CN100360335C - 用于控制在四轮驱动汽车传动系中的可切换离合器的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用以控制在四轮驱动汽车1的前轴VA与后轴HA间的传动系AS中可切换离合器的K方法，其中一轴被直接驱动而经由离合器K连接作为附加装置的另一轴。为了提供一种用以控制在四轮驱动汽车的前轴与后轴间的传动系中可切换的离合器的方法和一种与此相应的装置，具有一完全的四轮驱动特性的改善的可使用性与涉及的整个汽车的行驶动力学的相应的保证，本发明建议，离合器(K)经由一预控制措施可调地始终被施加以力矩。

Description

用于控制在四轮驱动汽车传动系中的可切换离合器的方法

技术领域

本发明涉及一种用于控制在四轮驱动汽车的前轴与后轴之间的传动系中的可切换的离合器的方法。

背景技术

由全轮驱动的汽车的现有技术已知，在全轮驱动汽车的一种结构形式中，一个轴是持续驱动的，而相应的第二轴一定程度上悬挂在该传动系上，或构成为所谓附加装置(Hang-on-System)。在一已知的应用情况中后轴被持续驱动并且接入作为附加装置的前轴。为此在汽车的一传动系中由一可切换的离合器取代中间差动装置，通过该离合器在其中可将前轴连接到后轴上。

在可切换构成的离合器由一控制仪逻辑的控制中，按照现有技术没有考虑各轴间的轮胎周长偏差。如果在前轴与后轴间存在轮胎周长偏差，则在一全轮驱动情况中或在各轴刚性连接的情况下导致整个传动系的扭曲(Verspannen)。这使构件如传动轴、万向轴和差动装置受较高的载荷。因此必须按比在与此相应的汽车没有因轮胎周长偏差引起的附加载荷的极限载荷的范围更大的载荷来设计全部参与的部件。此外轮胎在打滑中运行，这意味着外胎面上的磨耗或磨损增加。

在具有一后轴作为附加装置的系统中显示出类似的情况。以下参照本发明的一个实施例关于前轴附加装置的前轴上车轮的过小的直径所示出的关系然后在后轴附加配置(Hang-on-Anordnung)中对过小的后轴也得出该关系和反也亦然。由于在两不同的附加装置之间的这种简单的关系在当前的描述的范围内将无例外地只针对一前轴附加装置。

现有技术的主要缺点特别在于，由于认可实施刚性的全轮驱动只好忍受具有以上只示例举出的缺点的传动系扭曲。或者例如按照DE3721626C2和DE19706720A1的主张，简单地打开可切换的离合器以解除传动系中的强的扭曲力(Verspannung)借此虽然平衡了任何形成的扭曲力，但汽车至少在该平衡过程的持续时间中不再具有全轮驱动的特性。这意味着，汽车突然地并且对司机来说以几乎意外的方式多次处于如同单纯尾部或前部驱动的汽车的情况。根据当前的操作情况该突然投入的过程可能对汽车的行驶性能造成不利的影响，即由此甚至可能引起汽车的不稳定。

发明内容

本发明的目的是，提供一种用以控制在四轮驱动汽车的前轴与后轴间的传动系中可切换的离合器的方法和一种与此相应的装置，具有一完全的四轮驱动特性的改善的可供使用性与涉及的整个汽车的行驶动力学的相应的保证。

为实现上述目的，按本发明提供了这样一种用于控制一个在四轮驱动汽车的前轴与后轴之间的传动系中的可切换的离合器的方法，其中，一个轴被直接驱动，而作为附加装置的另一轴经由离合器连接；离合器经由一个预控制措施可调地始终被施加以力矩；在一轮胎公差逻辑中求得关于轮胎的不等性的数值，在其基础上确定传动系的一扭曲力；其特征在于，为了在一个中立的行驶状态下确定轮胎直径偏差，打开离合器并且确定在前轴与后轴之间的转速差。

按本发明，力矩的大小在可切换的离合器本身上或例如在一控制的液压装置上是可调的。

本发明基于这样的见解，即，即使在车轮直径偏差和由此引起的在全轮驱动汽车的传动系中的扭曲力的情况下，完全的力矩平衡也是不必要的。因此在一轮胎公差逻辑的范围内确定一力矩，借其总是允许扭曲传动系。为了可以形成这样的力矩，以适合的方式在轮胎公差逻辑的进程中控制离合器。对此在行驶操作过程中离合器基本上始终保持闭合。因此在本发明的一进一步构成中在完全利用全轮驱动的有利的特性下的任何的行驶动力学范围内可以始终实现在传动系内在前轴和后轴上符合要求的力矩分配，其中在正常应用情况下，在行驶过程中避免尤其为了在扭曲的传动系内的力矩平衡而打开离合器。因此按照本发明的方法操作的汽车不同于已知的汽车，可以通过可切换的离合器的持续的影响在明显限制打滑和其他不利的现象下以基本上持续作用的全轮驱动和高的汽车稳定性受到操作。

如果前轴过小，则其在传动系中按照现有技术根据各轴刚性连接的思想在小的发动机力矩时运行于一负的力矩下，如以下还作为细实线VA在附图的图2的图中所示的。类似地在一过小的后轴中必须考虑在其上具有负的力矩，如作为细虚线ha在图3中所示的。驱动力矩分配取决于轮胎偏差和发动机力矩，但更精确地取决于一相应的万向节力矩，这显著影响行驶动力学。类似地在过小的后轴的情况下也是如此。在一适当的中立的行驶状态下，例如在不制动的不驱动的行驶情况下没有转弯和没有行驶动力学控制或DSC控制的干预，借助车轮速度或转速偏差求得前轴与后轴间的轮胎偏差。在该实施形式中因此为此只短时打开离合器。对此系统然后以两轴间的平均的轮不等性的形式识别相应的状况，对其应用一校准的控制方案，以便可以使附加装置作为持续的全轮驱动是有效的而无车轮的打滑。

离合器力矩作为预控制的预定值在本发明的一个实施形式中主要通过驾驶踏板位置来实现并且构成使汽车接近完全闭锁的区域运动，亦即以很好的近似的方式显示一刚性的全轮驱动的性能。如果在该情况下出现轮不等性，则产生一扭曲力矩，其叠加在两轴上的理想的力矩曲线上，从而无本发明的方法的干预时产生局部很不利地影响曲线的总曲线。在这里轮胎公差逻辑参与，此时通过相应地降低预控制。在这种情况下应该注意的是，一方面扭曲状态(Verspannungszustandes)的型式和/或哪一轴具有较小的滚动周长，另一方面由有效的万向节力矩的符号得知作为牵引方式或驱动方式产生的载荷状态。在与后轴相比过小的前轴的情况中，在驱动情况下当万向节力矩从零上升时由轮胎公差逻辑将预控制限制到一容忍的扭曲力矩上。对于万向节力矩小于零，即在拖动情况下轮胎公差逻辑将预控制限制在万向节力矩的一分量上。这样，虽然存在轮胎周长偏差仍可达到牵引力矩在各轴上的符合要求的最好的分配。在一过小的后轴的情况下产生点对称反映的力矩曲线，从而只在驱动情况与牵引情况之间交换控制任务。按照行驶动力学的这种情况在轮胎公差逻辑的作用下规定作用在离合器上的力矩，如以下参照本发明的一具体的实施形式包括以有利的方式连续的曲线变化的线图还要更详细加以说明的。

在本发明的一有利的进一步构成中，只当前轴与后轴间的偏差离开一死区或无干预区时，轮胎公差逻辑才自动地参与，所述区域按本发明的一进一步构成根据速度选定。

在这种情况下系统使各轴速度同步，此时通过其将前轴和后轴经由分动箱相互连接成使即使在轮胎偏差的情况下也可调准各轴的至少一个共同的平均的速度。在离合器的控制中按照本发明的各实施形式的上述特征，以一控制仪逻辑的形式按照一轮胎公差逻辑通过可切换的离合器中的可容忍的差动力矩的确定，考虑各轴间的轮胎周长偏差。在本发明的一个实施形式中为此在中立的直线行驶中和在短时打开离合器时测量前轴和后轴的转速，如以上所述。不同于按照现有技术的方法，由此保证全轮驱动特性，只在一种状态以外终止，该状态可能倾向于汽车行驶性能等的不稳定形式等。并且该具有全轮驱动特性的损失的阶段只延续很短的时间，而且在一驾驶阶段中识别轮不等性以后不需要重复测量。根据前轴和后轴的平均转速差对一过紧的或固定闭合的离合器的情况确定一调准的扭曲力矩或确定一车轮直径偏差。

上述型式的方法建立在考察在一规范化的公路地基的高摩擦系数情况下根据确定的车轮直径偏差调准的力矩比例情况的基础上。在另一实施例式中本发明的方法更进一步地构成，在该考察中考虑当时实际的公路情况和摩擦系数情况。按照上述的主张将因前轴与后轴间的轮胎周长偏差引起的传动系的扭曲通过轮胎公差逻辑限制或置于一有意义的范围内。但可能的扭曲力的程度取决于轮胎周长偏差和当时实际的摩擦系数情况。上述方式的轮胎公差逻辑改善一基本上持续全轮驱动的汽车的行驶动力学，但其中不适应于变化的公路情况。此时总是从一最加重的情况-亦即夏季轮胎在一具有高摩擦系数的地基上-出发。这特别对特征的万向节力矩的确定产生影响，高于该万向节力矩时在一过小的前轴的情况下不再限制预控制，以便为了加速刚好在前轴上利用该驱动的力矩。在低的摩擦系数的情况下在明显较小的万向节力矩时可以终止对预控制的限制，因为传动系不再受象对高摩擦系数那样强地扭曲。

作为轮胎公差逻辑的输入端参数，各个车轮的轮胎偏差是必需的。这些轮胎偏差在上述的测量方法中在不制动的不驱动的驾驶时的适当的行驶情况下没有转弯或没有行驶动力学控制干预等借助在打开离合器时自由的车轮速度求得。其缺点是，为了测定必须打开离合器。离合器的打开又直接使汽车在该情况下具有单纯的尾部驱动。此外在该方法中在闭合的离合器时的正常谋求的全轮驱动中失去轮胎偏差的可观测性。

为了完全排除这种原则性的缺点，在另一方法中在相同的适当的行驶情况下，如以上作为不制动的不驱动的和没有转弯影响和/或没有控制干预所说明的，在特别的离合器力矩下确定前轴与后轴间的转速差，然后在这样的两对变量的基础上可以通过外推法求得前轮与后轴间的平均的轮胎偏差以及一扭曲力矩，该扭曲力矩在离合器的过于闭锁状态下出现。以下以前轴与后轴间的一0.6％的直径偏差为例参照一图还要详细描述该方法。

为了在该方法中达到高的精度，将应用于识别的离合器力矩选成尽可能不同的大小，以便其以很明显的前轴与后轴间的转速差提供一很大的支撑基础。另一方面不低于一最小的需要的离合器力矩和不超过一在传动系中最大的容忍的扭曲力矩。

由此按照本发明在总体上提供一种可能性，即在全部的行驶情况下形成一持续的全轮驱动，亦即特别不会为了平衡一扭曲状态需要强迫打开可切换的离合器，同样为了测定和/或监控轮胎直径偏差不再需要打开离合器。在本发明的一优选的实施形式中由此可以完全免除可切换的离合器的打开。

按照本发明在一具有前轴与后轴间的轮胎偏差的汽车中由此导致一在任何状态下限定的和容忍的传动系的扭曲。因此其构件如传动轴、万向轴和差动装置比在具有刚性的轴连接的持续的全轮驱动的情况下受较小的载荷。这种处理方法减少磨损、延长使用寿命和降低成本和重量，因为可以相应地实现尺寸确定。阻止传动系的过度扭曲在驾驶和行驶性能上的不利的和司机可觉察到的影响。此外使轮胎磨损减至最小并同时几乎不降低汽车的侧面导向能力，因为没有由过度的扭曲强加的车轮打滑。并且通过该方法这样影响汽车内的传动分配，即不仅在驱动时而且在牵引时改善行驶动力学。

附图说明

以下借助附图更详细地描述本发明的一个实施形式。其中：

图1：一全轮驱动的汽车的传动系的示意图；

图2：按照本发明的第一实施形式在过小的前轴时产生的力矩的线图；

图3：按照本发明的第二实施形式在相对于前轴过小的后轴的情况下在传动系中产生的力矩的线图；

图4：一无干预和一需要控制的区域的速度相关性的图示；以及

图5：用于根据相应的离合器力矩按摩擦系数测定前轴与后轴间的转速差的方法的图示。

具体实施方式

在图1的图中示出一全轮驱动的汽车1的传动系AS的示意图。在这里考虑的前轴附加装置的情况中，通过发动机-变速器总成MG经由传动系AS驱动后轴HA。通过一在分动箱VG中的可切换的离合器K将前轴VA经由传动系AS连接于后轴HA。其中经由控制装置S控制离合器K，控制装置S经由导线L连接于前轴VA和后轴HA的各车轮2上的转速传感器SR。从发动机-变速器总成MG将一万向节力矩M_K传向可切换的离合器K，其本身将该力矩M_K分配为前轴VA的万向轴力矩M_G Va和后轴HV的M_G ha。以下详细描述可切换的离合器K的控制方式和方法以及相应的传感器信号的产生和评价。

至今的现有技术在全轮驱动的汽车中的较大的缺点因此在于，在前轴VA与后轴HA间的车轮直径偏差的情况下在传动系AS中产生扭曲。由于轮胎的不等的磨损，例如由于在汽车1内不同的重量分配引起的，在运行过程中不可能排除这样的车轮直径偏差。因此传动系AS中的全部元件例如万向轴和差动装置，也必须按显著提高的载荷来设计。全部的传动系统只有通过在行驶操作中持续产生的各车轮2的打滑才能获得对传动系AS的基本上连续形成的扭曲的平衡。但这样的过程在轮胎2外胎面的区域内引起提高的损磨。

图2的图示出力矩的线图，按照本发明的第一实施形式在过小的前轴VA时产生这些力矩。该线图示例性对0.8％的车轮直径的偏差说明在传动系AS内的物理关系。在以下首先表示没有本发明的轮胎公差逻辑的参与的情况。然后分别表示轮胎公差逻辑作为有意的不放弃一全轮驱动的影响和与一刚性的连接的全轮驱动的区别。其中轮胎公差逻辑以下理解为转换入全轮驱动汽车的相应构成的控制装置S中的方法。

细线va，ha分别表示在一过于闭锁的汽车或一具有过于闭锁的离合器K的汽车的情况下万向轴中的性能或一力矩曲线M_G，在这种情况下汽车的表现如同一具有刚性的全轮驱动的汽车。由于车轮直径的偏差后轴HA的力矩曲线ha和前轴VA的力矩曲线va相对于一点划线表示的理想曲线沿箭头d等量偏移一确定的量。在公路表面与轮胎2的外胎面之间相同的摩擦系数的前提下在较大的轮胎直径偏差时该偏移进一步增加。由于在这里假定的前轴VA与后轴HA间的0.8％的偏差，因此在传动系AS中总共导致稍大于200Nm的扭曲力矩ΔS。较小的并从而快速旋转的前轴VA受该力矩制动。由于利用离合器经由公路涉及内部的力或力矩，后轴HA被相应地驱动。

在所示的线图中左半平面B表明一制动的或牵引的状态，右半平面A表明一驱动状态。对于小的正的万向节力矩M_K，前轴VA在无本发明的控制干预并且在过于闭锁的离合器K的情况下由于在传动系AS内形成的扭曲而运转在一个负力矩的区域内，见曲线va。后轴HA相反在一超出的驱动力矩下运行，见曲线ha。从一特征的万向节力矩M_K＝C开始，其在这里约为+400Nm，也由前轴VA传递一驱动的力矩。在该情况下由轮胎公差Δr形成的车轮打滑引起轮胎的提高的磨损，并且其降低轮胎的侧面导向能力并从而对汽车的行驶动力学施加不利的影响。

在一与后轴相比过小的前轴的图2的图中图解表达的情况中，在驱动情况A下当万向节力矩M_K从零上升时由轮胎公差逻辑将预控制限制到一容忍的扭曲力矩Δm。该限制一直保持达到所谓特征的万向节力矩C，由其开始前轴力矩M_G va也持续变成正的。对于大于特征的万向节力矩C的万向节力矩M_K终止限制，以便可以在前轴上利用驱动的力矩。因此按照本发明的主张的轮胎以差逻辑将离合器的预控制降到容忍的扭曲力矩Δm并且在图2的线图中沿上升的万向节力矩看一直到达关于特征的万向节力矩M_K＝C的范围。由图2中的括弧说明该经由可切换的离合器K对万向轴力矩曲线M_G va、M_G ha的变化可看出的强的控制干预的时期。这样，例如前轴VA的万向轴力矩M_G va在载荷变化情况下，在离合器K的控制的干预过程中被从一约-200Nm的负力矩限制到在这里约-50Nm的值Δm。以相同的量在该对于行驶稳定性临界的点也将后轴HA的万向轴力矩M_G ha、从一个约200Nm的正力矩限制到约50Nm。从这些数值起将离合器力矩以其最小的值选择成使离合器K保持接触并因此可以说经由离合器K可立即调节任何的力矩。借此确保完全的全轮驱动性能，而不使汽车在恒定行驶中超出一确定的范围以外受扭曲。

在这种情况下司机的相应的牵引要求经由驾驶踏板位置的坡度检测或经由一驾驶踏板解释器确定。如果该坡度，并从而一由司机要求的加速超过一确定的界限，则转到在该情况下对相同的轮胎周长适合的预控制或由轮胎公差逻辑终止限制并将离合器过于闭锁。不突然地而延时地返回到限制，这在这里由一系统的低通性能来实现。通过该方法在牵引情况下在可能发生打滑以前闭合离合器K。

高于特征的万向节力矩M_K＝C不再限制预控制，以便完全利用在前轴VA上的驱动的力矩。通过图2的图中比线va、ha较粗的线示出的万向轴力矩曲线M_G va、M_G ha的变化说明这种关系，这些力矩曲线在高于特征的万向节力矩M_K＝C的范围的那一侧在轮胎公差逻辑的影响下不同于所属的细线。

在发动机牵引情况下，图2的线图的左边的半平面B，无轮胎公差逻辑参与的汽车显示出由细线ha、va表明的性能：后轴HA以明显的正力矩运转并且单独地看来汽车因此仍加速。只有前轴VA已在负力矩下运转，因此汽车将被前轴制动。

对于万向节力矩小于零，亦即在牵引情况B下，轮胎公差逻辑将预控制限制到一万向节力矩M_K的分量x。这样，虽然存在着轮胎周长偏差，但可达到牵引力矩在轴VA、HA上要求的最好的分配。在当前的情况下该分量x维持在约40％。相应地限制在前轴VA上下降的牵引力矩，借此由于分动箱VG上的力矩平衡使后轴HA也进入牵引运行。但在这种情况下离合器力矩并不小于容忍的扭曲力矩Δm，以便取得区域A和B的连续的过渡。这样达到配备有这种控制的汽车的稳定的载荷变化性能。因此在前轴VA上调准力矩曲线M_G vA并根据在分动箱VG上的力矩平衡，M_K＝M_G VA+M_G HA，在后轴HA上调准力矩曲线M_GHA。

图3的图以类似于图2的图的另一线图示出万向轴力矩M_G，其在相对于前轴VA过小的后轴HA的情况下出现于传动系AS中。在该线图中再次示例性表现0.8％的车轮直径偏差。造成的传动系AS的扭曲力矩因此在这里也位于约200Nm。对轴HA、VA的作用是反向的。小的并因此相对于前轴VA更快速旋转的后轴HA现在被制动。相反，前轴VA被驱动。因此图2和3的线图相互表现出基本上如点对称的反射。

在过小的后轴的情况下，对于万向节力矩M_K大于零，亦即在驱动情况A下，轮胎公差逻辑限制预控制，亦即将发生在前轴VA上的驱动力矩规定到万向节力矩M_K的一分量x上。按照分动箱VG上的力矩平衡，后轴HA由此同样设置成一驱动力矩如由粗线M_G ha所示的。通过参数x的选择预定驱动力矩分配，参数x在这里再次为约40％。因此预定一最好的驱动分配，其中为了驱动情况A与牵引情况B之间的连续的过渡在这里也产生一最小的到50Nm的离合器力矩Δm。

在发动机牵引情况B下，离合器力矩在M_K＝0的区域内通过控制限制到一约50Nm的数值Δm，以便降低在后轴HA上的牵引力矩。由此在前轴VA上产生力矩曲线M_G VA而在后轴HA上产生根据分动箱VG上的力矩平衡的力矩曲线M_G HA，与发动机牵引力矩控制相配合由此再次产生稳定的载荷变化性能。

在车轮直径偏差的情况下，始终在传动系AS中形成的扭曲力矩的影响取决于汽车的速度。这样在速度v＝0时确实几乎没有要控制的干预的原因，与此相反，在v＝100km/h时为了保证行驶动力学本发明的轮胎公差逻辑的参与已可以是有意义的。此外在前轴和后轴上较大的车轮直径偏差或车轮2的半径偏差Δr的情况下比其在小的偏差的情况下更需要控制干预。在图4的图中示例性示出半径偏差Δr关于速度的关系。由于控制图2和3的线图在比较过小的前轴车轮和过小的后轴车轮时的情况时表现出相互对称的，只考察前轴VA与后轴HA的车轮2间的半径偏差Δr的量。如果平均的半径偏差Δr离开一取决于速度的死区或无干预区N，则轮胎公差逻辑自动变为预控制的限制，如由区域R所说明的。因此如果在速度v＝100km/h和0.3的半径偏差Δr时不实施任何的控制，则在速度v＝130km/h和相同的半径偏差Δr时轮胎公差逻辑已自动地参与。

在一轮胎公差逻辑的上述的第一评价中考察前轴VA和后轴HA的自由滚动的车轮2，以便确定两轴间的当时平均的车轮直径偏差。因此为了这样的测量必须将离合器K至少对于短的测量时间完全打开，其中在该测量时间中没有驱动的全轮驱动特性可供使用并且一完全打开的离合器具有一延长的反应或起动时间。

但事实上，除平均的车轮直径偏差外，进行调整的扭曲力完全取决于当时实际的地基的摩擦系数μ和轮胎的特性。上述轮胎公差逻辑形式的预控制不适应于变化的公路情况。其总是从最加重的情况出发：夏季轮胎在高摩擦系数的基础上。这特别对特征的万向节力矩C的确定产生影响，在一过小的前轴VA的情况下高于万向节力矩C不再限制预控制，以便在前轴VA上利用驱动的力矩。在低的摩擦系数的情况下在明显较小的万向节力矩时可以终止预控制的限制，因为传动系不再受象对高摩擦系数那样强地扭曲。

作为轮胎公差逻辑的输入端参数，各个车轮的轮胎偏差是必需的。这些轮胎偏差在上述的测量方法中在不制动的不驱动的驾驶时的适当的行驶情况下没有转弯或没有行驶动力学控制干预借助在打开离合器时自由的车轮速度求得。其特点是，为了测定必须打开离合器。离合器的打开又直接使汽车在该情况下具有单纯的尾部驱动。此外在该方法中在闭合的离合器时的正常谋求的全轮驱动中失去轮胎偏差的可观测性。

为了排除这种原则性的缺点，在另一方法中在相同的适当的行驶情况下，如以上作为不制动的不驱动的和没有转弯和/或没有控制干预所说明的，在特别的离合器力矩下确定前轴与后轴间的取决于摩擦系数的转速差。图5的图以前轴与后轴的各车轮之间的0.6％的直径偏差为例说明该方法：关于离合器力矩M_kup的预调的值由离合器力矩M_kup和转速偏差Δn构成各对值。前轴VA与后轴HA间的转速差线性取决于离合器力矩。因此在离合器力矩M_kup的测量点a、b的两对这样的值之间可以通过线性外推法然后在P₁，纵坐标段，求得前轴VA与后轴HA间的轮胎偏差Δr和在P₂，与横坐标的交点，求得一扭曲力矩，其在一离合器的过于闭锁状态下出现在传动系AS中。

点P₁作为值在一般情况下，亦即没有过强的轮胎磨损和/或压力损力是不变的。相反值P₂取决于当时实际的摩擦系数μ，如图5的图中所表明的：在打开的离合器中M_kup＝0Nm，调准前轴VA与后轴HA间的相当于轮胎偏差Δr的转速差或可以由转速差Δn导出前轴VA与后轴HA间的偏差Δr。Δr是单纯几何确定的并从而与摩擦系数无关。轮胎的磨损很缓慢地发生，从而只要轮胎上不出现压力损失这些参数就显示相应的惰性的性能。

如果提高离合器力矩M_kup，则转速差Δn变小。使各轴增多地同步。从一特别的离合器力矩M_kup开始，其相当于最大的扭曲力矩ΔS_max并且在这里为约160Nm，转速差Δn变为零并且到达与横坐标的交点P₂。这是从离合器K的部分闭锁向过去闭锁的过渡。最大的扭曲力矩或对于过于闭锁状态的扭曲力矩ΔS_max取决于前轴VA与后轴HA间的偏差值、轴载荷和轮胎特性以及实际的摩擦系数。轴载荷经由汽车几何形状和纵向加速度是足够精确已知的，从而轮胎特性和摩擦系数，亦即车轮打滑变化被认为是重要的和未知的影响。

与横坐标的交点P₂的位置从示例标明的位置在冬季的公路情况下向左、在干燥的夏季的公路情况和汽车的夏季轮胎的情况下向右偏移向显著较高的μ值。与此相应地通过两箭头d在图2和3的图中所示的力矩曲线ha、va的平行偏移也发生变化：在冬季的情况下在雪覆盖的公路中这两曲线相互更接近，相反在夏季的状况下间距d还要更大。与此相应地，在夏季增加的和在冬季相反减小的传动系AS的扭曲的情况下，特征的万向节力矩M_K＝C改变位置，超过该位置时终止对预控制的控制干预并且在需要时可以完全闭锁离合器K。

通过在适当的行驶情况下两不同的离合器力矩的调准和相应的转速差的求得确定了如上所述的关系。可以通过线性外推法确定偏差Δr和扭曲力矩ΔS_max。

为了在该方法中达到高的精度，将应用于识别的离合器力矩M_kup选成尽可能不同的大小，以便其以很明显的前轴VA与后轴HA间的转速差Δn提供一很大的支撑基础ΔM。另一方面不低于一最小的需要的离合器力矩Δm。在该最小的需要的约50Nm的离合器力矩的情况下离合器内的各摩擦片仍如此相互贴紧，而使通过离合器可实现以极短的反应或起动时间切换任何的力矩。此外在选择点b时也不超过一在传动系AS中最大容忍的扭曲力矩。由此得出一用于一识别规则系统的可能的离合器力矩M_kup的范围，或由该范围选出最小的需要的离合器力矩和最大容忍的扭曲力矩并由此选出最大的离合器力矩。

前轴VA与后轴HA间的偏差Δr的测定由此以有利的方式在部分闭锁的状态下是可能的，其在部分闭锁的状态下甚至保持是可观测和可监控的。为此不必再打开离合器K，这大大提高在一相应配备的汽车上的全轮驱动的可供使用性。因例如轮胎上的压力损失或轮胎磨损引起的前轴VA与后轴HA间的偏差Δr的变化可以在适合的行驶情况下差不多连续地而不打开离合器加以识别。相应地适用轮胎公差逻辑。

由扭曲力矩ΔS_max的知识可以导出特征的万向节力矩C，高于该力矩C在VA过小的情况下不再限制预控制。由此在低的摩擦系数的情况下在明显较小的万向节力矩时可以终止预控制的限制。轮胎公差逻辑例如适合于冬季的公路情况。预控制不以如对高摩擦系数相同的大小被降低，而适应于轮胎特性和占主要的摩擦系数，亦即适应于相应的打滑变化。这导致系统功能的优化。

由扭曲力矩ΔS_max、偏差Δr和轴载荷，后者是已知的，可以很好的精度确定轮胎纵向刚度k。其按照μ＝k*s代表车轮打滑曲线的线性区域或体现轮胎与公路之间的摩擦系数。该信号对全部其他的分析考察例如前轴力矩、空转力矩(Blindmoment)等的计算是基本的。

在汽车转弯行驶时前轴VA一般根据所谓阿科曼条件(Ackermann-Bedingung)比后轴HA更快地旋转。通过类比考察将这种对以过小的轮胎的行驶的状态转移到前轴VA上并且即使在转弯行驶时也由轮胎公差逻辑处理关于传动系AS的广泛的阻碍。在这种情况下在离开按照图4的图的死区N时通过一适合的取决于转向角的特征曲线预定一当时容忍的扭曲力矩Δm。

由此通过本发明的方法的应用这样影响驱动分配，即在持续的全轮驱动时不仅在驱动时而且在牵引时改善汽车动力学。

附图标记清单

1        全轮驱动的汽车

2        车轮

HA       后轴

MG       发动机-变速器总成

AS       传动系

VG       分动箱

K        作为分动箱VG部件的可切换的离合器

VA       前轴

S        控制装置

L        导线

SR       转速传感器

M_K       万向节力矩

M_G       万向轴中的力矩曲线

M_G va    前轴VA的万向轴力矩

M_G ha    后轴HA的万向轴力矩

A        牵引情况

B        驱动情况

ha       后轴HA的力矩曲线

va       前轴VA的力矩曲线

ΔS      扭曲力矩

C        特征的万向节力矩

Δm      降到一容忍的扭曲力矩的离合器力矩

x        预定的VA与HA间的力矩分配

MSR      发动机牵引力矩控制

R        控制干预的区域

N        无控制干预的区域/死区

v        速度

Δr   前轴和后轴上车轮的半径偏差

Δn   转速差

M_kup  离合器力矩

a     离合器力矩M_K的测试或预定值

b     离合器力矩M_K的测试或预定值

P₁    测量点

P₂    测量点

Claims (12)

1.一种用于控制一个在四轮驱动汽车(1)的前轴(VA)与后轴(HA)之间的传动系(AS)中的可切换的离合器(K)的方法，其中，一个轴被直接驱动，而作为附加装置的另一轴经由离合器(K)连接；离合器(K)经由一个预控制措施可调地始终被施加以力矩；在一轮胎公差逻辑中求得关于轮胎(2)的不等性的数值，在其基础上确定传动系(AS)的一扭曲力(ΔS)；其特征在于，为了在一个中立的行驶状态下确定轮胎直径偏差(Δr)，打开离合器(K)并且确定在前轴(VA)与后轴(HA)之间的转速差(Δn)。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，以轮胎直径偏差(Δr)的形式测量在前轴(VA)与后轴(HA)之间的轮胎不等性。

3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，不打开离合器(K)情况下这样确定轮胎直径偏差(Δr)，即在离合器(K)的部分夹紧情况下确定在前轴(VA)与后轴(HA)之间的转速差(Δn)。

4.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，为了确定轮胎直径偏差(Δr)，在两点(P₁、P₂)实施测定。

5.按照权利要求4所述的方法，其特征在于，应用测定两点(P₁、P₂)情况下，通过线性内插法确定在极限转速差(Δn)＝0和离合器力矩(M_kup)＝0时的数值。

6.按照权利要求4所述的方法，其特征在于，将离合器(K)的尽可能彼此远隔的力矩数值(a、b)用于测定上述两点(P₁、P₂)。

7.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，只在前轴(VA)与后轴(HA)间的偏差(Δn、Δr)离开一个死区或无干预区(N)时，一个预控制措施才主动地参与，同时对轮胎公差逻辑进行干预。

8.按照权利要求7所述的方法，其特征在于，根据一个相应的速度(V)选出无干预区(N)。

9.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，确定一关于特征的万向节力矩(C)的范围，高于该力矩(C)，在一过小的前轴的情况下不再限制预控制，以便利用刚好在前轴(VA)上的驱动力矩进行加速。

10.按照权利要求7所述的方法，其特征在于，在转弯行驶情况下，在离开死区(N)时通过一特别适合的取决于转向角的特性曲线预定一当时容忍的扭曲力矩(Δm)。

11.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，基于前轴(VA)与后轴(HA)之间的预定的力矩分配(x)进行控制。

12.按照权利要求11所述的方法，其特征在于，在过小的前轴(VA)时在牵引情况(B)下和/或在过小的后轴(HA)时在驱动情况(A)下，在规定的行驶动力学范围内实现在传动系(AS)内前轴(VA)与后轴(HA)间的要求的力矩分配(x)。

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