BESCHREIBUNG:

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für eine Fahrzeugachse eines zweispurigen Fahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Antriebsvorrichtung nach dem An spruch 10.

Bei einem gattungsgemäßen allradbetriebenen Fahrzeug mit Elektroantrieb können die Vorderachse und die Hinterachse voneinander unabhängig zu mindest eine Elektromaschine aufweisen. Je nach Fährbetrieb kann zum Beispiel die Elektromaschine der Vorderachse nicht bestromt sein und allei ne die Elektromaschine der Hinterachse bestromt sein, so dass das Fahr zeug nur mit der Hinterachse angetrieben wird. Hierdurch wird der Gesamt- Wirkungsgrad erhöht und die Reichweite vergrößert. Allerdings treten bei einem solchen reinen Hinterachs-Betrieb Reibungsverluste durch den mitge schleppten, deaktivierten Vorderachsantrieb auf.

Aus der DE 20 2015 000 397 U1 ist eine Betätigungsvorrichtung für eine Klauenkupplung bekannt. Aus der EP 2 409 873 B1 ist ein Verfahren zum Betrieb eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs bekannt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Antriebsvorrichtung für eine Fahrzeugachse eines elektrisch betriebenen Fahrzeugs sowie ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Antriebsvorrichtung bereitzustellen, bei dem im Fährbetrieb Schleppverluste in einer deaktivierten Elektromaschine reduzier bar sind. Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruches 1 oder 10 gelöst. Be vorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offen bart.

Erfindungsgemäß treibt eine Elektromaschine über ein Achsdifferenzial auf Abtriebswellen ab, die jeweils zu einem Fahrzeugrad führen. Eine der Ab triebswellen ist aufgeteilt in einen radseitigen Wellenabschnitt und in einen elektromaschinenseitigen Wellenabschnitt. Die beiden Wellenabschnitte sind mittels einer Formschlusskupplung trieblich miteinander koppelbar, um im Fährbetrieb die Elektromaschine in Antriebsverbindung mit den Fahrzeugrä dern zu bringen. Alternativ dazu sind die beiden Wellenabschnitte im Fährbe trieb voneinander entkoppelbar, um im Fährbetrieb bei deaktivierter Elektro maschine Schleppverluste zu vermeiden. Erfindungsgemäß ist die Form schlusskupplung als eine Schiebemuffe realisiert, die auf einer Steckverzah nung eines ersten der beiden Wellenabschnitte drehfest, jedoch axial ver schiebbar angeordnet ist. Die Schiebemuffe kann mittels einer, von einem Aktor generierten Stellkraft zwischen einem geöffneten Kupplungszustand und einem geschlossenen Kupplungszustand verschiebbar sein. Im geöffne ten Kupplungszustand ist die Schiebemuffe außer Formschlussverbindung mit dem zweiten Wellenabschnitt. Im geschlossenen Kupplungszustand ist dagegen die Schiebemuffe in Formschlussverbindung mit dem zweiten Wel lenabschnitt. Der Aktor ist in elektrischer Signalverbindung mit einem Aktor- Steuergerät. Bei Vorliegen eines Kupplungseingriff-Bedarfs steuert der Koor dinator den Aktor mit einem Schließ-Signal an, um die Formschlusskupplung zu schließen. Bei Nichtvorliegen eines Kupplungseingriff-Bedarfs steuert da gegen der Koordinator den Aktor mit einem Öffnung-Signal an, um die Form schlusskupplung zu öffnen.

Das Vorliegen/Nichtvorliegen eines Kupplungseingriff-Bedarfs wird in einem, dem Koordinator übergeordneten Flaupt-Steuergerät, insbesondere ein Fahrdynamikregler, in Abhängigkeit aktueller Fahrbetriebsparameter ermit telt. Erfindungsgemäß ist das Flaupt-Steuergerät nicht in direkter Signalver bindung mit dem Aktor, sondern unter Zwischenschaltung des Koordinators in Signalverbindung mit dem Aktor. Der Koordinator kann als ein Micro-Controller realisiert sein und/oder hat ei ne lokale dezentrale Entscheidungshoheit im Falle einer Fehlfunktion beim An- oder Abkoppelvorgang, so dass eine im Vergleich zum Stand der Tech nik schnellere Fehlerbehebung ermöglicht ist.

Ein Kern der Erfindung besteht darin, dass der Koordinator in Signalverbin dung mit der Elektromaschine ist. Vor Durchführung eines Ankoppelvorgangs oder eines Abkoppelvorgangs steuert der Koordinator die Elektromaschine derart an, dass beim An- oder Abkoppelvorgang eine im Wesentlichen last freie Kupplungsbetätigung der Formschlusskupplung gewährleistet ist.

In einer konkreten Ausführungsvariante kann mit Hilfe des Aktor- Steuergerätes vor dem Ankoppelvorgang eine Synchronisation durchgeführt werden. Bei der Synchronisation kann der Koordinator die Elektromaschine so ansteuern, dass zwischen dem radseitigen Wellenabschnitt und dem elektromaschinenseitigen Wellenabschnitt im Wesentlichen ein Gleichlauf vorherrscht. Sobald Gleichlauf vorliegt, generiert der Koordinator das Schließ-Signal, um den Ankoppelvorgang zu starten.

Zudem kann der Koordinator vor dem Start des Abkoppelvorgangs eine Nullmomentenregelung durchführen. Bei der Nullmomentenregelung steuert der Koordinator die Elektromaschine derart an, dass in der noch geschlosse nen Formschlusskupplung eine weitgehende Drehmomententlastung, insbe sondere eine Momentenfreiheit vorherrscht. Ohne eine solche Nullmomen tenregelung würde bei deaktivierter Elektromaschine die noch geschlossene Formschlusskupplung mit dem Schleppmoment belastet sein. Bei einem übermäßig großen Schleppmoment würde (ohne Nullmomentenregelung) die Problematik bestehen, dass gegebenenfalls die vom Aktor ausgeübte Stell kraft nicht ausreicht, um die Formschlusskupplung zu lösen.

Im Hinblick auf einen prozesssicheren Ankoppelvorgang sowie Abkoppelvor gang ist es bevorzugt, wenn während der Synchronisation oder während der Nullmomentenregelung der Koordinator permanent die Raddrehzahl (das heißt die Abtriebsdrehzahl) und die Elektromaschinendrehzahl überwacht. Zur weiteren Steigerung der Prozesssicherheit während der Kupplungsbetä tigung ist es bevorzugt, wenn dem Koordinator ein Positionssensor zugeord net ist. Mittels des Positionssensors kann eine Istposition der Schiebemuffe erfasst werden. Nach erfolgtem Ankoppelvorgang oder Abkoppelvorgang kann in dem Aktor-Steuergerät eine Plausibilitätsprüfung durchgeführt wer den, bei der die vom Positionssensor erfasste Schiebemuffen-Istposition auf Plausibilität geprüft wird. Bei der Plausibilitätsprüfung wird geprüft, ob die Schiebemuffen-Istposition mit einer im Koordinator hinterlegten Schiebemuf- fen-Abkoppelposition bzw. Schiebemuffen-Ankoppelposition übereinstimmt.

Falls Übereinstimmung vorliegt, kann von einem einwandfreien Abkoppel vorgang bzw. Ankoppelvorgang ausgegangen werden.

Im Hinblick auf die hohe Packagedichte im Bereich der Fahrzeugachse ist eine bauraumreduzierte, kompakte Realisierung der Formschlusskupplung mitsamt Aktor von großer Bedeutung. Vor diesem Hintergrund kann dem Ak tor eine Aktorhülse zugeordnet sein, die auf einem zylindrischen Schiebe- muffen-Außenumfang angeordnet ist. Zur Drehentkopplung von der im Be trieb drehenden Schiebemuffe kann die Aktorhülse über zumindest ein Wälz lager auf dem Schiebemuffen-Außenumfang gelagert sein, und zwar so, dass die vom Aktor generierte axiale Stellkraft über die drehentkoppelte Ak torhülse und das Wälzlager in die Schiebemuffe eingeleitet wird.

In einer Ausführungsvariante kann für eine Stellkraft-Übertragung sowohl der Lageraußenring des Wälzlagers stellkraftübertragend an die Aktorhülse an gebunden sein als auch der Lagerinnenring des Wälzlagers stell kraftübertra gend an der Schiebemuffe angebunden sein.

Die obige Aktorhülse kann mittels des Aktors zwischen einer Offenposition, bei der die Formschlusskupplung geöffnet ist, und einer Schließposition ver stellt werden. Hierzu kann der Aktor über eine Getriebestufe mit der Aktor hülse Zusammenwirken. In einer bauraumgünstigen Realisierung kann diese Getriebestufe eine Außenverzahnung auf dem zylindrischen Schiebemuffen- Außenumfang aufweisen. In der Außenverzahnung sind die Zähne in der Axialrichtung voneinander beabstandet und in Zahneingriff mit einem Zahn rad einer Aktorwelle eines Elektromotors, der den Aktor bildet.

Bevorzugt ist eine Formschlusskupplung als Klauenkupplung ausgeführt, bei der die Schiebemuffe und der zweite Wellenabschnitt einander axial zuge wandte, rad- und achsseitige Schaltklauen aufweist. Der zylindrische Schie bern uffen-Außenumfang kann unter Bildung eines Inneneckbereiches in die durchmessergrößeren Schaltklauen übergehen. In dem so gebildeten In neneckbereich kann die Aktorhülse bauraumgünstig angeordnet sein.

Beim Ankoppelvorgang (das heißt Schließvorgang) der obigen Klauenkupp lung können die rad- und achsseitigen Schaltklauen einander in der Axial richtung Zahn auf Lücke gegenüberliegen, so dass eine leichtgängige Form schlusskupplung erfolgen kann. Im wahrscheinlicheren Fall kommen beim Schließvorgang dagegen zunächst die Schaltklauen Zahn auf Zahn in Anla ge. Ab Erreichen der Anlage Zahn auf Zahn wird erfindungsgemäß die Ak torhülse weiter bis in ihre Schließposition verstellt, und zwar unter Aufbau einer axial auf die Schaltklauen wirkenden Federkraft einer Überlastfeder, mittels der die rad- und achsseitigen Schaltklauen gegeneinander verspannt sind. Sobald durch eine geringe relative Winkelverdrehung der beiden Kupp lungshälften die Schaltklauen in eine Relativlage Zahn auf Lücke gebracht werden, können die rad- und achsseitigen Schaltklauen unter Abbau der Fe derkraft in Formschlussverbindung gelangen.

In einer technischen Realisierung können die radseitigen Schaltklauen an einem Trägerring ausgebildet sein, der über eine Steckverzahnung drehfest sowie axial verschiebbar auf dem radseitigen Wellenabschnitt angeordnet ist.

Der Trägerring kann auf seiner dem achsseitigen Wellenabschnitt axial ge genüberliegenden Seite über die oben erwähnte Überlastfeder gegen einen Axialanschlag des radseitigen Wellenabschnitts abgestützt sein. Sofern da her beim Schließvorgang der Klauenkupplung die rad- und achsseitigen Schaltklauen in eine Anlage Zahn auf Zahn kommen, wird die Aktorhülse mitsamt Schiebemuffe in die Schließposition verstellt, so dass die Schie bemuffe den Trägerring unter Aufbau der Federkraft um einen Ausgleichshub auf dem radseitigen Wellenabschnitt verstellt. Sobald durch eine geringe re lative Winkelverdrehung der beiden Kupplungshälften Zahn auf Lücke steht, erfolgt die Formschlussverbindung, bei der der radseitige Trägerring unter Aufbrauch des obigen Ausgleichshubes sowie unter Abbau der Federkraft in Formschlussverbindung mit den achsseitigen Schaltklauen gelangt.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefüg ten Figuren beschrieben.

Es zeigen: Figur 1 in grob schematischer Darstellung ein elektrisch betriebe nes Kraftfahrzeug von oben mit hervorgehobenen, skiz ziert dargestellten Fahrzeugachsen;

Figur 2 eine Antriebsvorrichtung für die Vorderachse des Fahr zeugs;

Figur 3 in einer Teilansicht ein Ausführungsbeispiel einer Klauen kupplung, die im geöffneten Kupplungszustand dargestellt ist;

Figur 4 und 5 jeweils Diagramme, anhand derer ein Abkoppelvorgang (Figur 4) und ein Ankoppelvorgang (Figur 5) veranschau licht sind.

In der Figur 1 ist ein elektrisch betriebenes Kraftfahrzeug gezeigt, das eine elektrisch antreibbare Vorderachse VA und eine elektrisch antreibbare Hin terachse HA aufweist. Die Vorderachse VA ist mit genau einer Elektroma- schine EM ausgestattet, die über ein Vorderachsdifferenzial 3 auf die zum rechten und linken Vorderrad 5 führenden linken und rechten Antriebswellen 7, 9 abtreibt. Die Hinterachse HA weist eine Antriebsvorrichtung auf, bei der im Unterschied zur Vorderachse VA jedem der Hinterräder 15 jeweils eine Elektromaschine EM1 , EM2 zugeordnet ist, die über Übersetzungsstufen U 1 , U2 mit den Antriebswellen 11 der Hinterachse HA trieblich verbunden sind.

Wie aus der Figur 2 und 3 weiter hervorgeht, ist die vordere rechte Antriebs welle 9 aufgeteilt in einen radseitigen Wellenabschnitt 17 und in einen achs- seitigen Wellenabschnitt 19. Diese sind mittels einer Klauenkupplung 21 koppelbar, um im Fährbetrieb die Elektromaschine EM in Antriebsverbindung mit den Fahrzeugrädern 5 zu bringen. Alternativ sind die Wellenabschnitte 17, 19 voneinander abkoppelbar, um im Fährbetrieb sowie bei deaktivierter Elektromaschine EM Schleppverluste zu vermeiden.

Bei geöffneter Klauenkupplung 21 bleibt daher im Fährbetrieb lediglich eine lastlose Ausgleichsbewegung der Ausgleichskegelräder 29 im Vorderachsdif- ferenzial 3. Der Rest der Antriebseinheit (das heißt Getriebe und Elektroma schine) kommt dagegen zum Stillstand, so dass Schleppverluste stark redu ziert sind.

In der Figur 2 ist die Elektromaschine EM der Vorderachse VA über ein Vor gelege 23 mit einem eingangsseitigen Außenzahnrad 25 des Vorderachsdif- ferenzials 3 trieblich verbunden. An der Ausgangsseite des Vorderachsdiffe- renzials 3 sind Achskegelräder 27 an den beiden Antriebswellen 7, 9 ange bunden. Die Achskegelräder 27 und damit verzahnte Ausgleichskegelräder 29 sind innerhalb eines Ausgleichsgehäuses 31 des Achsdifferenzials 3 posi tioniert.

Nachfolgend werden anhand der Figur 3 der Aufbau und die Funktionsweise der Klauenkupplung 21 beschrieben. In der Figur 3 ist das Achskegelrad 27 mit dem achsseitigen Wellenabschnitt 19 verlängert. Radial innerhalb des achsseitigen Wellenabschnitts 19 ist eine zum Vorderrad 5 geführte Steck welle drehgelagert, die den radseitigen Wellenabschnitt 17 bildet. Die Klau enkupplung 21 weist in der Figur 3 achsseitige Schaltklauen 33 und radseiti ge Schaltklauen 35 auf, die bei geschlossener Klauenkupplung 21 miteinan der in Formschlussverbindung sind. Die radseitigen Schaltklauen 35 sind in der Figur 3 Bestandteile einer Schiebemuffe 37, die auf einer Steckverzah nung 39 des radseitigen Wellenabschnitts 17 drehfest, jedoch axial ver schiebbar angeordnet ist. Die achsseitigen Schaltklauen 33 sind auf einem Trägerring 41 ausgebildet, der über eine Steckverzahnung 43 auf dem achs- seitigen Wellenabschnitt 19 drehtest, jedoch axial verschiebbar gelagert ist.

Der Trägerring 41 ist auf seiner dem radseitigen Wellenabschnitt 17 axial gegenüberliegenden Seite mittels einer Überlastfeder 45 gegen einen Axial anschlag 47 achsseitigen Wellenabschnitt 19 abgestützt.

Die auf dem achsseitigen Wellenabschnitt 17 axial verschiebbar angeordnete Schiebemuffe 37 ist in der Figur 3 über einen Aktor 49 betätigbar, der als Elektromotor realisiert ist. Der Aktor 49 ist über eine bevorzugt selbsthem mende Getriebestufe 51 in trieblicher Verbindung mit einer Aktorhülse 53.

Diese ist auf einem zylindrischen Schiebemuffen-Außenumfang 55 angeord net. Zur Drehentkopplung von der im Betrieb drehenden Schiebemuffe 37 ist die Aktorhülse 53 über zwei Wälzlager (wahlweise auch Gleitlager) 57, 59 auf dem zylindrischen Schiebemuffen-Außenumfang 55 gelagert. In der Figur 3 ist ein Lageraußenring 61 der Wälzlager 57, 59 in den Innenumfang der Aktorhülse 53 eingepresst, das heißt stellkraftübertragend an der Aktorhülse 53 angebunden. Zudem ist ein Lagerinnenring 63 des Wälzlagers 57, 59 auf dem Schiebemuffen-Außenumfang 55 aufgepresst, das heißt stell kraftüber tragend an der Schiebemuffe 37 angebunden. Auf diese Weise wird eine vom Aktor 49 generierte axiale Stellkraft Fs über die drehentkoppelte Aktor hülse 53 und weiter über die beiden Wälzlager 57, 59 in die Schiebemuffe 37 eingeleitet.

Die zwischen dem Aktor 49 und der Aktorhülse 53 geschaltete Getriebestufe 51 ist in der Figur 3 durch ein auf einer Aktorwelle ausgebildetes Antriebs zahnrad 67 ausgebildet, das in Zahneingriff mit einer Außenverzahnung 69 auf der Außenumfangsseite der Schiebemuffe 37 ist. Die Außenverzahnung 69 weist voneinander in Axialrichtung beabstandete Zähne auf.

Nachfolgend wird anhand der Figur 3 ein Ankoppelvorgang (das heißt Schließvorgang) der Klauenkupplung 21 beschrieben, bei der die radseitigen und achsseitigen Schaltklauen 33, 35 einander Zahn 58 auf Lücke 60 (wie in der Figur 3 dargestellt) axial gegenüberliegen. In diesem Fall wird der Aktor 49 aktiviert, um die Aktorhülse 53 mitsamt der damit bewegungsgekoppelten Schiebemuffe 37 von der in der Figur 3 gezeigten Offenposition in eine Schließposition zu verschieben, in der die rad- und achsseitigen Schaltklau en 33, 35 leichtgängig in Eingriff gebracht sind.

Gegebenenfalls können - in Abkehr von der Figur 3 - im Schließvorgang die rad- und achsseitigen Schaltklauen 33, 35 nicht Zahn 58 auf Lücke 60 ei nander axial gegenüberliegen, sondern vielmehr Zahn 58 auf Zahn 58 ei nander gegenüberliegen. In diesem Fall kommen beim Schließvorgang die rad- und achsseitigen Schaltklauen 33, 35 zunächst Zahn 58 auf Zahn 58 in Anlage. Ab Erreichen der Anlage Zahn 58 auf Zahn 58 wird die Aktorhülse 53 mitsamt Schiebemuffe 37 um einen Überlasthub Ah (in der Figur 3 einge zeichnet) weiter bis in die Schließposition verstellt, wobei der Trägerring 41 unter Aufbau einer Federkraft der Überlastfeder 45 um den Überlasthub Ah auf den achsseitigen Wellenabschnitt 19 (in der Figur 3 nach rechts) ver schoben wird. Sobald durch eine geringe relative Winkelverdrehung Zahn 58 auf Lücke 60 gegenübersteht, wird der Trägerring 41 unter Aufbrauch des Überlasthubes Ah sowie unter Abbau der Federkraft der Überlastfeder 45 schlagartig in Formschlussverbindung mit den achsseitigen Schaltklauen 33 der Schiebemuffe 37 gebracht.

Zum Ankoppeln (das heißt beim Schließen der Klauenkupplung 21) wird zu nächst die Elektromaschine EM bestromt und somit der verschiebliche Teil (das heißt die radseitigen Schaltklauen 35) der Klauenkupplung 21 auf die aktuelle Raddrehzahl n _ra d synchronisiert. Ist nahezu Synchronität erreicht, wird der Aktor 49 aktiviert, um die Klauenkupplung 21 zu schließen.

Nachfolgend wird anhand der Figur 4 ein Abkoppelvorgang und anhand der Figur 5 ein Ankoppelvorgang beschrieben. Im Hinblick auf ein einfacheres Verständnis der Diagramme in den Figuren 4 und 5 sind die dargestellten Verläufe der Raddrehzahl n _ra d und der Elektromaschinen-Drehzahl PEM übersetzungsbereinigt dargestellt:

In dem Diagramm der Figur 4 wird von einer Fahrsituation ausgegangen, bei der bis zu einem Zeitpunkt to sämtliche Elektromaschinen EM, EM1, EM2 aktiviert sind und sowohl die Vorderachse VA als auch die Hinterachse HA im Antriebsstrang eingebunden sind. Die Vorderachse VA wird in der Figur 4 über die Elektromaschine EM mit einem Vorderachs-Moment MVA angetrie ben, während die Hinterachse HA (über die Elektromaschinen EM1, EM2) mit einem Hinterachs-Moment MHA angetrieben wird. Die Summe aus dem Vorderachs- und Hinterachsmoment MVA und MHA entspricht einem vom Fah rer über das Fahrpedal angeforderten Gesamtmoment M _ges. Das M _ges wird von einem Haupt-Steuergerät 70 in Abhängigkeit von aktuellen Fahrbe triebsparametern in das Vorderachs-Moment MVA und in das Hinterachs- Moment MHA aufgeteilt.

In der Figur 4 wird in einem Haupt-Steuergerät 70, etwa einem Fahrdyna mikregler, in Abhängigkeit aktueller Fahrbetriebsparameter ein Abkoppel- Signal Sab (Zeitpunkt to) generiert. Mit Generierung des Abkoppel-Signals Sab startet eine Momentenverlagerung, bei der das Vorderachs-Moment MVA re duziert wird und gleichzeitig das Hinterachs-Moment MHA um den gleichen Betrag erhöht wird, und zwar bei insgesamt unverändertem Gesamtmoment M _ge s, um fahrerseitige Komforteinbußen zu vermeiden. Zudem startet der Koordinator 71 eine Nullmomentenregelung. Bei der Nullmomentenregelung wird die Vorderachs-Elektromaschine EM geringfügig in einen Vortrieb ver bracht. Dadurch wird das in der noch geschlossenen Klauenkupplung 21 wir kende Schleppmoment ausgeglichen bzw. aufgehoben. Auf diese Weise wird die noch geschlossene Klauenkupplung 21 momentenfrei bzw. lastfrei. So bald Momentenfreiheit erreicht ist, erzeugt der Koordinator 71 ein Kupplungs- Öffnungssignal Sauf, (in der Figur 4 zum Zeitpunkt t2), so dass die Klauen kupplung 21 lastfrei geöffnet werden kann. Zum Zeitpunkt t3 ist die Drehzahl PEM der deaktivierten Elektromaschine EM bis auf null reduziert, während die Raddrehzahl n _ra d über den Abkoppelvorgang hinweg konstant bleibt.

Anhand der Figur 5 wird nachfolgend ein Ankoppelvorgang beschrieben: Das in der Figur 5 gezeigte Diagramm geht von einer Fahrsituation aus, bei der bis zum Zeitpunkt to nur Hinterachse HA mit aktivierten Hinterachs- Elektromaschinen EM1, EM2 in den Antriebsstrang eingebunden sind, wäh rend die Vorderachse VA mit deaktivierter Elektromaschine EM (das heißt IΊEM = 0) von Antriebsstrang entkoppelt ist. Der radseitige Wellenabschnitt 17 dreht daher bei einer Raddrehzahl n _rad , während die Elektromaschinen- Drehzahl PEM bis zum Zeitpunkt to bei 0 liegt. Zum Zeitpunkt to generiert das Haupt-Steuergerät 70 auf der Grundlage aktueller Fahrbetriebsparameter ein Ankoppel-Signal San, um die Vorderachse VA in den Antriebsstrang einzu binden. Daraufhin erfolgt eine Synchronisation Ats, bei der die noch abge koppelte Elektromaschine EM bis auf eine Synchronisations-Drehzahl gere gelt wird, um in etwa einen Gleichlauf zwischen den beiden Wellenabschnit ten 17, 19 herzustellen. Sobald sich ein Gleichlauf einstellt, erzeugt der Ko ordinator 71 ein Schließ-Signal Szu (Zeitpunkt ti), so dass die Klauenkupp lung 21 lastfrei geschlossen wird und die Elektromaschine EM ein An triebsmoment auf den Antriebstrang geben kann. Zum Zeitpunkt t2 erreicht die Aktorhülse 53 ihre dazu korrespondierende Schließposition.

Wie aus der Fig. 3 weiter hervorgeht, ist dem Aktor-Steuergerät 71 ein Posi tionssensor 77 zugeordnet. Mit Hilfe des Positionssensors 77 kann eine Schiebemuffen-Istposition erfasst werden. Im Rahmen einer Plausibilitätsprü fung kann im Koordinator 71 die Schiebemuffen-Istposition mit einer (in dem Koordinator 71 hinterlegten) Schiebemuffen-Abkoppelposition oder einer Schiebemuffen-Ankoppelposition verglichen werden.

Nach erfolgtem Ankoppelvorgang wird im Koordinator 71 eine Plausibilitäts prüfung durchgeführt, bei der die mittels des Positionssensors 77 erfasste Schiebemuffen-Istposition mit der in dem Koordinator 71 hinterlegten Schie bemuffen-Ankoppelposition verglichen wird. Sofern die Schiebemuffen- Istposition mit der im Koordinator 71 hinterlegten Schiebemuffen- Ankoppelposition übereinstimmt, liegt ein einwandfreier Ankoppelvorgang vor.

In gleicher Weise wird nach erfolgtem Abkoppelvorgang im Koordinator 71 eine Plausibilitätsprüfung durchgeführt, bei der die mittels des Positions sensors 77 erfasste Schiebemuffen-Istposition mit der in dem Koordinator 71 hinterlegten Schiebemuffen-Abkoppelposition verglichen wird. Sofern die Schiebemuffen-Istposition mit der im Koordinator 71 hinterlegten Schiebe- muffen-Abkoppelposition übereinstimmt, liegt ein einwandfreier Abkoppel vorgang vor.

BEZUGSZEICHENLISTE.

3 Vorderachsd ifferenzial

5 Vorderräder

7, 9 Antriebswellen der Vorderachse

11 Antriebswellen der Hinterachse

15 Hinterräder

17 radseitiger Wellenabschnitt

19 achsseitiger Wellenabschnitt

21 Klauenkupplung

23 Vorgelege

25 Außenzahnrad

27 Achskegelräder

29 Ausgleichskegelräder

31 Ausgleichsgehäuse

33 achsseitige Schaltklauen

35 radseitige Schaltklauen

37 Schiebemuffe

39 Steckverzahnung

41 Trägerring

43 Steckverzahnung

45 Überlastfeder

47 Axialanschlag

49 Aktor

51 Getriebestufe

53 Aktorhülse

54 Inneneckbereich

55 zylindrischer Schiebemuffen-Außenumfang

57, 59 Wälzlager 61 Lageraußenring 63 Lagerinnenring 67 Antriebszahnrad 69 Außenverzahnung 71 Koordinator 73, 75 Drehzahlsensoren 77 Positionssensor

EM, EM1 , EM2 Elektromaschinen U1 , U2 Übersetzungsstufen Ah Überlasthub

I Offenposition

II Schließposition

MVA Vorderachs-Antriebsmoment MHA Hinterachs-Antriebsmoment Mges Gesamt-Antriebsmoment Ats Synchronisation nrad Raddrehzahl PEM Elektromaschinendrehzahl San Ankoppel-Signal des Haupt-Steuergeräts 70 Sab Abkoppel-Signal des Haupt-Steuergeräts 70

Sauf Öffnungs-Signal des Koordinators 71

Szu Schließ-Signal des Koordinators 71