DE102015008970A1

DE102015008970A1 - Antriebsdrehmoment-Verteilungs-Steuer- bzw. Regelgerät für ein Vierradantriebs-Fahrzeug, Verfahren zum Steuern bzw. Regeln eines Fahrzeugs mit Vierradantrieb und Computerprogrammprodukt

Info

Publication number: DE102015008970A1
Application number: DE102015008970.6A
Authority: DE
Inventors: Shinichirou Yamashita
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2014-07-23
Filing date: 2015-07-10
Publication date: 2016-01-28
Anticipated expiration: 2035-07-11
Also published as: US20160023654A1; JP2016022885A; JP6217931B2; US9290176B2; DE102015008970B4

Abstract

Eine Regel- bzw. Steuereinrichtung 20 für ein Regeln bzw. Steuern einer Antriebsdrehmomentverteilung auf ein Vorderrad 9 und ein Hinterrad 10 umfasst einen Empfangsabschnitt 21, um eine laterale Beschleunigung des Fahrzeugs, ein Motorausgangsdrehmoment und einen Kurvenradius des Fahrzeugs während eines Kurvenfahrens eines Fahrzeugs 1 zu erhalten, einen Bestimmungsabschnitt 22, um eine Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate zu bestimmen, welche eine Rate des Drehmoments, um an das Hinterrad übertragen zu werden, relativ zu dem Antriebsdrehmoment entsprechend dem Motorausgangsdrehmoment basierend auf der erhaltenen lateralen Beschleunigung des Fahrzeugs, dem Motorausgangsdrehmoment und dem Kurvenradius des Fahrzeugs bezeichnet, und einen Regel- bzw. Steuersignal-Ausgabeabschnitt 23, um ein Regel- bzw. Steuersignal an eine Antriebsdrehmoment-Übertragungsvorrichtung 13 auszugeben, um das Antriebsdrehmoment, welches an das Hinterrad übertragen wird, derart einzustellen, dass das Antriebsdrehmoment, welches an das Hinterrad zu verteilen ist, gemäß der bestimmten Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate geregelt bzw. gesteuert wird.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Antriebsdrehmomentverteilungs-Regel- bzw. -Steuerapparat eines Fahrzeugs mit Vierrad- bzw. Allradantrieb, und sie bezieht sich insbesondere auf den Antriebsdrehmomentverteilungs-Regel- bzw. -Steuerapparat des Fahrzeugs mit Vierradantrieb, welcher ein Antriebsdrehmoment regelt bzw. steuert, welches an ein Hinterrad des Fahrzeugs verteilt wird. Darüber hinaus bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Regeln bzw. Steuern eines Fahrzeugs mit Vierradantrieb und auf ein Computerprogrammprodukt.
Konventionellerweise wurden verschiedene Technologien eines Regelns bzw. Steuerns des Antriebsdrehmoments, welches zu einem hilfsweisen Antriebsrad (typischerweise dem Hinterrad) verteilt wird, vorgeschlagen. Die Japanische Patentoffenlegung Veröffentlichung Nr. H7-144552 schlägt beispielsweise eine Technologie vor, dass der Kraftstoffverbrauch (die Kilometerleistung) verbessert wird, indem das Antriebsdrehmoment, welches zu dem hilfsweisen antreibenden bzw. Antriebsrad verteilt wird, während eines gleichmäßigen Fahrens des Fahrzeugs verringert wird. Die Japanische Patentoffenlegung Veröffentlichung Nr. H9-193680 schlägt beispielsweise eine andere Technologie vor, dass ein Erhöhen des Fahrwiderstands des Fahrzeugs vermieden wird, indem das Antriebsdrehmoment, welches an das Hinterrad verteilt wird, gemäß einem Anstieg einer Geschwindigkeitsdifferenz zwischen einem linken und rechten Hinterrad aufgrund einer Abnahme eines Kurven- bzw. Lenkradius des Fahrzeugs verringert wird. Die Japanische Patentoffenlegung Veröffentlichung Nr. 2013-32060 schlägt beispielsweise darüber hinaus eine andere Technologie vor, dass in einem bestimmten Drehzahlbereich einer Motorausgangs- bzw. -abtriebswelle, in welchem ein gewisses Geräusch möglicherweise an einem Antriebsdrehmoment-Übertragungssystem aufgrund einer Schwingung des Antriebsdrehmoments generiert bzw. erzeugt wird, das Antriebsdrehmoment, welches auf das hilfsweise antreibende bzw. Antriebsrad übertragen wird, auf einen Drehmomentwert eingestellt bzw. festgelegt wird, welcher fähig ist, das oben beschriebene Geräusch entsprechend bzw. ordnungsgemäß zu verringern.
In der Zwischenzeit wird ein Grip- bzw. Haftlimit eines Fahrzeugreifens allgemein durch einen Reibungskreis angezeigt, wobei die Ordinate eine Kraft repräsentiert, welche auf den Reifen in einer Längsrichtung wirkt, und die Abszisse eine Kraft repräsentiert, welche auf den Reifen in einer lateralen Richtung wirkt. In einem konventionellen Fahrzeug mit Vierrad- bzw. Allradantrieb wurde das antreibende bzw. Antriebsdrehmoment derart geregelt bzw. gesteuert, dass die Kräfte auf dem Reibungskreis sowohl auf das vordere als auch linke Rad wirken, wobei eine besondere Bedeutung Verbesserungen der Bewegungsleistung des Fahrzeugs, der Fahrleistung und dgl. beigemessen wurde. D. h., in dem konventionellen Fahrzeug mit Vierradantrieb wurde das Antriebsdrehmoment, welches an das Hinterrad zu verteilen ist, derart geregelt bzw. gesteuert, dass beide Reifen der Vorder- und Hinterräder an dem Grip-Limit verwendet werden können, wodurch veranlasst wurde, dass die maximalen longitudinalen und lateralen Kräfte auf die Reifen während des Fahrens des Fahrzeugs wirken. Jedoch weist die oben beschriebene konventionelle Regelung bzw. Steuerung eine Tendenz auf, dass der Fahrwiderstand des gesamten Fahrzeugs, beinhaltend die Vorder- und Hinterräder während des Kurvenfahrens, nicht minimal wird, spezifischer, dass die gesamte Summe einer Verlustenergie einer Reifenverlustenergie und einer Mechanik- bzw. Mechanismus-Verlustenergie während des Kurvenfahrens des Fahrzeugs nicht das Minimum wird. D. h., die konventionelle Regelung bzw. Steuerung ist nicht derart konfiguriert, dass das Antriebsdrehmoment, welches an das Hinterrad verteilt wird, derart geregelt bzw. gesteuert ist bzw. wird, um die gesamte Summe der Verlustenergie während des Kurvenfahrens des Fahrzeugs zu minimieren.
Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung des oben beschriebenen Gegenstands entwickelt und es ist ein Ziel bzw. Gegenstand der vorliegenden Erfindung, einen Antriebsdrehmomentverteilungs-Regel- bzw. -Steuerapparat eines Fahrzeugs mit Vierradantrieb zur Verfügung zu stellen, welcher ordnungsgemäß das Antriebsdrehmoment, welches an das Hinterrad verteilt wird, derart regeln bzw. steuern kann, dass die gesamte Summe der Verlustenergie während des Kurvenfahrens des Fahrzeugs das Minimum wird.
Dieser Gegenstand wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der anderen abhängigen Ansprüche.
Die vorliegende Erfindung ist ein Antriebsdrehmomentverteilungs-Regel- bzw. -Steuerapparat eines Fahrzeugs mit Vierrad- bzw. Allradantrieb, welcher eine Regel- bzw. Steuereinrichtung und eine Antriebsdrehmoment-Übertragungsvorrichtung umfasst, um ein Antriebsdrehmoment, welches an ein Hinterrad übertragen wird, gemäß einem Regel- bzw. Steuersignal der Regel- bzw. Steuereinrichtung einzustellen, wodurch eine Antriebsdrehmomentverteilung von Vorder- und Hinterrädern des Fahrzeugs geregelt bzw. gesteuert wird, wobei die Regel- bzw. Steuereinrichtung konfiguriert ist, um eine laterale Beschleunigung, welche an dem Fahrzeug generiert wird, ein Motorausgangsdrehmoment und einen Fahrzeugkurvenradius während eines Kurvenfahrens des Fahrzeugs zu erhalten, eine Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate zu bestimmen, welche eine Rate bzw. einen Anteil des Drehmoments, welches an die Hinterräder zu übertragen ist, relativ zu dem Antriebsdrehmoment entsprechend dem Motorausgangsdrehmoment basierend auf der erhaltenen lateralen Beschleunigung des Fahrzeugs, dem Motorausgangsdrehmoment und dem Kurvenradius des Fahrzeugs bezeichnet, und das Regel- bzw. Steuersignal an die Antriebsdrehmoment-Übertragungsvorrichtung derart auszugeben, dass das Antriebsdrehmoment, welches an das Hinterrad zu verteilen ist, gemäß der bestimmten Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate geregelt bzw. gesteuert ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann, da die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate basierend auf der lateralen Beschleunigung, dem Motorausgangsdrehmoment und dem Lenk- bzw. Kurvenradius des Fahrzeugs bestimmt wird, welche einen Einfluss auf die gesamte Summe der Summe der Reifenverlustenergie der Vorder- und Hinterräder und der Mechanik- bzw. Mechanismus-Verlustenergie während des Kurvenfahrens des Fahrzeugs haben können, das Antriebsdrehmoment, welches an das Hinterrad verteilt wird, ordnungsgemäß bzw. entsprechend geregelt bzw. gesteuert werden, indem die Gesamtsumme der Energie berücksichtigt wird. Dadurch kann die Gesamtsumme der Verlustenergie der Summe der Reifenverlustenergie der Vorder- und Hinterräder und der mechanischen bzw. Mechanismus-Verlustenergie entsprechend bzw. geeignet verbessert werden.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bestimmt die Regel- bzw. Steuereinrichtung die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate basierend auf der erhaltenen lateralen Beschleunigung des Fahrzeugs, dem Motorausgangsdrehmoment und dem Kurvenradius des Fahrzeugs derart, dass die gesamte Summe einer Verlustenergie der Summe einer Reifenverlustenergie der Vorder- und Hinterräder und einer Mechanismus-Verlustenergie, welche durch ein Antreiben des Hinterrads bewirkt wird, das Minimum wird. Gemäß dieser Ausführungsform wird das Antriebsdrehmoment, welches an das Hinterrad verteilt wird, derart entsprechend geregelt bzw. gesteuert, dass die Gesamtsumme der Verlustenergie der Summe der Reifenverlustenergie der Vorder- und Hinterräder und der mechanischen Verlustenergie während des Kurvenfahrens des Fahrzeugs minimiert werden kann.
In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bestimmt die Regel- bzw. Steuereinrichtung die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate derart, dass, je größer die erhaltene laterale Beschleunigung des Fahrzeugs ist, umso größer die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate ist. Gemäß dieser Ausführungsform kann die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate entsprechend basierend auf der lateralen Beschleunigung des Fahrzeugs bestimmt werden, welche den Einfluss auf die Gesamtsumme der Verlustenergie aufweist (je größer die laterale Beschleunigung des Fahrzeugs ist, umso größer ist die Gesamtsumme der Verlustenergie), um die Gesamtsumme der Verlustenergie zu verbessern.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung bestimmt die Regel- bzw. Steuereinrichtung die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate derart, dass, je größer das erhaltene Motorausgangsdrehmoment ist, umso größer die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate ist. Gemäß dieser Ausführungsform kann die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate ordnungsgemäß bzw. entsprechend basierend auf dem Motorausgangsdrehmoment bestimmt werden, welches den Einfluss auf die Gesamtsumme der Verlustenergie aufweist (je größer das Motorausgangs- bzw. -abtriebsdrehmoment ist, umso größer ist die Gesamtsumme der Verlustenergie), um die Gesamtsumme der Verlustenergie zu verbessern.
In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bestimmt die Regel- bzw. Steuereinrichtung die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate derart, dass, je größer der erhaltene Kurven- bzw. Lenkradius des Fahrzeugs ist, umso geringer die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate ist. Gemäß dieser Ausführungsform kann die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate ordnungsgemäß bzw. entsprechend basierend auf der lateralen Beschleunigung des Fahrzeugs bestimmt werden, welche den Einfluss auf die Gesamtsumme der Verlustenergie aufweist (je größer der Kurvenradius des Fahrzeugs ist, umso größer ist die Gesamtsumme der Verlustenergie), um die Gesamtsumme der Verlustenergie zu verbessern.
In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Regel- bzw. Steuereinrichtung die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate basierend auf einer Karte bestimmen, welche vorher die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate, welche einzustellen bzw. festzulegen ist, mit einem Wert assoziiert, welcher durch ein Multiplizieren der lateralen Beschleunigung, des Motorausgangsdrehmoments und des Kehrwerts des Kurvenradius des Fahrzeugs berechnet ist bzw. wird, wobei die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate, welche durch die Regel- bzw. Steuereinrichtung bestimmt wird, konfiguriert ist, um dem Wert zu entsprechen, welcher durch ein Multiplizieren der erhaltenen lateralen Beschleunigung, des erhaltenen Motorausgangsdrehmoments und des Kehrwerts des erhaltenen Kurvenradius des Fahrzeugs berechnet wird.
In noch einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Regel- bzw. Steuereinrichtung die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate basierend auf einer Karte bestimmen, welche vorher die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate, welche einzustellen ist, mit einer Kombination der lateralen Beschleunigung, des Motorausgangsdrehmoments und des Kurvenradius des Fahrzeugs assoziiert, wobei die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate, welche durch die Regel- bzw. Steuereinrichtung bestimmt wird, konfiguriert ist, um der Kombination der erhaltenen lateralen Beschleunigung, des erhaltenen Motorausgangsdrehmoments und des erhaltenen Kurvenradius des Fahrzeugs zu entsprechen.
In noch einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Antriebsdrehmoment-Übertragungsvorrichtung konfiguriert sein, um ein maximales Übertragungs-Antriebsdrehmoment zu variieren, welches das Maximum des Antriebsdrehmoments ist, welches auf die Hinterräder übertragen wird, und es kann die Regel- bzw. Steuereinrichtung dieses maximale Übertragungs-Antriebsdrehmoment basierend auf der Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate erhalten und das erhaltene maximale Übertragungs-Antriebsdrehmoment für die Antriebsdrehmoment-Übertragungsvorrichtung einstellen bzw. festlegen.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zum Regeln bzw. Steuern eines Fahrzeugs mit Vierradantrieb zur Verfügung gestellt, wobei das Verfahren die Schritte umfasst eines:
permanenten Antreibens der Vorderräder und Regelns bzw. Steuerns einer Antriebskraft, welche an die Hinterräder zugeführt wird, basierend auf einer Fahrbedingung des Fahrzeugs,
Bestimmens als der Fahrbedingung einer lateralen Beschleunigung, eines Motorausgangsdrehmoments und eines Kurven- bzw. Lenkradius des Fahrzeugs während eines Kurvenfahrens des Fahrzeugs,
Bestimmens einer Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate, welche eine Rate bzw. einen Anteil des Antriebsdrehmoments, welches an die Hinterräder zu übertragen ist, relativ zu dem gesamten Antriebsdrehmoment entsprechend dem Motorausgangsdrehmoment basierend auf der lateralen Beschleunigung des Fahrzeugs, dem Motorausgangsdrehmoment und dem Kurvenradius des Fahrzeugs bezeichnet, und
Antreibens der Hinterräder mit einem Antriebsdrehmoment basierend auf der bestimmten Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren darüber hinaus die Schritt eines:
Bestimmens der Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate derart, dass, je größer die erhaltene laterale Beschleunigung des Fahrzeugs ist und/oder je größer das erhaltene Motorausgangsdrehmoment ist, umso größer die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate ist, und/oder je größer der erhaltene Kurvenradius des Fahrzeugs ist, umso geringer die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate ist.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt wird ein Computerprogrammprodukt zur Verfügung gestellt, welches computerlesbare Instruktionen umfasst, welche, wenn auf ein geeignetes System geladen und auf diesem ausgeführt, die Schritte eines der oben erwähnten Verfahren durchführen können.
Andere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung ersichtlich werden, welche sich auf die beigeschlossenen Zeichnungen bezieht.
1 ist ein strukturelles Gesamtdiagramm, welches schematisch ein Fahrzeug zeigt, an welchem ein Antriebsdrehmomentverteilungs-Regel- bzw. -Steuergerät bzw. -apparat eines Fahrzeugs mit Vierradantrieb gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewandt ist.
2 ist ein funktionelles Diagramm einer Regel- bzw. Steuereinrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 zeigt ein Beispiel von Zusammenhängen einer Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate und der gesamten Summe einer Verlustenergie in einem Fall, in welchem das Fahrzeug bei einer konstanten Geschwindigkeit auf einer Straße eine Kurve fährt, welche einen regelmäßigen Kreis bzw. eine regelmäßige Krümmung aufweist.
4A, 4B und 4C zeigen Reibungskreise, welche jeweils Kräfte, welche auf Vorder- und Hinterräder in einer Längsrichtung wirken, und Kräfte anzeigen, welche auf die Vorder- und Hinterräder in einer lateralen Richtung wirken: wobei 4A einen Fall zeigt, in welchem die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate 0% ist; wobei 4B einen Fall zeigt, in welchem die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate 35% ist; und wobei 4C einen Fall zeigt, in welchem die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate 50% ist.
5A und 5B zeigen Merkmale einer Verlustenergie; wobei 5A Reifenverlustenergie-Merkmale gemäß einem Kurvenfahr- bzw. Lenkradius des Fahrzeugs und einer lateralen Beschleunigung zeigt, welche an dem Fahrzeug generiert wird; und wobei 5B Merkmale einer mechanischen Verlustenergie gemäß einem Ausgangs- bzw. Abtriebsdrehmoment des Motors und dem Kurvenradius des Fahrzeugs zeigt.
6 zeigt ein Beispiel einer Karte für ein Bestimmen der Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Nachfolgend wird ein Antriebsdrehmomentverteilungs-Regel- bzw. -Steuerapparat eines Fahrzeugs mit Vierrad- bzw. Allradantrieb gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben werden.
[Struktur des Geräts bzw. Apparats]
Zuerst wird eine gesamte Struktur eines Fahrzeugs, an welchem der Antriebsdrehmomentverteilungs-Regel- bzw. -Steuerapparat eines Fahrzeugs mit Vierradantrieb gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewandt wird, unter Bezugnahme auf 1 beschrieben werden.
Wie dies in 1 gezeigt ist, beinhaltet ein Fahrzeug 1 hauptsächlich einen Motor 2, ein Getriebe 3, eine vordere Differenzialvorrichtung 5, vordere Antriebswellen 7R, 7L, ein Paar von rechten und linken Vorderrädern 9 (ein rechtes Vorderrad 9R und ein linkes Vorderrad 9L), ein Paar von rechten und linken Hinterrädern 10 (ein rechtes Hinterrad 10R und ein linkes Hinterrad 10L), eine Übertragung 11, eine Antriebswelle 12, eine Antriebsdrehmoment-Übertragungsvorrichtung 13 (welche fähig ist, ein Antriebsdrehmoment einzustellen, welches auf die Hinterräder 10 übertragen wird), eine hintere Differenzialvorrichtung 15, rückwärtige Antriebswellen 17R, 17L, eine Regel- bzw. Steuereinrichtung bzw. einen Controller 20, einen Sensor 31 einer lateralen Beschleunigung und einen Gierratensensor 32.
Das Fahrzeug 1 ist ein Fahrzeug mit Vierrad- bzw. Allradantrieb, welches ein Frontmotor-Frontantriebs-Typ (FF Typ) ist. Spezifisch ist das Fahrzeug 1 konfiguriert, um nicht ein Vierradantreiben während der gesamten Zeit durchzuführen, sondern zwischen einem Zweirad-Antriebszustand (nur die Vorderräder 9 werden angetrieben) und einem Vierrad-Antriebszustand (sowohl die Vorderräder 9 als auch die Hinterräder 10 werden angetrieben) in geeigneter Weise umzuschalten. Das Fahrzeug 1 ist darüber hinaus konfiguriert, um die Vorderräder 9 gemäß einer Betätigung eines nicht illustrierten Lenkrads zu lenken bzw. zu steuern.
Der Motor 2 erzeugt bzw. generiert ein antreibendes bzw. Antriebsdrehmoment (ein Motor-Ausgangs- bzw. -Abtriebsdrehmoment) als eine antreibende bzw. Antriebskraft, um das Fahrzeug 1 zu bewegen, durch die Verbrennung von Kraftstoff und Luft und überträgt das Antriebsdrehmoment auf das Getriebe 3. Das Getriebe 3 ist fähig, ein Zahnrad- bzw. Gangverhältnis an bzw. bei mehreren Stufen zu ändern, und überträgt das Antriebsdrehmoment von dem Motor 2 mit einem bestimmten eingestellten bzw. festgelegten Zahnrad- bzw. Gangverhältnis. Die vordere Differenzialvorrichtung 5 verteilt das Antriebsdrehmoment, welches von dem Getriebe 3 übertragen wird, auf das rechte Vorderrad 9R und das linke Vorderrad 9L über die vorderen Antriebswellen 7R, 7L. Die Übertragungseinrichtung 11 überträgt das Antriebsdrehmoment, welches über die vordere Differenzialvorrichtung 5 übertragen wird, auf die Antriebswelle 12, welche das Antriebsdrehmoment, welches von der Übertragungseinrichtung 11 übertragen wird, auf die Antriebsdrehmoment-Übertragungsvorrichtung 13 überträgt. Die Antriebsdrehmoment-Übertragungsvorrichtung 13 überträgt das Antriebsdrehmoment, welches über die Antriebswelle 12 übertragen wird, auf die hintere Differenzialvorrichtung 15, welche das Antriebsdrehmoment, welches von der Antriebsdrehmoment-Übertragungsvorrichtung 13 übertragen wird, auf das rechte Hinterrad 10R und das linke Hinterrad 10L über die rückwärtigen Antriebswellen 17R, 17L überträgt.
Spezifischer umfasst die Antriebsdrehmoment-Übertragungsvorrichtung 13 eine Kupplung (nicht spezifisch illustriert), welche die Antriebswelle 12 und eine Welle kuppelt bzw. koppelt, welche mit der rückwärtigen Differenzialvorrichtung 15 verbunden ist, und andere, und ist konfiguriert, um ein verbindendes bzw. Verbindungsdrehmoment dieser Kupplung bzw. dieses Koppelns derart zu variieren, um das Antriebsdrehmoment, welches auf die Hinterräder 10 übertragen wird, unter der Leistung der Regel- bzw. Steuereinrichtung 20 einzustellen. Die Antriebsdrehmoment-Übertragungsvorrichtung 13 ist konfiguriert, um ein maximales Übertragungs-Antriebsdrehmoment, welches das Maximum des Antriebsdrehmoments ist, welches auf die hintere Differenzialvorrichtung 15 übertragen wird (d. h. das Antriebsdrehmoment, welches auf die Hinterräder 10 übertragen wird), durch ein Ändern des koppelnden bzw. Kopplungsdrehmoments der Kupplung zu variieren. Hierin wird das Antriebsdrehmoment einer maximalen Übertragung bzw. maximale Übertragungs-Antriebsdrehmoment durch die Regel- bzw. Steuereinrichtung 20 eingestellt bzw. festgelegt, und die Antriebsdrehmoment-Übertragungsvorrichtung 13 überträgt das Antriebsdrehmoment entsprechend diesem maximalen Übertragungs-Antriebsdrehmoment auf die hintere Differenzialvorrichtung 15. Spezifisch überträgt, wenn das Antriebsdrehmoment, welches über die Antriebswelle 12 übertragen wird, gleich wie oder weniger als das maximale Übertragungs-Drehmoment ist, die Antriebsdrehmoment-Übertragungsvorrichtung 13 dieses Antriebsdrehmoment auf die hintere Differenzialvorrichtung 15. Demgegenüber überträgt, wenn das Antriebsdrehmoment, welches über die Antriebswelle 12 übertragen wird, mehr als das maximale Übertragungs-Antriebsdrehmoment ist, die Antriebsdrehmoment-Übertragungsvorrichtung 13 nicht das gesamte übertragene Antriebsdrehmoment auf die hintere Differenzialvorrichtung 15, sondern überträgt nur das Antriebsdrehmoment entsprechend dem (gleich dem) maximalen Übertragungs-Antriebsdrehmoment auf die hintere Differenzialvorrichtung 15. Hierin kann die Antriebsdrehmoment-Übertragungsvorrichtung 13 beispielsweise die Struktur annehmen, welche in dem oben beschriebenen dritten Patentdokument geoffenbart ist. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Struktur beschränkt, in welcher das Antriebsdrehmoment auf die Hinterräder 10 verteilt wird, indem die oben beschriebene Antriebsdrehmoment-Übertragungsvorrichtung 13 verwendet wird, und das Antriebsdrehmoment kann auf die Hinterräder 10 unter Verwendung irgendeiner anderen bekannten Vorrichtung verteilt werden.
2 ist ein funktionelles Diagramm der Regel- bzw. Steuereinrichtung 20 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie dies in 2 gezeigt ist, umfasst die Regel- bzw. Steuereinrichtung 20 funktionell einen Empfangsabschnitt 21, einen Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsraten-Bestimmungsabschnitt 22 und einen Regel- bzw. Steuersignal-Ausgabeabschnitt 23.
Der Empfangsabschnitt 21 der Regel- bzw. Steuereinrichtung 20 empfängt bzw. erhält eine laterale Beschleunigung, welche an dem Fahrzeug 1 erzeugt bzw. generiert wird, welche durch den Sensor 31 der lateralen Beschleunigung detektiert wird, eine Gierrate, welche an dem Fahrzeug 1 generiert wird, welche durch den Gierratensensor 32 detektiert wird, und ein Motordrehmoment, welches der Motor 2 ausgibt bzw. abgibt. Hierin erhält der Empfangsabschnitt 21 einen Kurven- bzw. Lenkradius des Fahrzeugs 1 basierend auf der Gierrate, welche durch den Gierratensensor 32 detektiert wird. Die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt, den Kurvenradius des Fahrzeugs basierend auf der Gierrate zu erhalten. Alternativ kann der Kurvenradius des Fahrzeugs basierend auf einem Krümmungsradius einer Straße, auf welcher das Fahrzeug fährt, erhalten werden, welcher aus Kartendaten (Straßendaten) einer Navigationsvorrichtung informiert bzw. entnommen wird. Darüber hinaus kann eine weiße Linie, welche auf der Straße, auf welcher das Fahrzeug fährt, gegeben bzw. ausgeführt ist, aus einem Bild detektiert werden, welches durch eine Kamera an Bord fotografiert wird, es kann der Krümmungsradius der Straße, auf welcher das Fahrzeug fährt, basierend auf der detektierten weißen Linie erhalten werden und es kann der Kurvenradius des Fahrzeugs basierend auf diesem Krümmungsradius erhalten werden.
Der Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsraten-Bestimmungsabschnitt 22 der Regel- bzw. Steuereinrichtung 20 bestimmt die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate, welche die Rate bzw. den Anteil des Drehmoments, welche(r) an die Hinterräder 10 verteilt wird, relativ zu dem Antriebsdrehmoment entsprechend dem Ausgangsdrehmoment des Motors 2 bezeichnet, d. h. die Rate des Antriebsdrehmoments, welches auf die Hinterräder 10 übertragen wird, relativ zu dem gesamten Antriebsdrehmoment, welches auf das Fahrzeug 1 angewandt wird, basierend auf der lateralen Beschleunigung, dem Kurven- bzw. Lenkradius und dem Motordrehmoment, welche durch den Empfangsabschnitt 21 während des Kurvenfahrens des Fahrzeugs 1 erhalten werden.
Der Regel- bzw. Steuersignal-Ausgabeabschnitt 23 der Regel- bzw. Steuereinrichtung 20 gibt ein Regel- bzw. Steuersignal an die Antriebsdrehmoment-Übertragungsvorrichtung 13 derart aus, dass das Antriebsdrehmoment, welches an die Hinterräder 10 zu verteilen ist, gemäß der Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate eingestellt werden kann, welche durch den Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsraten-Bestimmungsabschnitt 22 bestimmt wird. Spezifisch ist der Regel- bzw. Steuersignal-Ausgabeabschnitt 23 konfiguriert, um das maximale Übertragungsdrehmoment, welches durch die Antriebsdrehmoment-Übertragungsvorrichtung 13 einzustellen bzw. festzulegen ist, basierend auf der Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate zu erhalten, und die Antriebsdrehmoment-Übertragungsvorrichtung 13 derart zu regeln bzw. zu steuern, dass diese Vorrichtung 13 das maximale Übertragungsantriebsdrehmoment einstellt bzw. festlegt, so dass das gewünschte Antriebsdrehmoment auf die Hinterräder 10 übertragen werden kann.
Hierin ist die Regel- bzw. Steuereinrichtung 20 ein Computer, umfassend eine CPU, welcher durch verschiedene Arten eines Programms (beinhaltend ein Basis-Regel- bzw. -Steuerprogramm, wie beispielsweise OS, und Anwendungsprogramme) betrieben wird, und interne Speicher, wie beispielsweise ROM und RAM, um die Programme und verschiedene Daten zu speichern. Die Regel- bzw. Steuereinrichtung 20 ist beispielsweise von einer ECU (elektrischen Regel- bzw. Steuereinheit) gebildet.
[Basiskonzept]
Als nächstes wird ein grundlegendes bzw. Basiskonzept eines Verteilungsregel- bzw. -steuerverfahrens des Antriebsdrehmoments, welches durch die oben beschriebene Regel- bzw. Steuereinrichtung 20 ausgeführt wird, gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben werden.
In der vorliegenden Ausführungsform kann der Energieverlust, welcher durch den Widerstand bewirkt wird, welcher an dem Fahrzeug 1 insgesamt, beinhaltend die Vorderräder 9 und die Hinterräder 10, während des Kurvenfahrens des Fahrzeugs 1 generiert bzw. erzeugt wird, definiert werden als die gesamte Summe der Summe der Reifenverlustenergie der Vorder- und Hinterräder 9, 10 und der Mechanismus-Verlustenergie, welche durch ein Antreiben der Hinterräder 10 bewirkt wird. Darüber hinaus bestimmt in der vorliegenden Ausführungsform der Antriebsdrehmoment-Verteilungsraten-Bestimmungsabschnitt 22 der Regel- bzw. Steuereinrichtung 20 die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate derart, dass die gesamte Summe der Verlustenergie das Minimum wird, und der Regel- bzw. Steuersignal-Ausgabeabschnitt 23 der Regel- bzw. Steuereinrichtung 20 gibt das Regel- bzw. Steuersignal an die Antriebsdrehmoment-Übertragungsvorrichtung 13 derart aus, dass das Antriebsdrehmoment, welches an die Hinterräder 10 verteilt wird, gemäß der bestimmten Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate geregelt bzw. gesteuert wird.
Die ”Reifenverlustenergie” entspricht der Verlustenergie, welche durch den Kurvenfahrwiderstand des Fahrzeugreifens bewirkt wird. Die Reifenverlustenergie erhöht sich, wenn bzw. da die laterale Beschleunigung des Fahrzeugs 1 größer wird, und die Reifenverlustenergie erhöht sich bzw. steigt an, wenn bzw. da der Kurven- bzw. Lenkradius des Fahrzeugs 1 kleiner wird. Beispielsweise ist die Reifenverlustenergie eine Verlustenergie äquivalent zu einer Kurvenfahrwiderstandskraft (d. h. einer Kraft, welche in einer entgegengesetzten Richtung zu einer tatsächlichen Fahr- bzw. Laufrichtung des Reifens generiert wird), welche einer lateralen Kraft entspricht, welche auf den Reifen wirkt, einem aktuellen bzw. tatsächlichen Lenkwinkel und einem Schlupfwinkel des Reifens. In einem Beispiel kann die Reifenverlustenergie erhalten werden, indem ein Produkt der Kurvenfahrwiderstandskraft und einer Reifenlängsgeschwindigkeit (eine Geschwindigkeit in der aktuellen bzw. tatsächlichen Laufrichtung des Reifens) über die Zeit integriert wird.
Demgegenüber ist die ”mechanische Verlustenergie” die mechanische Verlustenergie bzw. Energie eines mechanischen Verlusts in dem Fahrzeug 1, welche durch ein Antreiben der Hinterräder 10 bewirkt wird. Beispielsweise beinhaltet die mechanische Verlustenergie die Verlustenergie für ein Antreiben der Antriebswelle 12, die Verlustenergie, welche durch eine differentielle bzw. unterschiedliche Bewegung an der hinteren Differenzialvorrichtung 15 bewirkt wird, usw. Die mechanische Verlustenergie steigt an, wenn bzw. da das Motordrehmoment, welches durch den Motor 2 ausgegeben wird, größer wird, und die mechanische Verlustenergie steigt an, wenn bzw. da der Kurven- bzw. Lenkradius des Fahrzeugs 1 kleiner wird. Hierin beinhaltet, spezifisch gesprochen, die mechanische Verlustenergie nicht nur eine Verlustenergie, welche sich auf das Antreiben der Hinterräder 10 bezieht, sondern auch eine Verlustenergie, welche sich auf die Vorderräder 9 bezieht. Jedoch wird, da die mechanische Verlustenergie, welche sich auf das Antreiben der Hinterräder 10 bezieht, dominiert bzw. überwiegt, die Verlustenergie, welche sich auf das Antreiben der Hinterräder 10 bezieht, als die mechanische Verlustenergie in dieser Beschreibung behandelt.
Als nächstes wird ein Ändern der gesamten Summe der Verlustenergie, welche während des Kurvenfahrens des Fahrzeugs gemäß der Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate erzeugt wird, unter Bezugnahme auf 3 beschrieben.
3 zeigt ein Beispiel der gesamten Summe einer Verlustenergie der Summe der Reifenverlustenergie der Vorder- und Hinterräder 9, 10 und der mechanischen Verlustenergie in einem Fall, in welchem das Fahrzeug eine Kurve bei einer konstanten Geschwindigkeit auf einer Straße fährt, welche einen regelmäßigen Kreis bzw. eine regelmäßige Krümmung aufweist, wobei es einen konstanten Kurvenradius aufweist (mit anderen Worten ist die Motorausgabe, welche erforderlich ist, um die konstante Geschwindigkeit bei einem Kurvenfahren auf der Straße beizubehalten, welche den regelmäßigen Kreis aufweist, konstant). In 3 repräsentiert die Abszisse die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate (%) und es repräsentiert die Ordinate die gesamte Summe der Verlustenergie (entsprechend der Motorausgabe bzw. -leistung).
Wie dies in 3 gezeigt ist, ist die gesamte Summe der Verlustenergie ziemlich groß in einem Fall, in welchem die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate etwa 0% ist (d. h. in einem Vorderrad-Antriebszustand oder in einem Zustand nahe diesem Zustand), es ist die gesamte Summe der Verlustenergie das Minimum in einem Fall, in welchem die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate etwa 30% beträgt, und es ist die gesamte Summe der Verlustenergie größer als diejenige in dem Fall von etwa 30% in einem Fall, in welchem die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate etwa 50% beträgt. Demgemäß ist zu verstehen, dass die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate existiert, welche das Minimum der gesamten Summe der Verlustenergie der Reifenverlustenergie und der mechanischen Verlustenergie bewirkt. D. h., die gesamte Summe der Verlustenergie wird das Minimum durch ein Einstellen bzw. Festlegen der Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate auf einen bestimmten entsprechenden Wert (oder innerhalb eines bestimmten entsprechenden Bereichs).
Als nächstes wird der Grund, warum sich die gesamte Summe der Verlustenergie gemäß der Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate ändert, unter Bezugnahme auf 4 betrachtet bzw. berücksichtigt werden.
4A, 4B und 4C zeigen Kräfte, welche auf die Vorder- und Hinterräder 9, 10 für jede Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate in dem Fall wirken, in welchem das Fahrzeug 1 bei einer konstanten Geschwindigkeit auf der Straße, welche den regelmäßigen Kreis bzw. die regelmäßige Krümmung aufweist, ähnlich zu 3 eine Kurve fährt. Spezifisch zeigen 4A, 4B und 4C Reibungskreise für die Vorder- und Hinterräder 9, 10 und zeigen durch ein Verwenden dieser Reibungskreise Kräfte, welche auf die Vorder- und Hinterräder 9, 10 in einer Längsrichtung (eine antreibende bzw. Antriebskraft/eine longitudinale bzw. Längskraft) wirken, und Kräfte, welche auf die Vorder- und Hinterräder 9, 10 in einer lateralen Richtung (eine laterale Kraft) jeweils wirken. 4A zeigt einen Fall, in welchem die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate etwa 0% beträgt (d. h. einen Vorderradantriebs-Zustand), 4B zeigt einen Fall, in welchem die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate etwa 35% beträgt (d. h. einen Zustand, wobei die Vorne-Hinten-Verteilungsrate des Antriebsdrehmoments 65:35 ist), und 4C zeigt einen Fall, in welchem die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate etwa 50% beträgt (d. h. einen Zustand, wobei die Vorne-Hinten-Verteilungsrate des Antriebsdrehmoments 50:50 ist). Hierin ist die Größe des Reibungskreises des Hinterrads 10 kleiner als diejenige des Vorderrads 9, da der Motor 1 an einer Vorderseite des Fahrzeugs 1 angeordnet ist (siehe 1) und daher der Schwerpunkt des Fahrzeugs 1 nach vorne angeordnet ist, so dass ein Grip-Limit des Reifens des Vorderrads 9 größer als dasjenige des Reifens des Hinterrads 10 ist.
Wie dies in 4A gezeigt ist, wirkt in dem Fäll, in welchem die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate etwa 0% beträgt, die Kraft, welche durch ein Bezugszeichen P11 bezeichnet ist, auf das Vorderrad 9, und es wirkt die Kraft, welche durch ein Bezugszeichen P12 bezeichnet ist, auf das Hinterrad 10. In diesem Fall ist, während die mechanische Verlustenergie im Wesentlichen bzw. grundsätzlich etwa 0 (Null) ist, die antreibende bzw. Antriebskraft (antreibendes bzw. Antriebsdrehmoment), welche auf das Vorderrad 9 ausgeübt wird, so groß, dass die Reifenverlustenergie des Vorderrads 9 ziemlich groß wird. Demgemäß wird, wie dies in 3 gezeigt ist, die gesamte Summe der Reifenverlustenergie der Vorder- und Hinterräder 9, 10 und der mechanischen Verlustenergie ziemlich groß.
Demgegenüber wirkt, wie dies in 4B gezeigt ist, in dem Fall, in welchem die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate etwa 35% beträgt, die Kraft, welche durch ein Bezugszeichen P21 bezeichnet ist, auf das Vorderrad 9, und es wirkt die Kraft, welche durch ein Bezugszeichen P22 bezeichnet ist, auf das Hinterrad 10. Wie dies in 4C gezeigt ist, wirkt in dem Fall, in welchem die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate etwa 50% beträgt, die Kraft, welche durch ein Bezugszeichen P31 bezeichnet ist, auf das Vorderrad 9, und es wirkt die Kraft, welche durch ein Bezugszeichen P32 bezeichnet ist, auf das Hinterrad 10. Im Vergleich der zwei Fälle der Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsraten von etwa 35% und etwa 50% ist die Summe einer Reifenverlustenergie der Vorder- und Hinterräder 9, 10 des Falls von 35% relativ groß, verglichen mit dem Fall von 50% (d. h. die Summe der Reifenverlustenergie des Falls von 35% ist nicht das Minimum). Jedoch ist die antreibende Kraft (antreibendes Drehmoment), welche auf das Hinterrad 10 des Falls von 35% übertragen wird, relativ klein verglichen mit dem Fall von 50%, so dass die mechanische Verlustenergie des Falls mit 35% relativ klein ist. Hier ist die Differenz in der mechanischen Verlustenergie zwischen dem Fall mit 35% und dem Fall mit 50% größer als diejenige in der Reifenverlustenergie zwischen dem Fall mit 35% und dem Fall mit 50%. Demgemäß ist, wie dies in 3 gezeigt ist, die gesamte Summe der Reifenverlustenergie der Vorder- und Hinterräder 9, 10 und der mechanischen Verlustenergie des Falls mit 35% kleiner als diejenige des Falls mit 50%. D. h., die gesamte Summe einer Verlustenergie wird etwa das Minimum in dem Fall, in welchem die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate 35% ist bzw. beträgt.
Wie dies oben beschrieben ist, wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Antriebsdrehmoment, welches an das Hinterrad 10 verteilt wird, gemäß verschiedenen Parametern während des Kurvenfahrens des Fahrzeugs geregelt bzw. gesteuert, so dass die gesamte Summe der Verlustenergie der Reifenverlustenergie und der mechanischen Verlustenergie das Minimum wird. Diese Regelung bzw. Steuerung des Antriebsdrehmoments, welches an das Hinterrad 10 verteilt wird, ist äquivalent zu einer Regelung bzw. Steuerung, welche derart durchgeführt wird, dass die Kräfte, welche im Inneren der Reibungskreise des Vorderrads 9 und des Hinterrads 10 positioniert sind, und nicht die Kräfte, welche auf den Reibungskreisen des Vorderrads 9 und des Hinterrads 10 positioniert sind, auf die Vorder- und Hinterräder 9, 10 wirken. Spezifisch ist die oben beschriebene Regelung bzw. Steuerung äquivalent zu einem Vergleichmäßigen von Arbeitsleistungen der vier Räder 9R, 9L, 10R, 10L des Fahrzeugs mit Vierradantrieb, mit anderen Worten äquivalent zu einem Vergleichmäßigen von Reifenleistungen (Arbeitsleistungsraten bzw. -anteilen) der vier Räder 9R, 9L, 10R, 10L, wobei die gesamte Summe sowohl die longitudinale Kraft als auch die laterale Kraft berücksichtigt bzw. in Betracht zieht.
Hierin tritt, wie dies in 3 und 4 gezeigt ist, eine Situation, in welcher die gesamte Summe der Verlustenergie das Minimum in dem Fall wird, dass die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate etwa 35% beträgt, nur in einer gewissen Fahrszene auf, und daher wird die gesamte Summe der Verlustenergie nicht immer das Minimum in dem Fall werden, in welchem die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate etwa 35% beträgt. Die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate, welche die gesamte Summe der Verlustenergie minimiert, ändert sich entsprechend der Fahrszene.
[Regel- bzw. Steuerverfahren]
Als nächstes wird das Verteilungs-Regel- bzw. -Steuerverfahren des Antriebsdrehmoments, welches durch die oben beschriebene Regel- bzw. Steuereinrichtung 20 in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird, spezifisch beschrieben werden.
In der vorliegenden Ausführungsform bestimmt der Antriebsdrehmoment-Verteilungsraten-Bestimmungsabschnitt 22 der Regel- bzw. Steuereinrichtung 20 die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate basierend auf den Parametern, welche einen Einfluss auf die gesamte Summe der Verlustenergie der Summe der Reifenverlustenergie der Vorder- und Hinterräder 9, 10 und der mechanischen Verlustenergie während des Kurvenfahrens des Fahrzeugs aufweisen, derart, dass die gesamte Summe der Verlustenergie das Minimum wird. Spezifisch bestimmt, da die laterale Beschleunigung, welche an dem Fahrzeug 1 erzeugt bzw. generiert wird, das Ausgangsdrehmoment des Motors und der Kurvenfahr- bzw. Lenkradius des Fahrzeugs während des Kurvenfahrens des Fahrzeugs den Einfluss auf die gesamte Summe der Summe einer Reifenverlustenergie der Vorder- und Hinterräder und der Mechanismus-Verlustenergie während der Kurvenfahrt des Fahrzeugs haben können, d. h. sich die gesamte Summe der Verlustenergie gemäß der lateralen Beschleunigung, dem Ausgangsdrehmoment des Motors und dem Kurvenradius des Fahrzeugs ändert, der Antriebsdrehmoment-Verteilungsraten-Bestimmungsabschnitt 22 die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate basierend auf der lateralen Beschleunigung, dem Ausgangsdrehmoment des Motors und dem Kurvenradius des Fahrzeugs. Beispielsweise bestimmt der Antriebsdrehmoment-Verteilungsraten-Bestimmungsabschnitt 22 die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate derart, dass, je größer die laterale Beschleunigung des Fahrzeugs ist, umso größer die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate ist, derart, dass, je größer das Ausgangsdrehmoment des Motors ist, umso größer die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate ist, oder derart, dass, je größer der Kurvenradius des Fahrzeugs ist, umso kleiner die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate ist.
Nachfolgend wird das Ändern der gesamten Summe der Verlustenergie gemäß der lateralen Beschleunigung, dem Ausgangsdrehmoment des Motors und dem Kurvenradius des Fahrzeugs spezifisch unter Bezugnahme auf 5A, B beschrieben werden.
5A zeigt schematisch Merkmale bzw. Charakteristika der Reifenverlustenergie (die Ordinate) gemäß dem Kurvenradius des Fahrzeugs (der Abszisse). Spezifisch ist bzw. wird ein Graph, welcher Zusammenhänge bzw. Beziehungen des Kurvenradius des Fahrzeugs und der Reifenverlustenergie zeigt, für mehrere laterale Beschleunigungen in 5A angedeutet bzw. angezeigt. Wie dies in 5A gezeigt ist, steigt die Reifenverlustenergie an, wenn bzw. da der Kurvenradius des Fahrzeugs 1 kleiner wird, und es steigt die Reifenverlustenergie auch an, wenn bzw. da die laterale Beschleunigung größer wird. Hierin ist, da die laterale Beschleunigung, welche an dem Fahrzeug 1 erzeugt wird, von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängt (wobei sie ebenso von dem Kurvenradius des Fahrzeugs abhängt), eine Situation, in welcher die Reifenverlustenergie ansteigt, wenn die laterale Beschleunigung größer wird, nahezu äquivalent zu einer Situation, in welcher die Reifenverlustenergie ansteigt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit größer wird.
5B zeigt schematisch Charakteristika bzw. Merkmale der mechanischen Verlustenergie (die Ordinate) gemäß dem Ausgangsdrehmoment des Motors (der Abszisse). Das Ausgangsdrehmoment des Motors ist äquivalent zu der gesamten Summe des Antriebsdrehmoments, welches an die vier Räder 9R, 9L, 10R, 10L angelegt wird. Spezifisch ist ein Graph, welcher Zusammenhänge des Ausgangsdrehmoments des Motors und der mechanischen Verlustenergie zeigt, für mehrere Kurven- bzw. Lenkradien in 5B angedeutet. Wie dies in 5B gezeigt ist, steigt die mechanische Verlustenergie an, wenn das Ausgangsdrehmoment des Motors größer wird, und es steigt die mechanische Verlustenergie auch an, wenn der Kurvenradius kleiner wird. Der Grund, warum die mechanische Verlustenergie ansteigt, wenn der Kurvenradius kleiner wird, liegt darin, dass, wenn der Kurvenradius klein wird, die Differenz in der Rotationsgeschwindigkeit bzw. Drehzahl zwischen dem rechten Hinterrad 10R und dem linken Hinterrad 10L größer wird, so dass der Widerstand, welcher durch diese differentielle bzw. unterschiedliche Bewegung der rückwärtigen Differenzialvorrichtung 15 bewirkt wird, ansteigt.
Es ist aus den Merkmalen, welche in 5A gezeigt sind, welche anzeigt, dass sich die Reifenverlustenergie gemäß dem Kurvenradius und der lateralen Beschleunigung ändert, und aus den Merkmalen, welche in 5B gezeigt sind, welche anzeigt, dass sich die mechanische Verlustenergie gemäß dem Ausgangsdrehmoment des Motors und dem Kurvenradius ändert, ersichtlich, dass sich die gesamte Summe der Reifenverlustenergie und der mechanischen Verlustenergie auch gemäß der lateralen Beschleunigung, dem Ausgangsdrehmoment des Motors und dem Kurvenradius ändert. Spezifisch gibt es Tendenzen, dass die gesamte Summe der Verlustenergie ansteigt, wenn die laterale Beschleunigung größer wird, dass die gesamte Summe der Verlustenergie ansteigt, wenn das Ausgangsdrehmoment des Motors größer wird, und dass die gesamte Summe der Verlustenergie ansteigt, wenn der Kurvenradius kleiner wird.
In der vorliegenden Ausführungsform wurde eine Karte (Tabelle) der Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate, welche die minimale gesamte Summe der Verlustenergie zur Verfügung stellt, vorab basierend auf der lateralen Beschleunigung, dem Ausgangsdrehmoment des Motors und dem Kurvenradius des Fahrzeugs aus den Charakteristika bzw. Merkmalen bestimmt, welche in 5A und 5B gezeigt sind, und der Antriebsdrehmoment-Verteilungsraten-Bestimmungsabschnitt 22 der Regel- bzw. Steuereinrichtung 20 bestimmt unter Bezugnahme auf diese Karte die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate, welche der lateralen Beschleunigung, dem Ausgangsdrehmoment des Motors und dem Kurvenradius des Fahrzeugs entspricht, welche gegenwärtig durch den Empfangsabschnitt 21 der Regel- bzw. Steuereinrichtung 20 erhalten werden.
In einem Beispiel wird die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate, welche die minimale gesamte Summe der Verlustenergie zur Verfügung stellt, für jede Kombination mit der lateralen Beschleunigung, dem Ausgangsdrehmoment des Motors und dem Kurvenradius des Fahrzeugs erhalten, indem die gesamte Summe der Verlustenergie in Kombination mit der lateralen Beschleunigung, dem Ausgangsdrehmoment des Motors und dem Kurvenradius des Fahrzeugs erhalten wird. Eine vierdimensionale Karte der Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate, welche einzustellen bzw. festzulegen ist, welche durch die laterale Beschleunigung, das Ausgangsdrehmoment des Motors und den Kurvenradius des Fahrzeugs bestimmt wird (die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate, welche die minimale totale Summe der Verlustenergie zur Verfügung stellt), wird dadurch erzeugt. Dann bestimmt der Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsraten-Bestimmungsabschnitt 22 der Regel- bzw. Steuereinrichtung 20 unter Bezugnahme auf diese vierdimensionale Karte die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate, welche der lateralen Beschleunigung, dem Ausgangsdrehmoment des Motors und dem Kurvenradius des Fahrzeugs entspricht, welche gegenwärtig durch den Empfangsabschnitt 21 der Regel- bzw. Steuereinrichtung 20 erhalten werden.
In einem anderen Beispiel wird ein Wert, welcher durch ein Multiplizieren der lateralen Beschleunigung, des Ausgangsdrehmoments des Motors und des Kehrwerts des Kurvenradius des Fahrzeugs erhalten wird (nachfolgend als ein ”Multiplikationswert” bezeichnet), verwendet. D. h., die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate, welche die minimale gesamte Summe der Verlustenergie zur Verfügung stellt, wird für jeden Multiplikationswert durch ein Erhalten der gesamten Summe der Verlustenergie des Multiplikationswerts für jede Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate erhalten. Eine zweidimensionale Karte der Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate, welche einzustellen bzw. festzulegen ist, welche durch den Multiplikationswert bestimmt wird (die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate, welche die minimale gesamte Summe der Verlustenergie zur Verfügung stellt), wird dadurch erzeugt. Dann bestimmt der Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsraten-Bestimmungsabschnitt 22 der Regel- bzw. Steuereinrichtung 20 unter Bezugnahme auf diese zweidimensionale Karte die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate, welche dem Multiplikationswert entspricht, welcher aus der lateralen Beschleunigung, dem Ausgangsdrehmoment des Motors und dem Kurvenradius des Fahrzeugs erhalten wird, welche gegenwärtig durch den Empfangsabschnitt 21 der Regel- bzw. Steuereinrichtung 20 erhalten werden.
6 zeigt eine Karte für ein Bestimmen der Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Spezifisch zeigt 6 ein Beispiel der Karte der Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate, welche durch den Multiplikationswert bestimmt wird, welcher durch ein Multiplizieren der lateralen Beschleunigung, des Ausgangsdrehmoments des Motors und des Kehrwerts des Kurvenradius des Fahrzeugs erhalten wird. In 6 repräsentiert die Abszisse den Multiplikationswert, welcher durch ein Multiplizieren der lateralen Beschleunigung, des Ausgangsdrehmoments des Motors und des Kehrwerts des Kurvenradius des Fahrzeugs berechnet wird, und die Ordinate repräsentiert die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate.
Der Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsraten-Bestimmungsabschnitt 22 der Regel- bzw. Steuereinrichtung 20 bestimmt den Multiplikationswert aus der lateralen Beschleunigung, dem Ausgangsdrehmoment des Motors und dem Kurvenradius des Fahrzeugs, welche gegenwärtig durch den Empfangsabschnitt 21 der Regel- bzw. Steuereinrichtung 20 erhalten werden, und bestimmt die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate, welche dem bestimmten Multiplikationswert entspricht, unter Bezugnahme auf die Karte von 6 (siehe einen Pfeil A1). Dann gibt der Regel- bzw. Steuersignal-Ausgabeabschnitt 23 der Regel- bzw. Steuereinrichtung 20 das Regel- bzw. Steuersignal an die Antriebsdrehmoment-Übertragungsvorrichtung 13 derart aus, dass das Antriebsdrehmoment, welches an die Hinterräder 10 zu verteilen ist, gemäß der Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate eingestellt wird, welche durch den Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsraten-Bestimmungsabschnitt 22 bestimmt wird.
[Betätigungseffekt]
Zuletzt werden ein Betrieb bzw. eine Betätigung und ein Effekt des Antriebsdrehmomentverteilungs-Regel- bzw. -Steuerapparats des Fahrzeugs mit Vierradantrieb gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben werden.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate basierend auf der lateralen Beschleunigung, dem Ausgangsdrehmoment des Motors und dem Kurvenradius des Fahrzeugs bestimmt, welche den Einfluss auf die gesamte Summe der Summe einer Reifenverlustenergie der Vorder- und Hinterräder 9, 10 und der Mechanismus-Verlustenergie während des Kurvenfahrens des Fahrzeugs haben können, und dann wird das Antriebsdrehmoment, welches an das bzw. zu dem Hinterrad 10 verteilt wird, geregelt bzw. gesteuert. Dadurch kann die gesamte Summe der Verlustenergie ordnungsgemäß bzw. entsprechend minimiert werden. Demgemäß kann das Fahrzeug die Kurve effizient fahren. D. h., der Kurvenfahrort (Spur) des Fahrzeugs kann sich dem neutralen Steuern bzw. Lenken (N/S) annähern. Zusätzlich kann der Reifenverschleiß bei dem Kurvenfahren des Fahrzeugs entsprechend verhindert werden.
Die vorliegende Erfindung sollte nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt werden, und jegliche andere Modifikationen oder Verbesserungen können innerhalb des Rahmens bzw. Geltungsbereichs der vorliegenden Erfindung angewandt werden, wie sie durch die beigeschlossenen Ansprüche definiert ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 7-144552 [0002]
JP 9-193680 [0002]
JP 2013-32060 [0002]

Claims

Antriebsdrehmomentverteilungs-Regel- bzw. -Steuerapparat eines Fahrzeugs mit Vierradantrieb, welcher eine Regel- bzw. Steuereinrichtung (20) und eine Antriebsdrehmoment-Übertragungsvorrichtung (13) umfasst, um ein Antriebsdrehmoment, welches an ein Hinterrad (10L, 10R) übertragen wird, gemäß einem Regel- bzw. Steuersignal der Regel- bzw. Steuereinrichtung (20) einzustellen, wodurch eine Antriebsdrehmomentverteilung von Vorder- und Hinterrädern des Fahrzeugs geregelt bzw. gesteuert wird, wobei die Regel- bzw. Steuereinrichtung (20) konfiguriert ist, um: eine laterale Beschleunigung, welche an dem Fahrzeug generiert wird, ein Motorausgangsdrehmoment und einen Fahrzeugkurvenradius während eines Kurvenfahrens des Fahrzeugs zu erhalten; eine Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate zu bestimmen, welche eine Rate bzw. einen Anteil des Drehmoments, welches an die Hinterräder (10L, 10R) zu übertragen ist, relativ zu dem Antriebsdrehmoment entsprechend dem Motorausgangsdrehmoment basierend auf der erhaltenen lateralen Beschleunigung des Fahrzeugs, dem Motorausgangsdrehmoment und dem Kurvenradius des Fahrzeugs bezeichnet; und das Regel- bzw. Steuersignal an die Antriebsdrehmoment-Übertragungsvorrichtung (13) derart auszugeben, dass das Antriebsdrehmoment, welches an das Hinterrad (10L, 10R) zu verteilen ist, gemäß der bestimmten Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate geregelt bzw. gesteuert ist.
Antriebsdrehmomentverteilungs-Regel- bzw. -Steuerapparat des Fahrzeugs mit Vierradantrieb nach Anspruch 1, wobei die Regel- bzw. Steuereinrichtung (20) die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate basierend auf der erhaltenen lateralen Beschleunigung des Fahrzeugs, dem Motorausgangsdrehmoment und dem Kurvenradius des Fahrzeugs derart bestimmt, dass die gesamte Summe einer Verlustenergie der Summe einer Reifenverlustenergie der Vorder- und Hinterräder und einer Mechanismus-Verlustenergie, welche durch ein Antreiben des Hinterrads (10L, 10R) bewirkt wird, das Minimum wird.
Antriebsdrehmomentverteilungs-Regel- bzw. -Steuerapparat des Fahrzeugs mit Vierradantrieb nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Regel- bzw. Steuereinrichtung (20) die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate derart bestimmt, dass, je größer die erhaltene laterale Beschleunigung des Fahrzeugs ist und/oder je größer das erhaltene Motorausgangsdrehmoment ist, umso größer die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate ist.
Antriebsdrehmomentverteilungs-Regel- bzw. -Steuerapparat des Fahrzeugs mit Vierradantrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Regel- bzw. Steuereinrichtung (20) die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate derart bestimmt, dass, je größer der erhaltene Kurven- bzw. Lenkradius des Fahrzeugs ist, umso geringer die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate ist.
Antriebsdrehmomentverteilungs-Regel- bzw. -Steuerapparat des Fahrzeugs mit Vierradantrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Regel- bzw. Steuereinrichtung (20) die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate basierend auf einer Karte bestimmt, welche vorher die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate, welche einzustellen ist, mit einem Wert assoziiert, welcher durch ein Multiplizieren der lateralen Beschleunigung, des Motorausgangsdrehmoments und des Kehrwerts des Kurvenradius des Fahrzeugs berechnet ist, wobei die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate, welche durch die Regel- bzw. Steuereinrichtung (20) bestimmt wird, konfiguriert ist, um dem Wert zu entsprechen, welcher durch ein Multiplizieren der erhaltenen lateralen Beschleunigung, des erhaltenen Motorausgangsdrehmoments und des Kehrwerts des erhaltenen Kurvenradius des Fahrzeugs berechnet wird.
Antriebsdrehmomentverteilungs-Regel- bzw. -Steuerapparat des Fahrzeugs mit Vierradantrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Regel- bzw. Steuereinrichtung (20) die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate basierend auf einer Karte bestimmt, welche vorher die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate, welche einzustellen ist, mit einer Kombination der lateralen Beschleunigung, des Motorausgangsdrehmoments und des Kurvenradius des Fahrzeugs assoziiert, wobei die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate, welche durch die Regel- bzw. Steuereinrichtung (20) bestimmt wird, konfiguriert ist, um der Kombination der erhaltenen lateralen Beschleunigung, des erhaltenen Motorausgangsdrehmoments und des erhaltenen Kurvenradius des Fahrzeugs zu entsprechen.
Antriebsdrehmomentverteilungs-Regel- bzw. -Steuerapparat des Fahrzeugs mit Vierradantrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Antriebsdrehmoment-Übertragungsvorrichtung (13) konfiguriert ist, um ein maximales Übertragungs-Antriebsdrehmoment zu variieren, welches das Maximum des Antriebsdrehmoments ist, welches auf die Hinterräder (10L, 10R) übertragen wird, und die Regel- bzw. Steuereinrichtung (20) dieses maximale Übertragungs-Antriebsdrehmoment basierend auf der Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate erhält und das erhaltene maximale Übertragungs-Antriebsdrehmoment für die Antriebsdrehmoment-Übertragungsvorrichtung (13) einstellt bzw. festlegt.
Verfahren zum Regeln bzw. Steuern eines Fahrzeugs mit Vierradantrieb, wobei das Verfahren die Schritte umfasst eines: permanenten Antreibens der Vorderräder (9L, 9R) und Regelns bzw. Steuerns einer Antriebskraft, welche an die Hinterräder (10L, 10R) zugeführt wird, basierend auf einer Fahrbedingung des Fahrzeugs, Bestimmens als der Fahrbedingung einer lateralen Beschleunigung, eines Motorausgangsdrehmoments und eines Kurven- bzw. Lenkradius des Fahrzeugs während eines Kurvenfahrens des Fahrzeugs, Bestimmens einer Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate, welche eine Rate bzw. einen Anteil des Antriebsdrehmoments, welches an die Hinterräder (10L, 10R) zu übertragen ist, relativ zu dem Antriebsdrehmoment entsprechend dem Motorausgangsdrehmoment basierend auf der lateralen Beschleunigung des Fahrzeugs, dem Motorausgangsdrehmoment und dem Kurvenradius des Fahrzeugs bezeichnet, und Antreibens der Hinterräder (10L, 10R) mit einem Antriebsdrehmoment basierend auf der bestimmten Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate.
Verfahren nach Anspruch 8, darüber hinaus umfassend die Schritte eines: Bestimmens der Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate derart, dass, je größer die erhaltene laterale Beschleunigung des Fahrzeugs ist und/oder je größer das erhaltene Motorausgangsdrehmoment ist, umso größer die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate ist, und/oder je größer der erhaltene Kurvenradius des Fahrzeugs ist, umso geringer die Hinterradantriebsdrehmoment-Verteilungsrate ist.
Computerprogrammprodukt, umfassend computerlesbare Instruktionen, welche, wenn auf ein geeignetes System geladen und auf diesem ausgeführt, die Schritte eines Verfahrens der Ansprüche 8 oder 9 durchführen können.