DE3313182C2

DE3313182C2 - Anordnung zum Regeln der Leistungsübertragung eines vierradgetriebenen Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE3313182C2
Application number: DE3313182A
Authority: DE
Inventors: Ryuzo Tokio/Tokyo Sakakiyama
Original assignee: Fuji Jukogyo KK
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1982-04-14
Filing date: 1983-04-12
Publication date: 1986-09-25
Also published as: AU534302B1; GB8309767D0; DE3313182A1; US4558414A; GB2118267B; GB2118267A; JPS58180324A

Abstract

Eine Anordnung für ein vierradgetriebenes Fahrzeug dient zum automatischen Umschalten einer Leistungsübertragungsanordnung des Motors des Fahrzeugs von einer Zweiradantriebsanordnung in eine Vierradantriebsanordnung entsprechend den Fahrbedingungen. Die Übertragungsanordnung ist zum Übertragen einer Leistung vom Motor auf Haupträder vorgesehen und eine Kupplung ist zum Übertragen der Leistung des Motors auf Hilfsräder vorgesehen. Ein Drehzahlfühler erzeugt Ausgangssignale in Abhängigkeit von der Drehzahl der Haupträder. Ein erster Rechenkreis erzeugt ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal aus Ausgangssignalen des Drehzahlfühlers und ein zweiter Rechenkreis erzeugt ein Winkelbeschleunigungssignal in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen des Drehzahlfühlers. Ein Vergleichskreis vergleicht das Winkelbeschleunigungssignal und einen Bezugswert miteinander und erzeugt ein Ausgangssignal, wenn die Winkelbeschleunigung höher als der Bezugswert ist. Der Bezugswert nimmt ab, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt. Das Ausgangssignal des Vergleichskreises wird einem Schalter zugeführt, um die Kupplung einzurücken, wodurch die Vierradantriebsleistungsübertragung hergestellt wird. der angetriebenen Welle durch die Justierwelle zu begrenzen.

Description

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

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

Wenn das Fahrzeug auf rutschiger, eisiger oder schneebedeckter Straße mit Zweiradantrieb fährt, soll die Übertragungsanordnung in die Vierradantriebsan-Ordnung umgeschaltet werden, um zu verhindern, daß die Räder rutschen. Wenn der Umschaltvorgang nach dem Rutschen aufgrund einer Fehleinschätzung des Rutschens durch den Fahrer ausgeführt wird, kann das Rutschen nicht unterbrochen oder verringert werden. Es ist deshalb notwendig, die Übertragungsanordnung in den Vierradantrieb in der ersten Phase des Rutschens

umzuschalten.

Um diese Forderung zu erfüllen, ist eine automatische Regelanordnung für eine Vierradantriebsnnordnung vorgeschlagen worden (JP-OS 56-1 55 857). Das Rut sehen der Räder kann festgestellt werden, indem eine übermäßige Winkelbeschleunigung der Antriebsräder abgetastet wird. Die Anordnung ist demgemäß mit einem Rutschfeststellkreis versehen, der ein Kupplungssignal erzeugt, wenn die Winkelbeschleunigung der Antriebsräder einen vorbestimmten Bezugswert übersteigt Das Kupplungssignal bewirkt, daß die Kupplung einrückt, so daß die Zweiradantriebsanordnung automatisch in die Vierradantriebsanordnung umgeschaltet wird.

Dabei ist zu beachten, daß ein schnelles Starten und eine starke Beschleunigung auch eine Winkelbeschleunigung verursachen. Um die Winkelbeschleunigung beim Rutschen der Räder zu unterscheiden, wird der Bezugswert auf einen Wert eingestellt, der höher als der höchste Wert ist, der durch die schnelle Beschleunigung beim größten Drehmoment verursacht wird.

In diesem Zusammenhang ist zu beachten, daß die Antriebskraft abnimmt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit Zunimmt. Fig.5 zeigt die Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Antriebskraft, wobei a, b, c und c/die Antriebskraftkurven jeweils im ersten, zweiten, dritten und vierten Getriebegang sind und e eine maximale Antriebskraftkurve ist. Die Winkelbeschleunigung beim Rutschen nimmt ab, wenn die maximale Kraft e abnimmt, nämlich wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt. Wenn der Bezugswert zum Feststellen des Rutschens auf einen hohen Wert eingestellt wird, kann deshalb das Rutschen beim Fahren mit hoher Geschwindigkeit nicht festgestellt werden. Der Bezugswert sollte deshalb entsprechend der Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit geändert werden.

Bekannt ist ein Achsantrieb für Kraftfahrzeuge, der mit Magnetabgreifern zum Feststellen der Drehzahl der Räder versehen ist (DE-OS 26 23 138). Bei dieser bekannten Anordnung werden die Drehzahlen der Haupt- und Hilfsantriebsräder verglichen und beim Überschreiten einer bestimmten Differenz wird die Kupplung eingerückt. Die Fahrzeuggeschwindigkeit wird bei der bekannten Anordnung nicht bestimmt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Anordnung zu schaffen, bei welcher der Bezugswert zum Feststellen des Radrutschens entsprechend der Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit geändert wird, wodurch das Rutschen zuverlässig in der ersten Stufe des RuI-schens festgestellt 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 Zcichnung erläutert, in der sind

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Übcriragungsanordnung, bei der die Erfindung angewendet ist,

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

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer weiteren Ausfiihrungsform einer Regelschaltung,
F i g. 4 ein Flußdiagramm und

F i g. 5 eine Darstellung der Beziehung /wischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Antricbskrafi.

Gemäß F i g. 1 ist eine Kurbelwelle 1 eines auf einem Fahrzeug angebrachten (nicht dargestellten) Motors mit einer Turbinenwelle 3 über einen Drehmomentwandler 2 verbunden. Die Turbinenwellc 3 sieht in Wir-

kungseingriff mit einer automatischen Übertragungsvorrichtung^

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 Aus^angswelle 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 Antriebsritzels 17 ausgebildet, to das in eii; 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 die 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 Hinterantricbswelle 23 und eine Kardanwelle 24.

Die Öldruckregelanordnung enthält ein elektromagnetisches Umschaltventil 27. Das Ventil 27 enthält einen Schieber 34, der mit einer Stange 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 F.inlaßmündung 29 steht in Verbindung mit der Ölpumpe 26 in der automatischen Getriebevorrichtung 4 über einen Kanal 55 und die Auslaßmündung 30 steht mit der hydraulischen Kupplung 22 über einen Kanal 28 für deren Einrücken in Verbindung. Die ölpumpe 26 ist mit einer Turbine des Drehmomentwandlers 2 durch eine ölpumpcnantriebswelle verbunden, die sich in der Turbinenwelle 3 erstreckt.

In dem dargestellten entregten Zustand des Elektromagneten 32 ist die Einlaßmündung 29 geschlossen und steht die Auslaßmündung 30 in Verbindung mit der Abflußmündung 31. Die hydraulische Kupplung 22 ist somit ausgerückt. Wenn der Elektromagnet 32 erregt wird, wird der Schieber 34 nach links verschoben, 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 F i g. 2 ist ein Handschalter 36 an einem Wahlhcbel 35 der automatischen Übertragungsvorrichtung 4 angebracht und elektrisch zwischen den Elektromagneten 32 und eine Batterie 37 in Reihe geschaltet. Ein elektrisch betätigter Schalter 38 ist des weiteren parallel zu dem Handschalter 36 geschaltet. Der Elektromagnet 32 wird somit erregt, indem der Schalter 36 oder 38 geschlossen wird, um den Vierradantrieb herzustellen.

Um die Drehzahl der Vorderräder abzutasten, ist ein Vorderraddrehzahlfühler 40 nahe dem zweiten Übertragungszahnrad 21 vorgesehen. Der Fühler 40 erzeugt auch Ausgangsimpulse in Abhängigkeit von den Drehzahlen, die einem Winkelbeschleunigungsfeststellkreis 41 und einem Fahrzeuggeschwindigkeitsfeststellkreis43 zugeführt werden. Jeder Feststellkreis zählt die Zahl der Hingangsimpulse in der Periode zwischen den Taktimpulsen, die von einem Taktimpulsgenerator 45 züge- es Führt werden, so daß jeweils das Fahrzeuggeschwindigkeilssignal und das Winkelbeschleunigungssignal erwerden. Das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal wird einem Bezugswerteinstellkreis 44 zugeführt. Der Bezugswerteinstellkreis 44 erzeugt ein Ausgangssignal als Bezugsweri, das abnimmt, wenn das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal zunimmt. Beide Ausgangssignaie der Kreise 41 und 44 werden einem Komparator 42 zugeführt, der ein Ausgangssignal erzeugt, wenn das Winkelbeschleunigungssignal höher als der Bezugswert ist. Das Ausgangssignal des Komparators 42 bewirkt, daß der Schalter 38 schließt, um die Kupplung 22 einzurücken.

Gemäß F i g. 3, die eine weitere Regelschaltung zeigt, werden Ausgangsimpulse des Vorderraddrehzahlfühlers 40 einem Zähler 46 zugeführt, der die Impulse für eine Periode zählt, um ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal K, zu erzeugen. Das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal Vi wird in einem Register 48 in einem RAM 47 über eine CPU 52 gespeichert. Andererseits wird ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal V₀, das eine bestimmte Zeit vorher erhalten worden ist, in einem Register 49 gespeichert. In einem ROM 50 wird die erste Dimensionstabellenkarte der Bezugswerte entsprechend der Beziehung der F i g. 5 gespeichert. Ein Bezugswert λ entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit Vi wird von dem ROM 50 durch die CPU 52 gelesen und in einem Register 51 gespeichert. Die CPU 52 arbeitet daraufhin, um eine Winkelbeschleunigung durch Subtrahieren der Fahrzeuggesch'vindigkeit V₀ von der Fahrzeuggeschwindigkeit Vi zu erhalten. Die Winkelbeschleunigung wird dann mit dem Bezugswert « verglichen und ein Ausgangssignal wird von der CPU erzeugt, wenn die Winkelbeschleunigung höher als der Bezugswert ist. Das Ausgangssignal wird dem Schalter 38 über ein Interface 53 zugeführt, um den Schalter zu schließen. Wenn die Winkelbeschleiinigiing niedriger ?.!s der Bezugswert ist, wird die Fahrzeuggeschwindigkeit V₁ in dem Register 49 als Geschwindigkeit V₀ für die folgende Operation gespeichert. Eine solche Operation wird wiederholt, um die Leistungsübertragungsanordnung zu regeln. Fig.4 zeigt ein Flußdiagramm des Programms.

Gemäß der Erfindung wird somit die Leistungsübertragungsanordnung automatisch von der Zweiradantriebsanordnung in die Vierradantriebsanordnung gemäß den Fahrbedingungen geschaltet. Da der Bezugswert zum Feststellen des Auftretens des Rutschens mit einem Anstieg der Winkelbeschleunigung der Antriebsräder ansteigt, kann eine zuverlässige Feststellung erhalten werden und kann ein Rutschen durch den Vierradantrieb verhindert werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zum Regeln der Leistungsübertragung eines vierradgetriebenen Kraftfahrzeugs mit einer Übertragung zum Übertragen der Leistung des Motors auf Haupträder, mit einer Kupplung zum wahlweisen Übertragen der Leistung auf Hilfsräder und mit einer Abtasteinrichtung zum Abtasten der Drehzahl der Haupträder zum Erzeugen von Ausgangssignalen in Abhängigkeit von der Drehzahl, gekennzeichnet durch
eine erste Rechenkreiseinrichtung (43) zum Erzeugen eines Fahrzeuggeschwindigkeitssignals aus den Ausgangssignalen der Abtasteinrichtung,
eine zweite Rechenkreiseinrichtung (41) zum Erzeugen eines Winkelbeschleunigungssignals in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen der Abtasteinrichtung,

eine Schalteinrichtung (44) zum Erzeugen eines Bezugswerts, der abnimmt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit ansteigt,

eine Vergleichskreiseinrichtung (42) zum Vergleichen des Winkelbeschleunigungssignals und des Bezugswerts miteinander zum Erzeugen eines Ausgangssignals, wenn das Winkelbeschleunigungssignal höher als der Bezugswert ist, und
eine Schalteinrichtung (38), die auf das Ausgangssignal der Vergleichskreiseinrichtung anspricht, um die Kupplung einzurücken, wodurch die Vierradantriebsleistungsübertragung hergestellt wird.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung eine hydraulische Kupplung ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung ein Fühler zum Erzeugen von Ausgangsimpulsen in Abhängigkeit von den Drehzahlen der Haupträder ist.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Rechenkreis einen Zähler enthält, der die Zahl der Ausgangsimpulse der Abtasteinrichtung für eine vorbestimmte Zeitdauer zählt.