DE102004004868A1

DE102004004868A1 - Method and arrangement for controlling a motor vehicle torque transmission clutch

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Publication number: DE102004004868A1
Application number: DE102004004868A
Authority: DE
Inventors: Manfred Steding; Stefan Fries; Klaus MÄTZSCHKER; Michael HÖCK
Original assignee: GKN Driveline International GmbH
Current assignee: GKN Driveline International GmbH
Priority date: 2004-01-30
Filing date: 2004-01-30
Publication date: 2005-08-18
Also published as: WO2005073010A1

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Steuerung einer Kraftfahrzeug-Drehmomentübertragungskupplung (z. B. 38) vorgeschlagen, deren Kupplungszustand das Verteilungsverhältnis eines Drehmoments zwischen einer ersten (30) und einer zweiten (32) Radanordnung des Fahrzeugs bestimmt. Die Kupplung ist zwischen einem ersten Endzustand, in dem sie im wesentlichen kein Kupplungsmoment überträgt, einem zweiten Endzustand, in dem sie einen maximalen Anteil des Drehmoments überträgt, sowie einer Vielzahl von Zwischenzuständen zwischen den beiden Endzuständen verstellbar. Erfindungsgemäß wird mindestens ein Betriebsparameter des Fahrzeugs auf eine vorbestimmte Bedingung überwacht, welche für einen vom Fahrer des Fahrzeugs durch Gaswegnahme bewirkten Lastwechsel repräsentativ ist. Bei Erkennung eines Lastwechsels wird die Kupplung (38) in einen von dem ersten Endzustand verschiedenen Kupplungszustand eingestellt. Der einzustellende Kupplungszustand wird vorzugsweise abhängig vom Lenkwinkel und von der Fahrzeuggeschwindigkeit gewählt. Zur Erkennung des Lastwechsels kann ein Pedalstellungssignal herangezogen werden, das für die Stellung eines Gaspedals (54) des Fahrzeugs repräsentativ ist. Alternativ oder zusätzlich können Signale ausgewertet werden, welche das von einem Antriebsmotor (12) des Fahrzeugs bereitgestellte Motormoment oder die Verzögerung des Fahrzeugs angeben.A method is proposed for controlling an automotive torque-transmitting clutch (eg, 38) whose clutch state determines the distribution ratio of torque between a first (30) and a second (32) wheel assembly of the vehicle. The clutch is adjustable between a first end state in which it transmits substantially no clutch torque, a second end state in which it transmits a maximum portion of the torque, and a plurality of intermediate states between the two end states. According to the invention, at least one operating parameter of the vehicle is monitored for a predetermined condition, which is representative of a load change caused by the driver of the vehicle due to the removal of gas. Upon detection of a load change, the clutch (38) is set in a different from the first end state coupling state. The adjusted clutch state is preferably selected depending on the steering angle and the vehicle speed. To detect the load change, a pedal position signal representative of the position of an accelerator pedal (54) of the vehicle may be used. Alternatively or additionally, signals can be evaluated which indicate the engine torque provided by a drive motor (12) of the vehicle or the deceleration of the vehicle.

Description

Die Erfindung befasst sich mit der aktiven Steuerung der Drehmomentverteilung zwischen Rädern eines Kraftfahrzeugs.The This invention is concerned with the active control of torque distribution between wheels of a motor vehicle.

Ausgleichsgetriebe (Differentiale) werden in Kraftfahrzeugen eingesetzt, um unterschiedliche Drehzahlen zwischen verschiedenen Rädern des Fahrzeugs zu ermöglichen. Dabei wird gemeinhin zwischen Querdifferentialen (Achsdifferentialen) und Zentraldifferentialen unterschieden. Querdifferentiale ermöglichen Drehzahlunterschiede zwischen Rädern einer Achse des Fahrzeugs, während Zentraldifferentiale derartige Unterschiede zwischen Rädern verschiedener Achsen ermöglichen.differential (Differentials) are used in motor vehicles to different speeds between different wheels allow the vehicle. It is commonly used between transverse differentials (axle differentials) and central differentials. Permit lateral differentials Speed differences between wheels of a Axle of the vehicle while Central differentials such differences between wheels of different Enable axles.

Differentialsperren wirken der Ausgleichswirkung des Differentials entgegen. Es sind passive Differentialsperren bekannt, bei denen die Sperrwirkung von einer Drehzahldifferenz abhängt. Ein Beispiel einer solcher drehzahldifferenzabhängigen Differentialsperre ist eine Visco-Kupplung. Die Sperrwirkung der Visco-Kupplung beruht auf Flüssigkeitsreibung. Es gibt auch drehmomentabhängige Differentialsperren, beispielsweise das sogenannte Torsen-Differential. Eine gezielte Beeinflussung der Sperrwirkung ist bei passiven Systemen nicht möglich.differential locks counteract the equalization effect of the differential. There are Passive differential locks are known in which the barrier effect of a speed difference depends. An example of such a speed difference-dependent differential lock is a visco-coupling. The blocking effect of the viscous coupling is based on fluid friction. It are also torque-dependent Differential locks, such as the so-called Torsen differential. A targeted influence on the blocking effect is in passive systems not possible.

Im Unterschied zu passiven Systemen kann bei aktiven Differentialsperren die Sperrwirkung definiert eingestellt werden. Als aktive Differentialsperren finden steuerbare Kupplungen Anwendung, die zumeist stufenlos zwischen einem vollständig geöffneten Zustand, in dem sie kein Drehmoment übertragen und dementsprechend keine Sperrwirkung entfalten, und einem vollständig geschlossenen Zustand verstellt werden können, in dem sie einen maximalen Anteil des durch das Differential aufzuteilenden Antriebsmoments übertragen und entsprechend eine maximale Sperrwirkung entfalten. Ein Beispiel einer für aktive Differentialsperren verwendeten Kupplung ist eine Lamellenkupplung, bei der die Sperrwirkung auf der Reibung von Reiblamellen aneinander beruht.in the Unlike passive systems can be active differential locks the blocking effect can be set defined. Find as active differential locks controllable couplings application, mostly stepless between one completely open State in which they do not transmit torque and accordingly no blocking effect unfold, and a fully closed state can be adjusted in which they allocate a maximum proportion of the through the differential Transmitted drive torque and unfold accordingly a maximum barrier effect. An example one for active differential locks used clutch is a multi-plate clutch, at the blocking effect on the friction of friction plates to each other based.

Bei Allrad-Fahrzeugen ist der Allradantrieb oftmals nicht permanent, sondern als sogenanntes "On Demand"-Konzept verwirklicht. Bei Fahrzeugen mit dieser Technik enthält der Antriebsstrang eine primär angetriebene Achse, wobei durch Schließen einer Kupplung eine sekundäre Achse zugeschaltet werden kann. Derartige Kupplungen werden nachfolgend Verteilerkupplungen genannt. Ist die Verteilerkupplung offen, erhält die sekundäre Achse kein Antriebsmoment, ist sie dagegen zumindest teilweise geschlossen, wird ein Teil des vom Antriebsmotor des Fahrzeugs zur Verfügung gestellten Motormoments zur sekundären Achse geleitet.at Four-wheel drive is often not permanent, but as so-called "On Demand "concept realized. For vehicles with this technology includes the powertrain a primary driven axle, wherein by closing a clutch, a secondary axis can be switched on. Such couplings are hereafter Called distributor couplings. If the distributor coupling is open, it receives the secondary axis no drive torque, however, it is at least partially closed, becomes part of the vehicle's drive motor Engine torque to the secondary Axis guided.

Auch bei Verteilerkupplungen wird zwischen passiven und aktiven Lösungen unterschieden. Für passive Lösungen werden beispielweise wiederum Visco-Kupplungen eingesetzt, die auf das Auftreten eines Schlupfes (Drehzahldifferenz) zwischen primärer und sekundärer Achse ansprechen und selbsttätig schließen, wobei der Grad des Schließens schlupfabhängig ist. Aktive Lösungen umfassen eine aktiv steuerbare Kupplung, beispielsweise wiederum eine Lamellenkupplung.Also Distributor couplings distinguish between passive and active solutions. For passive solutions For example, turn Visco couplings are used on the occurrence of a slip (speed difference) between primary and secondary Axis respond and automatically shut down, wherein the degree of closure is slip dependent. Active solutions include an actively controllable clutch, for example, again one Multi-plate clutch.

Verteilerkupplungen wie auch Sperrkupplungen (d.h. Kupplungen für Differentialsperren) sind demnach Komponenten, die durch ihren Kupplungszustand die Verteilung eines Drehmoments auf verschiedene Räder – oder allgemein Radanordnungen – des Fahrzeugs bestimmen. Der Begriff "Radanordnung" ist hier so zu verstehen, dass er sowohl ein einzelnes Rad als auch zwei oder mehr Räder umfasst. Beispielsweise bestimmt eine zentral in den Antriebsstrang zwischen einer Vorder- und einer Hinterachse geschaltete Verteilerkupplung das Verhältnis, in dem Moment zwischen den (jeweils mehreren) Rädern dieser beiden Achsen aufgeteilt wird. Eine Sperrkupplung eines Querdifferentials bestimmt dagegen das Verhältnis, in dem ein der betreffenden Achse zur Verfügung gestelltes Moment auf das (mindestens eine) linke und das (mindestens eine) rechte Rad dieser Achse aufgeteilt wird.distribution couplings as well as lock-up clutches (i.e., clutches for differential locks) are accordingly Components that by their coupling state, the distribution of a Torque on different wheels - or in general Wheel arrangements - the Determine vehicle. The term "wheel assembly" is to be understood here as meaning both includes a single wheel as well as two or more wheels. For example determines a central position in the drivetrain between a front and a rear axle connected distributor clutch the ratio, in the moment between the (several) wheels of these two axes divided becomes. A lock-up clutch of a transverse differential, on the other hand, determines this Relationship, in the moment provided to the axis concerned the (at least one) left and the (at least one) right wheel This axis is split.

Bei gesteuerten Kupplungen zur Steuerung der Drehmomentverteilung in einem Fahrzeug, seien es Verteilerkupplungen oder seien es Sperrkupplungen, erfolgt bisher eine Aktivierung der Kupplung dann und nur dann, wenn eine bestimmte minimale Drehzahldifferenz zwischen Rädern des Fahrzeugs erfasst wird. Hierzu wird die Raddrehzahl der einzelnen Räder sensorisch erfasst und an eine elektronische Steuereinheit geliefert, die daraus den Schlupf ermittelt. Ein bestimmter Bereich kleiner Drehzahldifferenzen wird oftmals zugelassen, um beispielsweise solche Drehzahldifferenzen außer Acht zu lassen, die allein schon durch unterschiedlich starke Abnutzung der Reifen hervorgerufen werden. Auch ist es bekannt, die Regelschwelle mit zunehmender Geschwindigkeit und zunehmendem Lenkwinkel des Fahrzeugs zu erhöhen. Sobald jedoch die detektierte Drehzahldifferenz die Regelschwelle überschreitet, sendet die Steuereinheit einen entsprechenden elektronischen Befehl an die Kupplung. Abhängig davon, wie stark die erfasste Drehzahldifferenz ist, wird die Kupplung mehr oder weniger stark geschlossen, um so dem Schlupf entgegenzuwirken.at Controlled clutches for controlling the distribution of torque in a vehicle, whether it be distributor couplings or clutches, hitherto activation of the clutch takes place and only then if a certain minimum speed difference between wheels of the Vehicle is detected. For this purpose, the wheel speed of the individual Wheels sensory captured and delivered to an electronic control unit, the resulting determined the slip. A certain range of small speed differences is often allowed, for example, such speed differences except Eighth, alone by varying degrees of wear of the Tires are caused. It is also known, the control threshold with increasing speed and increasing steering angle of the vehicle to increase. However, as soon as the detected speed difference exceeds the control threshold, sends the control unit to a corresponding electronic command the coupling. Dependent of how strong the detected speed difference is, is the clutch more or less closed to counteract slippage.

Immer wieder kommt es vor, dass ein Fahrer während des Fahrens plötzlich und abrupt den Fuß vom Gaspedal nimmt. Dies hat eine Lastwechselreaktion des Fahrzeugs zur Folge, bei der eine erhebliche dynamische Gewichtsverlagerung von hinten nach vorne auftreten kann. Dabei verringern sich vorübergehend die Seitenführungskräfte der Hinterräder, während sie gleichzeitig an den Vorderrädern zunehmen. Dies kann das fahrdynamische Verhalten des Fahrzeugs beträchtlich verändern. Ein häufig beobachtetes Phänomen ist beispielsweise das sogenannte Lastwechselübersteuern, bei dem das Fahrzeug ein merklich übersteuerndes Verhalten zeigt, wenn der Fahrer durch Gaswegnahme eine Lastwechselreaktion provoziert. Viele Fahrer sind mit solchen plötzlichen Veränderungen des fahrdynamischen Verhaltens des Fahrzeugs aufgrund mangelnder Übung überfordert.Again and again it happens that a driver suddenly and abruptly takes his foot off the gas pedal while driving. This results in a load change reaction of the vehicle in which a erheblbl dynamic rearward weight shifting may occur. This temporarily reduces the cornering forces of the rear wheels while increasing at the same time on the front wheels. This can considerably change the driving dynamics of the vehicle. A frequently observed phenomenon is, for example, the so-called load change oversteer, in which the vehicle shows a noticeable oversteer behavior when the driver provokes a load change reaction by removing the gas. Many drivers are overwhelmed with such sudden changes in the driving dynamics of the vehicle due to lack of exercise.

Herkömmliche Systeme zur Steuerung von aktiven Verteiler- oder Sperrkupplungen sind nicht dazu vorbereitet, mit einem durch Gaswegnahme bewirkten Lastwechsel umzugehen, da sie allein auf Drehzahldifferenzen ansprechen, im Zuge eines solchen Lastwechsels jedoch nicht notwendigerweise verstärkte Drehzahldifferenzen auftreten. Selbst wenn als Folge eines Lastwechsels Drehzahldifferenzen auftreten oder verstärkt werden, müssen diese bei herkömmlichen aktiv gesteuerten Verteiler- oder Sperrkupplungen erst sensiert und dann von der Steuereinheit ausgewertet werden. Anschließend muss von der Steuereinheit ein Steuerbefehl zum Schließen der Kupplung ausgesendet werden, bevor Letztere geschlossen wird. Die dabei auftretenden Zeitverzögerungen sowohl auf der elektrischen als auch der mechanischen Signalstrecke sind in der Regel zu groß, um rasch genug der Lastwechselreaktion des Fahrzeugs entgegenzuwirken.conventional Systems for the control of active transfer or lock-up clutches are not prepared to with one caused by gas removal To deal with load changes, since they respond solely to speed differences, However, in the course of such a load change not necessarily increased speed differences occur. Even if as a result of a load change speed differences occur or amplified Need to become these in conventional actively controlled distribution or clutch clutches only sensed and then evaluated by the control unit. Then must from the control unit a control command to close the Clutch are sent out before the latter is closed. The occurring time delays both on the electrical and the mechanical signal path are usually too big to counteract quickly enough the load change reaction of the vehicle.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, bei Lastwechseln eines mit einer aktiv steuerbaren Sperr- oder Verteilerkupplung ausgestatteten Fahrzeugs für ein sichereres und stabileres Fahrverhalten zu sorgen.task The invention is therefore, with load changes one with an active controllable lock or distribution clutch equipped vehicle for a safer and more stable driving.

Bei der Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von einem Verfahren zur Steuerung einer Kraftfahrzeug-Drehmomentübertragungskupplung, deren Kupplungszustand das Verteilungsverhältnis eines Drehmoments zwischen einer ersten und einer zweiten Radanordnung des Fahrzeugs beeinflusst, wobei die Kupplung zwischen einem ersten Endzustand, in dem sie im wesentlichen kein Kupplungsmoment überträgt, einem zweiten Endzustand, in dem sie einen maximalen Anteil des Drehmoments überträgt, und einer Vielzahl von Zwischenzuständen zwischen den beiden Endzuständen verstellbar ist.at the solution This object is achieved by the invention of a method for controlling an automotive torque-transmitting clutch whose Coupling state the distribution ratio of a torque between a first and a second wheel arrangement of the vehicle influenced, wherein the coupling between a first end state in which they are substantially no clutch torque transmits, one second final state, in which it transmits a maximum proportion of the torque, and a multitude of intermediate states between the two final states is adjustable.

Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass mindestens ein Betriebsparameter des Fahrzeugs auf eine vorbestimmte Bedingung überwacht wird, welche für einen vom Fahrer des Fahrzeugs durch Gaswegnahme bewirkten Lastwechsel repräsentativ ist, und dass die Kupplung zumindest abhängig davon in einen von dem ersten Endzustand verschiedenen Kupplungszustand eingestellt wird, dass ein durch Gaswegnahme bewirkter Lastwechsel erkannt wird.According to the invention is provided that at least one operating parameter of the vehicle is monitored for a predetermined condition, which for a change of load caused by the driver of the vehicle by gas removal representative is that, and at least depending on the clutch in one of the first final state different coupling state is set, that a load change caused by gas removal is detected.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird mindestens ein geeigneter Betriebsparameter des Fahrzeugs auf eine zuvor definierte Bedingung überwacht, die darauf schließen lässt, dass der Fahrer einen Lastwechsel durch Gaswegnahme eingeleitet hat. Ziel ist es, den Lastwechsel zu erkennen, bevor die typische Lastwechselreaktion des Fahrzeugs eintritt. Wird ein solcher Lastwechsel erkannt, wird die Kupplung sozusagen vorbeugend (teilweise oder vollständig) geschlossen. Auf diese Weise können durch den Lastwechsel bedingte Einbußen an Fahrstabilität und ein mögliches indifferentes fahrdynamisches Verhalten des Fahrzeugs vermieden oder zumindest deutlich abgemildert werden. Insbesondere kann bei Kurvenfahrten das typische Lastwechselübersteuern merklich verringert werden.at the solution according to the invention is at least a suitable operating parameter of the vehicle to a previously defined Condition monitored which conclude leaves, that the driver has initiated a load change by gas removal. The aim is to detect the load change before the typical load change reaction the vehicle enters. If such a load change is detected, the clutch closed so to speak preventively (partially or completely). This way you can through the load change caused losses in driving stability and a possible one indifferent driving dynamics behavior of the vehicle avoided or at least significantly mitigated. In particular, at Cornering noticeably reduces the typical load change oversteer become.

Ein zweckmäßiger Indikator für einen Lastwechselfall kann beispielsweise die Stellung eines Gaspedals des Fahrzeugs sein. Zur Erkennung eines Lastwechsels kann deshalb ein für die Gaspedalstellung repräsentatives Pedalstellungssignal überwacht werden. Dabei wird vorzugsweise aus dem Pedalstellungssignal ermittelt, ob das Gaspedal aus einer gedrückten Pedalstellung in eine Ruhestellung oder eine vorbestimmte ruhestellennahe Stellung zurückgegangen ist. Ein durch Gaswegnahme bewirkter Lastwechsel wird dann zumindest abhängig davon festgestellt, dass das Gaspedal in die Ruhestellung beziehungsweise die ruhestellennahe Stellung zurückgegangen ist.One appropriate indicator for one Lastwechselfall example, the position of an accelerator pedal be the vehicle. Therefore, to detect a load change one for the accelerator pedal position representative Pedal position signal to be monitored. It is preferably determined from the pedal position signal, whether the accelerator pedal is depressed Pedal position in a rest position or a predetermined resting near Position declined is. A caused by gas discharge load change will then at least dependent of it noted that the accelerator pedal to the rest position, respectively the position close to the rest position decreased is.

Weitere Indikatoren für einen Lastwechsel können das von einem Antriebsmotor des Fahrzeugs bereitgestellte Motormoment oder/und die Verzögerung des Fahrzeugs sein. Zur Erkennung eines durch Gaswegnahme bewirkten Lastwechsels kann deshalb ein für das Motormoment repräsentatives Motormomentensignal oder/und ein die Fahrzeugverzögerung angebendes Verzögerungssignal überwacht werden. Zur Ermittlung der Fahrzeugverzögerung kann beispielsweise ein Längsbeschleunigungssensor vorgesehen sein. Ebenso ist es denkbar, die Verzögerung mittelbar über Änderungen der Fahrzeuggeschwindigkeit zu ermitteln.Further Indicators for a load change can the engine torque provided by a drive motor of the vehicle and / or the delay be the vehicle. To detect a caused by gas removal Load change can therefore be a for the engine torque representative Engine torque signal and / or a vehicle deceleration indicating Delay signal to be monitored. To determine the vehicle deceleration can for example, a longitudinal acceleration sensor be provided. Likewise it is conceivable, the delay indirectly over changes to determine the vehicle speed.

Es hat sich gezeigt, dass die das Fahrverhalten stabilisierende Wirkung der Erfindung optimiert werden kann, wenn für unterschiedliche Lenkwinkel des Fahrzeugs oder/und unterschiedliche Geschwindigkeiten des Fahrzeugs der bei Erkennung eines durch Gaswegnahme bewirkten Lastwechsels einzustellende Kupplungszustand zumindest teilweise unterschiedlich gewählt wird. Es versteht sich, dass es sich dabei um die Fahrzeuggeschwindigkeit beziehungsweise den Lenkwinkel zum Zeitpunkt des Erkennens des Lastwechsels handelt.It has been shown that the driving behavior stabilizing effect of the invention can be optimized if, for different steering angle of the vehicle and / or different speeds of the vehicle to be set upon detection of a caused by gas loss load coupling state at least partially un is chosen differently. It is understood that this is the vehicle speed or the steering angle at the time of recognizing the load change.

Bei Durchfahren vergleichsweise enger Kurven ist mit einer stärkeren Reaktion des Fahrzeugs auf einen plötzlichen Lastwechsel zu rechnen ist als bei weniger engen Kurven oder bei Geradeausfahrt. Dementsprechend empfiehlt es sich, zumindest in einem vorbestimmten Lenkwinkelbereich bei Erkennung eines durch Gaswegnahme bewirkten Lastwechsels die Kupplung in einen weniger stark geschlossenen Kupplungszustand einzustellen, wenn die Abweichung des Lenkwinkels von einem einer Geradeausfahrt des Fahrzeugs entsprechenden Null-Lenkwinkel kleiner ist, sie jedoch in einen stärker geschlossenen Kupplungszustand einzustellen, wenn die Abweichung des Lenkwinkels von dem Null-Lenkwinkel größer ist.at Passing through comparatively tight turns is more of a reaction of the vehicle on a sudden Last change is to be expected than with less tight curves or at Straight ahead. Accordingly, it is recommended, at least in a predetermined steering angle range upon detection of a through Gas takeoff caused load change the clutch in one less to set strongly closed coupling state, if the deviation the steering angle of a straight ahead of the vehicle corresponding zero steering angle smaller, but in a more closed coupling state adjust when the deviation of the steering angle from the zero steering angle is larger.

Der vorbestimmte Lenkwinkelbereich beginnt vorzugsweise bei dem Null-Lenkwinkel und reicht bis zu einem Grenz-Lenkwinkel, oberhalb dessen bei Erkennung eines durch Gaswegnahme bewirkten Lastwechsels die Kupplung für verschiedene Werte des Lenkwinkels im wesentlichen in den gleichen Kupplungszustand eingestellt wird. Mit anderen Worten wird oberhalb des Grenz-Lenkwinkels unabhängig vom jeweiligen Wert des Lenkwinkels stets im wesentlichen der gleiche Kupplungszustand eingestellt. Der Grenz-Lenkwinkel entspricht vorzugsweise einer Drehung eines Lenkrads des Fahrzeugs gegenüber einer der Geradeausfahrt des Fahrzeugs entsprechenden Null-Drehstellung des Lenkrads zwischen 30 und 150 Grad.Of the predetermined steering angle range preferably starts at the zero steering angle and extends to a limit steering angle above which upon detection a caused by Gaswechselnahme load change the clutch for different values the steering angle substantially in the same coupling state is set. In other words, above the limit steering angle independently from the respective value of the steering angle always substantially the same Coupling state set. The limit steering angle preferably corresponds to one Rotation of a steering wheel of the vehicle with respect to one of the straight ahead the vehicle corresponding zero rotational position of the steering wheel between 30 and 150 degrees.

Da außerdem bei höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten eine stärkere Lastwechselreaktion des Fahrzeugs auftreten wird als bei niedrigeren Fahrzeuggeschwindigkeiten, ist es vorteilhaft, wenn zumindest in einem vorbestimmten Geschwindigkeitsbereich bei Erkennung eines durch Gaswegnahme bewirkten Lastwechsels die Kupplung in einen weniger stark geschlossenen Kupplungszustand eingestellt wird, wenn die Geschwindigkeit niedriger ist, sie jedoch in einen stärker geschlossenen Kupplungszustand eingestellt wird, wenn die Geschwindigkeit höher ist.There Furthermore at higher Vehicle speeds a stronger load change reaction of the Vehicle will occur as at lower vehicle speeds, it is advantageous if at least in a predetermined speed range upon detection of a gas loss caused by the load change the Coupling set in a less closed state clutch when the speed is lower, however, it becomes one stronger Closed clutch state is set when the speed is higher.

Bevorzugt beginnt der vorbestimmte Geschwindigkeitsbereich bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder annähernd Null und reicht bis zu einer Grenz-Geschwin digkeit, oberhalb der für verschiedene Werte der Geschwindigkeit im wesentlichen der gleiche Kupplungszustand eingestellt wird, wenn ein durch Gaswegnahme bewirkter Lastwechsel erkannt wird. Die Grenz-Geschwindigkeit beträgt vorzugsweise zwischen 60 und 150 km/h.Prefers The predetermined speed range starts at a vehicle speed equal or approximate Zero and reaches up to a Grenzgeschwin speed, above the for different Values of speed are essentially the same clutch state is set when a caused by gas discharge load change is recognized. The limit speed is preferably between 60 and 150 km / h.

Wird der bei Erkennung eines durch Gaswegnahme bewirkten Lastwechsels einzustellende Kupplungszustand in Abhängigkeit von mehreren Betriebsparametern des Fahrzeugs gewählt, beispielsweise dem Lenkwinkel und der Fahrzeuggeschwindigkeit, so sieht eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung vor, dass für den aktuellen Wert jedes dieser Betriebsparameter aus einer Datenbasis ein Anteilsfaktor ermittelt wird, aus den so ermittelten Anteilsfaktoren durch Multiplikation ein Gesamtfaktor ermittelt wird und der einzustellende Kupplungszustand nach Maßgabe des ermittelten Gesamtfaktors gewählt wird. Über die Anteilsfaktoren kann die Gewichtung jedes Betriebsparameters bei der Wahl des einzustellenden Kupplungszustands beeinflusst werden. Dem Gedanken, aus mehreren Anteilsfaktoren durch Multiplikation einen Gesamtfaktor zu ermitteln, nach dessen Maßgabe der Kupplungszustand eingestellt wird, wird im übrigen selbständig schutzfähige Bedeutung beigemessen.Becomes the detection of a caused by gas discharge load change Adjusted coupling state depending on several operating parameters the vehicle chosen, for example, the steering angle and the vehicle speed, so sees a preferred embodiment the invention that for enter the current value of each of these operating parameters from a database Calculated from the proportions thus determined multiplication determines a total factor and the one to be set Coupling condition as specified the determined total factor is selected. About the proportional factors can the weighting of each operating parameter in the choice of the one to be set Coupling state can be influenced. The thought of several Proportional factors by multiplying a total factor to determine its proviso the coupling state is set, is otherwise independently protectable meaning attached.

Der bei Erkennung eines durch Gaswegnahme bewirkten Lastwechsels einzustellende Kupplungszustand ist vorzugsweise ein Zwischenzustand der Kupplung, in dem diese nur teilweise geschlossen ist. Beispielsweise kann dieser Zwischenzustand einer sein, bei dem die Kupplung weniger also 80% des maximal von ihr übertragbaren Anteils des Drehmoments überträgt. Es ist freilich nicht grundsätzlich ausgeschlossen, im Lastwechselfall die Kupplung vollständig zu schließen, sie also in den zweiten Endzustand einzustellen.Of the upon detection of a load change caused by gas removal Coupling state is preferably an intermediate state of the clutch, in which this is only partially closed. For example, can this intermediate state may be one in which the clutch is less So 80% of the maximum of her transferable Portion of the torque transmits. It is admittedly not excluded in principle in case of load change, close the clutch completely So to set in the second final state.

Wie bereits weiter oben erwähnt, können die beiden Radanordnungen an einer gemeinsamen Achse angeordnet sein und die Kupplung als steuerbare Sperrkupplung eines Querdifferentials dieser Achse dienen. Ebenso können die beiden Radanordnungen an verschiedenen Achsen des Fahrzeugs angeordnet sein und die Kupplung als steuerbare Sperrkupplung eines Zentraldifferentials eines das Drehmoment auf die beiden Achsen verteilenden Verteilergetriebes des Fahrzeugs dienen. Auch können die beiden Radanordnungen an verschiedenen Achsen des Fahrzeugs angeordnet sein und die Kupplung als steuerbare Verteilerkupplung zur Verteilung des Drehmoments auf die beiden Radanordnungen dienen.As already mentioned above, can arranged the two wheel assemblies on a common axis be and the clutch as a controllable lockup clutch of a transverse differential serve this axis. Likewise arranged the two wheel assemblies on different axes of the vehicle be and the clutch as a controllable lock-up clutch of a central differential a torque distribution on the two axes distributing transfer case serve the vehicle. Also can the two wheel assemblies on different axles of the vehicle be arranged and the clutch as a controllable distributor clutch serve to distribute the torque to the two wheel assemblies.

Vorzugsweise umfasst die Kupplung eine elektromotorische Stelleinheit, welche zur Verstellung des Kupplungszustands der Kupplung elektrisch angesteuert wird. Grundsätzlich sind beliebige Stellprinzipien vorstellbar. Eine Möglichkeit besteht in einem Stellmechanismus mit zwei axial gegenüberliegenden, relativ zueinander drehbaren Scheibenteilen, die zwischen sich eine Kugelanordnung aufnehmen, wobei die Kugelanordnung an mindestens einer Rampenbahn mindestens eines der Scheibenteile geführt ist. Durch relatives Verdrehen der beiden Scheibenteile kann dabei eine Verlagerung der Kugelanordnung entlang der mindestens einen Rampenbahn beigeführt werden, was den axialen Abstand zwischen den beiden Scheibenteilen beeinflusst.Preferably, the clutch comprises an electromotive actuator, which is electrically controlled to adjust the coupling state of the clutch. Basically, any control principles are conceivable. One possibility is an adjusting mechanism with two axially opposite, relatively rotatable disc parts which receive a ball assembly between them, wherein the ball assembly is guided on at least one ramp track of at least one of the disc parts. By relative twisting of the two Disc parts can be accompanied by a displacement of the ball assembly along the at least one ramp track, which affects the axial distance between the two disc parts.

Die Erfindung betrifft ferner eine Anordnung zur Steuerung einer Kraftfahrzeug-Drehmomentübertragungskupplung, deren Kupplungszustand das Verteilungsverhältnis eines Drehmoments zwischen einer ersten und einer zweiten Radanordnung des Fahrzeugs bestimmt, wobei die Kupplung zwischen einem ersten Endzustand, in dem sie im wesentlichen kein Kupplungsmoment überträgt, einem zweiten Endzustand, in dem sie einen maximalen Anteil des Drehmoments überträgt, und einer Vielzahl von Zwischenzuständen zwischen den beiden Endzuständen verstellbar ist. Erfindungsgemäß umfasst diese Anordnung eine die Kupplung steuernde elektronische Steuereinheit, welche dazu eingerichtet ist, mindestens einen Betriebsparameter des Fahrzeugs auf eine vorbestimmte Bedingung zu überwachen, welche für einen vom Fahrer des Fahrzeugs durch Gaswegnahme bewirkten Lastwechsel repräsentativ ist, und die Kupplung zumindest abhängig davon in einen von dem ersten Endzustand verschiedenen Kupplungszustand einzustellen, dass ein durch Gaswegnahme bewirkter Lastwechsel erkannt wird. Die Anordnung kann weitere der zuvor im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschriebenen Merkmale aufweisen.The The invention further relates to an arrangement for controlling an automotive torque-transmitting clutch, whose coupling state is the distribution ratio of a torque between a first and a second wheel assembly of the vehicle, wherein the coupling between a first end state in which they are substantially no clutch torque transmits, one second final state, in which it transmits a maximum proportion of the torque, and a variety of intermediate states between the two final states is adjustable. According to the invention this includes Arrangement of an electronic control unit controlling the clutch, which is adapted to at least one operating parameter the vehicle to a predetermined condition, which for one by the driver of the vehicle caused by Gaswechselnahme load changes is representative, and the clutch at least dependent thereof in a different coupling state from the first end state set to recognize that caused by gas discharge load change becomes. The arrangement may be further of those previously associated with the inventive method have described features.

Außerdem betrifft die Erfindung einen Programmcode, der dazu bestimmt und ausgelegt ist, bei Ausführung auf einem programmgesteuerten Rechner eines Kraftfahrzeugs die Durchführung des Verfahrens der vorstehend beschriebenen Art zu bewirken. Ein solcher Programmcode kann auf einem digitalen Speichermedium, etwa einer magnetisch oder optisch lesbaren Informationsträgerscheibe, bereitgestellt werden, weshalb sich die Erfindung auch auf ein solches Speichermedium mit darauf gespeichertem maschinenlesbaren Programmcode zur Ausführung des Verfahrens der vorstehend beschriebenen Art erstreckt.It also concerns the invention provides a program code that is designed and interpreted is, at execution on a program-controlled computer of a motor vehicle, the implementation of the method of the type described above. Such a program code can be on a digital storage medium, such as a magnetic or optically readable information carrier disc, be provided, which is why the invention also to such Storage medium with machine-readable program code stored thereon for execution of the method of the type described above.

Es hat sich gezeigt, dass die Erfindung kritische Fahrmanöver wie beispielsweise Bremsen in der Kurve (einem Bremsvorgang in der Kurve geht gemeinhin immer ein Lastwechsel voraus) wesentlich entschärfen kann und die Zahl der notwendigen Eingriffe anderer konventioneller Fahrdynamik-Regelsysteme, die auf die Antriebsleistung oder auf die Fahrzeugbremsen einwirken, reduzieren kann. Dies führt insgesamt zu einer Erhöhung des Fahrkomforts, da Eingriffe in die Motorleistungsabgabe oder an den einzelnen Radbremsen vom Fahrer oftmals als sehr unkomfortabel und abrupt wahrgenommen werden und deshalb besonders von sportlichen Fahrern nicht sehr geschätzt werden.It It has been shown that the invention like critical maneuvers For example, braking in the curve (a braking operation in the curve is usually always a load change ahead) can defuse significantly and the number of necessary interventions of other conventional vehicle dynamics control systems, which act on the drive power or on the vehicle brakes, can reduce. this leads to altogether to an increase the driving comfort, since interventions in the engine output or at the individual wheel brakes by the driver often as very uncomfortable and be perceived abruptly and therefore especially sporty Drivers are not much appreciated become.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es stellen dar:The The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. It represent:

1 schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel eines mechanischen Antriebstrangs eines Kraftfahrzeugs mit für die Steuerung von Sperrkupplungen des Antriebstrangs benötigten elektrischen und elektronischen Komponenten, 1 1 schematically shows a first exemplary embodiment of a mechanical drive train of a motor vehicle with electrical and electronic components required for controlling clutches of the drive train;

2 schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel eines mechanischen Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs mit für die Steuerung einer Verteilerkupplung des Antriebsstrangs benötigten elektrischen und elektronischen Komponenten, 2 2 schematically shows a second exemplary embodiment of a mechanical drive train of a motor vehicle with electrical and electronic components required for controlling a distributor coupling of the drive train;

3 ein beispielhaftes Zeitdiagramm von Betriebsparametern des Fahrzeugs bei einem Lastwechselvorgang, 3 an exemplary time diagram of operating parameters of the vehicle in a load change operation,

4 ein qualitatives Kennliniendiagramm für die Abhängigkeit eines bei Erkennung eines Lastwechsels einzustellenden Lastwechsel-Kupplungszustands von einem Lenkwinkel des Fahrzeugs und 4 a qualitative characteristic diagram for the dependence of a to be set upon detection of a load change load change clutch state of a steering angle of the vehicle and

5 ein qualitatives Kennliniendiagramm für die Abhängigkeit des Lastwechsel-Kupplungszustands von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs. 5 a qualitative characteristic diagram for the dependence of the load-change clutch state on the speed of the vehicle.

In 1 ist ein mechanischer Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs gezeigt, der allgemein mit 10 bezeichnet ist. Der Antriebsstrang 10 enthält einen Antriebsmotor 12, von dem für den Vortrieb des Fahrzeugs nutzbares Motormoment bereitgestellt wird. Der Antriebsmotor 12 kann beispielsweise eine Brennkraftmaschine oder ein elektromotorisches Antriebsaggregat sein. Dem Antriebsmotor 12 nachgeschaltet ist ein Wechselgetriebe 14, welches beispielsweise ein handschaltbares Getriebe oder ein lastabhängig schaltendes Automatikgetriebe sein kann. Zwischen dem Antriebsmotor 12 und dem Wechselgetriebe 14 kann eine in 1 nicht näher dargestellte Schaltkupplung angeordnet sein. Das von dem Wechselgetriebe 14 gewandelte Motormoment des Antriebsmotors 12 wird mittels eines Verteilergetriebes 16 in einem vorbestimmten symmetrischen oder unsymmetrischen Verhältnis auf eine Vorderachse 18 und eine Hinterachse 20 des Fahrzeugs aufgeteilt. Der zur Vorderachse 18 geleitete Teil des Motormoments wird mittels eines ersten Ausgleichsgetriebes (Differential) 22 auf ein linkes und ein rechtes gelenktes Vorderrad 24 bzw. 26 des Fahrzeugs aufgeteilt. Das durch das Differential 22 bewirkte Verteilungsverhältnis des an der Vorderachse 18 verfügbaren Antriebsmoments beträgt im ungesperrten Fall 50%:50%. Ähnlich wird der von dem Verteilergetriebe 16 der Hinterachse 20 zugeteilte Anteil des Motormoments mittels eines zweiten Differentials 28 zu gleichen Teilen auf ein linkes und ein rechtes Hinterrad 30 bzw. 32 des Fahrzeugs aufgeteilt.In 1 a mechanical drive train of a motor vehicle is shown, which is generally with 10 is designated. The powertrain 10 contains a drive motor 12 of which is provided for the propulsion of the vehicle usable engine torque. The drive motor 12 For example, it may be an internal combustion engine or an electric motor drive unit. The drive motor 12 Downstream is a change gear 14 which may be, for example, a manual transmission or a load-dependent switching automatic transmission. Between the drive motor 12 and the gearbox 14 can an in 1 Not shown clutch can be arranged. That of the gearbox 14 converted motor torque of the drive motor 12 is by means of a transfer case 16 in a predetermined symmetric or asymmetrical relationship to a front axle 18 and a rear axle 20 split the vehicle. The front axle 18 Guided part of the engine torque is by means of a first differential (differential) 22 on a left and a right steered front wheel 24 respectively. 26 split the vehicle. That through the differential 22 caused distribution ratio of the front axle 18 available drive torque is 50% in the unlocked case: 50%. Similarly, that of the transfer case 16 the rear axle 20 allocated proportion of the engine torque by means of a second Diffe rentials 28 in equal parts on a left and a right rear wheel 30 respectively. 32 split the vehicle.

Dem Verteilergetriebe 16 ist eine stufenlos steuerbare Sperrkupplung 34 zugeordnet, mittels der ein Zentraldifferential des Verteilergetriebes 16 teilweise oder vollständig sperrbar ist. Auch den Achsdifferentialen (Querdifferentialen) 22, 28 ist je eine stufenlos steuerbare Sperrkupplung 36 bzw. 38 zugeordnet, die eine teilweise oder vollständige Sperrung des betreffenden Differentials ermöglicht. Die Sperrkupplungen 34, 36, 38 sind jeweils mit einer elektromotorischen Stelleinheit 40 mechanisch gekoppelt, durch die ein gewünschter Kupplungszustand der jeweiligen Sperrkupplung eingestellt werden kann. Die Stelleinheiten 40 werden von einer elektronischen Steuereinheit 42 gesteuert, die entsprechende elektrische Steuersignale an die Stelleinheiten 40 liefert. Es versteht sich, dass jede der Stelleinheiten 40 und damit jede der Sperrkupplungen 34, 36, 38 individuell steuerbar ist.The transfer case 16 is a steplessly controllable lockup clutch 34 assigned, by means of a central differential of the transfer case 16 partially or completely lockable. Also the axle differentials (transverse differentials) 22 . 28 is ever a continuously controllable lockup clutch 36 respectively. 38 assigned, which allows a partial or complete blocking of the respective differential. The locking couplings 34 . 36 . 38 are each with an electromotive actuator 40 mechanically coupled, by which a desired coupling state of the respective lock-up clutch can be adjusted. The actuators 40 be from an electronic control unit 42 controlled, the corresponding electrical control signals to the actuators 40 supplies. It is understood that each of the actuators 40 and thus each of the clutches 34 . 36 . 38 individually controllable.

Zur elektrischen Signalübertragung von und zu der Steuereinheit 42 dient eine serielle Busanordnung 43, die beispielsweise als CAN-(Controller Area Network) Bus ausgebildet sein kann. Schnittstellen, Protokolle und elektrische Schaltungstechnik für die Signalübertragung auf einem CAN-Bus sind weithin bekannt und müssen nicht näher erläutert werden. Es versteht sich, dass alternativ zu einer Busanordnung auch eine individuelle Verdrahtung der verschiedenen elektrischen Komponenten des Fahrzeugs mit der Steuereinheit 42 gegeben sein kann.For electrical signal transmission from and to the control unit 42 serves a serial bus arrangement 43 , which may be formed, for example, as a CAN (Controller Area Network) bus. Interfaces, protocols and electrical circuit technology for signal transmission on a CAN bus are well known and need not be explained in detail. It is understood that as an alternative to a bus arrangement also an individual wiring of the various electrical components of the vehicle with the control unit 42 can be given.

Die Steuereinheit 42 weist einen programmgesteuerten Mikroprozessor 44 auf, welcher nach Maßgabe eines in einem elektronischen Speicher 46 der Steuereinheit 42 abgelegten Steuerprogramms geeignete Steuersignale für die Stelleinheiten 40 erzeugt. Das Steuerprogramm ist schematisch in 1 bei 48 angedeutet. Zur Erzeugung geeigneter Steuersignale für die Stelleinheiten 40 ist die Steuereinheit 42 auf Informationen über verschiedene Betriebsparameter des Fahrzeugs angewiesen. Zu diesem Zweck kann sie über die Busanordnung 43 auf verschiedene Signale zugreifen, die für diese Betriebsparameter repräsentativ sind. Beispielsweise stellen Drehzahlsensoren 50 Informationen über die Drehzahl jedes der Räder 24, 26, 30, 32 bereit. Aus den gemessenen Raddrehzahlen kann die Steuereinheit 42 etwaige Drehzahldifferenzen zwischen den Rädern der Vorderachse 18, zwischen den Rädern der Hinterachse 20 sowie zwischen den Achsen 18, 20 berechnen. Außerdem kann die Steuereinheit 42 nach in der Fachwelt an sich bekannten Methoden eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs ermitteln. Die Steuereinheit 42 kann zudem aus etwaigen Änderungen der Fahrzeuggeschwindigkeit einen Wert für die positive oder negative Beschleunigung des Fahrzeugs ermitteln. Alternativ ist es vorstellbar, dass das Fahrzeug mit einem nicht näher dargestellten Beschleunigungssensor ausgeführt ist, der unmittelbar die Beschleunigung des Fahrzeugs misst.The control unit 42 has a program-controlled microprocessor 44 on, which in accordance with one in an electronic memory 46 the control unit 42 appropriate control signals for the actuators 40 generated. The control program is schematic in 1 at 48 indicated. To generate suitable control signals for the actuators 40 is the control unit 42 rely on information about various operating parameters of the vehicle. For this purpose, it can over the bus arrangement 43 access various signals representative of these operating parameters. For example, make speed sensors 50 Information about the speed of each of the wheels 24 . 26 . 30 . 32 ready. From the measured wheel speeds, the control unit 42 Any speed differences between the wheels of the front axle 18 , between the wheels of the rear axle 20 as well as between the axes 18 . 20 to calculate. In addition, the control unit 42 determine a speed of the vehicle according to known methods in the art. The control unit 42 In addition, it can determine a value for the positive or negative acceleration of the vehicle from any changes in the vehicle speed. Alternatively, it is conceivable that the vehicle is designed with an acceleration sensor, not shown in detail, which directly measures the acceleration of the vehicle.

Die Steuereinheit 42 kann ferner auf ein Motormomentensignal zugreifen, welches für das bereitgestellte Motormoment des Antriebsmotors 12 repräsentativ ist und von einem schematisch angedeuteten Momentensensor 52 auf die Busanordnung 43 ausgegeben wird. Ferner hat die Steuereinheit 42 über die Busanordnung 43 Zugriff auf ein Pedalstellungssignal, welches die Stellung eines Gaspedals 54 des Fahrers angibt. Die Pedalstellung wird von einem Pedalstellungssensor 56, der beispielsweise ein Potentiometersensor sein kann, erfasst.The control unit 42 can also access an engine torque signal, which for the provided engine torque of the drive motor 12 is representative of a schematically indicated moment sensor 52 on the bus arrangement 43 is issued. Furthermore, the control unit has 42 over the bus arrangement 43 Access to a pedal position signal indicating the position of an accelerator pedal 54 indicates the driver. The pedal position is from a pedal position sensor 56 , which may be a potentiometer sensor, for example.

Über die Busanordnung 43 kann die Steuereinheit 42 zudem auf ein Lenkwinkelsignal und gegebenenfalls auf ein Gangstellungssignal zugreifen. Das Gangstellungssignal wird von einem Gangstellungssensor 58 bereitgestellt, welcher die Gangstellung des Wechselgetriebes 14 erfasst. Aus dem Gangstellungssignal kann die Steuereinheit 42 erkennen, ob und welcher Gang eingelegt ist. Das Lenkwinkelsignal wird von einem Drehwinkelsensor 60 geliefert, welcher die Drehstellung eines Lenkrads 62 des Fahrzeugs bzw. einer das Lenkrad 62 tragenden Lenksäule erfasst. Die Drehstellung des Lenkrads 62 bzw. der Lenksäule ist ein Maß für den in 1 mit α beizeichneten Lenkwinkel des Fahrzeugs, d.h. die Winkelabweichung der Vorderräder 24, 26 von einer Geradeausstellung.About the bus arrangement 43 can the control unit 42 also access to a steering angle signal and optionally to a gear position signal. The gear position signal is from a gear position sensor 58 provided, which the gear position of the gearbox 14 detected. From the gear position signal, the control unit 42 recognize if and which gear is engaged. The steering angle signal is from a rotation angle sensor 60 delivered, which is the rotational position of a steering wheel 62 of the vehicle or a steering wheel 62 bearing steering column detected. The rotational position of the steering wheel 62 or the steering column is a measure of in 1 with α signified steering angle of the vehicle, ie the angular deviation of the front wheels 24 . 26 from a straight-ahead exhibition.

Während 1 den Fall eines Fahrzeugs mit permanentem Allradantrieb betrifft, zeigt 2 den Antriebsstrang eines Fahrzeugs mit bedarfsweise zuschaltbarem Allradantrieb. Dieses Konzept ist auch unter der Bezeichnung "On Demand"-Technik bekannt. In 2 sind gleiche oder gleichwirkende Komponenten mit gleichen Bezugszeichen wie in 1 versehen, jedoch ergänzt um einen Kleinbuchstaben. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird nachfolgend lediglich auf Unterschiede zum Ausführungsbeispiel der 1 eingegangen. Bei dem Fahrzeug mit dem in 2 gezeigten Antriebsstrang handelt es sich um ein Fahrzeug mit Vorderachsantrieb, bei dem die Hinterachse mittels einer stufenlos steuerbaren Verteilerkupplung 64a antriebsmäßig zuschaltbar ist. Die Verteilerkupplung 64a ist zwischen die Achsdifferentiale 22a, 28a der Vorderachse 18a bzw. der Hinterachse 20a geschaltet. Sie ersetzt das Verteilergetriebe 16 des Ausführungsbeispiels der 1 und erlaubt eine beliebige Aufteilung des vom Antriebsmotor 12a bereitgestellten Motormoments auf die beiden Achsen 18a, 20a. Der Kupplungszustand der Verteilerkupplung 64a kann durch eine von der Steuereinheit 42a steuerbare elektromotorische Stelleinheit 40a nach Wunsch eingestellt werden.While 1 relates to the case of a vehicle with permanent four-wheel drive, shows 2 the drive train of a vehicle with on-demand switchable four-wheel drive. This concept is also known as "On Demand" technology. In 2 are identical or equivalent components with the same reference numerals as in 1 provided, but supplemented by a lowercase letter. In order to avoid unnecessary repetition, the following is merely for differences from the embodiment of 1 received. In the vehicle with the in 2 The drive train shown is a vehicle with front-axle drive, in which the rear axle by means of a continuously variable distribution clutch 64a can be actuated switchable. The distributor coupling 64a is between the axle differentials 22a . 28a the front axle 18a or the rear axle 20a connected. It replaces the transfer case 16 of the embodiment of 1 and allows any division of the drive motor 12a provided engine torque on the two axes 18a . 20a , The coupling state of the distributor coupling 64a can through one of the control unit 42a controllable electromotive actuator 40a can be adjusted as desired.

Die 1 und 2 stellen lediglich Beispiele von Antriebsstrangkonfigurationen dar, bei denen die Erfindung eingesetzt werden kann. Es versteht sich, dass verschiedene andere Konfigurationen des Antriebsstrangs vorstellbar sind. Beispielsweise kann bei dem "On Demand"-Konzept der 2 die Hinterachse 20a die primär angetriebene Achse bilden, während die Vorderachse 18a als sekundäre Achse bei Bedarf zuschaltbar ist. In diesem Fall muss die Verteilerkupplung 64a an eine Stelle zwischen dem Wechselgetriebe 14a und dem Vorderachsdifferential 22a verlegt werden. Ebenso kann es sich um ein Fahrzeug mit reinem Vorderachsantrieb oder Hinterachsantrieb handeln, wo stets nur eine Achse angetrieben ist. Auch muss die Bestückung der Differentiale mit aktiv steuerbaren Sperrkupplungen nicht so sein, wie in den 1 und 2 dargestellt. Beispielsweise kann in 1 die aktiv steuerbare Kupplung 36 des Vorderachsdifferentials 22 oder/und die aktiv steuerbare Kupplung 38 des Hinterachsdifferentials 28 weggelassen oder durch eine passive, drehzahldifferenz- oder drehmomentfühlende Sperrkupplung ersetzt werden. Umgekehrt können in 2 eines oder beide der Differentiale 22a, 28a mit einer aktiv steuerbaren Sperrkupplung versehen werden. Unabhängig von der konkreten Antriebsstrangkonfiguration kann die Erfindung bei jeder aktiv steuerbaren Verteiler- oder Sperrkupplung Anwendung finden, durch deren Kupplungszustand sich das Verteilungsverhältnis eines Drehmoments auf verschiedene Räder des Fahrzeugs beeinflussen lässt.The 1 and 2 are merely examples of powertrain configurations in which the invention may be used. It will be understood that various other powertrain configurations are contemplated. For example, in the "on demand" concept of 2 the rear axle 20a the primary driven axle form while the front axle 18a can be activated as a secondary axis if required. In this case, the distributor coupling must 64a to a point between the gearbox 14a and the front axle differential 22a be moved. Likewise, it may be a vehicle with pure Vorderachsantrieb or Hinterachsantrieb, where always only one axis is driven. Also, the equipping of the differentials with actively controllable clutches should not be as in the 1 and 2 shown. For example, in 1 the actively controllable clutch 36 of the front axle differential 22 or / and the actively controllable coupling 38 of the rear axle differential 28 be omitted or replaced by a passive, speed difference or torque-sensing lock-up clutch. Conversely, in 2 one or both of the differentials 22a . 28a be provided with an actively controllable lock-up clutch. Regardless of the specific powertrain configuration, the invention can be applied to any actively controllable distributor or lock-up clutch, whose coupling state can influence the distribution ratio of a torque to different wheels of the vehicle.

Nachfolgend wird ein Steuerkonzept für die Hinterachs-Sperrkupplung 38 der 1 erläutert. Dieses Steuerkonzept ist sinngemäß auf die beiden anderen Sperrkupplungen 34, 36, auf die Verteilerkupplung 64a und generell auf jede andere Sperr- oder Verteilerkupplung übertragbar, die die Drehmomentverteilung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs beeinflusst. Im Normalfall ist die Sperrkupplung 38 offen, d. h. sie überträgt kein Kupplungsmoment. Das Hinterachsdifferential 28 wirkt dann als offenes Differential. Sobald die Steuereinheit 42 aus den Raddrehzahlen der Hinterräder 30, 32 eine Drehzahldifferenz erfasst, gibt sie ein Steuersignal an die entsprechende Stelleinheit 40 aus, das eine Überführung der Sperrkupplung 38 in einen zumindest teilweise geschlossenen Kupplungszustand bewirkt. Das wenigstens teilweise Schließen der Sperrkupplung 38 legt ein Sperrmoment an das Differential 28 an, das der Ausgleichswirkung des Differentials 28 entgegenwirkt.The following is a control concept for the rear axle lockup clutch 38 of the 1 explained. This control concept is analogous to the other two clutches 34 . 36 , on the distributor clutch 64a and generally applicable to any other lock or distribution clutch that affects torque distribution in a powertrain of a motor vehicle. Normally the lockup clutch is 38 open, ie it does not transmit clutch torque. The rear axle differential 28 then acts as an open differential. Once the control unit 42 from the wheel speeds of the rear wheels 30 . 32 detects a speed difference, it gives a control signal to the corresponding actuator 40 out, that is a transfer of the lock-up clutch 38 effected in an at least partially closed coupling state. The at least partially closing the lock-up clutch 38 applies a locking torque to the differential 28 on, that of the differential action of the differential 28 counteracts.

Die Steuereinheit 42 ist Teil eines Regelkreises, der Drehzahldifferenzen zwischen den Hinterrädern 30, 32 auf einen minimalen Wert gleich oder nahe Null einzuregeln versucht. Die Steuereinheit 42 enthält hierzu einen in Software oder/und Hardware implementierten Drehzahldifferenz-Regler, dem die erfasste Drehzahldifferenz als Regeldifferenz zugeführt wird. Das von dem Drehzahldifferenz-Regler ausgegebene Signal wird sodann in ein entsprechendes Steuersignal für die betreffende Stelleinheit 40 umgesetzt. Da allein schon durch unterschiedliche Abnutzung der Hinterräder 30, 32 oder andere Unsymmetrien eine geringe Drehzahldifferenz auftreten kann, ist zweckmäßigerweise eine von Null verschiedene Regelschwelle festgelegt, unterhalb der die Steuereinheit 42 nicht auf Drehzahldifferenzen der Hinterräder 30, 32 reagiert.The control unit 42 is part of a control loop, the speed differences between the rear wheels 30 . 32 tries to adjust to a minimum value equal to or near zero. The control unit 42 For this purpose, it contains a speed difference controller implemented in software and / or hardware, to which the detected speed difference is supplied as a control difference. The signal output by the speed difference controller is then converted into a corresponding control signal for the relevant setting unit 40 implemented. Already by different wear of the rear wheels 30 . 32 or other asymmetries a small speed difference may occur, it is expedient to set a non-zero control threshold below which the control unit 42 not on speed differences of the rear wheels 30 . 32 responding.

Die Steuereinheit 42 spricht jedoch nicht nur auf Drehzahldifferenzen zwischen den Hinterrädern 30, 32 an, sondern auch auf Lastwechsel, die durch vergleichsweise abrupte Gaswegnahme seitens des Fahrers hervorgerufen werden. Das Steuerprogramm 48 der Steuereinheit 42 enthält hierzu einen Algorithmus, der ein präventives, wenigstens teilweises Schließen der Sperrkupplung 38 bewirkt, wenn eine solche Gaswegnahme erkannt wird.The control unit 42 However, this is not just about speed differences between the rear wheels 30 . 32 but also on load changes, which are caused by comparatively abrupt gas removal by the driver. The control program 48 the control unit 42 For this purpose, an algorithm containing a preventive, at least partial closing of the lock-up clutch 38 causes, if such a gas removal is detected.

Zu diesem Zweck überwacht die Steuereinheit 42 das Motormomentensignal oder/und das Pedalstellungssignal oder/und ein für die Längsbeschleunigung des Fahrzeugs repräsentatives Beschleunigungssignal, welches beispielsweise von einem hierfür vorgesehenen Beschleunigungssensor stammt oder aus den Signalen der Drehzahlsensoren 50 hergeleitet wird. Jedes dieser Signale kann als Indikator herangezogen werden, um mit hoher Zuverlässigkeit eine durch Gaswegnahme bewirkte Lastwechselsituation zu erkennen. Im folgenden wird beispielhaft davon ausgegangen, dass die Steuereinheit 42 das Pedalstellungssignal zum Zweck der Erkennung eines Lastwechsels überwacht.For this purpose, the control unit monitors 42 the engine torque signal and / or the pedal position signal and / or an acceleration signal which is representative of the longitudinal acceleration of the vehicle and originates, for example, from an acceleration sensor provided for this purpose or from the signals of the rotational speed sensors 50 is derived. Each of these signals can be used as an indicator to detect with high reliability caused by Gaswegnahme load change situation. In the following it is assumed by way of example that the control unit 42 monitors the pedal position signal for the purpose of detecting a load change.

Es wird nun auf 3 verwiesen. Dort ist ein beispielhafter Zeitverlauf des Pedalstellungssignals (bezeichnet mit s) im Fall eines vom Fahrer durch Gaswegnahme hervorgerufenen Lastwechsels dargestellt. Man erkennt, dass sich die Gaswegnahme in einem raschen und starken Abfall des Pedalstellungssignals s niederschlägt, wobei der Signalwert so, den das Pedalstellungssignal s nach diesem Abfall einnimmt, einer Ruhestellung, also einer nicht gedrückten Stellung, des Gaspedals 54 entspricht. Vor dem Abfall hat das Pedalstellungssignal s dagegen einen Signalwert s₁, entsprechend einer teilweise oder vollständig gedrückten Stellung des Gaspedals 54.It will be up now 3 directed. There is shown an exemplary time course of the pedal position signal (denoted by s) in the case of a load change caused by the driver by gas removal. It can be seen that the gas removal is reflected in a rapid and sharp drop in the pedal position signal s, the signal value so that the pedal position signal s after this drop assumes a rest position, ie a non-depressed position of the accelerator pedal 54 equivalent. On the other hand, before the drop, the pedal position signal s has a signal value s ₁ corresponding to a partially or fully depressed position of the accelerator pedal 54 ,

Nimmt der Fahrer den Fuß abrupt vom Gaspedal 54, so wirkt sich dies nicht nur in einem signifikanten Abfall des Pedalstellungssignals s aus, sondern auch in einem entsprechenden Abfall des vom Antriebsmotor 12 bereitgestellten Motormoments. Dementsprechend weist im Fall einer plötzlichen Gaswegnahme auch das Motormomentensignal einen entsprechend abrupten Abfall auf.If the driver takes his foot abruptly off the gas pedal 54 , this not only affects a significant drop in the pedal position signal s, but also in a corresponding drop of the drive motor 12 provided engine torque. Accordingly, in the case of a sudden deceleration also the engine torque signal has a correspondingly abrupt drop.

Es sind verschiedene Prüfkriterien vorstellbar, nach denen die Steuereinheit 42 das Pedalstellungssignal s auf Anzeichen für einen Lastwechsel untersuchen kann. Da starke Lastwechselreaktionen des Fahrzeugs üblicherweise nur dann zu befürchten sind, wenn der Fahrer seinen Fuß sehr rasch vollständig vom Gaspedal 54 wegnimmt, ist es zweckmäßig, wenn die Steuereinheit 42 das Pedalstellungssignal s daraufhin prüft, ob es auf den Wert so (oder einen vorbestimmten Wert nahe so) zurückgegangen ist. Weil ein derartiger Rückgang des Pedalstellungssignals s auch dann auftritt, wenn der Fahrer seinen Fuß langsam vom Gaspedal 54 wegnimmt, dann aber nicht unbedingt eine Lastwechselreaktion des Fahrzeugs zu befürchten ist, ist es weiterhin zweckmäßig, auch den Faktor Zeit in Betracht zu ziehen. Beispielsweise kann die Steuereinheit 42 eine erste zeitliche Ableitung des Pedalstellungssignals s ermitteln und nur dann auf einen Lastwechsel erkennen, wenn die berechnete zeitliche Ableitung einen vorbestimmten, im Speicher 46 der Steuereinheit 42 niedergelegten Schwellenwert betragsmäßig übersteigt. Es versteht sich, dass hierbei für die Steuereinheit 42 nur solche Werte der ersten zeitlichen Ableitung bedeutsam sind, die einen Abfall des Pedalstellungssignals s indizieren (also beispielsweise ein negatives Vorzeichen tragen).Various test criteria are conceivable according to which the control unit 42 the pedal position signal s can examine for signs of a load change. Since strong load-change reactions of the vehicle are usually only to be feared if the driver's foot very quickly completely off the gas pedal 54 it is expedient if the control unit 42 the pedal position signal s then checks to see if it has returned to the value so (or a predetermined value near so). Because such a decrease of the pedal position signal s occurs even when the driver slows his foot off the accelerator pedal 54 It is still advisable to consider the time factor as well, but then it is not necessarily the case that a load-cycling reaction of the vehicle is to be feared. For example, the control unit 42 determine a first time derivative of the pedal position signal s and only then recognize a load change, if the calculated time derivative of a predetermined, in the memory 46 the control unit 42 amount exceeded. It is understood that in this case for the control unit 42 only those values of the first time derivation are significant, which indicate a drop in the pedal position signal s (ie, for example, carry a negative sign).

Als alternatives oder zusätzliches Prüfkriterium kann die Steuereinheit 42 das Pedalstellungssignal s daraufhin überprüfen, ob es innerhalb eines Zeitfensters vorbestimmter Länge von einem ersten, höheren Schwellenwert auf einen zweiten, niedrigeren Schwellenwert abgesunken ist. Der zweite Schwellenwert ist zweckmäßigerweise ein Wert gleich oder nahe so, während der erste Schwellenwert ein beliebi ger, jedoch vorbestimmter Wert sein kann, der einer wenigstens teilweise gedrückten Stellung des Gaspedals entspricht. Um diesem Prüfkriterium zu genügen, muss dann das Pedalstellungssignal innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne von einem geeignet festgelegten Signalwert, beispielsweise einem Signalwert s₂ in 3, auf den Signalwert so abgefallen sein.As an alternative or additional test criterion, the control unit 42 the pedal position signal s then check whether it has dropped within a time window of predetermined length from a first, higher threshold to a second, lower threshold. The second threshold is conveniently a value equal to or close to, while the first threshold may be any desired but predetermined value corresponding to an at least partially depressed position of the accelerator pedal. In order to satisfy this test criterion, then the pedal position signal must within a predetermined period of time from a suitably fixed signal value, for example a signal value s ₂ in 3 , so dropped to the signal value.

Sobald die Steuereinheit 42 feststellt, dass das Pedalstellungssignal s der einen oder den mehreren anzuwendenden Prüfbedingungen genügt, bewirkt sie die Einstellung eines vorbestimmten Lastwechsel-Kupplungszustands an der Sperrkupplung 38. Letztere wird hierzu nicht vollständig geschlossen. Vielmehr wird sie nur teilweise geschlossen. Das im Lastwechsel-Kupplungszustand aufgebrachte Sperrmoment der Sperrkupplung 38 ist vorzugsweise nicht größer als 80%. Die Prozentangabe bezieht sich hierbei auf das insgesamt vom Hinterachs-Differential 28 auf die Hinterräder 30, 32 zu verteilende Antriebsmoment, also den vom Verteilergetriebe 16 der Hinterachse 20 zugeteilten Teil des vom Antriebsmotor 12 gelieferten Motormoments.Once the control unit 42 determines that the pedal position signal s satisfies the one or more test conditions to be applied, it causes the setting of a predetermined load change clutch state on the lock-up clutch 38 , The latter is not completely closed for this purpose. Rather, it is only partially closed. The locking torque of the lockup clutch applied in the load change clutch state 38 is preferably not greater than 80%. The percentage refers to the total of the rear axle differential 28 on the rear wheels 30 . 32 To be distributed drive torque, ie the transfer case 16 the rear axle 20 allocated part of the drive motor 12 supplied engine torque.

Es versteht sich, dass bei Anwendung des hier beispielhaft erläuterten Steuerkonzepts auf die Sperrkupplung 34 des Zentraldifferentials, auf die Vorderachs-Sperrkupplung 36 oder auf die Verteilerkupplung 64a der 2 andere Prozentwerte für das im Lastwechsel-Kupplungszustand übertragene Kupplungsmoment gewählt werden können. Es hat sich jedoch als günstig erwiesen, stets nur einen teilweise geschlossenen Zustand der betreffenden Verteiler- oder Sperrkupplung einzustellen.It is understood that when using the here exemplified control concept on the lock-up clutch 34 of the center differential, on the front axle lockup clutch 36 or on the distributor coupling 64a of the 2 other percentages can be selected for the clutch torque transmitted in the load change clutch state. However, it has proven to be beneficial to always set only a partially closed state of the respective distributor or lock-up clutch.

Den einzustellenden Lastwechsel-Kupplungszustand der Sperrkupplung 38 wählt die Steuereinheit 42 bei dem hier betrachteten Ausführungsbeispiel zumindest in Abhängigkeit vom Lenkwinkel α. Das Kennliniendiagramm der 4 zeigt eine beispielhafte Abhängigkeit des Lastwechsel-Kupplungszustands vom Lenkwinkel α. In einem Lenkwinkelbereich, der von 0 (entsprechend einer Geradeausstellung der Vorderräder 24, 26) bis zu einem Grenz-Lenkwinkel α_G reicht, wird die Sperrkupplung 38 um so stärker geschlossen, je größer der Lenkwinkel α zum Zeitpunkt des Erkennens des Lastwechsels ist. Die Abhängigkeit des Lastwechsel-Kupplungszustands vom Lenkwinkel α in diesem Bereich kann proportional sein, wie in 4 dargestellt. Es sind natürlich auch andere, nicht-lineare Abhängigkeiten denkbar. Im Anschluss an den Grenz-Lenkwinkel α_G wählt die Steuereinheit 42 unabhängig vom jeweiligen Wert des Lenkwinkels α im wesentlichen stets den gleichen Kupplungszustand. Dies ist in 4 durch einen horizontalen Kennlinienast verdeutlicht.The load change clutch state of the lockup clutch to be set 38 chooses the control unit 42 in the embodiment considered here, at least in dependence on the steering angle α. The characteristic diagram of the 4 shows an exemplary dependence of the load change clutch state of the steering angle α. In a steering angle range of 0 (corresponding to a straight ahead position of the front wheels 24 . 26 ) reaches to a limit steering angle α _G , the lock-up clutch 38 the more closed, the greater the steering angle α at the time of recognizing the load change. The dependence of the load change clutch state on the steering angle α in this range may be proportional as in 4 shown. Of course, other non-linear dependencies are also possible. Following the limit steering angle α _G selects the control unit 42 regardless of the respective value of the steering angle α substantially always the same coupling state. This is in 4 illustrated by a horizontal characteristic load.

Die Lenkwinkel-Kennlinie des Lastwechsel-Kupplungszustands ist in Form einer Tabelle oder einer mathematischen Gleichung in dem Speicher 46 der Steuereinheit 42 abgelegt. Erkennt die Steuereinheit 42 eine Lastwechselsituation im Sinne der vorliegenden Erfindung, so ermittelt sie für den momentanen Wert des Lenkwinkels α aus der Lenkwinkel-Kennlinie einen Faktor, der in dem Diagramm der 4 mit f₁ bezeichnet ist. Der Faktor f₁ repräsentiert beispielsweise eine prozentuale Angabe für den Schließgrad, in den die Sperrkupplung 38 einzustellen ist.The steering angle characteristic of the load change clutch state is in the form of a table or mathematical equation in the memory 46 the control unit 42 stored. Detects the control unit 42 a load change situation in the sense of the present invention, it determines for the current value of the steering angle α from the steering angle characteristic a factor which in the diagram of 4 is denoted by f ₁ . The factor f ₁ represents, for example, a percentage indication of the degree of closure in which the lock-up clutch 38 is set.

Zusätzlich zur Lenkwinkelabhängigkeit des einzustellenden Lastwechsel-Kupplungszustands ist bei dem hier betrachteten Ausführungsbeispiel eine Geschwindigkeitsabhängigkeit implementiert. Eine beispielhafte Kennlinie für eine solche Geschwindigkeitsabhängigkeit des Lastwechsel-Kupplungszustands der Sperrkupplung 38 ist in 5 dargestellt. Ähnlich wie die Lenkwinkel-Kennlinie besitzt auch die Geschwindigkeits-Kennlinie einen von 0 (Stillstand des Fahrzeugs) bis zu einer Grenz-Geschwindigkeit v_G proportional ansteigenden Kennlinienast, an den sich ein horizontaler Kennlinienast anschließt. Unterhalb der Grenz-Geschwindigkeit v_G wählt die Steuereinheit 42 demnach einen um so stärker geschlossenen Lastwechsel-Kupplungszustand, je größer der Wert der mit v bezeichneten Fahrzeuggeschwindigkeit ist. Oberhalb der Grenz-Geschwindigkeit v_G wählt die Steuereinheit 42 unabhängig davon, wie groß der Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit v ist, dagegen stets im wesentlichen den gleichen Lastwechsel-Kupplungszustand.In addition to the steering angle dependence of the load change clutch state to be set, a speed dependency is implemented in the exemplary embodiment considered here. An exemplary characteristic for such a speed dependence of the load-change clutch state of the lock-up clutch 38 is in 5 shown. Similar to the steering angle characteristic, the speed characteristic also has a characteristic branch which increases proportionally from 0 (standstill of the vehicle) up to a limit speed v _G , followed by a horizontal characteristic load. Below the limit speed v _G selects the tax unit 42 Accordingly, the more closed the load-change clutch state, the greater the value of the designated v vehicle speed. Above the limit speed v _G selects the control unit 42 however, regardless of how large the value of the vehicle speed v is, it will always have substantially the same load change clutch state.

Genau so wie die Lenkwinkel-Kennlinie ist auch die Geschwindigkeits-Kennlinie tabellarisch oder in Form einer mathematischen Gleichung im Speicher 46 der Steuereinheit 42 abgelegt. Aus der Geschwindigkeits-Kennlinie entnimmt die Steuereinheit 42 für den aktuellen Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit v einen Faktor, der in 5 mit f₂ bezeichnet ist. Auch dieser Faktor repräsentiert beispielsweise eine prozentuale Angabe für den einzustellenden Schließgrad der Sperrkupplung 38.Just like the steering angle characteristic, the speed characteristic is also tabular or in the form of a mathematical equation in the memory 46 the control unit 42 stored. The control unit extracts from the speed characteristic 42 for the current value of the vehicle speed v a factor that is in 5 is designated f ₂ . Also, this factor represents, for example, a percentage indication of the set locking degree of the lock-up clutch 38 ,

Um zu ermitteln, welcher Lastwechsel-Kupplungszustand an der Sperrkupplung 38 einzustellen ist, multipliziert die Steuereinheit 42 dann die für den jeweiligen Wert des Lenkwinkels α und den jeweiligen Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit v ermittelten Werte der beiden Faktoren f₁ und f₂. Nach Maßgabe des so durch Multiplikation errechneten Gesamtfaktors wird daraufhin die Sperrkupplung 38 gesteuert.To determine which load change clutch state on the lockup clutch 38 is to be adjusted multiplies the control unit 42 then the values of the two factors f ₁ and f ₂ determined for the respective value of the steering angle α and the respective value of the vehicle speed v. In accordance with the total factor thus calculated by multiplication, the lockup clutch then becomes 38 controlled.

Nachdem die Steuereinheit 42 die Einstellung des Lastwechsel-Kupplungszustands an der Sperrkupplung 38 bewirkt hat, wird im weiteren Verlauf die Sperrkupplung 38 wieder geöffnet. Mit dem Öffnen der Sperrkupplung 38 kann unmittelbar, d. h. ohne wesentlichen Zeitverzug nach Einstellung des Lastwechsel-Kupplungszustands begonnen werden. Es kann auch eine vorbestimmte Zeitspanne definiert sein, die die Steuereinheit 42 abwarten muss, bevor sie mit dem Öffnen der Sperrkupplung 38 beginnt. Alternative auslösende Bedingungen für das Öffnen der Sperrkupplung 38 sind denkbar. Diese können sich auf einen oder mehrere Betriebsparameter des Fahrzeugs beziehen, beispielsweise die Fahrzeuggeschwindigkeit, den Lenkwinkel, die Seitenbeschleunigung des Fahrzeugs oder eine die Stärke des Gierens des Fahrzeugs angebende Giergröße.After the control unit 42 the setting of the load change clutch state on the lockup clutch 38 has effected, is in the course of the lock-up clutch 38 opened again. By opening the lockup clutch 38 can be started immediately, ie without significant time delay after adjustment of the load change coupling state. It may also be defined a predetermined period of time, which the control unit 42 wait before opening the lockup clutch 38 starts. Alternative triggering conditions for opening the lock-up clutch 38 are conceivable. These may relate to one or more operating parameters of the vehicle, such as the vehicle speed, the steering angle, the lateral acceleration of the vehicle, or a yaw rate indicative of the magnitude of the yaw of the vehicle.

Unabhängig davon, welche auslösende Bedingung für den Beginn des Momentenabbaus zu erfüllen ist, folgt auch die Phase des Abbaus des Sperrmoments selbst in Abhängigkeit von mindestens einem Parameter. Beispielsweise kann der Abbau des Sperrmoments zeitabhängig geschehen.Independently of, which triggering Condition for the beginning of the torque reduction is to be fulfilled, the phase also follows the degradation of the locking torque itself as a function of at least one Parameter. For example, the degradation of the locking torque can be done time-dependent.

Zur Veranschaulichung eines beispielhaften Zeitverlaufs des seitens der Sperrkupplung 38 bewirkten Sperrmoments wird nochmals auf 3 verwiesen. T bezeichnet dort das Tastverhältnis eines pulsweitenmodulierten Ansteuersignals für die Stelleinheit 40 der Sperrkupplung 38. Bei Verwendung der Pulsweitenmodulation als Ansteuermethode für die betreffende Stelleinheit 40 bzw. deren Elektromotor ist das Tastverhältnis T ein Maß für den Grad des Schließens der Sperrkupplung 38. Je geringer das Tastverhältnis, desto weniger stark ist die Sperrkupplung 38 geschlossen.To illustrate an exemplary time course of the part of the lock-up clutch 38 caused locking torque is again on 3 directed. T denotes there the duty cycle of a pulse width modulated drive signal for the actuator 40 the lockup clutch 38 , When using the pulse width modulation as the driving method for the relevant setting unit 40 or the electric motor, the duty cycle T is a measure of the degree of closure of the lock-up clutch 38 , The lower the duty cycle, the less strong the lockup clutch 38 closed.

Man erkennt in 3, dass das Tastverhältnis T in Antwort auf den abrupten Abfall des Pedalstellungssignals s und den als Folge erkannten Lastwechsel auf einen Wert T₁ angehoben wird, durch den die Sperrkupplung 38 in einen teilweise geschlossenen Lastwechsel-Kupplungszustand eingestellt wird. Wie bereits erwähnt, wird das Tastverhältnis hierbei abhängig von aktuellen Werten des Lenkwinkels α und der Fahrzeuggeschwindigkeit v gewählt. Mit durchgezogener Linie ist in 3 der Fall veranschaulicht, dass das Tastverhältnis T im wesentlichen unmittelbar nach Einstellung des Lastwechsel-Kupplungszustands zeitabhängig herabgesetzt wird, nämlich im dargestellten Beispielfall linear mit der Zeit. Es ist auch denkbar, eine Totzeit vorzusehen, während der das Tastverhältnis und damit der Kupplungszustand der Sperrkupplung 38 im wesentlichen konstant gehalten werden, bevor mit dem Öffnen der Sperrkupplung 38 begonnen wird. Ein Beispiel einer totzeitbehafteten Kennlinie des Tastverhältnisses T ist in 3 gestrichelt eingezeichnet. Es versteht sich, dass der Öffnungsvorgang der Sperrkupplung 38 auch gemäß einer nicht-linearen Zeitabhängigkeit erfolgen kann.One recognizes in 3 in that the duty cycle T is raised to a value T ₁ in response to the abrupt drop of the pedal position signal s and the load change detected as a result, by which the lock-up clutch 38 is set in a partially closed load-change clutch state. As already mentioned, the duty cycle is here selected depending on current values of the steering angle α and the vehicle speed v. With solid line is in 3 the case illustrates that the duty cycle T is reduced time-dependent substantially immediately after setting the load change coupling state, namely in the example shown linearly with time. It is also conceivable to provide a dead time during which the duty cycle and thus the coupling state of the lock-up clutch 38 be kept substantially constant before the opening of the lock-up clutch 38 is started. An example of a dead-time characteristic of the duty cycle T is shown in FIG 3 dashed lines. It is understood that the opening operation of the lock-up clutch 38 also according to a non-linear time dependence can be done.

Alternativ oder zusätzlich zur Zeit kann das Öffnen der Sperrkupplung 38 auch in Abhängigkeit von mindestens einem anderen Parameter bewirkt werden. So ist es beispielsweise denkbar, den Öffnungsvorgang der Sperrkupplung 38 abhängig vom Motormoment des Antriebsmotors 12 oder/und von der Gaspedalstellung oder/und von der Fahrzeuggeschwindigkeit zu bewirken.Alternatively or in addition to the time, the opening of the lock-up clutch 38 also be effected as a function of at least one other parameter. So it is conceivable, for example, the opening operation of the lock-up clutch 38 depending on the engine torque of the drive motor 12 and / or the accelerator pedal position and / or vehicle speed.

Es kann sein, dass sich der Lenkwinkel α in der Phase zwischen Aufbau und vollständigem Abbau des Kupplungsmoments der betreffenden Sperr- oder Verteilerkupplung ändert. Vorstehend wurde angedeutet, dass der bei Erkennung eines Lastwechsels einzustellende Lastwechsel-Kupplungszustand abhängig vom Lenkwinkel α gewählt wird. Ändert sich im Anschluss an die Einstellung des Lastwechsel-Kupplungszustands der Lenkwinkel α, noch bevor die betreffende Sperr- oder Verteilerkupplung wieder vollständig geöffnet wurde, so nimmt die Steuereinheit 42 vorzugsweise eine Anpassung des Kupplungszustands abhängig von dem (geänderten) Lenkwinkel vor. Hierbei kann sie auf dieselbe Kennlinie zurückgreifen, die sie auch für die Lenkwinkelabhängigkeit des anfänglich eingestellten Lastwechsel-Kupplungszustands verwendet hat.It may be that the steering angle α in the phase between construction and complete reduction of the clutch torque of the respective lock or distributor clutch changes. It has been indicated above that the load change coupling state to be set when detecting a load change is selected as a function of the steering angle α. If, following the adjustment of the load change clutch state, the steering angle α changes before the respective lock or distributor clutch has been fully reopened, then the control unit assumes 42 preferably an adaptation of the coupling state depending on the (changed) steering angle. In this case, it can fall back on the same characteristic that it has used for the steering angle dependence of the initially set load-change clutch state.

Soweit hier einseitig oder zweiseitig begrenzte Parameterbereiche angegeben sind, wird darauf hingewiesen, dass jeder vom betreffenden Bereich umfasste Teilbereich (sei es einseitig begrenzt oder zweiseitig) und jeder darin liegende Einzelwert als ausdrücklich offenbart und zur Erfindung gehörig angesehen wird.As far as here one-sided or two-sided be It should be noted that any portion of the area (whether one-sided limited or two-sided) encompassed by the area in question, and any individual value therein, are expressly disclosed and belong to the invention.

Claims

Method for controlling a motor vehicle torque transmission clutch (eg 38 ) whose coupling state is the distribution ratio of a torque between a first ( 30 ) and a second ( 32 ) Wheel arrangement of the vehicle influenced, whereby the clutch ( 38 ) between a first end state, in which it transmits substantially no clutch torque, a second end state in which it transmits a maximum portion of the torque, and a plurality of intermediate states between the two end states, characterized in that at least one operating parameter (s ) of the vehicle is monitored for a predetermined condition, which is representative of a load change caused by the driver of the vehicle by gas removal, and that the clutch ( 38 ) is set at least depending on it in a different state of the first final state coupling state that a caused by gas discharge load change is detected.

Method according to Claim 1, characterized in that, for the purpose of detecting a load change caused by the removal of gas, a position for the position of an accelerator pedal ( 54 ) of the vehicle representative pedal position signal (s) or / and a for the of a drive motor ( 12 ) is provided to the vehicle engine torque representative motor torque signal and / or a deceleration of the vehicle indicative delay signal is monitored.

A method according to claim 2, characterized in that it is determined from the pedal position signal (s), whether the accelerator pedal from a depressed pedal position (s ₁ ) has returned to a rest position (s ₀ ) or a predetermined position close to rest, and that caused by gas removal Load change at least depending on the fact that the gas pedal ( 54 ) has fallen into the rest position or the position close to the rest position.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the coupling state of the clutch to be set upon detection of a load change caused by gas removal ( 38 ) is selected at least partially depending on a steering angle (α) of the vehicle.

A method according to claim 4, characterized in that at least in a predetermined steering angle range upon detection of a caused by gas discharge load change, the clutch ( 38 ) is set to a less tight clutch state when the deviation of the steering angle (α) from a zero straight steering angle of the vehicle corresponding zero steering angle is smaller, but it is set to a more closed clutch state when the deviation of the steering angle (α) of the zero steering angle is greater.

Method according to Claim 5, characterized in that the predetermined steering angle range extends in the direction of greater deviations from the zero steering angle up to a limit steering angle (α _G ), above which, upon detection of a load change brought about by gas release, the clutch ( 38 ) is set substantially in the same coupling state for different values of the steering angle.

Method according to Claim 6, characterized in that the limit steering angle (α _G ) of a rotation of a steering wheel ( 62 ) of the vehicle relative to a straight ahead of the vehicle corresponding zero rotational position of the steering wheel between 30 and 150 degrees corresponds.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the coupling state of the clutch to be set upon detection of a load change caused by gas removal ( 38 ) is selected at least in part depending on the speed (v) of the vehicle.

A method according to claim 8, characterized in that at least in a predetermined speed range upon detection of a caused by Gaswegnahme load change the clutch ( 38 ) is set to a less tight clutch state when the speed (v) is lower, but it is set to a more closed clutch state when the speed is higher.

Method according to Claim 9, characterized in that the predetermined speed range extends in the direction of higher speeds up to a limit speed (v _G ), above which, upon detection of a load change caused by gas removal, the clutch ( 38 ) is set to substantially the same clutch state for different values of speed.

A method according to claim 10, characterized in that the limit speed (v _G ) is between 60 and 150 km / h.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the coupling state to be set upon detection of a load change caused by gas removal is an intermediate state of the clutch ( 38 ) is, in which this is only partially closed.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the clutch state to be set upon detection of a load change caused by gas release is selected as a function of at least two operating parameters (α, v) of the vehicle, wherein for the current value of each of these operating parameters a share factor (f ₁ , f ₂ ) is determined, from the proportional factors by multiplication a total factor is determined and the set clutch state is selected in accordance with the determined total factor.

Method according to one of claims 1 to 13, characterized in that the two wheel arrangements ( 30 . 32 ) on a common axis ( 20 ) are arranged and the coupling ( 38 ) as a controllable lock-up clutch of a transverse differential ( 28 ) serves this axis.

Method according to one of claims 1 to 13, characterized in that the two wheel arrangements ( 24 . 26 . 30 . 32 ) on different axes ( 18 . 20 ) of the vehicle are arranged and the clutch ( 34 ) as a controllable lock-up clutch of a central differential of a torque distributing the torque to the axles ( 16 ) of the vehicle.

Method according to one of claims 1 to 13, characterized in that the two wheel arrangements ( 24a . 26a . 30a . 32a ) on different axes ( 18a . 20a ) of the vehicle are arranged and the clutch as a controllable distributor clutch ( 64a ) is used to distribute the torque to the two wheel assemblies.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the coupling ( 38 ) an electromotive actuator ( 40 ), which is electrically driven to adjust the clutch state of the clutch.

Program code intended and designed to at execution on a program-controlled computer of a motor vehicle, the implementation of the Method according to one of the preceding claims.

Digital storage medium with stored on it machine-readable program code, the program code being determined therefor and is designed when executed on a program-controlled computer of a motor vehicle, the implementation of the method according to one of the claims 1 to 17 effect.

Arrangement for controlling a motor vehicle torque transmission clutch (eg 38 ) whose coupling state is the distribution ratio of a torque between a first ( 30 ) and a second ( 32 ), Wherein the clutch between a first end state in which it transmits substantially no clutch torque, a second end state in which it transmits a maximum portion of the torque, and a plurality of intermediate states between the two end states is adjustable, characterized by an electronic control unit controlling the clutch ( 42 ), which is adapted to monitor at least one operating parameter (s) of the vehicle to a predetermined condition, which is representative of a load change caused by the driver of the vehicle by gas removal, and the clutch ( 38 ) at least depending on set in a different from the first end state coupling state that a caused by gas removal load change is detected, in particular in conjunction with one or more features of at least one of claims 2 to 17.