DE19548928A1 - Steuersystem für die Antriebsdrehmoment-Verteilung bei einem Fahrzeug mit Vierradantrieb - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Steuersystem für die Antriebsdrehmoment-Vertei­ lung bei einem Fahrzeug mit Vierradantrieb gemäß dem Oberbegriff des Pa­ tentanspruchs 1.

Steuersysteme dieser Art, die auch als aktive Drehmomentverteilungssysteme bezeichnet werden können, steuern aktiv die Verteilung zwischen primären Antriebsrädern (einer primären Antriebsachse) und sekundären Antriebsrä­ dern (einer sekundären Antriebsachse). Ein derartiges System ist insbeson­ dere in der Lage, die Drehmomentverteilung zwischen Vorderrädern und Hinterrädern in Abhängigkeit von einer Differenz zwischen der Drehzahl der Vorderräder und der Hinterräder zu steuern.

In jüngerer Zeit sind verschiedene aktive Drehmomentverteilungssysteme für Fahrzeuge mit Vierradantrieb vorgeschlagen worden, bei denen das Antriebs­ drehmoment, das auf die sekundären Antriebsräder übertragen wird, variabel ist und aktiv gesteuert wird durch Einstellung der Eingriffskraft einer Vertei­ lerkupplung, die an einer Übertragungseinrichtung angeordnet ist, die so­ wohl mit der vorderen als auch der hinteren Kardanwelle verbunden ist. Da­ durch ergibt sich eine angemessene Drehmomentverteilung zwischen den vorderen und hinteren Antriebsachsen. Ein derartiges aktives Drehmoment­ verteilungssystem ist in der japanischen veröffentlichten Patentanmeldung Nr. 63-203421 beschrieben worden. Bei diesem herkömmlichen, vierradge­ triebenen Fahrzeug mit aktiver Drehmomentverteilung berechnet das System eine Drehzahldifferenz zwischen den Vorderrädern und den Hinterrädern und steuert die Verteilung des Antriebsdrehmoments auf die Vorder- und Hinterräder auf der Basis der Drehzahldifferenz, so daß ein Teil des Antriebs­ moments von dem durchdrehenden, geringere Traktion aufweisenden Rad auf das nahezu nicht durchdrehende Rad mit größerer Traktion übertragen wird und das Durchdrehen des Rades mit geringerer Traktion rasch unter­ drückt wird, so daß die Traktion wesentlich verbessert wird. Beispielsweise wird bei einem Fahrzeug mit Vierradantrieb und Hinterradantrieb als Haupt­ antrieb sowie Vorderradantrieb als Sekundärantrieb das Fahrzeug überwie­ gend mit den beiden Hinterrädern angetrieben. Bei plötzlicher starker Be­ schleunigung auf trockenem Untergrund drehen sich die Hinterräder um 10% oder darüber schneller als die Vorderräder. In diesem Falle erhöht die Steuerung die Eingriffskraft der Verteilerkupplung, so daß ein Teil des An­ triebsdrehmoments von den Hinterrädern auf die Vorderräder über die Ver­ teilerkupplung übergeht und ein Schlupf der Hinterräder vermieden wird. Das Verteilungsverhältnis des Antriebsdrehmoments zwischen den Vorderrä­ dern und den Hinterrädern variiert zwischen 0 : 100% und 50% : 50% in Ab­ hängigkeit von der Drehzahldifferenz zwischen den vorderen (sekundären) und hinteren (primären) Antriebsrädern. Die Drehzahldifferenz muß genau berechnet werden, damit eine angemessene Drehmomentverteilung zwi­ schen Vorder- und Hinterrädern ermöglicht wird. Es ist allgemein bekannt, daß die Drehzahldifferenz mathematisch abgeleitet und berechnet wird als Differenz zwischen dem einfachen Mittelwert der Drehzahl der beiden Vor­ derräder und dem Mittelwert der Drehzahl der beiden Hinterräder. Dieses herkömmliche System hat jedoch den Nachteil, daß, sofern das vordere inne­ re Rad, insbesondere bei der Beschleunigung in der Kurve, mit großer Längs- und Querbeschleunigung durchdreht, die Tendenz besteht, daß die mittlere Drehzahl der Vorderräder (der sekundären Antriebsräder) plötzlich ansteigt aufgrund der Verschiebung der Radlast von dem inneren vorderen Rad zum äußeren. In diesem Falle nimmt die Steuerung unbeabsichtigt eine erheblich erhöhte, mittlere Drehzahl der sekundären, vorderen Antriebsräder an, so daß die Drehzahldifferenz zwischen den primären und sekundären Antriebs­ rädern durch die Steuerung unangemessen reduziert wird. Aufgrund dieses ungeeigneten Drehmomentverteilungsverhältnisses kann ein angemessenes Drehmoment nicht auf die sekundären Antriebsräder übertragen werden. Au­ ßerdem ist es nicht wünschenswert, daß eine plötzliche Änderung in der An­ triebsdrehmomentverteilung zwischen Vorder- und Hinterrädern auftritt, die sich aus dem plötzlichen Anstieg der mittleren Drehzahl der sekundären An­ triebsräder beim Kurvenfahren ergibt.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Steuer­ system für die Antriebsdrehmoment-Verteilung von Fahrzeugen mit Vierrad­ antrieb zu schaffen, bei dem die zuvor genannten Nachteile des Standes der Technik überwunden sind.

Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Steuersystem für die Drehmo­ mentverteilung bei Fahrzeugen mit Vierradantrieb zu schaffen, durch das ver­ mieden werden kann, daß das Verteilungsverhältnis des Drehmoments zwi­ schen den Vorder- und Hinterrädern plötzlich geändert wird, obgleich das innere Rad der sekundären Antriebsräder während der Kurvenfahrt mit ho­ her Beschleunigung durchdreht.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein System der genannten Art zu schaffen, das eine zuverlässige aktive Drehmomentverteilung bietet und den Ausgleich von Störungen ermöglicht, so daß die Steuerbefehle des Systems unbeeinflußt bleiben von unerwünschten Störungen aufgrund leich­ ter Fluktuation in der Raddrehzahldifferenz zwischen rechten und linken Rä­ dern der sekundären Antriebsachse und/oder leichten Fluktuationen der Radlast der rechten und linken Räder während der normalen Geradeausfahrt.

Die Lösung der gestellten Aufgaben ergibt sich aus den Merkmalen des An­ spruchs 1.

Ein erfindungsgemäßes Steuersystem für die Verteilung des Antriebsdrehmo­ ments bei vierradgetriebenen Fahrzeugen umfaßt eine Verteilereinrichtung mit einer Verteilerkupplung zum variablen Einstellen der Drehmomentver­ teilung zwischen den vorderen und hinteren angetriebenen Rädern. Senso­ ren dienen zum Abtasten der Verschiebung der Rastlast von einem der linken und rechten Räder der sekundären Antriebsachse zum anderen. Eine Ge­ wichtungseinrichtung spricht auf das Maß der Verschiebung der Radlast an und bestimmt einen Gewichtungskoeffizienten in bezug auf eine niedrigere Drehzahl von den Drehzahlen der linken und rechten Räder der sekundären Achse. Eine Recheneinrichtung bestimmt den Mittelwert der Drehzahlen der primären Antriebsräder und zur Berechnung eines gewichteten Mittelwertes der Drehzahlen der sekundären Antriebsräder auf der Basis des Gewichtungs­ koeffizienten. Einrichtungen zur Steuerung der Verteilerkupplung verteilen das Drehmoment entsprechend einer Differenz zwischen dem Mittelwert und dem gewichteten Mittelwert. Vorzugsweise hält die Gewichtungseinrich­ tung den Gewichtungskoeffizienten konstant, so daß der gewichtete Mittel­ wert der Drehzahl der sekundären Antriebsräder identisch ist mit dem nor­ malen Mittelwert der Drehzahlen der sekundären Antriebsräder, bis das Aus­ maß der Verschiebung der Radlast einen vorgegebenen Schwellenwert über­ schreitet. Die Gewichtungseinrichtung erhöht den Gewichtskoeffizienten ent­ sprechend mit einer Zunahme der Verschiebung der Radlast. Vorzugsweise kann die Gewichtungseinrichtung den Gewichtskoeffizienten linear propor­ tional zu der Erhöhung der Radlastverschiebung nach Erreichen eines vorge­ gebenen Schwellenwertes erhöhen. Damit eine einfache Ermittlung der Rad­ lastverschiebung gewährleistet ist, erfassen die Sensoreinrichtungen vorzugs­ weise die Querbeschleunigung, die auf das Fahrzeug ausgeübt wird. Alternativ können die Sensoreinrichtungen den Lenkwinkel und die Geschwindigkeit des Fahrzeugs ermitteln.

Entsprechend einem anderen Aspekt der Erfindung umfaßt das System eine Verteilereinrichtung mit einer Verteilerkupplung zur Ermittlung des Ausma­ ßes der Verschiebung der Radlast vom inneren Rad der sekundären Antriebs­ achse zum äußeren Rad, eine Auswahleinrichtung zum Auswählen der unte­ ren Geschwindigkeit der Drehzahl der sekundären Antriebsräder und einer schnelleren Drehzahl der sekundären Antriebsräder. Eine Gewichtungsein­ richtung spricht auf das Ausmaß der Verschiebung der Radlast an und setzt einen Gewichtungskoeffizienten für die untere Geschwindigkeit fest. Eine re­ präsentative Raddrehzahl der sekundären Antriebsräder wird berechnet als gewichteter Mittelwert auf der Basis des Gewichtungskoeffizienten, wenn das Ausmaß der Radlastverschiebung einen vorgegebenen Schwellenwert über­ schreitet, und zur Berechnung der repräsentativen Drehzahl der sekundären Antriebsräder als einfacher Mittelwert, wenn das Ausmaß der Radlastver­ schiebung unterhalb des vorgegebenen Schwellenwertes liegt. Der repräsen­ tative Drehzahlwert der primären Antriebsräder wird als normaler Mittel­ wert berechnet, und die Verteilerkupplung wird entsprechend der Drehmo­ mentverteilung auf der Basis der Raddrehzahldifferenz zwischen der reprä­ sentativen Drehzahl der primären Antriebsräder und der repräsentativen Drehzahl der sekundären Antriebsräder bestimmt.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung zur Veranschauli­ chung eines Steuersystems für die Antriebsdrehmo­ ment-Verteilung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 ist ein Blockdiagramm, das ein elektronisches Steuer­ system zeigt, das bei dem erfindungsgemäßen System verwendet wird;

Fig. 3 ist ein Flußdiagramm und veranschaulicht einen Steue­ rungsdurchgang, den das erfindungsgemäße aktive Steuersystem zur Drehmomentverteilung durchführt.

Die Zeichnungen und insbesondere Fig. 1 zeigt das Steuersystem zur Antriebs­ drehmoment-Verteilung gemäß der Erfindung am Beispiel eines Vierrad-An­ triebssystems eines Fahrzeugs mit Frontmotor, bei dem die Hinterräder den Basisantrieb bilden und das Antriebsdrehmoment bzw. die Leistung, die durch einen Hauptantrieb erzeugt wird, wie etwa einer Brennkraftmaschine 1, normalerweise an die Hinterräder abgegeben wird. Das bedeutet, daß das Verteilungsverhältnis des Antriebsdrehmoments der Vorderräder und der Hinterräder normalerweise auf 0 : 100% gesetzt wird. Das Vierrad-Antriebs­ system wird gesteuert mit Hilfe einer Drehmoment-Verteilungssteuerung 40, die unten genauer beschrieben werden soll. Wie allgemein üblich, umfaßt das Vierrad-Antriebssystem ein Getriebe 2, das die Leistung der Brennkraftma­ schine 1 überträgt, eine Verteilereingangswelle 3, eine rückwärtige Kardan­ welle 4, ein hinteres Differentialgetriebe 5, das über Hinterräderantriebswel­ len mit den hinteren, angetriebenen Rädern 6 verbunden ist, eine Verteiler­ ausgangswelle 7, eine vordere Kardanwelle 8 und ein vorderes Differentialge­ triebe 9, das über vordere Antriebswellen mit den vorderen Rädern 10 ver­ bunden ist, die sekundäre Antriebsräder bilden.

Die hintere Kardanwelle 4 und das hintere Differentialgetriebe 5 gehören zu dem Hinterradsantriebssystem, während die Verteilerausgangswelle 7, die vordere Kardanwelle und das vordere Differentialgetriebe 9 zu dem Vorder­ radantriebssystem gehören. Das Getriebe 2 und die Verteilereingangswelle 3 gehören sowohl zum Vorderradantrieb als auch zum Hinterradantrieb. Die Verteilereingangswelle 3 ist mit der Getriebeausgangswelle verbunden und steht zugleich über die Verteilereinrichtung 11 sowohl mit der hinteren Kar­ danwelle 4 als auch mit der vorderen Kardanwelle 8 in Verbindung, so daß die Maschinenleistung auf die vorderen und hinteren Antriebsräder verteilt wird. Die vordere und die hintere Kardanwelle 8 und 4 sind verbunden so­ wohl mit dem vorderen als auch dem hinteren Differentialgetriebe 9 und 5. Obgleich dies in Fig. 1 nicht gezeigt ist, nimmt die Verteilungseinrichtung 11 der Funktion nach eine Übertragungskupplung 11a in ihrem Gehäuse auf. Die Übertragungskupplung 11a besteht im wesentlichen aus einer Mehrscheiben- Naßkupplung bzw. Reibungskupplung, die als Drehmomentverteilungs­ kupplung dient. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, umfaßt das Antriebsdrehmoment- Verteilungssteuersystem der vorliegenden Ausführungsform zur geeigneten Steuerung der Verteilung des Antriebsdrehmoments zwischen den Vorderrä­ der und den Hinterrädern und damit zur Verbesserung der Steuerbarkeit des Fahrzeugs und Verbesserung des Fahrverhaltens, wie etwa Traktion und Kur­ venfahrt, die Verteilereinrichtung 11, einen gesteuerten Druckgenerator 20, der einen gesteuerten hydraulischen Druck Pc herstellt, verschiedene Senso­ ren 30, die Eingabeinformationen liefern, und die Drehmomentverteilersteu­ erung 40, die auf die Signale der Sensoren 30 anspricht und einen Antriebs­ strom i an einen Elektromagneten liefert, der in einem Magnetventil 28 an­ geordnet ist. Wie später im einzelnen erläutert werden soll, wird die Ein­ griffskraft der Kupplung 11a bestimmt durch den gesteuerten hydraulischen Druck Pc des Generators 20, während die Größe des Antriebsstroms i be­ stimmt wird auf der Basis der Eingangsinformation, die die Sensoren 30 lie­ fern.

Der gesteuerte Druckgenerator 20 umfaßt einen Elektromotor 22, der mit Hilfe eines Sicherheitsschalters 21 ein- und ausgeschaltet wird, eine Hydrau­ likpumpe 24, die durch den Motor 22 angetrieben wird und ein Arbeitsfluid aus einem Ölbehälter 23 unter Druck setzt, einen Druckspeicher 26, der un­ ter Druck stehendes Arbeitsfluid ansammelt, das von der Pumpe 23 über ein Rückschlagventil 25 zugeführt wird und den Abgabedruck (Primärdruck) der Pumpe 23 reguliert und einen geregelten Fluiddruck (Sekundärdruck) er­ zeugt, der einem stabilen Leitungsdruck entspricht, und das Magnetventil 28. Das Magnetventil 28 erzeugt den gesteuerten Druck Pc auf der Basis der Grö­ ße des Antriebsstromes i, der von der Drehmomentverteilersteuerung abge­ geben wird. Der gesteuerte Druck Pc gelangt durch eine Fluidleitung 29 zum Einlaß der Verteilerkupplung 11a und steuert deren Eingriffskraft in variab­ ler Weise. Je höher der gesteuerte Druck Pc ist, desto größer ist die Ein­ griffskraft der Kupplung 11a. Herkömmlicherweise wird das Verteilungsver­ hältnis des Antriebsdrehmoments zwischen dem Vorderrad und dem Hinter­ rad von 0 : 100%, also reinem Hinterradantrieb, bis zu 50% : 50% (Vierrad­ antrieb, z. B. gesperrter Vierradantrieb) variiert, indem die Eingriffskraft der Verteilerkupplung 11a in Richtung Maximalwert eingestellt wird.

Wie das Diagramm der Fig. 2 zeigt, bestehen die Sensoren 30 bei der darge­ stellten Ausführungsform aus einem vorderen linken Raddrehzahlsensor 30a, einem vorderen rechten Raddrehzahlsensor 30b, einem hinterem linken Raddrehzahlsensor 30c und einem hinterem rechten Raddrehzahlsensor 30d, einem ersten Querbeschleunigungssensor 30e und einem zweiten Quer­ beschleunigungssensor 30f. Der Sensor 30a erzeugt ein für die Drehzahl des linken Vorderrades repräsentatives Signal VwFL. Der Sensor 30b erzeugt ein Signal VwFR entsprechend der Drehzahl des vorderen rechten Rades. Ent­ sprechendes gilt für die Signale VwRL und VwRR der Hinterräder. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Sensor 30e in einer ersten vorgegeben Position in der vorderen Hälfte des Fahrzeugaufbaus angeordnet, und er er­ zeugt ein erstes Querbeschleunigungssignal Y_G1 entsprechend der Querbe­ schleunigung, die auf das Fahrzeug an der ersten Position ausgeübt wird, wäh­ rend der Sensor 30f in einer zweiten vorgegebenen Position in der hinteren Hälfte des Fahrzeugs angeordnet ist und ein zweites Querbeschleunigungs­ signal Y_G2 erzeugt, das für die Querbeschleunigung in der zweiten Position repräsentativ ist. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, sind die Signalleitungen der Senso­ ren 30a, 30b, 30c, 30d, 30e und 30f verbunden mit einem Eingangs-Interface der Steuerung 40. Das Ausgangs-Interface der Steuerung 40 für die Drehmo­ mentverteilung ist verbunden mit dem Magnetventil 28 und liefert den Magnetventil-Antriebsstrom i (einen Erregerstrom) mit gesteuertem Wert an das Magnetventil.

Der Steuervorgang der Steuerung 40 soll anschließend im einzelnen unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm der Fig. 3 erläutert werden. Der Pro­ grammdurchlauf der Steuerung 40 erfolgt in zeitlich getriggerten Durchläu­ fen in vorgegebenen Zeitabständen.

In Schritt S1 werden die vier Raddrehzahlsignale VwFL, VwFR, VwRL und VwRR sowie der erste und zweite Querbeschleunigungssensor Y_G1 und Y_G2 eingelesen.

In Schritt S2 wird der Mittelwert der beiden Querbeschleunigungssignale (Y_G1 + Y_G2)/² berechnet und als repräsentativer Querbeschleunigungswert Y_G für die Verteilersteuerung verwendet. Der repräsentative Querbeschleuni­ gungswert Y_G kann betrachtet werden als äquivalent zu dem Grad oder Aus­ maß der Radlastverschiebung zwischen dem vorderen linken und vorderen rechten Rad oder zu einem Rollmoment, da die repräsentative Querbeschleu­ nigung Y_G in hohem Maße korreliert mit der Radlastverschiebung vom In­ nenrad zum Außenrad.

In Schritt S3 wird zum Zwecke des Vergleichs zwischen dem vorderen lin­ ken und vorderen rechten Raddrehzahlsignalwert VwFL und VwFR der höhe­ re der beiden Werte als die höhere Vorderraddrehzahl VwFMAX gesetzt und der niedrige der Werte von VwFL und VwFR wird als niedriger Vorderrad­ drehzahlwert VwFMIN gesetzt.

In Schritt S4 wird der Mittelwert (VwRL + VwRR)/2 der Raddrehzahlwerte VwRL und VwRR der Hinterräder berechnet, und dieser berechnete Wert wird als repräsentative Hinterraddrehzahl (repräsentative primäre Antriebs­ raddrehzahl) VwR gesetzt.

In Schritt S5 wird ein Gewichtungskoeffizient RM abgeleitet aus einem vor­ gegebenen Zusammenhang von Querbeschleunigung Y_G und Gewichtungs­ koeffizient RM, wie in Schritt S5 angegeben ist, auf der Basis der Querbe­ schleunigung Y_G, wie in Schritt S2 ausgerechnet worden ist.

Wie aus der Charakteristik des Zusammenhangs von Y_G und RM zu entneh­ men ist, wird der Gewichtungskoeffizient RM bei "5" gehalten, wenn die Querbeschleunigung Y_G geringer oder gleich 0,6 G ist (G ist die Erdbeschleu­ nigung), und proportional von "5" bis zu einem oberen Grenzwert von "10" er­ höht, wenn die Querbeschleunigung Y_G 0,6G überschreitet und nach und nach auf 1,0G ansteigt. Die erwähnte Charakteristik des Zusammenhangs von Y_G und RM wird vorab in dem Speicher der Steuerung 40 in der Form einer Datenmappe in herkömmlicher Weise gespeichert.

In Schritt S6 wird ein gewichteter Mittelwert der höheren vorderen Rad­ drehzahl VwFMAX und der niedrigeren vorderen Raddrehzahl VwFMIN be­ rechnet und aus der folgenden Gleichung abgeleitet:

VwF = {(10 - RM)×VwFMAX + RM×VwFMIN}

Der gewichtete Mittelwert {(10 - RM)×VwFMAX + RM×VwFMIN} wird als repräsentative Vorderraddrehzahl (eine repräsentative sekundäre Antriebs­ raddrehzahl) VwF gesetzt. Der gewichtete Mittelwert {(10 - RM)×VwFMAX + RM×VwFMIN

, der als repräsentative Drehzahl der sekundären Antriebsrä­ der VwF gesetzt ist, ist identisch mit dem Mittelwert der vorderen linken und rechten Raddrehzahlwerte VwFL und VwFR, sofern der Gewichtungs­ koeffizient RM gleich "5" ist. Die Gewichtung des unteren vorderen Raddreh­ zahlwertes VwFMIN wird größer und die Gewichtung des höheren vorderen Raddrehzahlwertes VwFMAX wird geringer, wenn der Gewichtungskoeffizient RM nach und nach von "5" bis auf "10" erhöht wird. Mit anderen Worten, der untere Vorderraddrehzahlwert VwFMIN übt einen größeren Einfluß auf die repräsentative sekundäre Antriebsraddrehzahl VwF entsprechend der Zunah­ me des Gewichtskoeffizienten RM aus. In Schritt S7 wird mit der anschließend angegebenen Beziehung eine Dreh­ zahldifferenz ΔVw zwischen der repräsentativen hinteren Raddrehzahl (der repräsentativen Raddrehzahl der primären Antriebsräder) VwR und der re­ präsentativen vorderen Raddrehzahl (der repräsentativen sekundären An­ triebsraddrehzahl) VwF errechnet. ΔVw = VwR - VwF In Schritt S8 wird die Eingriffskraft der Verteilerkupplung (Eingriffsdrehmo­ ment) TETS errechnet und abgeleitet als Produkt der Raddrehzahldifferenz ΔVw und einer vorgegebenen Steuerverstärkung Kh gemäß einem Ausdruck TETS = ΔVw×Kh. In Schritt S9 wird das berechnete Verteilerkupplungseingriffsdrehmoment TETS umgewandelt in einen Magnetventil-Antriebsstrom i auf der Basis einer vorgegebenen Übertragungs- oder Umwandlungstabelle, und sodann wird der Antriebsstrom des Magnetventils an das Magnetventil 28 abgegeben. Als Er­ gebnis kann die Antriebsdrehmoment-Verteilung zwischen Vorderrädern und Hinterrädern genau in Abhängigkeit von dem gesteuerten Druck Pc auf der Basis des Magnetventilstroms i gesteuert werden. Mit dieser Anordnung kann während der Beschleunigung bzw. Kurvenfahrt mit großer Querbeschleunigung in dem Falle, daß das innere der vorderen An­ triebsräder (der sekundären Antriebsräder) eine geringere Radlast und das äußere eine größere Radlast trägt und damit das Innenrad durchdreht, die Drehzahl des nicht durchdrehenden und eine größere Traktion aufweisen­ den, äußeren Rades (des langsamen Rades) höher bewertet werden, während die Gewichtung der Drehzahl des durchdrehenden und wenig Traktion auf­ weisenden Innenrades (des schnelleren Rades) tendenziell verringert wird. Da, wie oben angegeben wurde, die repräsentative vordere Raddrehzahl (die repräsentative Drehzahl der sekundären Antriebsräder) VwF abgeleitet wer­ den kann durch Wichtung und Mittelwertbildung, wird vermieden, daß die repräsentative Vorderraddrehzahl VwF als übermäßig viel größer angesetzt wird aufgrund plötzlichen Anstiegs der Drehzahl des inneren Rades, selbst wenn das innere Rad während der Beschleunigung in der Kurve mit großer Querbeschleunigung durchdreht. Das bedeutet, daß im Falle, daß das Fahr­ zeug während der Beschleunigung in der Kurve mit dem inneren Rad durch­ dreht, die Differenz zwischen der Vorderraddrehzahl und der Hinterraddreh­ zahl im wesentlichen auf der Basis der Drehzahl des nicht durchdrehenden äußeren Rades berechnet oder geschätzt werden kann. Wenn daher Beschleunigungsschlupf an den Hinterrädern auftritt, die als pri­ märe Antriebsräder dienen, und zugleich das innere Vorderrad durchzudre­ hen beginnt, das zu den sekundären Antriebsrädern gehört, während das Fahrzeug in der Kurve beschleunigt wird und einer großen Querbeschleuni­ gung unterliegt, kann durch das erfindungsgemäße System verhindert wer­ den, daß die Raddrehzahldifferenz zwischen den vorderen und hinteren Rä­ dern übermäßig reduziert wird, so daß eine angemessene Drehmomentver­ teilung zwischen den vorderen und hinteren Rädern gewährleistet ist und Traktionsverlust vermieden wird. Andererseits gibt es während der normalen Geradeausfahrt leichte Fluktuationen in der Differenz zwischen der vorderen und hinteren Raddrehzahl und/oder leichte Fluktuationen in der Radlast der vorderen linken und rechten Räder. Aufgrund derartiger Störungen kann die repräsentative vordere Raddrehzahl VwF zyklisch fluktuieren. Damit dies ver­ mieden werden kann, wird ein Schwellenwert, wie etwa 0,6G in bezug auf die Querbeschleunigung Y_G vorgesehen, der der Radlast zur Schiebung zwi­ schen dem vorderen linken und vorderen rechten Rad entspricht. Der Schwellenwert wird auf eine minimale Querbeschleunigung, wie etwa 0,6G gesetzt, oberhalb der die inneren Räder durchdrehen können. Daher ist bei der normalen Geradeausfahrt die repräsentative Vorderraddrehzahl VwF nor­ malerweise zu berechnen als einfacher Mittelwert der vorderen linken und rechten Raddrehzahlwerte VwFL und VwFR. Durch das erfindungsgemäße Sy­ stem kann daher eine angemessene Drehmomentverteilung sichergestellt werden, während vermieden wird, daß die Vorderraddrehzahl VwF durch unerwünschte Störungen während der Geradeausfahrt beeinflußt wird. So­ wohl bei Beschleunigung in der Kurve als auch bei Geradeausfahrt bietet das System eine zuverlässige aktive Drehmomentverteilung und damit eine exak­ te, stabile Drehmomentverteilung zwischen den vorderen und hinteren ange­ triebenen Rädern. Wenn die auf das Fahrzeug ausgeübte Querbeschleunigung einen vorgegebe­ nen Schwellenwert von beispielsweise 0,6G überschreitet und weiter zu nimmt, so ergibt sich aus den Schritten S5 und S6 der Fig. 3, daß der Ge­ wichtungskoeffizient RM, der eine Gewichtung vornimmt in bezug auf die Drehzahl VwFMIN des nicht durchdrehenden, eine größere Traktion aufwei­ senden, langsameren äußeren Rades vornimmt, linear im wesentlichen pro­ portional zu dem Anstieg der Querbeschleunigung Y_G zunimmt, das heißt, dem Grad der Radlastverschiebung zwischen den sekundären Antriebsrä­ dern, so daß das System durch einen plötzlichen Anstieg der Raddrehzahldif­ ferenz zwischen den vorderen linken und rechten Rädern aufgrund eines Durchdrehens des Innenrades während der Beschleunigung in der Kurve mit Querbeschleunigung von 0,6G und darüber, nicht beeinflußt wird, so daß die Drehmomentverteilung langsam geändert werden kann. Im übrigen wird bei der dargestellten Ausführungsform der Grad der Radlastverschiebung ermit­ telt durch die Größe der Querbeschleunigung Y_G, die auf das Fahrzeug ausge­ übt wird, anstelle einer direkten Abtastung des Grades der Radlastverschie­ bung. Eine derartige Abtasteinrichtung für die Radlastverschiebung ist sehr einfach. Obgleich das dargestellte System zwei Querbeschleunigungssensoren 30e und 30f aufweist, damit die auf das Fahrzeug ausgeübte Querbeschleuni­ gung genauer erfaßt werden kann, kann an deren Stelle ein einziger Querbe­ schleunigungssensor für die Abtastung der Querbeschleunigung Y_G verwendet werden. In der Annahme daß die oben erwähnte Radlastverschiebung zwi­ schen den vorderen linken und rechten Rädern im wesentlichen während der Kurvenfahrt auftritt, können der Lenkwinkel und die Fahrzeuggeschwin­ digkeit verwendet werden zur Einschätzung des Grades der Radlastverschie­ bung. Alternativ kann die Radlastverschiebung direkt durch Überwachung der Ausdehnung oder Zusammenziehung der Aufhängung der Räder ermittelt werden. Obgleich das erfindungsgemäße System dargestellt wird in Anwendung auf ein Fahrzeug mit Vierradantrieb und vorne eingebauter Antriebsmaschine so­ wie Hinterradantrieb als Hauptantrieb, bei dem normalerweise die Drehmo­ mentverteilung auf 0 : 100% eingestellt wird, kann das System ebenfalls an­ gewendet werden auf ein Fahrzeug mit Vierradantrieb und Vorderradantrieb als Hauptantrieb, bei dem die Drehmomentverteilung zwischen Vorderrädern und Hinterrädern normalerweise 100% : 0 beträgt. In diesem Falle dienen die Vorderräder als Hauptantriebsräder, während die Hinterräder die sekun­ dären Antriebsräder bilden. Zur angemessenen Verteilung des Drehmoments zwischen den Vorderrädern und den Hinterrädern kann eine repräsentative Raddrehzahl der Hinterräder geschätzt oder berechnet werden durch eine Mittelwertbildung mit Wichtung, während eine repräsentative Raddrehzahl der Vorderräder durch eine einfache Mittelwertbildung festgestellt werden kann.

Claims (7)

1. Steuersystem für die Antriebsdrehmoment-Verteilung eines Fahrzeugs mit Vierradantrieb, mit:

• - einer Verteilereinrichtung (11, 11a) mit einer Verteilerkupplung (11a) zur variablen Einstellung einer Drehmomentverteilung zwischen vorde­ ren und hinteren Antriebsrädern (10, 6),
• - Sensoren (30) zur Ermittlung des Grades der Radlastverschiebung von ei­ nem der linken und rechten Räder der sekundären Antriebsräder zum anderen,
• - einer Einrichtung zur Berechnung des Mittelwertes der Raddrehzahl der primären Antriebsräder und der sekundären Antriebsräder,
• - einer Einrichtung zur Steuerung der Verteilerkupplung (11a) entspre­ chend der Drehmomentverteilung auf der Basis der Differenz zwischen den Drehzahlmittelwerten,

gekennzeichnet durch

• - eine Gewichtungseinrichtung, die auf die Radlastverschiebung anspricht und einen Gewichtungskoeffizienten (RM) in bezug auf die niedrigere Drehzahl der linken und rechten sekundären Antriebsräder festsetzt,
• - welche Recheneinrichtung zum Berechnen der Mittelwerte für die se­ kundären Antriebsräder einen gewichteten Mittelwert der Raddrehzahl auf der Basis des Gewichtungskoeffizienten bestimmt, und
• - welche Einrichtung zur Steuerung die Drehmomentverteilung auf der Ba­ sis der Differenz zwischen dem Mittelwert der Drehzahl der primären Antriebsräder und dem gewichteten Mittelwert der Drehzahl der sekun­ dären Antriebsräder bestimmt.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewich­ tungseinrichtung den Gewichtungskoeffizienten (RM) konstant hält, so daß der gewichtete Mittelwert der Drehzahl der sekundären Antriebsräder iden­ tisch mit dem einfachen Mittelwert ist, bis die Radlastverschiebung einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet, und daß die Gewichtungsein­ richtung den Gewichtungskoeffizienten entsprechend der Zunahme der Rad­ lastverschiebung erhöht, nachdem der Wert der Radlastverschiebung den vorgegebenen Schwellenwert überschritten hat.

3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewichtungs­ einrichtung den Gewichtungskoeffizienten proportional zu einer Erhöhung der Radlastverschiebung ab Erreichen des vorgegebenen Schwellenwertes er­ höht.

4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (30) die Querbeschleunigung des Fahrzeugs abtastet.

5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (30) einen Lenkwinkel und eine Fahrzeuggeschwindigkeit abta­ stet.

6. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch:

• - eine Auswahleinrichtung zum Auswählen einer niedrigeren Drehzahl und einer höheren Drehzahl eines der sekundären Antriebsräder,
• - welche Gewichtungseinrichtung entsprechend dem Ausmaß der Radlast­ verschiebung den Gewichtungskoeffizienten in bezug auf die niedrigere Drehzahl bestimmt.