DE3312694A1

DE3312694A1 - Anordnung zur regelung der leistungsuebertragung eines vierradgetriebenen kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE3312694A1
Application number: DE19833312694
Authority: DE
Inventors: Ryuzo Tokyo Sakakiyama
Original assignee: Fuji Jukogyo KK; Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1982-04-09
Filing date: 1983-04-08
Publication date: 1983-11-03
Also published as: AU1323283A; US4562541A; JPS58177722A; GB8309354D0; GB2118666A; DE3312694C2; AU535438B2; GB2118666B

Description

5/121 ^ Fuji Jukogyo K.K.

Anordnung zur Regelung der Leistungsübertragung eines νierradgetriebenen Kraftfahrzeugs

Priorität: 9. April 1982 Japan 57-59868

Die Erfindung betrifft eine Anordnung für ein vierradgetriebenes Fahrzeug zum automatischen Schalten einer Übertragungsanordnung des Fahrzeugs vom Zweiradantrieb in den Vierradantrieb, wenn eines der Räder des Fahrzeugs rutscht.

Bei einem bekannten νierradgetriebenen Fahrzeug wird die Leistungsübertragungsanordnung für den Zweiradantrieb wahlweise in den Vierradantrieb umgeschaltet, indem eine Kupplung einrückt, die von Hand durch einen Wahlhebel betätigt wird.

Wenn das Fahrzeug auf rutschiger, eisiger oder schneebedeckter Straße mittels des Zweiradantriebs fährt, soll die Übertragungsanordnung in den Vierradantrieb geschaltet werden, um zu verhindern, daß die Räder rutschen. Wenn der Umschaltvorgang nach dem Rutschen ausgeführt wird, weil der Fahrer das Rutschen feh I einschätzt, kann das Rutschen nicht unterbrochen oder verringert werden. Deshalb ist es notwendig, die Übertragungsanordnung in den Vierradantrieb in der ersten Phase des Rutschens zu schalten.

Um diese Forderung zu erfüllen, ist eine automatische Regelanordnung für einen Vierradantrieb vorgeschlagen worden (JP-OS 56-106648). Diese Anordnung ist mit einem Rutschfestste11kreis versehen, der ein Kupplungssignal erzeugt, wenn die Differenz zwischen den Drehzahlen der Vorder- und Hinterräder einen vorbestimmten Bezugswert übersteigt. Das Kupplungssignal bewirkt das Einrücken der Kupplung, so daß der Zweiradantrieb automatisch in den Vierradantrieb geschaltet wird=

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Dabei ist zu beachten, daß die Drehzahldifferenz zwischen den Vorder- und Hinterrädern beim Beginn des Rutschens ansteigt, wenn die Last des Motors ansteigt. Wenn der Bezugswert zum Feststellen des Rutschens auf einen hohen Wert eingestellt wird, kann deshalb das Rutschen beim Fahren mit leichter Last nicht festgestellt werden. Fig. zeigt die Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Motorleistung und der Drosselventilstellung. Aus der Darstellung ergibt sich, daß das Drosselventil des Motors bei schwerer Last, beispielsweise beim Fahren an einer starken Steigung, voll geöffnet ist und das Drosselventil bei leichter Last, wie beim Bergabwärtsfahren, trotz derselben Motordrehzahl gering geöffnet ist. Der oben erwähnte Bezugswert sollte sich deshalb in Abhängigkeit der Änderung der Last auch ändern.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Anordnung zu schaffen, bei welcher der Bezugswert zum Feststellen des Radrutschens entsprechend der "Änderung der Motorlast geändert wird, wodurch das Rutschen wirksam in der ersten Phase des Rutschens festsgestellt werden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird beispielhaft anhand der Zeichnung erläutert, in der sind

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Anordnung der E rf i ndung,

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Regelschaltung der Anordnung der Erfindung,

Fig. 3 eine Darstellung der Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Motorausgangsleistung und der Drosse I ventiI steI lung und

Fig. 4 eine Darstellung der Änderung eines Bezugswerts in Abhängigkeit von der Drosse I ventiIsteI lung.

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Gemäß Fig. 1 ist eine Kurbelwelle 1 eines auf einem Fahrzeug angebrachten (nicht dargestellten) Motors mit einer Turbinenwelle 3 über einen Drehmomentwandler 2 verbunden. Die Turbinenwelle 3 steht in Wirkungsverbindung mit einer automatischen übertragungsvorrichtung 4.

Die automatische übertragungsvorrichtung 4 enthält ein Planetenzahnrad 5, Kupplungen 6 und 7, eine Einwegkupplung 8 , eine Bremse 9 und ein Bremsband 10.

Die Ausgangsleistung der automatischen übertragungsvorrichtung wird auf eine Ausgangswelle 11 übertragen, auf der ein Zahnrad 12 fest angebracht ist, das in ein Zahnrad 13 eingreift. Das Zahnrad 13 ist einstückig mit einer Welle 16 eines Antriebsritze I s 17 ausgebildet, das in ein Kronenzahnrad 15 einer Enduntersetzungsvorrichtung 14 für die Vorderräder des Fahrzeugs eingreift. Die Welle 16 ist mit einer Übertragungsantriebswelle 18 verbunden, die sich nach hinten erstreckt und mit einem ersten Übertragungszahnrad 20 einer übertragungsvorrichtung 19 verbunden ist. Das erste Übertragungszahnrad 20 steht in Wirkungsverbindung mit einer hydraulischen Kupplung 22 über ein zweites Übertragungszahnrad 21. Die hydraulische Kupplung 22 ist so ausgebildet, daß sie durch Drucköl eingerückt wird, das durch eine ölpumpe 26 zugeführt wird. Das Abtriebsorgan der hydraulischen Kupplung 22 steht in Wirkungsverbindung mit einer Enduntersetzungsvorrichtung 25 für die Hinterräder über eine Hinterantriebswelle 23 und eine Kardanwelle 24.

Das Drucköl regelsystem weist ein elektromagnetisches Umschaltventil 27 auf. Das Ventil 27 enthält einen Schieber 34, der mit einem Stab eines Elektromagneten 32 verbunden ist, eine Feder 33 zum Vorspannen des Schiebers nach rechts, eine Einlaßmündung 29, eine Auslaßmündung 30 und eine Abflußmündung 31. Die Einlaßmündung 29 steht in Verbindung mit der ölpumpe 26 in der automatischen übertragungsvorrichtung 4 über einen Kanal 55 und die Auslaßmündung 30

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steht mit der hydraulischen Kupplung 2 2 über einen Kanal 28 für deren Einrücken in Verbindung. Die ölpumpe 26 ist mit einer Turbine des Drehmomentwandlers 2 über eine ölpumpenantriebsweI Ie verbunden, die sich in der Turbinenwelle 3 erstreckt.

In dem dargestellten entregten Zustand des Elektromagneten 32 ist die Einlaßmündung 29 geschlossen und die Auslaßmündung 30 steht in Verbindung mit der Abflußmündung Die hydraulische Kupplung 22 ist somit ausgerückt. Wenn der Elektromagnet 32 erregt wird, wird der Schieber 34 nach links geschoben, so daß die Abflußmündung 31 geschlossen wird und die Einlaßmündung 29 in Verbindung mit der Auslaßmündung 30 kommt, um die hydraulische Kupplung 22 einzurücken.

Gemäß Fig. 2 ist ein Handschalter 36 an einem Wahlhebel 56 der automatischen übertragungsvorrichtung 4 angebracht und elektrisch zwischen den Elektromagneten 32 und eine Batterie 37 in Reihe geschaltet. Des weiteren ist ein elektrisch betätigter Schalter 38 mit dem Handschalter 36 parallel geschaltet. Der Elektromagnet 32 wird somit durch Schließen des Schalters 36 oder 38 erregt, um den Vierradantrieb herzustellen.

Um die Drehzahl der Vorder- und Hinterräder abzutasten, ist ein VorderraddrehzahIfühLer 40 in der Nähe des zweiten Übertragungszahnrads 21 vorgesehen und ist ein Hinterraddrehzahlfühler 42 nahe einem Zahnrad 41 vorgesehen, das auf der Hinterradantriebswelle 23 angebracht ist. Beide Fühler 40 und 42 erzeugen Ausgangsimpulse in Abhängigkeit von den Drehzahlen, die jeweils den Zählern 43 und 44 zugeführt werden. Jeder Zähler zählt die Zahl der Eingangsimpulse in der Zeitdauer zwischen den Taktimpu Isen, die von einem Taktimpulsgenerator 45 zugeführt werden, so daß jeweils das Vorderraddrehzahlsignal N_F und das Hinterraddrehzahl signa I N erzeugt werden. Beide Drehzahlsignale

werden in Verriegelungskreisen 46 und 47 gehalten, deren Ausgangssignale einem Subtrahierer 48 zugeführt werden, um ein Rutschsignal oder ein Rutschdrehzah I signa I ^l (In - N_R| = 7^ ) zu erzeugen, das an einen Komparator 49 angelegt wird.

Um die Last des Motors festzustellen, ist ein Drosselventilstellungsfühler 50 vorgesehen. Das Ausgangssignal des Fühlers 50 wird in digitale Signale durch einen A/D-Wandler 51 bei jedem Taktimpuls umgesetzt, der durch den Takt impulsgenerator 45 zugeführt wird. Der digitale Wert (x) wird einem Multiplizierer 52 zugeführt, in dem der Wert (x) mit einer proportionalen Konstante (a) multipliziert wird. Die Konstante (a) ist ein Wert der Beziehung zwischen der Drehzahldifferenz (Rutschdrehzahl) beim Beginn des Rutschens und der Last des Motors, die der Drosselventilstellung proportional ist= Das Ausgangssignal (ax) des Multiplizierers 52 und eine Konstante (b), welche die Drehzahldifferenz darstellt, wenn das Drosselventil sich in der Nullstellung befindet, werden durch einen Addierer 53 addiert, um einen Bezugswert (ax + b = ⁰^) zu erzeugen. Der Wert (b) wird auf einen Minimalwert bestimmt, unterhalb dessen der Vierradantrieb nicht notwendig ist. Fig. 4 zeigt die Änderung des Bezugswerts in Abhängigkeit von der DrosseI ventiIsteI lung.

Der Bezugswert φζ und das Rut schdrehzah I si gna I ^ werden miteinander durch den Komparator 49 bei jedem Taktimpuls verglichen. Wenn das Rut schdrehzah Is i gna I 4j größer als der Bezugswert e( ist, erzeugt der Komparator ein Ausgangssignal, um den Schalter 38 zu schließen.

Gemäß der Erfindung wird somit die Leistungsübertragungsanordnung automatisch vom Zweiradantrieb in den Vierradantrieb entsprechend den Fahrbedingungen geschaltet. Da der Bezugswert zum Feststellen des Auftretens des Rutschens

mit dem Anstieg der Motorlast ansteigt, kann eine zuverlässige Feststellung erhalten werden und kann ein Rutschen durch den Vierradantrieb verhindert werden.

Obwohl die Motorlast in der Drosse I venti I ste I lung bei der dargestellten Anordnung abgetastet wird, kann die Last auch durch Abtasten des Unterdrucks in dem Ansaugkanal des Motors stromabwärts des Drosselventils bestimmt werden. Des weiteren ist es möglich, die Leistungsübertragungsanordnung durch einen Mikrocomputer unter Verwendung eines ROM zu regeln, wobei der Bezugswert, der sich entsprechend der Last ändert, gespeichert wird.

Claims

Patentansprüche

Anordnung zum Regeln der Leistungsübertragung eines lerradgetri ebenen Kraftfahrzeugs, gekennzeichnet durch

eine übertragung zum übertragen der Leistung des Motors auf Haupträder,.

eine Kupplung zum wahlweisen übertragen der Leistung auf Hi Ifsräder,

erste Abtasteinrichtungen zum Abtasten der Drehzahlen der Haupt- und Hilfsräder zum Erzeugen von Ausgangssignalen jeweils in Abhängigkeit von den Drehzahlen,

zweite Abtasteinrichtungen zum Abtasten der Motorlast,

einen ersten Rechenkreis zum Erzeugen eines Rutschdrehzahlsignals aus Ausgangssignalen der ersten Abtasteinrichtungen,

einen zweiten Rechenkreis zum Erzeugen eines Bezugswerts in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal der zweiten Abtasteinrichtungen und einer proportionalen Konstante, die ein Wert der Beziehung zwischen der Rutschdrehzahl und der Motor last i st,

einen Vergleichskreis zum Vergleichen des Rutschdrehzahlsignals und des Bezugswerts miteinander zum Erzeugen eines Ausgangssignals, wenn das Rutschdrehzah I signa I höher als

der Bezugswert ist^ und

Schalteinrichtungen, die auf das Ausgangssignal des VergLeichskreises zum Einrücken der Kupplung ansprechen, wodurch die Vi erradantriebs-Leistungsübertragung hergestellt wird.

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2 . Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung eine hydraulische Kupplung ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Abtasteinrichtungen Fühler zum Erzeugen von Ausgangsimpulsen in Abhängigkeit jeweils von den Drehzahlen der Haupt- und Hilfsräder sind.
4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die zweite Abtasteinrichtung ein DrosseI ventiIste I lungsfühler ist.
5 . Anordnung nach Anspruch 3 , dadurch gekennzeichnet, daß der erste Rechenkreis zwei Zähler, von denen jeder die Zahl der Ausgangs i mpu I se der ersten Abtasteinrichtungen für eine vorbestimmte Zeit zählt, und einen Subtrahierer zum Erzeugen der Differenz zwischen den Ausgangssignalen der beiden Zähler enthält.
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Rechenkreis einen A/D-Wandler zum Umsetzen der Ausgangssignale der zweiten Abtasteinrichtungen in digitale Signale und einen arithmetischen Kreis zum Erzeugen des Bezugswerts enthält.
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der arithmetische Kreis einen Multiplizierer zum Ausführen der Multiplikation der Ausgangssignale des A/D-Wandlers mit der proportionalen Konstante und einen Addierer zum Addieren der Ausgangssignale des Multiplizierers und einer zweiten Konstante enthält.