DE4427040C2 - Verfahren zur Steuerung einer als Differentialsperre wirkenden Sperrkupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer als Differentialsperre wirkenden Sperrkupplung in einer Antriebsachse eines Kraftfahrzeuges, wobei das Steuersi­ gnal für eine zeitlich begrenzte Beaufschlagung des Aktuators der Sperrkupplung anhand des aus den Drehzahl­ differenzen zwischen den Rädern der Antriebsachse er­ mittelten Querschlupfs ermittelt wird.

Die Sperrkupplungen sind im allgemeinen in einem Achs­ differential angeordnet. Sie können aber auch in zwei Achsdifferentialen und einem Zwischenachsdifferential vorhanden sein, wie sie etwa in Fahrzeugen mit angetrie­ benen Tandemachsen vorkommen.

In der EP-A-510 457 sind formschlüssige Kupplungen mit eine Steuervorrichtung beschrieben, die ausgehend von Drehzahlsignalen und deren Vergleich mit Schwellenwerten der Drehzahldifferenz einen Aktuator steuert. Der ein­ fachwirkende Aktuator wird nur kurzzeitig eine fixe "Haltezeit" lang beaufschlagt und die Kupplung löst sich bei Absinken des übertragenen Drehmomentes selbsttätig durch Federkraft.

Derartige Steuervorrichtungen haben sich bereits gut be­ währt, lassen aber in bestimmten Fahrsituationen noch Raum für Verbesserungen, insbesondere in Lastkraftwagen mit nicht angetriebener Lenkachse. Einerseits erfolgt das Einrücken bei plötzlich auftretendem Schlupf und somit steil ansteigender Drehzahldifferenz zu spät, würde aber bei entsprechend herabgesetztem Schwellenwert öfter als nötig erfolgen. Andererseits löst sich die Kupplung in gewissen Fahrsituationen zur Unzeit. Zwar sorgt die bekannte Steuervorrichtung dafür, daß die Kupplung dann sogleich wieder eingerückt wird, trotzdem erhöht sich dadurch die Zahl der Schaltungen und die Zugkraft ist kurzzeitig vermindert oder unterbrochen. Die erwähnten Mängel treten nicht so sehr im schweren Gelände auf, als im Winterbetrieb nicht allradgetriebener Lastkraftwagen auf eisigen Straßen. Dazu kommt noch, daß bei Lastkraft­ wagen mit ASR die Schlupfregelung durch Zurücknehmen der Motorleistung zu unerwünschtem Lösen der Sperrkupplung führen kann. Daher wäre eine Abstimmung oder gar Zusam­ menarbeit von ASR und Sperrkupplung wünschenswert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung einer als Differentialsperre wirkenden Sperrkupplung zu schaffen, die ein rechtzeitiges Ein­ rücken der Sperrkupplung gewährleistet bzw. ein uner­ wünschtes Ausrücken der Sperrklupplung verhindert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß durch Integration der Drehzahldifferenzen an der An­ triebsachse gebildete Querschlupfsummen mit ersten Quer­ schlupfsummenschwellen verglichen werden, und daß die Beaufschlagung des Aktuators im Schließsinn ausgelöst wird, wenn die Querschlupfsumme eine der ersten Quer­ schlupfsummenschwellen erreicht, und in Abhängigkeit von wenigstens einer weiteren Fahrzustandsbedingung, unter der ein Verbleiben der Sperrkupplung in der eingerückten Stellung zweckmäßig ist, nur dann wiederholt und/oder fortgesetzt wird, wenn die Sperrkupplung noch eingerückt ist.

Die Bildung der Querschlupfsumme durch Integration der Drehzahldifferenz über die Zeit bewirkt, daß bei steil ansteigender Drehzahldifferenz die Schaltung sehr schnell, bei flachem Anstieg aber sehr langsam bezie­ hungsweise bei geringer Drehzahldifferenz erst nach einer längeren Zeit erfolgt. Weiters ist auch bei wechselndem Schlupf dessen vorzeichenrichtige Beurteilung möglich und es werden auch hierdurch verursachte unnötige Schaltungen vermieden.

Die Querschlupfsumme hat die anschauliche Dimension eines Winkels oder eines Bogenmaßes. Dadurch läßt sich die Festlegung der Schaltschwellen auch den mechanischen Gegebenheiten der jeweiligen Sperrkupplung besser an­ passen. Die Steuerung der Beaufschlagungszeit der Aktua­ toren in Abhängigkeit von weiteren Signalen gestattet es, unter Wahrung des vorteilhaften Konzeptes der nur kurz­ zeitigen Betätigung des Aktuators und des praktischen und zutreffenden Ausrückkriteriums die erwähnten Fahrzustände in einfacher Weise zu meistern.

Das Fortsetzen der Betätigung solange der Aktuator noch beaufschlagt ist, entspricht einer präventiven Verlänge­ rung der "Haltezeit", es ist also ein mit keiner mecha­ nischen Bewegung verbundener, nur in der Steuerlogik stattfindender Akt. Die Wiederholung der Beaufschlagung bei noch eingerückter Kupplung hat den Zweck, bei einer bereits länger als die Dauer der Haltezeit eingerückten Kupplung in gewissen Situationen deren unzeitiges Aus­ rücken zu verhindern. Die Beaufschlagung kann nur erfol­ gen, wenn die Kupplung noch eingerückt ist, also vor­ beugend bei Auftreten einer Situation, bei der sich die Kupplung lösen könnte. Ohne diesen vorbeugenden Eingriff könnte sich die Kupplung lösen und es wäre fallweise zu warten, bis das Erreichen einer der ersten Querschlupf­ summenschwellen ein Wiedereinrücken gestattet. Damit ist auch sichergestellt, daß keine Fehlschaltungen - man denke an das Einrücken bei zu hoher Drehzahldifferenz - passieren können.

Eine Signalfilterung wird dadurch erreicht, daß die Integration der Quersschlupfsummen erst beginnt, wenn die zu integrierende Drehzahldifferenz eine bestimmte, vom Lenkwinkel abhängige Größe erreicht hat. Andernfalls könnte es passieren, daß sehr kleine Abweichungen inte­ griert werden und eine Einrückung ohne erkennbaren Anlaß erfolgt.

In ähnlicher Weise ist es nützlich, die zeitlich begrenz­ te Beaufschlagung fortzusetzen und/oder zu wiederholen, wenn und solange die Fahrkupplung zum Gangwechsel gelöst ist. Das ist am einfachsten durch einen Kupplungspedal­ sensor zu erreichen. Dadurch besteht keine Gefahr, daß die Sperrkupplung sich durch die bei einem normalen Schaltgetriebe unvermeidliche Zugkraftunterbrechung selbsttätig löst.

Wenn es sich beispielsweise um ein Hinterachsdifferential handelt, wird die Querschlupfsumme aus der Differenz der Drehzahlen der Hinterräder berechnet. Es kann aber vor­ kommen, daß nach Einrücken der Sperre auch noch beide angetriebenen Räder durchdrehen, oder überhaupt (etwa bei Glatteis) das übertragene Moment so klein ist, daß es nicht mehr ausreicht, um die Sperrkupplung eingerückt zu halten. Dem kann dadurch abgeholfen werden, daß die zeitlich begrenzte Beaufschlagung wiederholt und/oder fortgesetzt wird, wenn die Drehzahldifferenz zwischen angetriebenen und nicht angetriebenen Rädern über einem ersten Schwellenwert liegt.

Noch besser ist die Abhilfe, wenn durch Integration der Drehzahldifferenzen zwischen den Rädern der angetriebenen Achse und den Rädern der nicht angetriebenen Achse gebil­ dete Längsschlupfsummen mit einer ersten Längsschlupfsum­ menschwelle verglichen werden, und die zeitlich begrenzte Beaufschlagung wiederholt und/oder fortgesetzt wird, wenn die Längsschlupfsumme über der ersten Längsschlupfsummen­ schwelle liegt.

Wenn das erfindungsgemäße Verfahren in einem Fahrzeug mit einer die Motorleistung reduzierenden Schlupfregelung angewendet wird, besteht eine vorteilhafte Weiterbildung darin, daß die Zurücknahme der Motorleistung erfolgt, wenn die Sperrkupplung bereits eingerückt ist und wenn die Drehzahldifferenz zwischen den Rädern der angetriebe­ nen Achse und den Rädern der nicht angetriebenen Achse über einer zweiten Längsschlupfsummenschwelle liegt, und daß die zeitlich begrenzte Beaufschlagung wiederholt und/oder fortgesetzt wird, wenn und solange die Motorlei­ stung zurückgenommen ist.

Durch die Bedingung, daß die Sperrkupplung bereits einge­ rückt sein muß und durch die Wahl eines zweiten Längs­ schwellenwertes kann der Zeitpunkt der Zurücknahme der Motorleistung eigenständig, aber in fahrzeugspezifischer Abstimmung mit der Steuerung der Sperrkupplung festgelegt werden. Es ist vor allem beim Anfahren auf vereisten Steigungen, also wenn eine hohe Motorleistung gebraucht wird, nützlich, die Motorleistung erst dann zurückzu­ nehmen, wenn es unbedingt notwendig ist. Das ermöglicht die bestmögliche Ausnutzung der Motorleistung. Wenn die Sperrkupplung für die Dauer der Zurücknahme der Motor­ leistung beaufschlagt bleibt, ist auch sichergestellt, daß sich die Kupplung nicht zur Unzeit selbsttätig löst.

Auch hier läßt sich noch eine Verfeinerung erzielen, indem die Zurücknahme der Motorleistung bereits erfolgt, wenn die Querschlupfsumme eine zweite Querschlupfsummen­ schwelle erreicht, die im wesentlichen im Bereich der für das Einrücken der Kupplung maßgebenden ersten Quer­ schlupfsummenschwelle liegt und die Zurücknahme der Motorleistung an die Bedingung geknüpft ist, daß die Sperrkupplung nicht eingerückt ist.

Es gibt aber auch andere Möglichkeiten der Koordination von Kupplungssteuerung und Zurücknahme der Motorleistung. Wenn die Zurücknahme der Motorleistung bereits ausgelöst wird, wenn die Querschlupfsumme eine zweite Querschlupf­ summenschwelle erreicht, die im wesentlichen im Bereich der für das Einrücken der Kupplung maßgebenden ersten Querschlupfsummenschwelle liegt und die Zurücknahme der Motorleistung an die Bedingung geknüpft ist, daß die Sperrkupplung nicht eingerückt ist, kann das Einrücken der Kupplung bei schnell ansteigender Drehzahldifferenz durch Zurücknahme der Motorleistung, wodurch ja auch die Drehzahldifferenz abnimmt, unterstützt und beschleunigt werden. Mit anderen Worten, es wird verhindert, daß die obere der ersten Schlupfsummenschwellen so schnell er­ reicht wird, daß die Sperrkupplung nicht mehr rechtzeitig eingerückt werden kann.

Bei der Wahl der zweiten Querschlupfsummenschwelle ist dann auch den konstruktiven Gegebenheiten des Antriebs­ stranges Rechnung zu tragen. So wird etwa bei hohem Motor- und geringem Massenträgheitsmoment die zweite Querschlupfsummenschwelle schon unter der ersten liegen können, sodaß jedes Einrücken der Sperrkupplung unter­ stützt wird. Im entgegengesetzten Fall wird die zweite Querschlupfsummenschwelle über der ersten liegen, und somit erst wirken, wenn das Einrücken der Sperrkupplung nicht gelungen ist. Diese zweite Weiterbildung kann unabhängig von der ersten, aber auch mit dieser gemeinsam verwirklicht werden.

Schließlich ist es noch von Vorteil, wenn die Schalt­ stellung der Kupplung nicht durch einen Sensor erfolgt, der ausfallen kann, sondern durch Vergleich der Drehzah­ len der betroffenen Räder. Da die Drehzahlsignale der Steuerung jedenfalls zur Verfügung stehen, ist das ohne zusätzlichen Hardware-Aufwand möglich und hat den Vor­ teil, den Zustand dort zu ermitteln, wo er letzten Endes ausschlaggebend ist.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Abbildungen erläutert und beschrieben. Es stellen dar:

Fig. 1 ein Schema eines nach dem erfindungsgemäßen Ver­ fahren gesteuerten Fahrzeuges;

Fig. 2 wie Fig. 1, jedoch eines Fahrzeuges mit Tandem­ achsen;

Fig. 3 ein Zeitdiagramm der Schaltvorgänge eines Verfah­ rens in einer ersten Ausführungsform;

Fig. 4 ein Zeitdiagramm der Schaltvorgänge eines Ver­ fahrens in einer zweiten Ausführungsform;

Fig. 5 ein Zeitdiagramm der Schaltvorgänge eines Verfah­ rens in einer dritten Ausführungsform;

Fig. 6 ein Ablaufschema des erfindungsgemäßen Verfahrens als Blockschaubild.

In Fig. 1 ist der Motor des Fahrzeuges mit 1 bezeichnet, sein Leistungssteueraggregat mit 2; hier handelt es sich beispielsweise um eine Einspritzpumpe mit einem Lei­ stungsregler, dem in bekannter Weise vom Gaspedal ein Leistungssollwert zugeführt wird. Der Motor 1 treibt über eine Fahrkupplung 3, ein Schaltgetriebe 4 und eine Ge­ lenkwelle 5 ein sperrbares Hinterachsdifferential 6, welches mit den Hinterrädern 7, 8 antriebsverbunden ist. Die Vorderräder 11, 12 sind nicht angetrieben, aber lenk­ bar. Alle vier Räder 7, 8, 11, 12 sind mit Drehzahlsensoren 9, 10, 13, 14 versehen. Ein Lenkwinkelsensor 15 kann vor­ gesehen sein. Der Lenkwinkel kann aber auch aus der Drehzahldifferenz der nicht angetriebenen Räder 11, 12 rechnerisch gewonnen werden.

Das Hinterachsdifferential 6 ist zur vollständigen Sper­ rung mit einer nicht gezeigten formschlüssigen Kupplung ausgestattet, die von einem etwa druckmediumbetätigten Aktuator 20 im Schließsinn beaufschlagt wird. Wie in der EP-OS 510 457 näher beschrieben, bleibt die Sperrkupplung durch das übertragene Drehmoment solange eingerückt, als dieses groß genug oder ungleich Null ist, dann öffnet sie sich selbsttätig unter der Kraft einer Feder. Das Druck­ medium wird dem Aktuator 20 von einer Druckquelle 22 über ein Steuerventil 21 zugeführt. Dieses wieder steht über eine Steuerleitung 23 mit dem Steuergerät 25, beispiels­ weise einem Mikroprozessor, in Verbindung. Weiters kann in einer weiterentwickelten Ausführungsform des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens auch eine Steuerleitung 24 vor­ gesehen sein, über die eine Zurücknahme der Motorleistung herbeigeführt wird.

In Fig. 2 ist dasselbe Fahrzeug mit Tandemachsen abgebil­ det, wobei die Bezugszeichen der hinzugefügten zweiten Hinterachse und zugehöriger Teile mit einem Apostroph versehen sind.

In Fig. 3 sind nun die von dem Steuerverfahren durchge­ führten Abläufe dargestellt. Dazu sind übereinander zeitlicher Verlauf und Schwellenwerte folgender Größen dargestellt:

• - Drehzahldifferenz der Hinterräder 7, 8: DFLR, Schwel­ lenwerte SDFLR1 und SDFLR-1, bei deren Überschreiten die Integration von DFLR beginnt;
• - Differenz der Vorderachs- und Hinterachsdrehzahl: DFVH, erster Schwellenwert SDFVH1, bei dessen Über­ schreiten die Integration von DFVH beginnt;
• - Durch Integration von DFLR gewonnene Querschlupfsumme SSLR, erste Querschlupfsummenschwellen SSSLR1, SSSLR-1, bei deren Überschreiten der Aktuator 20 angesteuert wird;
• - Durch Integration von DFVH gewonnene Längsschlupfsum­ me: SSVH, erste Längsschlupfsummenschwelle SSSVH1, bei deren Überschreiten die Beaufschlagung des Aktua­ tors 20 fortgesetzt und/oder wiederholt wird;
• - Aktuator 20 der Quersperre beaufschlagt oder nicht: ASPLR,
• - Position der Sperrkupplung: PSPLR.

Zuerst der normale Einrückvorgang: Wenn etwa bei 30 DFLR die Schwelle SDFLR1 überschreitet, wird bei 31 die Inte­ gration über DFLR begonnen. Wenn SSLR dann bei 32 die Schwelle SSSLR1 überschreitet, wird der Aktuator 20 der Quersperre beaufschlagt (33, wo ASPRL=1) und kurz darauf ist die Quersperre eingerückt (34, wo PSPRL=1). Der Aktuator wird nun eine konstante Halte-zeit T beauf­ schlagt gehalten, dann fällt der Aktuator ab (35), aber die Kupplung bleibt eingerückt.

Nun erreichen das Steuergerät 25 weitere Fahrzustands­ signale: Beide angetriebenen und gekuppelten Antriebs­ räder drehen durch, was sich in einer ansteigenden Diffe­ renz zwischen Vorder- und Hinterachsdrehzahl äußert, DFVH überschreitet bei 36 die Schwelle SDFVH1. Dadurch könnte bereits die wiederholte Beaufschlagung des Sperrenaktua­ tors 20 erfolgen (die Kupplung ist ja noch eingerückt), etwa bei 37'. Das ist nur strichliert eingezeichnet, denn es ist schöner, dadurch zuerst einmal bei 37 die Integra­ tion von DFVH zu SSVH zu beginnen. Wenn SSVH bei 38 die Schwelle SSSVHI überschreitet, wird bei 39 der Aktuator vorbeugend beaufschlagt und bleibt es für die Dauer der Überschreitung plus einer festen Haltezeit T. Dank dieser Haltezeit T führt das Absinken der Kurve bei 39 zu keinem Abfallen der Beaufschlagung. Das abermalige Absinken der Kurve bei 40 aber schon, nach der Haltezeit T fällt bei 41 der Aktuator ab. Bei 42 öffnet sich schließlich wegen zu geringen übertragenen Momentes (das auf den diversen Kurven nicht zu erkennen ist) auch die Sperrkupplung selbst.

Das System der Fig. 4 unterscheidet sich davon nur durch die Möglichkeit der Zurücknahme der Motorleistung. Dafür sind weiters die Schwellen SSSVH2ein, SSSVH2aus vorgese­ hen. Dementsprechend ist im unteren Bildteil noch die Kurve MOT eingezeichnet. Die Fahrsituation ist dieselbe und die Kurvenverläufe bis Punkt 38 in Fig. 3 auch. Dort erreicht SSVH die erste Längsschlupfsummenschwelle SSSVH1. In Fig. 4 erreicht SSVH die zweite Längsschlupf­ summenschwelle SSSVH2ein für die Zurücknahme der Motor­ leistung im analogen Punkt 50. Da die Quersperre bereits eingerückt ist, ist PSPLR=1, und es wird dadurch die Motorleistung sofort zurückgenommen (MOT=1 bei 51) und gleichzeitig bei 52 auch vorbeugend der Sperrenaktuator beaufschlagt, ASPLR=1, (da die Sperre geschlossen ist, kann auch das sofort erfolgen). Die Motorleistung bleibt zurückgenommen, bis SSVH die zweite Längsschlupfsummen­ schwelle SSSVH2aus bei 53 unterschreitet. Für die Motor­ leistungsrücknahme ist hier eine Hysterese vorgesehen, doch könnte man an deren Stelle auch eine weitere, ge­ eignet gewählte Haltezeit vorsehen. Somit wird ohne Verzögerung die Motorleistung wieder erhöht (54) und die Sperrenbeaufschlagung aufgehoben (55). Die Sperrkupplung selbst kann erst nach Ablauf der Haltezeit T abfallen. In einer vereinfachten Ausführungsform könnte die Zurück­ nahme der Motorleistung auch ausgelöst werden, wenn DFVH im Punkt 57 den Grenzwert SDFVH2, der über SDFVH1 liegt, erreicht. Die entsprechende vertikale Zeitlinie zu 51 ist strichpunktiert eingezeichnet.

In Fig. 5 ist noch die Wirkung der Schlupfsummenschwellen als Schlupfkriterium zum Einrücken und die Einrückhilfe durch Zurücknahme der Motorleistung zu sehen.

Bei 60 erreicht die schwankende Querschlupfkurve DFLR die Schwelle SDFLR. Nach dem Stand der Technik würde das Erreichen einer etwa in dieser Höhe liegenden Schwelle bereits das Einrücken der Kupplung bewirken. Wie am Verlauf von DFLR zu sehen, handelt es sich um eine peri­ odische Schwankung und das Einrücken wäre gar nicht notwendig. Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird durch das Überschreiten der Schwelle bei 60 jedoch nur bei 61 die Integration zwecks Bildung der Querschlupfsumme SSLR gestartet. Bei 62 ist der Querschlupf (die Differenz der Drehzahlen des rechten und linken angetriebenen Rades) bereits so weit gesunken, daß die Schlupfsumme bei 63 wieder Null ist. Die für das Einrücken der Sperre vor­ gesehene erste Schlupfsummenschwelle SSSLR1 wurde gar nicht erreicht. Es ist also ein überflüssiges Einrücken unterblieben.

Bei 64 erreicht die Querschlupfkurve DFLR wieder die Schwelle SDFLR1 und die Bildung der Querschlupfsumme SSLR beginnt bei 65. Bei 66 erreicht sie die zweite Quer­ schlupfsummenschwelle SSSLR2, die bei 67 eine Zurücknahme der Motorleistung auslöst. Würde die Kurve nicht mehr weiter steigen, wäre der Abfall der Motorleistung nur ganz kurz und durch die Trägheit kaum zu merken. Da sie (SSLR) jedoch weitersteigt, erreicht sie bei 68 die erste Querschlupfsummenschwelle SSSLR1, wodurch bei 69 der Kupplungsaktuator beaufschlagt wird und gleich darauf bei 70 die Kupplung auch tatsächlich eingerückt ist. Das wirkt, und die Kurve SSLR fällt wieder ab, bis sie bei 71 die zweite Querschlupfsummenschwelle SSSLR2 wieder in der anderen Richtung passiert. Dadurch wird die Motorleistung wieder gesteigert, 72. Der Aktuator bleibt noch während der festen Haltezeit T beaufschlagt und fällt bei 73 ab. Die Kupplung bleibt aber noch bis 74 eingerückt, da öffnet sie sich wegen zu kleinen Drehmomentes. Bei rich­ tiger Abstimmung der beiden Querschlupfsummenschwellen aufeinander, unterstützt so das Zurücknehmen der Motor­ leistung das Einrücken der Kupplung.

Fig. 6A (die Fig. 6B schließt darunter an) zeigt das vereinfachte Entscheidungsschaubild des Vefahrens ohne Motoreingriff. Dabei werden die Entscheidungsfelder repetitiv durchlaufen. Die Entscheidungsfelder 101 bis 105 zeigen den Ablauf, wenn keine weiteren Fahrzustände vorliegen. Bei 101 wird entschieden, ob die Querschlupf­ summe SSLR die Querschubschlupfschwelle SSSLR bereits erreicht hat. SSLR steht vereinfachend für SSLR1 und SSLR-1, je nachdem, ob die Drehzahldifferenz positiv oder ne-gativ ist. Ist die Schwelle überschritten, so wird bei 102 überprüft, ob weitere Zusatzbedingungen für das Einrücken der Sperrkupplung erfüllt sind. Ein Beispiel einer derartigen Zusatzbedingung wäre, daß die Sperr­ kupplung wegen zu großer Drehzahldifferenz über der Drehzahldifferenz DFLR nicht mehr eingerückt werden darf. Sind die Zusatzbedingungen in 102 nicht erfüllt, so wird über 103 zu 106 und von dort wieder zu 100 gegangen. Der Kreislauf beginnt also aufs Neue, ohne daß die Sperre angesteuert wurde. Sind die Zusatzbedingungen bei 102 erfüllt, so wird bei 104 die Zeitzählung gestartet, die auf die feste Haltezeit T eingestellt ist, und sodann bei 105 der Aktu-ator der Sperrkupplung beaufschlagt.

Wurde in der Entscheidungsraute 101 mit "Nein" entschie­ den, so wird weiter bei 110 entschieden, ob die durch Integration der Differenz der Drehzahlen zwischen Vorder- und Hinterrädern gebildete Längsschlupfsumme SSVH größer als eine erste Längs-schlupfsummenschwelle SSSVH1 ist. Das bedeutet, daß der Schlupf der angetriebenen Räder insgesamt, also im Verhältnis zu den nicht angetriebenen Rädern unzulässig hoch ist. Wird nun bei 111 festge­ stellt, daß die Sperrkupplung nicht eingerückt ist (PSPLR = 0), dann wird über 112 und 106 wieder zu 100 gegangen. Ist sie jedoch eingerückt (PSPLR = 1), so wird nach Überprüfung weiterer Zusatzbedingungen bei 113 und Umge­ hung 114, wenn diese nicht erfüllt sind, wieder bei 115 die Zeitzählung gestartet und bei 116 die Beaufschlagung des Sperrenaktuators veranlaßt.

Wird in der Raute 110 kein unzulässiger Schlupf der angetriebenen Achse festgestellt, so wird zu 120 wei­ tergegangen. Ist die Fahrkupplung, etwa zum Schalten eines Ganges gelöst, so wird bei 121 abgefragt, ob die Sperrkupplung eingerückt ist (das wäre PSPLR = 1). Wenn nein, wird über 122 wieder zu 100 zurückgekehrt. Wenn nicht, wird wieder bei 123 die Zeitzählung gestartet und bei 124 der Sperrenaktuator beaufschlagt (ASPLR = 1). Ist die Fahrkupplung nicht gelöst (N in Raute 120), so wird in Raute 150 abgefragt, ob die Haltezeit T abgelaufen ist. Ist sie es, so fällt der Aktuator ab (Raute 151), die Kupplung bleibt bei ausreichendem Moment jedoch eingerückt. Ist sie es nicht, so wird über 152 der Kreis­ lauf wiederholt, also weiter über 106 zu 100 zurückgegan­ gen.

Die folgenden Entscheidungsfelder mit den Nummern 130 bis 146 sind nur vorhanden, wenn es sich um ein System mit Zurücknahme der Motorleistung handelt. Dann schließt die Raute 130 der Fig. 6B über die Linie 106 an Fig. 6A an. In der Raute 130 wird entschieden, ob die Längsschlupfsumme SSVH die zweite Längsschlupfsummenschwelle SSSVH2 über­ schritten hat. Wenn ja, wird bei 133 überprüft, ob weite­ re Zusatzbedingungen sind. Wenn nicht, wird über 134 weitergegangen; wenn ja, wird bei 135 die Zurücknahme der Motorleistung in definiertem Umfang veranlaßt.

Die Motorleistung kann aber auch zu einem anderen Zweck zurückgenommen werden, wenn die Querschlupfsumme eine zweite Querschlupfsummenschwelle SSSLR2 überschreitet, die in der Nähe, vorzugsweise sogar etwas unter der ersten Querschlupfsummenschwelle SSSLR1 liegt. Das ist die Raute 140. Wenn ja, so wird bei 141 überprüft, ob die Sperrkupplung eingerückt ist. Ist sie es (PSPLR = 1), so wird über 142 zu 100 zurückgekehrt. Ist sie es nicht (PSPLR = 0), so wird nach Überprüfung weiterer Zusatz­ bedingungen (143) bei 145 eine Zurücknahme der Motor­ leistung veranlaßt. Ist die zweite Schlupfsummenschwelle SSSLR2 kleiner als die erste (SSSLR1), die über das Einrücken der Sperrkupplung entscheidet, erreicht, so wird die Motorleistung vorbeugend zurückgenommen. Wenn dann kurz darauf auch der Befehl zum Einrücken der Sperr­ kupplung gegeben wird, so steigt die Drehzahl nur mehr langsam an, was das Einrücken der Sperrkupplung erleich­ tert. Die zweite Querschlupfsummenschwelle kann aber auch größer als die für das Einrücken der Kupplung maßgebende erste Querschlupfsummenschwelle SSSLR1ein, aber kleiner als die zweite Schlupfsummenschwelle SSSLR2aus gewählt werden, über der die Kupplung nicht mehr eingerückt werden kann. Nach dem Stand der Technik müßte der Fahrer in einer solchen Situation Gas wegnehmen, um einen neuen Einrückversuch einzuleiten. Die automatische Zurücknahme der Motorleistung tut das für den Fahrer. Wird in 140 festgestellt, daß die Querschlupfsumme wieder unter die zweite Querschlupfsummenschwelle gefallen ist, so wird bei 146 die Zurücknahme der Motorleistung wieder aufge­ hoben (MOT = 0).

Es ist aus den Fig. 3 bis 5 erkennbar, daß sich trotz der konstanten Haltezeit T die tatsächliche Beaufschla­ gungsdauer verändert. Jede Wiederholung oder Fortsetzung der Beaufschlagung in Abhängigkeit von den weiteren Fahrzuständen bewirkt eine Verlängerung der Beaufschla­ gungszeit, an die dann jedesmal "hinten" die konstante Haltezeit T wieder angehängt wird.

Claims (9)

1. Verfahren zur Steuerung einer als Differentialsperre wirkenden Sperrkupplung (6) in einer Antriebsachse eines Kraftfahrzeuges, wobei das Steuersignal für eine zeitlich begrenzte Beaufschlagung des Aktuators (20) der Sperrkupplung (6) anhand des aus den Dreh­ zahldifferenzen zwischen den Rädern (7, 8) der An­ triebsachse ermittelten Querschlupfs ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet,

• 1. - daß durch Integration der Drehzahldifferenzen an der Antriebsachse (DFLR) gebildete Querschlupfsum­ men (SSLR) mit ersten Querschlupfsummenschwellen (SSSLR1, SSSLR-1) verglichen werden, und
• 2. - daß die Beaufschlagung des Aktuators (20) im Schließsinn ausgelöst wird, wenn die Querschlupf­ summe (SSLR) eine der ersten Querschlupfsummen­ schwellen (SSSLR1, SSSLR-1) erreicht, und in Abhän­ gigkeit von wenigstens einer weiteren Fahrzustands­ bedingung, unter der ein Verbleiben der Sperrkupp­ lung in der eingerückten Stellung zweckmäßig ist, nur dann wiederholt und/oder fortgesetzt wird, wenn die Sperrkupplung (6) noch eingerückt ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Integration der Querschlupfsummen (SSLR) be­ ginnt, wenn die zu integrierende Drehzahldifferenz (DFLR) eine bestimmte, vom Lenkwinkel abhängige Größe erreicht hat.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zeitlich begrenzte Beaufschlagung des Aktuators (20) wiederholt und/oder fortgesetzt wird, wenn und solange die Fahrkupplung (3) gelöst ist.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zeitlich begrenzte Beaufschlagung des Aktuators (20) wiederholt und/oder fortgesetzt wird, wenn die Drehzahldifferenz (DFVH) zwischen den Rädern (7, 8) der angetriebenen Achse und den Rädern (11, 12) der nicht angetriebenen Achse über einem ersten Schwellenwert (SDFVH1) liegt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

• 1. - daß durch Integration der Drehzahldifferenzen (DFVH) zwischen den Rädern (7, 8) der angetriebenen Achse und den Rädern (11, 12) der nicht angetriebe­ nen Achse gebildete Längsschlupfsummen (SSVH) mit einer ersten Längsschlupfsummenschwelle (SSSVH1) verglichen werden, und
• 2. - daß die zeitlich begrenzte Beaufschlagung wieder­ holt und/oder fortgesetzt wird, wenn die Längs­ schlupfsumme (SSVH) über der ersten Längsschlupf­ summenschwelle (SSSVH1) liegt.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die zur Begrenzung des Querschlupfes der angetriebe­ nen Räder eine Zurücknahme der Motorleistung vor­ nimmt, dadurch gekennzeichnet, daß die Zurücknahme der Motorleistung erfolgt, wenn die Sperrkupplung (6) bereits eingerückt ist und wenn die Drehzahldifferenz (DFVH) zwischen den Rädern (7, 8) der angetriebenen Achse und den Rädern (11, 12) der nicht angetriebenen Achse über einer zweiten Längsschlupfsummenschwelle (SDFVH2) liegt, und daß die zeitlich begrenzte Beauf­ schlagung wiederholt und/oder fortgesetzt wird, wenn und solange die Motorleistung zurückgenommen ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, die zur Begrenzung des Querschlupfes der angetriebenen Räder eine Zurücknahme der Motorleistung vornimmt, dadurch gekennzeichnet, daß die Zurücknahme der Motorleistung erfolgt, wenn die Sperrkupplung (6) bereits einge­ rückt ist und wenn die Längsschlupfsumme (SSVH) über einer zweiten Längsschlupfsummenschwelle (SSSVH2) liegt, und daß die zeitlich begrenzte Beaufschlagung wiederholt und/oder fortgesetzt wird, wenn und solan­ ge die Motorleistung zurückgenommen ist.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 mit Zu­ rücknahme der Motorleistung, dadurch gekennzeichnet, daß die Zurücknahme der Motorleistung bereits er­ folgt, wenn die Querschlupfsumme (SSLR) eine zweite Querschlupfsummenschwelle (SSSLR2) erreicht, die im wesentlichen im Bereich der für das Einrücken der Kupplung maßgebenden ersten Querschlupfsummenschwelle (SSSLR1) liegt und daß die Zurücknahme der Motor­ leistung an die Bedingung geknüpft ist, daß die Sperrkupplung (6) nicht eingerückt ist.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß durch Vergleich der jeweiligen Raddrehzahlen festgestellt wird, ob die Sperrkupplung (6) noch eingerückt ist.