For Road vehicles, usually with higher speeds This is how a difference is controlled tial lock, however, not suitable.
Aufgabe der Erfindung ist es, die beschriebene Schwierigkeit zu überwinden, ohne dass dies die vorstehend genannten Nach teile nach sich zieht. Insbesondere soll die Differentialsperre ohne die Gefahr eines Beschädigens derselben eingerückt werden können, auch wenn während des Einrückens kein Antriebs rad durchdreht. Falls ein Rad bereits durchdreht, muß die Er findung sicherstellen, daß dieses Durchdrehen aufhört, bevor die Differentialsperre eingerückt wird. Ferner soll sicherge stellt werden, daß die Differentialsperre bequem einrückbar ist, ohne dass mehrere verschiedene Betätigungsorgane ver stellt werden müssen. Zugleich soll die Einrückzeit reduziert werden, wodurch die Gefahr gemindert wird, daß die Fahrzeugge schwindigkeit während des Einrückens kleiner wird.The object of the invention is the difficulty described to overcome without doing the above parts. In particular, the differential lock indented without the risk of damaging them even if there is no drive during engagement wheel spins. If a wheel is already spinning, the Er make sure that this cranking stops before the differential lock is engaged. In addition, security should makes sure that the differential lock can be easily engaged is without ver several different actuators must be put. At the same time, the engagement time should be reduced are, which reduces the risk that the vehicle Ge speed decreases during engagement.
Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe durch die Anordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Die erfindungsge mäße Steuereinheit steuert beim Einrücken sowohl das Einrücken der Differentialsperre als auch die Motordrehzahl auto matisch. Diese beiden Vorgänge können in bezug aufeinander op timiert werden. Die Differentialsperre kann rasch eingerückt werden, wodurch die Verzögerungszeit kurz gehalten wird. Der Vorgang ist einfach auszuführen, weil nur ein einziges Bedien organ betätigt werden muß. Das Einrücken findet ohne die Ge fahr des Durchdrehens der Antriebsräder während des Einrüc kens und ohne Gefahr einer Beschädigung der Differentialsperre statt.According to the invention, the object is achieved by the arrangement with solved the features of claim 1. The fiction The control unit controls both the engagement when engaging the differential lock as well as the engine speed auto matically. These two processes can be op be timed. The differential lock can be quickly engaged the delay time is kept short. The The process is easy to carry out because there is only one operator organ must be operated. The indentation takes place without the Ge Drive the drive wheels spinning during engagement kens and without risk of damage to the differential lock instead of.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Un teransprüchen angegeben.Advantageous developments of the invention are in the Un claims specified.
Weitere Erfindungsmerkmale und Vorteile werden in der nachstehenden Beschreibung von zwei Ausführungsbeispielen der Erfin dung erläutert. Die Beschreibung bezieht sich auf die beige fügten Zeichnungen. Es zeigt:Other features of the invention and advantages are set out in the following Description of two embodiments of the invention explained. The description refers to the beige added drawings. It shows:
Fig. 1 in vereinfachter Form ein Fahrzeug mit einem Dif ferentialgetriebe; Fig. 1 in simplified form, a vehicle with a Dif differential gear;
Fig. 2 einen Verdrahtungsplan einer Anordnung zum Steuern einer Differentialsperre; Figure 2 is a wiring diagram showing an arrangement for controlling a differential lock.
Fig. 3 eine in die Anordnung eingegliederte elektrische Steuereinheinheit; Fig. 3 is a being incorporated in the arrangement of electrical Steuereinheinheit;
Fig. 4 ein Signaldiagramm für die elektrische Steuerein heit und Fig. 4 is a signal diagram for the electrical Steuerein unit and
Fig. 5 eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung bei einem luftgefederten Lastkraftwagen mit Doppelachs- Antrieb. Fig. 5 shows a modified embodiment of the invention in an air suspension truck with double-axle drive.
Fig. 1 zeigt in vereinfachter Form ein Fahrzeug 1, z. B. einen Lastkraftwagen oder ein anderes schweres Fahrzeug. Am vor deren Ende des Fahrzeugs 1 ist ein Antriebsmotor 2 angeordnet, der über einen Kraftübertragungsstrang 3 Antriebskraft auf hintere Antriebsräder 4 des Fahrzeugs überträgt. Die Beschleu nigung bzw. Drehzahl des Motors 2 wird vom Fahrer mittels ei nes sogenannten elektrischen Gaspedals 5 gesteuert; dies be deutet, daß die Übertragung zwischen dem Gaspedal und dem Mo tor auf elektrische statt mechanische Weise geschieht. Zu die sem Zweck ist mit dem Motor eine elektrische Steuereinheit 6 verbunden, welche die Drehzahl des Motors 2 u. a. in Abhängig keit von Signalen vom Gaspedal 5 steuert. Die Motor- Steuereinheit 6 ist zum optimalen Steuern des Motors 2 auch mit anderen Gebern im Fahrzeug verbunden. In den Kraftübertragungsstrang 3 ist in herkömmlicher Weise ein Differentialge triebe 7 auf den Antriebswellen für die Antriebsräder 4 einge gliedert. Das Differentialgetriebe 7 enthält eine Differenti alsperre 8, mit der die Antriebsräder 4 des Fahrzeugs mecha nisch miteinander verbunden werden können. Die Differential sperre 8 wird durch Druckluft-Kraftverstärker gesteuert, wel che mit Solenoidventilen angesteuert werden. Fig. 1 shows in simplified form a vehicle 1 , for. B. a truck or other heavy vehicle. At the front of the vehicle 1 there is a drive motor 2 , which transmits drive force to rear drive wheels 4 of the vehicle 3 via a power transmission line. The acceleration or speed of the engine 2 is controlled by the driver by means of a so-called electric accelerator pedal 5 ; This means that the transmission between the accelerator pedal and the engine is done in an electrical rather than a mechanical way. For this purpose, an electrical control unit 6 is connected to the engine, which controls the speed of the engine 2, inter alia, as a function of signals from the accelerator pedal 5 . The motor control unit 6 is also connected to other sensors in the vehicle for optimal control of the motor 2 . In the powertrain 3 , a Differentialge gear 7 is divided into the drive shafts for the drive wheels 4 in a conventional manner. The differential gear 7 contains a differential lock 8 , with which the drive wheels 4 of the vehicle can be mechanically connected to one another. The differential lock 8 is controlled by compressed air boosters, which are controlled by solenoid valves.
Fig. 2 zeigt einen Verdrahtungsplan, mit dem eine Anordnung zum Steuern der Differentialsperre 8 erläutert werden soll. In der Nähe eines Fahrersitzes ist ein Handschalter 9 zum Ein- und Ausrücken der Differentialsperre 8 angeordnet. In der Nähe des Differentialgetriebes 7 sind zwei Solenoidventile 10, 11 angeordnet, von denen ein Solenoidventil 10 nach einem Akti vieren Druckluft zu den Kraftverstärkern der Differentialsper re 8 leitet, um sie einzurücken. Das andere Solenoidventil 11 entlüftet dagegen nach einem Aktivieren die Kraftverstärker und rückt dadurch die Differentialsperre 8 aus. In der Nähe der Differentialsperre 8 ist ein mechanischer Schalter 12 an geordnet, der beim Einrücken der Differentialsperre 8 ge schlossen und beim Ausrücken geöffnet wird. Dieser Schalter 12 ist in Serie mit einer Anzeigeleuchte 13 geschaltet, die dazu benutzt wird anzuzeigen, wenn die Differentialsperre 8 einge rückt ist. Bei diesem Beispiel ist die Anzeigeleuchte 13 gemäß Fig. 2 in den Steuerschalter 9 eingebaut. Fig. 2 shows a wiring diagram, with which an array will be explained for controlling the differential barrier 8. A hand switch 9 for engaging and disengaging the differential lock 8 is arranged near a driver's seat. In the vicinity of the differential gear 7 , two solenoid valves 10 , 11 are arranged, of which a solenoid valve 10 after a Akti fourth compressed air leads to the boosters of the differential lock 8 to engage them. The other solenoid valve 11, on the other hand, vents after activation, the force booster and thereby disengages the differential lock 8 . In the vicinity of the differential lock 8 , a mechanical switch 12 is arranged which, when the differential lock 8 is engaged, is closed and opened when disengaged. This switch 12 is connected in series with an indicator light 13 which is used to indicate when the differential lock 8 is engaged. In this example, the indicator lamp 13 according to FIG. 2 is installed in the control switch 9 .
Die Anordnung enthält ferner eine elektrische Steuereinheit 14, deren Aufgabe nachstehend anhand Fig. 3 und 4 beschrieben wird. Diese Steuereinheit 14 ist über einen Eingang 16 mit dem Steuerschalter 9, über einen ersten Ausgang 17 mit dem So lenoidventil 10 für das Einrücken der Differentialsperre 8, und über Verbindungen 18 sowie 19 mit Zuleitungskabeln 15 bzw. 31 im Fahrzeug verbunden. Ein Zuleitungskabel 15 bildet eine positive Zuleitung und das andere Zuleitungskabel 31 bildet ein Massekabel. Diese Zuleitungskabel 15 und 31 sind gemäß Fig. 2 auch mit anderen Bauteilen verbunden. Außerdem ist die Steuereinheit 14 an einem zweiten Ausgang 20 über eine gegen entgegengesetzte Ströme sperrende Diode 33 mit der Motor- Steuereinheit 6 verbunden.The arrangement also includes an electrical control unit 14 , the task of which is described below with reference to FIGS. 3 and 4. This control unit 14 is connected via an input 16 to the control switch 9 , via a first output 17 with the lenoid valve 10 for engaging the differential lock 8 , and via connections 18 and 19 with supply cables 15 and 31 in the vehicle. One supply cable 15 forms a positive supply line and the other supply cable 31 forms a ground cable. These supply cables 15 and 31 are also connected to other components according to FIG. 2. In addition, the control unit 14 is connected to the motor control unit 6 at a second output 20 via a diode 33 blocking against opposite currents.
In Fig. 3 ist die Steuereinheit 14 in Form eines Funktionsdia gramms dargestellt. Sie ist über Eingänge 18 sowie 19 mit den Zuleitungskabeln 15 bzw. 31 zum Ansteuern ihrer verschiedenen Unterbauteile verbunden. In Fig. 4 sind die verschiedenen Si gnale am Eingang 16 und an den Ausgängen 17 sowie 20 der Steu ereinheit 14 in bezug aufeinander auf einer Zeitachse darge stellt. Wenn der Fahrer die Differentialsperre 8 einrücken will, legt er den Schalter 9 in eine aktivierte Stellung 28 um, wonach über den Eingang 16 eine Spannung an eine Eingangs stufe 21 der Steuereinheit 14 angelegt wird. In Fig. 4 stellt die Kurve A das Signal am Eingang 16 dar. Steht der Schalter 9 in einer nicht aktivierten Stellung 27, ist das Signal tiefpe gelig, d. h. am Eingang 16 liegt keine Spannung an. Beim Umle gen des Schalters in die aktivierte Stellung 28, wird das Si gnal hochpegelig und bleibt hochpegelig, solange der Schalter 9 diese Stellung beibehält. Wenn die Eingangsstufe 21 Spannung erhält, wird eine Schaltung 22 aktiviert, die einen zeitbe grenzten Spannungsimpuls 23 erzeugt, der einer ersten Aus gangsschaltung 24 zugeleitet wird. Diese ist über den Ausgang 20 mit der Motor-Steuereinheit 6 verbunden.In Fig. 3, the control unit 14 is shown in the form of a function diagram. It is connected via inputs 18 and 19 to the supply cables 15 and 31 for controlling its various sub-components. In FIG. 4, the various Si are gnale at the input 16 and at the outputs 17 and 20 of the STEU ereinheit 14 in relation to each other on a time axis represents Darge. If the driver wants to engage the differential lock 8 , he switches the switch 9 to an activated position 28 , after which a voltage is applied to an input stage 21 of the control unit 14 via the input 16 . In Fig. 4, curve A represents the signal at the input 16. If the switch 9 in a non-activated position 27, the signal is tiefpe Gelig, ie at the input 16 is no voltage. When Umle conditions of the switch in the activated position 28 , the Si signal is high and remains high as long as the switch 9 maintains this position. When the input stage 21 receives voltage, a circuit 22 is activated, which generates a time-limited voltage pulse 23 , which is fed to a first output circuit 24 . This is connected to the engine control unit 6 via the output 20 .
Die Kurve B in Fig. 4 stellt das Signal am Ausgang 20 zur Mo tor-Steuereinheit 6 dar. In der nicht aktivierten Stellung 27 des Schalters 9 ist dieses Signal tiefpegelig. Beim Umlegen des Schalters 9 in seine aktivierte Stellung 28 wird das Si gnal am Eingang 16 hochpegelig, wonach der zeitbegrenzte Span nungsimpuls 23 an den Ausgang 20 angelegt wird. Solange dieser Spannungsimpuls 23 anliegt, wird die Drehzahl des Motors 2 au tomatisch auf Leerlaufdrehzahl oder eine andere ausgewählte reduzierte Drehzahl verringert, unabhängig von der Betätigung des Gaspedals 5. Die Dauer T dieses Impulses 23 sollte zwi schen 0,5 und 2 Sekunden, vorzugsweise etwa 1,0 Sekunden be tragen, abhängig davon, welcher Motor 2 und welche Differenti alsperre 8 verwendet wird. Die Dauer T des Spannungsimpulses 23 sollte so gewählt werden, daß sie ausreichend lang ist, um erstens dem Motor 2 Zeit zu lassen, sicher auf Leerlaufdreh zahl zurückzugehen, und zweitens Zeit für das Einrücken der Differentialsperre 8 zu lassen. Gleichzeitig sollte die Dauer T nicht unnötig lang sein, weil sie das Zurückkehren zur nor malen Drehzahl verzögert. Nach Ablauf dieser Zeit T verschwin det die Spannung am Ausgang 20 und die Drehzahl kehrt zu dem Wert zurück, der durch die Stellung des Gaspedals 5 oder durch andere Motorparameter bestimmt ist.The curve B in FIG. 4 represents the signal at the output 20 to the motor control unit 6. In the non-activated position 27 of the switch 9 , this signal is low. When the switch 9 is turned into its activated position 28 , the signal at the input 16 becomes high, after which the time-limited voltage pulse 23 is applied to the output 20 . As long as this voltage pulse 23 is present, the speed of the engine 2 is automatically reduced to idling speed or another selected reduced speed, regardless of the actuation of the accelerator pedal 5 . The duration T of this pulse 23 should be between 0.5 and 2 seconds, preferably about 1.0 seconds, depending on which motor 2 and which differential is used as a lock 8 . The duration T of the voltage pulse 23 should be chosen so that it is long enough to allow the engine 2 time to safely return to idle speed, and second to leave time for the engagement of the differential lock 8 . At the same time, the duration T should not be unnecessarily long because it delays the return to normal speed. After this time T vanishes the voltage at the output 20 and the speed returns to the value that is determined by the position of the accelerator pedal 5 or by other engine parameters.
Während des Erzeugens des Spannungsimpulses 23 startet eine Zeitverzögerung in einer parallelen Zeitverzögerungsschaltung 25, die nach einer vorbestimmten Zeit t eine zweite Ausgangs schaltung 26 aktiviert. Diese legt eine Spannung an den zwei ten Ausgang 17 an, der für das Einrücken der Differentialsper re 8 mit dem Solenoidventil 10 verbunden ist. Diese Zeitverzö gerung t sollte zwischen 0,1 und 0,5 Sekunden betragen. In Versuchen haben sich Zeitspannen zwischen 0,2 und 0,4 Sekun den, insbesondere um 0,3 bis 0,4 Sekunden als zweckdienlich erwiesen. Diese Zeit t sollte so gewählt werden, daß sie aus reichend lang ist, um dem Motor 2 Zeit zu lassen, für das Einrücken der Differentialsperre 8 sicher auf Leerlaufdrehzahl zurückzugehen. Zugleich sollte die Zeit t nicht länger als nö tig sein.During the generation of the voltage pulse 23 , a time delay starts in a parallel time delay circuit 25 , which activates a second output circuit 26 after a predetermined time t. This applies a voltage to the two-th output 17 , which is connected to the solenoid valve 10 for the engagement of the differential lock 8 . This time delay t should be between 0.1 and 0.5 seconds. In experiments, time periods between 0.2 and 0.4 seconds, in particular around 0.3 to 0.4 seconds, have proven to be expedient. This time t should be chosen so that it is long enough to allow the engine 2 time to safely return to idling speed for the engagement of the differential lock 8 . At the same time, the time t should not be longer than necessary.
Die Kurve C in Fig. 4 stellt das Signal am Ausgang 17 zum So lenoidventil für das Einrücken der Differentialsperre 8 dar. Während der vorbestimmten Zeit t, nachdem das Signal am Aus gang 20 hochpegelig geworden ist, wird auch das Signal am Aus gang 17 hochpegelig und bleibt solange hochpegelig, wie das Signal am Eingang 16 hochpegelig ist.The curve C in Fig. 4 represents the signal at output 17 to So lenoidventil for engaging the differential lock 8. During the predetermined time t after the signal at the off gear 20 has become high, the signal will transition on from 17 at high level and remains high as long as the signal at input 16 is high.
Solange am Ausgang 17 Spannung anliegt, bleibt die Differenti alsperre 8 eingerückt. Wenn der Fahrer die Differentialsperre 8 durch Betätigen des Schalters 9 löst, wird die Spannungszu führung zum Eingang 18 unterbrochen, und statt dessen wird Spannung direkt vom Schalter an das Solenoidventil 11 ange legt, das die Differentialsperre 8 ausrückt. Wenn die Diffe rentialsperre 8 ausgerückt ist, wird weder die Motor- Steuereinheit 6 noch die Drehzahl des Motors 2 beeinflußt.As long as voltage is present at the output 17 , the differenti remains locked as 8 . When the driver releases the differential lock 8 by actuating the switch 9 , the voltage supply to the input 18 is interrupted, and instead voltage is applied directly from the switch to the solenoid valve 11 which disengages the differential lock 8 . When the differential lock 8 is disengaged, neither the engine control unit 6 nor the speed of the engine 2 is affected.
Fig. 5 zeigt einen modifizierten Verdrahtungsplan für die An wendung der Erfindung auf ein anderes Fahrzeug, nämlich auf einen Lastkraftwagen mit einem luftgefederten Doppelachs- Aggregat mit zwei treibenden Hinterachsen. In jede Achse ist ein Differentialgetriebe eingegliedert, und es ist ferner ein Differentialgetriebe vorhanden, das die Antriebskraft zwischen den zwei Antriebsachsen im Aggregat aufteilt. Daher hat das Fahrzeug insgesamt drei Differentialgetriebe, von denen jedes mit einer Differentialsperre versehen ist. Um deren Steuerung zu vereinfachen, werden jedoch nur zwei getrennte Schalter verwendet, von denen einer die Differentialsperre zwischen den Achsen und der andere die zwei Differentialsperren an den zu gehörigen Achsen gemeinsam steuert. Fig. 5 shows a modified wiring diagram for the application of the invention to another vehicle, namely a truck with an air-sprung double-axle unit with two driving rear axles. A differential gear is incorporated into each axle, and there is also a differential gear that distributes the driving force between the two drive axles in the assembly. The vehicle therefore has a total of three differential gears, each of which is provided with a differential lock. To simplify their control, however, only two separate switches are used, one of which controls the differential lock between the axles and the other controls the two differential locks on the associated axles together.
Bei diesem Fahrzeugtyp werden normalerweise alle vier An triebsräder im Aggregat benutzt, um eine hohe Tragfähigkeit bereitzustellen. Beim Fahren auf rutschiger Fahrbahn und bei geringer Belastung kann der Berührungsdruck zwischen Luftrei fen und Fahrbahn niedrig sein und dadurch ein Durchdrehen der Räder hervorrufen. Durch Entlüften von in die Luftfederung für die hintere Antriebsachse eingegliederten Luftbalgen wird ver hindert, daß diese Achse Last aufnimmt, die ihr eigenes Ge wicht übersteigt. Statt dessen wird die Last auf die vordere Antriebsachse anwachsen, auch in der Hoffnung, daß das Durch drehen gestoppt wird. Vor dem Entlüften der hinteren Achse ist es zuerst notwendig, eine Differentialsperre einzurücken, we nigstens die zwischen den Achsen angeordnete Differentialsper re, aber zweckdienlicherweise auch die anderen Differential sperren.With this type of vehicle, all four are normally switched on drive wheels used in the unit for a high load capacity provide. When driving on slippery roads and when The contact pressure between air pockets can be low and the roadway is low, causing the wheel to spin Cause wheels. By venting into the air suspension for the rear drive axle incorporated air bellows is ver prevents this axis from absorbing loads that its own Ge weight exceeds. Instead, the load is on the front Drive axle grow, also in the hope that the through rotation is stopped. Before venting the rear axle it is first necessary to engage a differential lock, we at least the differential lock arranged between the axles right, but expediently also the other differential lock.
Die in Fig. 5 dargestellte Anordnung zum Steuern der Differen tialsperre für das Differentialgetriebe zwischen den Achsen zeigt, daß ihr rechter Abschnitt von gleichem Aufbau und glei cher Arbeitsweise wie vorstehend beschrieben ist. Der einzige Unterschied besteht darin, daß es sich um ein Differentialge triebe zwischen zwei Achsen statt um ein Differentialgetriebe auf einer Antriebsachse handelt. Trotz diesem Unterschied wer den, soweit möglich, in dieser Figur die gleichen Bezugszei chen wie zuvor verwendet. Zum Steuern der Differentialsperren auf den zugehörigen Achsen kann eine Anordnung, wie die weiter oben anhand auf Fig. 2 und 3 beschriebene, benutzt werden. The arrangement shown in Fig. 5 for controlling the differential lock for the differential between the axles shows that its right section is of the same structure and operation as described above. The only difference is that it is a differential gear between two axles instead of a differential gear on a drive axle. Despite this difference, who used the same reference characters as possible in this figure as before. An arrangement such as that described above with reference to FIGS. 2 and 3 can be used to control the differential locks on the associated axles.
Die Luftbalge der hinteren Achse werden mittels eines manuell einstellbaren Schalters 30 im Instrumentenbrett des Fahrzeugs gesteuert. Der Schalter 30 legt, wenn er aktiviert ist, eine Spannung an ein Solenoidventil 31 an, das die Luftbalge ent lüftet. Zur gleichen Zeit wird eine Spannung an den Eingang 16 einer der oben beschriebenen Einheit ähnlichen elektronischen Einheit 14 angelegt. In ein Kabel zwischen dem Luftfederungs schalter 30 und dem Eingang 16 ist eine Diode 32 zum Sperren gegen entgegengesetzte Ströme eingebaut. Nach Aktivieren des Luftfederungs-Schalters 30 und dem Anlegen einer Spannung an den Eingang 16, geht der Motor 2 auf ähnliche Weise wie oben beschrieben auf die Leerlaufdrehzahl zurück. Nach einer be stimmten Zeitverzögerung t wird die Differentialsperre 8 ein gerückt. Das Einrücken kann somit stattfinden, ohne daß eine nennenswerte Antriebskraft im Kraftübertragungsstrang 6 über tragen wird und ohne die Gefahr einer großen Belastung der Differentialsperre 8.The air bellows of the rear axle are controlled by means of a manually adjustable switch 30 in the instrument panel of the vehicle. The switch 30 , when activated, applies a voltage to a solenoid valve 31 which vent the air bellows. At the same time, a voltage is applied to the input 16 of an electronic unit 14 similar to the unit described above. In a cable between the air suspension switch 30 and the input 16 , a diode 32 is installed for blocking against opposite currents. After activating the air suspension switch 30 and applying voltage to the input 16 , the engine 2 returns to idle speed in a manner similar to that described above. After a certain time delay t, the differential lock 8 is moved to. The engagement can thus take place without an appreciable driving force in the power transmission train 6 being transmitted and without the risk of a large load on the differential lock 8 .
In beiden Beispielen läßt sich die Differentialsperre einrüc ken, ohne daß der Fahrer zusätzlich die Drehzahl des Motors 2 zu steuern hat. Weil daher die Anordnung von Steuerbewegungen des Fahrers unabhängig ist, kann die Differentialsperren- Einrückzeit optimiert werden. Wenn ein Fahrzeug auf einer an steigenden rutschigen Fahrbahn gefahren wird, ist es bei spielsweise äußerst wichtig, daß die Differentialsperre rasch eingerückt werden kann, weil sonst die Gefahr besteht, daß das Fahrzeug völlig zum Stillstand kommt, bevor die Differential sperre voll eingerückt ist und die Antriebskraft wieder zur Verfügung steht.In both examples, the differential lock can be engaged without the driver additionally having to control the speed of the engine 2 . Therefore, because the arrangement of driver control movements is independent, the differential lock engagement time can be optimized. When driving a vehicle on a slippery, sloping road surface, it is extremely important, for example, that the differential lock can be engaged quickly, otherwise there is a risk that the vehicle will come to a complete stop before the differential lock is fully engaged and the Driving force is available again.
Die Erfindung erfordert nur geringfügige Änderungen an vorhan denen Bauteilen eines Fahrzeuges. Die meisten der Bauteile, z. B. die beschriebene Motor-Steuereinheit 6, sind in vielen neuzeitlichen Fahrzeugen bereits eingebaut. Solche Motor- Steuereinheiten 6 enthalten bereits Eingänge, die, wenn an sie eine Spannung angelegt wird, die Drehzahl des Motors 2 auf ei ne Leerlaufdrehzahl reduzieren. Dies wird beispielsweise be nutzt, wenn das Fahrzeug mit einer elektrischen Zusatzbremse, einem sogenannten Retarder, ausgestattet ist. Wenn dieser ak tiviert ist, wird die Motordrehzahl auf Leerlaufdrehzahl redu ziert. Wenn in diesem Falle mehrere Verbindungen zur Motor- Steuereinheit 6 gehen, sollten sie mittels Dioden 33 entspre chend Fig. 2 und 5 getrennt sein, um Gegenströme zu verhin dern.The invention requires only minor changes to existing components of a vehicle. Most of the components, e.g. B. the described engine control unit 6 are already installed in many modern vehicles. Such motor control units 6 already contain inputs which, when a voltage is applied to them, reduce the speed of the motor 2 to an idling speed. This is used, for example, if the vehicle is equipped with an additional electric brake, a so-called retarder. If this is activated, the engine speed is reduced to idling speed. If in this case several connections go to the engine control unit 6 , they should be separated by means of diodes 33 accordingly FIGS . 2 and 5 in order to prevent counter currents.
Die elektronische Einheit 14 ist vorstehend in der Hauptsache hinsichtlich ihrer Arbeitsweise beschrieben, weil ihre Bautei le selbst aus herkömmlichen elektronischen Lösungen zur Aus bildung von Schaltungsanordnungen 22, 23, 24 und 26 zur Impul serzeugung 22, Zeitverzögerung und als Treiberstufe bestehen.The electronic unit 14 is described above in the main in terms of its operation because its components le themselves from conventional electronic solutions for the formation of circuitry 22 , 23 , 24 and 26 for pulse generation 22 , time delay and as a driver stage.
Gemäß den Ausführungsbeispielen werden die Signale an die Aus gänge 17 sowie 20 unter dauernder Kontrolle übertragen, und es gibt keine Rückkopplung für eine Anzeige, daß die Drehzahl des Motors 2 tatsächlich reduziert wird oder daß die Differential sperre 8 tatsächlich eingerückt wird. Dies bedeutet, daß die Lösung einfach ist. Bei weiterentwickelten Ausführungsformen der Erfindung ist es denkbar, eine Rückkopplung zur Reduzie rung der Länge des Zeitimpulses T und der Zeitverzögerung t vorzusehen, um die Zeit für das Einrücken der Differential sperre 8 zu verkürzen. Jedoch hat sich in Anordnungen mit ei ner einfachen zeitlich festgelegten Steuerung als zufrieden stellend erwiesen.According to the embodiments, the signals are transmitted to the outputs from 17 and 20 under constant control, and there is no feedback for an indication that the speed of the engine 2 is actually reduced or that the differential lock 8 is actually engaged. This means that the solution is simple. In further developed embodiments of the invention, it is conceivable to provide a feedback for reducing the length of the time pulse T and the time delay t in order to shorten the time for the engagement of the differential lock 8 . However, arrangements with a simple timed controller have been found to be satisfactory.
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