Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR OPERATING A MULTI-AXLE DRIVE DEVICE AND CORRESPONDING MULTI-AXLE DRIVE DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/071424
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for operating a multi-axle drive device (2), the multi-axle drive device (2) having a synchronizing clutch (13) which is operatively connected between a first output shaft (10) and a connecting shaft (12) and at least one disconnect clutch (14) which is operatively connected between the connecting shaft (12) and a second output shaft (11). The synchronizing clutch (13) and the disconnect clutch (14) are open in a first operating state and are closed in a second operating state. According to the invention, when a first actuating threshold is exceeded by an actuating variable during the first operating state, the synchronizing clutch (13) is at least partially closed and the disconnect clutch (14) is closed only when a second actuating threshold has been exceeded. The invention further relates to a multi-axle drive device (2).

Inventors:
WEIDEMANN DIETER (DE)
HANICKEL HEIKO (DE)
KOLB FLORIAN (DE)
BRÜHL HANS JÖRG (DE)
Application Number:
PCT/EP2015/075759
Publication Date:
May 12, 2016
Filing Date:
November 04, 2015
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
AUDI AG (DE)
International Classes:
B60K23/08
Domestic Patent References:
WO2010085519A12010-07-29
WO2014166819A22014-10-16
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche

1 . Verfahren zum Betreiben einer Mehrachsantriebseinrichtung (2), wobei die Mehrachsantriebseinrichtung (2) eine in einer Wirkverbindung zwischen einer ersten Abtriebswelle (10) und einer Verbindungswelle (12) vorliegende Synchronisierungskupplung (13) und zumindest eine in einer Wirkverbindung zwischen der Verbindungswelle (12) und einer zweiten Abtriebswelle (1 1 ) vorliegende Trennkupplung (14) aufweist, und wobei die Synchronisierungskupplung (13) sowie die Trennkupplung (14) in einem ersten Betriebszustand geöffnet und in einem zweiten Betriebszustand geschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Überschreiten einer ersten Schaltschwelle durch eine Schaltgröße während des ersten Betriebszustands die Synchronisierungskupplung (13) wenigstens teilweise geschlossen und erst bei einem Überschreiten einer zweiten Schaltschwelle die Trennkupplung (14) geschlossen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das teilweise Schließen der Synchronisierungskupplung (13) derart durchgeführt wird, dass das Lüftspiel der Synchronisierungskupplung (13) verringert, jedoch nicht beseitigt wird.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das teilweise Schließen der

Synchronisierungskupplung (13) derart durchgeführt wird, dass ein bestimmtes Drehmoment zwischen der ersten Abtriebswelle (10) und der Verbindungswelle (12) übertragen wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das bestimmte Drehmoment derart gewählt wird, dass sich die Drehzahl der Verbindungswelle (12) nicht verändert. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das bestimmte Drehmoment derart gewählt wird, dass die Verbindungswelle (12) auf eine Vorgabedrehzahl gebracht wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Unterschreiten der ersten Schaltschwelle durch die Schaltgröße die Synchronisierungskupplung (13) geöffnet wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennkupplung (14) erst dann geschlossen wird, wenn die Verbindungswelle (12) die Vorgabedrehzahl erreicht hat.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorgabedrehzahl der Drehzahl der zweiten Abtriebswelle (1 1 ) entspricht.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Schaltgröße eine Zustandsgröße eines

Kraftfahrzeugs verwendet wird, insbesondere der Schlupf wenigstens eines Rads (5) des Kraftfahrzeugs.

10. Mehrachsantriebseinrichtung (2), insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Mehrachsantriebseinrichtung (2) eine in einer Wirkverbindung zwischen einer ersten Abtriebswelle (10) und einer Verbindungswelle (12) vorliegende Synchronisierungskupplung (13) und zumindest eine in einer Wirkverbindung zwischen der Verbindungswelle (12) und einer zweiten Abtriebswelle (1 1 ) vorliegende Trennkupplung (14) aufweist, und wobei die Synchronisierungskupplung (13) sowie die Trennkupplung (14) in einem ersten Betriebszustand geöffnet und in einem zweiten Betriebszustand geschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die

Mehrachsantriebseinrichtung (2) dazu ausgebildet ist, bei einem

Überschreiten einer ersten Schaltschwelle durch eine Schaltgröße während des ersten Betriebszustands die Synchronisierungskupplung (13) wenigstens teilweise zu schließen und erst bei einem Überschreiten einer zweiten Schaltschwelle die Trennkupplung (14) zu schließen.

Description:
Verfahren zum Betreiben einer Mehrachsantriebseinrichtung sowie entsprechende Mehrachsantriebseinrichtung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer

Mehrachsantriebseinrichtung, wobei die Mehrachsantriebseinrichtung eine in einer Wirkverbindung zwischen einer ersten Abtriebswelle und einer

Verbindungswelle vorliegende Synchronisierungskupplung und zumindest eine in einer Wirkverbindung zwischen der Verbindungswelle und einer zweiten Abtriebswelle vorliegende Trennkupplung aufweist, und wobei die Synchronisierungskupplung sowie die Trennkupplung in einem ersten

Betriebszustand geöffnet und in einem zweiten Betriebszustand geschlossen sind. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Mehrachsantriebseinrichtung.

Die Mehrachsantriebseinrichtung kann beispielsweise für ein Kraftfahrzeug verwendet werden und insbesondere Bestandteil des Kraftfahrzeugs sein. Die Mehrachsantriebseinrichtung ermöglicht das Antreiben mehrerer Achsen, beispielsweise einer ersten Achse, insbesondere einer Vorderachse, und einer zweiten Achse, insbesondere einer Hinterachse, des Kraftfahrzeugs. Eine Wirkverbindung zwischen den Achsen des Kraftfahrzeugs wird dabei über die Verbindungswelle, welche beispielsweise als Kardanwelle vorliegt, hergestellt. Häufig ist es wünschenswert, dass mittels der

Mehrachsantriebseinrichtung lediglich zeitweise ein Mehrachsbetrieb durchgeführt wird, während welchem tatsächlich mehrere der Achsen angetrieben werden. Im Falle des Kraftfahrzeugs ist dies beispielsweise nur dann notwendig, wenn die Traktion bei einem Antreiben nur einer der Achsen zu gering wäre und/oder falls eine zu starke Querbeschleunigung auftritt. Häufig ist es daher sinnvoll, mittels der Mehrachsantriebseinrichtung lediglich eine der Achsen anzutreiben. Es ist nun Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben einer Mehrachsantriebseinrichtung vorzuschlagen, welches gegenüber dem Stand der Technik Vorteile aufweist, insbesondere ein schnelleres Umschalten auf einen Mehrachsbetrieb ermöglicht.

Dies wird erfindungsgemäß mit dem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass bei einem Überschreiten einer ersten Schaltschwelle durch eine Schaltgröße während des ersten Betriebszustands die Synchronisierungskupplung wenigstens teilweise geschlossen und erst bei einem Überschreiten einer zweiten Schaltschwelle die Trennkupplung geschlossen wird.

Die Mehrachsantriebseinrichtung ermöglicht wahlweise das Antreiben lediglich einer Achse oder mehrerer Achsen, insbesondere aller Achsen. Entsprechend weist die Mehrachsantriebseinrichtung wenigstens eine

Kupplung auf, um die zweite Achse von der ersten Achse beziehungsweise die zweite Abtriebswelle von der ersten Abtriebswelle zu entkoppeln. Um die bewegte Masse der Mehrachsantriebseinrichtung so gering wie möglich zu halten und entsprechend die daraus resultierenden Verluste zu vermeiden, soll die Verbindungswelle nicht angetrieben werden, wenn nicht alle der Achsen angetrieben werden, insbesondere lediglich eine der Achsen angetrieben wird. Entsprechend sind mehrere Kupplungen vorgesehen.

Im Rahmen der hier vorgestellten Mehrachsantriebseinrichtung sind zumindest die Synchronisierungskupplung sowie die Trennkupplung vorhanden. Die Synchronisierungskupplung liegt in der Wirkverbindung zwischen der ersten Abtriebswelle und der Verbindungswelle vor. Die erste Abtriebswelle entspricht dabei vorzugsweise einer der Achsen. Im Falle des Kraftfahrzeugs steht die erste Abtriebswelle unmittelbar, also nicht über die Synchronisierungskupplung und/oder die Trennkupplung, in Wirkverbindung mit einem Antriebsaggregat des Kraftfahrzeugs. In der Wirkverbindung kann dabei ein Getriebe, vorzugsweise ein Schaltgetriebe, ein Differentialgetriebe, insbesondere ein Achsdifferentialgetriebe und/oder eine Anfahrkupplung vorgesehen sein. Die Verbindungswelle ist dagegen lediglich mittelbar mit dem Antriebsaggregat wirkverbindbar, nämlich über die

Synchronisierungskupplung.

Die Synchronisierungskupplung kann grundsätzlich beliebig ausgestaltet sein, vorzugsweise ermöglicht sie jedoch das stufenlose oder diskrete Einstellen eines bestimmten Synchronisierungsdrehmoments zwischen der ersten Abtriebswelle und der Verbindungswelle. Die Trennkupplung ist besonders bevorzugt als Formschlusskupplung, insbesondere als

Klauenkupplung, ausgeführt und kann insoweit wahlweise entweder vollständig geöffnet oder vollständig geschlossen sein. Sie kennt

entsprechend keine Zwischenstellungen, in welchen lediglich ein Teil des Drehmoments zwischen der Verbindungswelle und der zweiten Abtriebswelle übertragen wird.

Über die Verbindungswelle ist die zweite Abtriebswelle mit der ersten

Abtriebswelle koppelbar beziehungsweise wirkverbindbar. Die zweite

Abtriebswelle entspricht vorzugsweise der zweiten Achse des Kraftfahrzeugs oder zumindest einem Teil davon. Beispielsweise ist die zweite Abtriebswelle einem Rad des Kraftfahrzeugs zugeordnet. Die zweite Abtriebswelle ist - analog zu der Verbindungswelle - lediglich mittelbar mit dem

Antriebsaggregat des Kraftfahrzeugs wirkverbindbar, nämlich über die Synchronisierungskupplung und die Trennkupplung.

Im Falle des Kraftfahrzeugs sind beispielsweise der zweiten Achse mehrere, insbesondere zwei, zweite Abtriebswellen zugeordnet. Dabei kann es vorgesehen sein, dass die Verbindungswelle auf ihrer der Synchronisierungskupplung abgewandten Seite an ein Differentialgetriebe, insbesondere ein Achsdifferentialgetriebe, angeschlossen ist und insoweit als Eingangswelle für dieses vorliegt. An die beiden Ausgangswellen des

Differentialgetriebes ist nun jeweils eine zweite Abtriebswelle über eine Trennkupplung angeschlossen, wobei an jeder zweiten Abtriebswelle ein Rad des Kraftfahrzeugs auf der dem Differentialgetriebe abgewandten Seite der Trennkupplung vorgesehen ist. Alternativ kann selbstverständlich auch vorgesehen sein, dass die beiden zweiten Abtriebswellen unmittelbar an das Differentialgetriebe angeschlossen sind, welches wiederum über die

Trennkupplung mit der Verbindungswelle in Verbindung steht

beziehungsweise wirkverbindbar ist.

Die Mehrachsantriebseinrichtung kann zumindest in dem ersten

Betriebszustand und in dem zweiten Betriebszustand vorliegen. In dem ersten Betriebszustand sind sowohl die Synchronisierungskupplung als auch die Trennkupplung vollständig geöffnet, sodass kein Drehmoment übertragen wird. Entsprechend ist die Verbindungswelle sowohl von der ersten

Abtriebswelle als auch von der zweiten Abtriebswelle vollständig entkoppelt, sodass sie nicht angetrieben ist und sich vorzugsweise im Stillstand befindet. Dies gilt vorzugsweise bei der vorstehend beschriebenen Ausgestaltung, welche das Differentialgetriebe aufweist, ebenfalls für dieses. Die

Verbindungswelle und/oder das Differentialgetriebe müssen insoweit nicht mitgeschleppt werden, sodass in dem ersten Betriebszustand die dafür ansonsten aufzuwendende Energie eingespart wird. In dem zweiten

Betriebszustand sind dagegen sowohl die Synchronisierungskupplung als auch die Trennkupplung wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, geschlossen, sodass sich ein an der ersten Abtriebswelle anliegendes Antriebsmoment, beispielsweise gleichmäßig, auf die erste Abtriebswelle und die zweite Abtriebswelle verteilt. Bei einem Überschreiten der ersten Schaltschwelle durch die Schaltgröße während des ersten Betriebszustands soll nun die

Synchronisierungskupplung wenigstens teilweise geschlossen und erst bei einem Überschreiten der zweiten Schaltschwelle die Trennkupplung geschlossen werden. Die zweite Schaltschwelle ist beispielsweise größer als die erste Schaltschwelle. Es ist also vorgesehen, ein Umschalten von dem ersten Betriebszustand auf den zweiten Betriebszustand nicht erst vorzunehmen, wenn die Schaltgröße eine einzige Schaltschwelle, welche üblicherweise der zweiten Schaltschwelle entspricht, überschreitet. Vielmehr sollen bereits vorher Vorbereitungsmaßnahmen getroffen werden, sodass das tatsächliche Zuschalten der zweiten Abtriebswelle deutlich rascher erfolgen kann, als dies bisher möglich war.

Hierzu wird ein mehrstufiges Verfahren, beispielsweise ein zweistufiges Verfahren, vorgeschlagen, bei welchem zunächst die

Synchronisierungskupplung wenigstens teilweise geschlossen wird, um zum einen die Synchronisierungskupplung auf ein vollständiges Schließen vorzubereiten oder zum anderen die Verbindungswelle und/oder das eventuell vorhandene Differentialgetriebe bereits zu beschleunigen, also auf eine höhere Drehzahl zu bringen. Selbstverständlich ist auch eine

Kombination dieser Maßnahmen möglich.

Die Synchronisierungskupplung liegt in dem ersten Betriebszustand, also wenn sie vollständig geöffnet ist, vorzugsweise in einer Lüftungsposition vor, in welcher ein großes Lüftspiel der Synchronisierungskupplung realisiert ist. Dies dient in dem ersten Betriebszustand einer weiteren Verringerung der Verluste. Vorzugsweise ist insoweit unter dem teilweisen Schließen der Synchronisierungskupplung zunächst und vorzugsweise lediglich zu verstehen, dass die Synchronisierungskupplung aus einer Offenstellung heraus in Richtung ihrer Geschlossenstellung verlagert wird, wobei dies durch eine Verringerung des Lüftspiels erfolgt, welches dabei vorzugsweise jedoch nicht beseitigt wird.

Die Vorbereitung der Synchronisierungskupplung erfolgt dabei besonders bevorzugt also derart, dass sie zwar teilweise geschlossen wird, um das Lüftspiel zu verringern, dabei jedoch eine Stellung der

Synchronisierungskupplung gewählt und an ihr eingestellt wird, in welcher weiterhin kein Drehmoment zwischen der ersten Abtriebswelle und der Verbindungswelle übertragen wird. Alternativ kann die

Synchronisierungskupplung jedoch auch derart eingestellt werden, dass bereits ein Teil des anliegenden Drehmoments von der ersten Abtriebswelle an die zweite Verbindungswelle übertragen wird.

Diese Maßnahmen werden zumindest zum Teil bereits bei Erreichen oder Überschreiten der ersten Schaltschwelle durch die Schaltgröße

vorgenommen. Die Trennkupplung dagegen wird erst geschlossen, insbesondere vollständig geschlossen, wenn die Schaltgröße auch die zweite Schaltschwelle erreicht oder überschreitet, wobei die zweite Schaltschwelle größer ist als die erste Schaltschwelle. Übersteigt die Schaltgröße die erste Schaltschwelle, unterschreitet diese jedoch wieder, bevor sie die zweite Schaltschwelle erreicht hatte, so wird zwar zunächst die

Synchronisierungskupplung wenigstens teilweise geschlossen, die

Trennkupplung bleibt jedoch geöffnet. Bei dem Unterschreiten der ersten Schaltschwelle durch die Schaltgröße wird auch die

Synchronisierungskupplung wieder vollständig geöffnet beziehungsweise in ihre Lüftungsposition gebracht, sodass erneut der erste Betriebszustand vorliegt und nicht in den zweiten Betriebszustand gewechselt wird.

Mithilfe des beschriebenen Verfahrens kann das tatsächliche Wechseln in einen Mehrachsbetrieb beziehungsweise das Wechseln aus dem ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand deutlich beschleunigt werden, weil bei dem Überschreiten der zweiten Schaltschwelle durch die Schaltgröße bereits die notwendigen Vorbereitungen getroffen wurden, also beispielsweise die Synchronisierungskupplung aus ihrer Lüftungsposition heraus verlagert wurde und/oder die Verbindungswelle und/oder das

Differentialgetriebe bereits hinsichtlich ihrer Drehzahl beschleunigt wurden.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das teilweise Schließen der Synchronisierungskupplung derart durchgeführt wird, dass das Lüftspiel der Synchronisierungskupplung verringert, jedoch nicht beseitigt wird. Auf eine derartige Vorgehensweise wurde vorstehend bereits eingegangen. In dem ersten Betriebszustand liegt die

Synchronisierungskupplung in ihrer Lüftungsposition vor, welche sich durch ein besonders großes Lüftspiel auszeichnet. Bei dem Schließen der

Synchronisierungskupplung wird nun das Lüftspiel zwar verkleinert, jedoch nicht vollständig beseitigt, sodass weiterhin kein Drehmoment zwischen der ersten Abtriebswelle und der Verbindungswelle übertragen wird.

Überschreitet insoweit nachfolgend die Schaltgröße auch die zweite

Schaltschwelle, so ist das Lüftspiel bereits verringert. Entsprechend kann die Synchronisierungskupplung weitaus schneller in ihre Geschlossenstellung verbracht werden, in welcher sie vorzugsweise vollständig geschlossen ist.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das teilweise Schließen der Synchronisierungskupplung derart durchgeführt wird, dass ein bestimmtes Drehmoment zwischen der ersten Abtriebswelle und der

Verbindungswelle übertragen wird. Zusätzlich oder alternativ zu den vorstehenden Ausführungen hinsichtlich des Schließens der

Synchronisierungskupplung wird also das Lüftspiel der

Synchronisierungskupplung nicht nur verringert, sondern vollständig beseitigt. Die Synchronisierungskupplung wird dabei zum Übertragen des bestimmten Drehmoments zwischen der ersten Abtriebswelle und der Verbindungswelle eingestellt, beispielsweise durch entsprechende Wahl eines Anpressdrucks von Kupplungselementen, insbesondere

Kupplungsscheiben. Die Trennkupplung ist jedoch weiterhin vollständig geöffnet, sodass über die Synchronisierungskupplung lediglich die

Verbindungswelle und/oder das Differentialgetriebe, nicht jedoch die zweite Abtriebswelle, von der ersten Abtriebswelle mit dem bestimmten

Drehmoment angetrieben werden.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das bestimmte Drehmoment derart gewählt wird, dass sich die Drehzahl der Verbindungswelle nicht verändert. Die Verbindungswelle und/oder das mit der Verbindungswelle permanent wirkverbundene Differentialgetriebe weisen eine bestimmte Massenträgheit auf, welche sich in Form von Trägheitsmomenten

niederschlägt. Diese Trägheitsmomente stehen einer Beschleunigung der Verbindungswelle und/oder des Differentialgetriebes entgegen. Ebenso werden die Verbindungswelle und/oder das Differentialgetriebe von

Reibmomenten beaufschlagt, welche ebenfalls der Beschleunigung entgegenwirken. Die Reibmomente werden beispielsweise durch eine

Lagerung der Verbindungswelle und/oder des Differentialgetriebes

verursacht.

Selbst bei Anliegen eines Drehmoments an der Verbindungswelle kann aus diesem Grund der Fall auftreten, dass sich ihre Drehzahl nicht verändert, insbesondere nicht vergrößert. Das bestimmte Drehmoment soll nun derart gewählt werden, dass genau dies der Fall ist. Es wird insoweit über die Synchronisierungskupplung ein von Null verschiedenes Drehmoment übertragen, welches jedoch nicht ausreicht, um die Verbindungswelle zu beschleunigen. Insoweit ist ein Kupplungsschleifen der

Synchronisierungskupplung vorgesehen. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das bestimmte Drehmoment derart gewählt wird, dass die Verbindungswelle auf eine

Vorgabedrehzahl gebracht wird. Die Vorgabedrehzahl kann grundsätzlich beliebig gewählt werden. Beispielsweise entspricht sie der Drehzahl der zweiten Abtriebswelle oder zumindest einem Teil von dieser. Beispielsweise beträgt die Vorgabedrehzahl mindestens 10 %, mindestens 20 %,

mindestens 30 %, mindestens 40 %, mindestens 50 %, mindestens 60 %, mindestens 70 %, mindestens 80 %, mindestens 90 % oder mindestens 95 % der Drehzahl der zweiten Abtriebswelle oder entspricht dieser.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass bei einem Unterschreiten der ersten Schaltschwelle durch die Schaltgröße die Synchronisierungskupplung geöffnet wird. Auf diesen Fall wurde vorstehend bereits hingewiesen. Unterschreitet die Schaltgröße die erste Schaltschwelle, ohne zuvor die zweite Schaltschwelle erreicht oder überschritten zu haben, so wird die Synchronisierungskupplung wieder geöffnet, insbesondere vollständig geöffnet, ohne dass nach dem unmittelbar vorhergehenden Überschreiten der ersten Schaltschwelle durch die Schaltgröße die

Trennkupplung geschlossen worden wäre. Insoweit wurden die

beschriebenen Vorbereitungsmaßnahmen durchgeführt, ohne dass tatsächlich vollständig auf den zweiten Betriebszustand umgeschaltet worden wäre. Für die Vorbereitung des Umschaltens ist zwar ein bestimmter

Energieaufwand notwendig, dieser macht sich jedoch insbesondere hinsichtlich des Fahrkomforts und/oder der Akustikeigenschaften des

Kraftfahrzeugs bezahlt, wenn tatsächlich die Trennkupplung geschlossen und mithin in den zweiten Betriebszustand gewechselt wird.

Selbstverständlich kann zusätzlich oder alternativ wenigstens eine weitere Bedingung vorgesehen sein, bei deren Erfüllung die

Synchronisierungskupplung geöffnet wird.

Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Trennkupplung erst dann geschlossen wird, wenn die Verbindungswelle die Vorgabedrehzahl erreicht hat. Insoweit ist es also nicht hinreichend, dass die Schaltgröße die zweite Schaltschwelle erreicht oder überschritten hat.

Vielmehr muss zusätzlich die Drehzahl der Verbindungswelle der

Vorgabedrehzahl entsprechen, um ein ruckfreies Einkuppeln zu ermöglichen.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die

Vorgabedrehzahl der Drehzahl der zweiten Abtriebswelle entspricht. Hierauf wurde vorstehend bereits hingewiesen. Ebenso kann die Vorgabedrehzahl ein Bruchteil der Drehzahl der zweiten Abtriebswelle sein. Es ist auch möglich, zunächst die Vorgabedrehzahl kleiner als die Drehzahl der zweiten Abtriebswelle zu wählen, wenn die Schaltgröße die erste Schaltschwelle erreicht oder überschreitet. Je länger dieser Zustand andauert und/oder je schneller die Schaltgröße in Richtung der zweiten Schaltschwelle ansteigt, kann die Vorgabedrehzahl von der zunächst gewählten Vorgabedrehzahl in Richtung der Drehzahl der zweiten Abtriebswelle vergrößert werden. Dies erfolgt insbesondere prädiktiv, sodass die Vorgabedrehzahl der Drehzahl der zweiten Abtriebswelle entspricht, sobald die Schaltgröße die zweite

Schaltschwelle erreicht oder überschreitet. Schließlich kann vorgesehen sein, dass als Schaltgröße eine Zustandsgroße eines Kraftfahrzeugs verwendet wird, insbesondere der Schlupf wenigstens eines Rads des Kraftfahrzeugs. Mithilfe der Mehrachsantriebseinrichtung kann in dem zweiten Betriebszustand das Antriebsmoment auf die erste Abtriebswelle und die zweite Abtriebswelle verteilt werden, während es in dem ersten Betriebszustand lediglich an der ersten Abtriebswelle anliegt. Entsprechend wird durch den in dem zweiten Betriebszustand

durchgeführten Mehrachsantrieb der Schlupf der angetriebenen Räder des Kraftfahrzeugs im Vergleich zu dem ersten Betriebszustand verringert. Um zu starken Schlupf zu verhindern, soll mithin der Schlupf des wenigstens einen Rades, insbesondere aller momentan angetriebenen Räder des Kraftfahrzeugs, als Schaltgröße verwendet werden.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Mehrachsantriebseinrichtung, insbesondere zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens, wobei die Mehrachsantriebseinrichtung eine in einer Wirkverbindung zwischen einer ersten Abtriebswelle und einer Verbindungswelle vorliegende Synchronisierungskupplung und zumindest eine in einer Wirkverbindung zwischen der Verbindungswelle und einer zweiten Abtriebswelle vorliegende Trennkupplung aufweist, und wobei die Synchronisierungskupplung sowie die Trennkupplung in einem ersten Betriebszustand geöffnet und in einem zweiten Betriebszustand geschlossen sind. Dabei ist vorgesehen, dass die Mehrachsantriebseinrichtung dazu ausgebildet ist, bei einem Überschreiten einer ersten Schaltschwelle durch eine Schaltgröße während des ersten Betriebszustands die Synchronisierungskupplung wenigstens teilweise zu schließen und erst bei einem Überschreiten einer zweiten Schaltschwelle die Trennkupplung zu schließen.

Auf die Vorteile einer derartigen Ausgestaltung der

Mehrachsantriebseinrichtung beziehungsweise der entsprechenden

Vorgehensweise wurde bereits hingewiesen. Sowohl die

Mehrachsantriebseinrichtung als auch das Verfahren können gemäß den vorstehenden Ausführungen weitergebildet sein, sodass insoweit auf diese verwiesen wird. Selbstverständlich ist die Erfindung auch auf ein Kraftfahrzeug mit einer derartigen Mehrachsantriebseinrichtung gerichtet, wobei auch hier die Mehrachsantriebseinrichtung gemäß den vorstehenden Ausführungen weitergebildet sein kann.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt: Figur 1 eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs eines

Kraftfahrzeugs, welcher eine Mehrachsantriebseinrichtung aufweist, und

Figur 2 mehrere Diagramme, in welchen eine Stellung einer

Synchronisierungskupplung, eine Vorgabedrehzahl für eine

Verbindungswelle, eine Istdrehzahl der Verbindungswelle sowie eine Stellung einer Trennkupplung jeweils über der Zeit dargestellt sind. Die Figur 1 zeigt einen Antriebsstrang 1 für ein nicht weiter dargestelltes Kraftfahrzeug. Der Antriebsstrang 1 verfügt über eine

Mehrachsantriebseinrichtung 2, welche zum wahlweisen Betreiben nur einer ersten Achse 3 oder der ersten Achse 3 sowie einer zweiten Achse 4 dient. Jede der Achsen 3 und 4 verfügt in dem hier dargestellten

Ausführungsbeispiel über zwei Räder 5, die an Teilachsen 6 und 7 der ersten Achse 3 und Teilachsen 8 und 9 der zweiten Achse 4 angeordnet sind. Es kann nun vorgesehen sein, dass die Teilachsen 6 und 7 der ersten Achse 3 eine erste Abtriebswelle 10 bilden. Besonders bevorzugt sind sie jedoch über ein Differentialgetriebe, insbesondere ein Achsdifferentialgetriebe, an die erste Abtriebswelle 10 angeschlossen, also insbesondere starr und/oder permanent mit ihr wirkverbunden. Die Teilachsen 8 und 9 können jeweils als eine zweite Abtriebswelle 1 1 vorliegen. Alternativ kann es vorgesehen sein, dass die Teilachsen 8 und 9 über ein Differentialgetriebe, insbesondere ein Achsdifferentialgetriebe, an die zweite Abtriebswelle 1 1 angeschlossen sind.

Die Mehrachsantriebseinrichtung 2 verfügt über eine Verbindungswelle 12, über welche eine Wirkverbindung zwischen der ersten Achse 3 und der zweiten Achse 4 hergestellt werden kann. Die Verbindungswelle 12 ist vorzugsweise als Kardanwelle ausgeführt. In einer Wirkverbindung zwischen der ersten Abtriebswelle 10 und der Verbindungswelle 12 ist eine

Synchronisierungskupplung 13 angeordnet. Die Synchronisierungskupplung 13 ist vorzugsweise als kraftschlüssige Kupplung ausgestaltet. Sie ermöglicht insbesondere das Übertragen eines beliebigen Anteils des anliegenden Drehmoments. In einer Wirkverbindung zwischen der Verbindungswelle 12 und der zweiten Abtriebswelle 1 1 ist zudem eine Trennkupplung 14 angeordnet. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel liegen insoweit zwei Trennkupplungen 14 vor, wobei jeweils eine der Trennkupplungen 14 zwischen einem Differentialgetriebe 15 und einer der beiden zweiten

Abtriebswellen 1 1 beziehungsweise den Teilachsen 8 und 9 angeordnet ist.

Die Verbindungswelle 12 ist dabei starr und/oder permanent mit dem

Differentialgetriebe 15 wirkverbunden. Die Wirkverbindung zwischen dem Differentialgetriebe 15 und mithin der Verbindungswelle 12 einerseits sowie den zweiten Abtriebswellen 1 1 in Form der Teilachsen 8 und 9 andererseits kann mithilfe der Trennkupplung 14 wahlweise hergestellt oder unterbrochen sein. Vorzugsweise befinden sich die Trennkupplungen 14 stets in der gleichen Stellung, sodass entweder eine Wirkverbindung zwischen der Verbindungswelle 12 einerseits und den Teilachsen 8 und 9 andererseits hergestellt oder unterbrochen ist. In einem ersten Betriebszustand der Mehrachsantriebseinrichtung 2 sind die Synchronisierungskupplung 13 und die Trennkupplung 14 geöffnet, sodass die Wirkverbindung zwischen der ersten Abtriebswelle 10 und der zweiten Abtriebswelle 1 1 unterbrochen ist. Insoweit nachfolgend lediglich von einer Trennkupplung 14 oder einer zweiten Abtriebswelle 1 1 die Rede ist, so sind im Rahmen des vorliegenden Ausführungsbeispiels stets beide

Abtriebswellen 1 1 beziehungsweise beide Trennkupplungen 14 gemeint. In einem zweiten Betriebszustand sind die Synchronisierungskupplung 13 und die Trennkupplung 14 vollständig geschlossen. Die Trennkupplung 14 ist bevorzugt als Formschlusskupplung, insbesondere als Klauenkupplung, ausgeführt.

Ein Verfahren zum Betreiben der Mehrachsantriebseinrichtung 2 gemäß den vorstehenden Ausführungen wird anhand der Figur 2 beschrieben. In dem oberen Diagramm zeigt ein Verlauf 16 die momentane Stellung der

Synchronisierungskupplung 13 zwischen einer vollständig geöffneten

Stellung („0" beziehungsweise 0 %) und einer Synchronisierstellung („1 " beziehungsweise 100 %), die vorzugsweise einer vollständig geschlossenen Stellung entspricht. Ein Verlauf 17 deutet die momentane Stellung der Trennkupplung 14 an, ebenfalls zwischen einer vollständig geöffneten

Stellung („0") und einer vollständig geschlossenen Stellung („1 "). Ein Verlauf

18 beschreibt eine Vorgabedrehzahl für die Verbindungswelle 12, ein Verlauf

19 schließlich die tatsächliche Istdrehzahl der Verbindungswelle 12. Zu einem Zeitpunkt t = t 0 erreicht oder überschreitet eine Schaltgröße eine erste Schaltschwelle. Als Schaltgröße wird beispielsweise eine

Zustandsgröße des Kraftfahrzeugs, insbesondere der Schlupf wenigstens eines Rads des Kraftfahrzeugs, herangezogen. Sobald die erste

Schaltschwelle durch die Schaltgröße erreicht oder überschritten wird, soll die Mehrachsantriebseinrichtung 2 auf einen Wechsel des Betriebszustands von dem ersten Betriebszustand hin zu dem zweiten Betriebszustand vorbereitet werden. Zu diesem Zweck wird die Synchronisierungskupplung 13 wenigstens teilweise geschlossen, wie dies für den Zeitraum t 0 < t < ti dem Verlauf 16 zu entnehmen ist.

Dabei wird ein bestimmtes Drehmoment für die Synchronisierungskupplung 13 derart gewählt, dass sich die Drehzahl der Verbindungswelle 12 nicht verändert. Die Synchronisierungskupplung 13 wird derart eingestellt, dass das bestimmte Drehmoment zwischen der ersten Abtriebswelle 10 und der Verbindungswelle 12 übertragen wird. Dieser Zustand der

Synchronisierungskupplung 13 ist in dem Zeitpunkt t = ti erreicht.

Anschließend wird, falls die Schaltgröße immer noch größer oder gleich der ersten Schaltschwelle ist, das bestimmte Drehmoment derart gewählt, dass die Verbindungswelle 12 auf die Vorgabedrehzahl gemäß Verlauf 18 beschleunigt wird. Zu diesem Zweck wird während des Zeitraums ti < t < t 2 die Synchronisierungskupplung 13 vollständig geschlossen, sodass sich die Drehzahl der Verbindungswelle 12 gemäß dem Verlauf 19 vergrößert und sich im Wesentlichen der Vorgabedrehzahl gemäß Verlauf 18 anpasst. Überschreitet nun die Schaltgröße eine zweite Schaltschwelle, welche vorzugsweise größer ist als die erste Schaltschwelle, und entspricht die Drehzahl der Verbindungswelle 12 der Vorgabedrehzahl, welche wiederum gleich der Drehzahl der zweiten Abtriebswelle 1 1 ist, so wird auch die Trennkupplung 14 geschlossen, was zum Zeitpunkt t = t 2 gemäß Verlauf 17 erfolgt. Nachfolgend ist folglich die Drehzahl der Verbindungswelle 12 stets gleich der Vorgabedrehzahl, welche in dem hier dargestellten

Ausführungsbeispiel stets der Drehzahl der zweiten Abtriebswelle 1 1 entspricht. Mit der vorstehend beschriebenen Vorgehensweise erfolgt das Umschalten aus dem ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand nicht in einem einzigen Schritt, sondern vielmehr mehrstufig. Zunächst wird das Umschalten vorbereitet, indem die Synchronisierungskupplung 13 wenigstens teilweise geschlossen wird, sodass entweder das Lüftspiel der Synchronisierungskupplung verringert, jedoch nicht beseitigt wird, oder ein bestimmtes Drehmoment zwischen der ersten Abtriebswelle 10 und der Verbindungswelle 12 übertragen wird, während die Trennkupplung 14 weiterhin geöffnet ist. Erst bei einem Überschreiten der zweiten

Schaltschwelle durch die Schaltgröße wird schlussendlich auch die

Trennkupplung 14 geschlossen, sodass das tatsächliche Zuschalten der zweiten Achse 4 mithilfe der Mehrachsantriebseinrichtung 2 innerhalb eines äußerst kurzen Zeitraums erfolgen kann.