DE102007007127A1

DE102007007127A1 - Differenzialbeschränkungssteuergerät für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102007007127A1
Application number: DE102007007127A
Authority: DE
Inventors: Yuichi Ushiroda; Kaoru Sawase; Yusuke Fujii
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2006-03-07
Filing date: 2007-02-13
Publication date: 2007-09-20
Also published as: CN101032963A; CN101032963B; JP4844720B2; US8285450B2; US20070213913A1; JP2007239819A

Abstract

Ein Differenzialbeschränkungssteuergerät für ein Fahrzeug berechnet eine mit eine Gierrate korrespondierende Steuermenge (Ty) gemäß der Abweichung (DeltaY) zwischen der aktuellen Giergeschwindigkeit (Y) und der Zielgiergeschwindigkeit (Ytgt), wenn ein Fahrzeug abbiegt, und bewertet auch die aktuelle Steuerungscharakteristik (OS, US) des Fahrzeuges und eine Größenbeziehung zwischen den Radgeschwindigkeiten (Nin, Nout) der rechten und linken Vorderräder (4, 4). Das Differenzialbeschränkungssteuergerät bringt dann einen Ausgleich in Richtung einer Erhöhung oder Verringerung, basierend auf einer mit einer Gierrate korrespondierenden Steuermenge (Ty) an eine Basissteuermenge (Tbase) gemäß einer Kombination der Steuerungscharakteristik (OS, US) und der Größenbeziehung zwischen den Radgeschwindigkeiten (Nin, Nout), an und steuert eine Differenzialbeschränkungskraft zwischen den rechten und linken Vorderrädern (4, 4), basierend auf einer endgültigen Steuermenge (T), die nach dem Ausgleich erreicht wird.

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Differenzialbeschränkungssteuergerät zum Steuern einer Differenzialbeschränkungskraft zwischen rechten und linken Rädern eines Fahrzeuges.

Beschreibung des Standes der Technik

Solch ein Fahrzeug, das mit einen Differenzialbeschränkungsgerät von einem elektronischen Steuertyp zwischen den rechten und linken Vorder- oder Hinterrädern, an die die Antriebskraft eines Motors übertragen wird, ausgestattet ist, dass ein Steuergerät, wie zum Beispiel eine Kupplung, eine Pumpe oder einen Motor nutzt, ist im praktischen Gebrauch gewesen. In einem Fahrzeug dieser Art wird das Differenzialbeschränkungsgerät genutzt, um eine Differenzialbeschränkungskraft zwischen den rechten und linken Rädern anzubringen, und das Drehmoment von einem Rad, dass eine höhere Radgeschwindigkeit hat, an ein Rad, dass eine niedrigere Radgeschwindigkeit hat, zu verschieben. Dementsprechend wir die Antriebscharakteristik des Fahrzeuges geeignet gesteuert. Ein Gerät, das die Steuerung wie oben beschrieben ausführt, ist zum Beispiel im Japanischen Patent Nr. 2527204 (das im Folgenden als Dokument 1 bezeichnet werden wird) offenbart.

Das Steuergerät, dass in Dokument 1 offenbart ist, wird auf ein vierradangetriebenes Fahrzeug angewendet, dessen Basis ein Fahrzeug mit einem FR-Aufbau (Fahrzeug mit einem Frontmotor-Heckantrieb-Aufbau) ist, um Untersteuern und Übersteuern in einer Abbiegesituation zu vermeiden. Zwischen den Vorder- und Hinterrädern dieses Fahrzeuges ist eine Kardanwelle angeordnet, um einen Teil der Antriebskraft von den Hinterrädern an die Vorderräder zu übertragen. Zwischen den rechten und linken Hinterrädern ist ein Differenzialbeschränkungsgerät angeordnet, dass eine Differenzialbeschränkungskraft erzeugt. Das Steuergerät verringert die Differenzialbeschränkungskraft eines Differenzialbeschränkungsgerätes und reduziert auch die Menge der Antriebskraft, die durch die Kardanwelle an die Vorderräder übertragen wird, wenn der Verdacht besteht, dass die Radgeschwindigkeiten der äußeren Räder während des Abbiegens höher sind als die der inneren Räder, und dass die inneren Räder einen GriFF-auf der Straße haben. Dadurch beabsichtigt das Gerät, Untersteuern zu verhindern.

Das Steuergerät, das im Dokument 1 offenbart ist, steuert die Differenzialbeschränkungskraft in Anbetracht der Radgeschwindigkeiten der rechten und linken Räder. Die Radgeschwindigkeiten der rechten und linken Räder sind aber nicht mehr als einer der Indikatoren, die den Fahrzustand des Fahrzeuges anzeigen und sie sind nicht ausreichend für eine angemessene Steuerung der differenzialen Beschränkungskraft. Zum Beispiel variiert selbst in einer Situation, in der die Radgeschwindigkeiten der rechten und linken Räder unter den gleichen Bedingungen sind, eine optimale Differenzialbeschränkungskraft in Abhängigkeit davon, ob die Steuerungscharakteristik des Fahrzeuges Übersteuern oder Untersteuern ist. Dies bewirkt das Problem, dass die Differenzialbeschränkungskraft in einigen Fahrzuständen ungenau gesteuert wird und eine gute Steuerungscharakteristik nicht verwirklicht werden kann.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung ist gemacht worden, um das zuvor genannte Problem zu lösen. Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Differenzialbeschränkungssteuergerät für ein Fahrzeug zur Verfügung zu stellen, dass geeignet ist, eine Differenzialbeschränkungskraft zwischen rechten und linken Rädern gemäß einem Index, der den Fahrzustand eines Fahrzeuges eindeutig anzeigt, richtig zu steuern und dadurch unabhängig von dem Fahrzustand des Fahrzeuges eine gute Steuerungscharakteristik zu erreichen.

Um das Ziel zu erreichen, umfasst das erfindungsgemäße Differenzialbebegrenzungssteuergerät für ein Fahrzeug Differenzialbegrenzungsmittel, die geeignet sind, eine Differenzialbegrenzungskraft zwischen rechten und linken Rädern, an die eine Antriebskraft von einer Antriebsquelle übertragen wird, zu regulieren; Radgeschwindigkeitserkennungsmittel, die eingerichtet sind, um Radgeschwindigkeiten der rechten und linken Räder zu erkennen; und Differenzialbegrenzungssteuermittel, die eingerichtet sind, um die Differenzialbegrenzungsmittel gemäß den Radgeschwindigkeiten der rechten und linken Räder, die von den Radgeschwindigkeitserkennungsmitteln erkannt worden sind, zu steuern, dadurch gekennzeichnet, dass das Differenzialbegrenzungssteuergerät weiterhin Abbiegezielzustandsindexbestimmungsmittel umfasst, die eingerichtet sind, um einen Abbiegezielzustandsindex auf der Basis eines Antriebszustandes des Fahrzeuges zu bestimmen; Abbiegeistzustandsindexerkennungsmittel, die angeordnet sind, um den tatsächlichen Abbiegezustandsindex des Fahrzeuges zu erkennen; Steuermengenberechnungsmittel, die eingerichtet sind, um basierend auf dem Abbiegezielzustandsindex und dem Abbiegeistzustandsindex eine dem Abbiegen entsprechende Steuermenge als eine Ausgleichsmenge in Bezug auf die Differenzialbegrenzungskraft zu berechnen, die zwischen den rechten und linken Rädern angewandt wird; und Bewertungsmittel der Steuercharakteristik, die eingerichtet sind, um die Steuerungscharakteristik eines Fahrzeuges aktuell basierend auf dem Abbiegezielstandsindex und dem Abbiegeistzustandsindex zu bewerten, wobei das Differenzialbegrenzungssteuermittel die dem Abbiegen entsprechende Steuermenge in der Differenzialbegrenzungskraft zum Ausgleich in Richtung einer Erhöhungs- oder Verringerung gemäß einer Kombination der Steuerungscharakteristik, wie sie von den Steuerungsbewertungsmitteln bewertet wird, und einer Größenrelation zwischen den Radgeschwindigkeiten der rechten und linken Rädern, wie sie von den Radgeschwindigkeitserkennungsmitteln erkannt worden ist, wiedergibt und das Differenzialbegrenzungsmittel gemäß der Differenzialbegrenzungskraft nach dem Ausgleichen steuert.

Basierend auf den Fahrtzustand des Fahrzeuges bestimmt das Abbiegezielzustandsindexbestimmungsmittel den Abbiegezielzustandsindex und das Abbiegeistzustandsindexerkennungsmittel den Abbiegeistzustandsindex. Basierend auf dem Abbiegezielzustandsindex und dem Abbiegeistzustandsindex berechnet das Mittel zur Berechnung der Steuerungsmenge die dem Abbiegen entsprechende Steuerungsmenge und das Mittel zum Bewerten der Steuerungscharakteristik bewertet, ob die momentane Steuerungscharakteristik des Fahrzeuges z. B. Untersteuern oder Übersteuern ist. Gemäß der Kombination aus der so bewerteten Steuerungscharakteristik und der Größenrelation zwischen den Radgeschwindigkeiten der rechten und linken Räder, die von den Radgeschwindigkeitserkennungsmitteln erkannt worden sind, wendet das Differenzialbegrenzungssteuermittel basierend auf der dem Abbiegen entsprechende Steuerungsmenge einen Vergrößerungs- oder Verringerungs-Ausgleich auf die Differenzialbegrenzungskraft an. Basierend auf der so ausgeglichenen Differenzialbegrenzungskraft steuert das Differenzialbegrenzungssteuermittel das Differenzialbegrenzungsmittel.

Während des Abbiegens des Fahrzeuges verschiebt sich das Drehmoment zwischen den rechten und linken Rädern durch das Differenzialbegrenzungsmittel gemäß der Größenrelation zwischen den Radgeschwindigkeiten der rechten und linken Räder. Eine in den rechten und linken Rädern erzeugte Antriebskraft wird gemäß der Größe der Drehmomentverschiebung erhöht oder verringert und dies erzeugt einen Abbiegeimpuls, der das Abbiegen des Fahrzeuges unterstützt und einen entgegengerichteten Abbiegeimpuls, der das Abbiegen des Fahrzeuges erschwert. Unter der Voraussetzung einer Verschiebungsrichtung des Drehmomentes zwischen den rechten und linken Rädern, die auf der Größenrelation zwischen den Radgeschwindigkeiten der rechten und linken Räder basiert, wird die Differenzialbegrenzungskraft zwischen den rechten und linken Rädern mit einem Verstärkungs- oder Verringerungsausgleich angewandt, so dass der Abbiege- oder Gegenabbiege-Impuls, der in dem Fahrzeug auftritt, in einer geeignete Richtung umgelenkt wird, z. B. in eine Richtung, um Untersteuern oder Übersteuern zu verhindern. Dadurch kann die Differenzialbegrenzungskraft zwischen den rechten und linken Rädern wesentlich gesteuert werden, wobei sie nicht nur die Radgeschwindigkeiten der rechten und linken Räder sondern ebenso die Steuerungscharakteristik des Fahrzeuges wiedergibt.

Wie zuvor beschrieben wird die Differenzialbegrenzungskraft zwischen den rechten und linken Rädern in dem Differenzialbegrenzungssteuergerät gemäß der Erfindung mit einer Vergrößerungs- oder Verringerungs-Kompensation gemäß der Kombination der momentanen Steuerungscharakteristik, die eindeutig den Fahrzustand des Fahrzeuges anzeigt, und der Größenrelation zwischen den Fahrzeugsgeschwindigkeiten der rechten und linken Räder angewandt. Dies ermöglicht es, die Differenzialbegrenzungskraft zwischen den rechten und linken Rädern richtig zu steuern. Dementsprechend wird eine gute Steuerungscharakteristik unabhängig vom Fahrzustand des Fahrzeuges verwirklicht.

Vorzugsweise wenden die Differenzialbegrenzungssteuermittel einen Vergrößerungsausgleich auf die Differenzialbegrenzungskraft zwischen den rechten und linken Rädern gemäß der dem Abbiegen entsprechenden Steuermenge an, wenn die von den Steuerungscharakteristikbewertungsmitteln bewertete Steuerungscharakteristik Untersteuern ist, wenn festgestellt wird, dass die Radgeschwindigkeit eines abbiegenden inneren Rades größer ist als die Radgeschwindigkeit eines abbiegenden äußeren Rades, und wendet einen Verringerungsausgleich auf die Differenzialbegrenzungskraft zwischen den rechten und linken Rädern gemäß der dem Abbiegen entsprechenden Steuermenge an, wenn die Steuercharakteristik Übersteuern ist; und wenn bestimmt wird, dass die Radgeschwindigkeit des abbiegenden inneren Rades geringer als die Radgeschwindigkeit des abbiegenden äußeren Rades ist, wendet das Differenzialbegrenzungsteuermittel einen Verringerungs-Ausgleich auf die Differenzialbegrenzungskraft zwischen den rechten und linken Rädern gemäß der dem abbiegen entsprechenden Steuermenge an, wenn die Steuerungscharakteristik von den Mittel zur Bewertung der Steuerungscharakteristik als Untersteuern bewertet wird und wendet einen Vergrößerungsausgleich auf die Differenzialbegrenzungskraft zwischen den rechten und linken Rädern gemäß der dem abbiegen entsprechenden Steuermenge an, wenn die Steuerungscharakteristik Übersteuern ist.

Während des Abbiegens des Fahrzeuges, z. B. wenn das innere Rad aufgrund einer Verringerung der Bodenkontaktlast rutscht und eine höhere Radgeschwindigkeit hat, als das abbiegende äußere Rad, verschiebt sich das Drehmoment von dem abbiegenden inneren Rades auf das abbiegende äußere Rad und eine Antriebskraft des abbiegenden äußeren Rades wird höher als die des abbiegenden inneren Rades. Im Ergebnis wird ein Abbiegeimpuls erzeugt, der das Abbiegen des Fahrzeuges erleichtert. Dementsprechend wird, wenn die Steuerungscharakteristik des Fahrzeuges als Untersteuern bewertet wird und demzufolge die Differenzialbegrenzungskraft zwischen den rechten und linken Rädern mit einem Vergrößerungsausgleich entsprechend der dem abbiegenden Steuerungsmenge angewandt wird, der Abbiegeimpuls zusammen mit der Vergrößerung des von dem abbiegenden inneren Rad an das abbiegende äußere Rad übertragenen Drehmoment erhöht, wodurch ein Untersteuern verhindert wird. Wenn die Steuerungscharakteristik als Übersteuern bewertet wird und die Differenzialbegrenzungskraft zwischen den rechten und linken Rädern mit einer Verringerungskompensation gemäß der dem Abbiegen entsprechenden Steuerungsmenge angewandt wird, wird der Abbiegeimpuls zusammen mit der Verringerung des Drehmomentes, das von dem abbiegenden inneren Rad an das abbiegende äußere Rad übertragen wird, verringert, wodurch Übersteuern verhindert wird.

Wenn zum Beispiel das abbiegende innere Rad einen GriFF-auf der Straße hat und eine geringere Radgeschwindigkeit als das abbiegende äußere Rad hat, verschiebt sich das Drehmoment von dem abbiegenden äußeren Rad an das abbiegende innere Rad und die Antriebskraft des abbiegenden inneren Rades wird größer als die des abbiegenden äußeren Rades. Dementsprechend wird ein entgegengerichtetes Abbiegemoment erzeugt, welches das Abbiegen des Fahrzeuges behindert.

Demzufolge wird, wenn die Steuerungscharakteristik des Fahrzeuges als Untersteuern bewertet wird und die Differenzialbegrenzungskraft zwischen den rechten und linken Rädern mit einer Verringerungskompensation gemäß der dem Abbiegen entsprechenden Steuermenge angewandt wird, das entgegengerichtete Abbiegemoment zusammen mit der Verringerung des von dem abbiegenden äußeren Rades an das abbiegende innere Rad übertragenden Drehmomentes verringert, und dies verhindert Untersteuern. Wenn die Steuerungscharakteristik als Übersteuern bewertet wird und die Differenzialbegrenzungskraft zwischen den rechten und linken Rädern mit einem Vergrößerungsausgleich gemäß der dem abbiegen entsprechenden Steuermenge angewandt wird, wird der dem Abbiegen entgegenwirkende Impuls zusammen mit der Vergrößerung des von dem abbiegenden äußeren Rad an das abbiegende innere Rad übertragenen Drehmomentes verstärkt und dies verhindert Übersteuern.

Wie zuvor beschrieben wird die Differenzialsteuerungskraft zwischen den rechten und linken Rädern in Richtung des Verhinderns des Untersteuerns und Übersteuerns des Fahrzeuges basierend auf dem auftretenden Zustand des Abbiegeimpulses und des entgegenwirkenden Abbiegeimpulses gemäß der Größenbeziehung zwischen den Radgeschwindigkeiten der abbiegenden äußeren und inneren Räder ausgeglichen. Es ist dann möglich die Steuerung des Fahrzeuges weiter geeignet zu steuern.

Vorzugsweise bestimmt das Zielabbiegezustandsindexbestimmungsmittel das Zielgiermoment des Fahrzeuges als den Abbiegezielzustandsindex; das Abbiegeistzustandsindexbestimmungsmittel erkennt die aktuelle Giergeschwindigkeit als den aktuellen Abbiegzustandsindex; das Steuerungsmengenberechnungsmittel berechnet die dem Abbiegen entsprechende Steuermenge basierend auf der Zielgiergeschwindigkeit und der aktuellen Giergeschwindigkeit; und das Mittel zum Bewerten der Steuerungscharakteristik bewertet die Steuerungscharakteristik des Fahrzeuges basierend auf der Zielgiergeschwindigkeit und der aktuellen Giergeschwindigkeit.

Da das Berechnungsverfahren der dem Abbiegen entsprechenden Steuermenge und des Bewertungsverfahren der Steuerungscharakteristik basierend auf der Giergeschwindigkeit, die eindeutig den Abbiegezustand des Fahrzeuges anzeigt, implementiert sind, wird die Differenzialbegrenzungskraft zwischen den rechten und linken Rädern weiterhin richtig kompensiert.

Vorzugsweise hat das Differenzialbegrenzungssteuermittel Mittel zur Berechnung einer Basissteuermenge zum Berechen wenigsten einer aus einer der Umdrehungsdifferenz entsprechenden Steuermenge, die auf der Differenz zwischen den Radgeschwindigkeiten der rechten und linken Räder basiert, einer Beschleunigung entsprechender Steuerungsmenge, die auf einen Fahrzeugbeschleunigungszustand basiert, der von Beschleunigungsbetrieb hervorgerufen wird, und einer Steuerungsmenge, die zu einer Verlangsamung gehört, basierend auf einem Fahrzeugungsverlangsamungszustandes, der von einem Abbremsvorgang verursacht wird; und das Differenzialbegrenzungsmittel wendet einen Erhöhungs- oder Verringerungs-Ausgleich auf die Basissteuermenge an, die von dem Mittel zur Berechnung der Basissteuermenge gemäß der dem Abbiegen entsprechenden Steuermenge berechnet worden ist.

Wenigste eine aus einer der Umdrehungsdifferenz entsprechenden Steuermenge, einer der Beschleunigung entsprechenden Steuermenge und einer der Verzögerung entsprechenden Steuermenge wird als die Basissteuermenge der differenzialbeschränkten Kraft berechnet und die Basissteuermenge wird mit einem Vergrößerungs- oder Verringersausgleich gemäß der dem Abbiegen entsprechenden Steuermenge angewandt. Mit anderen Worten, da die Basissteuermenge gemäß der abhängigen Steuermenge ausgeglichen wird, kann jederzeit nicht nur ein Vergrößerungsausgleich sondern auch ein Verringerungsausgleich ausgeführt werden, und die dem Abbiegen entsprechende Steuermenge wird ohne Fehler in der Differenzialbegrenzungskraft wiedergegeben.

Vorzugsweise können die rechten und die linken Räder Vorderräder eines Fahrzeuges sein.

Vorzugweise ist das Fahrzeug ein vierradangetriebenes Fahrzeug, in dem eine elektronisch gesteuerte Kupplung, die eine Antriebskraft an die Vorder- und Hinterräder des Fahrzeuges verteilt, zwischen einem vorderen Differenzial und einem hinteren Differenzial installiert ist, und das Differenzialbegrenzungsmittel kann nur an dem vorderen Differenzial vorgesehen sein.

Kurze Beschreibung der Figuren
1 ist eine Ansicht, die einen gesamten Aufbau eines Differenzialbeschränkungssteuergerätes für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist ein Blockdiagramm der Steuerung, das ein Verfahren zum Setzen einer Steuermenge eines vorderen LSD vom elektronischen Steuerungstyp zeigt, dass von einem ECU ausgeführt wird;
3 ist ein Musterdiagramm, das einen Steuerungszustand einer Differenzialbeschränkungskraft zeigt, wenn die innere Radgeschwindigkeit größer als die äußere Radgeschwindigkeit ist; und
4 ist ein Musterdiagramm, das einen Steuerungszustand der Differenzialbeschränkungskraft zeigt, wenn die innere Radgeschwindigkeit kleiner als die äußere Radgeschwindigkeit ist.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Ein Differenzialbegrenzungsteuermittel für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird unten unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden.
1 ist eine Ansicht, die einen vollständigen Aufbau des Differenzialbegrenzungssteuermittels für ein Fahrzeug gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zeigt. Das Fahrzeug besteht aus ihm als ein Fahrzeug, das einen elektronisch gesteuerten Vierradantriebsmechanismus vom Anforderungstyp basierend auf einem FF-Fahrzeugaufbau hat.
Ein vorderes Differenzial 1 ist im vorderen Teil des Fahrzeuges angeordnet. Ein Hohlzahnrad 2, dass an dem vorderen Differenzial 1 befestigt ist, wird über ein Getriebe mit einer Antriebskraft eines (nicht gezeigten) Motors (Antriebsquelle) versorgt. Das vordere Differenzial 1 ist über die Antriebsachsen 3 mit den rechten und linken Vorderrädern 4 verbunden. Das vordere Differenzial 1 überträgt die Antriebskraft des Motors, die an das Hohlzahnrad 2 übertragen wird, an die rechten und linken Vorderräder 4, wobei es einen Unterscheid erlaubt. An der Seite des vorderen Differenzials 1 ist ein vorderes LSD (Schlupfbeschränkungsdifferenzial) 5 vom elektronischen Steuerungstyp (Differenzialbeschränkungsmittel) angeordnet. Das vordere LSD 5 vom elektronischen Steuerungstyp wendet die Differenzialbeschränkungskraft zwischen den rechten und linken Vorderrädern 4 gemäß einem Verbindungszustand einer eingebauten (nicht gezeigten) elektromagnetischen Kupplung an.
Die Betriebsprinzipien des vorderen LSD 5 vom elektronischen Kontrolltyp sind auf das zuvor beschriebene beschränkt. Das vordere LSD 5 vom elektronischen Kontrolltyp kann beliebig modifiziert werden, solang es geeignet ist eine Differenzialbegrenzungskraft durch ein Steuerungsgerät, wie zum Beispiel eine Pumpe oder einen Motor, zu erzeugen. Zum Beispiel, kann der Verbindungszustand der Kupplung durch den Betrieb eines hydraulischen Kolbens unter Benutzung von Betriebsöl, dass von einer hydraulischen Pumpe zur Verfügung gestellt wird, angepasst werden.
Das Hohlzahnrad 2 des vorderen Differenzials 1 ist mit einem Getriebe 7 verbunden, das mit einem vorderen Ende einer vorderen Kardanwelle 6 verbunden ist. Ein hinteres Ende der vorderen Kardanwelle 6 ist 9 über eine elektronisch gesteuerte Kopplung 8 mit dem vorderen Ende einer hinteren Kardanwelle verbunden. Ein Getriebe 10, das an einem hinteren Ende der hinteren Kardanwelle 9 befestig ist, ist mit einem Hohlzahnrad 12 des hinteren Differenzials 11 verbunden. Rechte und linke hintere Räder 14 sind über die Antriebswellen 13 mit den hinteren Differenzial 11 verbunden.
Ein Teil der Antriebskraft des Motors wird von dem vorderen Differenzial 1 über die Kardanwellen 6 und 9 und die elektronisch gesteuerte Kopplung 8 an die Seite des hinteren Differenzials 11 übertragen. Die an das hintere Differenzial 11 übertragene Antriebskraft wird über das hintere Differenzial 11 an die rechten und linken Hinterräder 14 übertragen, wobei das hintere Differenzial 11 einen Unterschied zwischen den rechten und linken Hinterrädern 14 erlaubt. Die elektronisch gesteuerte Kopplung 8 reguliert die Hinterräder 14 übertragene Antriebskraft gemäß dem Verbindungszustand der eingebauten elektromagnetischen Kupplung (nicht gezeigt), und wendet gleichzeitig die Differenzialbeschränkungskraft zwischen den Vorder- und Hinterrädern 4 und 14 an.
Eine 4WD-ECU (elektronische Steuereinheit) 21 ist in einem Abteil des Fahrzeuges installiert. Die 4WD-ECU 21 hat ein Eingabe-/Ausgabe-Gerät, Speichergeräte (ROM, RAM, usw.), die vorgesehen sind, um Steuerprogramme, Steuerkarten und ähnliches zu speichern, eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), Timer usw.m die in der Figur nicht gezeigt sind.
Mit einer Eingangsseite des 4WD-ECU 21 sind verschiedene Arten von Sensoren verbunden, die einen Steuerungswinkelsensor 22, zum Erkennen des Steuerungswinkels θ_str eines Steuerungsmechanismus, einen Fahrzeugsgeschwindigkeitssensor 23 zum Erkennen der Fahrzeuggeschwindigkeit V, einen Giergeschwindigkeitssensor 24 zum Erkennen der Giergeschwindigkeit Y, eine Radgeschwindigkeitssensor 25 zum Erkennen der Radgeschwindigkeiten N_FR, N_FL, N_RR, und N_RL der Fahrzeugräder 4 und 14 beinhalten. Mit einer Ausgangsseite des 4WD-ECU 21 sind verschiedener Arten von Geräten verbunden, die eine elektromagnetische Kupplung vom Typ der vorderen elektrisch gesteuerten LSD 5, eine elektromagnetische Kupplung von der elektronischen gesteuerten Kopplung 8 usw. beinhalten.
Basierend auf der von den zuvor genannten Sensoren erkannten Information steuert die 4WD-ECU 21 einen Verbindungszustand der elektromagnetischen Kupplungen des vorderen LSD 5 vom elektronisch gesteuerten Typ und der elektronisch gesteuerten Kopplung 8.
Der Verbindungszustand der elektromagnetischen Kupplung der elektronisch gesteuerten Kopplung 8 wird durch ein allgemeines Verfahren gesteuert, in dem der Verbindungszustand gemäß einer Steuerungsmenge gesteuert wird, das die Differenz der Dreh-Geschwindigkeit zwischen den vorderen und hinteren Rädern 4 und 14 wiedergibt (Differenz zwischen einem Mittelwert der Geschwindigkeiten der Vorderräder N_FR- und N_FL und der Geschwindigkeiten der Hinterräder N_RR und N_RL).
In Bezug auf das vordere LSD 5 vom elektronischen Steuertyp wird ein einzigartiges Verfahren angewandt, welches den Verbindungszustand der elektromagnetischen Kupplung gemäß einer Steuermenge steuert, welche zusätzlich zu der Differenz der Umdrehungsgeschwindigkeit zwischen den rechten und linken Vorderrädern eine Steuerungscharakteristik des Fahrzeuges berücksichtigt. Im Folgenden wird ein Verfahren des Setzens der Steuermenge in Bezug auf die Differenzialbeschränkungskraft des vorderen LSD 5 vom elektronischen Steuerungstyp beschrieben werden.
2 ist ein Blockdiagramm der Steuerung, das das Verfahren des Setzens der Steuermenge des vorderen LSD 5 vom elektronischen Steuertyp zeigt, welche durch die ECU 21 implementiert ist.
Ein Berechnungsabschnitt 31 für die mit der Giergeschwindigkeit korrespondierende Steuermenge hat eine Funktion des Setzens einer Steuermenge T_y, die mit einer Giergeschwindigkeit korrespondiert, als eine Differenzialbeschränkungskraft, die mit einer Giergeschwindigkeit korrespondiert, die erzeugt wird, wenn das Fahrzeug abbiegt. Der Berechnungsabschnitt für die mit der Giergeschwindigkeit korrespondierende Steuermenge wird aus einem Zielwertberechnungsabschnitt 32, einem Abweichungsberechnungsabschnitt 33 und einem Steuermengenberechnungsabschnitt 34 gebildet.
Dem Zielwertberechnungsabschnitt 32 wird von dem Steuerwinkelsensor 22 der Steuerwinkel θ_str und von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 23 die Fahrzeuggeschwindigkeit V eingegeben. Basierend auf dem Steuerwinkel θ_str und der Fahrzeuggeschwindigkeit V berechnet der Zielwertberechnungsabschnitt 32 die Zielgiergeschwindigkeit Y_tgt als einen optimalen Wert der Giergeschwindigkeit, die in dem Fahrzeug während des Abbiegens erzeugt wird. Die Zielgiergeschwindigkeit Y_tgt, die so berechnet worden ist, wird zusammen mit der momentanen Giergeschwindigkeit Y, die von dem Giergeschwindigkeitssensor 24 erkannt wird, in den Abweichungsberechnungsabschnitt 33 eingegeben. Der Abweichungsberechnungsabschnitt 33 berechnet die Giergeschwindigkeitsabweichung ΔY durch Subtrahieren der momentanen Giergeschwindigkeit Y von der Zielgiergeschwindigkeit Y_tgt. Die Gierratenabweichung ΔY wird in den Abschnitt zur Berechnung der Steuerungsmenge 34 eingegeben. Basierend auf der Abwei chung der Giergeschwindigkeit ΔY berechnet der Abschnitt zur Berechnung der Steuerungsmenge 34 die der Giergeschwindigkeit entsprechende Steuerungsmenge T_y (die dem Abbiegen entsprechende Steuermenge). Eine optimale der Giergeschwindigkeit entsprechende Steuerungsmenge T_y zum Verhindern von Untersteuern und Übersteuern entsprechend der Giergeschwindigkeitsabweichung ΔY wird zuvor in der Steuerungskarte gesetzt. Der Abschnitt zur Berechnung der Steuerungsmenge 34 findet aus der Steuerkarte die der Giergeschwindigkeit entsprechende Steuermenge T_y, die der Giergeschwindigkeitsabweichung ΔY entspricht.
Ein Berechnungsabschnitt 35 für die Basissteuermenge berechnet eine Basissteuermenge T_base anders als die der Giergeschwindigkeit entsprechende Steuermenge T_y. Zum Beispiel wird die Basissteuermenge T_base auf die folgende Art und Weise berechnet. Wenn das Fahrzeug abbiegt, wird eine der Umdrehungsdifferenz entsprechende Steuermenge auf der Basis der Differenz zwischen den Radgeschwindigkeiten N_FR- und N_FL der rechten und linken Vorderräder 4 berechnet. Wenn das Fahrzeug durch Bedienen des Gaspedales beschleunigt wird, wird eine der Beschleunigung entsprechende Steuermenge zum Verhindern eines anfänglichen Gleitens gemäß der Menge des Betriebs des Gaspedales und ähnlichem berechnet. Weiterhin wird, wenn das Fahrzeug durch Bedienen eines Bremspedales abgebremst wird, eine dem Abbremsen entsprechende Steuermenge gemäß der Fahrzeugabbremsung und Ähnlichem berechnet, um eine Position des Fahrzeuges zu stabilisieren. Die Summe dieser Steuermengen wird als Basissteuermenge T_base gesetzt.
Ein Abschnitt 36 zum Bewerten der Radgeschwindigkeit unterscheidet das innere Rad und das äußere Rad von den rechten und linken vorderen Rädern, z. B. auf der Basis einer Fahrzeugabbiegerichtung, die aus dem Steuerwinkel θ_str geschätzt wird. Basierend auf dem Ergebnis dieser Unterscheidung bestimmt der Abschnitt 36 zum Bewerten der Radgeschwindigkeit die Größenbeziehung zwischen der Radgeschwindigkeit des inneren Rades in einer Abbiegesituation (die im Folgenden als innere Radgeschwindigkeit N_in bezeichnet wird) und der Radgeschwindigkeit des äußeren Rades in einer Abbiegesituation (die im Folgenden als äußere Radgeschwindigkeit N_out bezeichnet wird).
Ein Abschnitt 37 zum Bewerten der Steuerungscharakteristik bewertet basierend auf einem Vergleichsergebnis zwischen der Zielgiergeschwindigkeit Y_tgt und der aktuellen Giergeschwindigkeit Y die momentane Steuerungscharakteristik des Fahrzeuges, d. h. bestimmt, ob das Fahrzeug übersteuert oder untersteuert.
Die mit der Giergeschwindigkeit korrespondierende Steuermenge T_y von dem Abschnitt 31 zur Berechnung der mit der Giergeschwindigkeit korrespondierenden Steuermenge, die Basissteuermenge T_base von dem Abschnitt 35 zur Berechnung der Basissteuermenge, die Größenbeziehung zwischen der inneren Radgeschwindigkeit N_in und der äußeren Radgeschwindigkeit N_out von dem Abschnitt 36 zum Bewerten der Radgeschwindigkeit und die Steuerungscharakteristik von dem Abschnitt 37 zum Bewerten der Steuerungscharakteristik werden zum Berechnen einer endgültigen Steuermenge in einem Abschnitt 38 eingegeben. Basierend auf den oben genannten Informationen berechnet der Abschnitt 38 zum Berechnen der endgültigen Steuermenge, die endgültige Steuermenge T gemäß den Berechnungsbedingungen, wie sie in einer Tabelle in 1 gezeigt sind.
Obwohl dies in 2 nicht gezeigt ist, ist die mit der Giergeschwindigkeit korrespondierende Steuermenge T_y nicht in der Berechnung der endgültigen Steuermenge T berücksichtigt, wenn sich das Fahrzeug nicht in einer Abbiegesituation befindet, oder selbst in einer Abbiegesituation, wenn die Steuerungscharakteristik neutrale Steuerung ist. Stattdessen wird die Basiskontrollmenge T_base direkt als die endgültige Steuermenge T gesetzt. Basierend auf der endgültigen Steuermenge T, die wie beschrieben gesetzt ist, wird eine aktuelle Differenzialbegrenzungskraft zwischen den rechten und linken Vorderrädern 4 gesteuert. Insbesondere wird eine Betriebsrate, die der endgültigen Steuerrate T entspricht, von einer nicht gezeigten Steuerkarte gesetzt. Durch auf der Betriebsrate basierendes Anregen des vorderen LSD 5 vom elektronisch gesteuerten Typ wird der Verbindungszustand der elektromagnetischen Kupplung angepasst. Im Ergebnis wird die Differenzialbegrenzungskraft zwischen den rechten und linken Vorderrädern 4 auf einen Wert eingestellt, der der endgültigen Steuermenge T entspricht.
Ein Steuerungszustand, in dem die 4WD-ECU 21 die Differenzialbegrenzungskraft zwischen den rechten und linken Vorderrädern 4 basierend auf der endgültigen Steuermenge T, die wie zuvor beschrieben gesetzt wird, steuert, wird unten unter Bezugnahme auf ein Beispiel, in der das Fahrzeug nach links abbiegt, beschrieben werden.
3 ist ein Musterdiagramm, das den Steuerungszustand der Differenzialbegrenzungskraft zeigt, wenn die innere Radgeschwindigkeit N_in größer ist als die äußere Radgeschwindigkeit N_out. 4 ist ein Musterdiagramm, das den Steuerzustand der Differenzialbegrenzungskraft zeigt, wenn die innere Radgeschwindigkeit N_in kleiner ist als die äußere Radgeschwindigkeit N_out. Jede der Figuren zeigt in der Mitte den Steuerzustand der Differenzialbegrenzungskraft, wenn die Steuerungscharakteristik des Fahrzeuges neutrales Steuern ist. In beiden Figuren wird der Steuerzustand der Differenzialbegrenzungskraft, wenn die Steuerungscharakteristik Untersteuern ist (was in den Figuren durch "US" angezeigt wird), auf der linken Seite und der Steuerzustand der Differenzialbegrenzungskraft, wenn die Steuerungscharakteristik Übersteuern ist (angezeigt durch "OS"), auf der rechten Seite gezeigt. Die Länge der gebogenen weißen Pfeile A_rev, die an den rechten und linken Vorderrädern 4 befestigt sind, zeigen die innere Radgeschwindigkeit N_in und die äußere Radgeschwindigkeit N_out an. Die Länge der geraden schwarzen Pfeile A_drv, die an den rechten und linken Vorderrädern 4 befestigt sind, zeigen die Antriebskräfte an. Die Länge und Richtung eines geraden schwarzen Pfeiles A_trq zwischen den rechten und linken Vorderrädern 4 zeigen eine Menge der Verschiebung des Drehmomentes und eine Richtung der Verschiebung des Drehmomentes an, die von der Differenzialbeschränkungskraft gemäß der endgültigen Steuermenge T erzeugt werden. Die Größe und Richtung eines gebogenen weißen Pfeiles A_net, der in der Mitte des Fahrzeuges angeordnet ist, zeigt die Größe und Richtung des Impulses an, der das Abbiegen des Fahrzeuges unterstützt oder unterdrückt.
Zunächst wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 3 der Steuerzustand der Differenzialbegrenzungskraft beschrieben werden, wenn die innere Radgeschwin digkeit N_in größer als die äußere Radgeschwindigkeit N_out ist. Da die von der Differenzialbeschränkung verursachte Verschiebung des Drehmomentes zwischen den rechten und linken Vorderrädern 4 von hoher Radgeschwindigkeit zu niedriger Radgeschwindigkeit stattfindet, verschiebt sich das Drehmoment von dem inneren Rad an das äußere Rad, wenn die innere Radgeschwindigkeit N_in größer ist als die äußere Radgeschwindigkeit N_out und die rechten und linken Vorderräder 4 erzeugen eine Antriebskraft, die der Menge der Drehmomentverschiebung entspricht. Ein Impuls, der der Antriebskraft der rechten und linken Vorderräder 4 entspricht, tritt in den Fahrzeug auf. Auf diese Weise erzeugt das äußere Rad auf jeden Fall eine höhere Antriebskraft als das innere Rad, wenn das Drehmoment sich von dem inneren Rad auf das äußere Rad verschiebt. Demzufolge tritt in dem Fahrzeug ein Drehimpuls auf, der in eine Richtung wirkt, die das Abbiegen des Fahrzeuges unterstützt.
Wenn die Steuerungscharakteristik des Fahrzeuges neutrale Steuerung ist, wie in der Mitte von 3 gezeigt, wird die Basissteuermenge T_base direkt als die endgültige Steuermenge T gesetzt. Wenn die Steuerungscharakteristik sich von den zuvor genannten Zustand zum Untersteuern verschiebt, wie auf der linken Seite von 3 gezeigt, wird die endgültige Steuermenge durch erhöhen um die der Giergeschwindigkeit entsprechende Steuermenge T_y ausgeglichen. Aus diesem Grund erhöht sich auch die momentante Differenzialbegrenzungskraft zwischen den rechten und linken Vorderrädern 4 gemäß der Zunahme der endgültigen Steuermenge T. Dementsprechend erhöht sich die Menge der Drehmomentverschiebung von dem inneren Rad auf das äußere Rad. Die Antriebskraft des inneren Rades wird verringert, wogegen die des äußeren Rades erhöht wird. Dies verstärkt den Abbiegeimpuls des Fahrzeuges, so dass ein Untersteuern verhindert wird.
Wenn sich die Steuerungscharakteristik des Fahrzeuges von neutraler Steuerung nach Übersteuern verschiebt, wie auf der rechten Seite von 3 gezeigt, wird die endgültige Steuermenge T ausgeglichen, um sich um die der Giergeschwindigkeit entsprechende Steuermenge T_y zu verringern. Dadurch wird die momentane Differenzialbeschränkungskraft zwischen den rechten und linken Vorderrädern 4 ebenso gemäß der Verringerung der endgültigen Kontrollmenge T verringert. Im Ergebnis wird die Verschiebung des Drehmomentes von dem inneren Rad an das äußere Rad reduziert. Die Antriebskraft des Innenrades wird erhöht, wogegen die des äußeren Rades verringert wird. Dies verringert den Abbiegeimpuls des Fahrzeuges und verhindert Übersteuern. Insbesondere kann die Richtung der Drehmomentsverschiebung von dem inneren Rad an das äußere Rad wegen der Größenbeziehung zwischen den inneren und äußeren Radgeschwindigkeiten N_in und N_out in dieser Situation nicht geändert werden, so dass der Abbiegeimpuls, der das abbiegen des Fahrzeuges erleichtert, immer noch in den Fahrzeug auftritt. Jedoch wird der Abbiegeimpuls in größtmöglichen Ausmaß durch steuern der Differenzialbeschränkungskraft reduziert, um somit Übersteuern zu verhindern.
Der Steuerzustand der Differenzialbeschränkungskraft, wenn die innere Radgeschwindigkeit N_in kleiner als die äußere Radgeschwindigkeit N_out ist, wird unten unter Bezugnahme auf 4 beschrieben werden. Wenn die innere Radgeschwindigkeit N_in kleiner als die äußere Radgeschwindigkeit N_out ist, verschiebt sich das Drehmoment von dem äußeren Rad auf das innere Rad. Daher erzeugt das innere Rad eine größere Antriebskraft als das äußere Rad, so dass in dem Fahrzeug ein entgegengerichteter Abbiegeimpuls auftritt, der in eine Richtung wirkt, die das Abbiegen behindert.
Wenn die Steuerungscharakteristik des Fahrzeuges sich von neutraler Steuerung, wie in der Mitte von 4 gezeigt, nach Untersteuern verschiebt, wie auf der linken Seite von 4 gezeigt, wird die endgültige Steuermenge T durch Verringerung um die mit der Giergeschwindigkeit korrespondierende Steuermenge T_y ausgeglichen. Gemäß der Verringerung der endgültigen Steuermenge T wird auch die aktuelle Differenzialbegrenzungskraft zwischen den rechten und linken Vorderrädern 4 verringert. Im Ergebnis wird die Menge der Drehmomentverschiebung von dem äußeren Rad an das innere Rad verringert. Die Antriebskraft des inneren Rades wird ebenso verringert, wogegen die des äußeren Rades erhöht wird. Dies verringert den entgegengerichteten Abbiegeimpuls des Fahrzeuges und verhindert Untersteuern. In anderen Worten, es ist unmöglich, die Richtung der Verschiebung des Drehmomentes von dem äußeren Rad auf das innere Rad aufgrund der Größenbeziehung zwischen den inneren und äußeren Radgeschwindigkeiten N_in und N_out zu ändern, so dass der entgegengerichtete Abbiege impuls immer noch in dem Fahrzeug auftritt. Jedoch wird der entgegengerichtete Abbiegeimpuls im größtmöglichen Ausmaß durch steuern der Differenzialbeschränkungskraft verringert, um so Untersteuern zu verhindern.
Wenn die Steuerungscharakteristik des Fahrzeuges sich von neutraler Steuerung zu Übersteuern verschiebt, wie auf der rechten Seite von 4 gezeigt, wird die endgültige Steuermenge T durch erhöhen um die mit der Giergeschwindigkeit korrespondierende Steuermenge T_y ausgeglichen. Dies erhöht die aktuelle Differenzialbeschränkungskraft zwischen den rechten und linken Vorderrädern 4 gemäß einer Erhöhung der endgültigen Steuermenge T. Dementsprechend wird die Menge der Verschiebung des Drehmomentes von dem äußeren Rad auf das innere Rad erhöht. Die Antriebskraft des Innenrades wird ebenso erhöht, wogegen die des äußeren Rades verringert wird. Daher wird der entgegengerichtete Abbiegeimpuls des Fahrzeuges verstärkt, was Übersteuern verhindert.
Wie zuvor beschrieben wird die Differenzialbeschränkungskraft zwischen den rechten und linken Vorderrädern 4 in dem Differenzialbeschränkungssteuergerät für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung im wesentlichen während des Abbiegens des Fahrzeuges nicht nur unter Berücksichtigung der Größenbeziehung zwischen den inneren und äußeren Radgeschwindigkeiten N_in und N_out sondern auch durch die Steuerungscharakteristik des Fahrzeuges gesteuert. Die Größenbeziehung zwischen den inneren und äußern Radgeschwindigkeiten N_in und N_out zeigt die Richtung der Verschiebung des Drehmomentes zwischen den rechten und linken Vorderrädern 4 und dementsprechend den Impuls (Abbiegeimpuls oder entgegengerichteter Abbiegeimpuls) an, der in dem Moment in dem Fahrzeug auftritt. Die Steuerungscharakteristik des Fahrzeuges zeigt an, in welche Richtung der Impuls des Fahrzeuges korrigiert werden sollte. Dies macht es möglich, eine optimale Differenzialbegrenzungskraft zwischen den rechten und linken Vorderrädern 4 in Bezug auf den Fahrzustandes des Fahrzeuges gemäß einer Kombination aus Bedingungen der Größenbeziehung der Radgeschwindigkeit und der Steuerungscharakteristik des Fahrzeuges zu setzen. Im Ergebnis kann die Differenzialbegrenzungskraft zwischen den rechten und linken Vorderrädern 4 richtig gesteuert werden, was es ermöglicht Untersteuern und Übersteuern ohne Fehler zu verhindern. Dementsprechend kann jederzeit unabhängig vom Fahrzustand des Fahrzeuges eine gute Steuerungscharakteristik verwirklicht werden.
Wie zuvor beschrieben werden die aktuelle Giergeschwindigkeit Y und Zielgiergeschwindigkeit Y_tgt in den Berechnungsverfahren der mit der Giergeschwindigkeit korrespondierenden Steuermenge T_y in den Steuerungsmengenberechnungsabschnitt 34 und dem Bewertungsverfahren der Steuerungscharakteristik des Fahrzeuges in dem Abschnitt 37 zur Bewertung der Steuerungscharakteristik berücksichtig. Die aktuelle Giergeschwindigkeit Y und die Zielgiergeschwindigkeit Y_tgt können als Indizes betrachtet werden, die den Abbiegezustand des Fahrzeuges eindeutig kennzeichnen. Demzufolge kann die Berechnung der mit der Giergeschwindigkeit korrespondierenden Steuermenge T_y und die Bewertung der Steuerungscharakteristik basierend auf der aktuellen Giergeschwindigkeit Y und der Zielgiergeschwindigkeit Y_tgt präzise ausgeführt werden. Dementsprechend ist es möglich, weiterhin die Differenzialsteuerungsrate zwischen en rechten und linken Vorderrädern 4 richtig zu steuern.
Als Steuermengen in Bezug auf die Differenzialbeschränkungskraft zwischen den rechten und linken Vorderrädern 4 wird nicht nur die mit der Giergeschwindigkeit korrespondierende Steuermenge T_y sondern auch eine mit der Umdrehungsdifferenz korrespondierende Steuermenge, eine mit der Beschleunigung korrespondierende Steuermenge und eine mit dem Abbremsen korrespondierende Steuermenge als die Basissteuermenge T_base berechnet. Die endgültige Steuermenge T wird erzielt durch Ausgleichen der Basissteuerrate T_base durch erhöhen oder erniedrigen um die mit der Giergeschwindigkeit korrespondierende Steuermenge T_y. In anderen Worten, es existiert die Baisteuermenge T_base zum Herstellen der Differenzialbeschränkungskraft, und der Ausgleich, der auf der mit der Giergeschwindigkeit korrespondierenden Steuermenge T_y basiert, wird auf die Basissteuermenge T_base angewandt. Aus diesem Grund ist es möglich, nicht nur den Erhöhungsausgleich sondern auch den Erniedrigungsausgleich jederzeit auszuführen. Demzufolge ist es möglich, eine geeignete Steuerungscharakteristik zu erzielen, wobei die mit der Giergeschwindigkeit korrespondierende Steuermenge T_y sicher auf die Differenzialbeschränkungskraft zwischen den rechten und linken Vorderrädern 4 angewandt wird.
Obwohl die Beschreibungen der Ausführungsbeispiele hier beendet werden, ist die Erscheinung der vorliegenden Erfindung nicht auf das zuvor beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Zum Beispiel wird das Ausführungsbeispiel auf ein Fahrzeug angewandt, das einen elektronisch gesteuerten Vierradantriebsmechanismus von Anforderungstyp in einem Fahrzeug mit einem FF-Aufbau hat, um dadurch die Differenzialbeschränkungskraft zwischen den rechten und linken Vorderrädern zu steuern. Jedoch ist die Erscheinung der vorliegenden Erfindung nicht auf das voran beschriebene beschränkt. Zum Beispiel können die Differenzialbeschränkungskräfte zwischen den rechten und linken Vorderrädern eines Fahrzeuges mit einem FF-Aufbau gesteuert werden. In einem vierradangetriebenen Fahrzeug, dessen Basis ein Fahrzeug mit einem FR-Aufbau ist, kann die Differenzialbeschränkungskraft zwischen den rechten und linken Vorderrädern gesteuert werden. Es ist auch möglich in einem vierradangetriebenen Fahrzeug, dessen Basis ein Fahrzeug mit einem FF-Aufbau oder einem FR-Aufbau ist, die Differenzialbeschränkungskraft zwischen den rechten und linken Hinterrädern zu steuern.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel wird die Giergeschwindigkeit als Zielabbiegezustandsindex eingesetzt. Jedoch ist der Zielabbiegezustandsindex nicht darauf beschränkt, solange es ein Index ist, der mit dem Abbiegezustand des Fahrzeuges verbunden ist. Zum Beispiel kann an Stelle der Giergeschwindigkeit die seitliche Beschleunigung angewandt werden.
Es ist offensichtlich, dass die vorgeschriebene Erfindung auf viele Arten variiert werden kann. Solche Abwandlungen sollten nicht als Abweichung vom Geist und Schutzbereich der Erfindung betrachtet werden, und alle Abwandlungen, die dem Fachmann offensichtlich sind, sollen vom Schutzbereich der folgenden Ansprüche umfasst sein.

Claims

Ein Differenzialbeschränkungssteuergerät für ein Fahrzeug umfassend: ein Differenzialbeschränkungsmittel (5), das in der Lage ist, eine Differenzialbeschränkungskraft zwischen rechten und linken Rädern (4, 4), an die eine Antriebskraft von einer Antriebsquelle übertragen wird, zu regulieren; ein Radgeschwindigkeitserkennungsmittel (25, 25), das eingerichtet ist, um Radgeschwindigkeiten (N_FR, N_FL) der rechten und linken Räder (4, 4) zu erkennen; und ein Differenzialbeschränkungssteuermittel (21), das eingerichtet ist, um das Differenzialbeschränkungsmittel (5) gemäß den Radgeschwindigkeiten (N_FR, N_FL) der rechten und linken Räder (4, 4), die von den Radgeschwindigkeitserkennungsmitteln (25, 25) erkannt werden, zu steuern; dadurch gekennzeichnet, dass das Differenzialbeschränkungssteuergerät weiterhin umfasst: ein Mittel zur Bestimmung des Zielabbiegezustandsindex (32), das eingerichtet ist, auf der Basis des Fahrzustandes eines Fahrzeuges einen Zielabbiegezustandsindex (Y_tgt) zu erkennen; ein Mittel zum Erkennen des Ist-Abbiegezustandsindex (24), das eingerichtet ist, um den Ist-Abbiegezustandsindex (Y) des Fahrzeuges zu erkennen; ein Mittel zur Berechnung der Steuermenge (34), das eingerichtet ist, um eine mit dem Abbiegen korrespondierende Steuermenge (T_y) als Ausgleichsmenge in Bezug auf die Differenzialbegrenzungskraft, die zwischen den rechten und linken Rädern (4, 4) anzuwenden ist, basierend auf dem Ziel-Abbiegezustandsindex (Y_tgt) und dem Ist-Abbiegezustandsindex (Y) zu berechnen; und ein Mittel zur Bewertung der Steuerungscharakteristik (37), das eingerichtet ist, um die aktuelle Steuerungscharakteristik eines Fahrzeuges basierend auf dem Ziel-Abbiegezustandsindex (Y_tgt) und dem Ist-Abbiegezustandsindex (Y) zu bewerten; wobei das Differenzialbegrenzungssteuermittel (21) die mit dem Abbiegen korrespondierende Steuermenge (T_y) in der Differenzialbegrenzungskraft zum Ausgleich in Richtung einer Vergrößerung oder Verringerung gemäß einer Kombination der Steuerungscharakteristik, wie sie von dem Mittel zur Bewertung der Steuerungscharakteristik (37) bewertet worden ist, und der Größenbeziehung zwischen den Radgeschwindigkeiten (N_FR, N_FL) der rechten und linken Räder (4, 4)m wie sie von den Radgeschwindigkeitserkennungsmitteln (25, 25) erkannt worden ist, widerspiegelt und das Differenzialbegrenzungsmittel (5) gemäß einer Differenzialbegrenzungskraft nach dem Ausgleich steuert.
Differenzialbegrenzungssteuergerät für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn ermittelt wird, dass die Radgeschwindigkeit (N_in) eines abbiegenden inneren Rades (4) größer ist als die Radgeschwindigkeit (N_out) eines abbiegenden äußeren Rades (4), das Differenzialbegrenzungsteuermittel (21) einen Vergrößerungsausgleich auf die Differenzialbeschränkungskraft zwischen den rechten und linken Rädern (4, 4) gemäß der mit dem abbiegen korrespondierenden Steuermenge (T_y) anwendet, wenn die von dem Mittel zur Bewertung der Steuerungscharakteristik (37) bewertete Steuerungscharakteristik Untersteuern (US) ist, und einen Verringerungsausgleich auf die Differenzialbeschränkungskraft zwischen den rechten und linken Rädern (4, 4) gemäß der mit dem abbiegen korrespondierenden Steuermenge (T_y) anwendet, wenn die Steuerungscharakteristik Übersteuern (OS) ist; und wenn ermittelt wird, dass die Radgeschwindigkeit (N_in) des abbiegenden inneren Rades (4) geringer ist als die Radgeschwindigkeit (N_out) des abbiegenden äußeren Rades (4), das Differenzialbegrenzungssteuermittel (21) einen Verringerungsausgleich auf die Differenzialbeschränkungssteuerkraft zwischen den rechten und linken Rädern (4, 4) gemäß der mit dem abbiegen korrespondierenden Steuermenge (T_y) anwendet, wenn die Steuerungscharakteristik, wie sie von dem Mittel zur Bewertung der Steuerungscharakteristik (37) bewertet worden ist, Untersteuern (US) ist, und einen Vergrößerungsausgleich auf die Differenzialbeschränkungskraft zwischen den rechten und linken Rädern (4, 4) gemäß der mit dem abbiegen korrespondierenden Steuermenge (T_y) anwendet, wenn die Steuerungscharakteristik Übersteuern (OS).
Differenzialbegrenzungsteuergerät für ein Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Bestimmung des Ziel-Abbiegezustandsindex (32) eine Zielgiergeschwindigkeit (Y_tgt) des Fahrzeuges als den Ziel-Abbiegezustandsindex bestimmt; das Mittel zur Bestimmung des Ist-Abbiegezustandsindex (24) die Ist-Giergeschwindigkeit (Y) des Fahrzeuges als den Ist-Abbiegezustandsindex erkennt; das Mittel zur Berechnung der Steuermenge (34) die mit dem abbiegen korrespondierende Steuermenge (T_y) basierend auf der Ziel-Giergeschwindigkeit (Y_tgt) und der Ist-Gierrate (Y) berechnet; und das Mittel zur Bewertung der Steuerungscharakteristik (37) die Steuerungscharakteristik des Fahrzeuges basierend auf der Ziel-Giergeschwindigkeit (Y_tgt) und der Ist-Giergeschwindigkeit (Y) bewertet.
Differenzialbeschränkungssteuergerät für ein Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Differenzialbeschränkungssteuermittel (21) ein Mittel zur Berechnung einer Basisteuermenge (35) hat, dass eingerichtet ist, um als eine Basissteuermenge (T_base) der Differenzialbeschränkungskraft wenigsten eine von einer mit einer Umdrehungsdifferenz korrespondierenden Steuermenge basierend auf der Differenz zwischen den Radgeschwindigkeiten (N_FR, N_FL) der rechten und linken Räder (4, 4), einer mit der Beschleunigung korrespondierenden Steuermenge, die auf einen Beschleunigungszustand eines Fahrzeuges beruht, der von einer Beschleunigungsoperation verursacht wird, und einer mit einem abbremsen korrespondierenden Steuermenge zu berechnen, die auf einem Abbremsezustand des Fahrzeuges basiert, der von einer Abbremsoperation ausgelöst wird; und das Differenzialbeschränkungssteuermittel (21) gemäß der mit dem Abbiegen korrespondierenden Steuermenge (T_y) einen Vergrößerungs- oder Verringerungsausgleich auf die Basissteuermenge (T_base), die von dem Mittel (35) zur Berechnung der Basissteuermenge berechnet worden ist, anwendet.
Differenzialbeschränkungssteuergerät für ein Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die rechten und linken Räder (4, 4) Vorderräder des Fahrzeuges sind.
Differenzialbeschränkungssteuergerät für ein Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug ein vierradangetriebenes Fahrzeug ist, in dem eine elektronisch gesteuerte Kopplung (8), die eine Antriebskraft an die Vorderräder (4, 4) und die Hinterräder (14, 14) des Fahrzeuges verteilt, zwischen einem vordern Differenzial 1 und einem hinteren Differenzial 11 angeordnet ist; und das Differenzialbeschränkungsmittel (5) nur für das vordere Differenzial 1 vorgesehen ist.