DE112012001518T5

DE112012001518T5 - Antriebskraftverteilungssteuergerät und Fahrzeug mit Vierradantrieb

Info

Publication number: DE112012001518T5
Application number: DE112012001518.5T
Authority: DE
Inventors: Ryohei Shigeta; Akiyoshi KAKITA; Masaki Mita; Akira Kodama; Yasushi Yagi
Original assignee: Mazda Motor Corp; JTEKT Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2011-03-31
Filing date: 2012-03-19
Publication date: 2014-01-09
Also published as: CN103442922A; WO2012132996A1; JP5559421B2; CN103442922B; US20140129105A1; US9020723B2; JPWO2012132996A1

Abstract

[Problem] Zum Bereitstellen eines Antriebskraftverteilungssteuergeräts und eines Fahrzeugs mit Vierradantrieb, die in der Lage sind, ein maximales Moment zu reduzieren, das in der Richtung der Verzögerung in einem Antriebskraftübertragungselement erzeugt wird, das eine Antriebskraft zu einem Hilfsantriebsrad überträgt. [Lösung] Ein Antriebskraftverteilungssteuergerät (1) hat: eine Steuervorrichtung (3), die den Wert eines Moments bestimmt, das zu einem Hinterrad (105) zu übertragen ist; und eine Antriebskraftübertragungsvorrichtung (2), die das Moment entsprechend dem durch die Steuervorrichtung (3) bestimmten Momentwert zu dem Hinterrad (105) überträgt, wobei die Steuervorrichtung (3) einen Momentwert reduziert, der ausgehend von einem Öffnungsgrad (φ) eines Beschleunigers und eines Drehzahlunterschieds (ΔV) berechnet wird, wenn die Drehzahl einer Maschine (101) kleiner als ein erster Schwellwert (SH1) aber höher als ein zweiter Schwellwert (SH2) ist.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Antriebskraftverteilungssteuergerät, das in der Lage ist, ein Übertragungsmoment zu Hilfsantriebsrädern zu steuern, und ein Fahrzeug mit Vierradantrieb, das mit dem Antriebskraftverteilungssteuergerät bereitgestellt ist.
Stand der Technik
Es gibt ein bekanntes Fahrzeug mit Vorderrad- und Hinterradantrieb, in dem eine Antriebskraft einer Maschine auf konstanter Basis zu Vorderrädern als Hauptantriebsrädern übertragen wird, und zu der Zeit eines Bedarfs abhängig von einem Fahrzustand eines Fahrzeugs zu Hinterrädern als Hilfsantriebsrädern übertragen wird (siehe zum Beispiel PTL1).
Das in der PTL1 offenbarte Fahrzeug mit Vorderrad- und Hinterradantrieb ist mit einer Antriebskraftübertragungsvorrichtung zum Übertragen einer von der Maschine abgegebenen Antriebskraft zu den Hilfsantriebsrädern bereitgestellt, und weist eine Funktion auf, ein zu den Hilfsantriebsrädern zu übertragendes Moment ausgehend von einem Drosselöffnungsgrad oder einem Drehzahlunterschied zwischen Vorder- und Hinterrädern zu steuern.
Zitierungsliste
Patentliteratur
PTL1

Japanisches Patent Nr. 3823072

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
In der Zwischenzeit wurde es in zurückliegenden Jahren erforderlich, dass Fahrzeuge aufgrund einer Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs und so weiter leichtgewichtig sind. Indes weist jedes strukturelle Element eines Antriebskraftübertragungssystems unterschiedliche notwendige Stützsteifigkeiten abhängig von einer Momentübertragungsrichtung auf, die ausgehend von einer Beschleunigungsbetriebsart oder einer Verzögerungsbetriebsart umgeschaltet wird. Es wird daher berücksichtigt, dass eine Stützsteifigkeit während einer Verzögerung, in der die obere Grenze des notwendigen Moments kleiner als die während der Beschleunigung ist, verringert wird, als die Stützsteifigkeit während der Beschleunigung, um ein Gewicht eines Stützelements zu reduzieren oder eine Stützstruktur zu vereinfachen.
Wenn jedoch ein Fahrer in zum Beispiel einem sogenannten Fahrzeug mit manuellem Getriebe, in dem ein manuelles Getriebe (manueller Schaltkasten) montiert ist, ein Fahrer einer Kupplung zwischen einer Maschine und einem Getriebe durch das Niederdrücken eines Kupplungspedals löst, während das Fahrzeug sich bewegt, und die Kupplung dann plötzlich in einem Zustand eingerückt wird, in dem eine Maschinendrehzahl aufgrund eines Loslassens eines Beschleunigerpedals niedrig ist, wird eine Momentübertragung zu den Hilfsantriebsrädern gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit sogar in dem Zustand durchgeführt, in dem das Beschleunigerpedal gelöst ist, und dies kann ein großes Moment in einer Richtung einer Verzögerung verursachen, die in dem Antriebskraftübertragungssystem zu erzeugen ist.
Um in bekannten Fahrzeugen mit Vierradantrieb dem maximalen Moment in der Richtung der Verzögerung ausreichend zu widerstehen, das in dem Fall einer solchen Betätigung erzeugt werden kann, ist es notwendig, eine Stützsteifigkeit oder -Festigkeit eines Antriebskraftübertragungsmoments zum Übertragen einer Antriebskraft zu den Hilfsantriebsrädern sicherzustellen.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Antriebskraftverteilungssteuergerät und ein Fahrzeug mit Vierradantrieb bereitzustellen, die in der Lage sind, ein maximales Moment zu reduzieren, das in der Richtung einer Verzögerung an einem Antriebskraftübertragungselement erzeugt wird, das eine Antriebskraft zu Hilfsantriebsrädern überträgt.
Lösung des Problems
Um die voranstehend beschriebene Aufgabe zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung ein Antriebskraftverteilungssteuerungsgerät und ein Fahrzeug mit Vierradantrieb in [1] bis [8] bereit.

[1] Ein Antriebskraftverteilungssteuergerät, das an einem Fahrzeug mit Vierradantrieb montiert ist, das eine Maschine zum Erzeugen einer Antriebskraft, ein Getriebe zum Ändern einer Ausgangsdrehzahl der Maschine, eine Kupplung, die in der Lage ist, eine Momentübertragung zwischen der Maschine und dem Getriebe zu unterbrechen, und ein Antriebskraftübertragungssystem, das in der Lage ist, eine Abgabe von dem Getriebe zu entweder Vorder- oder Hinterrädern als Hauptantriebsrädern und zu den anderen verbleibenden Rädern als Hilfsantriebsrädern zu übertragen, umfasst, wobei das Antriebskraftverteilungssteuergerät umfasst: eine Steuervorrichtung, die einen Anweisungsmomentwert berechnet, der zu den Hilfsantriebsrädern zu übertragen ist; und eine Antriebskraftübertragungsvorrichtung, die ein Moment entsprechend dem Anweisungsmomentwert zu den Hilfsantriebsrädern überträgt, wobei die Steuervorrichtung umfasst: ein erstes Steuermittel, das einen Momentwert gemäß einem Fahrzustand berechnet, der zu den Hilfsantriebsrädern zu übertragen ist; und ein zweites Steuermittel, das den durch das erste Steuermittel berechneten Momentwert so bestimmt, dass er der Anweisungsmomentwert ist, wenn eine Drehzahl der Maschine nicht niedriger als ein erster Schwellwert ist, oder wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit nicht höher als ein zweiter Schwellwert ist, und das den durch das erste Steuermittel berechneten Momentwert reduziert, und den reduzierten Momentwert als Anweisungsmomentwert bestimmt, wenn die Drehzahl der Maschine niedriger als der erste Schwellwert ist, und wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit höher als der zweite Schwellwert ist.
[2] Das in [1] beschriebene Antriebskraftverteilungssteuergerät, wobei das zweite Steuermittel den durch das erste Steuermittel berechneten Momentwert reduziert, wenn die Drehzahl der Maschine niedriger als der erste Schwellwert ist, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit höher als der zweite Schwellwert ist, und wenn die Größe der Beschleunigungsbetätigung durch einen Fahrer kleiner als ein dritter Schwellwert ist.
[3] Das in [1] oder [2] beschriebene Antriebskraftverteilungssteuergerät, wobei die Vorderräder ein linkes Vorderrad und ein rechtes Vorderrad umfassen, und die Hinterräder ein linkes Hinterrad und ein rechtes Hinterrad umfassen, und das Steuergerät außerdem umfasst: einen Radgeschwindigkeitssensor für das linke Vorderrad, um eine Drehzahl des linken Vorderrads zu erfassen; einen Radgeschwindigkeitssensor für das rechte Vorderrad, um eine Drehzahl des rechten Vorderrads zu erfassen; einen Radgeschwindigkeitssensor für das linke Hinterrad, um eine Drehzahl des linken Hinterrads zu erfassen; und einen Radgeschwindigkeitssensor für das rechte Hinterrad, um eine Drehzahl des rechten Hinterrads zu erfassen, wobei die Drehzahl der Vorderräder aus einem Durchschnitt eines erfassten Werts der Drehzahl des linken Vorderrads und der des rechten Vorderrads berechnet wird, wobei die Drehzahl der Hinterräder aus einem Durchschnitt eines erfassten Werts der Drehzahl des linken Hinterrads und der des rechten Hinterrads berechnet wird, wobei ein Drehzahlunterschied durch eine Subtraktion der Drehzahl der Vorderräder und der der Hinterräder berechnet wird, und wobei das erste Steuermittel einen zu den Hilfsantriebsrädern zu übertragenden Momentwert ausgehend von zumindest dem Drehzahlunterschied berechnet.
[4] Das Antriebskraftverteilungssteuergerät nach einem aus [1] bis [3], das an dem Fahrzeug mit Vierradantrieb montiert ist, in dem die Vorderräder als Hauptantriebsräder verwendet werden, und die Hinterräder als Hilfsantriebsräder verwendet werden.
[5] Das Antriebskraftverteilungssteuergerät nach einem aus [1] bis [4], wobei der erste Schwellwert von 1000 bis 2000 U/Min liegt, und der zweite Schwellwert von 10 km/h bis 20 km/h liegt.
[6] Das Antriebskraftverteilungssteuergerät nach einem aus [1] bis [5], wobei das Antriebskraftübertragungssystem eine Differenzialvorrichtung umfasst, die zwischen der Antriebskraftübertragungsvorrichtung und den Hilfsantriebsrädern angeordnet ist, und wobei die Steuervorrichtung die Reduktionsgröße des Momentwerts gemäß einem Anstieg der Temperatur eines Differenzialöls in einem Differenzialträger verringert, der die Differenzialvorrichtung aufnimmt.
[7] Das Antriebskraftverteilungssteuergerät nach einem aus [1] bis [5], wobei die Steuervorrichtung die Reduktionsgröße des Momentwerts gemäß einem Anstieg einer Außentemperatur verringert.
[8] Ein Fahrzeug mit Vierradantrieb mit: einer Maschine zum Erzeugen einer Antriebskraft; einem Getriebe zum Ändern einer Ausgangsdrehzahl der Maschine; einer Kupplung, die in der Lage ist, eine Momentübertragung zwischen der Maschine und dem Getriebe zu unterbrechen; einem Antriebskraftübertragungssystem, das in der Lage ist, eine Abgabe des Getriebes entweder zu Vorder- oder zu Hinterrädern als Hauptantriebsrädern und zu den anderen verbleibenden Rädern als Hilfsantriebsrädern zu übertragen; und das in einem aus [1] bis [7] beschriebene Antriebskraftverteilungssteuergerät.

Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß der Erfindung ist es möglich, das maximale Moment in einer Richtung einer Verzögerung zu reduzieren, die in einem Antriebskraftübertragungselement erzeugt wird, das eine Antriebskraft zu Hilfsantriebsrädern überträgt.
Da es zusätzlich gemäß der Erfindung möglich ist, das maximale Moment in der Richtung der Verzögerung zu reduzieren, die in dem Antriebskraftübertragungselement erzeugt wird, ist es möglich, die Zuverlässigkeit von jedem Bauteil eines Antriebskraftübertragungssystems sicherzustellen, während ein Kraftstoffverbrauch durch eine Gewichtsreduktion (Vereinfachung) einer Stützstruktur von jedem derartigen Bauteil verbessert wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Ansicht, die ein Konfigurationsbeispiel eines Fahrzeugs mit Vierradantrieb in einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine Querschnittsansicht, die ein Konfigurationsbeispiel eines Antriebskraftübertragungsabschnitts zeigt.
3A ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Verhältnisses zwischen einem Drehzahlunterschied zwischen Vorder- und Hinterrädern und einem ersten Moment t1 zeigt.
3B ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Verhältnisses zwischen einem Beschleunigeröffnungsgrad und einem zweiten Moment t2 zeigt.
4 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel eines Prozesses zeigt, der durch eine Steuereinheit einer Steuervorrichtung ausgeführt wird.
5 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel eines Prozesses zeigt, der durch eine Steuereinheit in einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ausgeführt wird.
Beschreibung von Ausführungsformen
1 ist eine schematische Ansicht, die ein Konfigurationsbeispiel eines Fahrzeugs mit Vierradantrieb in der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt. Wie aus 1 ersichtlich ist, ist in einem Fahrzeug 100 mit Vierradantrieb eine Maschine 101 als Antriebsquelle, eine Übertragung 103 als Getriebe zum Ändern einer Ausgangsdrehzahl der Maschine 101, eine Kupplung 102, die in der Lage ist, eine Momentübertragung zwischen der Maschine 101 und der Übertragung 103 zu unterbrechen, und ein Antriebskraftübertragungssystem 110, das eine Abgabe von der Übertragung 103 zu rechten und linken Vorderrädern 104 (ein linkes Vorderrad 104L und ein rechtes Vorderrad 104R) und zu einem Antriebskraftverteilungssteuergerät 1 wie auch zu rechten und linken Hinterrädern 105 (ein linkes Hinterrad 105L und ein rechtes Hinterrad 105R) montiert. Das Antriebskraftverteilungssteuergerät 1 ist zwischen einer Fahrbetriebsart mit zwei Rädern und einer Fahrbetriebsart mit vier Rädern umschaltbar, und aus einer Antriebskraftübertragungsvorrichtung 2, die in der Lage ist, ein Übertragungsmoment anzupassen, und einer Steuervorrichtung 3 zusammengesetzt, die die Antriebskraftübertragungsvorrichtung 2 steuert.
Zusätzlich sind ein Beschleunigerpedal 121, ein Bremspedal 122, ein Kupplungspedal 123 und ein Schalthebel 124, durch die ein Fahrer eine Betätigung ausführt, in einem Innenraum des Fahrzeugs 100 mit Vierradantrieb angeordnet.
Die Maschine 101 ist eine Brennkraftmaschine, die mit einem Kraftstoff in einer Menge entsprechend einer Größe eines Niederdrückens des Beschleunigerpedals 121 versorgt wird, und erzeugt eine Antriebskraft zum Fahren des Fahrzeugs 100 mit Vierradantrieb.
Die Kupplung 102 ist zum Beispiel eine Trockenkupplung, die ein Moment durch Reibdruckberührung zwischen einem Paar von sich drehenden Elementen überträgt. Die Kupplung 102 weist eine erste Scheibe 102a an der Seite der Maschine 101 und eine zweite Scheibe 102b an der Seite der Übertragung 103 angeordnet auf, damit sie relativ drehbar zu der ersten Scheibe 102a ist.
Wenn der Fahrer das Kupplungspedal 123 niederdrückt, wird die erste Scheibe 102a von der zweiten Scheibe 102b getrennt, und die Übertragung des Moments durch die Kupplung 102 wird unterbrochen. Indes erhöht sich eine Drückberührungskraft zwischen der ersten Scheibe 102a und der zweiten Scheibe 102b mit einer Verringerung einer Größe eines Niederdrückens des Kupplungspedals 123, die zwei Scheiben gleiten reibend, und ein von der Maschine 101 zu der Übertragung 103 übertragenes Moment wird erhöht.
Die Übertragung 103 ist ein manuelles Getriebe, das es einem Fahrer gestattet, ein Übersetzungsverhältnis durch einen Gangschaltvorgang des Schalthebels 124 auf verschiedene Drehzahlen zu ändern. Die Übertragung 103 ist zum Beispiel ein Fünfganggetriebe, das es ermöglicht, ein Übersetzungsverhältnis auf fünf Übersetzungen (während der Vorwärtsfahrt) von der ersten bis zur fünften Übersetzung zu ändern. Zusätzlich kann die Übertragung 103 eine neutrale Betriebsart bereitstellen, in der eine Antriebskraft von der Maschine 101 nicht zu dem Antriebskraftübertragungssystem 110 übertragen wird.
(Struktur des Antriebskraftübertragungssystems)
Das Antriebskraftübertragungssystem 110 ist mit einer vorderen Differenzialvorrichtung 112 zum Verteilen des Moments zu dem linken Vorderrad 104L und dem rechten Vorderrad 104R, einem ersten Zahnradmechanismus 111 zum Übertragen einer Abgabe von der Übertragung 103 zu einem Differenzialgehäuse 112a des vorderen Differenzialgeräts 112, einer Antriebswelle 114, einem zweiten Zahnradmechanismus 113, der das Differenzialgehäuse 112a mit der Antriebswelle 114 verbindet, einer Ritzelwelle 115, zu der das Moment von der Antriebswelle 114 über die Antriebskraftübertragungsvorrichtung 2 des Antriebskraftverteilungssteuergeräts übertragen wird, und einer rückwärtigen Differenzialvorrichtung 116, die das zu der Ritzelwelle 115 übertragenen Moment zu dem linken Hinterrad 105L und dem rechten Hinterrad 105R verteilt wird, bereitgestellt.
Die rückwärtige Differenzialvorrichtung 116 ist in einem Differenzialträger 116c aufgenommen. Zusätzlich ist ein Öltemperatursensor 309 zum Erfassen einer Temperatur von Differenzialöl, das zum Schmieren von jedem Zahnrad der rückwärtigen Differenzialvorrichtung 116 verwendet wird, ebenfalls in dem Differenzialträger 116c angeordnet. Ein elektrisches Signal entsprechend der Temperatur des Differenzialöls wird von dem Öltemperatursensor 309 zu der Steuervorrichtung 3 bereitgestellt.
Ein Hohlrad 116b ist relativ nicht drehbar an einem äußeren Randabschnitt eines Differenzialgehäuses 116a der rückwärtigen Differenzialvorrichtung 116 bereitgestellt. Das Hohlrad 116b ist mit einem Zahnradabschnitt 115a der Ritzelwelle 115 in Eingriff und überträgt ein Moment von der Ritzelwelle 115 zu dem Differenzialgehäuse 116a. Das Hohlrad 116b und der Zahnradabschnitt 115a sind zum Beispiel ein Hypoidgetriebe.
Indes weist das Antriebskraftübertragungssystem 110 Antriebswellen 112L und 112R entsprechend mit einem Paar von seitlichen Zahnrädern der vorderen Differenzialvorrichtung 112 entsprechend gekoppelt und Antriebswellen 116L und 116R entsprechend mit einem Paar von Seitenzahnrädern der rückwärtigen Differenzialvorrichtung 116 entsprechend gekoppelt auf. Die Antriebswellen 112L und 112R übertragen ein Moment zu dem linken Vorderrad 104L und dem rechten Vorderrad 104R, während die Antriebswellen 116L und 116R ein Moment zu dem linken Hinterrad 105L und dem rechten Hinterrad 105R übertragen.
Unter diesen Bauteilen des voranstehend erwähnten Antriebskraftübertragungssystems 110 sind der zweite Zahnradmechanismus 113, die Antriebswelle 114, die Ritzelwelle 115, die rückwärtige Differenzialvorrichtung 116 und die Antriebswellen 116L und 116R Beispiele von Antriebskraftübertragungselementen, die eine Antriebskraft von der Maschine 101 zu den Hinterrädern 105 übertragen.
In dem wie voranstehend beschrieben konfigurierten Antriebskraftübertragungssystem 110 wird eine Momentabgabe von der Übertragung 103 zu dem linken Vorderrad 104L und dem rechten Vorderrad 104R auf einer konstanten Basis übertragen. Indes wird das Moment zu der Zeit der Notwendigkeit durch die Betätigung der Antriebskraftübertragungsvorrichtung 2 abhängig von einem Fahrzustand des Fahrzeugs 100 mit Vierradantrieb zu dem linken Hinterrad 105L und dem rechten Hinterrad 105R übertragen. Mit anderen Worten ausgedrückt, das linke Vorderrad 104L und das rechte Vorderrad 104R sind in dem Fahrzeug 100 mit Vierradantrieb der vorliegenden Ausführungsform Hauptantriebsräder, und das linke Hinterrad 105L und das rechte Hinterrad 105R sind Hilfsantriebsräder.
(Struktur der Steuervorrichtung)
Die Steuervorrichtung 103, die das Antriebskraftverteilungssteuergerät 101 bestimmt, ist mit einer Speichereinheit 31, die ein Speicherelement wie zum Beispiel ein ROM oder RAM aufweist, einer Steuereinheit 32, die eine arithmetische Verarbeitungseinheit wie zum Beispiel eine CPU umfasst, und einem Leistungsabgabeschaltkreis 33, der durch die Steuereinheit 32 gesteuert ist, bereitgestellt. Die Steuervorrichtung 3 ist konfiguriert, dass die Steuereinheit 32 ein in der Speichereinheit 31 gespeichertes Programm ausführt, und dabei als Beispiele eines „ersten Steuermittels” wie auch eines „zweiten Steuermittels” der Erfindung dient. Mit anderen Worten ausgedrückt, weist die Steuervorrichtung 3 das erste Steuermittel und das zweite Steuermittel auf.
In genauerem Detail berechnet die Steuereinheit 32 nun als ein Beispiel des ersten Steuermittels einen Wert eines Moments, das zu den Hinterrädern 105 zu übertragen ist, gemäß einem Fahrzustand des Fahrzeugs 100 mit Vierradantrieb. Dann bestimmt die Steuereinheit 32 nun als ein Beispiel des zweiten Steuermittels den Momentwert, der durch diese selbst als erstes Steuermittel berechnet wird, als einen Anweisungsmomentwert, wenn eine Drehzahl der Maschine 101 nicht kleiner als ein erster Schwellwert ist, oder wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit nicht größer als ein zweiter Schwellwert ist, oder reduziert den Momentwert, der durch sie selbst als erstes Steuermittel berechnet wird, um diesen als den Anweisungsmomentwert bereitzustellen, wenn die Drehzahl der Maschine 101 niedriger als der erste Schwellwert ist, und wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit höher als der zweite Schwellwert ist. Die Betätigung der Steuereinheit 32 wird später beschrieben.
Durch den Leistungsabgabeschaltkreis 33 wird ein elektrischer Strom entsprechend dem Anweisungsmoment, das durch die arithmetische Verarbeitung einer Steuereinheit 32 erhalten wurde, zu der Antriebskraftübertragungsvorrichtung 2 zugeführt. Der Leistungsabgabeschaltkreis 33 ist zum Beispiel ein Wandlerschaltkreis, der einen von einer nicht dargestellten Batterie zugeführten elektrischen Strom nach dem Anpassen der Strommenge durch eine PBM-(Pulsbreitenmodulation-)Steuerung abgibt.
Ein Erfassungssignal wird von jedem Sensor zu der Steuervorrichtung 3 eingegeben: einen Maschinendrehzahlsensor 301 zum Erfassen einer Drehzahl (Umdrehungen pro Stunde) der Maschine 101; einen Beschleunigerpositionssensor 302 zum Erfassen eines Beschleunigeröffnungsgrads (einer Größe einer Beschleunigerbetätigung) gemäß einer Menge eines Niederdrückens des Beschleunigerpedals 121; einem Kupplungsbetätigungsgrößensensor 303 zum Erfassen einer Kupplungsbetätigungsgröße entsprechend einer Menge eines Niederdrückens des Kupplungspedals 123; und einen Schaltpositionssensor 304 zum Erfassen einer Position des Schalthebels 124.
Zusätzlich werden Erfassungssignale von Radgeschwindigkeitssensoren 305 bis 308 in die Steuervorrichtung 3 eingegeben, die jeweils dem linken Vorderrad 104L, dem rechten Vorderrad 104R, dem linken Hinterrad 105L und dem rechten Hinterrad 105R entsprechend bereitgestellt sind, um eine Drehzahl von jedem Rad zu erfassen. Darüber hinaus wird ein Erfassungssignal eines Außentemperatursensors 310 zum Erfassen einer Außentemperatur in die Steuervorrichtung 3 eingegeben. Der Außentemperatursensor 310 ist zum Beispiel innerhalb eines vorderen Stoßfängers (nicht gezeigt) des Fahrzeugs 100 mit Vierradantrieb angeordnet.
Die Erfassungssignale der entsprechenden Sensoren 301 bis 310 können über eine mit einem Sensorkörper verbundene Signalleitung in die Steuervorrichtung 3 eingegeben werden, oder können durch eine Verbindung durch ein Netzwerk innerhalb des Fahrzeugs wie zum Beispiel ein CAN (Steuergerätbereichsnetzwerk) in die Steuervorrichtung 3 eingegeben werden.
(Struktur der Antriebskraftübertragungsvorrichtung)
Durch die Antriebskraftübertragungsvorrichtung 2 wird das Moment der Maschine 101, das durch die Antriebswelle 114 eingegeben wurde, zu der Ritzelwelle 115 übertragen und zu den Hinterrädern 105 verteilt, gemäß dem Übertragungsmomentwert, der durch die arithmetische Verarbeitung der Steuervorrichtung 3 erhalten wurde.
2 ist eine Querschnittsansicht, die ein Konfigurationsbeispiel der Antriebskraftübertragungsvorrichtung 2 zeigt. Die Antriebskraftübertragungsvorrichtung 2 weist eine Drehachse O auf und ist allgemein aus einem Gehäuse 21 aus einem äußeren sich drehenden Element, einer zylindrischen inneren Welle 22 aus einem inneren sich drehenden Element, das relativ drehbar mit Bezug auf das Gehäuse 21 ist, einer Hauptkupplung 23, die zwischen einer inneren Randoberfläche des Gehäuses 21 und einer äußeren Randoberfläche der inneren Welle 22 angeordnet ist, einer Steuerkupplung 24, die parallel zu der Hauptkupplung 23 in einer axialen Richtung angeordnet ist, einer elektromagnetischen Wicklung 25 und einem Anker 26, die eine Druckkraft in einer axialen Richtung auf die Steuerkupplung 24 ausüben, und einem Nockenmechanismus 27 zum Umwandeln einer Drehkraft des Gehäuses 21, die durch die Steuerkupplung 24 übertragen wird, in eine Druckkraft gegen die Hauptkupplung 23, zusammengesetzt.
Das Gehäuse 21 ist aus einem zylindrischen mit Boden versehenen vorderen Gehäuse 211 und einem ringförmigen rückwärtigen Gehäuse 212, das durch Einschrauben und so weiter mit dem vorderen Gehäuse 211 gekoppelt ist, damit sie sich zusammen drehen, und drehbar um die Drehachse O als Mittelachse gelagert ist, zusammengesetzt. Schmieröl zum Schmieren zwischen den im Folgenden beschriebenen entsprechenden Kupplungsscheiben wird in das Gehäuse 21 eingefüllt.
Das vordere Gehäuse 211 ist aus einem nicht magnetischen Material ausgebildet und weist einen mit einem Boden versehenen Abschnitt 211a auf, an den die Antriebswelle 114 (siehe 1) relativ nicht drehbar über zum Beispiel eine Hülse gekoppelt. Zusätzlich sind mehrere Keilwellenzähne 211b, die entlang der Drehachse O bereitgestellt sind, an einer inneren Randoberfläche des vorderen Gehäuses 211 ausgebildet.
Das rückwärtige Gehäuse 212 ist aus einem ersten Element 212a, das aus einem magnetischen Material ausgebildet ist und an das vordere Gehäuse 211 gekoppelt ist, einem zweiten Element 212b, das aus einem nicht magnetischen Material ausgebildet ist und einstückig an einen inneren Rand des ersten Elements 212a durch Schweißen und so weiter gekoppelt ist, ein drittes Element 212c, das aus einem magnetischen Material ausgebildet und einstückig an einen inneren Rand des zweiten Elements 212b durch Schweißen und so weiter gekoppelt ist, zusammengesetzt.
Die innere Welle 22 ist an einem inneren Rand des Gehäuses 21 durch ein Kugellager 281 und ein Nadelrollenlager 282 gelagert. Mehrere Keilwellenzähne 22a, die entlang der Drehachse O bereitgestellt sind, sind an einer äußeren Randoberfläche der inneren Welle 22 ausgebildet. Zusätzlich sind mehrere Keilwellenzähne 22b zum relativen nicht drehbaren Koppeln eines Endabschnitts der Ritzelwelle 115 (siehe 1) an einer inneren Randoberfläche der inneren Welle 22 ausgebildet.
Die Hauptkupplung 23 ist eine Mehrscheiben-Nasskupplung, die mehrere äußere Kupplungsscheiben 231 und mehrere innere Kupplungsscheiben 232 aufweist, die abwechselnd entlang der Drehachse O angeordnet sind. Mehrere Vorsprünge 231a, die in die mehreren Keilwellenzähne 211b des vorderen Gehäuses 211 eingepasst sind, sind an den äußeren Randabschnitten der äußeren Kupplungsscheiben 231 bereitgestellt. Indes sind mehrere Vorsprünge 232a an den inneren Randabschnitten der inneren Kupplungsscheiben 232 bereitgestellt, die zu den mehreren Keilwellenzähnen 22a der inneren Welle 22 gepasst sind.
Die äußeren Kupplungsscheiben 231 sind mit Bezug auf das vordere Gehäuse 211 relativ nicht drehbar und in der axialen Richtung beweglich. Die inneren Kupplungsscheiben 232 sind mit Bezug auf die innere Welle 22 relativ nicht drehbar und in der axialen Richtung beweglich. Zusätzlich sind mehrere Ölbohrungen 232b an den inneren Kupplungsscheiben 232 ausgebildet, so dass das Schmieröl strömen kann, wenn die Hauptkupplung 23 in der axialen Richtung gedrückt wird.
Die Steuerkupplung 24 ist eine Mehrscheiben-Nasskupplung, die mehrere äußere Kupplungsscheiben 241 und mehrere innere Kupplungsscheiben 242 aufweist, die abwechselnd entlang der Drehachse O angeordnet sind. Mehrere Vorsprünge 241a, die zu den mehreren Keilwellenzähnen 211b des vorderen Gehäuses 211 gepasst sind, sind an den äußeren Randabschnitten der äußeren Kupplungsscheiben 241 bereitgestellt. Indes sind mehrere Vorsprünge 242b, die zu den mehreren Keilwellenzähnen 271a eines Steuernockens 271 des im Folgenden beschriebenen Nockenmechanismus 27 gepasst sind, an inneren Randabschnitten der inneren Kupplungsscheiben 242 bereitgestellt.
Die äußeren Kupplungsscheiben 241 sind mit Bezug auf das vordere Gehäuse 211 relativ nicht drehbar und sind in der axialen Richtung beweglich. Zusätzlich sind die inneren Kupplungsscheiben 242 mit Bezug auf den Steuernocken 271 relativ nicht drehbar und sind in der axialen Richtung beweglich.
Der Nockenmechanismus 27 ist aus dem Steuernocken 271, einem Hauptnocken 273 zum Schieben der Hauptkupplung 23 in die axiale Richtung und mehreren kugeligen Nockenwellen 272, die zwischen dem Steuernocken 271 und dem Hauptnocken 273 angeordnet sind, zusammengesetzt.
Der Hauptnocken 273 ist durch das Einrücken zwischen den Keilwellenzähnen 273a, die an dessen innerem Rand ausgebildet sind, und den mehreren Keilwellenzähnen 22a der inneren Welle 22 gehindert, sich mit Bezug auf die innere Welle 22 relativ zu drehen.
Ein Axialnadelrollenlager 284 ist zwischen dem Steuernocken 271 und dem dritten Element 212c des rückwärtigen Gehäuses 212 angeordnet, um zu verhindern, dass der Steuernocken 271 sich zu dem rückwärtigen Gehäuse 212 bewegt.
An zueinander gerichteten Oberflächen des Steuernockens 271 und des Hauptnockens 273 sind mehrere Nockennuten 271b und 273b entlang einer Umfangsrichtung ausgebildet, so dass eine axiale Tiefe davon variiert. Durch eine Rollbewegung der Nockenkugeln 272 in den Nockennuten erzeugt der Nockenmechanismus 27 eine axiale Schubkraft, um den Hauptnocken 273 gegen die Hauptkupplung 23 zu drücken.
Die elektromagnetische Wicklung 25 wird durch ein aus einem magnetischen Material ausgebildetes ringförmiges Joch 251 gehalten und ist an dem rückwärtigen Gehäuse 212 an der zu der Steuerkupplung 24 gegenüberliegenden Seite angeordnet. Das Joch 251 wird durch ein Kugellager 283 derart an dem dritten Element gelagert, dass die äußere Randfläche davon zu der inneren Randfläche des ersten Elements 212a gerichtet ist. Und ebenfalls ist die innere Randfläche des Jochs 251 zu der äußeren Randfläche des dritten Elements 212c gerichtet. Ein Erregerstrom wird von dem Leistungsabgabeschaltkreis 33 (siehe 1) der Steuervorrichtung 3 durch einen elektrischen Draht 252 zu der elektromagnetischen Wicklung 25 zugeführt.
Der Anker 26 ist aus einem ringförmigen magnetischen Material ausgebildet und axial beweglich so angeordnet, dass er zu der äußeren Kupplungsscheibe 241 der Steuerkupplung 24 gerichtet ist, während er die Steuerkupplung 24 zwischen sich selbst und dem rückwärtigen Gehäuse 212 aufnimmt. Mehrere Keilwellenzähne 26a, die zu den mehreren Keilwellenzähnen 211b des vorderen Gehäuses 211 gepasst sind, sind an einer äußeren Randfläche des Ankers 26 bereitgestellt.
In der wie voranstehend beschrieben konfigurierten Antriebskraftübertragungsrichtung 2 wird ein Magnetfluss in einem Magnetpfad G erzeugt, der durch das Joch 251, das erste Element 212a und das dritte Element 212c des rückwärtigen Gehäuses 212, die Steuerkupplung 24 und den Anker 26 durchführt, wenn der Erregerstrom von der Steuervorrichtung 3 zu der elektromagnetischen Wicklung 25 zugeführt wird. Dann wird der Anker 26 durch eine Magnetkraft des Magnetflusses von dem rückwärtigen Gehäuse 212 angezogen und drückt dabei die Steuerkupplung 24.
Dies verursacht ein reibendes Rutschen zwischen den äußeren Kupplungsscheiben 241 und den inneren Kupplungsscheiben 242 der Steuerkupplung 24, eine Drehkraft des Gehäuses 21 wird dann zu dem Steuernocken 271 des Nockenmechanismus 27 über die Steuerkupplung 24 übertragen, und der Steuernocken 271 dreht dabei relativ mit Bezug auf den Hauptnocken 273. Die relative Drehung zwischen dem Steuernocken 271 und dem Hauptnocken 273 verursacht die Rollbewegung der Nockenkugeln 272 in den Nockennuten 271b und 273b, und dabei die Erzeugung einer Schubkraft in der axialen Richtung, die eine Richtung zum Trennen des Steuernockens 271 von dem Hauptnocken 273 ist. Dann wird aufgrund der Schubkraft des Nockenmechanismus 27 die Hauptkupplung 23 durch den Hauptnocken 273 gedrückt.
Die durch das reibende Rutschen der Steuerkupplung 24 zu dem Steuernocken 271 übertragene Kraft variiert gemäß der Größe des Erregerstroms, der zu der elektromagnetischen Wicklung 25 zugeführt wird. Deswegen kann eine Druckkraft des Hauptnockens 273 zum Drücken der Hauptkupplung 23 durch Erhöhen oder Verringern des Erregerstroms variiert werden, und es ist schlussendlich möglich, das von dem Gehäuse 21 zu der inneren Welle 22 über die Hauptkupplung 23 übertragene Moment, das heißt, das Übertragungsmoment von der Antriebswelle 114 zu der Ritzelwelle 115 anzupassen (siehe 1).
(Betätigung der Steuervorrichtung)
Die Steuervorrichtung 3 passt den Erregerstrom an, der zu der elektromagnetischen Wicklung 25 zugeführt wird, und steuert dabei eine Momentübertragungsgröße durch die Antriebskraftübertragungsvorrichtung 2. Die Steuervorrichtung 3 weist eine normale Steuerfunktion auf, einen Wert des Moments zu berechnen, das zu den Hinterrädern 105 zu übertragen ist, ausgehend von einem Drehzahlunterschied zwischen den vorderen und den hinteren Rädern und einer Größe der Beschleunigungsbetätigung durch den Fahrer, und einer Korrekturfunktion, eine Korrektur so durchzuführen, dass der in einem Prozess der normalen Steuerfunktion berechnete Momentwert reduziert wird, wenn die Drehzahl der Maschine 101 niedriger als ein vorbestimmter Wert ist, wie auch wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit höher als ein vorbestimmter Wert ist. Die normale Steuerfunktion wird durch das vor Kurzem erwähnte erste Steuermittel realisiert, und die Korrekturfunktion wird durch das vor Kurzem erwähnte zweite Steuermittel realisiert. Zusätzlich wird der Erregerstrom entsprechend dem berechneten oder korrigierten Momentwert zu der elektromagnetischen Spule 25 der Antriebskraftübertragungsvorrichtung 2 durch den Leistungsabgabeschaltkreis 33 der Steuervorrichtung 3 zugeführt.
(Normale Steuerfunktion)
Durch die Betätigung gemäß dem in der Speichereinheit 31 gespeicherten Programm berechnet die Steuereinheit 32 der Steuervorrichtung 3 eine Drehzahl Vf der Vorderräder 104 durch das Verdurchschnittlichen eines Erfassungswerts von dem Radgeschwindigkeitssensor 305, der an dem linken Vorderrad bereitgestellt ist, um die Drehzahl des linken Vorderrads 104L zu erfassen, und eines Erfassungswertes von dem Radgeschwindigkeitssensor 306, der an dem rechten Vorderrad bereitgestellt ist, um die Drehzahl des rechten Vorderrads 104R zu erfassen, und berechnet ebenfalls eine Drehzahl Vr der Hinterräder 105 durch Verdurchschnittlichen eines Erfassungswertes von dem Radgeschwindigkeitssensor 307, der an dem linken Hinterrad bereitgestellt ist, um die Drehzahl des linken Hinterrads 105L zu erfassen, und eines Erfassungswerts von dem Raddrehzahlsensor 308, der an dem rechten Hinterrad bereitgestellt ist, um die Drehzahl des rechten Hinterrads 105R zu erfassen. Dann wird ein Drehzahlunterschied ΔV zwischen den vorderen und hinteren Rädern durch das Subtrahieren der Drehzahl Vr der Hinterräder 105 von der Drehzahl Vf der Vorderräder 104 erhalten (ΔV = Vf – Vr).
3A ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Verhältnisses zwischen dem Drehzahlunterschied ΔV und dem ersten Moment t1 ausgehend von dem Drehzahlunterschied ΔV zeigt. Information in zum Beispiel einem Kennfeldformat, die ein Verhältnis zwischen dem Drehzahlunterschied ΔV und dem ersten Moment t1 anzeigt, ist in der Speichereinheit 31 der Steuervorrichtung 3 gespeichert, und die Steuereinheit 32 leitet das erste Moment t1 entsprechend dem Drehzahlunterschied ΔV durch Bezugnehmen auf diese Information ab.
In der vorliegenden Ausführungsform erhöht sich das erste Moment t1 allmählich mit einem Anstieg des Drehzahlunterschieds ΔV in einem Bereich, in dem der Drehzahlunterschied ΔV ein kleiner Drehzahlunterschied von weniger als V1 ist, wie aus 3A ersichtlich ist. In einem Bereich, in dem der Drehzahlunterschied ΔV ein moderater Drehzahlunterschied von nicht weniger als V1 und weniger als V2 ist, erhöht sich das erste Moment t1 mit einem Anstieg des Drehzahlunterschieds ΔV stärker als der Bereich des kleinen Drehzahlunterschieds. Dann ist das erste Moment t1 in einem Bereich konstant, in dem der Drehzahlunterschied ΔV ein großer Drehzahlunterschied von nicht weniger als V2 ist.
Wenn zum Beispiel das Vorderrad 104 rutscht, ermöglicht das Erhöhen des ersten Moments t1 mit einem Anstieg des Drehzahlunterschieds ΔV, das umso mehr Antriebskraft der Maschine 101 zu den Hinterrädern 105 verteilt wird, wodurch das Rutschen der Vorderräder 104 unterdrückt wird.
Zusätzlich erfasst die Steuereinheit 32 ausgehend von einem erfassten Wert des Beschleunigerpositionssensors 302, der entsprechend dem Beschleunigerpedal 121 bereitgestellt ist, einen Beschleunigeröffnungsgrad φ, der sich von der Betätigung durch den Fahrer ergibt, und leitet dann das zweite Moment t2 entsprechend dem Beschleunigeröffnungsgrad φ ab.
3B ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Verhältnisses zwischen dem Beschleunigeröffnungsgrad φ und dem zweiten Moment t2 ausgehend von dem Beschleunigeröffnungsgrad φ zeigt. In der vorliegenden Ausführungsform wird eine Fahrzeuggeschwindigkeit S zu dem Beschleunigeröffnungsgrad φ hinzu gezählt, und das Diagramm in 3B zeigt ein Verhältnis zwischen dem Beschleunigeröffnungsgrad φ plus der Fahrzeuggeschwindigkeit S und dem zweiten Moment t2. Informationen in zum Beispiel einem Kennfeldformat, die ein Verhältnis zwischen dem Beschleunigeröffnungsgrad φ plus der Fahrzeuggeschwindigkeit S und dem zweiten Moment t2 anzeigt, ist in der Speichereinheit 31 der Steuervorrichtung 3 gespeichert, und die Steuereinheit 32 leitet das zweite Moment t2 entsprechend dem Beschleunigeröffnungsgrad φ plus der Fahrzeuggeschwindigkeit S durch Bezugnehmen auf diese Information ab. Die Fahrzeuggeschwindigkeit S kann durch zum Beispiel Multiplizieren eines durchschnittlichen Werts der Drehzahl Vf der Vorderräder 104 und der Drehzahl Vr der Hinterräder 105 mit einem vorbestimmten Koeffizienten erhalten werden.
Wie aus 3B ersichtlich ist, erhöht sich das zweite Moment t2 relativ stark mit einem Anstieg des Beschleunigeröffnungsgrads φ in einem Bereich, in dem der Beschleunigeröffnungsgrad φ ein kleiner Beschleunigeröffnungsgrad von weniger als φI ist. In einem Bereich, in dem der Beschleunigeröffnungsgrad φ ein moderater Beschleunigeröffnungsgrad von weniger als φI ist, und kleiner als φ2 ist, erhöht sich das zweite Moment t2 allmählicher mit einem Anstieg des Beschleunigeröffnungsgrads φ als in dem Bereich des kleinen Beschleunigeröffnungsgrads. Dann erhöht sich in einem Bereich, in dem der Beschleunigeröffnungsgrad φ ein großer Beschleunigeröffnungsgrad von nicht weniger als φ2 ist, das zweite Moment t2 allmählicher mit einem Anstieg des Beschleunigeröffnungsgrads φ als in dem Bereich des moderaten Beschleunigeröffnungsgrads. Zusätzlich ist das zweite Moment t2 eingestellt, sich mit einem Anstieg der Fahrzeuggeschwindigkeit S zu verringern, wie aus 3B ersichtlich ist.
Das Erhöhen des zweiten Moments t2 mit einem Anstieg des Beschleunigeröffnungsgrads φ ermöglicht es, dass zum Beispiel eine große Antriebskraft der Maschine 101 zu der Zeit der plötzlichen Beschleunigung gleichmäßig zu den Vorderrädern 104 und den Hinterrädern 105 verteilt wird, und es ist somit möglich, ein Rutschen der Vorderräder 104 zu vermeiden, das auftreten kann, wenn die Antriebskraft auf die Vorderräder 104 konzentriert wird.
Die Steuereinheit 32 der Steuervorrichtung 3 berechnet die Summe des ersten Moments t1 und des zweiten Moments t2, um ein Anweisungsmoment tc zu erhalten (tc = t1 + t2). Dann steuert die Steuereinheit 32 den Leistungsabgabeschaltkreis 33 derart, dass ein elektrischer Strom entsprechend dem Anweisungsmoment tc als Erregerstrom zu der elektromagnetischen Wicklung 25 der Antriebskraftübertragungsvorrichtung 2 zugeführt wird.
(Korrekturfunktion)
Die Steuereinheit 32 weist ebenfalls die Korrekturfunktion auf, das Anweisungsmoment tc zu korrigieren, das wie voranstehend beschrieben erhalten wurde, ausgehend von einer Drehzahl Ve der Maschine 101 und der Fahrzeuggeschwindigkeit S. In der Korrekturfunktion wird das Anweisungsmoment tc, das in der normalen Funktion ausgehend von dem Drehzahlunterschied ΔV zwischen den Vorder- und Hinterrädern und dem Beschleunigeröffnungsgrad φ berechnet wird, reduziert, wenn die Drehzahl Ve der Maschine 101 kleiner als ein vorbestimmter Wert (ein erster Schwellwert SH1) ist, als auch wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit S höher als ein vorbestimmter Wert (ein zweiter Schwellwert SH2) ist.
Ein Fahrzustand, der verursacht, dass die Steuervorrichtung 3 das Anweisungsmoment tc reduziert, liegt dann vor, wenn ein übermäßiges Moment in der Verzögerungsrichtung in dem Antriebskraftübertragungssystem 110 erzeugt werden könnte, wenn die Kupplung 102 reibend durch eine Betätigung des Fahrers in einem Zustand eingerückt ist, in dem die Antriebskraft der Maschine 101 nicht zu dem Antriebskraftübertragungssystem 110 übertragen wird.
In genauerem Detail liegt er vor, wenn ein übermäßiges Moment in der Richtung der Verzögerung in dem Antriebskraftübertragungssystem 110 erzeugt werden könnte, falls, in einem Zustand, in dem sich die Übertragung 130 in einem neutralen Zustand befindet, oder die Momentübertragung durch die Kupplung 102 während des Fahrens unterbrochen ist, ein niedriger Gang (die erste Übersetzung: der Gang mit dem höchsten Übersetzungsverhältnis) der Übertragung 103 durch das Betätigen des Schalthebels 124 ausgewählt ist, und dann das Antriebskraftübertragungssystem 110 und die Maschine 101 gekoppelt werden, um zu gestatten, dass eine Antriebskraft übertragen wird.
Die Steuervorrichtung 3 erfasst einen derartigen Fahrzustand ausgehend von einer Drehzahl Ve der Maschine 101 und der Fahrzeuggeschwindigkeit S. Der erste Schwellwert SH1, der mit der Drehzahl Ve der Maschine 101 zu vergleichen ist, kann auf zum Beispiel 1000 bis 2000 U/Min (Umdrehungen pro Minute) eingestellt sein. Indes kann der zweite Schwellwert SH2, der mit der Fahrzeuggeschwindigkeit S zu vergleichen ist, auf zum Beispiel 10 bis 20 km/h eingestellt sein.
Der erste Schwellwert SH1 ist auf einen Wert kleiner als die Drehzahl der Maschine 101 eingestellt, wenn das Fahrzeug 100 mit Vierradantrieb mit einer Fahrzeuggeschwindigkeit fährt, wie in dem zweiten Schwellwert SH2 in einem Zustand, in dem die Übertragung 103 in einen niedrigen Gang geschaltet und die Kupplung 102 reibend eingerückt ist. Zusätzlich kann der erste Schwellwert SH1 ein vorbestimmter fester Wert sein, oder kann ein Wert sein, der in Erwiderung auf die Fahrzeuggeschwindigkeit S variiert.
Wenn die Steuereinheit 32 der Steuervorrichtung 3 erfasst, dass die Drehzahl Ve der Maschine 101 niedriger als der erste Schwellwert SH1 ist, und ebenfalls die Fahrzeuggeschwindigkeit S höher als der zweite Schwellwert SH2 ist, führt die Steuereinheit 32 eine Korrektur durch, um das Anweisungsmoment tc zu reduzieren, und führt einen elektrischen Strom als Erregerstrom entsprechend dem korrigierten Anweisungsmoment tc zu der elektromagnetischen Wicklung 25 der Antriebskraftübertragungsvorrichtung 2 zu.
Die Korrektur kann so durchgeführt werden, dass das durch das Multiplizieren des Anweisungsmoments tc mit einem Koeffizienten k von weniger als 1 erhaltene Produkt als das korrigierte Anweisungsmoment tc bestimmt wird (das korrigierte Anweisungsmoment tc ist gleich das Anweisungsmoment tc vor der Korrektur mal dem Koeffizienten k (0 < k < 1)), oder so, dass das Anweisungsmoment tc mit einem vorbestimmten, gegebenen Momentwert ersetzt wird.
Wenn das korrigierte Anweisungsmoment tc durch Multiplizieren des Anweisungsmoments tc mit dem Koeffizienten k erhalten wird, ist es bevorzugt, dass der Koeffizient k zum Beispiel nicht größer als 0,8 und noch wünschenswerter nicht größer als 0,5 ist. Wenn indes das Anweisungsmoment tc mit einem vorbestimmten, gegebenen Momentwert ersetzt wird, sollte der vorbestimmte, gegebene Momentwert zum Beispiel nicht größer als 80% und noch wünschenswerter 50% der maximalen Momentübertragungskapazität der Antriebskraftübertragungsvorrichtung 2 sein.
Zusätzlich ist in der vorliegenden Ausführungsform die Reduktionsgröße des Anweisungsmoments tc umso kleiner, desto höher die Differenzialöltemperatur in der Differenzialvorrichtung 116 ist, die durch den Öltemperatursensor 309 erfasst wird, der in dem Differenzialträger 116c angeordnet ist. In genauerem Detail wird die Reduktionsgröße des Anweisungsmoments tc um die voranstehend erwähnte Korrektur (ein Unterschied in dem Anweisungsmoment tc vor und nach der Korrektur) ausgehend von der Differenzialöltemperatur wieder korrigiert, die durch den Öltemperatursensor 309 erfasst wird, so dass die Reduktionsgröße des Anweisungsmoments tc sich mit einem Anstieg der Temperatur verringert.
Darüber hinaus ist in der vorliegenden Ausführungsform die Reduktionsgröße des Anweisungsmoments tc umso kleiner, desto höher die Außentemperatur ist, die durch den Außentemperatursensor 310 erfasst wird. In größerem Detail wird die Reduktionsgröße des Anweisungsmoments tc durch die voranstehend erwähnte Korrektur (ein Unterschied des Anweisungsmoments tc vor und nach der Korrektur) ausgehend von der Außentemperatur wieder korrigiert, die durch den Außentemperatursensor 310 erfasst wird, so dass die Reduktionsgröße des Anweisungsmoments tc mit einem Anstieg der Außentemperatur verringert wird.
Ein Prozess der Wiederkorrektur der Reduktionsgröße des Anweisungsmoments ausgehend von dem erfassten Wert des Öltemperatursensors 309 oder des Außentemperatursensors 310 kann derart durchgeführt werden, dass ein Wert, der zum Beispiel durch das Multiplizieren der Reduktionsgröße des Anweisungsmoments tc vor der Wiederkorrektur mit einem Koeffizienten von weniger als 1, der gemäß der Temperatur variiert, als das wieder korrigierte Anweisungsmoment tc bestimmt wird.
Zusätzlich steuert die Steuervorrichtung 3 kontinuierlich die Korrektur, um das korrigierte Anweisungsmoment tc zu reduzieren, wenn die Drehzahl Ve der Maschine 101 niedriger als der erste Schwellwert SH1 ist, als auch, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit S höher als der zweite Schwellwert SH2 ist, und hebt den Prozess der Reduktionskorrektur auf, wenn die Drehzahl Ve der Maschine 101 nicht kleiner als der erste Schwellwert SH1 ist, oder wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit S nicht höher als der zweite Schwellwert SH2 ist.
(Verarbeitung der Steuereinheit)
4 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel einer Verarbeitung zeigt, die durch die Steuereinheit 32 der Steuervorrichtung 3 ausgeführt wird. Die Steuereinheit 32 führt wiederholt den in dem Flussdiagramm gezeigten Prozess jeden vorbestimmten Steuerzyklus (zum Beispiel alle 100 ms) aus.
Zuerst berechnet die Steuereinheit 32 die Drehzahl Vf der Vorderräder 104 und die Drehzahl Vr der Hinterräder 105 durch das Bezugnehmen auf die erfassten Werte der Radgeschwindigkeitssensoren 305 bis 308 (S1). Dann wird der Drehzahlunterschied ΔV zwischen den Vorder- und Hinterrädern ausgehend von der Drehzahl Vf der Vorderräder 104 und der Drehzahl Vr der Hinterräder 105 berechnet (S2).
Als Nächstes berechnet die Steuereinheit 32 das erste Moment t1 entsprechend dem Drehzahlunterschied ΔV durch das Bezugnehmen auf ein Momentkennfeld, das in der Speichereinheit 31 gespeichert ist (S3). Zusätzlich erfasst die Steuereinheit 32 den Beschleunigeröffnungsgrad φ ausgehend von dem erfassten Wert des Beschleunigerpositionssensors 302 und berechnet das zweite Moment t2 entsprechend dem Beschleunigeröffnungsgrad φ durch das Bezugnehmen auf das Momentkennfeld, das in der Speichereinheit 31 gespeichert ist (S4). Dann leitet die Steuereinheit 32 das Anweisungsmoment tc als einen Wert des Moments ab, das zu den Hinterrädern 105 zu übertragen ist, indem es das erste Moment t1 und das zweite Moment t2 zusammenzählt (S5).
Als Nächstes bestimmt die Steuereinheit 32 durch Bezugnehmen auf einen Zeiger f, der anzeigt, dass der Reduktionskorrekturprozess voranschreitet, ob der Reduktionskorrekturprozess voranschreitet oder nicht (S6). Die Steuereinheit 32 führt die Prozesse der im Folgenden beschriebenen Schritte S10 und weiter aus, wenn der Reduktionskorrekturprozess nicht voranschreitet (der ausgeschaltete Zustand des Zeigers f), und führt die Prozesse der im Folgenden beschriebenen Schritte S20 und weiter aus, wenn der Reduktionskorrekturprozess voranschreitet (der eingeschaltete Zustand des Zeigers f). Es ist anzumerken, dass der Zeiger f in den ausgeschalteten Zustand initialisiert wird, wenn die Maschine 101 angelassen wird.
In dem ausgeschalteten Zustand des Zeigers f (S6: Nein) leitet die Steuereinheit 32 die Drehzahl Ve der Maschine 101 ausgehend von dem erfassten Wert des Maschinendrehzahlsensors 301 ab und bestimmt dann, ob die Drehzahl Ve der Maschine 101 kleiner als der erste Schwellwert SH1 ist oder nicht (S10). Falls die Drehzahl Ve kleiner als der erste Schwellwert SH1 ist (S10: Ja), bestimmt die Steuereinheit 32, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit S höher als der zweite Schwellwert SH2 ist oder nicht (S11).
Falls die Fahrzeuggeschwindigkeit S höher als der zweite Schwellwert SH2 ist (S11: Ja), schaltet die Steuereinheit 32 den Zeiger f ein, der anzeigt, dass der Reduktionskorrekturprozess voranschreitet (S13), und dann den Reduktionskorrekturprozess durchführt, das in dem Schritt S5 erhaltene Anweisungsmoment tc zu reduzieren (S30). Mit anderen Worten ausgedrückt, die Schritte S10 und S11 zeigen Übergangsbedingungen zum Umschalten der Reduktionskorrekturprozessbetriebsart, in der das Anweisungsmoment tc reduziert wird.
Dann steuert die Steuereinheit 32 den Leistungsabgabeschaltkreis 33 gemäß dem korrigierten Anweisungsmoment tc so, dass ein Erregerstrom, der mit einem Anstieg des Anweisungsmoments tc erhöht wird, zu der elektromagnetischen Wicklung 25 der Antriebskraftübertragungsvorrichtung 2 abgegeben wird (S31).
Andererseits leitet in dem eingeschalteten Zustand des Zeigers f (S6: Ja) die Steuereinheit 32 die Drehzahl Ve der Maschine 101 ausgehend von dem erfassten Wert des Maschinendrehzahlsensors 301 ab, und bestimmt dann, ob die Drehzahl Ve der Maschine 101 nicht kleiner als der erste Schwellwert SH1 ist oder nicht (S20). Falls die Drehzahl Ve kleiner als der erste Schwellwert SH1 ist (S21: Nein), bestimmt die Steuereinheit 32, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit S höher als der zweite Schwellwert SH2 ist oder nicht (S21).
Falls die Fahrzeuggeschwindigkeit S nicht höher als der zweite Schwellwert SH2 ist (S21: Nein), führt die Steuereinheit 32 den Reduktionskorrekturprozess durch, das in dem Schritt S5 erhaltene Anweisungsmoment tc zu reduzieren (S30), und gibt einen Erregerstrom entsprechend dem korrigierten Anweisungsmoment tc ab (S31).
Wenn andererseits die Drehzahl Ve der Maschine 101 nicht kleiner als der erste Schwellwert SH1 ist (S20: Ja), oder wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit S nicht höher als der zweite Schwellwert SH2 ist (S21: Ja), schaltet die Steuereinheit 32 den Zeiger f aus, der anzeigt, dass der Reduktionskorrekturprozess voranschreitet (S23), und steuert den Leistungsabgabeschaltkreis 33 so, dass ein Erregerstrom entsprechend dem Anweisungsmoment tc, das in dem Schritt S5 erhalten wurde, zu der elektromagnetischen Wicklung 25 der Antriebskraftübertragungsvorrichtung 2 abgegeben wird (S31). Mit anderen Worten ausgedrückt, die Schritte S20 und S21 zeigen Aufhebungsbedingungen zum Aufheben der Reduktionskorrekturverarbeitungsbetriebsart.
(Funktionen und Wirkungen der ersten Ausführungsform)
In der voranstehend beschriebenen ersten Ausführungsform wird das ausgehend von dem Drehzahlunterschied ΔV zwischen den Vorder- und Hinterrädern und dem Beschleunigeröffnungsgrad φ berechnete Anweisungsmoment tc reduziert, wenn die Drehzahl Ve der Maschine 101 niedriger als der erste Schwellwert SH1 ist und wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit S höher als der zweite Schwellwert SH2 ist. Deswegen ist es möglich, das Moment in der Richtung der Verzögerung zu reduzieren, die in dem Antriebskraftübertragungssystem 110 erzeugt wird, wenn zum Beispiel der Fahrer eine niedrige Übersetzung auswählt, und die Kupplung 102 plötzlich verbunden wird. Als Ergebnis ist es möglich, den Maximalwert des Moments in der Richtung der Verzögerung zu reduzieren, die in dem Antriebskraftübertragungselement erzeugt werden könnte, wie zum Beispiel in der Antriebswelle 114 oder einer rückwärtigen Differenzialvorrichtung 116 zum Übertragen einer Antriebskraft zu den Hinterrädern 105.
Zusätzlich variiert in der Antriebskraftübertragungsvorrichtung 2 der magnetische Fluss in dem magnetischen Pfad G aufgrund eines Anstiegs oder einer Verringerung eines Antriebsstroms, was wiederum eine Druckkraft des Ankers 26 zu der Steuerkupplung 24 variiert, eine durch den Nockenmechanismus 27 erzeugte Schubkraft variiert aufgrund der Variation des über die Steuerkupplung 24 übertragenen Moments, eine Kraft des Hauptnockens 273 des Nockenmechanismus 27 zum Drücken der Hauptkupplung 23 variiert dann, und ein Übertragungsmoment zwischen der Antriebswelle 114 und der Ritzelwelle 115 wird angepasst, was ergibt, dass das Übertragungsmoment mit einer Zeitverzögerung nach dem Anstieg oder der Verringerung des Antriebsstroms angepasst wird. Dies könnte ein großes Moment in der Richtung der Verzögerung des Antriebskraftübertragungssystems 110 sogar dann verursachen, falls der Fahrer tätig ist, um eine niedrige Übersetzung auszuwählen, und der Erregerstrom wird reduziert, nachdem die Kupplung 102 reibend in Eingriff geraten ist. Da jedoch gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Übertragungsmoment der Antriebskraftübertragungsvorrichtung 2 reduziert wird, bevor die Maschine 101 und das Antriebskraftübertragungssystem gekoppelt werden, um zu gestatten, dass die Antriebskraft übertragen wird, kann das Moment in der Richtung der Verzögerung, die in dem Antriebskraftübertragungssystem 110 erzeugt wird, zuverlässiger reduziert werden.
Darüber hinaus ist in der vorliegenden Ausführungsform die Reduktionsgröße des Anweisungsmoments tc umso kleiner, desto höher die Differenzialöltemperatur ist, die durch den in dem Differenzialträger 116c angeordneten Öltemperatursensor 309 erfasst wird, oder desto höher die Außentemperatur ist, die durch den Außentemperatursensor 310 erfasst wird. Deswegen ist es möglich, das Anweisungsmoment geeigneter zu korrigieren und dabei zu berücksichtigen, dass die Viskosität des Schmieröls in dem Gehäuse 21 der Antriebskraftübertragungsvorrichtung 2 abhängig von der Temperatur variiert. Die hohe Temperatur reduziert nämlich die Viskosität des Schmieröls, das zwischen den inneren Kupplungsscheiben 232 und den äußeren Kupplungsscheiben 231 der Hauptkupplung 23 und zwischen den inneren Kupplungsscheiben 242 und den äußeren Kupplungsscheiben 241 der Steuerkupplung 24 vorhanden ist, und es könnte eine übermäßige Reduktion des Anweisungsmoments verursachen. Jedoch kann in der vorliegenden Ausführungsform ein derartiges Problem vermieden werden, da die Reduktionsgröße des Anweisungsmoments tc ausgehend von der durch den Öltemperatursensor 309 und den Außentemperatursensor 310 erfassten Temperatur verringert wird.
Obwohl in der vorliegenden Ausführungsform der Öltemperatursensor 309 und der Außentemperatursensor 310 verwendet werden, um die Temperatur des Schmieröls in der Antriebskraftübertragungsvorrichtung 2 zu schätzen, kann die Reduktionsgröße des Anweisungsmoments tc ausgehend von entweder dem Öltemperatursensor 309 oder dem Außentemperatursensor 310 verringert werden. Zusätzlich kann die Temperatur des Schmieröls in der Antriebskraftübertragungsvorrichtung 2 durch einen anderen Sensor oder ein anderes Verfahren geschätzt werden. Zum Beispiel kann ein Temperatursensor an dem Joch 251 als einem sich nicht drehenden Abschnitt der Antriebskraftübertragungsvorrichtung 2 so bereitgestellt sein, dass die Reduktionsgröße des Anweisungsmoments tc mit einem Anstieg der erfassten Temperatur verringert wird. Alternativ kann die Temperatur des Schmieröls in der Antriebskraftübertragungsvorrichtung 2 durch eine Berechnung ausgehend von dem Drehzahlunterschied ΔV zwischen den vorderen und hinteren Rädern und dem Erregerstrom geschätzt werden, der zu der elektromagnetischen Wicklung 25 der Antriebskraftübertragungsvorrichtung 2 zugeführt wird.
[Zweite Ausführungsform]
Als nächstes wird die zweite Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf 5 beschrieben. Die vorliegende Ausführungsform hat mit der ersten Ausführungsform die Konfiguration des Fahrzeugs 100 mit Vierradantrieb gemeinsam, unterscheidet sich aber von der ersten Ausführungsform in Details des durch die Steuereinheit 32 der Steuervorrichtung 3 ausgeführten Prozesses.
5 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel eines Prozesses zeigt, der durch die Steuereinheit 32 in der zweiten Ausführungsform der Erfindung ausgeführt wird. In 5 werden Schritte mit den gleichen Prozessdetails wie denen in dem Flussdiagramm, das in 4 gezeigt ist, mit den gleichen Schrittzahlen bezeichnet und deren Erläuterung wird ausgelassen.
Wie aus 5 ersichtlich ist, bestimmt die Steuereinheit 32 in der vorliegenden Ausführungsform, ob der Beschleunigeröffnungsgrad φ ausgehend von dem erfassten Wert des Beschleunigerpositionssensors 302 kleiner als ein vorbestimmter Wert ist oder nicht (ein dritter Schwellwert SH3), wenn die Drehzahl Ve der Maschine 101 kleiner als der erste Schwellwert SH1 ist (S10: Ja), und wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit S höher als der zweite Schwellwert SH2 ist (S11: Ja). Der dritte Schwellwert SH3 kann auf zum Beispiel einen Wert eingestellt sein, der 1 bis 20% des Beschleunigeröffnungsgrads während Vollgas beträgt.
Wenn dann der Beschleunigeröffnungsgrad φ kleiner als der dritte Schwellwert SH3 ist (S12: Ja), schaltet die Steuereinheit 32 den Zeiger f ein (S13) und führt dann den Reduktionskorrekturprozess (S30) durch. Mit anderen Worten zeigen die Schritte S10 bis S12 die Übergangsbedingungen, um die Reduktionskorrekturverarbeitungsbetriebsart in der vorliegenden Ausführungsform umzuschalten.
Indes bestimmt die Steuereinheit 32 in dem Fall, in dem der Zeiger f eingeschaltet ist (in der Reduktionskorrekturverarbeitungsbetriebsart), und wenn die Drehzahl Ve der Maschine 101 kleiner als der erste Schwellwert SH1 ist (S20: Nein), und wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit S größer als der zweite Schwellwert SH2 ist (S21: Nein), ob der Beschleunigeröffnungsgrad φ nicht kleiner als der dritte Schwellwert SH3 ist (S22).
Falls der Beschleunigeröffnungsgrad φ nicht kleiner als der dritte Schwellwert SH3 ist (S22: Ja), wird der Zeiger f ausgeschaltet (S23) und ein Erregerstrom entsprechend dem Anweisungsmoment tc, das in dem Schritt S5 erhalten wurde, wird zu der elektromagnetischen Wicklung 25 der Antriebskraftübertragungsvorrichtung 2 abgegeben (S31). Mit anderen Worten ausgedrückt, die Schritte S20 bis S22 zeigen Aufhebungsbedingungen zum Aufheben der Reduktionskorrekturverarbeitungsbetriebsart in der vorliegenden Ausführungsform.
Falls andererseits der Beschleunigeröffnungsgrad φ kleiner als der dritte Schwellwert SH3 ist (S22: Nein), wird die Reduktionskorrekturverarbeitung das Anweisungsmoment tc zu reduzieren, durchgeführt (S30), und ein Erregerstrom entsprechend dem korrigierten Anweisungsmoment tc wird abgegeben (S31).
(Funktionen und Wirkungen der zweiten Ausführungsform)
Gemäß der voranstehend beschriebenen zweiten Ausführungsform wird zusätzlich zu den Funktionen und Wirkungen der ersten Ausführungsform die Korrektur zum Reduzieren des Anweisungsmoments tc nicht durchgeführt, wenn zum Beispiel der Fahrer das Beschleunigerpedal 121 nieder drückt, bevor er hinunter schaltet, um die Drehzahl der Maschine 101 zu erhöhen, da das Anweisungsmoment tc nur reduziert wird, wenn der Beschleunigeröffnungsgrad φ kleiner als der dritte Schwellwert SH3 ist. Deswegen wird ein höherer Anteil der Antriebskraft ebenfalls zu den Hinterrädern 105 verteilt, was eine stabile Beschleunigung ermöglicht.
[Andere Ausführungsformen]
Obwohl das Antriebskraftverteilungssteuergerät und das Fahrzeugs mit Vierradantrieb der Erfindung ausgehend von der voranstehend erwähnten Ausführungsform beschrieben wurden, ist es nicht beabsichtigt, dass die Erfindung auf die Ausführungsformen begrenzt wird, sondern sie kann in verschiedenen Formen implementiert werden, ohne von der Idee der Erfindung abzuweichen.
Zum Beispiel können in dem Fall, in dem zu der Reduktionskorrekturverarbeitungsbetriebsart geschaltet wird, wenn die Bedingungen der Schritt S10 und S11 (siehe 4) oder der Schritte S10 bis S12 (siehe 5) erfüllt sind, die in jedem der voranstehend beschriebenen Ausführungsformen beschrieben wurden, andere Bedingungen zu diesen Bedingungen hinzugezählt werden. Zusätzlich können die voranstehend erwähnten anderen Bedingungen zum Beispiel derart sein, dass die Betriebsgröße (die Größe des Niederdrückens) des Kupplungspedals 123l, die ausgehend von dem Kupplungsbetätigungsgrößensensor 303 erfasst wird, nicht kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, und die Kupplung 102 nicht aktuell die Antriebskraft überträgt. Alternativ kann eine Bedingung zu den voranstehend erwähnten anderen Bedingungen hinzugefügt werden, dass die Übertragung 103 sich ausgehend von dem erfassten Wert des Schaltpositionssensors 304 in einer neutralen Betriebsart befindet. In diesem Fall ist es möglich, die Korrektur durchzuführen, um das Anweisungsmoment tc zu einer geeigneteren Zeit zu reduzieren.
Obwohl der Fall in jeder der voranstehend erwähnten Ausführungsformen beschrieben wurde, in denen die Vorderräder 104 die Hauptantriebsräder sind und die Hinterräder 105 die Hilfsantriebsräder sind, kann es zusätzlich derart umgekehrt sein, dass die Vorderräder 104 die Hilfsantriebsräder sind und die Hinterräder 105 die Hauptantriebsräder sind.
Obwohl in jeder der voranstehend beschriebenen Ausführungsformen das Anweisungsmoment tc durch das Hinzuzählen des zweiten Moments t2 ausgehend von dem Beschleunigeröffnungsgrad φ zu dem ersten Moment t1 ausgehend von dem Drehzahlunterschied ΔV zwischen den Vorderrädern 104 und den Hinterrädern 105 berechnet wird, kann zusätzlich das Anweisungsmoment tc ausgehend von zumindest dem ersten Moment t1 berechnet werden. Mit anderen Worten kann die Steuereinheit 32 der Steuervorrichtung 3 als erstes Steuermittel das Anweisungsmoment tc lediglich ausgehend von dem ersten Moment t1 berechnen.
Obwohl in jeder der voranstehend erwähnten Ausführungsformen die Drehzahl Ve der Maschine 101 ausgehend von dem erfassten Wert des Maschinendrehzahlsensors 301 erhalten wird, ist dies zusätzlich nicht darauf begrenzt. Die Drehzahl Ve der Maschine 101 kann ausgehend von zum Beispiel einem Übersetzungsverhältnis der Übersetzungsposition ausgehend von der Fahrzeuggeschwindigkeit S und dem erfassten Wert des Schaltpositionssensors 304 erhalten werden.
Obwohl der Fall in jeder der voranstehend beschriebenen Ausführungsformen beschrieben wurde, in denen das Fahrzeug 100 mit Vierradantrieb ein sogenanntes Fahrzeug mit Handschaltung ist, die in einem manuellen Getriebe (manuelle Übertragung) montiert ist, beschrieben wurde, kann zusätzlich die Erfindung auf ein Auto mit einer sogenannten automatischen Übertragung, in dem ein Automatikgetriebe montiert ist (automatische Übertragung) angewendet werden, solange es sich um ein Fahrzeug handelt, das es dem Fahrer gestattet, hinunter zu schalten.
[Erläuterung der Bezugszeichen]

1: Antriebskraftverteilungssteuergerät, 2: Antriebskraftübertragungsvorrichtung, 3: Steuervorrichtung, 21: Gehäuse, 22: innere Welle, 22a, 22b: Keilwellenzähne, 23: Hauptkupplung, 24: Steuerkupplung, 25: elektromagnetische Wicklung, 26: Anker, 26a: Keilwellenzähne, 27: Nockenmechanismus, 31: Speichereinheit, 32: Steuereinheit, 33: Leistungsabgabeschaltkreis, 100: Fahrzeug mit Vierradantrieb, 101: Maschine, 102: Kupplung, 102a: erste Scheibe, 102b: zweite Scheibe, 103: Übertragung, 104: Vorderrad, 104L: linkes Vorderrad, 104R: rechtes Vorderrad, 105: Hinterrad, 105L: linkes Hinterrad, 105R: rechtes Hinterrad, 110: Antriebskraftübertragungssystem, 111: Zahnradmechanismus, 112: vordere Differenzialvorrichtung, 112L, 112R: Antriebswelle, 112a: Differenzialgehäuse, 113: Zahnradmechanismus, 114: Antriebswelle, 115: Ritzelwelle, 115a: Zahnradabschnitt, 116: rückwärtige Differenzialvorrichtung, 116c: Differenzialträger, 116L, 116R: Antriebswelle, 116a: Differenzialgehäuse, 116b: Hohlrad, 121: Beschleunigerpedal, 122: Bremspedal, 123: Kupplungspedal, 124: Schalthebel, 211: vorderes Gehäuse, 211a: Bodenabschnitt, 211b: Keilwellenverzahnung, 212: rückwärtiges Gehäuse, 212a: erstes Element, 212b: zweites Element, 212c: drittes Element, 231: äußere Kupplungsscheibe, 231a: Vorsprung, 232: innere Kupplungsscheibe, 232a: Vorsprung, 232b: Ölbohrung, 241: äußere Kupplungsscheibe, 241a: Vorsprung, 242: innere Kupplungsscheibe, 242b: Vorsprung, 251: Joch, 252: elektrischer Draht, 271: Steuernocken, 271a: Keilwellenverzahnung, 271b, 273b: Nockennut, 272: Nockenkugel, 273: Hauptnocken, 273a: Keilwellenverzahnung, 281: Kugellager, 282: Nadelrollenlager, 283: Kugellager, 284: Axialnadelrollenlager, 301: Maschinendrehzahlsensor, 302: Beschleunigerpositionssensor, 303: Kupplungsbetätigungsgrößensensor, 304: Schaltpositionssensor, 305–308: Radgeschwindigkeitssensor, 309: Öltemperatursensor, 310: Außentemperatursensor, G: magnetischer Pfad, O: Drehachse.

Claims

Antriebskraftverteilungssteuergerät, das an einem Fahrzeug mit Vierradantrieb montiert ist, das umfasst: eine Maschine zum Erzeugen einer Antriebskraft, ein Getriebe zum Ändern einer Ausgangsdrehzahl der Maschine, eine Kupplung, die in der Lage ist, eine Momentübertragung zwischen der Maschine und dem Getriebe zu unterbrechen, und ein Antriebskraftübertragungssystem, das in der Lage ist, eine Abgabe von dem Getriebe zu entweder Vorder- oder Hinterrädern als Hauptantriebsrädern und zu anderen verbleibenden Rädern als Hilfsantriebsrädern zu übertragen, wobei das Antriebskraftverteilungssteuergerät umfasst: eine Steuervorrichtung, die einen Anweisungsmomentwert berechnet, der zu den Hilfsantriebsrädern zu übertragen ist; und eine Antriebskraftübertragungsvorrichtung, die ein Moment entsprechend dem Anweisungsmomentwert zu den Hilfsantriebsrädern überträgt, wobei die Steuervorrichtung umfasst: ein erstes Steuermittel, das einen Momentwert gemäß einem Fahrzustand berechnet, der zu den Hilfsantriebsrädern zu übertragen ist; und ein zweites Steuermittel, das bestimmt, dass der durch das erste Steuermittel berechnete Momentwert der Anweisungsmomentwert ist, wenn eine Drehzahl der Maschine nicht niedriger als ein erster Schwellwert ist, oder wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit nicht höher als ein zweiter Schwellwert ist, und das den durch das erste Steuermittel berechneten Momentwert reduziert, und den reduzierten Momentwert als Anweisungsmomentwert bestimmt, wenn die Drehzahl der Maschine niedriger als der erste Schwellwert ist, und wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit höher als der zweite Schwellwert ist.
Antriebskraftverteilungssteuergerät nach Anspruch 1, wobei das zweite Steuermittel den durch das erste Steuermittel berechneten Momentwert reduziert, wenn die Drehzahl der Maschine niedriger als der erste Schwellwert ist, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit höher als der zweite Schwellwert ist, und wenn die Größe der Beschleunigungsbetätigung durch einen Fahrer kleiner als ein dritter Schwellwert ist.
Antriebskraftverteilungssteuergerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Vorderräder ein linkes Vorderrad und ein rechtes Vorderrad umfassen, und die Hinterräder ein linkes Hinterrad und ein rechtes Hinterrad umfassen, und das Steuergerät außerdem umfasst: einen Radgeschwindigkeitssensor für das linke Vorderrad, um eine Drehzahl des linken Vorderrads zu erfassen; einen Radgeschwindigkeitssensor für das rechte Vorderrad, um eine Drehzahl des rechten Vorderrads zu erfassen; einen Radgeschwindigkeitssensor für das linke Hinterrad, um eine Drehzahl des linken Hinterrads zu erfassen; und einen Radgeschwindigkeitssensor für das rechte Hinterrad, um eine Drehzahl des rechten Hinterrads zu erfassen, wobei die Drehzahl der Vorderräder aus einem Durchschnitt eines erfassten Werts der Drehzahl des linken Vorderrads und der des rechten Vorderrads berechnet wird, wobei die Drehzahl der Hinterräder aus einem Durchschnitt eines erfassten Werts der Drehzahl des linken Hinterrads und der des rechten Hinterrads berechnet wird, wobei ein Drehzahlunterschied durch eine Subtraktion zwischen der Drehzahl der Vorderräder und der der Hinterräder berechnet wird, und wobei das erste Steuermittel einen zu den Hilfsantriebsrädern zu übertragenden Momentwert ausgehend von zumindest dem Drehzahlunterschied berechnet.
Antriebskraftverteilungssteuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, das an dem Fahrzeug mit Vierradantrieb montiert ist, in dem die Vorderräder als Hauptantriebsräder verwendet werden, und die Hinterräder als Hilfsantriebsräder verwendet werden.
Antriebskraftverteilungssteuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der erste Schwellwert zwischen 1000 und 2000 U/Min liegt, und der zweite Schwellwert zwischen 10 km/h und 20 km/h liegt.
Antriebskraftverteilungssteuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Antriebskraftübertragungssystem eine Differenzialvorrichtung umfasst, die zwischen der Antriebskraftübertragungsvorrichtung und den Hilfsantriebsrädern angeordnet ist, und wobei die Steuervorrichtung die Reduktionsgröße des Momentwerts gemäß einem Anstieg der Temperatur eines Differenzialöls in einem Differenzialträger verringert, der die Differenzialvorrichtung aufnimmt.
Antriebskraftverteilungssteuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Steuervorrichtung die Reduktionsgröße des Momentwerts gemäß einem Anstieg einer Außentemperatur verringert.
Fahrzeug mit Vierradantrieb mit: einer Maschine zum Erzeugen einer Antriebskraft; einem Getriebe zum Ändern einer Ausgangsdrehzahl der Maschine; einer Kupplung, die in der Lage ist, eine Momentübertragung zwischen der Maschine und dem Getriebe zu unterbrechen; einem Antriebskraftübertragungssystem, das in der Lage ist, eine Abgabe des Getriebes entweder zu Vorder- oder zu Hinterrädern als Hauptantriebsrädern und zu den anderen verbleibenden Rädern als Hilfsantriebsrädern zu übertragen; und dem Antriebskraftverteilungssteuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7.