DE102010055223A1

DE102010055223A1 - Fahrzeugantriebskraft-Einstellvorrichtung

Info

Publication number: DE102010055223A1
Application number: DE102010055223A
Authority: DE
Inventors: Tomo Kato; Kaoru Sawase
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2009-12-21
Filing date: 2010-12-20
Publication date: 2011-07-14

Abstract

Eine Fahrzeugantriebskraft-Einstellvorrichtung hat einen Antriebskraft-Einstellmechanismus, der eine Drehmomentdifferenz zwischen einem ersten Fahrzeugrad und einem zweiten Fahrzeugrad erzeugt, und eine Regelvorrichtung und/oder Steuervorrichtung, die den Antriebskraft-Einstellmechanismus regelt und/oder steuert. Die Regelvorrichtung und/oder Steuervorrichtung detektiert eine Ist-Drehzahldifferenz zwischen dem ersten Fahrzeugrad und dem zweiten Fahrzeugrad. Weiterhin wird eine Soll-Drehzahldifferenz auf der Grundlage der Geschwindigkeit und eines Lenkwinkels des Fahrzeugs berechnet. Außerdem wird ein Korrekturdrehmoment berechnet, das die Ist-Drehzahldifferenz der Soll-Drehzahldifferenz folgen lässt. Ein maximales Differenzialbegrenzungsdrehmoment, das einen Maximalwert des Korrekturdrehmoments begrenzt, wird auf der Grundlage eines Betätigungszustands berechnet. Eine begrenzte Drehmomentdifferenz wird berechnet, in der ein oberer Grenzwert eines Absolutwerts des Korrekturdrehmoments durch das maximale Differenzialbegrenzungsdrehmoment begrenzt wird, und eine Differenzialbegrenzung wird durchgeführt, um die begrenzte Drehmomentdifferenz zu erhalten.

Description

Die Erfindung betrifft eine Regelvorrichtung bzw. Steuervorrichtung einer Fahrzeugantriebskraft-Einstellvorrichtung.
Bisher ist eine Links/Rechts-Fahrzeugantriebskraft-Einstellvorrichtung zum Einstellen der Antriebskraft eines linken Rads und eines rechten Rads eines Fahrzeugs bekannt. Die Links/Rechts-Fahrzeugantriebskraft-Einstellvorrichtung hat z. B. ein Differenzialgetriebe und einen Antriebskraft-Einstellmechanismus zwischen einem linken Rad und einem rechten Rad. Als einer der Antriebskraft-Einstellmechanismen ist eine elektrische Aktivgierregelung bzw. Active Yaw Control (im folgenden Elektro-AYC genannt) mit einem Elektromotor und einem Getriebemechanismus bekannt, und durch Regeln des Elektromotors durch die Regelvorrichtung wird die Verteilung der Antriebskraft zum linken Rad und rechten Rad eingestellt. Zudem wird in dieser Regelvorrichtung durch Durchführung der Differenzialbegrenzung des Motordrehmoments des Elektromotors eine Stabilitätsverbesserung einer Fahrzeuglage bzw. -stabilität gefördert, und z. B. ist die Technologie des Patentdokuments 1 bekannt.
Als Technik zum Regeln der Antriebskraft einer Vorderachswelle und einer Hinterachswelle eines Fahrzeugs ist z. B. die Technik gemäß dem Patentdokument 2 bekannt.
Patentdokument 1: JP-A-2006-046495
Patentdokument 2: JP-B-3826247
Im Patentdokument 1 (siehe insbesondere Absätze 0046 bis 0050, 12 usw.) ist als Verfahren zur Durchführung der Differenzialregelung des Motordrehmoments in einem Fall, in dem bei Vergleich des anhand des Motorstroms berechneten Ist-Drehmoments T_real mit einem Differenzialbegrenzungsdrehmoment T_lim das Ist-Drehmoment T_real größer als das Differenzialbegrenzungsdrehmoment T_lim ist, der Motorstrom geeignet, allmählich reduziert zu werden. In diesem Verfahren wird der Elektromotor auf der Grundlage des beim letzten Mal berechneten Regelbetrags geregelt, das Ist-Drehmoments T_real wird anhand des Motorstroms erhalten, der durch Regeln des Elektromotors erzeugt wird, und das Ist-Drehmoments T_real wird mit dem Differenzialbegrenzungsdrehmoment T_lim verglichen. Das heißt, in diesem Verfahren fungiert das Differenzialbegrenzungsdrehmoment T_lim nicht als Absolutbegrenzungswert, und da nach Herstellung der Beziehung Ist-Drehmoment T_real ≥ Differenzialbegrenzungsdrehmoment T_lim (einmal, nachdem ein Überschwingen erreicht ist) die Regelung zum allmählichen Reduzieren des Motorstroms begonnen wird, übersteigt das Ist-Drehmoment T_real in einigen Fällen stark das Differenzialbegrenzungsdrehmoment T_lim (siehe die später beschriebenen Diagramme 5A und 5B).
Zudem wird in einem Fall, in dem das Ist-Drehmoment T_real größer als das Differenzialbegrenzungsdrehmoment T_lim ist, der Motorstrom allmählich reduziert, aber in einem Fall, in dem der Stromabfallgradient während dessen Regelung klein ist, ist die Annäherung des Ist-Motorstroms an das Soll verzögert, es kommt zu Verschlechterung, und Beeinträchtigung beim Betanken oder beim Kraftstoffverbrauch ist zu befürchten. Beispielsweise zeigt 5A ein Vergleichsbeispiel einer mechanischen Differenzialbegrenzungsvorrichtung und der Elektro-AYC (in einem Fall, in dem der Stromabfallgradient des Elektromotors klein ist), aber im Hinblick auf eine Änderung (punktierte Linie im Diagramm) des Differenzialdrehmoments der mechanischen Differenzialbegrenzungsvorrichtung relativ zu einer Drehzahldifferenz (durchgezogene Linie im Diagramm) zwischen dem linken Rad und rechten Rad wird eine Nachlaufverzögerung bei einer Änderung (strichpunktierte Linie im Diagramm) des Differenzialdrehmoments der Elektro-AYC erzeugt.
Andererseits wird in einem Fall, in dem der Stromabfallgradient während der Regelung des Motorstroms groß ist, Schwingung im Soll-Motorstrom erzeugt, und durch die Schwingung des Soll-Motorstroms kommt es zu Drehmomentschwankung. Als Ergebnis wird die Schwingung im Fahrzeug erzeugt, wodurch Verschlechterung beim Kraftstoffverbrauch oder Auftreten von anormalen Geräuschen zu befürchten ist. Beispielsweise zeigt 5B den Vergleich der mechanischen Differenzialbegrenzungsvorrichtung und der Elektro-AYC (in einem Fall, in dem der Stromabfallgradient des Elektromotors groß ist). Allerdings wird im Hinblick auf eine Änderung (punktierte Linie im Diagramm) des Differenzialdrehmoments der mechanischen Differenzialbegrenzungsvorrichtung relativ zur Drehzahldifferenz (durchgezogene Linie im Diagramm) zwischen dem linken Rad und rechten Rad die Schwingung bei einer Änderung (strichpunktierte Linie im Diagramm) des Differenzialdrehmoments der Elektro-AYC erzeugt.
Im Patentdokument 2 (siehe insbesondere Absätze 0076 bis 0096, 6 bis 8 usw.) wird in einem Fall, in dem ein Vorderrad oder ein Hinterrad Schlupf hat, eine Reduzierungskorrektur des Bedarfsdrehmoments des Fahrzeugrads mit Schlupf durchgeführt. Allerdings wird keine Differenzialbegrenzung selbst zum Begrenzen der Differenzialbewegung zwischen einer Vorderachswelle und einer Hinterachswelle durchgeführt. Um unter Berücksichtigung, dass die Differenzialbegrenzung bei der im Patentdokument 1 beschriebenen Technik durchgeführt wird, die gleiche Wirkung wie die Differenzialbegrenzungsregelung zwischen der Vorderachswelle und Hinterachswelle infolge des Anfangsdrehmoments mit Hilfe eines elektronisch geregelten LSD (Sperrdifferenzial bzw. Differenzial mit begrenztem Schlupf) zu erhalten, ist es nötig, eine Drehmomentkorrekturverstärkung zu erhöhen, um ein Regel(ansprech)verhalten zu verbessern. Als Ergebnis wird das Regelverhalten verbessert, da aber der Drehmomentkorrekturbetrag groß ist, besteht ein Problem darin, dass der Regelbetrag schwingt und es zu Fahrzeugschwingung oder einer Beschleunigungsänderung kommt.
Ähnlich kommt dieses Problem auch in einem Elektrofahrzeug zustande, bei dem ein linkes Rad und ein rechtes Rad durch einen Elektromotor unabhängig angetrieben werden, und wird bei Begrenzung der Differenzialbewegung zwischen dem linken Rad und rechten Rad die Drehmomentkorrekturverstärkung erhöht, um das Regelverhalten zu verbessern, ist der Drehmomentkorrekturbetrag groß, weshalb der Regelbetrag schwingt und es zur Fahrzeugschwingung oder einer Antriebskraftänderung kommt.
Eine Aufgabe der Erfindung ist, eine Differenzialbegrenzungs-Regelvorrichtung eines Fahrzeugs, darunter eines Elektrofahrzeugs und eines Hybridfahrzeugs, bereitzustellen, die eine Fahrzeugschwingung oder Antriebskraftänderung bei Durchführung der Differenzialbegrenzung zwischen einer Vorderachswelle und einer Hinterachswelle sowie zwischen einem linken Rad und einem rechten Rad regelt.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Fahrzeugantriebskraft-Einstellvorrichtung bereitgestellt, die aufweist: einen Antriebskraft-Einstellmechanismus, der eine Drehmomentdifferenz zwischen einem ersten Fahrzeugrad und einem zweiten Fahrzeugrad erzeugt, und eine Regelvorrichtung bzw. Steuervorrichtung, die den Antriebskraft-Einstellmechanismus regelt bzw. steuert, wobei die Regelvorrichtung bzw. Steuervorrichtung eine Ist-Drehzahldifferenz zwischen dem ersten Fahrzeugrad und dem zweiten Fahrzeugrad detektiert, eine Soll-Drehzahldifferenz auf der Grundlage der Geschwindigkeit und des Lenkwinkels des Fahrzeugs berechnet, ein Korrekturdrehmoment berechnet, das die Ist-Drehzahldifferenz der Soll-Drehzahldifferenz folgen lässt, ein maximales Differenzialbegrenzungsdrehmoment, das einen Maximalwert des Korrekturdrehmoments begrenzt, auf der Grundlage eines Betätigungszustands berechnet, eine begrenzte Drehmomentdifferenz berechnet, bei der ein oberer Grenzwert eines Absolutwerts des Korrekturdrehmoments durch das maximale Differenzialbegrenzungsdrehmoment begrenzt wird, und die Differenzialbegrenzung durchführt, um die begrenzte Drehmomentdifferenz zu erhalten.
Die Fahrzeugantriebskraft-Einstellvorrichtung kann so konfiguriert sein, dass das erste Fahrzeugrad und das zweite Fahrzeugrad ein linkes Rad und ein rechtes Rad ist, der Antriebskraft-Einstellmechanismus ein Motor ist, der die Drehmomentdifferenz zwischen dem linken Rad und dem rechten Rad erzeugt, und die Regelvorrichtung bzw. Steuervorrichtung den Motor so regelt bzw. steuert, dass die begrenzte Drehmomentdifferenz erhalten wird, wodurch die Differenzialbegrenzung durchgeführt wird.
Die Fahrzeugantriebskraft-Einstellvorrichtung kann so konfiguriert sein, dass das maximale Differenzialbegrenzungsdrehmoment mit Hilfe eines ersten Kennfelds berechnet wird, in dem das maximale Differenzialbegrenzungsdrehmoment in Abhängigkeit von einer Zunahme des Beschleunigungsbedarfs eines Fahrers zunimmt, der das maximale Differenzialbegrenzungsdrehmoment korrigierende Korrekturkoeffizient mit Hilfe eines zweiten Kennfelds berechnet wird, in dem der Korrekturkoeffizient in Abhängigkeit von einer Zunahme des Absolutwerts des Lenkwinkels von 1 auf 0 abnimmt, das maximale Differenzialbegrenzungsdrehmoment und der Korrekturkoeffizient zusammengeführt werden, wodurch ein oberer Drehmomentdifferenz-Grenzwert berechnet wird, der das Korrekturdrehmoment begrenzt, und ein oberer Grenzwert des Absolutwerts des Korrekturdrehmoments durch den oberen Drehmomentdifferenz-Grenzwert begrenzt wird, wodurch die begrenzte Drehmomentdifferenz berechnet wird.
Die Fahrzeugantriebskraft-Einstellvorrichtung kann so konfiguriert sein, dass das erste Fahrzeugrad auf einer Hauptantriebswelle vorgesehen ist, die durch eine Brennkraftmaschine angetrieben wird, das zweite Fahrzeugrad auf einer Nebenantriebswelle vorgesehen ist, die durch einen Motor angetrieben wird, der Antriebskraft-Einstellmechanismus die Brennkraftmaschine und den Motor aufweist, die Regelvorrichtung bzw. Steuervorrichtung ein Gesamtantriebsdrehmoment eines Fahrzeugs in Abhängigkeit vom Beschleunigungsbedarf berechnet, das Gesamtantriebsdrehmoment in ein Hauptantriebswellen-Antriebsdrehmoment zur Hauptantriebswelle und ein Nebenantriebswellen-Antriebsdrehmoment zur Nebenantriebswelle in Abhängigkeit vom Fahrzeugzustand bzw. Betätigungszustand verteilt, die Ist-Drehzahldifferenz anhand der Ist-Drehzahl der Hauptantriebswelle und der Ist-Drehzahl der Nebenantriebswelle berechnet, ein Nebenantriebswellen-Korrekturdrehmoment berechnet, das die Ist-Drehzahldifferenz der Soll-Drehzahldifferenz folgen lässt, das maximale Differenzialbegrenzungsdrehmoment, das den Maximalwert des Nebenantriebswellen-Korrekturdrehmoments begrenzt, auf der Grundlage des Betätigungszustands berechnet, eine Begrenzerausgabe berechnet, in der der obere Grenzwert des Absolutwerts des Nebenantriebswellen-Korrekturdrehmoments durch das maximale Differenzialbegrenzungsdrehmoment begrenzt wird, das Begrenzungs-Nebenantriebswellen-Antriebsdrehmoment berechnet, in dem die Begrenzerausgabe zum Nebenantriebswellen-Antriebsdrehmoment addiert wird, die Brennkraftmaschine regelt bzw. steuert, um das Hauptantriebswellen-Antriebsdrehmoment zu erhalten, und den Motor regelt bzw. steuert, um das Begrenzungs-Nebenantriebswellen-Antriebsdrehmoment zu erhalten, wodurch die Differenzialbegrenzung durchgeführt wird.
Die Fahrzeugantriebskraft-Einstellvorrichtung kann so konfiguriert sein, dass die Regelvorrichtung bzw. Steuervorrichtung das maximale Differenzialbegrenzungsdrehmoment mit Hilfe eines ersten Kennfelds berechnet, in dem das maximale Differenzialbegrenzungsdrehmoment in Abhängigkeit von einer Zunahme des Gesamtantriebsdrehmoments zunimmt, den das maximale Differenzialbegrenzungsdrehmoment korrigierenden Korrekturkoeffizienten mit Hilfe eines zweiten Kennfelds berechnet, in dem der Korrekturkoeffizient in Abhängigkeit von einer Zunahme des Absolutwerts des Lenkwinkels von 1 auf 0 abnimmt, den oberen Drehmomentdifferenz-Grenzwert, der das Nebenantriebswellen-Korrekturdrehmoment begrenzt, durch Zusammenführen des maximalen Differenzialbegrenzungsdrehmoments und des Korrekturkoeffizienten berechnet und die Begrenzerausgabe durch Begrenzen des oberen Grenzwerts des Absolutwerts des Nebenantriebswellen-Korrekturdrehmoments durch den oberen Drehmomentdifferenz-Grenzwert berechnet.
Die Fahrzeugantriebskraft-Einstellvorrichtung kann eine Differenzialbegrenzungsvorrichtung für ein Hybridautomobil sein.
Die Fahrzeugantriebskraft-Einstellvorrichtung kann so konfiguriert sein, dass das erste Fahrzeugrad und das zweite Fahrzeugrad ein linkes Rad und ein rechtes Rad sind, der Antriebskraft-Einstellmechanismus einen ersten Motor zum Antreiben des ersten Fahrzeugrads und einen zweiten Motor zum Antreiben des zweiten Fahrzeugrads aufweist, die Regelvorrichtung bzw. Steuervorrichtung ein Gesamtantriebsdrehmoment eines Fahrzeugs in Abhängigkeit von einem Beschleunigungsbedarf berechnet, das Gesamtantriebsdrehmoment in ein erstes Soll-Drehmoment zum ersten Fahrzeugrad und ein zweites Soll-Antriebsdrehmoment zum zweiten Fahrzeugrad in Abhängigkeit vom Fahrzeugzustand bzw. Betätigungszustand verteilt, eine Begrenzerausgabe berechnet, in der der obere Grenzwert des Absolutwerts des Korrekturdrehmoments durch das maximale Differenzialbegrenzungsdrehmoment begrenzt wird, die Begrenzerausgabe zu einer Komponente aus dem Soll-Antriebsdrehmoment erstes Fahrzeugrad oder Soll-Antriebsdrehmoment zweites Fahrzeugrad addiert und die Begrenzerausgabe von der anderen Komponente davon subtrahiert, um ein Begrenzungs-Antriebsdrehmoment erstes Fahrzeugrad und ein Begrenzungs-Antriebsdrehmoment zweites Fahrzeugrad zu berechnen, den ersten Motor regelt bzw. steuert, um das Begrenzungs-Antriebsdrehmoment erstes Fahrzeugrad zu erhalten, und den zweiten Motor regelt bzw. steuert, um das Begrenzungs-Antriebsdrehmoment zweites Fahrzeugrad zu erhalten, wodurch die Differenzialbegrenzung durchgeführt wird.
Die Fahrzeugantriebskraft-Einstellvorrichtung kann so konfiguriert sein, dass das erste Fahrzeugrad auf einer Vorderachswelle vorgesehen ist, die durch einen ersten Motor angetrieben wird, das zweite Fahrzeugrad auf einer Hinterachswelle vorgesehen ist, die durch einen zweiten Motor angetrieben wird, der Antriebskraft-Einstellmechanismus den ersten Motor und den zweiten Motor aufweist, die Regelvorrichtung bzw. Steuervorrichtung ein Gesamtantriebsdrehmoment eines Fahrzeugs in Abhängigkeit von einem Beschleunigungsbedarf berechnet, eine Ist-Vorder-/Hinterachswellen-Drehzahldifferenz, die eine Ist-Drehzahldifferenz zwischen der Vorderachswelle und der Hinterachswelle ist, anhand der Ist-Drehzahl der Vorderachswelle und der Ist-Drehzahl der Hinterachswelle berechnet, eine Soll-Drehzahldifferenz zwischen der Vorderachswelle und der Hinterachswelle auf der Grundlage einer Fahrzeuggeschwindigkeit und eines Lenkwinkels des Fahrzeugs berechnet, ein Korrekturdrehmoment berechnet, das die Ist-Drehzahldifferenz zwischen der Vorderachswelle und der Hinterachswelle der Soll-Drehzahldifferenz folgen lässt, das Gesamtantriebsdrehmoment in das Soll-Vorderachswellen-Antriebsdrehmoment zur Vorderachswelle und das Soll-Hinterachswellen-Antriebsdrehmoment zur Hinterachswelle in Abhängigkeit vom Fahrzeugzustand bzw. Lenkwinkel verteilt, eine Begrenzerausgabe berechnet, in der der obere Grenzwert des Absolutwerts des Korrekturdrehmoments durch das maximale Differenzialbegrenzungsdrehmoment begrenzt wird, die Begrenzerausgabe zur Welle mit der verzögerten Drehzahl des Soll-Vorderachswellen-Antriebsdrehmoments und des Soll-Hinterachswellen-Antriebsdrehmoments addiert und die Begrenzerausgabe von der Welle mit der schnellen Drehzahl davon subtrahiert, um ein Begrenzungs-Vorderachswellen-Antriebsdrehmoment und ein Begrenzungs-Hinterachswellen-Antriebsdrehmoment zu berechnen, den ersten Motor regelt bzw. steuert, um das Begrenzungs-Vorderachswellen-Antriebsdrehmoment zu erhalten, und den zweiten Motor regelt bzw. steuert, um das Begrenzungs-Hinterachswellen-Antriebsdrehmoment zu erhalten, wodurch die Differenzialbegrenzung durchgeführt wird.
Die Fahrzeugantriebskraft-Einstellvorrichtung kann so konfiguriert sein, dass das erste Fahrzeugrad ein rechtes Rad ist, das zweite Fahrzeugrad ein linkes Rad ist, der Antriebskraft-Einstellmechanismus einen das rechte Rad antreibenden ersten Motor und einen das linke Rad antreibenden zweiten Motor aufweist, die Regelvorrichtung bzw. Steuervorrichtung ein Gesamtantriebsdrehmoment eines Fahrzeugs in Abhängigkeit von einem Beschleunigungsbedarf eines Fahrers berechnet, das Gesamtantriebsdrehmoment in ein Soll-Antriebsdrehmoment rechtes Rad zum rechten Rad und das Soll-Antriebsdrehmoment linkes Rad zum linken Rad in Abhängigkeit vom Fahrzeugzustand bzw. Lenkzustand verteilt, eine Ist-Drehzahldifferenz linkes/rechtes Rad, die eine Ist-Drehzahldifferenz zwischen dem rechten Rad und dem linken Rad ist, anhand einer Ist-Drehzahl des rechten Rads und einer Ist-Drehzahl des linken Rads berechnet, eine Soll-Drehzahldifferenz zwischen dem rechten Rad und dem linken Rad auf der Grundlage von Fahrzeuggeschwindigkeit und Lenkwinkel des Fahrzeugs berechnet, ein Korrekturdrehmoment berechnet, das die Ist-Drehzahldifferenz linkes/rechtes Rad der Soll-Drehzahldifferenz folgen lässt, ein maximales Differenzialbegrenzungsdrehmoment, das den Maximalwert des Korrekturdrehmoments begrenzt, auf der Grundlage des Betätigungszustands eines Fahrers berechnet, eine Begrenzerausgabe berechnet, in der der obere Grenzwert des Absolutwerts des Korrekturdrehmoments durch das maximale Differenzialbegrenzungsdrehmoment begrenzt wird, die Begrenzerausgabe zum Soll-Antriebsdrehmoment rechtes Rad addiert, um ein Begrenzungs-Antriebsdrehmoment rechtes Rad zu berechnen, und die Begrenzerausgabe vom Soll-Antriebsdrehmoment linkes Rad subtrahiert, um ein Begrenzungs-Antriebsdrehmoment linkes Rad zu berechnen, den ersten Motor regelt bzw. steuert, um das Begrenzungs-Antriebsdrehmoment rechtes Rad zu erhalten, und den zweiten Motor regelt bzw. steuert, um das Begrenzungs-Antriebsdrehmoment linkes Rad zu erhalten, wodurch die Differenzialbegrenzung durchgeführt wird.
Die Fahrzeugantriebskraft-Einstellvorrichtung kann so konfiguriert sein, dass die Regelvorrichtung bzw. Steuervorrichtung das maximale Differenzialbegrenzungsdrehmoment mit Hilfe eines ersten Kennfelds berechnet, in dem das maximale Differenzialbegrenzungsdrehmoment in Abhängigkeit von einer Zunahme des Beschleunigungsbedarfs eines Fahrers zunimmt, den das maximale Differenzialbegrenzungsdrehmoment korrigierenden Korrekturkoeffizienten mit Hilfe eines zweiten Kennfelds berechnet, in dem der Korrekturkoeffizient in Abhängigkeit von einer Zunahme des Absolutwerts des Lenkwinkels von 1 auf 0 abnimmt, das maximale Differenzialbegrenzungsdrehmoment und den Korrekturkoeffizienten zusammenführt, um einen oberen Drehmomentdifferenz-Grenzwert zu berechnen, der das Korrekturdrehmoment begrenzt, und den oberen Grenzwert des Absolutwerts des Korrekturdrehmoments durch den oberen Drehmomentdifferenz-Grenzwert begrenzt, um die Begrenzerausgabe zu berechnen.
Die Fahrzeugantriebskraft-Einstellvorrichtung kann eine Differenzialbegrenzungsvorrichtung eines Elektrofahrzeugs sein.
Erfindungsgemäß wird auch bei Durchführung einer Nachlaufregelung bzw. Nachlaufsteuerung mit hoher Verstärkung, um ein Korrekturdrehmoment relativ zu einer Soll-Drehzahldifferenz zu berechnen, ein oberer Grenzwert des berechneten Korrekturdrehmoments begrenzt, und ein Motor wird mit Hilfe eines Motordrehmoments auf der Grundlage des begrenzten Korrekturdrehmoments geregelt. Dadurch werden das (Ansprech-)Verhalten des Motordrehmoments und die Annäherung an einen Sollwert verbessert, wodurch eine Stabilitätsverbesserung und Traktionsleistungsverbesserung gefördert werden können. Infolge dessen ist es möglich, die gleiche Wirkung wie bei einer Vorlast-(einer Anfangsdrehmoment-)Regelung zu erwarten, die durch ein elektronisch geregeltes LSD durchgeführt wird, und auch bei der Soll-Drehzahldifferenz von 0 kann die gleiche Wirkung wie beim elektronisch geregelten LSD erhalten werden, wodurch die Direktbewegungsstabilität verbessert wird.
Auch wenn ferner erfindungsgemäß die Nachlaufregelung bzw. Nachlaufsteuerung mit hoher Verstärkung durchgeführt wird, um ein Nebenantriebswellen-Antriebsdrehmoment relativ zur Soll-Drehzahldifferenz zu berechnen, wird ein oberer Grenzwert des berechneten Nebenantriebswellen-Antriebsdrehmoments begrenzt, und der Motor wird mit Hilfe des Motordrehmoments auf der Grundlage des begrenzten Nebenantriebswellen-Antriebsdrehmoments geregelt. Dadurch werden das Verhalten des Motordrehmoments und die Annäherung an den Sollwert verbessert. Infolge dessen wird die gleiche Wirkung wie bei der Differenzialbegrenzungsregelung infolge des Anfangsdrehmoments mit Hilfe des elektronisch geregelten LSD erhalten, und eine Stabilitätsverbesserung und Traktionsleistungsverbesserung können gefördert werden. Auch wenn ferner die Soll-Drehzahldifferenz 0 beträgt, kann die gleiche Wirkung wie beim elektronisch geregelten LSD erhalten werden, wodurch die Direktbewegungsstabilität verbessert wird.
Da zusätzlich erfindungsgemäß die anhand der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Lenkwinkels berechnete Soll-Drehzahldifferenz verwendet wird, wirkt die Drehmomentdifferenz der Differenzialbegrenzung in dem Maß, in dem eine Ist-Fahrzeugkarosserielage bzw. -stabilität von einer Soll-Fahrzeugkarosseriestabilität abweicht, wodurch es möglich ist, eine ungestörte bzw. sanfte Drehung bzw. Kurvenfahrt zu vollführen, die mit überlegener Stabilität kompatibel ist.
1 ist eine schematische Konfigurationsdarstellung einer Regelvorrichtung einer Links/Rechts-Fahrzeugantriebskraft-Einstellvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform einer Fahrzeugantriebskraft-Einstellvorrichtung, die sich auf die Erfindung bezieht.
2 ist ein Blockdiagramm der Regelvorrichtung der Links/Rechts-Fahrzeugantriebskraft-Einstellvorrichtung gemäß 1.
3A ist ein Kennfeld, das ein maximales Differenzialbegrenzungsdrehmoment relativ zu einem Antriebsdrehmoment berechnet, das in der Regelvorrichtung der Links/Rechts-Fahrzeugantriebskraft-Einstellvorrichtung gemäß 1 verwendet wird.
3B ist ein Kennfeld, das einen Korrekturkoeffizienten relativ zu einem Lenkwinkel berechnet, der in der Regelvorrichtung der Links/Rechts-Fahrzeugantriebskraft-Einstellvorrichtung gemäß 1 verwendet wird.
4 ist ein Ablaufplan in der Regelvorrichtung der Links/Rechts-Fahrzeugantriebskraft-Einstellvorrichtung gemäß 1.
5A ist ein Diagramm des Vergleichs von Differenzialdrehmomenten zwischen einer mechanischen Differenzialbegrenzungsvorrichtung und einer Elektro-AYC, wenn ein Stromabfallgradient eines Motors klein ist.
5B ist ein Diagramm des Vergleichs von Differenzialdrehmomenten zwischen einer mechanischen Differenzialbegrenzungsvorrichtung und einer Elektro-AYC, wenn ein Stromabfallgradient eines Motors groß ist.
6A ist eine schematische Konfigurationsdarstellung einer Ausführungsform einer Differenzialbegrenzungs-Regelvorrichtung eines Hybridautomobils gemäß einer zweiten Ausführungsform einer Fahrzeugantriebskraft-Einstellvorrichtung, die sich auf die Erfindung bezieht, wenn eine Hinterachswelle eine Nebenantriebswelle ist.
6B ist eine schematische Konfigurationsdarstellung einer Ausführungsform einer Differenzialbegrenzungs-Regelvorrichtung eines Hybridautomobils gemäß einer zweiten Ausführungsform einer Fahrzeugantriebskraft-Einstellvorrichtung, die sich auf die Erfindung bezieht, wenn eine Vorderachswelle eine Nebenantriebswelle ist.
7 ist ein Blockdiagramm der Differenzialbegrenzungs-Regelvorrichtung des Hybridautomobils gemäß 6A und 6B.
8A ist ein Kennfeld, das ein maximales Differenzialbegrenzungsdrehmoment relativ zum Antriebsdrehmoment berechnet, das in der Differenzialbegrenzungs-Regelvorrichtung des Hybridautomobils gemäß 6A und 6B verwendet wird.
8B ist ein Kennfeld, das einen Korrekturkoeffizienten relativ zu einem Lenkwinkel berechnet, der in der Differenzialbegrenzungs-Regelvorrichtung des Hybridautomobils gemäß 6A und 6B verwendet wird.
9 ist eine schematische Konfigurationsdarstellung einer Ausführungsform einer Differenzialbegrenzungs-Regelvorrichtung eines Elektrofahrzeugs gemäß einer dritten Ausführungsform einer Fahrzeugantriebskraft-Einstellvorrichtung, die sich auf die Erfindung bezieht.
10 ist ein Blockdiagramm der Differenzialbegrenzungs-Regelvorrichtung des Elektrofahrzeugs gemäß 9.
11A ist ein Kennfeld, das ein maximales Differenzialbegrenzungsdrehmoment relativ zum Antriebsdrehmoment berechnet, das in der Differenzialbegrenzungs-Regelvorrichtung des Elektrofahrzeugs gemäß 9 verwendet wird.
11B ist ein Kennfeld, das einen Korrekturkoeffizienten relativ zu einem Lenkwinkel berechnet, der in der Differenzialbegrenzungs-Regelvorrichtung des Elektrofahrzeugs gemäß 9 verwendet wird.
12 ist eine schematische Konfigurationsdarstellung einer Ausführungsform einer Differenzialbegrenzungs-Regelvorrichtung eines Elektrofahrzeugs gemäß einer vierten Ausführungsform einer Fahrzeugantriebskraft-Einstellvorrichtung, die sich auf die Erfindung bezieht.
13 ist ein Blockdiagramm der Differenzialbegrenzungs-Regelvorrichtung des Elektrofahrzeugs gemäß 12.
Erste Ausführungsform
Nachstehend wird anhand von 1 bis 4 ein Beispiel für eine Ausführungsform einer Regelvorrichtung bzw. Steuervorrichtung einer Links/Rechts-Fahrzeugantriebskraft-Einstellvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform einer Fahrzeugantriebskraft-Einstellvorrichtung beschrieben, die sich auf die Erfindung bezieht.
1 ist eine schematische Konfigurationsdarstellung, die eine Regelvorrichtung einer Links/Rechts-Fahrzeugantriebskraft-Einstellvorrichtung der Ausführungsform erläutert. Ferner ist 2 ein Blockdiagramm, das die Regelvorrichtung gemäß 1 erläutert. 3A und 3B sind Kennfelder, die in der Regelvorrichtung gemäß 1 verwendet werden. 4 ist ein Ablaufplan in der Regelvorrichtung gemäß 1.
Wie in 1 dargestellt, hat die Links/Rechts-Fahrzeugantriebskraft-Einstellvorrichtung ein Differenzialgetriebe 114, das die Ausgabe von einer Hauptantriebsmaschine 111, z. B. einer Brennkraftmaschine oder einem (Elektro-)Motor, zu einem linken Rad 112 und einem rechten Rad 113 als Antriebskraft überträgt und die Drehzahldifferenz zwischen dem linken Rad 112 und rechten Rad 113 reguliert, sowie eine Antriebskraft-Einstellvorrichtung 115, die die Verteilung der Antriebskraft zum linken Rad 112 und rechten Rad 113 reguliert, zwischen dem linken Rad 112 und rechten Rad 113. Die Antriebskraft-Einstellvorrichtung 115 hat einen Motor 116 und einen Getriebemechanismus 117, die eine Drehmomentdifferenz zwischen dem linken Rad 112 und rechten Rad 113 durch das Ausgangsdrehmoment erzeugen. Der Motor 116 wird durch ein ESG (eine Regelvorrichtung) 120 geregelt. Dabei handelt es sich um eine sogenannte Elektro-AYC (Aktivgierregelung), die als Stellglied fungiert, das ein Giermoment zur Stabilitätsregelung eines Fahrzeugs erzeugt und die Verteilung der Antriebskraft zum linken Rad 112 und rechten Rad 113 durch Regeln des Motors 116 durch das ESG 120 reguliert.
Zusätzlich wird als Differenzialgetriebe 114 z. B. ein Getriebe vom Kegelradtyp verwendet, aber da die Konfiguration des Differenzialgetriebes 114 selbst kein Bestandteil ist, der direkt mit der Erfindung zusammenhängt, wird auf ihre nähere Beschreibung verzichtet.
Weiterhin reguliert der Getriebemechanismus 117 den Verteilungsbetrag der Antriebskraft, der zum linken Rad 112 und rechten Rad 113 übertragen wird, zusammen mit dem Motor 116, aber da die Konfiguration des Getriebemechanismus 117 selbst ebenfalls kein Bestandteil ist, der direkt mit der Erfindung zusammenhängt, wird auf ihre nähere Beschreibung verzichtet.
Zudem sind das linke Rad 112 und rechte Rad 113, die zum Regelziel werden, durch lediglich ein Vorderrad, lediglich ein Hinterrad oder alle vier Räder gebildet, aber in dieser Ausführungsform wird das Regelziel als lediglich das Hinterrad beschrieben.
Als nächstes wird die Funktion des ESG 120 anhand von 2, 3A und 3B beschrieben.
Das ESG 120 hat einen Soll-Drehzahldifferenz-Nachlaufregelabschnitt B101 (eine Soll-Drehzahldifferenz-Berechnungseinrichtung B102, eine Ist-Links/Rechts-Raddrehzahldifferenz-Detektionseinrichtung B103 und eine Soll-Drehzahldifferenz-Nachlaufregeleinrichtung B104), eine Berechnungseinrichtung B105 für den oberen Drehmomentdifferenz-Grenzwert, einen Begrenzer B106, eine Umwandlungseinrichtung B107 für Drehmomentdifferenz in Motordrehmoment und eine Motorregeleinrichtung B108.
Die Soll-Drehzahldifferenz-Berechnungseinrichtung B102 berechnet eine Soll-Drehzahldifferenz in Abhängigkeit von einem Fahrzeugzustand und einem Betätigungszustand eines Fahrers. Insbesondere wird auf der Grundlage von Fahrzeuggeschwindigkeit und Lenkwinkel, die durch einen die Fahrzeuggeschwindigkeit detektierenden Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (nicht gezeigt) und einen den Lenkwinkel einer Lenkung detektierenden Lenkwinkelsensor (nicht gezeigt) detektiert werden, die Soll-Drehzahldifferenz gemäß der folgenden Gleichung durch eine Funktion F1 erhalten, die Fahrzeuggeschwindigkeit und Lenkwinkel als Variablen verwendet. SOLL-DREHZAHLDIFFERENZ = F1(FAHRZEUGGESCHWINDIGKEIT, LENKWINKEL)
Zusätzlich wird im Direktbewegungszustand die Soll-Drehzahldifferenz 0.
In der Ist-Links/Rechts-Raddrehzahldifferenz-Detektionseinrichtung B103 wird die Drehzahldifferenz zwischen dem linken Rad 112 und rechten Rad 113 des Fahrzeugs detektiert. Insbesondere wird auf der Grundlage einer Ist-Drehzahl linkes Rad und einer Ist-Drehzahl rechtes Rad, die durch einen Fahrzeugrad-Geschwindigkeitssensor (nicht gezeigt) jedes Rads detektiert werden, die Ist-Links Rechts-Raddrehzahldifferenz gemäß der folgenden Gleichung durch die Differenz zwischen der Ist-Drehzahl rechtes Rad und der Ist-Drehzahl linkes Rad erhalten. IST-LINKS/RECHTS-RADDREHZAHLDIFFERENZ = IST-DREHZAHL RECHTES RAD – IST-DREHZAHL LINKES RAD
Weiterhin kann auf der Grundlage der durch den Motor 116 detektierten Ist-Motordrehzahl die Ist-Links/Rechts-Raddrehzahldifferenz gemäß der folgenden Gleichung erhalten werden. IST-LINKS/RECHTS-RADDREHZAHLDIFFERENZ = IST-MOTORDREHZAHL × FAKTOR
In der Soll-Drehzahldifferenz-Nachlaufregeleinrichtung B104 wird ein Korrekturdrehmoment berechnet, damit die Ist-Links/Rechts-Raddrehzahldifferenz der Soll-Drehzahldifferenz folgt (nachläuft). Insbesondere wird auf der Grundlage der Abweichung zwischen der durch die Soll-Drehzahldifferenz-Berechnungseinrichtung B102 erhaltenen Soll-Drehzahldifferenz und der durch die Ist-Links/Rechts-Raddrehzahldifferenz-Detektionseinrichtung B103 erhaltenen Ist-Links/Rechts-Raddrehzahldifferenz ein Korrekturdrehmoment gemäß der folgenden Gleichung durch die PID-Regelung erhalten. KORREKTURDREHMOMENT = PID(SOLL-DREHZAHLDIFFERENZ – IST-LINKS/RECHTS-RADDREHZAHLDIFFERENZ
Zusätzlich kann das Korrekturdrehmoment durch andere Regelverfahren erhalten werden, z. B. eine H-unendlich-Regelung, eine Invalidationsregelung bzw. Purge Control o. ä., ohne auf die PID-Regelung beschränkt zu sein. Allerdings ist in dieser Ausführungsform auch bei Verwendung einer beliebigen Regelung ihre Verstärkung auf einen hohen Wert festgelegt, um ihr Verhalten zu verbessern.
Folglich wird im Soll-Drehzahldifferenz-Nachlaufregelabschnitt B101 auf der Grundlage der Soll-Drehzahldifferenz und der Ist-Links/Rechts-Raddrehzahldifferenz das Korrekturdrehmoment erhalten, und das erhaltene Korrekturdrehmoment wird durch einen oberen Drehmomentdifferenz-Grenzwert begrenzt, der durch eine später beschriebene Berechnungseinrichtung B105 für den oberen Drehmomentdifferenz-Grenzwert erhalten wird.
In der Berechnungseinrichtung B105 für den oberen Drehmomentdifferenz-Grenzwert wird auf der Grundlage des Fahrzeugzustands oder eines Betätigungszustands eines Fahrers der obere Drehmomentdifferenz-Grenzwert relativ zum Korrekturdrehmoment berechnet, das durch den Soll-Drehzahldifferenz-Nachlaufregelabschnitt B101 berechnet wird. Insbesondere wird der obere Drehmomentdifferenz-Grenzwert mit Hilfe der Kennfelder gemäß 3A und 3B berechnet.
Kennfeld 1 gemäß 3A ist ein Kennfeld, das ein maximales Differenzialbegrenzungsdrehmoment, das einen Maximalwert des Korrekturdrehmoments begrenzt, auf der Grundlage des Antriebsdrehmoments berechnet, das zu einem Beschleunigungsbedarf eines Fahrers wird, und das maximale Differenzialbegrenzungsdrehmoment proportional zu einer Zunahme des Antriebsdrehmoments (z. B. einem Verhältnis Brennkraftmaschinen-Ausgangsdrehmoment × Gesamtverzögerung) erhöht. Beträgt zudem gemäß dem später beschriebenen Kennfeld 2 von 3B der Absolutwert des Lenkwinkels 0, so beträgt der Korrekturkoeffizient relativ zum maximalen Differenzialbegrenzungsdrehmoment 1. Zusätzlich ist Kennfeld 1 gemäß 3A ein Kennfeld, wenn der Absolutwert des Lenkwinkels 0 beträgt, und wird zum Maximalwert, der das Korrekturdrehmoment begrenzt. Zudem kann das Antriebsdrehmoment mit Hilfe eines bekannten Verfahrens erhalten werden.
Berechnen lässt sich das maximale Differenzialbegrenzungsdrehmoment anstelle des Antriebsdrehmoments zudem auf der Grundlage eines Fahrpedal-Öffnungs- bzw. Betätigungsgrads, der zum Beschleunigungsbedarf eines Fahrers wird. Das Kennfeld dieses Falls erhöht ebenfalls das maximale Differenzialbegrenzungsdrehmoment proportional zu einer Zunahme des Fahrpedal-Betätigungsgrads. Der Fahrpedal-Betätigungsgrad wird mit Hilfe eines Fahrpedal-Betätigungsgradsensors (nicht gezeigt) detektiert.
Kennfeld 2 gemäß 3B ist ein Kennfeld, das den Korrekturkoeffizienten, der das durch Kennfeld 1 berechnete maximale Differenzialbegrenzungsdrehmoment korrigiert, auf der Grundlage des durch den Lenkwinkelsensor detektierten Lenkwinkels berechnet, den Korrekturkoeffizienten von 1 auf 0 proportional zu einer Absolutwertzunahme des Lenkwinkels verringert, und ist der Absolutwert des Lenkwinkels größer als ein vorbestimmter Wert, beträgt der Korrekturkoeffizient 0.
Zusätzlich wird in der Berechnungseinrichtung B105 für den oberen Drehmomentdifferenz-Grenzwert gemäß der folgenden Gleichung durch Zusammenführen des durch Kennfeld 2 berechneten Korrekturkoeffizienten mit dem durch Kennfeld 1 berechneten maximalen Differenzialbegrenzungsdrehmoment der obere Drehmomentbegrenzungs-Grenzwert erhalten. OBERER DREHMOMENTDIFFERENZ-GRENZWERT = (MAXIMALES DIFFERENZIALBEGRENZUNGSDREHMOMENT VON KENNFELD 1) × (KORREKTURKOEFFIZIENT VON KENNFELD 2)
Im Begrenzer B106 wird der Absolutwert des Korrekturdrehmoments, das vom Soll-Drehzahldifferenz-Nachlaufregelabschnitt B101 eingegeben wird, unter dem durch die Berechnungseinrichtung B105 für den oberen Drehmomentdifferenz-Grenzwert berechneten oberen Drehmomentdifferenz-Grenzwert begrenzt und ausgegeben. Insbesondere wird eine Begrenzerausgabe (eine begrenzte Drehmomentdifferenz), in der der obere Grenzwert des Absolutwerts des Korrekturdrehmoments durch den oberen Drehmomentdifferenz-Grenzwert begrenzt wird, durch die nachstehende Gleichung berechnet. BEGRENZERAUSGABE = MAX{(–OBERER DREHMOMENTDIFFERENZ-GRENZWERT), MIN(OBERER DREHMOMENTDIFFERENZ-GRENZWERT, KORREKTURDREHMOMENT)}
In der Umwandlungseinrichtung B107 für Drehmomentdifferenz in Motordrehmoment wird die Drehmomentbegrenzerausgabe (eine begrenzte Drehmomentdifferenz), die vom Begrenzer B106 ausgegeben wird, in das Motordrehmoment mit Hilfe der nachfolgenden Gleichung umgewandelt. MOTORDREHMOMENT = BEGRENZERAUSGABE × UMWANDLUNGSKOEFFIZIENT
Als Umwandlungskoeffizient wird z. B. [1/(2G)] verwendet. Hierbei ist G durch G = Nm/ΔN angegeben, wobei eine Motordrehzahl N_m und eine Drehzahldifferenz ΔN zwischen dem linken Rad und rechten Rad verwendet wird.
In der Motorregeleinrichtung B108 wird der Motor 116 so geregelt, dass ein umgewandeltes Motordrehmoment erhalten wird. In dieser Ausführungsform wird durch Regeln des Motors 116 mit Hilfe des Motordrehmoments die Differenzialbegrenzung während der Stabilitätsregelung eines Fahrzeugs durchgeführt.
Nunmehr wird ein Abriss der Regelabfolge der Differenzialbegrenzung im ESG 120 gemäß einem in 4 gezeigten Ablaufplan und anhand von 1 bis 3B beschrieben.
Die Ist-Drehzahl linkes Rad und die Ist-Drehzahl rechtes Rad oder die Ist-Motordrehzahl werden detektiert (Schritt S101; siehe die Ist-Links/Rechts-Raddrehzahldifferenz-Detektionseinrichtung B103 von 2).
Die Ist-Links/Rechts-Raddrehzahldifferenz wird mit Hilfe der im Schritt S101 detektierten Ist-Drehzahl linkes Rad und Ist-Drehzahl rechtes Rad oder Ist-Motordrehzahl berechnet (Schritt S102; siehe die Ist-Links/Rechts-Raddrehzahldifferenz-Detektionseinrichtung B103 von 2).
Die Soll-Drehzahldifferenz wird auf der Grundlage eines Fahrzeugzustands (Fahrzeuggeschwindigkeit) oder eines Betätigungszustands (Lenkwinkel) eines Fahrers berechnet (Schritt S103; siehe die Soll-Drehzahldifferenz-Berechnungseinrichtung B102 von 2).
Auf der Grundlage der im Schritt S102 berechneten Ist-Links/Rechts-Raddrehzahldifferenz und der im Schritt S103 berechneten Soll-Drehzahldifferenz wird die Abweichung dazwischen berechnet (Schritt S104; siehe die Soll-Drehzahldifferenz-Nachlaufregeleinrichtung B104 von 2).
Ein Korrekturdrehmoment zum Korrigieren der Ist-Links/Rechts-Raddrehzahl wird mit Hilfe der im Schritt S104 berechneten Abweichung berechnet, um der Soll-Drehzahldifferenz zu folgen (Schritt S105; siehe die Soll-Drehzahldifferenz-Nachlaufregeleinrichtung B104 von 2). Beispielsweise kann das Korrekturdrehmoment durch die PID-Regelung erhalten werden.
Auf der Grundlage des Betätigungszustands (Antriebsdrehmoment (oder Fahrpedal-Betätigungsgrad) und Lenkwinkel) eines Fahrers wird der obere Drehmomentdifferenz-Grenzwert relativ zu dem im Schritt S105 berechneten Korrekturdrehmoment berechnet (Schritt S106; siehe die Berechnungseinrichtung B105 für den oberen Drehmomentdifferenz-Grenzwert von 2 und das Kennfeld 112 von 3A und 3B). Hierbei wird das den Maximalwert des Korrekturdrehmoments begrenzende maximale Differenzialbegrenzungsdrehmoment auf der Grundlage des Antriebsdrehmoments oder des Fahrpedal-Betätigungsgrads berechnet, der das maximale Differenzialbegrenzungsdrehmoment korrigierende Korrekturkoeffizient wird auf der Grundlage des Lenkwinkels berechnet, und der Korrekturkoeffizient wird mit dem maximalen Differenzialbegrenzungsdrehmoment zusammengeführt, wodurch der obere Drehmomentdifferenz-Grenzwert erhalten wird.
Eine Begrenzerverarbeitung wird durchgeführt, bei der der Absolutwert des im Schritt S105 berechneten Korrekturdrehmoments unter dem im Schritt S106 berechneten oberen Drehmomentdifferenz-Grenzwert begrenzt wird (Schritt S107; siehe den Begrenzer B106 von 2).
Die der Begrenzerverarbeitung unterzogene Drehmomentdifferenz (die begrenzte Drehmomentdifferenz) wird in das Motordrehmoment umgewandelt, das durch den Motor 116 ausgegeben wird (Schritt S108; siehe die Umwandlungseinrichtung B107 für Drehmomentdifferenz in Motordrehmoment von 2).
Der Motor 116 wird so geregelt, dass er das im Schritt S108 umgewandelte Motordrehmoment ausgibt, wodurch die Differenzialbegrenzung während der Stabilitätsregelung eines Fahrzeugs durchgeführt wird (Schritt S109; siehe die Motorregeleinrichtung B108 von 2).
Auch bei Durchführung der Nachlaufregelung mit der hohen Verstärkung durch die o. g. Regelung, um das Korrekturdrehmoment relativ zur Soll-Drehzahldifferenz zu berechnen, wird der obere Grenzwert des berechneten Korrekturdrehmoments begrenzt, und der Motor 116 wird mit Hilfe des Motordrehmoments auf der Grundlage der begrenzten Drehmomentdifferenz geregelt. Dadurch werden das Verhalten des Motordrehmoments und die Annäherung an den Sollwert verbessert, wodurch es möglich ist, eine Stabilitätsverbesserung oder Traktionsleistungsverbesserung zu fördern. Infolge dessen ist es möglich, die gleiche Wirkung wie bei der Vorlastregelung zu erwarten, die durch das elektronisch geregelte LSD durchgeführt wird, und da auch bei der Soll-Drehzahldifferenz von 0 die gleiche Wirkung wie bei der elektronisch geregelten LSD erhalten wird, ist die Direktbewegungsstabilität verbessert. Das heißt, bei der Elektro-AYC ist es möglich, die gleiche Differenzialbegrenzung wie bei einer mechanischen Differenzialbegrenzungsvorrichtung, z. B. dem elektronisch geregelten LSD, durchzuführen, und beispielsweise ist es in der o. g. Regelung dieser Ausführungsform möglich, eine solche Regelung wie beim Differenzialdrehmoment (siehe die punktierte Linie im Diagramm) der mechanischen Differenzialbegrenzungsvorrichtung gemäß 5A und 5B durchzuführen.
Da ferner bei dieser Regelung die anhand der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Lenkwinkels berechnete Soll-Drehzahldifferenz verwendet wird, wirkt die Drehmomentdifferenz der Differenzialbegrenzung in dem Maß, in dem die Ist-Fahrzeugkarosseriestabilität von der Soll-Fahrzeugkarosseriestabilität abweicht, wodurch es möglich ist, eine ungestörte bzw. sanfte Drehung bzw. Kurvenfahrt zu vollführen, die mit überlegener Stabilität kompatibel ist.
Die Erfindung ist für eine Regelvorrichtung einer Links/Rechts-Fahrzeugantriebskraft-Einstellvorrichtung geeignet, die die Antriebskraft des linken und rechten Rads eines Fahrzeugs mit Hilfe des Motors reguliert.
Zweite Ausführungsform
Nachstehend wird anhand von 6 bis 8B ein Beispiel für eine Ausführungsform einer Differenzialbegrenzungs-Regelvorrichtung bzw. Steuervorrichtung eines Hybridautomobils gemäß einer zweiten Ausführungsform einer Fahrzeugantriebskraft-Einstellvorrichtung beschrieben, die sich auf die Erfindung bezieht. 6A und 6B sind schematische Konfigurationsdarstellungen, die eine Differenzialbegrenzungs-Regelvorrichtung eines Hybridautomobils dieser Ausführungsform erläutern. Ferner ist 7 ein Blockdiagramm, die die Differenzialbegrenzungs-Regelvorrichtung gemäß 6A und 6B erläutert. 8A und 8B sind Kennfelder, die die Differenzialbegrenzungs-Regelvorrichtung gemäß 6A und 6B verwenden.
Anwendung findet die Differenzialbegrenzungs-Regelvorrichtung dieser Ausführungsform auf ein Fahrzeug, das eine Brennkraftmaschine (Kraftmaschine bzw. Antriebsmaschine) und einen Elektromotor als Antriebsquelle verwendet, ein sogenanntes Hybridautomobil. Beispielsweise zeigt 6A eine Konfiguration, in der eine Vorderachswelle als Hauptantriebswelle verwendet und durch die Kraftmaschine angetrieben wird und eine Hinterachswelle als Nebenantriebswelle verwendet und durch den Motor angetrieben wird. 6B zeigt eine Konfiguration, in der die Vorderachswelle als Nebenantriebswelle verwendet und durch den Motor angetrieben wird und die Hinterachswelle als Hauptantriebswelle verwendet und durch die Kraftmaschine angetrieben wird.
Grob dargestellt, hat ein Hybridautomobil 210 gemäß 6A eine Hauptantriebswelle 213, die ein linkes Vorderrad 211 und ein rechtes Vorderrad 212 antreibt, eine Kraftmaschine 215, die mit der Hauptantriebswelle 213 über ein Differenzialgetriebe 214 verbunden ist, um zu einer Antriebsquelle (Hauptantriebsquelle) der Hauptantriebswelle 213 zu werden, eine Nebenantriebswelle 218, die ein linkes Hinterrad 216 und ein rechtes Hinterrad 217 antreibt, und einen Motor 220, der mit der Nebenantriebswelle 218 über ein Differenzialgetriebe 219 verbunden ist, um zu einer Antriebsquelle (einer Nebenantriebsquelle) einer Nebenantriebswelle 218 zu werden.
Weiterhin können gemäß 6B die Hauptantriebswelle 213 und die Nebenantriebswelle 218 auf eine Vorderachswelle und eine Hinterachswelle umgeschaltet bzw. gewechselt werden. Grob dargestellt, hat das Hybridautomobil 210 gemäß 6B die Nebenantriebswelle 218, die das linke Vorderrad 211 und rechte Vorderrad 212 antreibt, den Motor 220, der mit der Nebenantriebswelle 218 über das Differenzialgetriebe 214 verbunden ist, um zur Antriebsquelle (Nebenantriebsquelle) der Nebenantriebswelle 218 zu werden, die Hauptantriebswelle 213, die das linke Hinterrad 216 und das rechte Hinterrad 217 antreibt, und die Kraftmaschine 215, die mit der Hauptantriebswelle 213 über das Differenzialgetriebe 219 verbunden ist, um zur Antriebsquelle (Hauptantriebsquelle) der Hauptantriebswelle 213 zu werden.
Zusätzlich wird durch Regeln der Kraftmaschine 215 und des Motors 220 durch eine Differenzialbegrenzungs-Regelvorrichtung 221 eine später beschriebene Differenzialbegrenzung zwischen der Hinterachswelle und der Vorderachswelle durchgeführt. Hierbei überträgt das Differenzialgetriebe 214 die Ausgabe von der Kraftmaschine 215 oder dem Motor 220 zum linken Rad 211 und rechten Rad 212 als Antriebskraft und reguliert die Drehzahldifferenz zwischen dem linken Rad 211 und rechten Rad 212. Das Differenzialgetriebe 219 überträgt die Ausgabe vom Motor 220 oder von der Kraftmaschine 215 zum linken Rad 216 und rechten Rad 217 als Antriebskraft und reguliert die Drehzahldifferenz zwischen dem linken Rad 216 und rechten Rad 217.
Als nächstes werden die Funktion und Regelung der Differenzialbegrenzungs-Regelvorrichtung 221 anhand von 7, 8A und 8B beschrieben.
Die Differenzialbegrenzungs-Regelvorrichtung 221 hat eine Gesamtantriebsdrehmoment-Berechnungseinrichtung B201, eine Drehmomentverteilungs-Berechnungseinrichtung B202, eine Umwandlungseinrichtung B203 für Hauptantriebswellen-Antriebsdrehmoment in Hauptantriebsvorrichtungs-Regeldrehmoment, eine Hauptantriebsvorrichtungs-Regeleinrichtung B204, eine Soll-Drehzahldifferenz-Berechnungseinrichtung B205, eine Hauptantriebswellen-Ist-Drehzahl-Berechnungseinrichtung B206, eine Nebenantriebswellen-Ist-Drehzahl-Berechnungseinrichtung B207, eine Soll-Drehzahldifferenz-Nachlaufregeleinrichtung B208, eine Berechnungseinrichtung B209 für den oberen Drehmomentdifferenz-Grenzwert, einen Begrenzer B210, eine Umwandlungseinrichtung B211 für Nebenantriebswellen-Antriebsdrehmoment in Nebenantriebsmotor-Regeldrehmoment und eine Nebenantriebsmotor-Regeleinrichtung B212.
Zusätzlich handelt es sich bei einer Sensorgruppe A201 z. B. um einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, der die Fahrzeuggeschwindigkeit detektiert, einen Fahrpedal-Betätigungsgradsensor, der den Fahrpedal-Betätigungsgrad detektiert, einen Lenkwinkelsensor, der den Lenkwinkel der Lenkung detektiert, einen Fahrzeugrad-Geschwindigkeitssensor, der die Ist-Drehzahl anhand der Fahrzeugradgeschwindigkeit jedes Rads detektiert (keiner davon gezeigt), o. ä., und eine später beschriebene Berechnung wird mit Hilfe der detektierten Sensorwerte durchgeführt.
In der Gesamtantriebsdrehmoment-Berechnungseinrichtung B201 wird das Gesamtantriebsdrehmoment in Abhängigkeit von einem Beschleunigungsbedarf eines Fahrers berechnet. Insbesondere wird auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Fahrpedal-Betätigungsgrads, die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor und den Fahrpedal-Betätigungsgradsensor detektiert werden, das Gesamtantriebsdrehmoment gemäß der nachstehenden Gleichung durch eine Funktion F1 erhalten, die die Fahrzeuggeschwindigkeit und den Fahrpedal-Betätigungsgrad als Variablen verwendet. GESAMTANTRIEBSDREHMOMENT = F1(FAHRZEUGGESCHWINDIGKEIT, FAHRPEDAL-BETÄTIGUNGSGRAD)
In der Drehmomentverteilungs-Berechnungseinrichtung B202 wird das durch die Gesamtantriebsdrehmoment-Berechnungseinrichtung B201 berechnete Gesamtantriebsdrehmoment zur Hauptantriebswelle 213 und Nebenantriebswelle 218 als Soll-Antriebsdrehmoment in Abhängigkeit vom Fahrzeugzustand bzw. Betätigungszustand eines Fahrers verteilt. Das Hauptantriebswellen-Antriebsdrehmoment, das zum Soll-Antriebsdrehmoment wird, das zur Hauptantriebswelle 213 zu verteilen ist, kann durch eine Funktion F2 oder F3 erhalten werden, die den Fahrzeugzustand oder den Betätigungszustand eines Fahrers als Variablen verwendet (z. B. die folgenden Gleichungen (1) und (2)), und kann in Abhängigkeit von einem Lastverteilungsverhältnis (einem Festwert) des Fahrzeugs erhalten werden (die folgende Gleichung (3)). HAUPTANTRIEBSWELLEN-ANTRIEBSDREHMOMENT = GESAMTANTRIEBSDREHMOMENT × F2(FAHRPEDAL-BETÄTIGUNGSGRAD oder ANTRIEBSDREHMOMENT) (1) HAUPTANTRIEBSWELLEN-ANTRIEBSDREHMOMENT = GESAMTANTRIEBSDREHMOMENT × F3(BESCHLEUNIGUNG VORN UND HINTEN) (2) HAUPTANTRIEBSWELLEN-ANTRIEBSDREHMOMENT = GESAMTANTRIEBSDREHMOMENT × LASTVERTEILUNGSVERHÄLTNIS (FESTWERT) (3)
Zusätzlich wird das Nebenantriebswellen-Antriebsdrehmoment, das zum Soll-Antriebsdrehmoment wird, das zur Nebenantriebswelle 218 zu verteilen ist, durch die folgende Gleichung mit Hilfe des Hauptantriebswellen-Antriebsdrehmoments erhalten, das mit einer der o. g. Gleichungen (1) bis (3) erhalten wurde. NEBENANTRIEBSWELLEN-ANTRIEBSDREHMOMENT = GESAMTANTRIEBSDREHMOMENT – HAUPTANTRIEBSWELLEN-ANTRIEBSDREHMOMENT
In der Umwandlungseinrichtung B203 für Hauptantriebswellen-Antriebsdrehmoment in Hauptantriebsvorrichtungs-Regeldrehmoment wird das Hauptantriebswellen-Antriebsdrehmoment in das Regeldrehmoment der Kraftmaschine 215 mit Hilfe der nachfolgenden Gleichung umgewandelt. Der Faktor dieser Gleichung hängt vom Verzögerungsverhältnis der Hauptantriebswelle 213 ab, z. B. ist der Faktor = (1/Verzögerungsverhältnis). HAUPTANTRIEBSVORRICHTUNGS-REGELDREHMOMENT = HAUPTANTRIEBSWELLEN-ANTRIEBSDREHMOMENT × FAKTOR
In der Hauptantriebsvorrichtungs-Regelvorrichtung B204 wird die Kraftmaschine 215 so geregelt, dass sie das Hauptantriebsvorrichtungs-Regeldrehmoment ausgibt.
In der Soll-Drehzahldifferenz-Berechnungseinrichtung B205 wird die Soll-Drehzahldifferenz in Abhängigkeit vom Fahrzeugzustand oder Betätigungszustand eines Fahrers berechnet. Insbesondere wird auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Lenkwinkels, die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor und den Lenkwinkelsensor detektiert werden, die Soll-Drehzahldifferenz gemäß der folgenden Gleichung durch eine Funktion F4 erhalten, die die Fahrzeuggeschwindigkeit und den Lenkwinkel als Variablen verwendet. SOLL-DREHZAHLDIFFERENZ = F4(FAHRZEUGGESCHWINDIGKEIT, LENKWINKEL)
Zusätzlich wird im Direktbewegungszustand die Soll-Drehzahldifferenz 0.
In der Hauptantriebswellen-Ist-Drehzahl-Berechnungseinrichtung B206 und der Nebenantriebswellen-Ist-Drehzahl-Berechnungseinrichtung B207 werden die Ist-Drehzahlen der Hauptantriebswelle 213 und Nebenantriebswelle 218 anhand der Fahrzeugrad-Geschwindigkeitssensoren jedes Fahrzeugrads erhalten.
Beispielsweise werden in einem Fall, in dem die Vorderachswelle die Hauptantriebswelle 213 ist und die Hinterachswelle die Nebenantriebswelle 218 ist (siehe 6A), die Ist-Drehzahl der Hauptantriebswelle und die Ist-Drehzahl der Nebenantriebswelle anhand der folgenden Gleichung erhalten. HAUPTANTRIEBSWELLEN-IST-DREHZAHL = (DREHZAHL RECHTES VORDERRAD + DREHZAHL LINKES VORDERRAD)/2 NEBENANTRIEBSWELLEN-IST-DREHZAHL = (DREHZAHL RECHTES HINTERRAD + DREHZAHL LINKES HINTERRAD)/2
Andererseits werden in einem Fall, in dem die Hinterachswelle die Hauptantriebswelle 213 ist und die Vorderachswelle die Nebenantriebswelle 218 ist (siehe 6B), die Ist-Drehzahl der Hauptantriebswelle und die Ist-Drehzahl der Nebenantriebswelle anhand der folgenden Gleichung erhalten. HAUPTANTRIEBSWELLEN-IST-DREHZAHL = (DREHZAHL RECHTES HINTERRAD + DREHZAHL LINKES HINTERRAD)/2 NEBENANTRIEBSWELLEN-IST-DREHZAHL = (DREHZAHL RECHTES VORDERRAD + DREHZAHL LINKES VORDERRAD)/2
Zusätzlich können in der Hauptantriebswellen-Ist-Drehzahl-Berechnungseinrichtung B206 und der Nebenantriebswellen-Ist-Drehzahl-Berechnungseinrichtung B207 die Hauptantriebswellen-Ist-Drehzahl und Nebenantriebswellen-Ist-Drehzahl mit Hilfe der Hauptantriebsvorrichtungsdrehzahl und der Nebenantriebsmotordrehzahl erhalten werden, die durch die Kraftmaschine 215 und den Motor 216 detektiert wurden. HAUPTANTRIEBSWELLEN-IST-DREHZAHL = HAUPTANTRIEBSVORRICHTUNGSDREHZAHL × FAKTOR NEBENANTRIEBSWELLEN-IST-DREHZAHL = NEBENANTRIEBSMOTORDREHZAHL × FAKTOR
Außerdem wird in einem Rechner C201 durch Subtrahieren der Nebenantriebswellen-Ist-Drehzahl, die durch die Nebenantriebswellen-Ist-Drehzahl-Berechnungseinrichtung B207 erhalten wird, von der Hauptantriebswellen-Ist-Drehzahl, die durch die Hauptantriebswellen-Ist-Drehzahl-Berechnungseinrichtung B206 erhalten wird, die Ist-Drehzahldifferenz zwischen der Vorderachswelle und Hinterachswelle erhalten. IST-DREHZAHLDIFFERENZ ZWISCHEN VORDER- UND HINTERACHSWELLE = HAUPTANTRIEBSWELLEN-IST-DREHZAHL – NEBENANTRIEBSWELLEN-IST-DREHZAHL
In der Soll-Drehzahldifferenz-Nachlaufregeleinrichtung B208 wird das Nebenantriebswellen-Korrekturdrehmoment zum Regeln der Ist-Drehzahldifferenz zwischen der Vorderachswelle und Hinterachswelle berechnet, um der Soll-Drehzahldifferenz zu folgen. Insbesondere wird auf der Grundlage der Abweichung zwischen der Soll-Drehzahldifferenz, die durch die Soll-Drehzahldifferenz-Berechnungseinrichtung B205 erhalten wurde, und der Ist-Drehzahldifferenz zwischen der Vorderachswelle und Hinterachswelle, die durch die Hauptantriebswellen-Ist-Drehzahl-Berechnungseinrichtung B206, die Nebenantriebswellen-Ist-Drehzahl-Berechnungseinrichtung B207 und den Rechner C201 erhalten wurde, das Soll-Antriebsdrehmoment der Nebenantriebswelle 218, d. h. das Nebenantriebswellen-Korrekturdrehmoment, das das Nebenantriebswellen-Antriebsdrehmoment korrigiert, gemäß der folgenden Gleichung durch die PID-Regelung erhalten. NEBENANTRIEBSWELLEN-KORREKTURDREHMOMENT = PID(SOLLDREHZAHLDIFFERENZ – IST-DREHZAHLDIFFERENZ ZWISCHEN VORDER- UND HINTERACHSWELLE)
Das Nebenantriebswellen-Korrekturdrehmoment wird durch den oberen Drehmomentdifferenz-Grenzwert begrenzt, der durch eine später beschriebene Berechnungseinrichtung B209 für den oberen Drehmomentdifferenz-Grenzwert erhalten wird.
Zusätzlich kann das Nebenantriebswellen-Korrekturdrehmoment durch andere Regelverfahren erhalten werden, z. B. eine H-unendlich-Regelung, eine Invalidationsregelung bzw. Purge Control o. ä., ohne auf die PID-Regelung beschränkt zu sein. Allerdings ist in dieser Ausführungsform auch bei Verwendung einer beliebigen Regelung ihre Verstärkung auf einen hohen Wert festgelegt, um ihr Verhalten zu verbessern.
In der Berechnungseinrichtung B209 für den oberen Drehmomentdifferenz-Grenzwert wird auf der Grundlage des Fahrzeugzustands oder Betätigungszustands eines Fahrers der obere Grenzwert (der obere Drehmomentdifferenz-Grenzwert) relativ zum Nebenantriebswellen-Korrekturdrehmoment berechnet, das durch die Soll-Drehzahldifferenz-Nachlaufregeleinrichtung B208 berechnet wurde. Insbesondere wird der obere Drehmomentdifferenz-Grenzwert mit Hilfe der Kennfelder gemäß 8A und 8B berechnet.
Kennfeld 3 gemäß 8A ist ein Kennfeld, das das maximale Differenzialbegrenzungsdrehmoment, das den Maximalwert des Nebenantriebswellen-Korrekturdrehmoments begrenzt, auf der Grundlage des Gesamtantriebsdrehmoments berechnet, das zu einem Beschleunigungsbedarf eines Fahrers wird, und das maximale Differenzialbegrenzungsdrehmoment proportional zu einer Zunahme des Gesamtantriebsdrehmoments erhöht. Beträgt gemäß dem später beschriebenen Kennfeld 4 von 8B der Absolutwert des Lenkwinkels 0, so beträgt der Korrekturkoeffizient relativ zum maximalen Differenzialbegrenzungsdrehmoment 1. Zusätzlich ist Kennfeld 3 gemäß 8A ein Kennfeld, wenn der Absolutwert des Lenkwinkels 0 beträgt, und wird zum Maximalwert, der das Nebenantriebswellen-Korrekturdrehmoment begrenzt.
Kennfeld 4 gemäß 8B ist ein Kennfeld, das den Korrekturkoeffizienten, der das im Kennfeld 3 berechnete maximale Differenzialbegrenzungsdrehmoment korrigiert, auf der Grundlage des durch den Lenkwinkelsensor detektierten Lenkwinkels berechnet, den Korrekturkoeffizienten von 1 auf 0 proportional zu einer Absolutwertzunahme des Lenkwinkels verringert, und ist der Absolutwert des Lenkwinkels größer als ein vorbestimmter Wert, beträgt der Korrekturkoeffizient 0.
Zusätzlich wird in der Berechnungseinrichtung B209 für den oberen Drehmomentdifferenz-Grenzwert gemäß der folgenden Gleichung durch Zusammenführen des im Kennfeld 4 berechneten Korrekturkoeffizienten zu dem im Kennfeld 3 berechneten maximalen Differenzialbegrenzungsdrehmoment der obere Drehmomentdifferenz-Grenzwert erhalten. OBERER DREHMOMENTDIFFERENZ-GRENZWERT = (MAXIMALES DIFFERENZIALBEGRENZUNGSDREHMOMENT VON KENNFELD 3) × (KORREKTURKOEFFIZIENT VON KENNFELD 4)
Im Begrenzer B210 wird der Absolutwert des Nebenantriebswellen-Korrekturdrehmoments, der vom Soll-Drehzahldifferenz-Nachlaufregeleinrichtung B208 eingegeben wurde, unter dem durch die Berechnungseinrichtung B209 für den oberen Drehmomentdifferenz-Grenzwert berechneten oberen Drehmomentdifferenz-Grenzwert begrenzt und ausgegeben. Insbesondere wird eine Begrenzerausgabe, in der der obere Grenzwert des Absolutwerts des Nebenantriebswellen-Korrekturdrehmoments durch den oberen Drehmomentdifferenz-Grenzwert begrenzt wird, mit Hilfe der nachstehenden Gleichung berechnet. BEGRENZERAUSGABE = MAX{(–OBERER DREHMOMENTDIFFERENZ-GRENZWERT), MIN(OBERER DREHMOMENTDIFFERENZ-GRENZWERT, NEBENANTRIEBSWELLEN-KORREKTURDREHMOMENT)}
Zusätzlich wird im Rechner C202 durch Addieren der durch den Begrenzer B210 begrenzten Begrenzerausgabe zu dem durch die Drehmomentverteilungs-Berechnungseinrichtung B202 berechneten Nebenantriebswellen-Antriebsdrehmoment das endgültige Nebenantriebswellen-Antriebsdrehmoment (das Begrenzungs-Nebenantriebswellen-Antriebsdrehmoment) erhalten. Außerdem gibt es Fälle, in denen die Begrenzerausgabe negativ wird, und in diesem Fall wird im wesentlichen der Absolutwert der Begrenzerausgabe vom Nebenantriebswellen-Antriebsdrehmoment subtrahiert.
In der Umwandlungseinrichtung B211 für Nebenantriebswellen-Antriebsdrehmoment in Nebenantriebsmotor-Regeldrehmoment wird das vom Rechner C202 ausgegebene Nebenantriebswellen-Antriebsdrehmoment (das Begrenzungs-Nebenantriebswellen-Antriebsdrehmoment) mit Hilfe der nachstehenden Gleichung in das Motordrehmoment umgewandelt. Ein Faktor in dieser Gleichung hängt vom Verzögerungsverhältnis der Nebenantriebswelle 218 ab, z. B. ist der Faktor = (1/Verzögerungsverhältnis). NEBENANTRIEBSMOTOR-REGELDREHMOMENT = BEGRENZUNGS-NEBENANTRIEBSWELLEN-ANTRIEBSDREHMOMENT × FAKTOR
In der Nebenantriebsmotor-Regeleinrichtung B212 wird der Motor 220 so geregelt, dass das umgewandelte Nebenantriebsmotor-Regeldrehmoment erhalten wird. In dieser Ausführungsform wird durch Regeln des Motors 220 mit Hilfe des o. g. Nebenantriebsmotor-Regeldrehmoments die Differenzialbegrenzung durchgeführt.
Nunmehr wird die Regelabfolge der Differenzialbegrenzung in der Differenzialbegrenzungs-Regelvorrichtung 221 anhand von 6A bis 8B beschrieben.
Das Gesamtantriebsdrehmoment wird in Abhängigkeit vom Beschleunigungsbedarf (der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Fahrpedal-Betätigungsgrads) eines Fahrers berechnet, das Hauptantriebswellen-Antriebsdrehmoment und das Nebenantriebswellen-Antriebsdrehmoment, die zur Hauptantriebswelle 213 und Nebenantriebswelle 218 zu verteilen sind, werden in Abhängigkeit vom Fahrzeugzustand oder Betätigungszustand eines Fahrers erhalten (siehe die Gesamtantriebsdrehmoment-Berechnungseinrichtung B201 und die Drehmomentverteilungs-Berechnungseinrichtung B202 von 7).
Die Ist-Drehzahldifferenz zwischen der Vorderachswelle und Hinterachswelle wird mit Hilfe der Ist-Drehzahl der Hauptantriebswelle 213 und Nebenantriebswelle 218 oder der Drehzahl der Kraftmaschine 215 und der Drehzahl des Motors 220 berechnet (die Hauptantriebswellen-Ist-Drehzahl-Berechnungseinrichtung B206, die Nebenantriebswellen-Ist-Drehzahl-Berechnungseinrichtung B207 und der Rechner C201 von 7).
Die Soll-Drehzahldifferenz wird auf der Grundlage des Fahrzeugzustands (Fahrzeuggeschwindigkeit) oder Betätigungszustands (Lenkwinkel) eines Fahrers berechnet (siehe die Soll-Drehzahldifferenz-Berechnungseinrichtung B205 von 7).
Das Nebenantriebswellen-Korrekturdrehmoment zum Regeln der Ist-Drehzahldifferenz zwischen der Vorderachswelle und Hinterachswelle, damit sie der Soll-Drehzahldifferenz folgt, wird mit Hilfe der Abweichung der Ist-Drehzahldifferenz zwischen der Vorderachswelle und Hinterachswelle relativ zur Soll-Drehzahldifferenz berechnet (siehe die Soll-Drehzahldifferenz-Nachlaufregeleinrichtung B208 von 7). Beispielsweise kann das Nebenantriebswellen-Korrekturdrehmoment durch die PID-Regelung erhalten werden.
Der obere Drehmomentdifferenz-Grenzwert relativ zum Nebenantriebswellen-Korrekturdrehmoment wird auf der Grundlage des Betätigungszustands (des Gesamtantriebsdrehmoments und des Lenkwinkels) eines Fahrers berechnet (siehe die Berechnungseinrichtung B209 für den oberen Drehmomentdifferenz-Grenzwert von 7 und die Kennfelder 3 und 4 von 8A und 8B). Hierbei wird das den Maximalwert des Nebenantriebswellen-Korrekturdrehmoments begrenzende maximale Differenzialbegrenzungsdrehmoment auf der Grundlage des Gesamtantriebsdrehmoments berechnet, der das maximale Differenzialbegrenzungsdrehmoment korrigierende Korrekturkoeffizient wird auf der Grundlage des Lenkwinkels berechnet, und der Korrekturkoeffizient wird mit dem maximalen Differenzialbegrenzungsdrehmoment zusammengeführt, wodurch der obere Drehmomentdifferenz-Grenzwert erhalten wird.
Die Begrenzerverarbeitung, die den Absolutwert des Nebenantriebswellen-Korrekturdrehmoments unter dem oberen Drehmomentdifferenz-Grenzwert begrenzt, wird durchgeführt (siehe den Begrenzer B210 von 7).
Die der Begrenzerverarbeitung unterzogene Begrenzerausgabe wird zu dem durch die Drehmomentverteilungs-Berechnungseinrichtung B202 berechneten Nebenantriebswellen-Antriebsdrehmoment addiert, wodurch das endgültige Nebenantriebswellen-Antriebsdrehmoment (das Begrenzungs-Nebenantriebswellen-Antriebsdrehmoment) erhalten wird (siehe den Rechner C202 von 7).
Das Hauptantriebswellen-Antriebsdrehmoment wird in das Regeldrehmoment umgewandelt, das durch die Kraftmaschine 215 ausgegeben wird (siehe die Umwandlungseinrichtung B203 für Hauptantriebswellen-Antriebsdrehmoment in Hauptantriebsvorrichtungs-Regeldrehmoment von 7), und das Begrenzungs-Nebenantriebswellen-Antriebsdrehmoment wird in das durch den Motor 220 ausgegebene Motordrehmoment umgewandelt (siehe die Umwandlungseinrichtung B211 für Nebenantriebswellen-Antriebsdrehmoment in Nebenantriebsmotor-Regeldrehmoment von 7).
Die Kraftmaschine 215 wird so geregelt, dass sie das um gewandelte Regeldrehmoment ausgibt (die Hauptantriebsvorrichtungs-Regeleinrichtung B204 von 7), und der Motor 220 wird so geregelt, dass er das umgewandelte Motordrehmoment ausgibt, wodurch die Differenzialbegrenzung durchgeführt wird (siehe die Nebenantriebsmotor-Regeleinrichtung B212 von 7).
Auch bei Durchführung der Nachlaufregelung mit hoher Verstärkung durch die o. g. Regelung, um das Nebenantriebswellen-Antriebsdrehmoment relativ zur Soll-Drehzahldifferenz zu berechnen, wird der obere Grenzwert des berechneten Nebenantriebswellen-Antriebsdrehmoments begrenzt, und der Motor 220 wird mit Hilfe des Motordrehmoments auf der Grundlage des geregelten Nebenantriebswellen-Antriebsdrehmoments geregelt. Dadurch werden das Verhalten des Motordrehmoments und die Annäherung an den Sollwert verbessert. Infolge dessen wird die gleiche Wirkung wie bei der Differenzialbegrenzungsregelung durch das Anfangsdrehmoment mit Hilfe des elektronisch geregelten LSD erhalten, und eine Stabilitätsverbesserung und Traktionsleistungsverbesserung können gefördert werden. Da weiterhin auch bei der Soll-Drehzahldifferenz von 0 die gleiche Wirkung wie beim elektronisch geregelten LSD erhalten wird, ist die Direktbewegungsstabilität verbessert.
Da außerdem in der o. g. Regelung die anhand der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Lenkwinkels berechnete Soll-Drehzahldifferenz verwendet wird, wirkt die Drehmomentdifferenz der Differenzialbegrenzung in dem Maß, in dem die Ist-Fahrzeugkarosseriestabilität von der Soll-Fahrzeugkarosseriestabilität abweicht, und es ist möglich, eine ungestörte bzw. sanfte Drehung bzw. Kurvenfahrt zu vollführen, die mit überlegener Stabilität kompatibel ist.
Die Erfindung ist geeignet, die Differenzialbegrenzung des Vorderrads und des Hinterrads im Hybridfahrzeug durchzuführen.
Dritte Ausführungsform
Nachstehend wird anhand von 9 bis 13 eine Ausführungsform einer Differenzialbegrenzungs-Regelvorrichtung bzw. Steuervorrichtung eines Elektrofahrzeugs gemäß einer dritten und vierten Ausführungsform einer Fahrzeugantriebskraft-Einstellvorrichtung beschrieben, die sich auf die Erfindung bezieht.
Zudem hat die erfindungsgemäße Differenzialbegrenzungs-Regelvorrichtung des Elektrofahrzeugs mehrere Leistungsquellen, und die Leistungsquellen finden Anwendung auf ein Elektrofahrzeug, das mindestens einen Motor verwendet. Der Begriff ”mindestens” bedeutet, dass ein Motor als Leistungsquelle dazu gehören kann. Beispielsweise ist der Motor mit der Verbrennungskraftmaschine (einer Kraftmaschine) kombiniert und kann als Leistungsquelle verwendet werden, aber bis zu einem gewissen Grade wird das Regelziel während einer Differenzialbegrenzung der Motor. Ferner kann der Ausdruck ”mehrere Leistungsquellen” so konfiguriert sein, dass die Vorderachswelle und Hinterachswelle durch jeweils mehrere Leistungsquellen (mehrere Motoren) gemäß einer später beschriebenen dritten Ausführungsform (siehe 9) einzeln angetrieben werden, und kann so konfiguriert sein, dass das linke Rad und rechte Rad durch jeweils die mehreren Leistungsquellen (mehrere Motoren) gemäß einer später beschriebenen vierten Ausführungsform (siehe 12) einzeln angetrieben werden.
Dritte Ausführungsform
9 ist eine schematische Konfigurationsdarstellung, die eine Differenzialbegrenzungs-Regelvorrichtung bzw. Steuervorrichtung eines Elektrofahrzeugs einer dritten Ausführungsform erläutert. Weiterhin ist 10 ein Blockdiagramm der Differenzialbegrenzungs-Regelvorrichtung gemäß 9. 11A und 11B sind Kennfelder, die in der Differenzialbegrenzungs-Regelvorrichtung der Erfindung verwendet werden.
Ein Elektrofahrzeug 310 gemäß 9 hat eine Vorderachswelle 313, die ein linkes Vorderrad 3311 und ein rechtes Vorderrad 3312 antreibt, einen Vorderachswellenmotor 315 (einen ersten Motor), der mit der Vorderachswelle 313 über ein Differenzialgetriebe 314 verbunden ist und zu einer Leistungsquelle der Vorderachswelle 313 wird, eine Hinterachswelle 318, die ein linkes Hinterrad 3316 und ein rechtes Hinterrad 3317 antreibt, und einen Hinterachswellenmotor 320 (einen zweiten Motor), der mit der Hinterachswelle 318 über ein Differenzialgetriebe 319 verbunden ist und zu einer Leistungsquelle der Hinterachswelle 318 wird. Außerdem wird in dieser Ausführungsform das linke Vorderrad 3311 und rechte Vorderrad 3312, d. h. die Vorderachswelle 313, zu einem ersten Fahrzeugrad, und das linke Hinterrad 3316 und rechte Hinterrad 3317, d. h. die Hinterachswelle 318, wird zu einem zweiten Fahrzeugrad.
Weiterhin wird durch Regeln des Vorderachswellenmotors 315 und Hinterachswellenmotors 320 durch die Differenzialbegrenzungs-Regelvorrichtung 321 eine später beschriebene Differenzialbegrenzung zwischen der Vorderachswelle und Hinterachswelle durchgeführt. Hierbei überträgt das Differenzialgetriebe 314 die Ausgabe vom Vorderachswellenmotor 315 zum linken Rad 3311 und rechten Rad 3312 als Antriebskraft und stellt die Drehzahldifferenz zwischen dem linken Rad 3311 und rechten Rad 3312 ein. Das Differenzialgetriebe 319 überträgt die Ausgabe vom Hinterachswellenmotor 320 zum linken Rad 3316 und rechten Rad 3317 als Antriebskraft und stellt die Drehzahldifferenz zwischen dem linken Rad 3316 und rechten Rad 3317 ein.
Als nächstes werden die Funktion und Regelung der Differenzialbegrenzungs-Regelvorrichtung 321 anhand von 10, 11A und 11B beschrieben.
Die Differenzialbegrenzungs-Regelvorrichtung 321 hat eine Gesamtantriebsdrehmoment-Berechnungseinrichtung B301, eine Drehmomentverteilungs-Berechnungseinrichtung B302, eine Umwandlungseinrichtung B303 für Vorderachswellen-Antriebsdrehmoment in Vorderachswellen-Motordrehmoment, eine Vorderachswellenmotor-Regeleinrichtung B304, eine Soll-Drehzahldifferenz-Berechnungseinrichtung B305, eine Ist-Vorderachswellendrehzahl-Berechnungseinrichtung B306, eine Ist-Hinterachswellendrehzahl-Berechnungseinrichtung B307, eine Soll-Drehzahldifferenz-Nachlaufregeleinrichtung B308, eine Berechnungseinrichtung B309 für den oberen Drehmomentdifferenz-Grenzwert, einen Begrenzer B310, eine Umwandlungseinrichtung B311 für Hinterachswellen-Antriebsdrehmoment in Hinterachswellen-Motordrehmoment und eine Hinterachswellenmotor-Regeleinrichtung B312.
Zudem handelt es sich bei einer Sensorgruppe A301 z. B. um einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, der die Fahrzeuggeschwindigkeit detektiert, einen Fahrpedal-Betätigungsgradsensor, der einen Fahrpedal-Betätigungsgrad detektiert, einen Lenkwinkelsensor, der den Lenkwinkel der Lenkung detektiert, einen Fahrzeugrad-Geschwindigkeitssensor, der die Ist-Drehzahl anhand der Fahrzeugradgeschwindigkeit jedes Rads detektiert, und einen vorderen und einen hinteren Beschleunigungssensor, die die vordere und hintere Beschleunigung detektieren (keiner davon gezeigt), o. ä., und die später beschriebene Berechnung wird mit Hilfe der detektierten Sensorwerte durchgeführt.
In der Gesamtantriebsdrehmoment-Berechnungseinrichtung B301 wird das Gesamtantriebsdrehmoment in Abhängigkeit vom Beschleunigungsbedarf eines Fahrers berechnet. Insbesondere wird auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Fahrpedal-Betätigungsgrads, die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor und den Fahrpedal-Betätigungsgradsensor detektiert werden, das Gesamtantriebsdrehmoment gemäß der nachstehenden Gleichung durch eine Funktion F1 erhalten, die die Fahrzeuggeschwindigkeit und den Fahrpedal-Betätigungsgrad als Variablen verwendet. GESAMTANTRIEBSDREHMOMENT = F1(FAHRZEUGGESCHWINDIGKEIT, FAHRPEDAL-BETÄTIGUNGSGRAD)
In der Drehmomentverteilungs-Berechnungseinrichtung B302 wird das durch die Gesamtantriebsdrehmoment-Berechnungseinrichtung B301 berechnete Gesamtantriebsdrehmoment zur Vorderachswelle 313 und Hinterachswelle 318 als Soll-Antriebsdrehmoment in Abhängigkeit vom Fahrzeugzustand oder Betätigungszustand eines Fahrers verteilt. Das Soll-Vorderachswellen-Antriebsdrehmoment, das zur Vorderachswelle 313 zu verteilen ist, kann durch eine Funktion F2 oder F3 erhalten werden, die den Fahrzeugzustand oder Betätigungszustand eines Fahrers als Variablen verwendet (z. B. die folgenden Gleichungen (4) und (5)), und kann in Abhängigkeit von einem Lastverteilungsverhältnis (einem Festwert) des Fahrzeugs erhalten werden (Gleichung (6)). SOLL-VORDERACHSWELLEN-ANTRIEBSDREHMOMENT = GESAMTANTRIEBSDREHMOMENT × F2(FAHRPEDAL-BETÄTIGUNGSGRAD ODER ANTRIEBSDREHMOMENT) (4) SOLL-VORDERACHSWELLEN-ANTRIEBSDREHMOMENT = GESAMTANTRIEBSDREHMOMENT × F3(BESCHLEUNIGUNG VORN UND HINTEN) (5) SOLL-VORDERACHSWELLEN-ANTRIEBSDREHMOMENT = GESAMTANTRIEBSDREHMOMENT × LASTVERTEILUNGSVERHÄLTNIS (FESTWERT) (6)
Zusätzlich kann das Soll-Hinterachswellen-Antriebsdrehmoment, das zur Hinterachswelle 318 verteilt wird, durch die folgende Gleichung mit Hilfe des Soll-Vorderachswellen-Antriebsdrehmoments erhalten werden, das durch eine der o. g. Gleichungen (4) bis (6) erhalten wird. SOLL-HINTERACHSWELLEN-ANTRIEBSDREHMOMENT = GESAMTANTRIEBSDREHMOMENT – SOLL-VORDERACHSWELLEN-ANTRIEBSDREHMOMENT
Weiterhin wird gemäß der späteren Beschreibung das Korrekturdrehmoment im Hinblick auf das verteilte Soll-Vorderachswellen-Antriebsdrehmoment und Soll-Hinterachswellen-Antriebsdrehmoment erhalten, aber das Korrekturdrehmoment wird durch den oberen Drehmomentgrenzwert begrenzt, wodurch die Differenzialbegrenzung durchgeführt wird.
In der Soll-Drehzahldifferenz-Berechnungseinrichtung B305 wird die Soll-Drehzahldifferenz in Abhängigkeit vom Fahrzeugzustand oder Betätigungszustand eines Fahrers berechnet. Insbesondere wird auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Lenkwinkels, die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor und den Lenkwinkelsensor detektiert werden, die Soll-Drehzahldifferenz gemäß der folgenden Gleichung durch eine Funktion F4 erhalten, die die Fahrzeuggeschwindigkeit und den Lenkwinkel als Variablen verwendet. SOLL-DREHZAHLDIFFERENZ = F4(FAHRZEUGGESCHWINDIGKEIT, LENKWINKEL)
Zusätzlich wird im Direktbewegungszustand die Soll-Drehzahldifferenz 0.
In der Ist-Vorderachswellendrehzahl-Berechnungseinrichtung B306 und der Ist-Hinterachswellendrehzahl-Berechnungseinrichtung B307 werden die Ist-Drehzahlen der Vorderachswelle 313 und Hinterachswelle 318 anhand der folgenden Gleichung mit Hilfe des Fahrzeugrad-Geschwindigkeitssensors jedes Rads erhalten. IST-VORDERACHSWELLENDREHZAHL = (DREHZAHL RECHTES VORDERRAD + DREHZAHL LINKES VORDERRAD)/2 IST-HINTERACHSWELLENDREHZAHL = (DREHZAHL RECHTES HINTERRAD + DREHZAHL LINKES HINTERRAD)/2
Zudem können in der Ist-Vorderachswellendrehzahl-Berechnungseinrichtung B306 und Ist-Hinterachswellendrehzahl-Berechnungseinrichtung B307 die Ist-Vorderachswellendrehzahl und die Ist-Hinterachswellendrehzahl mit Hilfe der Motordrehzahl erhalten werden, die im Vorderachswellenmotor 315 und Hinterachswellenmotor 320 detektiert wurde. IST-VORDERACHSWELLENDREHZAHL = VORDERACHSWELLEN-MOTORDREHZAHL × FAKTOR IST-HINTERACHSWELLENDREHZAHL = HINTERACHSWELLEN-MOTORDREHZAHL × FAKTOR
Außerdem wird in einem Rechner C301 durch Subtrahieren der durch die Ist-Hinterachswellendrehzahl-Berechnungseinrichtung B307 erhaltenen Ist-Hinterachswellendrehzahl von der durch die Ist-Vorderachswellendrehzahl-Berechnungseinrichtung B306 erhaltenen Ist Vorderachswellendrehzahl die Ist-Drehzahldifferenz zwischen der Vorderachswelle und Hinterachswelle erhalten. IST-DREHZAHLDIFFERENZ ZWISCHEN VORDER- UND HINTERACHSWELLE = IST-VORDERACHSWELLENDREHZAHL – IST-HINTERACHSWELLENDREHZAHL
In der Soll-Drehzahldifferenz-Nachlaufregeleinrichtung B308 wird das Korrekturdrehmoment zum Regeln der Ist-Drehzahldifferenz zwischen der Vorderachswelle und Hinterachswelle berechnet, damit sie der Soll-Drehzahldifferenz folgt. Insbesondere wird auf der Grundlage der Abweichung zwischen der Soll-Drehzahldifferenz, die durch die Soll-Drehzahldifferenz-Berechnungseinrichtung B305 erhalten wurde, und der Ist-Drehzahldifferenz zwischen der Vorderachswelle und Hinterachswelle, die durch die Ist-Vorderachswellendrehzahl-Berechnungseinrichtung B306, die Ist-Hinterachswellendrehzahl-Berechnungseinrichtung B307 und den Rechner C301 erhalten wurde, gemäß der folgenden Gleichung das Soll-Antriebsdrehmoment der Nebenantriebswelle 218, d. h. das Korrekturdrehmoment, das das Soll-Vorderachswellen-Antriebsdrehmoment und das Soll-Hinterachswellen-Antriebsdrehmoment korrigiert, durch die PID-Regelung erhalten.
Das Korrekturdrehmoment wird durch den oberen Drehmomentdifferenz-Grenzwert begrenzt, der durch eine später beschriebene Berechnungseinrichtung B309 für den oberen Drehmomentdifferenz-Grenzwert erhalten wird. KORREKTURDREHMOMENT = PID(SOLLDREHZAHLDIFFERENZ- – IST-DREHZAHLDIFFERENZ ZWISCHEN VORDER- UND HINTERACHSWELLE)
Zusätzlich kann das Korrekturdrehmoment durch andere Regelverfahren erhalten werden, z. B. eine H-unendlich-Regelung, eine Invalidationsregelung bzw. Purge Control o. ä., ohne auf die PID-Regelung beschränkt zu sein. Allerdings ist in dieser Ausführungsform auch bei Verwendung einer beliebigen Regelung ihre Verstärkung auf einen hohen Wert festgelegt, um ihr Verhalten zu verbessern.
In der Berechnungseinrichtung B309 für den oberen Drehmomentdifferenz-Grenzwert wird auf der Grundlage des Fahrzeugzustands oder Betätigungszustands eines Fahrers der obere Grenzwert (der obere Drehmomentdifferenz-Grenzwert) relativ zum Korrekturdrehmoment berechnet, das durch die Soll-Drehzahldifferenz-Nachlaufregeleinrichtung B308 berechnet wurde. Insbesondere wird der obere Drehmomentdifferenz-Grenzwert mit Hilfe der Kennfelder gemäß 11A und 11B berechnet.
Kennfeld 5 gemäß 11A ist ein Kennfeld, das das maximale Differenzialbegrenzungsdrehmoment, das den Maximalwert des Korrekturdrehmoments begrenzt, auf der Grundlage des Gesamtantriebsdrehmoments berechnet, das zum Beschleunigungsbedarf eines Fahrers wird, und das maximale Differenzialbegrenzungsdrehmoment proportional zu einer Zunahme des Gesamtantriebsdrehmoments erhöht. Beträgt gemäß dem später beschriebenen Kennfeld 6 von 11B der Absolutwert des Lenkwinkels 0, so beträgt der Korrekturkoeffizient relativ zum maximalen Differenzialbegrenzungsdrehmoment 1. Zusätzlich ist Kennfeld 5 gemäß 11A ein Kennfeld, wenn der Absolutwert des Lenkwinkels 0 beträgt, und wird zum Maximalwert, der das Korrekturdrehmoment begrenzt.
Zudem kann das maximale Differenzialbegrenzungsdrehmoment auf der Grundlage eines Fahrpedal-Betätigungsgrads statt des Gesamtdrehmoments berechnet werden, der zum Beschleunigungsbedarf eines Fahrers wird. Auch das Kennfeld dieses Falls erhöht das maximale Differenzialbegrenzungsdrehmoment proportional zu einer Zunahme des Fahrpedal-Betätigungsgrads. Der Fahrpedal-Betätigungsgrad wird mit Hilfe eines Fahrpedal-Betätigungsgradsensors detektiert.
Kennfeld 6 gemäß 11B ist ein Kennfeld, das den Korrekturkoeffizienten, der das im Kennfeld 5 berechnete maximale Differenzialbegrenzungsdrehmoment korrigiert, auf der Grundlage des durch den Lenkwinkelsensor detektierten Lenkwinkels berechnet, den Korrekturkoeffizienten von 1 auf 0 proportional zu einer Absolutwertzunahme des Lenkwinkels verringert, und ist der Absolutwert des Lenkwinkels größer als ein vorbestimmter Wert, beträgt der Korrekturkoeffizient 0.
Zusätzlich wird in der Berechnungseinrichtung B309 für den oberen Drehmomentdifferenz-Grenzwert gemäß der folgenden Gleichung durch Zusammenführen des im Kennfeld 6 berechneten Korrekturkoeffizienten zu dem im Kennfeld 5 berechneten maximalen Differenzialbegrenzungsdrehmoment der obere Drehmomentdifferenz-Grenzwert erhalten. OBERER DREHMOMENTDIFFERENZ-GRENZWERT = (MAXIMALES DIFFERENZIALBEGRENZUNGSDREHMOMENT VON KENNFELD 5) × (KORREKTURKOEFFIZIENT VON KENNFELD 6)
Im Begrenzer B310 wird der Absolutwert des von der Soll-Drehzahldifferenz-Nachlaufregeleinrichtung B308 eingegebenen Korrekturdrehmoments unter dem durch die Berechnungseinrichtung B309 für den oberen Drehmomentdifferenz-Grenzwert berechneten oberen Drehmomentdifferenz-Grenzwert begrenzt und ausgegeben. Insbesondere wird eine Begrenzerausgabe, in der der obere Grenzwert des Absolutwerts des Korrekturdrehmoments durch den oberen Drehmomentdifferenz-Grenzwert begrenzt wird, mit Hilfe der nachstehenden Gleichung berechnet. BEGRENZERAUSGABE L = MAX{(–OBERER DREHMOMENTDIFFERENZ-GRENZWERT), MIN(OBERER DREHMOMENTDIFFERENZ-GRENZWERT, KORREKTURDREHMOMENT)}
Zudem wird im Rechner C302 durch Zusammenführen des Faktors A und der Begrenzerausgabe L, die durch den Begrenzer B310 begrenzt wird, der Korrekturwert [×L] ausgegeben. Weiterhin beträgt der Faktor A z. B. ”0,5” und macht das durch die Soll-Drehzahldifferenz-Nachlaufregeleinrichtung B308 berechnete Korrekturdrehmoment identisch mit der Drehmomentdifferenz durch die Haupt-Differenzialbegrenzungsregelung (insbesondere eine Differenz zwischen dem durch einen später beschriebenen Rechner C303 berechneten Begrenzungs-Vorderachswellen-Antriebsdrehmoment und dem durch den Rechner C304 berechneten Begrenzungs-Hinterachswellen-Antriebsdrehmoment).
Der vom Rechner C302 ausgegebene Korrekturwert [A × L] korrigiert das Soll-Vorderachswellen-Antriebsdrehmoment und das Soll-Hinterachswellen-Antriebsdrehmoment, die durch die Drehmomentverteilungs-Berechnungseinrichtung B302 berechnet werden, subtrahiert sie vom Soll-Antriebsdrehmoment zur Welle mit der schnellen Drehzahl und addiert sie zum Soll-Antriebsdrehmoment zur Welle mit der niedrigen Drehzahl, wodurch das Soll-Antriebsdrehmoment jeder Welle korrigiert wird. Außerdem erfolgt in dieser Ausführungsform die nachfolgende Beschreibung unter der Bedingung, dass die Drehzahl der Vorderachswelle hoch und die Drehzahl der Hinterachswelle 318 niedrig ist.
Im Rechner C303 wird durch Subtrahieren des Korrekturwerts [A × L], der vom Rechner C302 ausgegeben wurde, von dem durch die Drehmomentverteilungs-Berechnungseinrichtung B302 berechneten Soll-Vorderachswellen-Antriebsdrehmoment das endgültige Vorderachswellen-Antriebsdrehmoment (das Begrenzungs-Vorderachswellen-Antriebsdrehmoment) ausgegeben. Andererseits wird im Rechner C304 durch Addieren des Korrekturwerts [A × L], der vom Rechner C302 ausgegeben wurde, zu dem durch die Drehmomentverteilungs-Berechnungseinrichtung B302 berechneten Soll-Hinterachswellen-Antriebsdrehmoment das endgültige Hinterachswellen-Antriebsdrehmoment (das Begrenzungs-Hinterachswellen-Antriebsdrehmoment) ausgegeben.
In der Umwandlungseinrichtung B303 für Vorderachswellen-Antriebsdrehmoment in Vorderachswellen-Motordrehmoment wird das vom Rechner C303 ausgegebene Begrenzungs-Vorderachswellen-Antriebsdrehmoment in das Vorderachswellen-Motordrehmoment des Vorderachswellenmotors 315 mit Hilfe der nachstehenden Gleichung umgewandelt. Der Faktor dieser Gleichung hängt vom Verzögerungsverhältnis der Vorderachswelle 313 ab, z. B. ist der Faktor = (1/Verzögerungsverhältnis). VORDERACHSWELLEN-MOTORDREHMOMENT = BEGRENZUNGS-VORDERACHSWELLEN-ANTRIEBSDREHMOMENT × FAKTOR
Ähnlich wird in der Umwandlungseinrichtung B311 für Hinterachswellen-Antriebsdrehmoment in Hinterachswellen-Motordrehmoment das vom Rechner C304 ausgegebene Begrenzungs-Hinterachswellen-Antriebsdrehmoment in das Hinterachswellen-Motordrehmoment des Hinterachswellenmotors 320 mit Hilfe der nachstehenden Gleichung umgewandelt. Der Faktor dieser Gleichung hängt vom Verzögerungsverhältnis der Hinterachswelle 318 ab, z. B. ist der Faktor = (1/Verzögerungsverhältnis). HINTERACHSWELLEN-MOTORDREHMOMENT = BEGRENZUNGS-HINTERACHSWELLEN-ANTRIEBSDREHMOMENT × FAKTOR
In der Vorderachswellenmotor-Regeleinrichtung B304 wird der Vorderachswellenmotor 315 so geregelt, dass das Vorderachswellen-Motordrehmoment ausgegeben wird. In der Hinterachswellenmotor-Regeleinrichtung B312 wird der Hinterachswellenmotor 320 so geregelt, dass das Hinterachswellen-Motordrehmoment erhalten wird. Auf diese Weise wird durch Regeln des Vorderachswellenmotors 315 und Hinterachswellenmotors 320 die Differenzialbegrenzung durchgeführt.
Nunmehr wird die Regelabfolge der Differenzialbegrenzung in der Differenzialbegrenzungs-Regelvorrichtung 321 anhand von 9 bis 11 schematisch beschrieben.
Das Gesamtantriebsdrehmoment wird in Abhängigkeit vom Beschleunigungsbedarf (der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Fahrpedal-Betätigungsgrads) eines Fahrers berechnet, das Soll-Vorderachswellen-Antriebsdrehmoment und das Soll-Hinterachswellen-Antriebsdrehmoment, die zur Vorderachswelle 313 und Hinterachswelle 318 zu verteilen sind, werden in Abhängigkeit vom Fahrzeugzustand oder Betätigungszustand eines Fahrers erhalten (siehe die Gesamtantriebsdrehmoment-Berechnungseinrichtung B301 und die Drehmomentverteilungs-Berechnungseinrichtung B302 von 10).
Die Ist-Drehzahldifferenz zwischen der Vorderachswelle und Hinterachswelle wird mit Hilfe der Ist-Drehzahl der Vorderachswelle 313 und Hinterachswelle 318 oder der Motordrehzahl des Vorderachswellenmotors 315 und der Motordrehzahl des Hinterachswellenmotors 320 berechnet (siehe die Vorderachswellen-Ist-Drehzahl-Berechnungseinrichtung B306, die Hinterachswellen-Ist-Drehzahl-Berechnungseinrichtung B307 und den Rechner C301 von 10).
Die Soll-Drehzahldifferenz wird auf der Grundlage des Fahrzeugzustands (Fahrzeuggeschwindigkeit) oder Betätigungszustands (Lenkwinkel) eines Fahrers berechnet (siehe die Soll-Drehzahldifferenz-Berechnungseinrichtung B305 von 10).
Das Korrekturdrehmoment zum Regeln der Ist-Drehzahldifferenz zwischen der Vorderachswelle und Hinterachswelle, damit sie der Soll-Drehzahldifferenz folgt, wird mit Hilfe der Abweichung der Ist-Drehzahldifferenz zwischen der Vorderachswelle und Hinterachswelle relativ zur Soll-Drehzahldifferenz berechnet (siehe die Soll-Drehzahldifferenz-Nachlaufregeleinrichtung B308 von 10). Beispielsweise kann das Korrekturdrehmoment durch die PID-Regelung erhalten werden.
Der obere Drehmomentdifferenz-Grenzwert relativ zum Korrekturdrehmoment wird auf der Grundlage des Betätigungszustands (des Gesamtantriebsdrehmoments (oder des Fahrpedal-Betätigungsgrads) und des Lenkwinkels) eines Fahrers berechnet (siehe die Berechnungseinrichtung B309 für den oberen Drehmomentdifferenz-Grenzwert von 10 und die Kennfelder 5 und 6 von 11A und 11B). Hierbei wird das den Maximalwert des Korrekturdrehmoments begrenzende maximale Differenzialbegrenzungsdrehmoment auf der Grundlage des Gesamtantriebsdrehmoments oder des Fahrpedal-Betätigungsgrads berechnet, der das maximale Differenzialbegrenzungsdrehmoment korrigierende Korrekturkoeffizient wird auf der Grundlage des Lenkwinkels berechnet, und der Korrekturkoeffizient wird mit dem maximalen Differenzialbegrenzungsdrehmoment zusammengeführt, wodurch der obere Drehmomentdifferenz-Grenzwert erhalten wird.
Die Begrenzerverarbeitung, die den Absolutwert des Korrekturdrehmoments unter dem oberen Drehmomentdifferenz-Grenzwert begrenzt, wird durchgeführt (siehe den Begrenzer B310 von 10).
Der Faktor A wird mit der Begrenzerausgabe L zusammengeführt, die der Begrenzerverarbeitung unterzogen wurde, um den Korrekturwert [A × L] auszugeben, der Korrekturwert [A × L] wird von dem durch die Drehmomentverteilungs-Berechnungseinrichtung B302 berechneten Soll-Vorderachswellen-Antriebsdrehmoment subtrahiert, um dieses als endgültiges Vorderachswellen-Antriebsdrehmoment (Begrenzungs-Vorderachswellen-Antriebsdrehmoment) auszugeben, und der Korrekturwert [A × L] wird zu dem durch die Drehmomentverteilungs-Berechnungseinrichtung B302 erhaltenen Soll-Hinterachswellen-Antriebsdrehmoment addiert, um das endgültige Hinterachswellen-Antriebsdrehmoment (das Begrenzungs-Hinterachswellen-Antriebsdrehmoment) auszugeben (siehe die Rechner C302, C303 und C304 von 10).
Das Begrenzungs-Vorderachswellen-Antriebsdrehmoment wird in das Vorderachswellen-Motordrehmoment umgewandelt, das durch den Vorderachswellenmotor 315 ausgegeben wird (siehe die Umwandlungseinrichtung B303 für Vorderachswellen-Antriebsdrehmoment in Vorderachswellen-Motordrehmoment von 10), und das Begrenzungs-Hinterachswellen-Antriebsdrehmoment wird in das Hinterachswellen-Motordrehmoment umgewandelt, das durch den Hinterachswellenmotor 320 ausgegeben wird (siehe die Umwandlungseinrichtung B311 für Hinterachswellen-Antriebsdrehmoment in Hinterachswellen-Motordrehmoment von 10).
Der Vorderachswellenmotor 315 und Hinterachswellenmotor 320 werden so geregelt, dass sie das umgewandelte Vorderachswellen-Motordrehmoment bzw. Hinterachswellen-Motordrehmoment ausgeben, wodurch die Differenzialbegrenzung durchgeführt wird (siehe die Vorderachswellenmotor-Regeleinrichtung B304 und Hinterachswellenmotor-Regeleinrichtung B312 von 10).
Auch bei Durchführung der Nachlaufregelung mit hoher Verstärkung durch die o. g. Regelung, um das Korrekturdrehmoment relativ zur Soll-Drehzahldifferenz zu berechnen, wird der obere Grenzwert des berechneten Korrekturdrehmoments begrenzt, und der Vorderachswellenmotor 315 und Hinterachswellenmotor 320 werden mit Hilfe des Motordrehmoments auf der Grundlage des begrenzten Korrekturdrehmoments geregelt. Dadurch werden das Verhalten des Motordrehmoments und die Annäherung an den Sollwert verbessert. Infolge dessen wird die gleiche Wirkung wie bei der Differenzialbegrenzungsregelung durch das Anfangsdrehmoment mit Hilfe des elektronisch geregelten LSD erhalten, und eine Stabilitätsverbesserung und Traktionsleistungsverbesserung können gefördert werden. Da weiterhin auch bei der Soll-Drehzahldifferenz von 0 die gleiche Wirkung wie beim elektronisch geregelten LSD erhalten wird, ist die Direktbewegungsstabilität verbessert.
Außerdem wird durch die o. g. Regelung der Korrekturwert [A × L], in dem der Faktor A mit dem begrenzten Korrekturdrehmoment (Begrenzerausgabe L) zusammengeführt ist, zu einer Komponente (einer mit verzögerter Drehzahl) aus dem Soll-Vorderachswellen-Antriebsdrehmoment und dem Soll-Hinterachswellen-Antriebsdrehmoment addiert und von der anderen Komponente (einer mit schneller Drehzahl) subtrahiert. Dadurch wird auch bei Eingreifen der Differenzialbegrenzungsregelung das Gesamtantriebsdrehmoment nicht geändert, wodurch schnelle Beschleunigung und Verzögerung realisiert werden können.
Da ferner bei dieser Regelung die anhand der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Lenkwinkels berechnete Soll-Drehzahldifferenz verwendet wird, wirkt das Differenzialbegrenzungsdrehmoment in dem Maß, in dem die Ist-Fahrzeugkarosseriestabilität von der Soll-Fahrzeugkarosseriestabilität abweicht, und es ist möglich, eine ungestörte bzw. sanfte Drehung bzw. Kurvenfahrt zu vollführen, die mit überlegener Stabilität kompatibel ist.
Vierte Ausführungsform
12 ist eine schematische Konfigurationsdarstellung, die eine Differenzialbegrenzungs-Regelvorrichtung bzw. Steuervorrichtung eines Elektrofahrzeugs dieser Ausführungsform erläutert. Weiterhin ist 13 ein Blockdiagramm, die die Differenzialbegrenzungs-Regelvorrichtung gemäß 12 erläutert.
Ein Elektrofahrzeug 330 gemäß 9 hat ein linkes Vorderrad 331, ein rechtes Vorderrad 332, einen linken Vorderradmotor 333, der zu einer Leistungsquelle wird, die das linke Vorderrad 331 unabhängig antreibt, einen rechten Vorderradmotor 334, der zu einer Leistungsquelle wird, die das rechte Vorderrad 332 unabhängig antreibt, ein linkes Hinterrad 335, ein rechtes Hinterrad 336, einen linken Hinterradmotor 337, der zu einer Leistungsquelle wird, die das linke Hinterrad 335 unabhängig antreibt, und einen rechten Hinterradmotor 338, der zu einer Leistungsquelle wird, die das rechte Hinterrad 336 unabhängig antreibt. Das heißt, die vier Räder sind so konfiguriert, dass sie durch den Motor unabhängig angetrieben werden.
Außerdem werden der rechte Hinterradmotor 338 (ein erster Motor) und ein linker Hinterradmotor 337 (ein zweiter Motor) durch eine Differenzialbegrenzungs-Regelvorrichtung 339 geregelt. Der Regelgegenstand der Differenzialbegrenzungs-Regelvorrichtung 339 kann nur der linke Vorderradmotor 333 und rechte Vorderradmotor 334, nur der linke Hinterradmotor 337 und rechte Hinterradmotor 338 sowie insgesamt der linke Vorderradmotor 333, rechte Vorderradmotor 334, linke Hinterradmotor 337 und rechte Hinterradmotor 338 sein. Um in dieser Ausführungsform die Erläuterung zu vereinfachen, wird jedoch der Regelgegenstand als ausschließlich der linke Hinterradmotor 337 und rechte Hinterradmotor 338 erläutert. Das heißt, in dieser Ausführungsform wird das rechte Hinterrad 336 zum ersten Fahrzeugrad, und das linke Hinterrad 335 wird zum zweiten Fahrzeugrad.
Als nächstes werden die Funktion und Regelung der Differenzialbegrenzungs-Regelvorrichtung 339 anhand von 13 beschrieben.
Die Differenzialbegrenzungs-Regelvorrichtung 339 hat eine Gesamtantriebsdrehmoment-Berechnungseinrichtung B321, eine Drehmomentverteilungs-Berechnungseinrichtung B322, eine Umwandlungseinrichtung B323 für Antriebsdrehmoment rechtes Hinterrad in Motordrehmoment rechtes Hinterrad, eine Regeleinrichtung B324 rechter Hinterradmotor, eine Soll-Drehzahldifferenz-Berechnungseinrichtung B325, eine Detektionseinrichtung B326 für Ist-Drehzahl rechtes Hinterrad, eine Detektionseinrichtung B327 für Ist-Drehzahl linkes Hinterrad, eine Soll-Drehzahldifferenz-Nachlaufregeleinrichtung B328, eine Berechnungseinrichtung B329 für den oberen Drehmomentdifferenz-Grenzwert, einen Begrenzer B330, eine Umwandlungseinrichtung B331 für Antriebsdrehmoment linkes Hinterrad in Motordrehmoment linkes Hinterrad und eine Regeleinrichtung B332 linker Hinterradmotor.
Ferner handelt es sich bei einer Sensorgruppe A321 z. B. um einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, der die Fahrzeuggeschwindigkeit detektiert, einen Fahrpedal-Betätigungsgradsensor, der den Fahrpedal-Betätigungsgrad detektiert, einen Lenkwinkelsensor, der den Lenkwinkel der Lenkung detektiert, einen Fahrzeugrad-Geschwindigkeitssensor, der die Ist-Drehzahl anhand der Fahrzeugradgeschwindigkeit jedes Rads detektiert, einen Gierratensensor, der die Gierrate eines Fahrzeugs detektiert, einen Querbeschleunigungssensor, der die Querbeschleunigung eines Fahrzeugs detektiert (keiner davon gezeigt), o. ä. Die später beschriebene Berechnung wird mit Hilfe der detektierten Sensorwerte durchgeführt.
In der Gesamtantriebsdrehmoment-Berechnungseinrichtung B321 wird das Gesamtantriebsdrehmoment in Abhängigkeit vom Beschleunigungsbedarf eines Fahrers berechnet. Insbesondere wird auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Fahrpedal-Betätigungsgrads, die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor und den Fahrpedal-Betätigungsgradsensor detektiert werden, das Gesamtantriebsdrehmoment gemäß der nachstehenden Gleichung durch eine Funktion F1 erhalten, die die Fahrzeuggeschwindigkeit und den Fahrpedal-Betätigungsgrad als Variablen verwendet. GESAMTANTRIEBSDREHMOMENT = F1(FAHRZEUGGESCHWINDIGKEIT, FAHRPEDAL-BETÄTIGUNGSGRAD)
In der Drehmomentverteilungs-Berechnungseinrichtung B322 wird das durch die Gesamtantriebsdrehmoment-Berechnungseinrichtung B321 berechnete Gesamtantriebsdrehmoment zum linken Hinterrad 335 und rechten Hinterrad 336 als Soll-Antriebsdrehmoment in Abhängigkeit vom Fahrzeugzustand oder Betätigungszustand eines Fahrers verteilt. Das zum rechten Hinterrad 336 zu verteilende Soll-Antriebsdrehmoment rechtes Hinterrad kann durch die PID-Regelung auf der Grundlage der durch den Gierratensensor detektierten Abweichung zwischen der Soll-Gierrate und Ist-Gierrate erhalten werden (die folgende Gleichung (7)), kann in Abhängigkeit von einem Lastverteilungsverhältnis (einem Festwert) des Fahrzeugs erhalten werden (die folgende Gleichung (8)) und kann durch eine Funktion F4 erhalten werden, die die Querbeschleunigung als Variablen (die folgende Gleichung (9)) auf der Grundlage der durch den Querbeschleunigungssensor detektierten Querbeschleunigung verwendet. SOLL-ANTRIEBSDREHMOMENT RECHTES HINTERRAD = GESAMTANTRIEBSDREHMOMENT × PID(SOLL-GIERRATE IST-GIERRATE) (7) SOLL-ANTRIEBSDREHMOMENT RECHTES HINTERRAD = GESAMTANTRIEBSDREHMOMENT × LASTVERTEILUNGSVERHÄLTNIS (FESTWERT) (8) SOLL-ANTRIEBSDREHMOMENT RECHTES HINTERRAD = GESAMTANTRIEBSDREHMOMENT × F5(QUERBESCHLEUNIGUNG) (9)
Weiterhin wird das zum linken Hinterrad 335 zu verteilende Soll-Antriebsdrehmoment linkes Hinterrad durch die folgende Gleichung mit Hilfe des durch eine der o. g. Gleichungen (7) bis (9) erhaltenen Soll-Antriebsdrehmoments rechtes Hinterrad erhalten. SOLL-ANTRIEBSDREHMOMENT LINKES HINTERRAD = GESAMTANTRIEBSDREHMOMENT – SOLL-ANTRIEBSDREHMOMENT RECHTES HINTERRAD
Zudem wird gemäß der späteren Beschreibung das Korrekturdrehmoment im Hinblick auf das verteilte Soll-Antriebsdrehmoment rechtes Hinterrad und Soll-Antriebsdrehmoment linkes Hinterrad erhalten, aber das Korrekturdrehmoment wird durch den oberen Drehmomentdifferenz-Grenzwert begrenzt, wodurch die Differenzialbegrenzung durchgeführt wird.
In der Soll-Drehzahldifferenz-Berechnungseinrichtung B325 wird die Soll-Drehzahldifferenz in Abhängigkeit vom Fahrzeugzustand oder Betätigungszustand eines Fahrers berechnet. Insbesondere wird auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Lenkwinkels, die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor und Lenkwinkelsensor detektiert werden, die Soll-Drehzahldifferenz gemäß der folgenden Gleichung durch eine Funktion F4 erhalten, die die Fahrzeuggeschwindigkeit und den Lenkwinkel als Variablen verwendet. SOLL-DREHZAHLDIFFERENZ = F4(FAHRZEUGGESCHWINDIGKEIT, LENKWINKEL)
Zusätzlich wird im Direktbewegungszustand die Soll-Drehzahldifferenz 0.
In der Detektionseinrichtung B326 für Ist-Drehzahl rechtes Hinterrad wird die Ist-Drehzahl des Hinterrads anhand des Fahrzeugrad-Geschwindigkeitssensors des rechten Hinterrads 336 detektiert. In der Detektionseinrichtung B327 für Ist-Drehzahl linkes Hinterrad wird die Ist-Drehzahl des linken Hinterrads durch den Fahrzeugrad-Geschwindigkeitssensor des linken Hinterrads 335 detektiert. Im Rechner C321 wird gemäß der nachstehenden Gleichung durch Subtrahieren der detektierten Ist-Drehzahl linkes Hinterrad von der detektierten Ist-Drehzahl rechtes Hinterrad die Ist-Drehzahldifferenz zwischen dem linken Rad und rechten Rad erhalten, die die Drehzahldifferenz zwischen dem rechten Hinterrad 336 und linken Hinterrad 335 ist. IST-DREHZAHLDIFFERENZ ZWISCHEN LINKEM UND RECHTEM RAD = IST-DREHZAHL RECHTES HINTERRAD – IST-DREHZAHL LINKES HINTERRAD
Weiterhin kann auf der Grundlage der Ist-Motordrehzahl linkes Hinterrad und der Ist-Motordrehzahl rechtes Hinterrad, die durch den linken Hinterradmotor 337 und rechten Hinterradmotor 338 detektiert werden, die Ist-Drehzahldifferenz zwischen dem linken Rad und rechten Rad durch die folgende Gleichung erhalten werden. IST-DREHZAHLDIFFERENZ ZWISCHEN LINKEM UND RECHTEM RAD = (IST-MOTORDREHZAHL RECHTES HINTERRAD – IST-MOTORDREHZAHL LINKES HINTERRAD) × FAKTOR
In der Soll-Drehzahldifferenz-Nachlaufregeleinrichtung B328 wird das Korrekturdrehmoment zum Regeln der Ist-Drehzahldifferenz zwischen dem linken Rad und rechten Rad berechnet, damit sie der Soll-Drehzahldifferenz folgt. Insbesondere wird auf der Grundlage der Abweichung zwischen der Soll-Drehzahldifferenz, die durch die Soll-Drehzahldifferenz-Berechnungseinrichtung B325 erhalten wurde, und der Ist-Drehzahldifferenz zwischen dem linken Rad und rechten Rad, die durch die Detektionseinrichtung B326 für Ist-Drehzahl rechtes Hinterrad, die Detektionseinrichtung B327 für Ist-Drehzahl linkes Hinterrad und den Rechner C321 erhalten wird, das Korrekturdrehmoment gemäß der folgenden Gleichung durch die PID-Regelung erhalten. KORREKTURDREHMOMENT = PID(SOLL-DREHZAHLDIFFERENZ – IST-DREHZAHLDIFFERENZ ZWISCHEN LINKEM UND RECHTEM RAD
Weiterhin kann das Korrekturdrehmoment durch andere Regelverfahren erhalten werden, z. B. eine H-unendlich-Regelung, eine Invalidationsregelung bzw. Purge Control o. ä., ohne auf die PID-Regelung beschränkt zu sein. Allerdings ist in dieser Ausführungsform auch bei Verwendung einer beliebigen Regelung ihre Verstärkung auf einen hohen Wert festgelegt, um ihr Verhalten zu verbessern.
In der Berechnungseinrichtung B329 für den oberen Drehmomentdifferenz-Grenzwert wird auf der Grundlage des Fahrzeugzustands oder Betätigungszustands eines Fahrers der obere Grenzwert (der obere Drehmomentdifferenz-Grenzwert) relativ zum Korrekturdrehmoment berechnet, das durch die Soll-Drehzahldifferenz-Nachlaufregeleinrichtung B328 berechnet wird. Insbesondere wird der obere Drehmomentdifferenz-Grenzwert mit Hilfe der Kennfelder gemäß 11A und 11B berechnet. Streng genommen hat ferner das in dieser Ausführungsform verwendete Kennfeld den Wert, der sich von denen der Kennfelder gemäß 11A und 11B unterscheidet, aber die Formen sind miteinander identisch, weshalb in dieser Ausführungsform als Beispiel die nachstehende Beschreibung mit Hilfe von 11A und 11B erfolgt.
Kennfeld 5 gemäß 11A berechnet das maximale Differenzialbegrenzungsdrehmoment, das den Maximalwert des Korrekturdrehmoments begrenzt, auf der Grundlage des Gesamtantriebsdrehmoments, das zum Beschleunigungsbedarf eines Fahrers wird, und erhöht das maximale Differenzialbegrenzungsdrehmoment proportional zu einer Zunahme des Gesamtantriebsdrehmoments. Beträgt gemäß dem später beschriebenen Kennfeld 6 von 11B der Absolutwert des Lenkwinkels 0, so beträgt der Korrekturkoeffizient relativ zum maximalen Differenzialbegrenzungsdrehmoment 1. Zusätzlich ist Kennfeld 5 gemäß 11A ein Kennfeld, wenn der Absolutwert des Lenkwinkels 0 beträgt, und wird zum Maximalwert, der das Korrekturdrehmoment begrenzt.
Zudem kann das maximale Differenzialbegrenzungsdrehmoment auf der Grundlage eines Fahrpedal-Betätigungsgrads statt des Gesamtantriebsdrehmoments berechnet werden, der zum Beschleunigungsbedarf eines Fahrers wird. Auch das Kennfeld dieses Falls erhöht das maximale Differenzialbegrenzungsdrehmoment proportional zu einer Zunahme des Fahrpedal-Betätigungsgrads. Der Fahrpedal-Betätigungsgrad wird mit Hilfe eines Fahrpedal-Betätigungsgradsensors detektiert.
Kennfeld 6 gemäß 11B berechnet den Korrekturkoeffizienten, der das im Kennfeld 5 berechnete maximale Differenzialbegrenzungsdrehmoment korrigiert, auf der Grundlage des durch den Lenkwinkelsensor detektierten Lenkwinkels, verringert den Korrekturkoeffizienten von 1 auf 0 proportional zu einer Absolutwertzunahme des Lenkwinkels, und ist der Absolutwert des Lenkwinkels größer als ein vorbestimmter Wert, beträgt der Korrekturkoeffizient 0. OBERER DREHMOMENTDIFFERENZ-GRENZWERT = (MAXIMALES DIFFERENZIALBEGRENZUNGSDREHMOMENT VON KENNFELD 5) × (KORREKTURKOEFFIZIENT VON KENNFELD 6)
Außerdem wird in der Berechnungseinrichtung B329 für den oberen Drehmomentdifferenz-Grenzwert gemäß der folgenden Gleichung durch Zusammenführen des im Kennfeld 6 berechneten Korrekturkoeffizienten und dem im Kennfeld 5 berechneten maximalen Differenzialbegrenzungsdrehmoment der obere Drehmomentdifferenz-Grenzwert erhalten.
Im Begrenzer B330 wird der Absolutwert des Korrekturdrehmoments, das von der Soll-Drehzahldifferenz-Nachlaufregeleinrichtung B328 eingegeben wird, unter dem durch die Berechnungseinrichtung B329 für den oberen Drehmomentdifferenz-Grenzwert berechneten oberen Drehmomentdifferenz-Grenzwert begrenzt und ausgegeben. Insbesondere wird eine Begrenzerausgabe, in der der obere Grenzwert des Absolutwerts des Korrekturdrehmoments durch den oberen Drehmomentdifferenz-Grenzwert begrenzt wird, mit Hilfe der nachstehenden Gleichung berechnet. BEGRENZERAUSGABE = MAX{(–OBERER DREHMOMENTDIFFERENZ-GRENZWERT), MIN(OBERER DREHMOMENTDIFFERENZ-GRENZWERT, KORREKTURDREHMOMENT)}
Im Rechner C322 wird durch Zusammenführen des Faktors A und der Begrenzerausgabe L, die durch den Begrenzer B330 begrenzt wird, der Korrekturwert [A × L] ausgegeben. Weiterhin beträgt der Faktor A z. B. ”0,5” und macht das durch die Soll-Drehzahldifferenz-Nachlaufregeleinrichtung B328 berechnete Korrekturdrehmoment identisch mit der Drehmomentdifferenz durch die Haupt-Differenzialbegrenzungsregelung (insbesondere einer Differenz zwischen dem durch einen später beschriebenen Rechner C323 berechneten Begrenzungs-Antriebsdrehmoment rechtes Hinterrad und dem durch den Rechner C324 berechneten Begrenzungs-Antriebsdrehmoment linkes Hinterrad).
Im Rechner C323 wird durch Addieren des Korrekturwerts [A × L], der vom Rechner C322 ausgegeben wurde, zu dem durch die Drehmomentverteilungs-Berechnungseinrichtung B322 berechneten Soll-Antriebsdrehmoment rechtes Hinterrad das endgültige Antriebsdrehmoment rechtes Hinterrad (das Begrenzungs-Antriebsdrehmoment rechtes Hinterrad) ausgegeben. Andererseits wird im Rechner C324 durch Subtrahieren des Korrekturwerts [A × L], der vom Rechner C322 ausgegeben wurde, von dem durch die Drehmomentverteilungs-Berechnungseinrichtung B322 berechneten Soll-Antriebsdrehmoment linkes Hinterrad das endgültige Antriebsdrehmoment linkes Hinterrad (das Begrenzungs-Antriebsdrehmoment linkes Hinterrad) ausgegeben.
In der Umwandlungseinrichtung B323 für Antriebsdrehmoment rechtes Hinterrad in Motordrehmoment rechtes Hinterrad wird das Begrenzungs-Antriebsdrehmoment rechtes Hinterrad, das vom Rechner C323 ausgegeben wurde, in das Motordrehmoment rechtes Hinterrad des rechten Hinterradmotors 338 mit Hilfe der nachstehenden Gleichung umgewandelt. Der Faktor dieser Gleichung hängt vom Verzögerungsverhältnis des rechten Hinterrads 336 ab, z. B. ist der Faktor = (1/Verzögerungsverhältnis). MOTORDREHMOMENT RECHTES HINTERRAD = BEGRENZUNGS-ANTRIEBSDREHMOMENT RECHTES HINTERRAD × FAKTOR
Ähnlich wird in der Umwandlungseinrichtung B331 für Antriebsdrehmoment linkes Hinterrad in Motordrehmoment linkes Hinterrad das Begrenzungs-Antriebsdrehmoment linkes Hinterrad, das vom Rechner C324 ausgegeben wurde, in das Motordrehmoment linkes Hinterrad des linken Hinterradmotors 337 mit Hilfe der nachstehenden Gleichung umgewandelt. Der Faktor dieser Gleichung hängt vom Verzögerungsverhältnis des linken Hinterrads 335 ab, z. B. ist der Faktor = (1/Verzögerungsverhältnis). MOTORDREHMOMENT LINKES HINTERRAD = BEGRENZUNGS-ANTRIEBSDREHMOMENT LINKES HINTERRAD × FAKTOR
In der Regeleinrichtung B324 rechter Hinterradmotor wird der rechte Hinterradmotor 338 so geregelt, dass er das Motordrehmoment rechtes Hinterrad ausgibt. In der Regeleinrichtung B322 linker Hinterradmotor wird der linke Hinterradmotor 337 so geregelt, dass das Motordrehmoment linkes Hinterrad erhalten wird. Auf diese Weise wird durch Regeln des rechten Hinterradmotors 338 und linken Hinterradmotors 337 die Differenzialbegrenzung durchgeführt.
Im folgenden wird der Regelablauf der Differenzialbegrenzung in der Differenzialbegrenzungs-Regelvorrichtung 339 anhand von 11A bis 13 schematisch beschrieben.
Das Gesamtantriebsdrehmoment wird in Abhängigkeit vom Beschleunigungsbedarf (der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Fahrpedal-Betätigungsgrads) eines Fahrers berechnet, das Soll-Antriebsdrehmoment linkes Hinterrad und das Soll-Antriebsdrehmoment rechtes Hinterrad, die zum linken Hinterrad 335 und rechten Hinterrad 336 zu verteilen sind, werden in Abhängigkeit vom Fahrzeugzustand oder Betätigungszustand eines Fahrers erhalten (siehe die Gesamtantriebsdrehmoment-Berechnungseinrichtung B321 und die Drehmomentverteilungs-Berechnungseinrichtung B322 von 13).
Die Ist-Drehzahldifferenz zwischen dem linken Rad und rechten Rad wird mit Hilfe der Ist-Drehzahl des linken Hinterrads 335 und rechten Hinterrads 336 oder der Motordrehzahl des linken Hinterradmotors 337 und der Motordrehzahl des rechten Hinterradmotors 338 berechnet (siehe die Detektionseinrichtung B326 für Ist-Drehzahl rechtes Hinterrad, die Detektionseinrichtung B327 für Ist-Drehzahl linkes Hinterrad und den Rechner C321 von 13).
Die Soll-Drehzahldifferenz wird auf der Grundlage des Fahrzeugzustands (Fahrzeuggeschwindigkeit) oder Betätigungszustands (Lenkwinkel) eines Fahrers berechnet (siehe die Soll-Drehzahldifferenz-Berechnungseinrichtung B325 von 13).
Das Korrekturdrehmoment zum Regeln der Ist-Drehzahldifferenz zwischen dem linken Rad und rechten Rad, um der Soll-Drehzahldifferenz zu folgen, wird mit Hilfe der Abweichung der Ist-Drehzahldifferenz zwischen dem linken Rad und rechten Rad relativ zur Soll-Drehzahldifferenz berechnet (siehe die Soll-Drehzahldifferenz-Nachlaufregeleinrichtung B328 von 13). Beispielsweise kann das Korrekturdrehmoment durch die PID-Regelung erhalten werden.
Der obere Drehmomentdifferenz-Grenzwert relativ zum Korrekturdrehmoment wird auf der Grundlage des Betätigungszustands (des Gesamtantriebsdrehmoments (oder des Fahrpedal-Betätigungsgrads) und des Lenkwinkels) eines Fahrers berechnet (siehe die Berechnungseinrichtung B329 für den oberen Drehmomentdifferenz-Grenzwert von 13 und die Kennfelder 5 und 6 von 11A und 11B). Hierbei wird das den Maximalwert des Korrekturdrehmoments begrenzende maximale Differenzialbegrenzungsdrehmoment auf der Grundlage des Gesamtantriebsdrehmoments oder des Fahrpedal-Betätigungsgrads berechnet, der das maximale Differenzialbegrenzungsdrehmoment korrigierende Korrekturkoeffizient wird auf der Grundlage des Lenkwinkels berechnet, und der Korrekturkoeffizient wird mit dem maximalen Differenzialbegrenzungsdrehmoment zusammengeführt, wodurch der obere Drehmomentdifferenz-Grenzwert erhalten wird.
Die Begrenzerverarbeitung, die den Absolutwert des Korrekturdrehmoments unter dem oberen Drehmomentdifferenz-Grenzwert begrenzt, wird durchgeführt (siehe den Begrenzer B330 von 13).
Der Faktor A wird mit der Begrenzerausgabe L zusammengeführt, die der Begrenzerverarbeitung unterzogen wurde, um den Korrekturwert [A × L] auszugeben, der Korrekturwert [A × L] wird zu dem durch die Drehmomentverteilungs-Berechnungseinrichtung B322 berechneten Soll-Antriebsdrehmoment rechtes Hinterrad addiert, um dieses als endgültiges Antriebsdrehmoment rechtes Hinterrad (Begrenzungs-Antriebsdrehmoment rechtes Hinterrad) auszugeben, und der Korrekturwert [A × L] wird von dem durch die Drehmomentverteilungs-Berechnungseinrichtung B322 erhaltenen Soll-Antriebsdrehmoment linkes Hinterrad subtrahiert, um das endgültige Antriebsdrehmoment linkes Hinterrad (Begrenzungs-Antriebsdrehmoment linkes Hinterrad) auszugeben (siehe die Rechner C322, C323 und C324 von 13).
Das Begrenzungs-Antriebsdrehmoment rechtes Hinterrad wird in das Motordrehmoment rechtes Hinterrad umgewandelt, das durch den rechten Hinterradmotor 338 ausgegeben wird (siehe die Umwandlungseinrichtung B323 für Vorderachswellen-Antriebsdrehmoment rechtes Hinterrad in Motordrehmoment rechtes Hinterrad von 13), und das Begrenzungs-Antriebsdrehmoment linkes Hinterrad wird in das Motordrehmoment linkes Hinterrad umgewandelt, das durch den linken Hinterradmotor 337 ausgegeben wird (siehe die Umwandlungseinrichtung B331 für Antriebsdrehmoment linkes Hinterrad in Motordrehmoment linkes Hinterrad von 13).
Der rechte Hinterradmotor 338 und linke Hinterradmotor 337 werden so geregelt, dass sie das umgewandelte Motordrehmoment rechtes Hinterrad bzw. Motordrehmoment linkes Hinterrad ausgeben, wodurch die Differenzialbegrenzung durchgeführt wird (siehe die Regeleinrichtung B324 rechter Hinterradmotor und Regeleinrichtung B332 linker Hinterradmotor von 13).
Auch bei Durchführung der Nachlaufregelung mit hoher Verstärkung durch die o. g. Regelung, um das Korrekturdrehmoment relativ zur Soll-Drehzahldifferenz zu berechnen, wird der obere Grenzwert des berechneten Korrekturdrehmoments begrenzt, und der rechte Hinterradmotor 338 und linke Hinterradmotor 337 werden mit Hilfe des Motordrehmoments auf der Grundlage des begrenzten Korrekturdrehmoments geregelt. Dadurch werden das Verhalten des Motordrehmoments und die Annäherung an den Sollwert verbessert. Infolge dessen wird die gleiche Wirkung wie bei der Differenzialbegrenzungsregelung durch das Anfangsdrehmoment mit Hilfe des elektronisch geregelten LSD erhalten, und eine Stabilitätsverbesserung und Traktionsleistungsverbesserung können gefördert werden. Da weiterhin auch bei der Soll-Drehzahldifferenz von 0 die gleiche Wirkung wie beim elektronisch geregelten LSD erhalten wird, ist die Direktbewegungsstabilität verbessert.
Da ferner in dieser Regelung die anhand der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Lenkwinkels berechnete Soll-Drehzahldifferenz verwendet wird, wirkt das Differenzialbegrenzungsdrehmoment in dem Maß, in dem die Ist-Fahrzeugkarosseriestabilität von der Soll-Fahrzeugkarosseriestabilität abweicht, und es ist möglich, eine ungestörte bzw. sanfte Drehung bzw. Kurvenfahrt zu vollführen, die mit überlegener Stabilität kompatibel ist.
Die Erfindung ist geeignet, die Differenzialbegrenzung zwischen der Vorderachswelle und Hinterachswelle sowie zwischen dem linken Rad und rechten Rad in einem Elektronikfahrzeug bzw. Elektrofahrzeug durchzuführen.
Zeichnungen
Bezugszeichenliste
Fig. 2

116: Motor
B101: Soll-Drehzahldifferenz-Nachlaufregelabschnitt
B102: Soll-Drehzahldifferenz-Berechnungseinrichtung
B103: Ist-Drehzahldifferenz-Berechnungseinrichtung zwischen linkem Rad und rechtem Rad
B104: Soll-Drehzahldifferenz-Nachlaufregeleinrichtung → Korrekturdrehmoment
B105: Berechnungseinrichtung für oberen Drehmomentdifferenz-Grenzwert → Oberer Drehmomentdifferenz-Grenzwert
B106: Begrenzer
B107: Umwandlungseinrichtung für Drehmomentdifferenz und Motordrehmoment
B108: Motorregeleinrichtung

: Kennfeld 1
x: Antriebsdrehmoment
y: Maximales Differenzialbegrenzungsdrehmoment

: Kennfeld 2
x: Lenkwinkel
y: Korrekturkoeffizient

: Differenzialbegrenzungsregelung
S101: Ist-Links/Rechts-Raddrehzahldifferenz detektieren oder Ist-Motordrehzahl detektieren
S102: Ist-Drehzahldifferenz zwischen linkem Rad und rechtem Rad berechnen
S103: Soll-Drehzahldifferenz zwischen linkem Rad und rechtem Rad berechnen
S104: Abweichung der Drehzahldifferenz zwischen linkem Rad und rechtem Rad berechnen
S105: Soll-Nachlaufregelungs-Korrekturdrehmoment der Drehzahldifferenz zwischen linkem Rad und rechtem Rad berechnen
S106: Oberen Drehmomentdifferenz-Grenzwert berechnen
S107: Drehmomentdifferenz-Begrenzerverarbeitung
S108: Umwandlungsverarbeitung Drehmomentdifferenz in Motordrehmoment
S109: Motorregelung
: Ende

: Abfallgradient niedrig Drehzahldifferenz zwischen linkem Rad und rechtem Rad Mechanische Differenzialbegrenzungsvorrichtung Elektro-AYC Differenzialdrehmoment

: Abfallgradient hoch Drehzahldifferenz zwischen linkem Rad und rechtem Rad Mechanische Differenzialbegrenzungsvorrichtung Elektro-AYC Differenzialdrehmoment

215: Brennkraftmaschine
220: Elektromotor
A201: Sensorgruppe → Sensorwert
B201: Gesamtantriebsdrehmoment-Berechnungseinrichtung
B202: Drehmomentverteilungs-Berechnungseinrichtung → Hauptantriebswellen-Antriebsdrehmoment → Nebenantriebswellen-Antriebsdrehmoment
B203: Umwandlungseinrichtung für Hauptantriebswellen-Antriebsdrehmoment in Hauptantriebsvorrichtungs-Regeldrehmoment
B204: Hauptantriebsvorrichtungs-Regeleinrichtung
B205: Soll-Drehzahldifferenz-Berechnungseinrichtung
B206: Hauptantriebswellen-Ist-Drehzahl-Berechnungseinrichtung
B207: Nebenantriebswellen-Ist-Drehzahl-Berechnungseinrichtung
B208: Soll-Drehzahldifferenz-Nachlaufregeleinrichtung → Nebenantriebswellen-Korrekturdrehmoment
B209: Berechnungseinrichtung für den oberen Drehmomentdifferenz-Grenzwert
B210: Begrenzer
B211: Umwandlungseinrichtung für Nebenantriebswellen-Antriebsdrehmoment in Nebenantriebsmotor-Regeldrehmoment
B212: Nebenantriebsmotor-Regeleinrichtung

: Kennfeld 3
x: Antriebsdrehmoment
y: Maximales Differenzialbegrenzungsdrehmoment

: Kennfeld 4
x: Lenkwinkel
y: Korrekturkoeffizient

315: Vorderachswellenmotor
320: Hinterachswellenmotor
A301: Sensorgruppe → Sensorwert
B301: Gesamtantriebsdrehmoment-Berechnungseinrichtung
B302: Drehmomentverteilungs-Berechnungseinrichtung → Soll-Vorderachswellen-Antriebsdrehmoment → Soll-Hinterachswellen-Antriebsdrehmoment
B303: Umwandlungseinrichtung für Vorderachswellen-Antriebsdrehmoment in Vorderachswellen-Motordrehmoment
B304: Vorderachswellenmotor-Regeleinrichtung
B305: Soll-Drehzahldifferenz-Berechnungseinrichtung
B306: Ist-Vorderachswellendrehzahl-Berechnungseinrichtung
B307: Ist-Hinterachswellendrehzahl-Berechnungseinrichtung
B308: Soll-Drehzahldifferenz-Nachlaufregeleinrichtung → Korrekturdrehmoment
B309: Berechnungseinrichtung für den oberen Drehmomentdifferenz-Grenzwert
B310: Begrenzer
B311: Umwandlungseinrichtung für Hinterachswellen-Antriebsdrehmoment in Hinterachswellen-Motordrehmoment
B312: Hinterachswellenmotor-Regeleinrichtung

: Kennfeld 5
x: Antriebsdrehmoment
y: Maximales Differenzialbegrenzungsdrehmoment

: Kennfeld 6
x: Lenkwinkel
y: Korrekturkoeffizient

337: Linker Hinterradmotor
338: Rechter Hinterradmotor
A321: Sensorgruppe → Sensorwert
B321: Gesamtantriebsdrehmoment-Berechnungseinrichtung
B322: Drehmomentverteilungs-Berechnungseinrichtung → Soll-Antriebsdrehmoment rechtes Hinterrad → Soll-Antriebsdrehmoment linkes Hinterrad
B323: Umwandlungseinrichtung für Antriebsdrehmoment rechtes Hinterrad in Motordrehmoment rechtes Hinterrad
B324: Regeleinrichtung rechter Hinterradmotor
B325: Soll-Drehzahldifferenz-Berechnungseinrichtung
B326: Detektionseinrichtung für Ist-Drehzahl rechtes Hinterrad
B327: Detektionseinrichtung für Ist-Drehzahl linkes Hinterrad
B328: Soll-Drehzahldifferenz-Nachlaufregeleinrichtung → Korrekturdrehmoment
B329: Berechnungseinrichtung für den oberen Drehmomentdifferenz-Grenzwert
B330: Begrenzer
B331: Umwandlungseinrichtung für Antriebsdrehmoment linkes Hinterrad in Motordrehmoment linkes Hinterrad
B332: Regeleinrichtung linker Hinterradmotor

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2006-046495 A [0003]
JP 3826247 B [0003]

Claims

Fahrzeugantriebskraft-Einstellvorrichtung, die aufweist: einen Antriebskraft-Einstellmechanismus, der eine Drehmomentdifferenz zwischen einem ersten Rad und einem zweiten Rad eines Fahrzeugs erzeugt; und eine Regelvorrichtung und/oder Steuervorrichtung, die den Antriebskraft-Einstellmechanismus regelt und/oder steuert, wobei die Regelvorrichtung und/oder Steuervorrichtung ausführt: Detektieren einer Ist-Drehzahldifferenz zwischen dem ersten Rad und dem zweiten Rad; Berechnen einer Soll-Drehzahldifferenz auf der Grundlage von Geschwindigkeit und Lenkwinkel des Fahrzeugs; Berechnen eines Korrekturdrehmoments, das die Ist-Drehzahldifferenz der Soll-Drehzahldifferenz folgen lässt; Berechnen eines maximalen Differenzialbegrenzungsdrehmoments, das einen Maximalwert des Korrekturdrehmoments begrenzt, auf der Grundlage eines Betätigungszustands; Berechnen einer begrenzten Drehmomentdifferenz, in der ein oberer Grenzwert eines Absolutwerts des Korrekturdrehmoments durch das maximale Differenzialbegrenzungsdrehmoment begrenzt wird; und Durchführen einer Differenzialbegrenzung, um die begrenzte Drehmomentdifferenz zu erhalten.
Fahrzeugantriebskraft-Einstellvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das erste Rad und das zweite Rad ein linkes Rad und ein rechtes Rad ist, wobei der Antriebskraft-Einstellmechanismus ein Motor ist, der eine Drehmomentdifferenz zwischen dem linken Rad und dem rechten Rad erzeugt, und wobei die Regelvorrichtung und/oder Steuervorrichtung den Motor so regelt und/oder steuert, dass die begrenzte Drehmomentdifferenz erhalten wird, wodurch die Differenzialbegrenzung durchgeführt wird.
Fahrzeugantriebskraft-Einstellvorrichtung nach Anspruch 2, wobei das maximale Differenzialbegrenzungsdrehmoment mit Hilfe eines ersten Kennfelds berechnet wird, in dem das maximale Differenzialbegrenzungsdrehmoment in Abhängigkeit von einer Zunahme des Beschleunigungsbedarfs eines Fahrers zunimmt, wobei ein das maximale Differenzialbegrenzungsdrehmoment korrigierender Korrekturkoeffizient mit Hilfe eines zweiten Kennfelds berechnet wird, in dem der Korrekturkoeffizient in Abhängigkeit von einer Zunahme des Absolutwerts des Lenkwinkels von 1 auf 0 abnimmt, wobei das maximale Differenzialbegrenzungsdrehmoment und der Korrekturkoeffizient zusammengeführt werden, wodurch ein oberer Drehmomentdifferenz-Grenzwert berechnet wird, der das Korrekturdrehmoment begrenzt, und wobei ein oberer Grenzwert eines Absolutwerts des Korrekturdrehmoments durch den oberen Drehmomentdifferenz-Grenzwert begrenzt wird, wodurch die begrenzte Drehmomentdifferenz berechnet wird.
Fahrzeugantriebskraft-Einstellvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das erste Rad auf einer Hauptantriebswelle vorgesehen ist, die durch eine Brennkraftmaschine angetrieben wird, wobei das zweite Rad auf einer Nebenantriebswelle vorgesehen ist, die durch einen Motor angetrieben wird, wobei der Antriebskraft-Einstellmechanismus die Brennkraftmaschine und den Motor aufweist, und wobei die Regelvorrichtung und/oder Steuervorrichtung ausführt: Berechnen eines Gesamtantriebsdrehmoments eines Fahrzeugs in Abhängigkeit von einem Beschleunigungsbedarf; Verteilen des Gesamtantriebsdrehmoments in ein Hauptantriebswellen-Antriebsdrehmoment zur Hauptantriebswelle und ein Nebenantriebswellen-Antriebsdrehmoment zur Nebenantriebswelle in Abhängigkeit vom Fahrzeugzustand bzw. Betätigungszustand; Berechnen der Ist-Drehzahldifferenz anhand einer Ist-Drehzahl der Hauptantriebswelle und einer Ist-Drehzahl der Nebenantriebswelle, Berechnen eines Nebenantriebswellen-Korrekturdrehmoments, das die Ist-Drehzahldifferenz der Soll-Drehzahldifferenz folgen lässt; Berechnen eines maximalen Differenzialbegrenzungsdrehmoments, das einen Maximalwert des Nebenantriebswellen-Korrekturdrehmoments auf der Grundlage des Betätigungszustands begrenzt; Berechnen einer Begrenzerausgabe, in der ein oberer Grenzwert eines Absolutwerts des Nebenantriebswellen-Korrekturdrehmoments durch das maximale Differenzialbegrenzungsdrehmoment begrenzt wird, Berechnen eines Begrenzungs-Nebenantriebswellen-Antriebsdrehmoments, in dem die Begrenzerausgabe zum Nebenantriebswellen-Antriebsdrehmoment addiert wird; und Regeln und/oder Steuern der Brennkraftmaschine, um das Hauptantriebswellen-Antriebsdrehmoment zu erhalten, und Regeln und/oder Steuern des Motors, um das Begrenzungs-Nebenantriebswellen-Antriebsdrehmoment zu erhalten, wodurch die Differenzialbegrenzung durchgeführt wird.
Fahrzeugantriebskraft-Einstellvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Regelvorrichtung und/oder Steuervorrichtung ausführt: Berechnen des maximalen Differenzialbegrenzungsdrehmoments mit Hilfe eines ersten Kennfelds, in dem das maximale Differenzialbegrenzungsdrehmoment in Abhängigkeit von einer Zunahme des Gesamtantriebsdrehmoments zunimmt; Berechnen eines das maximale Differenzialbegrenzungsdrehmoment korrigierenden Korrekturkoeffizienten mit Hilfe eines zweiten Kennfelds, in dem der Korrekturkoeffizient in Abhängigkeit von einer Zunahme des Absolutwerts des Lenkwinkels von 1 auf 0 abnimmt, Berechnen eines oberen Drehmomentdifferenz-Grenzwerts, der das Nebenantriebswellen-Korrekturdrehmoment begrenzt, durch Zusammenführen des maximalen Differenzialbegrenzungsdrehmoments und des Korrekturkoeffizienten; und Berechnen der Begrenzerausgabe durch Begrenzen des oberen Grenzwerts des Absolutwerts des Nebenantriebswellen-Korrekturdrehmoments durch den oberen Drehmomentdifferenz-Grenzwert.
Fahrzeugantriebskraft-Einstellvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Fahrzeugantriebskraft-Einstellvorrichtung eine Differenzialbegrenzungsvorrichtung eines Hybridautomobils ist.
Fahrzeugantriebskraft-Einstellvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das erste Rad und das zweite Rad ein linkes Rad und ein rechtes Rad sind, wobei der Antriebskraft-Einstellmechanismus einen ersten Motor, der das erste Rad antreibt, und einen zweiten Motor aufweist, der das zweite Rad antreibt, wobei die Regelvorrichtung und/oder Steuervorrichtung ausführt: Berechnen eines Gesamtantriebsdrehmoments eines Fahrzeugs in Abhängigkeit von einem Beschleunigungsbedarf; Verteilen des Gesamtantriebsdrehmoments in ein erstes Soll-Antriebsdrehmoment zum ersten Rad und ein zweites Soll-Antriebsdrehmoment zum zweiten Rad in Abhängigkeit von einem Fahrzeugzustand und dem Betätigungszustand; Berechnen einer Begrenzerausgabe, in der ein oberer Grenzwert eines Absolutwerts des Korrekturdrehmoments durch das maximale Differenzialbegrenzungsdrehmoment begrenzt wird; Addieren der Begrenzerausgabe zu einem aus Soll-Antriebsdrehmoment erstes Rad und Soll-Antriebsdrehmoment zweites Rad und Subtrahieren der Begrenzerausgabe von dem anderen davon, um ein Begrenzungs-Antriebsdrehmoment erstes Rad und ein Begrenzungs-Antriebsdrehmoment zweites Rad zu berechnen; und Regeln und/oder Steuern des ersten Motors, um das Begrenzungs-Antriebsdrehmoment erstes Rad zu erhalten, und Regeln und/oder Steuern des zweiten Motors, um das Begrenzungs-Antriebsdrehmoment zweites Rad zu erhalten, wodurch die Differenzialbegrenzung durchgeführt wird.
Fahrzeugantriebskraft-Einstellvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das erste Rad auf einer Vorderachswelle vorgesehen ist, die durch einen ersten Motor angetrieben wird, wobei das zweite Rad auf einer Hinterachswelle vorgesehen ist, die durch einen zweiten Motor angetrieben wird, wobei der Antriebskraft-Einstellmechanismus den ersten Motor und den zweiten Motor aufweist, und wobei die Regelvorrichtung und/oder Steuervorrichtung ausführt: Berechnen eines Gesamtantriebsdrehmoments eines Fahrzeugs in Abhängigkeit von einem Beschleunigungsbedarf; Berechnen einer Ist-Vorder-/Hinterachswellen-Drehzahldifferenz, die eine Ist-Drehzahldifferenz zwischen der Vorderachswelle und der Hinterachswelle ist, anhand einer Ist-Drehzahl der Vorderachswelle und einer Ist-Drehzahl der Hinterachswelle; Berechnen einer Soll-Drehzahldifferenz zwischen der Vorderachswelle und der Hinterachswelle auf der Grundlage einer Fahrzeuggeschwindigkeit und eines Lenkwinkels des Fahrzeugs; Berechnen eines Korrekturdrehmoments, das die Ist-Drehzahldifferenz zwischen der Vorderachswelle und der Hinterachswelle der Soll-Drehzahldifferenz folgen lässt; Verteilen des Gesamtantriebsdrehmoments in ein Soll-Vorderachswellen-Antriebsdrehmoment zur Vorderachswelle und ein Soll-Hinterachswellen-Antriebsdrehmoment zur Hinterachswelle in Abhängigkeit vom Fahrzeugzustand bzw. Lenkwinkel; Berechnen einer Begrenzerausgabe, in der der obere Grenzwert eines Absolutwerts des Korrekturdrehmoments durch das maximale Differenzialbegrenzungsdrehmoment begrenzt wird; Addieren der Begrenzerausgabe zur Welle mit einer verzögerten Drehzahl des Soll-Vorderachswellen-Antriebsdrehmoments und des Soll-Hinterachswellen-Antriebsdrehmoments und Subtrahieren der Begrenzerausgabe von der Welle mit einer schnellen Drehzahl davon, um ein Begrenzungs-Vorderachswellen-Antriebsdrehmoment und ein Begrenzungs-Hinterachswellen-Antriebsdrehmoment zu berechnen; und Regeln und/oder Steuern des ersten Motors, um das Begrenzungs-Vorderachswellen-Antriebsdrehmoment zu erhalten, und Regeln und/oder Steuern des zweiten Motors, um das Begrenzungs-Hinterachswellen-Antriebsdrehmoment zu erhalten, wodurch die Differenzialbegrenzung durchgeführt wird.
Fahrzeugantriebskraft-Einstellvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das erste Rad ein rechtes Rad ist, wobei das zweite Rad ein linkes Rad ist, wobei der Antriebskraft-Einstellmechanismus einen das rechte Rad antreibenden ersten Motor und einen das linke Rad antreibenden zweiten Motor aufweist, und wobei die Regelvorrichtung und/oder Steuervorrichtung ausführt: Berechnen eines Gesamtantriebsdrehmoments eines Fahrzeugs in Abhängigkeit von einem Beschleunigungsbedarf eines Fahrers; Verteilen des Gesamtantriebsdrehmoments in ein Soll-Antriebsdrehmoment rechtes Rad zum rechten Rad und das Soll-Antriebsdrehmoment linkes Rad zum linken Rad in Abhängigkeit von einem Fahrzeugzustand bzw. dem Lenkzustand; Berechnen einer Ist-Drehzahldifferenz linkes und rechtes Rad, die eine Ist-Drehzahldifferenz zwischen dem rechten Rad und dem linken Rad ist, anhand einer Ist-Drehzahl des linken Rads und einer Ist-Drehzahl des rechten Rads; Berechnen einer Soll-Drehzahldifferenz zwischen dem rechten Rad und dem linken Rad auf der Grundlage einer Fahrzeuggeschwindigkeit und eines Lenkwinkels des Fahrzeugs; Berechnen eines Korrekturdrehmoments, das die Ist-Drehzahldifferenz linkes und rechtes Rad der Soll-Drehzahldifferenz folgen lässt: Berechnen eines maximalen Differenzialbegrenzungsdrehmoments, das einen Maximalwert des Korrekturdrehmoments begrenzt, auf der Grundlage eines Betätigungszustands eines Fahrers; Berechnen einer Begrenzerausgabe, in der ein oberer Grenzwert eines Absolutwerts des Korrekturdrehmoments durch das maximale Differenzialbegrenzungsdrehmoment begrenzt wird; Addieren der Begrenzerausgabe zum Soll-Antriebsdrehmoment rechtes Rad, um ein Begrenzungs-Antriebsdrehmoment rechtes Rad zu berechnen, und Subtrahieren der Begrenzerausgabe vom Soll-Antriebsdrehmoment linkes Rad, um ein Begrenzungs-Antriebsdrehmoment linkes Rad zu berechnen; und Regeln und/oder Steuern des ersten Motors, um das Begrenzungs-Antriebsdrehmoment rechtes Rad zu erhalten, und Regeln und/oder steuern des zweiten Motors, um das Begrenzungs-Antriebsdrehmoment linkes Rad zu erhalten, wodurch die Differenzialbegrenzung durchgeführt wird.
Fahrzeugantriebskraft-Einstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die Regelvorrichtung und/oder Steuervorrichtung ausführt: Berechnen des maximalen Differenzialbegrenzungsdrehmoments mit Hilfe eines ersten Kennfelds, in dem das maximale Differenzialbegrenzungsdrehmoment in Abhängigkeit von einer Zunahme des Beschleunigungsbedarfs eines Fahrers zunimmt; Berechnen des das maximale Differenzialbegrenzungsdrehmoment korrigierenden Korrekturkoeffizienten mit Hilfe eines zweiten Kennfelds, in dem der Korrekturkoeffizient in Abhängigkeit von einer Zunahme des Absolutwerts des Lenkwinkels von 1 auf 0 abnimmt; Zusammenführen des maximalen Differenzialbegrenzungsdrehmoments und des Korrekturkoeffizienten, um einen oberen Drehmomentdifferenz-Grenzwert zu berechnen, der das Korrekturdrehmoment begrenzt; und Begrenzen eines oberen Grenzwerts eines Absolutwerts des Korrekturdrehmoments durch den oberen Drehmomentdifferenz-Grenzwert, um die Begrenzerausgabe zu berechnen.
Fahrzeugantriebskraft-Einstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei die Fahrzeugantriebskraft-Einstellvorrichtung eine Differenzialbegrenzungsvorrichtung eines Elektrofahrzeugs ist.