DE4292208C2 - Anordnung zum Steuern der Differentialsperre in einem Kraftfahrzeug - Google Patents
Anordnung zum Steuern der Differentialsperre in einem KraftfahrzeugInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung gemäß dem Ober
begriff des Patentanspruchs 1.
Bei einem Kraftfahrzeug, insbesondere einem schweren Fahrzeug,
z. B. einem Lastkraftwagen, ist üblicherweise in dessen
Kraftübertragungsstrang eine Differentialsperre eingegliedert.
Durch Einrücken der Differentialsperre kann das Fahrverhalten
des Fahrzeugs z. B. auf einer rutschigen Fahrbahn wesentlich
verbessert werden. Das Fahren mit eingerückter Differential
sperre hat aber auch Nachteile, welche die Möglichkeiten zur
Kontrolle des Fahrzeugs beschneiden. Aus diesem Grunde ist es
vorteilhaft, nicht mit ständig eingerückter Differentialsperre
zu fahren, sondern sie einrücken zu können, wenn es notwendig
ist, und sie unter allen anderen Fahrbedingungen zu lösen.
Durch Einrücken der Differentialsperre entsteht im Differenti
algetriebe des Fahrzeugs eine mechanische, starre Verbindung.
Wenn die Differentialsperre eingerückt wird, während eines der
Räder des Fahrzeugs durchdreht, besteht eine große Gefahr, daß
die Differentialsperre beschädigt wird, weil sie dann übermä
ßigen Beanspruchungen ausgesetzt wird.
Als eine Lösung dieser Schwierigkeit ist aus SE-OS 404 675 eine
Methode bekannt, mit der sich das Einrücken der Differential
sperre verhindern läßt, bis das Kupplungspedal des Fahrzeugs
niedergedrückt worden ist. Dies unterbricht die Antriebskraft,
womit verhindert ist, daß ein Rad beim Einrücken der Differen
tialsperre durchdreht. Gleichzeitig ist der Kraftübertragungs
strang während des Einrückens keinem Antriebsmoment vom Motor
her ausgesetzt.
Dies ist unter wenigstens bestimmten Fahrbedingungen eine Lö
sung der obengenannten Schwierigkeit, kann aber statt dessen
andere Probleme hervorrufen. Der Fahrer hat mehrere Bedienor
gane zu betätigen, und die dafür erforderliche Zeit kann ziem
lich lang sein. Währenddessen kann die Fahrzeuggeschwindigkeit
beträchtlich zurückgehen, bevor die Antriebskraft wieder zur
Verfügung steht, insbesondere beim Befahren einer ansteigenden
rutschigen Fahrbahn. Dies bedeutet, daß auch in einen anderen
Gang geschaltet werden muß. Bei bestimmten Fahrzeugtypen kann
das Betätigen der Kupplung beschwerlich sein. Ferner wird mit
jeder Kupplungsbetätigung die Kupplung zu einem bestimmten
Grad abgenutzt.
Aus DE 35 43 894 A1, welche die Basis für den Oberbegriff des
Patentanspruchs 1 bildet, ist eine Anordnung zum Betätigen ei
ner Differentialsperre bekannt, bei der das Einrücken der Dif
ferentialsperre durch Betätigen eines Ventils ausgelöst wird,
das zwischen einer Druckmittelquelle und einer Stelleinrich
tung zum Einrücken der Differentialsperre eingegliedert ist.
Um Beschädigungen von Bauteilen der Differentialsperre in Fol
ge von Bedienungsfehlern zu vermeiden, wird in der DE 35 43 894 A1
vorgeschlagen, daß der Schlupf zumindest eines An
triebsrades überwacht und bei Durchdrehen des Rades ein Ein
rücken der Differentialsperre verhindert wird. Diese Lösung
weist den Nachteil auf, daß ein Beschädigen der Differentialsperre
erst und nur in dem Fall unterbleibt, bei dem bereits
eines der Antriebsräder durchdreht.
Aus US 4,819,511 ist eine Anordnung zum Steuern einer Diffe
rentialsperre bekannt, bei dem das Einrücken der Differential
sperre ebenfalls verzögert wird, wenn an einem Rad Schlupf er
mittelt wird.
Aus EP 0 149 742 A1 ist ein Fahrzeug bekannt, bei dem eine
Differentialsperre eingekoppelt wird, wenn eine Vortriebsrege
lung in Betrieb ist oder ein Durchdrehen eines Antriebsrades
zu erwarten ist. Die oben beschriebene Gefahr eines Beschädi
gens der Differentialsperre wird in EP 0 149 742 A1 nicht the
matisiert.
Aus WO 81/02049 A1 ist eine Steueranordnung für eine Differen
tialsperre eines Fahrzeugs bekannt, bei der die Differential
sperre in Abhängigkeit von Änderungen der Art der Fahrzeugbe
wegung eingerückt wird. Dabei wird zwischen verschiedenen
Fahrzeuggeschwindigkeiten und verschiedenen Arten der Rich
tungsänderung des Fahrzeugs unterschieden. Ein derartiges
Steuern einer Differentialsperre ist besonders für Fahrzeuge
geeignet, die in unwegsamem Gelände betrieben werden. Für
Straßenfahrzeuge, die in der Regel mit höheren Geschwindigkei
ten bewegt werden, ist diese Art der Steuerung einer Differen
tialsperre hingegen nicht geeignet.
Aufgabe der Erfindung ist es, die beschriebene Schwierigkeit
zu überwinden, ohne dass dies die vorstehend genannten Nach
teile nach sich zieht. Insbesondere soll die Differentialsperre
ohne die Gefahr eines Beschädigens derselben eingerückt
werden können, auch wenn während des Einrückens kein Antriebs
rad durchdreht. Falls ein Rad bereits durchdreht, muß die Er
findung sicherstellen, daß dieses Durchdrehen aufhört, bevor
die Differentialsperre eingerückt wird. Ferner soll sicherge
stellt werden, daß die Differentialsperre bequem einrückbar
ist, ohne dass mehrere verschiedene Betätigungsorgane ver
stellt werden müssen. Zugleich soll die Einrückzeit reduziert
werden, wodurch die Gefahr gemindert wird, daß die Fahrzeugge
schwindigkeit während des Einrückens kleiner wird.
Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe durch die Anordnung mit
den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Die erfindungsge
mäße Steuereinheit steuert beim Einrücken sowohl das Einrücken
der Differentialsperre als auch die Motordrehzahl auto
matisch. Diese beiden Vorgänge können in bezug aufeinander op
timiert werden. Die Differentialsperre kann rasch eingerückt
werden, wodurch die Verzögerungszeit kurz gehalten wird. Der
Vorgang ist einfach auszuführen, weil nur ein einziges Bedien
organ betätigt werden muß. Das Einrücken findet ohne die Ge
fahr des Durchdrehens der Antriebsräder während des Einrüc
kens und ohne Gefahr einer Beschädigung der Differentialsperre
statt.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Un
teransprüchen angegeben.
Weitere Erfindungsmerkmale und Vorteile werden in der nachstehenden
Beschreibung von zwei Ausführungsbeispielen der Erfin
dung erläutert. Die Beschreibung bezieht sich auf die beige
fügten Zeichnungen. Es zeigt:
Fig. 1 in vereinfachter Form ein Fahrzeug mit einem Dif
ferentialgetriebe;
Fig. 2 einen Verdrahtungsplan einer Anordnung zum Steuern
einer Differentialsperre;
Fig. 3 eine in die Anordnung eingegliederte elektrische
Steuereinheinheit;
Fig. 4 ein Signaldiagramm für die elektrische Steuerein
heit und
Fig. 5 eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung bei
einem luftgefederten Lastkraftwagen mit Doppelachs-
Antrieb.
Fig. 1 zeigt in vereinfachter Form ein Fahrzeug 1, z. B. einen
Lastkraftwagen oder ein anderes schweres Fahrzeug. Am vor
deren Ende des Fahrzeugs 1 ist ein Antriebsmotor 2 angeordnet,
der über einen Kraftübertragungsstrang 3 Antriebskraft auf
hintere Antriebsräder 4 des Fahrzeugs überträgt. Die Beschleu
nigung bzw. Drehzahl des Motors 2 wird vom Fahrer mittels ei
nes sogenannten elektrischen Gaspedals 5 gesteuert; dies be
deutet, daß die Übertragung zwischen dem Gaspedal und dem Mo
tor auf elektrische statt mechanische Weise geschieht. Zu die
sem Zweck ist mit dem Motor eine elektrische Steuereinheit 6
verbunden, welche die Drehzahl des Motors 2 u. a. in Abhängig
keit von Signalen vom Gaspedal 5 steuert. Die Motor-
Steuereinheit 6 ist zum optimalen Steuern des Motors 2 auch
mit anderen Gebern im Fahrzeug verbunden. In den Kraftübertragungsstrang
3 ist in herkömmlicher Weise ein Differentialge
triebe 7 auf den Antriebswellen für die Antriebsräder 4 einge
gliedert. Das Differentialgetriebe 7 enthält eine Differenti
alsperre 8, mit der die Antriebsräder 4 des Fahrzeugs mecha
nisch miteinander verbunden werden können. Die Differential
sperre 8 wird durch Druckluft-Kraftverstärker gesteuert, wel
che mit Solenoidventilen angesteuert werden.
Fig. 2 zeigt einen Verdrahtungsplan, mit dem eine Anordnung
zum Steuern der Differentialsperre 8 erläutert werden soll. In
der Nähe eines Fahrersitzes ist ein Handschalter 9 zum Ein-
und Ausrücken der Differentialsperre 8 angeordnet. In der Nähe
des Differentialgetriebes 7 sind zwei Solenoidventile 10, 11
angeordnet, von denen ein Solenoidventil 10 nach einem Akti
vieren Druckluft zu den Kraftverstärkern der Differentialsper
re 8 leitet, um sie einzurücken. Das andere Solenoidventil 11
entlüftet dagegen nach einem Aktivieren die Kraftverstärker
und rückt dadurch die Differentialsperre 8 aus. In der Nähe
der Differentialsperre 8 ist ein mechanischer Schalter 12 an
geordnet, der beim Einrücken der Differentialsperre 8 ge
schlossen und beim Ausrücken geöffnet wird. Dieser Schalter 12
ist in Serie mit einer Anzeigeleuchte 13 geschaltet, die dazu
benutzt wird anzuzeigen, wenn die Differentialsperre 8 einge
rückt ist. Bei diesem Beispiel ist die Anzeigeleuchte 13 gemäß
Fig. 2 in den Steuerschalter 9 eingebaut.
Die Anordnung enthält ferner eine elektrische Steuereinheit
14, deren Aufgabe nachstehend anhand Fig. 3 und 4 beschrieben
wird. Diese Steuereinheit 14 ist über einen Eingang 16 mit dem
Steuerschalter 9, über einen ersten Ausgang 17 mit dem So
lenoidventil 10 für das Einrücken der Differentialsperre 8,
und über Verbindungen 18 sowie 19 mit Zuleitungskabeln 15 bzw.
31 im Fahrzeug verbunden. Ein Zuleitungskabel 15 bildet eine
positive Zuleitung und das andere Zuleitungskabel 31 bildet
ein Massekabel. Diese Zuleitungskabel 15 und 31 sind gemäß
Fig. 2 auch mit anderen Bauteilen verbunden. Außerdem ist die
Steuereinheit 14 an einem zweiten Ausgang 20 über eine gegen
entgegengesetzte Ströme sperrende Diode 33 mit der Motor-
Steuereinheit 6 verbunden.
In Fig. 3 ist die Steuereinheit 14 in Form eines Funktionsdia
gramms dargestellt. Sie ist über Eingänge 18 sowie 19 mit den
Zuleitungskabeln 15 bzw. 31 zum Ansteuern ihrer verschiedenen
Unterbauteile verbunden. In Fig. 4 sind die verschiedenen Si
gnale am Eingang 16 und an den Ausgängen 17 sowie 20 der Steu
ereinheit 14 in bezug aufeinander auf einer Zeitachse darge
stellt. Wenn der Fahrer die Differentialsperre 8 einrücken
will, legt er den Schalter 9 in eine aktivierte Stellung 28
um, wonach über den Eingang 16 eine Spannung an eine Eingangs
stufe 21 der Steuereinheit 14 angelegt wird. In Fig. 4 stellt
die Kurve A das Signal am Eingang 16 dar. Steht der Schalter 9
in einer nicht aktivierten Stellung 27, ist das Signal tiefpe
gelig, d. h. am Eingang 16 liegt keine Spannung an. Beim Umle
gen des Schalters in die aktivierte Stellung 28, wird das Si
gnal hochpegelig und bleibt hochpegelig, solange der Schalter
9 diese Stellung beibehält. Wenn die Eingangsstufe 21 Spannung
erhält, wird eine Schaltung 22 aktiviert, die einen zeitbe
grenzten Spannungsimpuls 23 erzeugt, der einer ersten Aus
gangsschaltung 24 zugeleitet wird. Diese ist über den Ausgang
20 mit der Motor-Steuereinheit 6 verbunden.
Die Kurve B in Fig. 4 stellt das Signal am Ausgang 20 zur Mo
tor-Steuereinheit 6 dar. In der nicht aktivierten Stellung 27
des Schalters 9 ist dieses Signal tiefpegelig. Beim Umlegen
des Schalters 9 in seine aktivierte Stellung 28 wird das Si
gnal am Eingang 16 hochpegelig, wonach der zeitbegrenzte Span
nungsimpuls 23 an den Ausgang 20 angelegt wird. Solange dieser
Spannungsimpuls 23 anliegt, wird die Drehzahl des Motors 2 au
tomatisch auf Leerlaufdrehzahl oder eine andere ausgewählte
reduzierte Drehzahl verringert, unabhängig von der Betätigung
des Gaspedals 5. Die Dauer T dieses Impulses 23 sollte zwi
schen 0,5 und 2 Sekunden, vorzugsweise etwa 1,0 Sekunden be
tragen, abhängig davon, welcher Motor 2 und welche Differenti
alsperre 8 verwendet wird. Die Dauer T des Spannungsimpulses
23 sollte so gewählt werden, daß sie ausreichend lang ist, um
erstens dem Motor 2 Zeit zu lassen, sicher auf Leerlaufdreh
zahl zurückzugehen, und zweitens Zeit für das Einrücken der
Differentialsperre 8 zu lassen. Gleichzeitig sollte die Dauer
T nicht unnötig lang sein, weil sie das Zurückkehren zur nor
malen Drehzahl verzögert. Nach Ablauf dieser Zeit T verschwin
det die Spannung am Ausgang 20 und die Drehzahl kehrt zu dem
Wert zurück, der durch die Stellung des Gaspedals 5 oder durch
andere Motorparameter bestimmt ist.
Während des Erzeugens des Spannungsimpulses 23 startet eine
Zeitverzögerung in einer parallelen Zeitverzögerungsschaltung
25, die nach einer vorbestimmten Zeit t eine zweite Ausgangs
schaltung 26 aktiviert. Diese legt eine Spannung an den zwei
ten Ausgang 17 an, der für das Einrücken der Differentialsper
re 8 mit dem Solenoidventil 10 verbunden ist. Diese Zeitverzö
gerung t sollte zwischen 0,1 und 0,5 Sekunden betragen. In
Versuchen haben sich Zeitspannen zwischen 0,2 und 0,4 Sekun
den, insbesondere um 0,3 bis 0,4 Sekunden als zweckdienlich
erwiesen. Diese Zeit t sollte so gewählt werden, daß sie aus
reichend lang ist, um dem Motor 2 Zeit zu lassen, für das Einrücken
der Differentialsperre 8 sicher auf Leerlaufdrehzahl
zurückzugehen. Zugleich sollte die Zeit t nicht länger als nö
tig sein.
Die Kurve C in Fig. 4 stellt das Signal am Ausgang 17 zum So
lenoidventil für das Einrücken der Differentialsperre 8 dar.
Während der vorbestimmten Zeit t, nachdem das Signal am Aus
gang 20 hochpegelig geworden ist, wird auch das Signal am Aus
gang 17 hochpegelig und bleibt solange hochpegelig, wie das
Signal am Eingang 16 hochpegelig ist.
Solange am Ausgang 17 Spannung anliegt, bleibt die Differenti
alsperre 8 eingerückt. Wenn der Fahrer die Differentialsperre
8 durch Betätigen des Schalters 9 löst, wird die Spannungszu
führung zum Eingang 18 unterbrochen, und statt dessen wird
Spannung direkt vom Schalter an das Solenoidventil 11 ange
legt, das die Differentialsperre 8 ausrückt. Wenn die Diffe
rentialsperre 8 ausgerückt ist, wird weder die Motor-
Steuereinheit 6 noch die Drehzahl des Motors 2 beeinflußt.
Fig. 5 zeigt einen modifizierten Verdrahtungsplan für die An
wendung der Erfindung auf ein anderes Fahrzeug, nämlich auf
einen Lastkraftwagen mit einem luftgefederten Doppelachs-
Aggregat mit zwei treibenden Hinterachsen. In jede Achse ist
ein Differentialgetriebe eingegliedert, und es ist ferner ein
Differentialgetriebe vorhanden, das die Antriebskraft zwischen
den zwei Antriebsachsen im Aggregat aufteilt. Daher hat das
Fahrzeug insgesamt drei Differentialgetriebe, von denen jedes
mit einer Differentialsperre versehen ist. Um deren Steuerung
zu vereinfachen, werden jedoch nur zwei getrennte Schalter
verwendet, von denen einer die Differentialsperre zwischen den
Achsen und der andere die zwei Differentialsperren an den zu
gehörigen Achsen gemeinsam steuert.
Bei diesem Fahrzeugtyp werden normalerweise alle vier An
triebsräder im Aggregat benutzt, um eine hohe Tragfähigkeit
bereitzustellen. Beim Fahren auf rutschiger Fahrbahn und bei
geringer Belastung kann der Berührungsdruck zwischen Luftrei
fen und Fahrbahn niedrig sein und dadurch ein Durchdrehen der
Räder hervorrufen. Durch Entlüften von in die Luftfederung für
die hintere Antriebsachse eingegliederten Luftbalgen wird ver
hindert, daß diese Achse Last aufnimmt, die ihr eigenes Ge
wicht übersteigt. Statt dessen wird die Last auf die vordere
Antriebsachse anwachsen, auch in der Hoffnung, daß das Durch
drehen gestoppt wird. Vor dem Entlüften der hinteren Achse ist
es zuerst notwendig, eine Differentialsperre einzurücken, we
nigstens die zwischen den Achsen angeordnete Differentialsper
re, aber zweckdienlicherweise auch die anderen Differential
sperren.
Die in Fig. 5 dargestellte Anordnung zum Steuern der Differen
tialsperre für das Differentialgetriebe zwischen den Achsen
zeigt, daß ihr rechter Abschnitt von gleichem Aufbau und glei
cher Arbeitsweise wie vorstehend beschrieben ist. Der einzige
Unterschied besteht darin, daß es sich um ein Differentialge
triebe zwischen zwei Achsen statt um ein Differentialgetriebe
auf einer Antriebsachse handelt. Trotz diesem Unterschied wer
den, soweit möglich, in dieser Figur die gleichen Bezugszei
chen wie zuvor verwendet. Zum Steuern der Differentialsperren
auf den zugehörigen Achsen kann eine Anordnung, wie die weiter
oben anhand auf Fig. 2 und 3 beschriebene, benutzt werden.
Die Luftbalge der hinteren Achse werden mittels eines manuell
einstellbaren Schalters 30 im Instrumentenbrett des Fahrzeugs
gesteuert. Der Schalter 30 legt, wenn er aktiviert ist, eine
Spannung an ein Solenoidventil 31 an, das die Luftbalge ent
lüftet. Zur gleichen Zeit wird eine Spannung an den Eingang 16
einer der oben beschriebenen Einheit ähnlichen elektronischen
Einheit 14 angelegt. In ein Kabel zwischen dem Luftfederungs
schalter 30 und dem Eingang 16 ist eine Diode 32 zum Sperren
gegen entgegengesetzte Ströme eingebaut. Nach Aktivieren des
Luftfederungs-Schalters 30 und dem Anlegen einer Spannung an
den Eingang 16, geht der Motor 2 auf ähnliche Weise wie oben
beschrieben auf die Leerlaufdrehzahl zurück. Nach einer be
stimmten Zeitverzögerung t wird die Differentialsperre 8 ein
gerückt. Das Einrücken kann somit stattfinden, ohne daß eine
nennenswerte Antriebskraft im Kraftübertragungsstrang 6 über
tragen wird und ohne die Gefahr einer großen Belastung der
Differentialsperre 8.
In beiden Beispielen läßt sich die Differentialsperre einrüc
ken, ohne daß der Fahrer zusätzlich die Drehzahl des Motors 2
zu steuern hat. Weil daher die Anordnung von Steuerbewegungen
des Fahrers unabhängig ist, kann die Differentialsperren-
Einrückzeit optimiert werden. Wenn ein Fahrzeug auf einer an
steigenden rutschigen Fahrbahn gefahren wird, ist es bei
spielsweise äußerst wichtig, daß die Differentialsperre rasch
eingerückt werden kann, weil sonst die Gefahr besteht, daß das
Fahrzeug völlig zum Stillstand kommt, bevor die Differential
sperre voll eingerückt ist und die Antriebskraft wieder zur
Verfügung steht.
Die Erfindung erfordert nur geringfügige Änderungen an vorhan
denen Bauteilen eines Fahrzeuges. Die meisten der Bauteile,
z. B. die beschriebene Motor-Steuereinheit 6, sind in vielen
neuzeitlichen Fahrzeugen bereits eingebaut. Solche Motor-
Steuereinheiten 6 enthalten bereits Eingänge, die, wenn an sie
eine Spannung angelegt wird, die Drehzahl des Motors 2 auf ei
ne Leerlaufdrehzahl reduzieren. Dies wird beispielsweise be
nutzt, wenn das Fahrzeug mit einer elektrischen Zusatzbremse,
einem sogenannten Retarder, ausgestattet ist. Wenn dieser ak
tiviert ist, wird die Motordrehzahl auf Leerlaufdrehzahl redu
ziert. Wenn in diesem Falle mehrere Verbindungen zur Motor-
Steuereinheit 6 gehen, sollten sie mittels Dioden 33 entspre
chend Fig. 2 und 5 getrennt sein, um Gegenströme zu verhin
dern.
Die elektronische Einheit 14 ist vorstehend in der Hauptsache
hinsichtlich ihrer Arbeitsweise beschrieben, weil ihre Bautei
le selbst aus herkömmlichen elektronischen Lösungen zur Aus
bildung von Schaltungsanordnungen 22, 23, 24 und 26 zur Impul
serzeugung 22, Zeitverzögerung und als Treiberstufe bestehen.
Gemäß den Ausführungsbeispielen werden die Signale an die Aus
gänge 17 sowie 20 unter dauernder Kontrolle übertragen, und es
gibt keine Rückkopplung für eine Anzeige, daß die Drehzahl des
Motors 2 tatsächlich reduziert wird oder daß die Differential
sperre 8 tatsächlich eingerückt wird. Dies bedeutet, daß die
Lösung einfach ist. Bei weiterentwickelten Ausführungsformen
der Erfindung ist es denkbar, eine Rückkopplung zur Reduzie
rung der Länge des Zeitimpulses T und der Zeitverzögerung t
vorzusehen, um die Zeit für das Einrücken der Differential
sperre 8 zu verkürzen. Jedoch hat sich in Anordnungen mit ei
ner einfachen zeitlich festgelegten Steuerung als zufrieden
stellend erwiesen.
Claims (10)
1. Anordnung zum Steuern einer Differentialsperre in einem
Kraftfahrzeug, mit einem Schalter (9) zum Auslösen des Ein
rückens der Differentialsperre (8) und wenigstens einem So
lenoidventil (10) in einem ein Druckmedium steuernden Servo
system für das Einrücken der Differentialsperre (8), dadurch
gekennzeichnet, daß eine durch den Schalter (9) aktivierbare
und zur Aktivierung des Solenoidventils (10) ausgelegte elek
trische Steuereinheit (14) mit einer Motor-Steuereinheit (6)
verbunden ist, welche die Drehzahl des Motors(2) steuert, und
daß in die Steuereinheit (14) eine Zeitverzögerungsschaltung
(25) eingegliedert ist, die ein Ausgangssignal für das Akti
vieren des Solenoidventils (10) eine bestimmte Zeit (t) lang
nach der Übertragung eines Ausgangssignals an die Motor-
Steuereinheit (6) für die Reduzierung der Drehzahl des Motors
(2) überträgt.
2. Anordnung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinheit (14) zur Übertragung eines zeitbegrenz
ten Ausgangssignals (23) an die Motor-Steuereinheit (6) aus
gelegt ist.
3. Anordnung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinheit (14) zur Übertragung eines Ausgangs
signals (23) an die Motor-Steuereinheit (6) ausgelegt ist,
welche die Drehzahl des Motors (2) auf Leerlaufdrehzahl redu
ziert.
4. Anordnung nach den Patentansprüchen 1 bis 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Differentialsperre (8) in ein Differentialgetriebe
(7) zwischen zwei Antriebsrädern (4) auf dersel
ben Fahrzeugachse eingegliedert ist.
5. Anordnung nach den Patentansprüchen 1 bis 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Differentialsperre in ein Differential
getriebe zwischen zwei Fahrzeugantriebsachsen in einem Ach
senaggregat eingegliedert ist.
6. Anordnung nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinheit mit einem zweiten Schalter zum Steuern
der Entlüftung einer luftgefederten Antriebsachse in einem
Doppelachsen-Aggregat verbunden ist, und daß die Steuerein
heit so ausgebildet ist, daß sie nach Betätigung durch den
zweiten Schalter dieselben Ausgangssignale zum Einrücken der
Differentialsperre und zum Reduzieren der Drehzahl des Motors
(2) wie bei Aktivierung des zuerst genannten Schalters auto
matisch überträgt.
7. Anordnung nach den Patentansprüchen 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (14) so ausgebildet
ist, daß sie ein Ausgangssignals (23) an die Motor-Steuer
einheit (6) während einer Zeit (T) von 0,5 bis 2,0 Sekunden
überträgt.
8. Anordnung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zeit (T) etwa 1,0 Sekunde beträgt.
9. Anordnung nach den Patentansprüchen 1 und 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Steuereinheit (14) so ausgebildet ist,
daß sie ein Ausgangssignal an das Solenoidventil (10) mit ei
ner Zeitverzögerung (t) von 0,2 bis 0,4 Sekunden überträgt,
nach dem die Steuereinheit (14) die Übertragung eines Ausgangssignals
(23) an die Motor-Steuereinheit (6) begonnen
hat.
10. Anordnung nach Patentanspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zeitverzögerung (t) etwa 0,3 Sekunden beträgt.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014014185A1 (de) | 2014-09-24 | 2015-04-02 | Daimler Ag | Verfahren zur Erkennung eines Zustandes einer Differentialsperre |
DE102010030631B4 (de) * | 2009-07-23 | 2020-02-20 | Ford Global Technologies, Llc | Verfahren zum Steuern einer Kupplung eines elektronischen Sperrdifferenzials |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE524538C2 (sv) | 2002-02-19 | 2004-08-24 | Volvo Lastvagnar Ab | Anordning för styrning av utgående motormoment vid lastfordon utrustat med differentialspärrar |
US7195579B2 (en) * | 2005-02-03 | 2007-03-27 | Dana Corporation | Automated inter-axle differential locking system actuation enhancement |
US7666116B2 (en) | 2006-10-02 | 2010-02-23 | Deere & Company | Method and apparatus for differential lock control |
US8790217B1 (en) | 2013-03-01 | 2014-07-29 | Honda Motor Co., Ltd. | Vehicles including differential lock controller and methods |
CN103496634A (zh) * | 2013-09-18 | 2014-01-08 | 徐州重型机械有限公司 | 差速锁工作模式切换的控制方法、***及轮式起重机 |
US9440656B2 (en) | 2014-12-03 | 2016-09-13 | Caterpillar Inc. | Torque control for dog clutch differential engagement |
DE102015218995A1 (de) | 2015-10-01 | 2017-04-06 | Zf Friedrichshafen Ag | Verfahren zum Betätigen einer Differentialsperre eines Differentials in einem Kraftfahrzeugantriebsstrang |
CN114198478B (zh) * | 2021-12-14 | 2023-09-22 | 三一专用汽车有限责任公司 | 一种差速锁控制方法及其控制器以及工程车辆 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE404675B (sv) * | 1978-01-04 | 1978-10-23 | Dolerud Sven | Anordning for att manovrera en differentialsperr hos ett motorfordon |
WO1981002049A1 (en) * | 1980-01-14 | 1981-07-23 | B Avery | Vehicle differential control system |
EP0149742A1 (de) * | 1983-11-25 | 1985-07-31 | Robert Bosch Gmbh | Fahrzeug mit Differentialsperre |
DE3543894A1 (de) * | 1985-12-12 | 1987-06-19 | Wabco Westinghouse Fahrzeug | Betaetigungseinrichtung fuer eine differentialsperre |
US4819511A (en) * | 1986-05-02 | 1989-04-11 | Wabco Westinghouse Fahrzeugbremsen Gmbh | Activation apparatus for a differential pawl with an actuator |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4347760A (en) * | 1980-01-25 | 1982-09-07 | Massey-Ferguson, Inc. | Locking differential control system |
US4523494A (en) * | 1983-06-13 | 1985-06-18 | Deere & Company | Steering pressure responsive differential lock control system |
US4549448A (en) * | 1983-06-13 | 1985-10-29 | Deere & Company | Differential lock control system responsive to a plurality of vehicle parameters |
-
1991
- 1991-07-01 SE SE9102027A patent/SE468710B/sv not_active IP Right Cessation
-
1992
- 1992-06-24 BR BR9206226A patent/BR9206226A/pt not_active IP Right Cessation
- 1992-06-24 DE DE4292208T patent/DE4292208T1/de active Pending
- 1992-06-24 DE DE4292208A patent/DE4292208C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-06-24 WO PCT/SE1992/000461 patent/WO1993001065A1/en active Application Filing
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE404675B (sv) * | 1978-01-04 | 1978-10-23 | Dolerud Sven | Anordning for att manovrera en differentialsperr hos ett motorfordon |
WO1981002049A1 (en) * | 1980-01-14 | 1981-07-23 | B Avery | Vehicle differential control system |
EP0149742A1 (de) * | 1983-11-25 | 1985-07-31 | Robert Bosch Gmbh | Fahrzeug mit Differentialsperre |
DE3543894A1 (de) * | 1985-12-12 | 1987-06-19 | Wabco Westinghouse Fahrzeug | Betaetigungseinrichtung fuer eine differentialsperre |
US4819511A (en) * | 1986-05-02 | 1989-04-11 | Wabco Westinghouse Fahrzeugbremsen Gmbh | Activation apparatus for a differential pawl with an actuator |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102010030631B4 (de) * | 2009-07-23 | 2020-02-20 | Ford Global Technologies, Llc | Verfahren zum Steuern einer Kupplung eines elektronischen Sperrdifferenzials |
DE102014014185A1 (de) | 2014-09-24 | 2015-04-02 | Daimler Ag | Verfahren zur Erkennung eines Zustandes einer Differentialsperre |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE9102027D0 (sv) | 1991-07-01 |
BR9206226A (pt) | 1994-11-22 |
DE4292208T1 (de) | 1994-04-28 |
WO1993001065A1 (en) | 1993-01-21 |
SE468710B (sv) | 1993-03-08 |
SE9102027L (sv) | 1993-01-02 |
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