DE112015002534B4

DE112015002534B4 - Steuerverfahren für ein Vierradantriebsfahrzeug

Info

Publication number: DE112015002534B4
Application number: DE112015002534.0T
Authority: DE
Inventors: Yoshinori Maeda
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2014-05-29
Filing date: 2015-05-26
Publication date: 2021-11-04
Anticipated expiration: 2035-05-27
Also published as: US20170113546A1; CN106414143B; JP6020514B2; DE112015002534T5; WO2015181607A1; US9862270B2; JP2015224005A; CN106414143A

Abstract

Steuerverfahren für ein Vierradantriebsfahrzeug, wobei das Vierradantriebsfahrzeug enthält:einen Trennmechanismus (44, 32), der derart konfiguriert ist, dass er einen Leistungsübertragungsweg verbindet/trennt, der einen Teil einer Leistung einer Antriebskraftquelle, die auf die Hauptantriebsräder übertragen wird, auf Hilfsantriebsräder während einem Vierradantrieb des Vierradantriebsfahrzeugs überträgt;eine erste Kupplung (62), die in einem der Leistungsübertragungswege zwischen dem Trennmechanismus und beiden von dem rechten und linken Rad der Hilfsantriebsräder angeordnet ist;eine zweite Kupplung (64), die in dem anderen von den Leistungsübertragungswegen zwischen dem Trennmechanismus und beiden von dem rechten und linken Rad der Hilfsantriebsräder angeordnet ist; sowie eine elektronische Steuereinheit (100),wobei das Steuerverfahren aufweist:(a) Schalten eines Betriebszustands des Trennmechanismus (44, 32), der ersten Kupplung (62) und der zweiten Kupplung (64) in Abhängigkeit eines Fahrzustands des Vierradantriebsfahrzeugs, und(b) Ausführen einer Zweiradantriebssteuerung zum Einrücken oder Halbeinrücken der ersten Kupplung (62) und der zweiten Kupplung (64) auf Basis des Fahrzustands des Vierradantriebsfahrzeugs, wobei ein Zweiradantriebszustand aufrechterhalten wird, in dem die Trennmechanismen (44, 32) gelöst sind.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Steuerverfahren für ein Vierrandantriebsfahrzeug (d.h. 4WD), das mit einem Trennmechanismus für das Verbinden/Trennen eines Leistungsübertragungswegs zum Übertragen von Leistung einer Antriebskraftquelle auf Hilfsantriebsräder und rechte und linke Kupplungen ausgebildet ist, die in jeweiligen Leistungsübertragungswegen zu beiden von dem rechten und linken Hilfsantriebsrädern angeordnet sind.
2. Beschreibung des Stands der Technik
Ein 4WD-Fahrzeug ist herkömmlich bekannt, das mit einem Trenn-Mechanismus für das Trennen eines Leistungsübertragungswegs zum Übertragen eines Teils einer Leistung einer Antriebskraftquelle ausgebildet ist, die auf die Hauptantriebsräder übertragen wird, auf Hilfsantriebsräder, welche während eines Zweiradantriebs Abtriebsräder (d.h., 2WD) werden, während einem 4 Radantrieb (d.h., 4 WD) und eine erste Kupplung und eine zweite Kupplung, die in jeweiligen Leistungsübertragungswegen angeordnet sind, auf rechte und linke Hilfsantriebsräder. Eines der Beispiele ist das in der japanischen Patentanmeldung JP 2010 - 100 280 A offenbarte Fahrzeug. Die JP 2010 - 100 280 A offenbart ein 4WD-Fahrzeug, das mit einem Trennmechanismus (Klauenkupplung) an der Vorderradseite ausgebildet ist, und mit zwei Lamellenkupplungen an der Hinterradseite ausgebildet ist. Gemäß der JP 2010 - 100 280 A werden die Klauenkupplung und die zwei Lamellenkupplungen während dem 2WD gelöst, so dass die Rotation eines Momentübertragungsbereichs (entsprechend einer Gelenkwelle) oder ähnlichem zwischen den Kupplungen (Klauenkupplung und Lamellenkupplung) für eine Kraftstoffeffizienzverbesserung angehalten wird und die zwei Lamellenkupplungen können getrennt während dem 4WD angesteuert werden, wenn die Kupplungen derart eingerückt sind, dass die Differentialfunktion oder eine Differentialgetriebe durch die zwei Lamellenkupplungen ohne irgendein hinteres Differentialgetriebe realisiert wird.
In dem in der JP 2010 - 100 280 A offenbarten Fahrzeug werden der 2WD Zustand und der 4WD Zustand abwechselnd geändert. Im Allgemeinen wird ein Wechsel auf den 4WD Zustand bei dem Ereignis eines Radschlupfs, einer starken Beschleunigungsanfrage eines Fahrers oder ähnlichem, wie in der JP 2010 - 100 280 A offenbart, durchgeführt. Ein Schalten auf den 4WD Zustand, welcher durchgeführt wird, um die Geradefahrstabilität des Fahrzeugs gegen eine Störung, wie beispielsweise eine Straßenoberflächenstörung und Seitenwind, zu verbessern, ist auch ein bedeutender Teil von diesem. Jedoch wird ein häufigeres als nötiges Schalten auf den 4WD Zustand wegen der Verbesserung der Geradefahrstabilität des Fahrzeugs, ungeachtet einer Beschleunigeranfrage, welche nicht stark ist, wie bei einem kontinuierlichen Fahren (Fahren bei konstanter Geschwindigkeit), wahrscheinlich in einer Kraftstoffeffizienzverschlechterung resultieren. Wenn der 2WD Zustand für eine lange Zeitspanne wegen der Kraftstoffeffizienzverbesserung trotz des Auftretens einer Störung beibehalten wird, kann es unmöglich sein, die Geradefahrstabilität des Fahrzeugs gegen Störungen unverzüglich zu verbessern. Die oben beschriebenen Probleme sind nicht bekannt und es wurde keine Technik vorgeschlagen, die Geradefahrstabilität gegen eine Störung zu verbessern und gleichzeitig eine Kraftstoffeffizienzverschlechterung zu verhindern.
Eine Antriebsvorrichtung für allradgetriebene Kraftfahrzeuge mit einer Antriebsquelle, einem Geschwindigkeits-Wechselgetriebe mit einem Verteilerdifferenzial, einem vorderen und einem hinteren die Räder antreibenden Achsdifferenzial, sowie mit zumindest einer Kupplung, mittels der in einem Schaltzustand das Verteilerdifferenzial sperrbar und ein Achsdifferenzial abkoppelbar ist und in einem zweiten Schaltzustand das ungesperrte Verteilerdifferenzial auf beide Achsdifferenziale abtreibt, ist aus der DE 10 2011 100 815 A1 bekannt. Hierbei ist vorgesehen, dass das Gesamtübersetzungsverhältnis auf die Räder in den zwei Schaltzuständen unterschiedlich ist, wobei das Abkoppeln des einen Achsdifferenziales und das Sperren des Verteilerdifferenzials über zwei separate Kupplungen erfolgt, von denen zumindest die das Verteilerdifferenzial sperrende Kupplung eine in einen Schlupfbetrieb steuerbare Kupplung ist, wobei das Verteilerdifferenzial als Planetengetriebe ausgebildet ist, und dass zumindest die das Verteilerdifferenzial sperrende Kupplung in das Gehäuse des Planetengetriebes integriert ist. Der Steg des Planetengetriebes ist angetrieben, das mit den Planetenrädern kämmende Außenrad treibt auf das vordere Achsdifferenzial und das zentrale Sonnenrad auf das hintere Achsdifferenzial ab, und die Kupplung verbindet im geschlossenen Zustand das Außenrad mit dem Sonnenrad.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung, welche im Hinblick auf das Obige entwickelt wurde, hat zur Aufgabe ein Steuerverfahren für ein Vierradantriebsfahrzeug anzugeben, das eine Kraftstoffeffizienz und gleichzeitig eine Geradefahrstabilität verbessern kann. Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des Anspruchs 1, vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Steuerverfahren für ein Vierradantriebsfahrzeug vorgeschlagen. Das Vierradantriebsfahrzeug enthält einen Trennmechanismus, eine erste Kupplung und eine zweite Kupplung. Der Trennmechanismus ist konfiguriert, dass er einen Leistungsübertragungsweg verbindet/trennt, der einen Teil einer Leistung einer Antriebskraftquelle, die auf die Hauptantriebsräder übertragen wird, auf Hilfsantriebsräder während eines Vierradantriebs des Vierradantriebsfahrzeugs überträgt, und die erste Kupplung ist derart ausgebildet, dass sie in einem des Leistungsübertragungswegs zwischen dem Trennmechanismus und sowohl dem rechten und linken Rad der Hilfsantriebsräder angeordnet ist. Ebenso ist die zweite Kupplung in dem anderen von dem Leistungsübertragungsweg zwischen dem Trennmechanismus und sowohl dem rechten und linken Rad der Hilfsantriebsräder angeordnet. Die Steuervorrichtung für ein Vierradantriebsfahrzeug weist eine elektronische Steuereinheit auf. Das Steuerverfahren umfasst das (a) Schalten eines Betriebszustands des Trennmechanismus, der ersten Kupplung und der zweiten Kupplung in Abhängigkeit eines Fahrzustands des Vierradantriebsfahrzeugs, und das (b) Ausführen einer Zweiradantriebssteuerung (d.h. 2WD) zum Einrücken oder Halbeinrücken der ersten Kupplung und der zweiten Kupplung auf Basis des Fahrzustands des Vierradantriebsfahrzeugs, wobei ein Zweiradantriebszustand aufrechterhalten wird, wo die Trennmechanismen gelöst sind.
Gemäß dem Steuerverfahren für ein Vierradantriebsfahrzeug, das oben beschrieben ist, kann eine Differentialbeschränkung sowohl auf das rechte und linke Hilfsantriebsrad aufgebracht werden, wobei der Zweiradantriebszustand beibehalten bleibt, indem die Zweiradantriebssteuerung zum Einrücken oder Halbeinrücken der ersten Kupplung und der zweiten Kupplung ausgeführt wird. Wenn die Zweiradantriebssteuerung ausgeführt wird, wirkt ein Moment, welches den Drehzahlunterschied zwischen dem rechten und linken Hilfsantriebsrad verhindert, auf das rechte und linke Hilfsantriebsrad sogar in dem Zweiradantriebszustand. Mit anderen Worten, wenn der Drehzahlunterschied zwischen dem rechten und linken Hilfsantriebsrad aufritt, kann eine Bremskraft auf das Fahrzeugrad an der Hochrotationsseite wirken, und eine Antriebskraft kann auf das Fahrzeugrad an der Niederrotationseite durch das Ausführen der Zweiradantriebssteuerung wirken, so dass ein stabiles Moment auf das Vierradantriebsfahrzeug wirkt ohne einen Übergang auf einen Vierradantriebszustand, in welchem der Trennmechanismus eingerückt ist. Demzufolge können die Kraftstoffeffizienz und Geradefahrstabilität gleichzeitig verbessert werden.
Bei dem Steuerverfahren kann der Fahrzustand des Vierradantriebsfahrzeugs ein Fahrzustand sein, welcher die Gradefahrstabilität des Vierradantriebsfahrzeugs betrifft. Die Zweiradantriebskupplungseinrücksteuerung kann in einem Fall ausgeführt werden, in dem der Fahrzustand, welcher die Geradefahrstabilität des Vierradantriebsfahrzeugs betrifft, ein Zustand geworden ist, der einer vorbestimmten Störung ausgesetzt ist, oder in einem Fall, in dem der Fahrzustand, der die Geradefahrstabilität des Vierradantriebsfahrzeugs betrifft, eine Zustand geworden ist, der vorhergesagt ist, der vorbestimmten Störung ausgesetzt zu sein. Gemäß der Steuerverfahren, das oben beschrieben ist, kann die Differentialbeschränkung sowohl auf das rechte und linke Hilfsantriebsrad aufgebracht werden, wobei der Zweiradantriebszustand beibehalten wird, wenn der Fahrzustand der Zustand geworden ist, welcher der vorbestimmten Störung ausgesetzt ist. Demzufolge kann die Geradefahrstabilität ohne einen Übergang zu dem Vierradantriebszustand verbessert werden.
Bei dem oben beschriebenen Steuerverfahren kann die Zweiradantriebssteuerung in einem Fall ausgeführt werden, in dem eine Antriebsanfrage eines Fahrers des Vierradantriebsfahrzeugs in einem vorbestimmten Bereich ist. Die Differentialbeschränkung kann auf sowohl das rechte und linke Hilfsantriebsrad aufgebracht werden, wobei der Zweiradantriebszustand in einem Fall beibehalten wird, in dem die Antriebsfrage innerhalb eines vorbestimmten Bereichs ist, wobei der Übergang zu dem Vierradantriebszustand nicht deutlich gebraucht wird. Demzufolge wirkt das stabile Moment auf das Vierradantriebsfahrzeug, während die Kraftstoffeffizienzverschlechterung, welche einem Übergang zu dem Vierradantriebszustand geschuldet ist, verhindert wird.
Bei dem oben beschriebenen Steuerverfahren, kann die Zweiradantriebssteuerung durch Einrücken oder Halbeinrücken der ersten Kupplung und der zweiten Kupplung gleichzeitig zu dem Beibehalten des Zweiradantriebszustands ausgeführt werden. Gemäß dem oben beschriebenen Steuerverfahren kann eine geeignete Differentialbeschränkung sowohl auf das rechte und linke Hilfsantriebsrad durch das Ausführen der Zweiradantriebssteuerung aufgebracht werden.
Bei dem oben beschriebenen Steuerverfahren kann die Zweiradantriebssteuerung durch jeweiliges Einrücken oder Halbeinrücken der ersten Kupplung und der zweiten Kupplung ausgeführt werden, wobei der Zweiradantriebszustand bei einem Kupplungsmoment beibehalten wird, der auf Basis der jeweiligen Drehzahlen der Hilfsantriebsräder berechnet ist. Gemäß dem Steuerverfahren kann eine geeignete Differentialbeschränkung auf sowohl das rechte und linke Hilfsantriebsrad durch das Ausführen der Zweiradantriebssteuerung aufgebracht werden.
Bei dem oben beschriebenen Steuerverfahren kann Zweiradantriebssteuerung durch Einrücken oder Halbeinrücken einer von der ersten Kupplung und der zweiten Kupplung ausgeführt werden, die an dem Leistungsübertragungsweg zwischen dem Trennmechanismus und den Hilfsantriebsrädern angeordnet ist, vor der anderen von der ersten Kupplung und der zweiten Kupplung. Dabei sind die erste Kupplung und die zweite Kupplung zwischen dem Trennmechanismus und den Hilfsantriebsrädern angeordnet und eine Drehzahl von einem der Hilfsantriebsräder ist höher als eine Drehzahl von dem anderen der Hilfsantriebsräder. Gemäß dem Steuerverfahren wirkt die Bremskraft auf das Fahrzeugrad an der Hochrotationsseite bzw. Hochdrehzahlseite zuerst und die Antriebskraft wirkt dann auf das Fahrzeugrad an der Niederrotationsseite bzw. Niederdrehzahlseite durch das Ausführen der Zweiradantriebssteuerung. Demzufolge wirkt ein stabiles Moment in geeigneter Weise auf das Vierradantriebsfahrzeug.
Das Vierradantriebsfahrzeug kann zudem einen Transfer bzw. Umschaltung und eine Antriebskraftübertragungswelle enthalten. Der Transfer kann derart konfiguriert sein, einen Teil der Leistung der Antriebskraftquelle auf die Hilfsantriebsräder zu verteilen. Die Antriebskraftübertragungswelle kann derart konfiguriert sein, die Leistung von der Antriebskraftquelle, die durch den Transfer verteilt wird, auf die Hilfsantriebsräder zu übertragen. Der Trennmechanismus kann eine dritte Kupplung und eine vierte Kupplung enthalten. Die dritte Kupplung kann auf der Antriebskraftquellenseite der Antriebskraftübertragungswelle angeordnet sein. Die vierte Kupplung kann an der Hilfsantriebsradseite der Antriebskraftübertragungswelle angeordnet sein. Das Steuerverfahren kann ferner aufweisen das Lösen des Trennmechanismus durch Lösen zumindest der dritten Kupplung und der vierten Kupplung. Gemäß dem oben beschriebenen Steuerverfahren wird der Zweiradantriebszustand durch Lösen zumindest von einer der dritten Kupplung und der vierten Kupplung realisiert. In dem Zweiradantriebszustand, in dem sowohl die dritte Kupplung und die vierte Kupplung gelöst sind, kann die Rotation des Rotationselements (beispielsweise der Antriebskraftübertragungswelle oder ähnlichem) zwischen der dritten Kupplung und der vierten Kupplung im Wesentlichen gestoppt sein. Demzufolge kann die Kraftstoffeffizienz weiter verbessert sein.
Bei dem Steuerverfahren kann eine von der dritten Kupplung und der vierten Kupplung als Klauenkupplung konfiguriert sein und die andere von der dritten Kupplung und der vierten Kupplung kann als Klauenkupplung konfiguriert sein, bei welcher ein Synchronisierungsmechanismus angebracht ist, oder eine Reibkupplung. Das Steuerverfahren kann ferner aufweisen das Einrückender anderen von der dritten Kupplung und der vierten Kupplung zuerst in einem Fall, in dem ein Übergang von einem Zustand ausgeführt wird, bei dem die Zweiradantriebssteuerung in dem Zweiradantriebszustand ausgeführt wird, wo sowohl die dritte Kupplung und die vierte Kupplung gelöst sind, auf einen Vierradantriebszustand, in dem sowohl die dritte Kupplung und die vierte Kupplung eingerückt sind. Gemäß der oben beschriebenen Steuervorrichtung werden die Drehzahlen der relativen Rotationselemente der einen Kupplung im Wesentlichen miteinander synchronisiert und die eine Kupplung kann eingerückt sein, da die andere Kupplung während dem Ausführen der Zweiradantriebssteuerung eingerückt ist. Demzufolge kann ein Übergang zu dem Vierradantriebszustand in geeigneter Weise während der Zweiradantriebssteuerung ausgeführt werden.
Bei dem oben beschriebenen Steuerverfahren, können sowohl die dritte Kupplung und die vierte Kupplung als Klauenkupplungen konfiguriert sein. Das Steuerverfahren kann ferner aufweisen das Einrücken der vierten Kupplung vor der Initiierung der Zweiradantriebskupplungseinrücksteuerung in einem Fall, in dem die Zweiradantriebssteuerung in dem Zweiradantriebszustand ausgeführt wird, in dem sowohl die dritte Kupplung und die vierte Kupplung gelöst sind. Gemäß dem oben beschriebenen Steuerverfahren kann die vierte Kupplung in einem Zustand eingerückt sein, in dem die Drehzahlen der relativen Rotationselemente der vierten Kupplung im Wesentlichen miteinander synchronisiert sind (im Wesentlichen keine Rotation). Während dem Ausführen der Zweiradantriebssteuerung werden die Drehzahlen der relativen Rotationselemente der dritten Kupplung im Wesentlichen miteinander synchronisiert. Demzufolge kann ein Übergang zu dem Vierradantriebszustand durch das Einrücken der dritten Kupplung während der Zweiradantriebssteuerung ausgeführt werden.
Figurenliste
Die Merkmale und Vorteile sowie die technische und wirtschaftliche Bedeutung beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in welchen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente kennzeichnen, und wobei:

1 ein Grunddiagramm ist, das eine schematische Konfiguration eines Vierradantriebsfahrzeugs (d.h., 4WD) ist, bei welchem die Erfindung verwendet wird, und ein Diagramm ist, das einen Hauptteil eines Steuersystems des Fahrzeugs darstellt;
2 ein funktionales Blockdiagramm ist, das einen Hauptteil einer Steuerfunktion einer elektronischen Steuereinheit darstellt, das in 1 dargestellt ist;
3 ein Diagramm zum Darstellen des Konzepts der Zweiradantriebskupplungseinrücksteuerung für das 4WD Fahrzeug ist;
4 ein Flussdiagramm ist, das einen Hauptteil eines Steuerbetriebs durch die elektronische Steuereinheit darstellt, d.h., einen Steuerbetrieb zum gleichzeitigen Verbessern der Kraftstoffeffizienz und Geradefahrstabilität;
5 ein Beispiel eines Zeitdiagramms für einen Fall ist, in dem der Steuerbetrieb, welcher in dem Flussdiagramm in 4 dargestellt ist, ausgeführt wird;
6 ein Flussdiagramm ist, das einen Hauptteil eines Steuerbetriebs durch die elektronische Steuereinheit darstellt, d.h., einen Steuerbetrieb zum gleichzeitigen Verbessern einer Kraftstoffeffizienz und Geradefahrstabilität, und ein Flussdiagramm ist, das einen Steuerbetrieb gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt, die von jedem abweicht, was in 4 dargestellt ist; und
7 ein Beispiel eines Zeitdiagramms für einen Fall ist, in dem der Steuerbetrieb, welcher in dem Flussdiagramm in 6 dargestellt ist, gemäß einer zweiten Ausführungsform ausgeführt wird.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung im Detail mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Eine erste Ausführungsform der Erfindung wird zuerst beschrieben.
1 ist ein Grunddiagramm, das eine schematische Konfiguration eines Vierradantriebsfahrzeugs 10 (d.h., 4WD) (nachfolgend als Fahrzeug 10 bezeichnet) darstellt, bei welchem die Erfindung verwendet wird. Auch 1 ist ein Diagramm, das einen Hauptteil eines Steuersystems für verschiedene Arten einer Steuerung in dem Fahrzeug 10 darstellt. Gemäß 1 ist das Fahrzeug 10 mit einer Maschine 12 bzw. Motor, rechten und linken Vorderrädern 14R, 14L (nachfolgend als Vorderräder 14 bezeichnet, wenn sie nicht speziell unterschieden werden), rechten und linken Hinterrädern 16R, 16L (nachfolgend als Hinterräder 16 bezeichnet, wenn sie nicht speziell unterschieden werden), einem ersten Leistungsübertragungsweg, welcher ein Leistungsübertragungsweg zwischen der Maschine 12 und den Vorderrädern 14 ist, und die Leistung der Maschine 12 auf die Vorderräder 14 überträgt, einem zweiten Leistungsübertragungsweg, der ein Leistungsübertragungsweg zwischen der Maschine 12 und Hinterrädern 16 ist und die Leistung der Maschine 12 auf die Hinterräder 16 überträgt, und ähnlichem ausgebildet.
Die Maschine 12 ist eine Verbrennungsmaschine, wie beispielsweise ein Benzinmotor und ein Dieselmotor. Die Maschine 12 ist eine Antriebskraftquelle, welche eine Antriebskraft erzeugt. Die Vorderräder 14 sind Hauptantriebsräder, welche als Antriebsräder sowohl in einem Zweiradantriebszustand (d.h., 2WD) und einem 4WD Zustand fungieren. Die Hinterräder 16 sind Hilfsantriebsräder, welche als angetriebene Räder bzw. Abtriebsräder in dem 2WD Zustand fungieren und als Antriebsräder in dem 4WD Zustand fungieren, zu welchen die Leistung von der Maschine 12 über den zweiten Leistungsübertragungsweg übertragen wird. Demzufolge ist das Fahrzeug 10 ein FF-basiertes 4WD Fahrzeug.
Der erste Leistungsübertragungsweg ist mit einem Getriebe 18, einem Vorderdifferentialgetriebe 20, rechten und linken Vorderradachsen 22R, 22L (nachfolgend als Vorderradachsen 22 bezeichnet, wenn sie nicht speziell unterschieden werden) und ähnlichem. Der zweite Leistungsübertragungsweg ist mit dem Getriebe 18, einem Transfer 24, welcher eine Vorder-Hinter-Radleistungsübertragungsvorrichtung ist, welche einen Teil der Leistung der Maschine 12, die auf die Vorderräder 14 übertragen wird, auf die Hinterräder 16 überträgt, einem Abtriebsritzel 26, einer Antriebswelle bzw. Gelenkwelle 28, welche eine Antriebskraftübertragungswelle ist, welche die Leistung von der Maschine 12, die durch den Transfer 24 auf die Hinterräder 16 verteilt wird, überträgt, einem Antriebsritzel 30, einer Hinterseitenkupplung 32, einer Rechts-Links-Antriebskraftverteilungsvorrichtung 34, rechten und linken Hinterradachsen 36R, 36L (nachfolgend als Hinterradachsen 36 bezeichnet, wenn sie nicht spezielle unterschieden werden), und ähnlichem ausgebildet.
Das Getriebe 18 bildet einen Teil eines Leistungsübertragungswegs aus, welcher dem ersten Leistungsübertragungsweg zwischen der Maschine 12 und den Vorderrädern 14 und dem zweiten Leistungsübertragungsweg zwischen der Maschine 12 und den Hinterrädern 16 gemeinsam ist, und überträgt die Leistung der Maschine 12 zu der Vorderräder-14-Seite und der Hinterräder-16-Seite. Das Getriebe 18 ist ein Automatikgetriebe, wie beispielsweise ein bekanntes Multigeschwindigkeitsgetriebe vom Planetengetriebetyp, in dem eine Mehrzahl von Getriebestufen (Schaltstufen), welche unterschiedliche Getriebeverhältnisses (Übersetzungsverhältnisse) y (=Getriebeeingangsdrehzahl Nin/Getriebeausgangdrehzahl Nout) selektiv aufgebaut werden, ein bekanntes stufenloses Automatikgetriebe, in dem sich die Getriebeverhältnisses y stufenlos und kontinuierlich ändern, und ein bekanntes Parallelzweiwellengetriebe vom Synchrongetriebetyp.
Das Vorderdifferentialgetriebe 20 ist konfiguriert, dass es ein Gehäuse 20c und einen Differentialmechanismus 20d enthält, das ein Kegelgetriebe aufweist. Das Vorderdifferentialgetriebe 20 ist ein bekanntes Differentialgetriebe, das eine Rotation überträgt, während eine geeignete Differentialrotation auf die rechte und linke Vorderradachsen 22R, 22L aufgebracht wird. Ein Hohlrad 20r ist in dem Gehäuse 20c gebildet. Das Hohlrad 20r greift mit einem Ausgabezahnrad 18a ein, das ein Ausgaberotationselement des Getriebes 18 ist. Demzufolge wird die Leistung, die von dem Getriebe 18 ausgegeben wird, zu dem Hohlzahnrad bzw. Hohlrad 20r eingegeben. Zusätzlich sind Innenumfangspasszähne 38, die in Außenumfangspasszähne 46 eingepasst werden (später beschrieben) in dem Gehäuse 20c gebildet.
Der Transfer 24 ist parallel zu dem Vorderdifferentialgetriebe 20 als ein Rotationselement angeordnet, das einen Teil des ersten Leistungsübertragungswegs ausbildet, und ist mit dem Vorderdifferentialgetriebe 20 verbunden. Der Transfer 24 ist derart konfiguriert, dass er ein erstes Rotationselement 40, ein zweites Rotationselement 42, und eine Vorderseitenkupplung 44 enthält.
Das erste Rotationselement 40 weist eine im Wesentlichen zylindrische Form auf. Die Vorderradachse 22R durchdringt eine Innenumfangsseite des ersten Rotationselements 40. Die Außenumfangspassungszähne 46 sind an einer axialen Seite des ersten Rotationselements 40 gebildet. Das erste Rotationselement 40 rotiert integral mit dem Gehäuse 20c des Vorderdifferentialgetriebes 20, da die Außenumfangspassungszähne 46 in die Innenumfangspassungszähne 38 gefügt sind. Kupplungszähne 48, die einen Teil der Vorderseitenkupplung 44 ausbilden, sind an der anderen axialen Seite des ersten Rotationselements 40 gebildet.
Das zweite Rotationselement 42 weist im Wesentlichen eine zylindrische Form auf. Die Vorderradachse 22R und das erste Rotationselement 40 durchdringen eine Innenumfangsseite des zweiten Rotationselements 42. Ein Hohlrad 42r, welches verwendet wird, um die Leistung der Maschine 12 zur Hinterräder-16-Seite zu übertragen, und mit dem Abtriebsritzel 26 in Eingriff ist, ist an einer axialen Seite des zweiten Rotationselements 42 ausgebildet. Kupplungszähne 50, welche einen Teil der Vorderseitenkupplung 44 bilden, sind an der anderen axialen Seite des zweiten Rotationselements 42 ausgebildet. Das Abtriebsritzel 26, das mit dem Hohlrad 42r in Eingriff ist, ist mit der Gelenkwelle 28 verbunden, und ist mit dem Antriebsritzel 30 über die Gelenkwelle 28 verbunden.
Die Vorderseitenkupplung 44 ist eine Kupplung zum selektiven Verbinden/Trennen zwischen dem ersten Rotationselement 40 und dem zweiten Rotationselement 42. Die Vorderseitenkupplung 44 ist eine Klauenkupplung (d.h., eine Eingriffskupplung), die derart konfiguriert ist, dass sie die Kupplungszähne 48, die Kupplungszähne 50, eine Hülse 52, ein Halteelement 54 und einen Vorderseitenaktuator 56 enthält. Die Hülse 52 weist im Wesentlichen eine zylindrische Form auf. Innenumfangszähne 58, welche mit den Kupplungszähnen 48 Eingreifen können, und die Kupplungszähne 50 sind an einer Innenumfangsseite der Hülse 52 ausgebildet. Die Hülse 52 wird axial durch den Vorderseitenaktuator 56 bewegt, was beispielsweise elektrisch (elektromagnetisch) durch eine elektronische Steuereinheit 100 gesteuert sein kann. Zusätzlich ist die Vorderseitenkupplung 44 eine Klauenkupplung, an welcher ein Synchronisierungsmechanismus (Synchrongetriebemechanismus) befestigt ist, der einen Synchronisierungsring 59 enthält, der eine Bewegung der Hülse 52 in Richtung des zweiten Rotationselements 42 hemmt, wenn die Hülse 52 und das zweite Rotationselement 42 in einem asynchronen Zustand rotieren. Der Synchronisierungsring 59 ist eine Synchronisiervorrichtung (Synchronisierungsmechanismus), welcher die Innenumfangszähne 58 und die Kupplungszähne 50 der Hülse 52 miteinander synchronisiert, wenn die Innenumfangszähne 58 und die Kupplungszähne 50 der Hülse 52 ineinander greifen bzw. miteinander in Eingriff sind.
1 zeigt einen Zustand, in dem die Vorderseitenkupplung 44 gelöst ist. In diesem Zustand ist die Verbindung zwischen dem ersten Rotationselement 40 und dem zweiten Rotationselement 42 getrennt und daher wird die Leistung der Maschine 12 nicht zu den Hinterrädern 16 übertragen. Wenn die Hülse 52 bewegt wird und sowohl die Kupplungszähne 48 als auch die Kupplungszähne 50 mit den Innenumfangszähnen 58 in Eingriff stehen, ist die Vorderseitenkupplung 44 eingerückt und das erste Rotationselement 40 und das zweite Rotationselement 42 werden miteinander verbunden. Demzufolge, wenn das erste Rotationselement 40 rotiert, rotieren das zweite Rotationselement 42, das Abtriebsritzel 26, die Gelenkwelle 28 und das Antriebsritzel 30 gemeinsam.
Die rechte-linke Antriebskraftverteilungsvorrichtung 34 ist zwischen der Hinterseitenkupplung 32 und den Hinterrädern 16 angeordnet. Die rechte-linke Antriebskraftverteilungsvorrichtung 34 führt eine Momentübertragung zwischen der Hinterseitenkupplung 32 und den Hinterrädern 16 aus und ändert eine Antriebskraftverteilung für das rechte und linke Hinterrad 16R, 16L. Die rechte-linke Antriebskraftverteilungsvorrichtung 34 ist derart konfiguriert, dass sie eine Zwischenwelle 60 enthält, die zwischen den rechten und linken Hinterradachsen 36R, 36L angeordnet ist, eine Eingabezahnrad 61, das derart angeordnet ist, dass es nicht relativ zu der Zwischenwelle 60 rotieren kann, eine erste Kopplung 62, die zwischen der Zwischenwelle 60 (Eingabezahnrad 61) und dem Hinterrad 16L (Hinterradachse 36L) angeordnet ist, und eine zweite Kopplung 64, die zwischen der Zwischenwelle 60 (Eingabezahnrad 61) und dem Hinterrad 16R (Hinterradachse 36R) angeordnet ist. Das Eingabezahnrad 61 ist ein gemeinsames Eingaberotationselement, welche die Leistung der Maschine 12 zu der ersten Kopplung 62 und der zweiten Kopplung 64 überträgt. Kupplungszähne 66, die einen Teil der Hinterseitenkupplung 32 ausbilden, sind an einem Außenumfang des Eingabezahnrads 61 gebildet. Die erste Kopplung 62 ist beispielsweise eine bekannte elektronisch gesteuert Kopplung, welche konfiguriert ist, dass sie eine naßlaufende Lamellenkupplung als eine Reibkupplung aufweist. Die Antriebskraft, welche auf das Hinterrad 16L übertragen wird, wird als das Übertragungsmoment (Kupplungsmoment) der erste Kopplung 62 gesteuert. Wenn ein Strom einem elektromagnetischen Solenoid (nicht dargestellt) zugeführt wird, welches das Übertragungsmoment der erste Kopplung 62 steuert, wird die erste Kopplung 62 mit einer Einrückkraft eingerückt, die proportional zu dem Stromwert ist. Die Antriebskraft, die auf das Hinterrad 16L übertragen wird, steigt als Ergebnis eines Anstiegs in dem Übertragungsmoment der ersten Kopplung 62. Die zweite Kopplung 64 ist beispielsweise eine bekannte elektrisch gesteuerte Kopplung, die konfiguriert ist, dass sie eine naßlaufende Lammellenkupplung als eine Reibkupplung aufweist. Die Antriebskraft, welche auf das Hinterrad 16R übertragen wird, wird gesteuert, da das Übertragungsmoment der zweiten Kopplung 64 gesteuert wird. Wenn ein Strom einem elektromagnetischen Solenoid (nicht dargestellt) zugeführt ist, welches das Übertragungsmoment der zweiten Kopplung 64 steuert, wird genauer die zweite Kopplung 64 mit einer Einrückkraft eingerückt, die proportional zu dem Stromwert ist. Die Antriebskraft, welche auf das Hinterrad 16R übertragen wird, steigt als Ergebnis eines Anstiegs in dem Übertragungsmoment der zweiten Kopplung 64.
Die rechte-linke Antriebskraftverteilungsvorrichtung 34 kann die Momentverteilung für das rechte und linke Hinterrad 16R, 16L innerhalb eines Bereichs, beispielsweise 0:100 bis 100:0 durch Steuern des Übertragungsmoments der ersten Kopplung 62 und des Übertragungsmoments der zweiten Kopplung 64 stufenlos verändern. Zusätzlich kann die rechte-linke Antriebskraftverteilungsvorrichtung 34 stufenlos die Momentverteilung für die Vorderräder 14 und Hinterräder 16 innerhalb eines Bereichs, beispielsweise 100:0 bis 50:50 durch Steuern des Übertragungsmoments der ersten Kopplung 62 und des Übertragungsmoments der zweiten Kopplung 64 verändern. Zusätzlich kann die rechte-linke Antriebskraftverteilungsvorrichtung 34 eine Drehzahldifferenz zwischen dem rechten und linken Hinterrad 16R, 16L durch Steuern des Übertragungsmoments der ersten Kopplung 62 und des Übertragungsmoments der zweiten Kopplung 64 zulassen. Demzufolge ist kein Differentialgetriebe, wie beispielsweise das Vorderdifferentialgetriebe 20 (Differentialmechanismus 20d) an der Hinterrad-16-Seite ausgebildet.
Das Fahrzeug 10 ist auch mit einem Leistungsübertragungselement 68 zwischen dem Antriebsritzel 30 und der Hinterseitenkupplung 32 ausgebildet. Das Leistungsübertragungselement 68 weist im Wesentlichen eine zylindrische Form auf. Die Zwischenwelle 60 durchdringt eine Innenumfangsseite des Leistungsübertragungselements 68. Ein Hohlrad 68r, das mit dem Antriebsritzel 30 in Eingriff ist, ist an einer axialen Seite des Leistungsübertragungselements 68 derart ausgebildet, dass es die Leistung der Maschine 12 aufnimmt, die von der Vorderrad-14-Seite übertragen wird. Kupplungszähne 70, die einen Teil der Hinterseitenkupplung 32 ausbilden, sind an der anderen axialen Seite des Leistungsübertragungselements 68 ausgebildet.
Die Hinterseitenkupplung 32 ist zwischen dem Leistungsübertragungselement 68 und dem Eingabezahnrad 61 angeordnet. Die Hinterseitenkupplung 32 ist eine Kupplung für ein selektives Verbinden/Trennen des Leistungsübertragungswegs zwischen dem Leistungsübertragungselement 68 und dem Eingabezahnrad 61. Die Hinterseitenkupplung 32 ist eine Klauenkupplung, welcher derart konfiguriert ist, dass sie die Kupplungszähne 66, die Kupplungszähne 70, eine Hülse 72, ein Halteelement 74 und einen Hinterseitenaktuator 76 enthält. Die Hülse 72 weist im Wesentlichen eine zylindrische Form auf. Innenumfangszähne 78, die mit dem Kupplungszähnen 66 und den Kupplungszähnen 70 in Eingriff stehen, sind an einer Innenumfangsseite der Hülse 72 ausgebildet. Die Hülse 72 wird axial durch den Hinterseitenaktuator 76 bewegt, welcher beispielsweise elektrisch (elektromagnetisch) gesteuert werden kann. Zusätzlich kann die Hinterseitenkupplung 32 mit einem Synchronisierungsmechanismus ausgebildet sein.
1 zeigt einen Zustand, in dem die Hinterseitenkupplung 32 gelöst ist. In einem Zustand, in dem die Innenumfangszähne 78 nicht mit den Kupplungszähnen 66 und den Kupplungszähnen 70 wie in diesem Zustand nicht in Eingriff stehen, wird die Verbindung zwischen dem Leistungsübertragungselement 68 und dem Eingabezahnrad 61 getrennt und der Leistungsübertragungsweg zwischen dem Antriebsritzel 30 und der rechten-linken Antriebskraftverteilungsvorrichtung 34 wird getrennt und daher wird die Leistung der Maschine 12 nicht auf die rechte-linke Antriebskraftverteilungsvorrichtung 34 übertragen. Wenn die Hülse 72 bewegt wird und sowohl die Kupplungszähne 66 und die Kupplungszähne 70 mit den Innenumfangszähnen 78 in Eingriff stehen, wird die Hinterseitenkupplung 32 eingerückt und das Leistungsübertragungselement 68 und das Eingabezahnrad 61 werden miteinander verbunden. Wenn die Leistung der Maschine 12 zu dem Antriebsritzel 30 übertragen wird, wird die Leistung auf die rechte-linke Antriebskraftverteilungsvorrichtung 34 übertragen.
Wie oben beschrieben ist jede der Vorderseitenkupplung 44 und der Hinterseitenkupplung 32 ein Trennmechanismus für das Trennen/Verbinden des zweiten Leistungsübertragungswegs zum Übertragen eines Teils der Leistung der Maschine 12, die auf die Vorderräder 14 übertragen wird, zu den Hinterrädern 16 während dem 4WD (d.h., Trennmechanismus, der den zweiten Leistungsübertragungsweg während dem 2WD löst). Wie oben beschrieben ist das Fahrzeug 10 mit der Vorderseitenkupplung 44 und der Hinterseitenkupplung 32 als dem Trennmechanismus ausgebildet. Die erste Kopplung 62 und die zweite Kopplung 64 sind eine erste Kupplung und eine zweite Kupplung, die in den jeweiligen Leistungsübertragungswegen zwischen dem Trennmechanismus und dem rechten und linken Hinterrad 16R, 16L angeordnet sind. Zusätzlich ist die Vorderseitenkupplung 44 eine dritte Kupplung zum Verbinden/Trennen des Leistungsübertragungswegs zwischen dem Vorderdifferentialgetriebe 20 und der Gelenkwelle 28, die an der Maschinen-12-Seite der Gelenkwelle 28 angeordnet ist. Zusätzlich ist die Hinterseitenkupplung 32 eine vierte Kupplung für das Verbinden/Trennen des Leistungsübertragungswegs zwischen der Gelenkwelle 28 und den Hinterrädern 16, die an der Hinterräder-16-Seite der Gelenkwelle 28 angeordnet ist.
In dem Fahrzeug 10, welche die oben beschriebene Konfiguration aufweist, wird die Antriebskraft, die dem Übertragungsmoment der ersten Kopplung 62 und/oder der zweiten Kopplung 64 entspricht, ebenso zu den Hinterrädern 16 übertragen, wenn beispielsweise sowohl die Vorderseitenkupplung 44 und die Hinterseitenkupplung 32 eingerückt sind, und das Übertragungsmoment der ersten Kopplung 62 und/oder der zweiten Kopplung 64 wird derart gesteuert, dass er ein Wert ist, der null übersteigt. Demzufolge tritt der 4WD Zustand auf, in dem die Leistung auf sowohl die Vorderräder 14 und die Hinterräder 16 übertragen wird. In dem 4WD Zustand wird das Übertragungsmoment der ersten Kopplung 62 und/oder der zweiten Kopplung 64 gesteuert und die Momentverteilung für die Vorderräder 14 und die Hinterräder 16 und die Momentverteilung für das rechte und linke Hinterrad 16R, 16L werden nach Bedarf angepasst.
Bei dem Fahrzeug 10 wird die Leistungsübertragung in dem zweiten Leistungsübertragungsweg gelöst bzw. getrennt, wenn beispielsweise eine von der Vorderseitenkupplung 44 und der Hinterseitenkupplung 32 gelöst ist. Demzufolge wird keine Leistung zu den Hinterrädern 16 übertragen und daher tritt der 2WD Zustand auf, in dem Leistung nur auf die Vorderräder 14 übertragen wird. Wenn sowohl die Vorderseitenkupplung 44 und die Hinterseitenkupplung 32 gelöst sind, wird die Verbindung zwischen dem Leistungsübertragungselement 68 und der rechten-linken Antriebskraftverteilungsvorrichtung 34 getrennt, und daher wird weder eine Rotation von der Maschinen-12-Seite noch von der Hinterrad-16-Seite auf die jeweiligen Rotationselemente (zweites Rotationselement 42, Abtriebsritzel 26, Gelenkwelle 28, Antriebsritzel 30, Leistungsübertragungselement 68, und ähnliches) übertragen, welche den Leistungsübertragungsweg von dem zweiten Rotationselement 42 zu dem Leistungsübertragungselement 68 in dem 2WD Zustand bilden. Demzufolge stoppen in dem 2WD Zustand die jeweiligen Rotationselemente die Rotation, die jeweiligen Rotationselemente werden daran gehindert gemeinsam zu rotieren und ein Fahrwiderstand wird reduziert. Die Vorderseitenkupplung 44 und die Hinterseitenkupplung 32 sind Trennmechanismen, welche die Rotation eines vordefinierten Rotationselements stoppen, das die Leistung auf die Hinterräder 16 während dem 4WD überträgt, indem es während des 2WD gelöst ist. Das vordefinierte Rotationselement ist das Rotationselement, das zwischen der Vorderseitenkupplung 44 und der Hinterseitenkupplung 32 unter den Rotationselement zwischengeordnet ist, welche den Leistungsübertragungsweg zwischen der Maschine 12 und den Hinterrädern 16 bilden (d.h., die jeweiligen Rotationselement, welche den Leistungsübertragungsweg von dem zweiten Rotationselement 42 zu dem Leistungsübertragungselement 68 bilden). Ein Antriebszustand, in dem sowohl die Vorderseitenkupplung 44 und die Hinterseitenkupplung 32 gelöst sind, und die Rotation von jedem oben beschriebenen Rotationselement gestoppt ist bzw. angehalten ist (d.h., der 2WD Zustand, in dem die gemeinsame Rotation verhindert wird) ist ein Trennzustand, in dem die Rotation der vordefinierten Rotationselement gestoppt ist. Der 2WD Zustand in diesem Trennzustand wird als ein 2WD d Zustand beschrieben werden. Selbst in dem 2WD Zustand, in dem die Vorderseitenkupplung 44 gelöst ist und die Hinterseitenkupplung 32 eingerückt ist, kann ein Zustand ähnlich dem 2WD_d Zustand, hergestellt werden, wenn sowohl die erste Kopplung 62 und die zweite Kopplung 64 gelöst sind. In diesem Zustand kann es jedoch unmöglich sein, die Rotation des vordefinierten Rotationselements aufgrund des Ziehens der Lamellenkupplung in der ersten Kopplung 62 und/oder der zweiten Kopplung 64 vollständig zu stoppen. Demzufolge ist der 2WD_d Zustand ein Zustand, in dem versucht wird, die Rotation des vordefinierten Rotationselements in dem 2WD Zustand zu stoppen, und die Rotation des vordefinierten Rotationselements zu stoppen, und enthält einen Zustand, in dem die Rotation des vordefinierten Rotationselement als Ergebnis bis zu einem gewissen Grad auftritt.
In dem Fahrzeug 10 ist die Verbindung zwischen dem Eingabezahnrad 61 und den Hinterrädern 16 getrennt und es wird keine Leistung zu den Hinterrädern 16 übertragen, wenn die Vorderseitenkupplung 44 und die Hinterseitenkupplung 32 eingerückt sind, und die Verbindung der ersten Kopplung 62 und der zweiten Kopplung 64 ist zur gleichen Zeit getrennt. Demzufolge ist es möglich, einen Zustand ähnlich dem 2WD Zustand zu erzeugen, in dem die Leistung nur zu den Vorderrädern 14 übertragen wird. Bei diesem 2WD Zustand rotieren die jeweiligen Rotationselemente (zweiten Rotationselemente 42, Abtriebsritzel 26, Gelenkwelle 28, Antriebsritzel 30, Leistungsübertragungselement 68, Eingabezahnrad 62 und ähnliches), welche den Leistungsübertragungsweg von dem zweiten Rotationselement 42 zu dem Eingabezahnrad 61 bilden, gemeinsam. Demzufolge nimmt die Kraftstoffeffizienz um den Betrag der gemeinsamen Rotation der Gelenkwelle 28 und ähnlichem trotz des 2WD Zustand ab. Wenn jedoch der 2WD Zustand in den 4WD Zustand gewechselt wird, wird ein zeitnahes Wechseln zugelassen, indem nur die erste Kopplung 62 und/oder die zweite Kopplung 64 verbunden wird. Von einem anderen Gesichtspunkt kann der 2WD Zustand als ein 4WD Zustand gesehen werden, in dem sowohl die Übertragungsmomente der ersten Kopplung 62 und der zweiten Kopplung 64 null werden, welcher ebenso ein 4WD-Standby Zustand ist.
Gemäß der ersten oben beschriebenen Ausführungsform ist der 4WD Zustand ein Antriebszustand, in dem der oben beschriebene Trennmechanismus durch eine Kupplungssteuereinheit 106 (später beschrieben) eingerückt ist, d.h., ein Antriebszustand, in dem sowohl die Vorderseitenkupplung 44 und die Hinterseitenkupplung 32 eingerückt sind, unabhängig von dem Einrücken oder Lösen der ersten Kopplung 62 und der zweiten Kopplung 64. Gemäß der ersten oben beschriebenen Ausführungsform ist der 2WD Zustand ein Antriebszustand, in dem der oben beschriebene Trennmechanismus durch die Kupplungssteuereinheit 106 (später beschrieben) gelöst ist, d.h., ein Antriebszustand, in dem zumindest eine von der Vorderseitenkupplung 44 und der Hinterseitenkupplung 32 gelöst ist. In dem Fall des 2WD Zustand, tritt der 2WD_d Zustand, in dem sowohl die Vorderseitenkupplung 44 und die Hinterseitenkupplung 32 durch die Kupplungssteuereinheit 106 (später beschrieben) gelöst sind, in den meisten Fällen im Hinblick auf eine Kraftstoffeffizienzverbesserung auf. Demzufolge ist ein Schalten zwischen dem 2WD Zustand und dem 4WD Zustand gewöhnlich ein Schalten zwischen dem 2WD_d Zustand, d.h., dem Trennzustand des Trennmechanismus und dem 4WD Zustand, d.h., dem Verbindungszustand des Trennmechanismus. Während dem Schalten wird ein Übergangsschalten bei dem 2WD Zustand ausgeführt, in dem nur eine der Vorderseitenkupplung 44 und der Hinterseitenkupplung 32 gelöst ist.
Das Fahrzeug 10 ist mit einer elektronischen Steuereinheit (ECU) 100 ausgebildet, das eine Steuervorrichtung für das Fahrzeug 10 enthält, welches den Betriebszustand der Vorderseitenkupplung 44, der Hinterseitenkupplung 32, der ersten Kopplung 62 und der zweiten Kopplung 64 beispielsweise in Abhängigkeit des Fahrzustands des Fahrzeugs 10 schaltet. Die elektronische Steuereinheit 100 ist derart konfiguriert, dass sie einen sogenannten Microcomputer enthält, der beispielsweise mit einer CPU, einem RAM, einem ROM, einer I/O-Schnittstelle und ähnlichem ausgebildet ist. Die CPU führt verschiedene Typen einer Steuerung für das Fahrzeug 10 aus, indem eine Signalverarbeitung in Abhängigkeit mit einem im Voraus in dem ROM gespeicherten Programm ausgeführt wird, während eine temporäre Speicherfunktion des RAM verwendet wird. Beispielsweise führt die elektronische Steuereinheit 100 eine Ausgabesteuerung für die Maschine 12, eine Antriebszustandsschaltsteuerung für das Fahrzeug 10 und ähnliches aus. Die elektronische Steuereinheit 100 ist derart konfiguriert, dass sie je nach Bedarf in jede der Maschinensteuerung, Antriebszustandsteuerung und ähnliches unterteilt werden kann. Wie in 1 dargestellt, werden verschiedene aktuelle Werte auf Basis jeweiliger Erfassungssignale von verschiedenen Sensoren der elektronischen Steuereinheit 100 zugeführt. Beispiele der verschiedenen Sensoren enthalten verschiedene Drehzahlsensoren 80, 82, 84, 86, 88, einen Beschleunigeröffnungssensor 90, einen Drosselventilöffnungssensor 92, einen G-Sensor 94, einen Gierratensensor 96, einen Lenkwinkelsensor 98, und ähnliches. Beispiele der verschiedenen tatsächlichen Werte, die auf den Erfassungssignalen basieren, enthalten eine Maschinendrehzahl Ne, die Getriebeeingabedrehzahl Nin, die Getriebeausgabedrehzahl Nout, eine Gelenkwinkeldrehzahl Np, jeweilige Fahrzeugraddrehzahlen Nwfr, Nwfl, Nwrr, Nwrl, die den Drehzahlen (jeweiligen Fahrzeugraddrehzahlen) Nw der jeweiligen Fahrzeugräder entsprechen (d.h., Vorderrädern 14R, 14L und Hinterrädern 16R, 16L), eine Beschleunigeröffnung θacc, eine Drosselventilöffnung θth, eine Längsbeschleunigung Gx des Fahrzeugs 10, eine seitliche Beschleunigung Gy des Fahrzeugs 10, eine Gierrate Ryaw, die eine Winkelgeschwindigkeit um eine vertikale Achse des Fahrzeugs 10 ist, und einen Lenkwinkel θsw und eine Lenkrichtung eines Lenkrads. Wie in 1 dargestellt, werden ein Maschinenausgabesteuerbefehlssignal Se für die Ausgabesteuerung für die Maschine 12, ein Betriebsbefehlssignal Sd zum Schalten des jeweiligen Zustands der Vorderseitenkupplung 44 und der Hinterseitenkupplung 32, ein Momentbefehlssignal Sc zum Steuern des Kupplungsmoments der ersten Kopplung 62 und der zweiten Kopplung 64 und ähnliches jeweils von der elektronischen Steuereinheit 100 zu Maschinensteuervorrichtungen, wie beispielsweise einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung, einer Zündvorrichtung, und eines Drosselaktuators, des Vorderseitenaktuators 56 und des Hinterseitenaktuators 76, jeweilige Aktuatoren (elektromagnetische Solenoide) zum Betreiben der ersten Kopplung 62 und der zweiten Kopplung 64, und ähnlichem ausgegeben. Die elektronische Steuereinheit 100 berechnet die Geschwindigkeit V des Fahrzeugs 10 (nachfolgend als Fahrzeuggeschwindigkeit V bezeichnet) als einen von verschiedenen tatsächlichen Werten, auf Basis der jeweiligen Fahrzeugraddrehzahlen Nw. Die elektronische Steuereinheit 100 kann die durchschnittliche Fahrzeugraddrehzahl der jeweiligen Fahrzeugraddrehzahlen Nw als die Fahrzeuggeschwindigkeit V einstellen.
2 ist ein funktionales Blockdiagramm, das einen Hauptteil einer Steuerfunktion der elektronischen Steuereinheit 100 darstellt. Gemäß 2 ist die elektronische Steuereinheit 100 mit einem Antriebszustandsbestimmungsmittel, d.h., einer Antriebszustandsbestimmungseinheit 102, einem Antriebskraftberechnungsmittel, d.h., einer Antriebskraftberechnungseinheit 104, und der Kupplungssteuereinheit 106 ausgebildet.
Die Antriebszustandsbestimmungseinheit 102 bestimmt einen optimalen Antriebszustand des Fahrzeugs 10 auf Basis einer Information, wie beispielsweise der verschiedenen oben beschriebenen Signale. In einem Fall, in dem bestimmt wird, dass das Fahrzeug 10 in einem stabilen bzw. gleichmäßigen Fahrzustand ist, in dem eine Antriebskraftänderung in dem Fahrzeug 10 kleiner als ein Antriebskraftänderungsgrenzwert ist, welcher im einem vorherigen Experiment oder Versuch (d.h., vorherdefiniert) auf Basis der Beschleunigeröffnung θacc, der Fahrzeuggeschwindigkeit V und ähnlichem, erhalten und gespeichert wird, bestimmt die Antriebszustandsbestimmungseinheit 102 genauer, dass der Antriebszustand des Fahrzeugs 10 der 2WD d Zustand ist. In einem Fall, in dem bestimmt wird, dass die Antriebskraftänderung den Antriebskraftänderungsgrenzwert übersteigt, bestimmt die Antriebszustandsbestimmungseinheit 102, dass der Antriebszustand des Fahrzeugs 10 der 4WD Zustand ist. Zusätzlich bestimmt die Antriebszustandsbestimmungseinheit 102 auf Basis der jeweiligen Fahrzeugraddrehzahlen Nw, ob eine vordefinierte Fahrzeugraddrehzahldifferenz als ein 4WD Bestimmungsgrenzwert, welcher vorher definiert wird, um zu bestimmen, ob es für den Antriebszustand des Fahrzeugs 10 wünschenswert ist, dass er der 4WD Zustand ist, zwischen den jeweiligen Fahrzeugrädern auftritt. In einem Fall, in dem bestimmt wird, dass irgendeine von den Drehzahldifferenzen zwischen den jeweiligen Fahrzeugrädern die vordefinierte Fahrzeugraddrehzahldifferenz übersteigt, bestimmt die Antriebszustandsbestimmungseinheit 102, dass der Antriebszustand des Fahrzeugs 10 der 4WD Zustand ist. In einem Fall, in dem auf Basis des Lenkwinkels θsw bestimmt wird, dass das Fahrzeug 10 gelenkt wird, vergleicht die Antriebszustandsbestimmungseinheit 102 die aktuelle Gierrate Rywa mit einer Sollgierrate Ryawtgt, die auf Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit V, des Lenkwinkels θsw, und ähnlichem berechnet wird, und bestimmt, ob irgendeiner von einem Untersteuerzustands und einem Übersteuerzustand als ein Fahrzeugverhalten auftritt. In einem Fall, in dem bestimmt wird, dass irgendeiner des Untersteuerzustands und des Übersteuerzustands auftritt, bestimmt die Antriebszustandsbestimmungseinheit 102, dass der Antriebszustand des Fahrzeugs 10 der 4WD Zustand ist. Zusätzlich in einem Fall, in dem beispielsweise ein bekannter 2WD/4WD Wahlschalter, der von einem Fahrer betrieben wird, in dem Fahrzeug 10 ausgebildet ist, bestimmt die Antriebszustandsbestimmungseinheit 102, ob der Antriebszustand des Fahrzeugs 10 der 2WD Zustand oder der 4WD Zustand sein soll, auf Basis beispielsweise des Betriebszustands des 2WD/4WD Wahlschalters.
Die Antriebskraftberechnungseinheit 104 berechnet eine optimale Vorder-Hinter-Radantriebskraftverteilung auf Basis einer Information, wie beispielsweise der verschiedenen oben beschriebenen Signale. Die Antriebskraftberechnungseinheit 104 berechnet genauer einen Schätzwert (geschätztes Maschinenmoment) Tep für ein Maschinenmoment Te auf Basis der Maschinendrehzahl Ne, der Drosselventilöffnung θth, und ähnlichem aus einem vorherdefinierten vorbestimmten Verhältnis (beispielsweise einem Maschinenmomentkennfeld) und berechnet die Vorder-Hinter-Radantriebskraftverteilung, um die maximale Beschleunigungsleistung sicherzustellen. In einem Fall, in dem der Antriebszustand des Fahrzeugs 10 durch die Antriebszustandsbestimmungseinheit 102 bestimmt wird, der 2WD_d Zustand zu sein, wandelt die Antriebskraftberechnungseinheit 104 die Antriebskraftverteilung zu den Hinterrädern 16 auf null. Zusätzlich reduziert die Antriebskraftberechnungseinheit 104 die Antriebskraftverteilung auf die Hinterräder 16 in einem Fall, in dem auf Basis des Drosselventilöffnung θth, der Fahrzeuggeschwindigkeit V, den jeweiligen Fahrzeugraddrehzahlen Nw, und ähnlichem, bestimmt wird, dass die Fahrerbetätigungssituation und die Antriebskraftänderung in dem Fahrzeug 10 stabil sind. Demzufolge tritt eine Situation nahe dem Vorderradantrieb bzw. Frontantrieb auf und eine Kraftstoffeffizienz wird verbessert. Zusätzlich reduziert die Antriebskraftberechnungseinheit 104 die Antriebskraftverteilung auf die Hinterräder 16, um so ein Phänomen eines knappen Bremsens während eines Niedergeschwindigkeits-Drehens zu verhindern.
Die Kupplungssteuereinheit 106 gibt jeweilige Befehlssignale zu dem Vorderseitenaktuator 56, welcher den Verbindungs/Trenn-Zustand der Vorderseitenkupplung 44 wechselt bzw. schaltet, dem Hinterseitenaktuator 76, der den Verbindungs/Trenn-Zustand der Hinterseitenkupplung 32 schaltet, dem elektromagnetischen Solenoid (nicht dargestellt), welches das Übertragungsmoment der ersten Kopplung 62 steuert, und dem elektromagnetischen Solenoid (nicht dargestellt), welches das Übertragungsmoment der zweiten Kopplung 64 zum Erreichen des Antriebszustands steuert, der durch die Antriebszustandsbestimmungseinheit 102 bestimmt wird, und die Vorder-Hinter-Radantriebskraftverteilung, die durch die Antriebskraftberechnungseinheit 104 berechnet wird, aus. In einem Fall, in dem der Antriebszustand des Fahrzeugs 10 durch die Antriebszustandsbestimmungseinheit 102 bestimmt wird, dass er der 2WD_d Zustand ist, gibt die Kupplungssteuereinheit 106 Befehle zum Lösen der Vorderseitenkupplung 44 und der Hinterseitenkupplung 32 und Wandeln der Übertragungsmomente der ersten Kopplung 62 und der zweiten Kopplung 64 auf null zu jeweils dem Vorderseitenaktuator 56, dem Hinterseitenaktuator 76 und den jeweiligen elektromagnetischen Solenoiden aus. In einem Fall, in dem der Antriebszustand des Fahrzeugs 10 durch die Antriebszustandsbestimmungseinheit 102 bestimmt wird, der 4WD Zustand zu sein, gibt die Kupplungssteuereinheit 106 jeweils Befehle, um die Vorderseitenkupplung 44 und die Hinterseitenkupplung 32 zu verbinden (einzurücken) und die Übertragungsmomente der ersten Kopplung 62 und der zweiten Kopplung 64 zu steuern, zu dem Vorderseitenaktuator 56, dem Hinterseitenaktuator 76 und den jeweiligen elektromagnetischen Solenoiden für den 4WD Zustand mit der Vorder-Hinter-Radantriebskraftverteilung aus, die durch die Antriebskraftberechnungseinheit 104 berechnet wird.
Während einem Übergang von dem 2WD_d Zustand zu dem 4WD Zustand gibt die Kupplungssteuereinheit 106 zuerst einen Befehl zum Verbinden der Hinterseitenkupplung 32 zu dem Hinterseitenaktuator 76 aus. Dies geschieht, um die Hinterseitenkupplung 32 zu verbinden, an welcher kein Synchronisierungsmechanismus angebracht ist, in einem Zustand, in dem die Rotation des Leistungsübertragungselements 68 und des Eingabezahnrads 61 gestoppt ist, d.h., in einem Zustand, in dem die Drehzahlen des Leistungsübertragungselements 68 und des Eingabezahnrads 61 im Wesentlichen miteinander synchronisiert sind. Dann gibt die Kupplungssteuereinheit 106 einen Befehl zum Verbinden der Vorderseitenkupplung 44, an welcher der Synchronisierungsmechanismus befestigt ist, zu dem Vorderseitenaktuator 56 aus. Dann gibt die Kupplungssteuereinheit 106 Befehle zum Erzeugen der Übertragungsmomentes in der ersten Kopplung 62 und der zweiten Kopplung 64 zu den jeweiligen elektromagnetischen Solenoiden aus, um die Vorder-Hinter-Radantriebskraftverteilung zu erreichen, die durch die Antriebskraftberechnungseinheit 104 in dem 4WD Zustand berechnet wird, in dem die Vorderseitenkupplung 44 und die Hinterseitenkupplung 32 eingerückt sind. Eine Reihe der oben beschriebenen Steuerprozesse, die während dem Übergang von dem 2WD_d Zustand zu dem 4WD Zustand durchgeführt werden, ist ein normaler 4WD Übergangssteuerprozess.
In dem oben beschriebenen Fahrzeug 10 werden die Vorderseiten- und die Hinterseitenkupplungen 44, 32 und die ersten und zweiten Kopplungen 62, 64 durch die Kupplungssteuereinheit 106 gesteuert und der Antriebszustand wird zwischen dem 2WD_d Zustand und dem 4WD Zustand geschalten, um der Antriebszustand zu werden, der durch die Antriebszustandsbestimmungseinheit 102 bestimmt wird. Ein Schalten auf den 4WD Zustand zur Fahrstabilitätsverbesserung während einer Geradefahrt des Fahrzeugs 10 (d.h., Geradefahrstabilität) gegen Störungen, wie beispielsweise eine Straßenoberflächenstörung (holprige Straße und Niedrige-µ-Straße) und Seitenwind ist auch bedeutsam. Ein häufigeres als nötiges Schalten auf den 4WD Zustand wird wahrscheinlich in einer Kraftstoffeffizienzverschlechterung resultieren. Wenn der 2WD Zustand auch für eine lange Zeitspanne aufrechterhalten wird, kann es unmöglich sein, die Geradefahrstabilität des Fahrzeugs 10 unverzüglich zu verbessern.
Die Kupplungssteuereinheit 106 führt eine 2WD Kupplungseinrücksteuerung zum Einrücken oder Halbeinrücken von jeder der ersten Kopplung 62 und der zweiten Kopplung 64 auf Basis des Fahrzustand des Fahrzeugs 10 aus, während der 2WD Zustand aufrechterhalten bleibt. Beispielsweise führt die Kupplungssteuereinheit 106 die 2WD Kupplungseinrücksteuerung durch, während der 2WD Zustand beibehalten wird, indem die erste Kopplung 62 und die zweite Kopplung 64 mit einem gleichen Kupplungsmoment zur gleichen Zeit eingerückt oder halbeingerückt sind. Der Fahrzustand des Fahrzeugs 10 ist ein Fahrzustand, der die Geradefahrstabilität des Fahrzeugs 10 betrifft. Demzufolge führt die Kupplungssteuereinheit 106 die 2WD Kupplungseinrücksteuerung in einem Fall aus, in dem der Fahrzustand, der die Geradefahrstabilität des Fahrzeugs 10 betrifft, ein Zustand geworden ist, der einer vordefinierten Störung ausgesetzt ist (d.h., in einem Fall, in dem das Fahrzeug 10 in einem Zustand ist, der einer vordefinierten Störung ausgesetzt ist, welche die Geradefahrstabilität betrifft). Die vordefinierte Störung ist beispielsweise ein Faktor, welcher sich auf das Verhalten des Fahrzeugs 10 während der Geradefahrt auswirkt, wie beispielsweise die Straßenoberflächenstörung, wie beispielsweise die holprige Straße und die Nieder-fl-Straße, und natürlicher Wind, welchem das Fahrzeug 10 ausgesetzt ist, wie beispielsweise dem Seitenwind. Der Zustand, welcher der vordefinierten Störung ausgesetzt ist, ist beispielsweise ein Zustand, in dem eine Drehzahldifferenz zwischen den Fahrzeugraddrehzahlen Nwrr, Nwrl des rechten und linken Hinterrads 16R, 16L auftritt, im Hinblick auf die vordefinierte Störung und ein vorherdefinierter Zustand, in dem es wünschenswert ist, die Geradefahrstabilität des Fahrzeugs 10 zu verbessern. Demzufolge führt die Kupplungssteuereinheit 106 die 2WD Kupplungseinrücksteuerung aus, um so die Geradefahrstabilität des Fahrzeugs 10 im Hinblick auf die vordefinierte Störung während des Geradefahrens des Fahrzeugs 10 zu verbessern.
Zudem ist der Fahrzustand des Fahrzeugs 10 ein Fahrzustand, der mit der Fahrerantriebsanfrage assoziiert ist. Demzufolge führt die Kupplungssteuereinheit 106 die 2WD Kupplungseinrücksteuerung in einem Fall aus, in dem die Antriebsanfrage innerhalb eines vordefinierten Bereichs liegt. Die Antriebsanfrage ist beispielsweise eine Fahreranfrage für das Fahrzeug 10, die durch die Antriebskraftberechnungseinheit 104 auf Basis der Beschleunigeröffnung θacc und der Fahrzeuggeschwindigkeit V berechnet wird. Es werden nicht nur eine Antriebsmomentanfrage [Nm] für die Vorderräder 14, sondern auch eine Antriebskraftanfrage [N] für die Vorderräder 14, eine Antriebsleistungsanfrage [W] für die Vorderräder 14, ein Sollmoment der Maschine 12, oder ähnliches als die Antriebsanfrage verwendet. Auch können einfach die Beschleunigeröffnung θacc [%], die Drosselventilöffnung θth [%], eine Ansaugluftmenge der Maschine 12 [g/sec] und ähnliches als die oben beschriebene Antriebsanfrage verwendet werden. Innerhalb des vorbestimmten Bereichs zu liegen bedeutet beispielsweise einen Fahrzustand, der einen Bereich enthält, in dem die Fahranfrage niedriger ist, wobei der Übergang zu dem 4WD Zustand nicht deutlich nötig ist, aus dem Bereich der Antriebsanfrage, in dem die Maschine 12 in einem Leist-Last-Zustand ist, wo das Schalten auf den 4WD Zustand wahrscheinlich nicht bestimmt wird. Mit anderen Worten bedeutet innerhalb des oben beschriebenen vorbestimmten Bereichs zu sein einen Fahrzustand der den Bereich enthält, in dem der Antriebsbedarf niedriger ist, der nicht zu dem Bereich benachbart ist, in welchem die Antriebsanfrage höher ist, wobei die Maschine 12 in einem Hoch-Last-Zustand ist, in dem das Schalten auf den 4WD Zustand wahrscheinlich bestimmt ist. Das kommst daher, weil die Kraftstoffeffizienzverschlechterung, die aus dem Übergang auf den 4WD Zustand resultiert, wahrscheinlicher in dem Bereich auftritt, in welcher die Antriebsanfrage niedriger als der Bereich ist, in der die Antriebsanfrage höher ist, und dem Bereich, der zu dieser benachbart ist.
3 ist ein Diagramm zum Darstellen des Konzepts der 2WD Kupplungseinrücksteuerung. Gemäß 3 wird die 2WD Kupplungseinrücksteuerung ausgeführt, indem die erste und zweite Kopplung 62, 64 zu gleichen Zeit eingerückt sind, wenn die Störung oder ähnliches ein Auftreten der Rotationsdifferenz bzw. Drehzahldifferenz zwischen den Fahrzeugraddrehzahlen Nwrr, Nwrl der rechten und linken Hinterräder 16R, 16L verursacht. Dann ist die Differenz zwischen dem rechten und linken Hinterrad 16R, 16L beschränkt. Während dem Ausführen der 2WD Kupplungseinrücksteuerung konvergiert die Drehzahl Nms der Zwischenwelle 60 zu ((Nwrr+Nwrl)/2), eine Bremskraft wirkt auf das rechte Hinterrad 16R, um die Fahrzeugraddrehzahl Nwrr zu verringern, und eine Antriebskraft wirkt auf das linke Hinterrad 16L, um die Fahrzeugraddrehzahlen Nwrl zu erhöhen, und ein stabiles Moment wirkt auf das Fahrzeug 10. Mit anderen Worten wirkt ein Moment, dass die Rotationsdifferenz zwischen dem rechten und linken Hinterrad 16R, 16L verhindert auf das Fahrzeug 10. Bei dem Beginn der 2WD Kupplungseinrücksteuerung, ist die Drehzahl Nms der Zwischenwelle 60 etwa null, wodurch eine Bremskraft sofort auf das rechte und linke Hinterrad 16R, 16L wirkt.
Die elektronische Steuereinheit 100 ist auch mit einem Fahrzustandsbestimmungsmittel, d.h., einer Fahrzustandsbestimmungseinheit 108 und einem Kupplungsmomentberechnungsmittel, d.h., einer Kupplungsmomentberechnungseinheit 110 ausgebildet, um so die 2WD Kupplungseinrücksteuerung zu realisieren.
Die Fahrzustandsbestimmungseinheit 108 bestimmt, ob das Fahrzeug 10 gerade fährt. Genauer bestimmt die Fahrzustandsbestimmungseinheit 108, ob das Fahrzeug 10 gerade fährt auf Basis des Lenkwinkels θsw, der seitlichen Beschleunigung Gy, und der Gierrate Ryaw, aus dem vorherdefinierten arithmetischen Ausdruck bzw. Formel, welcher durch die folgenden Ausdrücke (1) bis (3) dargestellt ist. Wenn alle der folgenden Ausdrücke (1) bis (3) erfüllt sind, bestimmt die Fahrzustandsbestimmungseinheit 108, dass das Fahrzeug 10 gerade fährt. θswth, Gyth, Ryawth sind in den folgenden Ausdrücken (1) bis (3) Geradefahrbestimmungsgrenzwerte jeweils im Hinblick auf den Lenkwinkel θsw, die seitliche Beschleunigung Gy und die Gierrate Ryaw. Die Geradefahrbestimmungsgrenzwerte sind beispielsweise vorher definierte Bestimmungswerte zum Bestimmen, ob das Fahrzeug 10 gerade fährt. $| θ sw | \leq θ swth$
$| Gy | \leq Gyth$
$| Ryaw | \leq Ryawth$
Die Fahrzustandsbestimmungseinheit 108 bestimmt, ob das Fahrzeug 10 in dem 2WD_d Zustand ist (Trennzustand) oder in dem 4WD Zustand (Verbindungszustand), auf Basis des Fahrzustands, der durch die Fahrzustandsbestimmungseinheit 102 bestimmt wird, oder der jeweiligen Befehlssignale, die durch die Kupplungssteuereinheit 106 ausgegeben werden.
In einem Fall, in dem bestimmt wird, dass das Fahrzeug 10 gerade fährt, bestimmt die Fahrzustandsbestimmungseinheit 108, ob der Fahrzustand des Fahrzeugs 10 ein Zustand geworden ist, der einer vordefinierten Störung ausgesetzt ist. Genauer bestimmt die Fahrzustandsbestimmungseinheit 108, ob der Fahrzustand des Fahrzeugs 10 ein Zustand geworden ist, der einer vordefinierten Störung ausgesetzt ist, auf Basis der jeweiligen Fahrzeugraddrehzahlen Nwfr, Nwfl, Nwrr, Nwrl und der Gierrate Ryaw von den vorher definierten arithmetischen Ausdrücken, die durch die folgenden Ausdrücke (4) bis (6) dargestellt sind. Wenn alle der folgenden Ausdrücke (4) bis (6) erfüllt sind, bestimmt die Fahrzustandsbestimmungseinheit 108, dass der Fahrzustand des Fahrzeugs 10 ein Zustand geworden ist, der einer vordefinierten Störung ausgesetzt ist. In den nachfolgenden Ausdrücken (4) bis (6) ist (-n) jeder tatsächliche Wert, der für jede vorbestimmte Testspanne erfasst wird (siehe die Zykluszeit in dem Flussdiagramm in 4). In dem folgenden Ausdruck (6) ist der integrierte Wert auf der linken Seite der integrierte Wird der Gierratenabweichung zwischen dem tatsächlichen Wert der Gierrate Ryaw und dem Wert (=0) der Gierrate Ryaw in dem Idealzustand während der Geradefahrt. In den nachfolgenden Ausdrücken (4) bis (6) wird der integrierte Wert jeder Abweichung auf der linken Seite auf null in einem Fall zurückgesetzt, in dem durch die Fahrzustandsbestimmungseinheit 108 bestimmt wird, dass das Fahrzeug 10 nicht gerade fährt, in einem Fall, in dem durch die Fahrzustandsbestimmungseinheit 108 bestimmt wird, dass der Fahrzustand des Fahrzeugs 10 ein Zustand geworden ist, der einer vorbestimmten Störung ausgesetzt ist, oder in einem Fall, in dem die Anzahl der Proben n eine bestimmte Anzahl, vor der Bestimmung erreicht, dass der Fahrzustand des Fahrzeugs 10 ein Zustand geworden ist, der einer vorbestimmten Störung ausgesetzt ist. In den folgenden Ausdrücken (4) bis (6) sind ΔNwth und ΔRyawth jeweils Störungsbestimmungsgrenzwerte für den integrierten Wert der Drehzahlabweichung zwischen dem rechten und linken Rad und dem integrierten Wert der Gierratenabweichung. Die Störungsbestimmungsgrenzwerte sind beispielsweise vorherdefinierte Bestimmungswerte zum Bestimmen, ob der Fahrzustand des Fahrzeugs 10 ein Zustand geworden ist, der einer vorbestimmten Störung ausgesetzt ist. $\sum | Nwfrn - Nwfln | \geq Δ Nwth$
$\sum | Nwrrn - Nwrln | \geq Δ Nwth$
$\sum | Ryawn | \geq Δ Ryawth$
In einem Fall, in dem durch die Fahrzustandsbestimmungseinheit 108 bestimmt wird, dass der Fahrzustand des Fahrzeugs 10 ein Zustand geworden ist, der einer vorbestimmten Störung ausgesetzt ist, berechnet die Antriebskraftberechnungseinheit 104 den Schätzwert (geschätzte Antriebskraft) Fp der aktuellen Antriebskraft F in dem 2WD_d Zustand auf Basis des geschätzten Maschinenmomentes Tep, eines Momentverhältnisses (=Turbinenmoment/Pumpenmoment) t eines Drehmomentwandlers (nicht dargestellt), der zwischen der Maschine 12 und dem Getriebe 18 angeordnet ist, des aktuellen Getriebeverhältnisses γ des Getriebes 18, und ähnlichem aus dem vorher definierten arithmetischen Ausdruck, der beispielsweise durch den folgenden Ausdruck (7) dargestellt ist. In dem nachfolgenden Ausdruck (7) ist i das Untersetzungsverhältnis des Vorderdifferentialgetriebes 20 oder ähnlichem in dem Leistungsübertragungsweg ferner an der Vorderrad-14-Seite als an dem Ausgabezahnrad 18a des Getriebes 18 und rw ist der effektive Reifenradius des Vorderrads 14. Das oben beschriebene Momentverhältnis t ist eine Funktion eines Drehzahlverhältnisses e des Drehmomentwandlers (=Turbinendrehzahl (Getriebeeingabedrehzahl Nin) / Pumpendrehzahl (Motordrehzahl Ne)). Die Antriebskraftberechnungseinheit 104 berechnet das Momentverhältnis t auf Basis der tatsächlichen Drehzahl e aus beispielsweise einem vorher definierten Verhältnis (Kennfeld) zwischen der Drehzahl e und dem Momentverhältnis t $Fp = Tep \times t \times γ \times i/rw$
In einem Fall, in dem durch die Fahrzustandsbestimmungseinheit 108 bestimmt ist, dass der Fahrzustand des Fahrzeugs 10 ein Zustand geworden ist, der einer vorbestimmten Störung ausgesetzt ist, bestimmt die Fahrzustandsbestimmungseinheit 102, ob der Übergang zu dem Verbindungszustand (4WD Zustand) ausgeführt werden soll (d.h., bestimmt, ob die Antriebsanfrage innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt), auf Basis der geschätzten Antriebskraft Fp, die durch die Antriebskraftberechnungseinheit 104 berechnet wird und den Fahrwiderstand RL, aus dem vorher definierten arithmetischen Ausdruck, der beispielsweise durch den folgenden Ausdruck (8) dargestellt ist. Wenn der folgende Ausdruck (8) erfüllt ist, bestimmt die Antriebszustandsbestimmungseinheit 102, dass der Fahrzustand des Fahrzeugs 10 der Verbindungszustand (4WD Zustand) ist. Wenn der folgende Ausdruck (8) nicht erfüllt ist, bestimmt die Fahrzustandsbestimmungseinheit 102, dass der Fahrzustand des Fahrzeugs 10 in dem Trennzustand (2WD d Zustand) beibehalten wird. In dem folgenden Ausdruck (8) ist der Wert von (Fp-RL) eine Überschussantriebskraft und Fpth ist ein 4WD Übergangsbestimmungsgrenzwert für die Überschussantriebskraft. Der 4WD Übergangsbestimmungsgrenzwert ist ein vorher definierter Bestimmungswert zum Bestimmen des Übergang zu dem 4WD Zustand, indem die Überschussantriebskraft verwendet wird, die beispielsweise abnimmt, wenn die Maschine 12 in dem Leicht-Last-Zustand ist und zunimmt, wenn die Maschine 12 in dem Hoch-Last-Zustand ist. In dem Fall beispielsweise eines gleichmäßigen bzw. stabilen Fahrens auf einer flachen Straße, ist der oben beschriebene Fahrwiderstand RL die Summe aus Luftwiderstand Fa, und Rollwiderstand Fr (=Fa+Fr) [N]. Die Fahrzustandsbestimmungseinheit 102 berechnet den Fahrwiderstand RL auf Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit V und einem geschätzten Gewicht Wg aus beispielsweise einem vorher definiertem Ausdruck (RL=Fa+Fr:Fr=(1/2) )*p*A*Cd*V²; wobei p die Luftdichte, A eine Frontprojektionsfläche, und Cd ein Luftwiderstandskoeffizient, Fr=µ*Wg; µ ein Rollwiderstandkoeffizient und Wg das Fahrzeuggewicht ist (beispielsweise geschätzte Gewicht)). Alternativ kann die Fahrzustandsbestimmungseinheit 102 den Fahrwiderstand RL auf Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit V und dem geschätzten Gewicht Wg aus beispielsweise einem vorher definierten Verhältnis (Kennfeld) berechnen. Alternativ kann die Fahrzustandsbestimmungseinheit 102 den Fahrwiderstand RL auf Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit V aus beispielsweise einem vorher definierten Verhältnis (Kennfeld) zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit V und dem Fahrwiderstand RL berechnen, weil der Fahrwiderstand RL nur von der Fahrzeuggeschwindigkeit V abhängt, wenn das geschätzte Gewicht Wg als im Wesentlichen konstant angenommen wird. Zusätzlich berechnet die Fahrzustandsbestimmungseinheit 102 in dem Fall eines Fahrens beispielsweise auf einer ansteigenden bzw. geneigten Straße, den Fahrwiderstand RL (=Fr+Fa+Fs) indem ein Widerstandsgrad Fs addiert wird. Die Fahrzustandsbestimmungseinheit 102 berechnet den Widerstandsgrad Fs auf Basis des Straßenoberflächengradienten θr aus beispielsweise einem vorher definierten relationalen verhältnismäßigem Ausdruck (Fs=Wg*sinθr: wobei θr der Straßenoberflächengradient ist). $Fp - RL \geq Fpth$
In einem Fall, in dem durch die Fahrzustandsbestimmungseinheit 102 bestimmt wird, dass der Übergang auf den Verbindungszustand (4WD Zustand) nicht ausgeführt wird (d.h., in einem Fall, in dem der Fahrzustand innerhalb eines vordefinierten Bereichs liegt), berechnet die Kupplungsmomentberechnungseinheit 110 Kupplungsmomente Tc der ersten Kopplung 62 und der zweiten Kopplung 64 zu einem Zeitpunkt, wenn die 2WD Kupplungseinrücksteuerung durch die Kupplungssteuereinheit 106 ausgeführt wird (d.h., wenn die Differentialbeschränkung zwischen dem rechten und linken Hinterrad 16R, 16L ausgeführt wird). Genauer berechnet die Kupplungsmomentberechnungseinheit 110 die Kupplungsmomente Tc auf Basis der jeweiligen Fahrzeugraddrehzahlen Nwrr, Nwrl der Hinterräder 16 aus den vorher definierten mathematischen Ausdrücken, die durch die folgenden Ausdrücke (9) bis (11) dargestellt sind. In den folgenden Ausdrücken (9) und (10) ist Nwt die Solldrehzahl zu einem Zeitpunkt, wenn das Differential zwischen dem rechten und linken Hinterrad 16R, 16L beschränkt ist, und als der Durchschnittswert der jeweiligen Fahrzeugraddrehzahlen Nwrr, Nwrl der Hinterräder 16 definiert ist. In dem folgenden Ausdruck (10), (*) ist (1 oder r), ist (-(n)) ein Wert, der für jede vorbestimmte Probephase erfasst wird, (-(n-i)) ist ein Wert, der i Probezeiten im Voraus erfasst wird, wobei bezüglich des Moments der Erfassung des (-(n)) ausgelassen wird, und Δt ein Berechnungszyklus ist. dω*/dt (d.h., dω1/dt und dcor/dt) stellt die Änderungsrate des Werts dar, um welchen die jeweiligen aktuellen Werte von der Solldrehzahl abweichen (d.h., die Rate, bei welcher der aktuelle Wert von der Solldrehzahl abweicht). In dem folgenden Ausdruck (11) ist J die Trägheit der Hinterräder 16 und max(dω1/dtdωr/dt) ist der größere Wert zwischen dcol/dt und dωr/dt. $Nwt = (Nwrr + Nwrl) / 2$
$d ω */dt = | (Nwt (n) - Nwr * (n)) - (Nwt (n - i) - Nwr * (n - i)) | / (i \times Δ t)$
$Tc = J \times max (d ω l/dtd ω r/dt)$
In einem Fall, in dem durch die Fahrzustandsbestimmungseinheit 102 bestimmt wird, dass ein Übergang auf den Verbindungszustand (4WD Zustand) nicht ausgeführt wird, gibt die Kupplungssteuereinheit 106 an die jeweiligen elektromagnetischen Solenoide Befehle aus, um sowohl die erste Kopplung 62 und die zweite Kopplung 64 bei dem durch die Kupplungsmomentberechnungseinheit 110 berechneten Kupplungsmomenten Tc einzurücken, während der 2WD_d Zustand beibehalten wird. In einem Fall, in dem durch die Fahrzustandsbestimmungseinheit 102 bestimmt wird, dass der Übergang auf den Verbindungszustand (4WD Zustand) ausgeführt wird, gibt die Kupplungssteuereinheit 106 jeweils Befehle zum Einrücken der Vorderseitenkupplung 44 und der Hinterseitenkupplung 32 zu dem Vorderseitenaktuator 56 und dem Hinterseitenaktuator 76 aus.
Das Eingabezahnrad 61 rotiert, wenn die erste Kopplung 62 und die zweite Kopplung 64 in dem 2WD_d Zustand eingerückt sind. Dann tritt ein Zustand auf, in dem die Drehzahl nicht mit der Drehzahl des Leistungsübertragungselements 68 in einem Zustand synchronisiert ist, in dem die Rotation gestoppt ist. Demzufolge ist kein Übergang von diesem Zustand zu dem 4WD Zustand in dem oben beschriebenen normalen 4WD Übergangssteuerprozess möglich, in dem die Hinterseitenkupplung 32 zuerst verbunden ist. In einem Fall, in dem ein Übergang zu dem 4WD Zustand von einem Zustand ausgeführt wird, in dem die 2WD Kupplungseinrücksteuerung in dem 2WD_d Zustand ausgeführt wird, gibt die Kupplungssteuereinheit 106 zu dem Vorderseitenaktuator 56 zuerst einen Befehl zum Einrücken der Vorderseitenkupplung 44 aus, an welcher der Synchronisierungsmechanismus befestigt ist. Dann tritt ein Zustand auf, in dem die Drehzahl des Leistungsübertragungselements 68 und die Drehzahl des Eingabezahnrads 61 im Wesentlichen miteinander synchronisiert sind, und daher kann die Hinterseitenkupplung 32 eingerückt sein und ein Übergang zu dem 4WD Zustand kann ausgeführt werden.
4 ist ein Flussdiagramm, das einen Hauptteil eines Steuerbetriebs durch die elektronische Steuereinheit 100 darstellt, d.h., einen Steuerbetrieb zum gleichzeitigen Verbessern der Kraftstoffeffizienz und Geradefahrstabilität, welche in einer extrem kurzen Zykluszeit beispielsweise annähernd wenige msec zu mehreren msec wiederholt ausgeführt wird. 5 ist ein Beispiel eines Zeitdiagramms für einen Fall, in dem der Steuerbetrieb, der in dem Flussdiagramm in 4 dargestellt ist, ausgeführt wird. 5 ist ein Beispiel für einen Fall, in dem eine Störung während dem Geradefahren auftritt.
Gemäß 4 wird zuerst in Schritt (nachfolgend wird Schritt ausgelassen) S10 bestimmt, welcher der Fahrzustandsbestimmungseinheit 108 entspricht, ob beispielsweise das Fahrzeug 10 gerade fährt. In dem Fall einer negativen Bestimmung in S10 wird dieses Programm beendet. In dem Fall einer positiven Bestimmung in S10 (Bezugnehmend auf t1 Moment in 5), wird beispielsweise bestimmt, ob das Fahrzeug 10 in dem Trennzustand (2WD_d Zustand) oder dem Verbindungszustand (4WD Zustand) in S20 ist, welcher der Fahrzustandsbestimmungseinheit 108 entspricht. Dieses Programm wird in einem Fall beendet, in dem in S20 bestimmt wird, dass das Fahrzeug 10 in dem Verbindungszustand (4WD Zustand) ist. In einem Fall, in dem in S20 bestimmt wird, dass das Fahrzeug 10 in dem Trennzustand (2WD_d Zustand) ist, wird beispielsweise bestimmt, ob der Fahrzustand des Fahrzeugs 10 ein Zustand geworden ist, der einer vorbestimmten Störung in S30 ausgesetzt ist, die der Fahrzustandsbestimmungseinheit 108 entspricht (bezugnehmend auf jenseits des t1 Moments in 5). Dieses Programm wird in dem Fall einer negativen Bestimmung in S30 beendet. In dem Fall einer positiven Bestimmung in S30 wird die aktuelle geschätzte Antriebskraft Fp beispielsweise in dem 2WD_d Zustand in S40 berechnet, welcher der Antriebskraftbestimmungseinheit 104 entspricht. Dann wird in S50, welcher der Fahrzustandsbestimmungseinheit 102 entspricht, bestimmt, ob ein Übergang auf den Verbindungszustand (4WD Zustand) ausgeführt werden soll, beispielsweise auf Basis der geschätzten in S40 berechneten Antriebskraft Fp und dem Fahrwiderstand RL. In dem Fall einer negativen Bestimmung in S50 werden die Kupplungsmomente Tc der ersten Kopplung 62 und der zweiten Kopplung 64 zu einem Zeitpunkt, wenn die 2WD Kupplungseinrücksteuerung ausgeführt wird, in S60 berechnet, welcher der Kupplungsmomentberechnungseinheit 110 entspricht, indem der mathematische Ausdruck, der beispielsweise durch oben beschriebenen Ausdruck (11) dargestellt ist. Dann werden in S70, welcher der Kupplungssteuereinheit 106 entspricht, sowohl die erste Kopplung 62 und die zweite Kopplung 64 eingerückt (bezugnehmend auf jenseits des t2 Moments in 5) bei dem in S60 berechneten Kupplungsmomenten Tc während beispielsweise der 2WD_d Zustand beibehalten wird. In dem Fall einer positiven Bestimmung in S50 werden die Vorderseitenkupplung 44 und die Hinterseitenkupplung 32 beispielsweise in Abhängigkeit des normalen 4WD Übergangssteuerprozesses in S80 eingerückt, welcher der Kupplungssteuereinheit 106 entspricht, und der Übergang von dem 2WD_d Zustand zu dem 4WD Zustand wird ausgeführt.
In 5 wird eine Störungsbestimmung durchgeführt, wenn eine Geradefahrbestimmung bei dem t1 Moment AN wird. In 5 wird der integrierte Wert von Gierratenabweichungsabsolutwerten als ein integrierter Wert dargestellt, der in der Störungsbestimmung verwendet wird. Der integrierte Wert der Drehzahlabweichungsabsolutwerten für die jeweiligen rechten und linken Räder der Vorder- und Hinterräder wird auch als ein integrierter Wert verwendet, der in der Störungsbestimmung verwendet wird. Wenn beide der integrierten Werte gleich oder größer als ein Störungsbestimmungsgrenzwert wird, bis die Anzahl der Proben die bestimmte Anzahl von Proben erreicht, wird die Störungsbestimmung AN, wie in dem t2 Moment dargestellt ist. In diesem Fall wird die Überschussantriebskraft um einen Überschussantriebskraftgrenzwert (4WD Übergangsbestimmungsgrenzwert) überschritten, und daher wird ein Befehlskupplungsmoment zum Einrücken sowohl der ersten Kopplung 62 und der zweiten Kopplung 64 danach ausgegeben, wobei der Trennzustand (2WD_d Zustand) beibehalten wird.
Gemäß der ersten oben beschriebenen Ausführungsform sind die erste Kopplung 62 und die zweite Kopplung 64 Reibkupplungen und daher können die erste Kopplung 62 und die zweite Kopplung 64 eingerückt oder halbeingerückt sein, wobei der 2WD_d Zustand beibehalten wird. Zusätzlich kann eine Differentialbeschränkung auf sowohl das rechte und linke Hinterrad 16 aufgebracht werden, wobei der 2WD_d Zustand, durch Ausführen der 2WD Kupplungseinrücksteuerung zum Einrücken oder Halbeinrücken der ersten Kopplung 62 und der zweiten Kopplung 64 beibehalten wird. Wenn die 2WD Kupplungseinrücksteuerung ausgeführt wird, wirkt ein Moment, welches eine Drehzahldifferenz verhindert, selbst während der 2WD_d Zustand beibehalten wird auf das rechte und linke Hinterrad 16, wo die Drehzahldifferenz auftritt. Mit anderen Worten, wenn die 2WD Kupplungseinrücksteuerung ausgeführt wird, wobei die Drehzahldifferenz zwischen dem rechten und linken Hinterrad 16 auftritt, wirkt die Bremskraft auf das Fahrzeugrad an der Hochdrehzahlseite und die Antriebskraft wirkt auf das Fahrzeugrad an der Niederdrehzahlseite, so dass das stabile Moment auf das Fahrzeug 10 ohne den Übergang auf den 4WD Zustand wirkt. Demzufolge können gleichzeitig die Kraftstoffeffizienz und die Geradefahrstabilität verbessert werden.
Gemäß der ersten Ausführungsform ist der Fahrzustand des Fahrzeugs 10 ein Fahrzustand, welcher die Gradefahrstabilität des Fahrzeugs 10 betrifft und die Kupplungssteuereinheit 106 führt die 2WD Kupplungseinrücksteuerung in einem Fall aus, in dem der Fahrzustand, welcher die Geradefahrstabilität des Fahrzeugs 10 betrifft, ein Zustand geworden ist, welcher einer vorbestimmten Störung ausgesetzt ist. Demzufolge kann die Differentialbeschränkung sowohl auf das rechte und linke Hinterrad 16 aufgebracht werden, wobei der 2WD_d Zustand beibehalten wird, wenn der Fahrzustand ein Zustand geworden ist, der einer vorbestimmten Störung ausgesetzt ist, und daher kann die Geradefahrstabilität verbessert werden ohne den Übergang auf den 4WD Zustand auszuführen.
Gemäß der ersten Ausführungsform führt die Kupplungssteuereinheit 106 die 2WD Kupplungseinrücksteuerung in einem Fall aus, in dem die Antriebsanfrage innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt. Demzufolge kann in einem Fall, in dem die Antriebsanfrage, in welcher ein Übergang auf den 4WD Zustand nicht deutlich nötig ist, innerhalb eines vorbestimmten Bereichs ist, die Differentialbeschränkung auf sowohl das rechte und linke Hinterrad 16 aufgebracht werden, wobei der 2WD_d Zustand beibehalten wird. Demzufolge kann ein stabiler Moment auf das Fahrzeug 10 wirken, wobei die Kraftstoffeffizienzverschlechterung, welche einem Übergang auf den 4WD Zustand zurechenbar ist, verhindert wird.
Gemäß der ersten Ausführungsform führt die Kupplungssteuereinheit 106 die 2WD Kupplungseinrücksteuerung durch Einrücken oder Halbeinrücken der ersten Kopplung 62 und der zweiten Kopplung 64 gleichzeitig aus, wobei der 2WD_d Zustand beibehalten wird, und daher kann eine geeignete Differentialbeschränkung auf sowohl das rechte und linke Hinterrad 16 durch Ausführen der 2WD Kupplungseinrücksteuerung aufgebracht werden.
Gemäß der ersten Ausführungsform führt die Kupplungssteuereinheit 106 die 2WD Kupplungseinrücksteuerung aus, wobei der 2WD d Zustand beibehalten wird, indem jeweils die erste Kopplung 62 und die zweite Kopplung 64 bei den auf Basis der jeweiligen Fahrzeugraddrehzahlen Nwrr, Nwrl der Hinterräder 16 berechneten Kupplungsmomenten Tc eingerückt oder halbeingerückt werden. Demzufolge kann eine geeignete Differentialbeschränkung auf sowohl das rechte und linke Hinterrad 16 durch Ausführen der 2WD Kupplungseinrücksteuerung aufgebracht werden.
Gemäß der ersten Ausführungsform wird der 2WD Zustand realisiert, da zumindest eine der Vorderseitenkupplung 44 und der Hinterseitenkupplung 32 durch die Kupplungssteuereinheit 106 gelöst wird. Insbesondere werden in dem 2WD_d Zustand, in dem sowohl die Vorderseitenkupplung 44 und die Hinterseitenkupplung 32 gelöst werden, die Rotation des Rotationselements (beispielsweise der Gelenkwelle 28) zwischen der Vorderseitenkupplung 44 und der Hinterseitenkupplung 32 im Wesentlichen gestoppt, und die Kraftstoffeffizienz kann weiter verbessert werden.
Gemäß der ersten Ausführungsform rückt die Kupplungssteuereinheit 106 die Vorderseitenkupplung 44, an welcher der Synchronisierungsmechanismus angebracht ist, zuerst in einem Fall ein, in dem ein Übergang auf den 4WD Zustand von dem Zustand ausgeführt wird, in dem die 2WD Kupplungseinrücksteuerung in dem 2WD d Zustand ausgeführt wird. Demzufolge können die Drehzahlen der relativen Rotationselemente der Hinterseitenkupplung 32 im Wesentlichen miteinander synchronisiert werden und die Hinterseitenkupplung 32 kann eingerückt werden. Demzufolge kann ein Übergang auf den 4WD Zustand geeignet während der 2WD Kupplungseinrücksteuerung ausgeführt werden.
Nachfolgend wird eine zweite Ausführungsform der Erfindung beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden gleiche Bezugszeichen verwendet, um die Teile zu kennzeichnen, die den Ausführungsformen gemeinsam sind und eine Beschreibung dieser wird ausgelassen.
In der oben beschriebenen ersten Ausführungsform führt die Kupplungssteuereinheit 106 die 2WD Kupplungseinrücksteuerung durch Einrücken oder Halbeinrücken der ersten Kopplung 62 und der zweiten Kopplung 64 gleichzeitig und bei einem gleichen Kupplungsmoment aus, wobei der 2WD Zustand beibehalten wird. Anstelle dieses Sachverhaltes in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform führt die Kupplungssteuereinheit 106 gemäß der zweiten Ausführungsform die 2WD Kupplungseinrücksteuerung durch jeweiliges Einrücken oder Halbeinrücken der ersten Kopplung 62 und der zweiten Kopplung 64 aus, wobei der 2WD Zustand beibehalten wird, auf Basis der Abweichung zwischen der durchschnittlichen Drehzahl des rechten und linken Hinterrads 16 und den jeweiligen Fahrzeugraddrehzahlen Nwrr, Nwrl. Selbst in diesem Fall ist das Differenzial zwischen den rechten und linken Hinterrädern 16R, 16L wie in der ersten oben beschriebenen Ausführungsform beschränkt. In diesem Fall führt die Kupplungssteuereinheit 106 die 2WD Kupplungseinrücksteuerung durch Einrücken oder Halbeinrücken der Kupplung aus, die an der Hinterrad-16-Seite mit einer höheren Drehzahl angeordnet ist zuerst zwischen der ersten Kopplung 62 und der zweiten Kopplung 64 aus. Dies geschieht, um die Stabilität durch Aufbringen eines Gegenmoments auf das Hinterrad 16 an der höheren Drehzahlseite zu verbessern, das verursacht wird, wenn die Bremskraft wirkt.
Genauer berechnet die Kupplungsmomentberechnungseinheit 110 das Kupplungsmoment Tc1 der erste Kopplung 62 und das Kupplungsmoment Tcr der zweiten Kopplung 64 auf Basis der jeweiligen Fahrzeugraddrehzahlen Nwrr, Nwrl der Hinterräder 16 aus den vorher definierten mathematischen Ausdrücken, die durch die folgenden Ausdrücke (12) bis (14) dargestellt sind, anstelle dieser gemäß der ersten oben beschriebenen Ausführungsform. In den folgenden Ausdrücken (12) und (13) ist Nwt die Solldrehzahl zu einem Zeitpunkt, wenn das Differential zwischen dem rechten und linken Hinterrad 16R, 16L beschränkt ist, und als der durchschnittliche Wert der jeweiligen Fahrzeugraddrehzahlen Nwrr, Nwrl der Hinterräder 16 definiert ist. In den folgenden Ausdrücken (13) und (14), ist (*) (1 oder r) und ΔNw* ist die Abweichung zwischen der Solldrehzahl Nwet und der jeweiligen Fahrzeugraddrehzahlen Nwrr, Nwrl der Hinterräder 16. Der folgende Ausdruck (14) ist ein vorher definierter Feedbacksteuerausdruck, der verwendet wird, um ein Kupplungsmoment Tc* zu berechnen (d.h., Tcr und Tcl), das ein Feedbacksteuerbetrag ist, welcher es den jeweiligen Fahrzeugraddrehzahlen Nwrr, Nwrl der Hinterräder 16 erlaubt, der Solldrehzahl Nwt zu folgen. In diesem Ausdruck (14) ist dΔNw*/dt ein Abweichungsdifferentialwert, ∫ΔNw*dt ein Abweichungsintegralwert, Kp ein vorbestimmter Proportionalitätskoeffizient (Proportionalverstärker), Kd ein vorbestimmter Differentialkoeffizient (Differentialverstärker) und Ki ein vorbestimmter Integralkoeffizient (Integralverstärker). $Nwt = (Nwrr + Nwrl) / 2$
$Δ Nw* = Nwt - Nwr*$
$Tc * = Kp \times | Δ Nw * | + Kd \times | d Δ Nw * /dt | + Ki \times | \int Δ Nw * dt |$
In einem Fall, in dem durch die Fahrzustandsbestimmungseinheit 102 bestimmt wird, das sein Übergang zu dem Verbindungszustand (4WD Zustand) nicht ausgeführt wird, gibt die Kupplungssteuereinheit 106 zu den jeweiligen elektromagnetischen Solenoiden Befehle zum Einrücken der ersten Kopplung 62 und der zweiten Kopplung 64 bei den jeweiligen Kupplungsmomenten Tcr, Tel aus, die durch die Kupplungsmomentberechnungseinheit 110 berechnet werden, während der 2WD_d Zustand beibehalten wird. In diesem Fall führt die Kupplungssteuereinheit 106 den Befehl für das erste Kupplungsmoment Tc* aus, nachdem die Fahrzustandsbestimmungseinheit 108 bestimmt, dass der Fahrzustand des Fahrzeugs 10 ein Zustand geworden ist, der einer vorbestimmten Störung an der Kopplung an der Hinterrad-16-Seite ausgesetzt ist, wo die Abweichung ΔNw* ein negativer Wert geworden ist (d.h., wo die Fahrzeugraddrehzahl Nwr* bzw. Fahrzeugradgeschwindigkeiten die Solldrehzahl Nwt überschreitet). Dann führt die Kupplungssteuereinheit 106 den Befehl für das Kupplungsmoment Tc* auch an der Kopplung an der Hinterrad-16-Seite aus, wo die Abweichung ΔNw* ein positiver Wert nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Verzögerungszeit aufweist. Die vorbestimmte Verzögerungszeit ist beispielsweise eine vorher definierte Zeitspanne zum geeigneten Aufbringen eines Gegenmoments durch die Bremskraft auf das Hinterrad 16, wo die Fahrzeugraddrehzahl Nwr* die Solldrehzahl Nwt übersteigt (wobei * 1 oder r darüber ist).
6 ist ein Flussdiagramm, das einen Hauptteil eines Steuerbetriebs durch die elektronische Steuereinheit 100 darstellt, d.h., gleichzeitig einen Steuerbetrieb zum Verbessern der Kraftstoffeffizienz und Geradefahrstabilität, welcher wiederholt in extrem kurzen Zykluszeiten für beispielsweise annähernd wenige msec bis mehreren msec ausgeführt wird. 7 ist ein Beispiel eines Zeitdiagramms für einen Fall, in dem der Steuerbetrieb, der in dem Flussdiagramm in 6 dargestellt ist, ausgeführt wird und ist ein Flussdiagramm, das einen Fall darstellt, in dem eine Störung während dem Geradefahren auftritt. Das Flussdiagramm in 6 unterscheidet sich von dem Flussdiagramm in 4 hauptsächlich darin, dass S60 durch S63, S65 und S68 ersetzt wird. In der folgenden Beschreibung aus 6 werden die Teile, die von 4 verschieden sind, hauptsächlich beschrieben.
Gemäß 6 wird die Solldrehzahl Nwt zu einem Zeitpunkt, wenn beispielsweise die 2WD Kupplungseinrücksteuerung ausgeführt wird, bei S63 berechnet, welcher der Kupplungsmomentberechnungseinheit 110 in dem Fall einer negativen Bestimmung in S50 entspricht. Dann wird in S65, welcher der Kupplungsmomentberechnungseinheit 110 entspricht, beispielsweise die Abweichungen ΔNwr, ΔNw1 zwischen der Solldrehzahl Nwt und der jeweiligen Fahrzeugraddrehzahlen Nwr, Nwrl der Hinterräder 16 berechnet. Dann werden in S68, welcher der Kupplungsmomentberechnungseinheit 110 entspricht, das Kupplungsmoment Tc1 der ersten Kopplung 62 und das Kupplungsmoment Tcr der zweiten Kopplung 64 zu einem Zeitpunkt berechnet, wenn die 2WD Kupplungseinrücksteuerung ausgeführt wird, indem beispielsweise der Feedbacksteuerausdruck, der durch den oben beschriebenen Ausdruck (14) dargestellt ist, verwendet wird. Dann werden in S71, S72 und S73, die der Kupplungssteuereinheit 106 entsprechen, die erste Kopplung 62 und die zweite Kopplung 64 bei den jeweiligen Kupplungsmomenten Tcr, Tel eingerückt, die in S68 berechnet sind, wobei beispielsweise der 2WD_d Zustand beibehalten wird. Mit anderen Worten wird in S71 die Kopplung an der Hinterrad-16-Seite, wo beispielsweise die Fahrzeugraddrehzahl Nwrr oder Nwrl höher ist, zuerst eingerückt (bezugnehmend auf jenseits des t2 Moments in 7). Dann wird in S72 beispielsweise bestimmt, ob die vorbestimmte Verzögerungszeit verstrichen ist. S72 wird in dem Fall einer negativen Bestimmung in S72 wiederholt ausgeführt. In dem Fall einer positiven Bestimmung in S72 wird die Kopplung an der gegenüberliegenden Seite beispielsweise auch in S73 eingerückt (bezugnehmend auf jenseits des t3 Moments in 7).
In 7 wird eine Störungsbestimmung durchgeführt, wenn eine Geradeantriebsbestimmung zum t1 Moment AN wird. In 7 ist der integrierte Wert der Gierratenabweichungsabsolutwerte als ein integrierter Wert dargestellt, der in der Störungsbestimmung verwendet wird. Der integrierte Wert von Drehzahlabweichungsabsolutwerten für die jeweiligen rechten und linken Räder der Vorder- und Hinterräder wird auch als ein integrierter Wert verwendet, der in der Störungsbestimmung verwendet wird. Wenn beide der integrierten Werte gleich oder größer als der Störungsbestimmungsgrenzwert werden, bis die Anzahl von Proben die bestimmte Anzahl von Proben erreicht, wird die Störungsbestimmung AN wie durch den t2 Moment dargestellt ist. Dann wird ein Befehlskupplungsmoment zum Einrücken der ersten Kopplung 62 und der zweiten Kopplung 64 ausgegeben, wobei der Trennzustand (2WD d Zustand) beibehalten wird. In diesem Fall wird der Befehlswert für das Kupplungsmoment Tcr zuerst für die zweite Kopplung 64 an der rechten Hinterrad-16R-Seite ausgegeben, wo die Fahrzeugradgeschwindigkeit bzw. Fahrzeugraddrehzahl Nwrr höher ist (bezugnehmend auf jenseits des t2 Moments), und der Befehlswert für das Kupplungsmoment Tc1 wird für die erste Kopplung 62 an der linken Hinterrad-16L-Seite ausgegeben, nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Verzögerungszeit (bezugnehmend auf jenseits des t3 Moments).
In der zweiten oben beschriebenen Ausführungsform werden ähnliche Effekte wie jene der ersten Ausführungsform erreicht. Die Kupplungssteuereinheit 106 führt die 2WD Kupplungseinrücksteuerung durch jeweiliges Einrücken oder Halbeinrücken der ersten Kopplung 62 und der zweiten Kopplung 64 auf Basis der Abweichungen ΔNwr, ΔNw1 zwischen den durchschnittlichen Drehzahlen der rechten und linken Hinterräder 16 (Solldrehzahl Nwt) und der jeweiligen Fahrzeugraddrehzahlen Nwrr, Nwrl aus, wobei der 2WD_d Zustand beibehalten wird, und daher kann eine geeignete Differentialbeschränkung auf sowohl das rechte und linke Hinterrad 16 aufgebracht werden, indem die 2WD Kupplungseinrücksteuerung ausgeführt wird.
Gemäß der zweiten oben beschriebenen Ausführungsform führt die Kupplungssteuereinheit 106 die 2WD Kupplungseinrücksteuerung durch zuerst Einrücken oder Halbeinrücken einer der ersten Kopplung 62 und der zweiten Kopplung 64 an der Hinterrad-16-Seite aus, wo die Fahrzeugraddrehzahl Nwrr oder Nwrl höher ist. Demzufolge wirkt die Bremskraft auf das Hinterrad 16 zuerst an der Hochdrehzahlseite und dann wirkt die Antriebskraft an dem Hinterrad 16 an der Niederdrehzahlseite, durch das Ausführen der 2WD Kupplungseinrücksteuerung. Demzufolge wirkt ein stabiles Moment in geeigneter Weise auf das Fahrzeug 10.
Die erste und zweite Ausführungsform der Erfindung wurden im Detail mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Jedoch kann die Erfindung auch auf andere teilweise geänderte Aspekte angewendet werden.
Ein gleichzeitiges Einrücken (oder ein Halbeinrücken) der ersten Kopplung 62 und der zweiten Kopplung 64 während der 2WD Kupplungseinrücksteuerung gemäß der ersten Ausführungsform bedeutet zum Beispiel zumindest ein gleichzeitiges Initiieren des Einrückens der ersten Kopplung 62 und der zweiten Kopplung 64. Das Einrücken muss nicht zur gleichen Zeit abgeschlossen sein. Die gleiche Zeit ist eine Spanne, die eine bestimmte Breite im Hinblick auf einen bestimmten Moment aufweist, wenn der Effekt des Ausführens der 2WD Kupplungseinrücksteuerung erreicht wird und kann daher als die im Wesentlichen gleiche Spanne betrachtete werden (im Wesentlichen gleicher Moment bzw. Zeitpunkt).
In der Berechnung des Kupplungsmoments Tc basierend auf den jeweiligen Fahrzeugraddrehzahlen Nwrr, Nwrl gemäß der oben beschriebenen Ausführungsformen, wird das Kupplungsmoment Tc auf Basis der Abweichung zwischen den jeweiligen Fahrzeugraddrehzahlen Nwrr, Nwrl und der Solldrehzahl Nwt berechnet (durchschnittlicher Wert der jeweiligen Fahrzeugraddrehzahlen Nwrr, Nwrl). Jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann das Kupplungsmoment Tc auf Basis der Abweichung zwischen den rechten und linken Fahrzeugraddrehzahlen Nwrr, Nwrl berechnet werden.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen wurden die elektrisch gesteuerten Kopplungen (erste Kopplung 62 und zweite Kopplung 64), welche eine Arte von Reibkupplungen sind, als Beispiele der ersten Kupplung und der zweiten Kupplung beschrieben. Jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise können die erste Kupplung und die zweite Kupplung irgendwelche Kupplungen sein, die eingerückt oder halbeingerückt selbst in einem Zustand sind, in dem die Drehzahlen der relativen Rotationselemente im Wesentlichen nicht miteinander synchronisiert sind. Die erste Kupplung und die zweite Kupplung können auch bekannte Klauenkupplungen sein, an welchen Synchronisierungsmechanismen angebracht sind, oder bekannte Hydraulikreibeinrückvorrichtungen.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen wurde eine Klauenkupplung, an welcher ein Synchronisierungsmechanismus angebracht ist, als die Vorderseitenkupplung 44 beschrieben, welche die dritte Kupplung ist, und eine Klauenkupplung wurde als die Hinterseitenkupplung 32 beschrieben, welche die vierte Kupplung ist. Jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann die Vorderseitenkupplung 44 irgendeine Kupplung sein, die eingerückt oder halbeingerückt ist, selbst in einem Zustand, in dem die Drehzahlen der relativen Rotationselemente im Wesentlichen nicht miteinander synchronisiert sind und kann eine Reibkupplung oder ähnliches sein. In einem Fall, in dem ein Übergang zu dem 4WD Zustand von dem Zustand, wo die 2WD Kupplungseinrücksteuerung ausgeführt wird, in dem 2WD_d Zustand berücksichtigt wird und zumindest eine von der Vorderseitenkupplung 44 und der Hinterseitenkupplung 32 eine Klauenkupplung oder eine Reibkupplung ist, bei welcher ein Synchronisierungsmechanismus angebracht ist, der eingerückt oder halbeingerückt selbst in einem Zustand sein kann, in dem die Drehzahlen der relativen Rotationselemente im Wesentlichen nicht miteinander synchronisiert werden, kann der Übergang zu dem 4WD Zustand in geeigneter Weise zuerst durch Einrücken der Kupplung ausgeführt werden. Demzufolge kann die Vorderseitenkupplung 44 eine Klauenkupplung und die Hinterseitenkupplung 32 kann eine Klauenkupplung oder eine Reibkupplung sein, an welcher ein Synchronisierungsmechanismus angebracht ist. Die Klauenkupplung ist nicht auf die Art der elektromagnetischen Klauenkupplung beschränkt. Die Klauenkupplung kann eine Klauenkupplung sein, die beispielsweise mit einer Schaltgabel ausgebildet ist, die axial eine Hülse bzw. Muffe bewegt, und wird durch einen elektrisch-steuerbaren oder hydraulisch-steuerbaren Aktuator angetrieben.
Auch zu berücksichtigen ist ein Fall, in dem sowohl die Vorderseitenkupplung 44 und die Hinterseitenkupplung 32 Klauenkupplungen sind, an welchen kein Synchronisierungsmechanismus angebracht ist. In diesem Fall ist es schwierig, beide und jede von der Vorderseitenkupplung 44 und der Hinterseitenkupplung 32 in einem Zustand einzurücken, in dem die 2WD Kupplungseinrücksteuerung in dem 2WD_d Zustand ausgeführt wird. Die Kupplungssteuereinheit 106 rückt die Hinterseitenkupplung 32 vor der Initiierung der 2WD Kupplungseinrücksteuerung in einem Fall ein, in dem die 2WD Kupplungseinrücksteuerung in dem 2WD_d Zustand ausgeführt ist. In diesem Fall sind die Drehzahlen der relativen Rotationselemente der Hinterseitenkupplung 32 im Wesentlichen null ohne eine Ausnahme in dem 2WD_d Zustand, in dem die 2WD Kupplungseinrücksteuerung noch ausgeführt werden muss, und die Hinterseitenkupplung 32 kann in einem Zustand eingerückt werden, in dem die Drehzahlen der relativen Rotationselement im Wesentlichen miteinander synchronisiert sind. Während dem Ausführen der 2WD Kupplungseinrücksteuerung sind die Drehzahlen der relativen Rotationselement der Vorderseitenkupplung 44 im Wesentlichen miteinander synchronisiert, und daher kann das Einrücken der Vorderseitenkupplung 44 und der Übergang auf den 4WD Zustand während der 2WD Kupplungseinrücksteuerung ausgeführt werden. Die Vorderseitenkupplung 44 kann sogar dann eingerückt werden, wenn die Vorderseitenkupplung 44 eine Klauenkupplung ist, wenn beispielsweise das Fahrzeug gestoppt hat oder das Getriebe 18 in einem neutralen Zustand ist. Demzufolge werden in einem Fall, in dem die Vorderseitenkupplung 44 schon eingerückt ist, die Drehzahlen der relativen Rotationselemente der Hinterseitenkupplung 32 im Wesentlichen miteinander durch das Ausführen der 2WD Kupplungseinrücksteuerung synchronisiert und daher kann das Einrücken der Hinterseitenkupplung 32 und der Übergang zu dem 4WD Zustand während der 2WD Kupplungseinrücksteuerung ausgeführt werden. Wie oben beschrieben kann der Übergang auf den 4WD Zustand ausgeführt werden, nachdem die 2WD Kupplungseinrücksteuerung in dem 2WD Zustand ausgeführt wird, in dem nur eine von der Vorderseitenkupplung 44 und der Hinterseitenkupplung 32 eingerückt ist.
Die Erfindung wurde im Hinblick auf einen Wechsel zwischen dem 2WD_d Zustand und dem 4WD Zustand in den oben beschriebenen Ausführungsformen beschrieben. Jedoch kann die Erfindung auch bei einem Schalten zwischen dem 2WD Zustand und dem 4WD Zustand verwendet werden. In einem Fahrzeug, das mit nur einer von der Vorderseitenkupplung 44 und der Hinterseitenkupplung 32 ausgebildet ist, kann ein Zustand, der identisch zu dem 2WD Zustand ist, in dem nur eine von der Vorderseitenkupplung 44 und der Hinterseitenkupplung 32 bereits eingerückt ist, realisiert werden. Demzufolge kann der Trennmechanismus ein Trennmechanismus sein, der nur eine von der Vorderseitenkupplung 44 und der Hinterseitenkupplung 32 aufweist. Beispielsweise kann es in dem Fahrzeug 10, das nicht mit der Hinterseitenkupplung 32 ausgebildet ist, unmöglich sein, die Rotation des vorbestimmten Rotationselements selbst in einem Zustand vollständig zu stoppen, in dem die erste Kopplung 62 und die zweite Kopplung 64 in dem 2WD Zustand gelöst sind, da der Widerstand in der naßlaufenden Lamellenkupplung auftritt, welche die Kopplung bildet. Demzufolge ist es effektiv, die Hinterseitenkupplung 32 auszubilden, da die Rotation, welche dem Widerstand oder ähnlichem geschuldet ist, verhindert werden kann.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen ist das Differential zwischen dem rechten und linken Hinterrad 16R, 16L durch Einrücken der ersten Kupplung und der zweiten Kupplung beschränkt. Jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann auch ein Halbeinrücken der ersten Kupplung und der zweiten Kupplung das Differential zwischen dem rechten und linken Hinterrad 16R, 16L auf ein bestimmtes Maß beschränken. Bestimmte Effekte der Erfindung können auch in diesem Fall erreicht werden.
In der oben beschriebenen Ausführungsform weist das Fahrzeug 10 eine Struktur auf, in welcher Leistung immer auf die Vorderräder 14 übertragen wird und die Hinterräder 16 die Hilfsantriebsräder sind. Jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann das Fahrzeug 10 eine Struktur aufweisen, in welcher Leistung immer auf die Hinterräder 16 übertragen wird und die Vorderräder 14 Hilfsantriebsräder sind. Beispielsweise kann das Fahrzeug 10 ein FR-basiertes 4WD Fahrzeug sein.
In den Flussdiagrammen in 4 und 6 gemäß der oben beschriebenen Ausführungsformen, wird die 2WD Kupplungseinrücksteuerung in S60 (oder S63, S65 und S68) und S70 in einem Fall ausgeführt, in dem in S30 bestimmt ist, dass der Fahrzustand des Fahrzeugs 10 ein Zustand geworden ist, der einer vorbestimmten Störung ausgesetzt ist und es ist in S50 bestimmt, dass ein Übergang auf 4WD nicht ausgeführt werden soll. Jedoch kann die 2WD Kupplungseinrücksteuerung in dem Fall einer positiven Störungsbestimmung in S30 ausgeführt werden ohne irgendeine Bestimmung für den Übergang auf den 4WD. In diesem Fall sind S40 und S50 unwesentlich geworden. Die Störungsbestimmung in S30 kann nur darauf basieren, ob die Drehzahlabweichung zwischen dem rechten und linken Hinterrad 16R, 16L größer oder gleich der vorbestimmten Rotationsdifferenz bzw. Drehzahldifferenz als dem Störungsbestimmungsgrenzwert ist anstelle eines Verwendens der vorher definierten mathematischen Ausdrücke, die durch die oben beschriebenen Ausdrücke (4) bis (6) dargestellt sind. Die Bestimmung in S30 kann darauf beschränkt sein, ob der Fahrzustand des Fahrzeugs 10 ein Zustand geworden ist, der vorhergesagt wird der vorbestimmten Störung ausgesetzt zu sein, anstelle der Störungsbestimmung und die 2WD Kupplungseinrücksteuerung kann in dem Fall einer positiven Störungsvorhersagebestimmung in S30 ausgeführt werden. Selbst in diesem Fall kann die Differentialbeschränkung auf sowohl das rechte und linke Hinterrad 16 aufgebracht werden, wobei der 2WD_d Zustand beibehalten wird, wenn der Fahrzustand des Fahrzeugs 10 ein Zustand geworden ist, der einer vorbestimmten Störung ausgesetzt ist, und die Geradefahrstabilität kann ohne des Übergangs auf den 4WD Zustand verbessert werden. Beispiele des Zustands, der vorhergesagt wird der vorbestimmten Störung ausgesetzt zu sein, enthalten schlechtes Wetter und Straßenoberflächenzustände, auf welchen die vorbestimmte Störung als wahrscheinlicher angesehen wird. Das schlechte Wetter und die Straßenoberflächenzustände werden beispielsweise unter Verwendung einer Schlechtwetterbestimmung, die auf der Instabilität von Radarsensormessungen bei bekannten Radargeschwindigkeitssteuerung basiert, Schlechtwetterbestimmung, die auf Hochgeschwindigkeitsscheibenwischervorgängen basiert, Schlechtwetterbestimmung, die auf der Auswahl eines Schneemodus basiert, Unebene- bzw. Holprigestraßenbestimmung, die auf einem Wert basiert, der durch den G-Sensor 94 oder ähnlichem erfasst wird und eine Niedrig-fl-Straßenbestimmung, die auf einer Straßenoberflächen µ-Wertschätzung basiert und Außentemperaturmessungen. Die Reihe des Ausführens von S10, S20 und S30 kann in den Flussdiagrammen in 4 und 6 ebenso verändert werden. Aus diese Weise können der Modus und die Reihe des Ausführens der jeweiligen Schritte in dem Flussdiagramm in 4 und 6 in geeigneter Weise innerhalb eines annehmbaren Bereichs geändert werden.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen wurden verschiedene Automatikgetriebe, wie beispielsweise Multigeschwindigkeitsgetriebe vom Planetengetriebetyp, stufenloses Automatikgetriebe, ein Parallelzweiwellengetriebe vom SynchrongetriebeTyp (das ein bekanntes DCT enthält) als ein Beispiel des Getriebes 18 beschrieben. Jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann das Getriebe 18 ein bekanntes manuelles Getriebe sein und ist unwesentlich. Auch der oben beschriebene Ausdruck (7) hat den Zweck die geschätzte Antriebskraft Fp auf der Annahme zu berechnen, dass der Drehmomentwandler (nicht dargestellt) ausgebildet ist. In einem Fall jedoch, in dem das Getriebe 18 und der Drehmomentwandler nicht ausgebildet sind, kann der Ausdruck (7) derart geändert werden, dass er für diesen Fall geeignet ist.
In der oben beschriebenen Ausführungsform wurde ein Benzinmotor oder ähnliches, welcher ein Verbrennungsmotor ist, der Leistung auf Basis einer Kraftstoffverbrennung erzeugt, als ein Beispiel der Antriebskraftquelle beschrieben. Jedoch können auch andere Motoren, wie beispielsweise ein Elektromotor allein oder in Kombination mit der Maschine bzw. dem Motor angepasst werden.

Claims

Steuerverfahren für ein Vierradantriebsfahrzeug, wobei das Vierradantriebsfahrzeug enthält: einen Trennmechanismus (44, 32), der derart konfiguriert ist, dass er einen Leistungsübertragungsweg verbindet/trennt, der einen Teil einer Leistung einer Antriebskraftquelle, die auf die Hauptantriebsräder übertragen wird, auf Hilfsantriebsräder während einem Vierradantrieb des Vierradantriebsfahrzeugs überträgt; eine erste Kupplung (62), die in einem der Leistungsübertragungswege zwischen dem Trennmechanismus und beiden von dem rechten und linken Rad der Hilfsantriebsräder angeordnet ist; eine zweite Kupplung (64), die in dem anderen von den Leistungsübertragungswegen zwischen dem Trennmechanismus und beiden von dem rechten und linken Rad der Hilfsantriebsräder angeordnet ist; sowie eine elektronische Steuereinheit (100), wobei das Steuerverfahren aufweist: (a) Schalten eines Betriebszustands des Trennmechanismus (44, 32), der ersten Kupplung (62) und der zweiten Kupplung (64) in Abhängigkeit eines Fahrzustands des Vierradantriebsfahrzeugs, und (b) Ausführen einer Zweiradantriebssteuerung zum Einrücken oder Halbeinrücken der ersten Kupplung (62) und der zweiten Kupplung (64) auf Basis des Fahrzustands des Vierradantriebsfahrzeugs, wobei ein Zweiradantriebszustand aufrechterhalten wird, in dem die Trennmechanismen (44, 32) gelöst sind.
Steuerverfahren nach Anspruch 1, wobei der Fahrzustand des Vierradantriebsfahrzeugs ein Fahrzustand ist, der die Geradefahrstabilität des Vierradantriebsfahrzeugs betrifft, und die Zweiradantriebssteuerung in einem Fall ausgeführt wird, in dem der Fahrzustand, der die Geradefahrstabilität des Vierradantriebsfahrzeugs betrifft, ein Zustand geworden ist, der einer vorbestimmten Störung ausgesetzt ist, oder in einem Fall, in dem der Fahrzustand, der die Geradefahrstabilität des Vierradantriebsfahrzeugs betrifft, ein Zustand geworden ist, der vorausgesagt wird, einer vorbestimmten Störung ausgesetzt zu sein.
Steuerverfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Zweiradantriebssteuerung in einem Fall ausgeführt wird, in dem eine Antriebsanfrage von einem Fahrer des Vierradantriebsfahrzeugs innerhalb eines vorbestimmten Bereichs ist.
Steuerverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Zweiradantriebssteuerung durch gleichzeitiges Einrücken oder Halbeinrücken der ersten Kupplung (62) und der zweiten Kupplung (64) ausgeführt wird, wobei der Zweiradantriebszustand beibehalten wird.
Steuerverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Zweiradantriebssteuerung durch jeweiliges Einrücken oder Halbeinrücken der ersten Kupplung (62) und der zweiten Kupplung (64) ausgeführt wird, wobei der Zweiradantriebszustand bei Kupplungsmomenten, die auf Basis der jeweiligen Drehzahlen der Hilfsantriebsräder berechnet werden, beibehalten wird,.
Steuerverfahren nach Anspruch 5, wobei die Zweiradantriebssteuerung durch Einrücken oder Halbeinrücken von einer der ersten Kupplung (62) und der zweiten Kupplung (64) ausgeführt wird, die an dem Leistungsübertragungsweg zwischen dem Trennmechanismus und den Hilfsantriebsrädern vor der anderen von der ersten Kupplung (62) und der zweiten Kupplung (64) angeordnet ist, wobei die erste Kupplung (62) und die zweite Kupplung (64) zwischen dem Trennmechanismus (44, 32) und den Hilfsantriebsrädern angeordnet sind, und eine Drehzahl von einem der Hilfsantriebsräder höher als eine Drehzahl von dem anderen der Hilfsantriebsräder ist.
Steuerverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Vierradantriebsfahrzeug zudem einen Transfer und eine Antriebskraftübertragungswelle enthält, der Transfer derart konfiguriert ist, dass er einen Teil der Leistung der Antriebskraftquelle auf die Hilfsantriebsräder überträgt und die Antriebskraftübertragungswelle derart konfiguriert ist, dass sie die Leistung von der Antriebskraftquelle, die durch den Transfer verteilt wird, auf die Hilfsantriebsräder überträgt, wobei der Trennmechanismus (44, 32) eine dritte Kupplung und eine vierte Kupplung enthält, die dritte Kupplung an der Antriebskraftquellseite der Antriebskraftübertragungswelle angeordnet ist, und die vierte Kupplung an der Hilfsantriebsradseite der Antriebskraftübertragungswelle angeordnet ist, und das Steuerverfahren ferner aufweist das Lösen des Trennmechanismus (44, 32) durch Lösen von zumindest einer von der dritten Kupplung und vierten Kupplung.
Steuerverfahren nach Anspruch 7, wobei eine von der dritten Kupplung und der vierten Kupplung eine Klauenkupplung ist, wobei die andere von der dritten Kupplung und der vierten Kupplung eine Klauenkupplung, an welcher ein Synchronisierungsmechanismus angebracht ist, oder eine Reibkupplung ist, und das Steuerverfahren ferner aufweist das Eindrücken der anderen von der dritten Kupplung und der vierten Kupplung zuerst in einem Fall, in dem ein Übergang von einem Zustand, in dem die Zweiradantriebssteuerung in dem Zweiradantriebszustand ausgeführt wird, in dem beide von der dritten Kupplung und der vierten Kupplung gelöst sind, zu einem Vierradantriebszustand ausgeführt wird, in dem beide von der dritten Kupplung und der vierten Kupplung eingerückt sind.
Steuerverfahren nach Anspruch 7, wobei beide der dritten Kupplung und der vierten Kupplung Klauenkupplungen sind, und das Steuerverfahren ferner aufweist das Einrücken der vierten Kupplung vor der Initiierung der Zweiradantriebssteuerung in einem Fall, in dem die Zweiradantriebssteuerung in dem Zweiradantriebszustand ausgeführt wird, in dem beide der dritten Kupplung und der vierten Kupplung gelöst sind.