DE3821080A1 - Steuervorrichtung fuer differentialbegrenzungsmechanismen eines fahrzeuges mit vierradantrieb - Google Patents

Steuervorrichtung fuer differentialbegrenzungsmechanismen eines fahrzeuges mit vierradantrieb

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für Differentialbegrenzungsmechanismen eines Fahrzeuges mit Vierradantrieb, genauer gesagt eine Vorrichtung zum Steuern der Differentialbegrenzungsmechanismen eines Fahrzeuges mit Vierradantrieb, das mit einem zentralen Differential, das einen ersten Differentialbegrenzungsmechanismus aufweist, einem Differential mit einem zweiten Differentialbegren­ zungsmechanismus, das entweder in der mit den Vorderrädern verbundenen Antriebswelle oder in der mit den Hinterrädern verbundenen Antriebswelle angeordnet ist, und einem Diffe­ rential, das sich in der anderen Antriebswelle befindet, versehen ist.
Wenn sich ein Fahrzeug so bewegt, daß sich das linke oder rechte Antriebsrad des Fahrzeuges auf einer Straßenfläche mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten befindet, während das andere Antriebsrad auf einer Fläche mit einem üblichen Reibungskoeffizienten angeordnet ist, kann das sich auf der mit dem niedrigen Reibungskoeffizienten versehenen Straßen­ fläche befindliche Rad durchrutschen, d. h. es kann sich ein Durchdrehzustand ausbilden. Da im anderen Antriebsrad keine Antriebskraft erzeugt wird, wenn das eine Rad durchdreht, ist es erforderlich, das Differential zu begrenzen, um auf diese Weise eine Traktion sicherzustellen.
Bei einem Fahrzeug mit Vierradantrieb ist es bekannt, für den Fall, wenn der Unterschied zwischen den Umdrehungen oder Drehzahlen der Vorder- und Hinterräder einen vorgegebenen Wert überschreitet, das Differential einer zentralen Diffe­ rentialeinheit über eine bestimmte Zeitdauer zu begrenzen, und für den Fall, wenn die Differenz zwischen den Drehzahlen des linken und rechten Hinterrades einen vorgegebenen Wert überschreitet, das Differential einer Differentialeinheit einer Hinterachswelle über einen bestimmten Zeitraum zu begrenzen und danach von dieser Begrenzung freizugeben (Autocar, 26. Februar 1988, Seiten 21-23).
Es ist darüber hinaus eine Differentialsteuervorrichtung bekannt (japanische Patentanmeldung 62-64 300), die das Differential einer Differentialeinheit in einem Fahrzeug zum Antreiben des linken und rechten Vorderrades oder des lin­ ken und rechten Hinterrades steuert, wobei die Differential­ einheit einen Differentialbegrenzungsmechanismus aufweist, und die Einrichtungen zum Erfassen der entsprechenden Dreh­ zahlen des linken und rechten Vorderrades und des linken und rechten Hinterrades sowie eine Steuereinheit zum Empfang von Signalen von den entsprechenden Erfassungseinrichtungen und Einrichtungen zum Betätigen des Differentialbegrenzungsme­ chanismus aufweist, wobei die Steuereinheit die Betätigungs­ einrichtungen derart steuert, daß das Differential der Differentialeinheit gemäß der Differenz zwischen den Dreh­ zahlen des linken und rechten Rades, die von der Differen­ tialeinheit angetrieben werden, begrenzt wird und diese Be­ grenzung des Differentials gemäß einer Differenz zwischen den Drehzahlen der Vorder- und Hinterräder freigegeben wird.
Wenn bei einem derartigen Stand der Technik in Verbindung mit einem Fahrzeug mit Vierradantrieb das Differential über eine bestimmte Zeitdauer begrenzt und danach von dieser Be­ grenzung freigegeben wird, wird der Vorgang zum Begrenzen des Differentials, wenn der Unterschied zwischen den Dreh­ zahlen einen vorgegebenen Wert überschreitet, und danach die Aufhebung der Begrenzung wiederholt. Somit werden jedesmal dann, wenn der vorstehend erwähnte Vorgang wiederholt wird, Geräusche und Vibrationen von den entsprechenden Betäti­ gungsinstrumenten erzeugt. Darüber hinaus ändert sich das Verhalten des Fahrzeuges intermittierend. Dadurch kann das Fahrgefühl nachteilig beeinflußt werden, und die Haltbar­ keit der Betätigungsinstrumente kann sich verschlechtern.
Der vorstehend genannte Stand der Technik ist für den Fall wirksam, daß entweder das linke oder das rechte Antriebsrad durchdreht. Dieser Stand der Technik trifft jedoch nicht für den Fall zu, bei dem ein Unterschied zwischen den Drehzahlen der Vorder- und Hinterräder vorhanden ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuervor­ richtung für Differentialbegrenzungsmechanismen von Diffe­ rentialeinheiten bei Fahrzeugen mit Vierradantrieb zu schaffen, bei der eine häufige Betätigung von entsprechen­ den Betätigungselementen eingeschränkt bzw. vermieden wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zum Steuern von Differentialbegrenzungsmechanismen bei einem Fahrzeug mit Vierradantrieb gelöst, das mit einer zentralen Differentialeinheit mit einem ersten Differentialbegren­ zungsmechanismus, einer Differentialeinheit mit einem zwei­ ten Differentialbegrenzungsmechanismus, die in einer mit den Vorderrädern in Verbindung stehenden Antriebswelle oder in einer mit den Hinterrädern in Verbindung stehenden Antriebs­ welle enthalten ist, und mit einer Differentialeinheit, die in der anderen Antriebswelle enthalten ist, versehen ist. Die Steuervorrichtung umfaßt Einrichtungen zum Erfassen der Drehzahlen des linken und rechten Vorderrades und des linken und rechten Hinterrades, Einrichtungen zum Betätigen der entsprechenden Differentialbegrenzungsmechanismen und eine Steuereinheit zum Empfang der Signale von den Drehzahler­ fassungseinrichtungen. Die Steuereinheit steuert die ent­ sprechenden Betätigungseinrichtungen derart, daß dann, wenn die Differenz zwischen den Drehzahlen der Vorder- und Hinterräder nicht kleiner ist als ein erster vorgegebener Wert, das Differential vom ersten Differentialbegrenzungs­ mechanismus stark begrenzt wird, und dann, wenn der Unter­ schied zwischen den Drehzahlen der linken und rechten Räder nicht kleiner ist als ein zweiter vorgegebener Wert, das Differential vom zweiten Differentialbegrenzungsmechanismus stark begrenzt wird.
Der erste vorgegebene Wert ist so eingestellt, daß er größer ist als der theoretische Unterschied zwischen den Dreh­ zahlen der Vorder- und Hinterräder, der sich auf der Basis des Unterschiedes zwischen Drehradien der Vorder- und Hinterräder beim Drehen des Fahrzeuges ergibt. Auch der zweite vorgegebene Wert ist so eingestellt, daß er größer ist als der theoretische Unterschied zwischen den Dreh­ zahlen der linken und rechten Räder, der auf der Basis des Unterschiedes zwischen den Drehradien der linken und rechten Räder beim Drehen des Fahrzeuges entsteht.
Die Steuereinheit ermöglicht, daß das Differential der zen­ tralen Differentialeinheit vom ersten Differentialbegren­ zungsmechanismus stark begrenzt wird, wenn der Unterschied zwischen den Drehzahlen der Vorder- und Hinterräder nicht kleiner ist als der erste vorgegebene Wert. Daher wird selbst dann, wenn eines der Vorder- und Hinterräder durch­ dreht, die Antriebskraft auf mindestens eines der verblei­ benden Räder übertragen.
Wenn der Unterschied zwischen den Drehzahlen des linken und rechten Rades nicht kleiner ist als der zweite vorgegebene Wert, ermöglicht es die Steuereinheit ferner, daß das Differential der in der vorderen oder hinteren Antriebswelle enthaltenen Differentialeinheit vom zweiten Differentialbe­ grenzungsmechanismus stark begrenzt wird. Somit wird selbst dann, wenn das linke oder rechte Rad durchdreht, die An­ triebskraft auf mindestens eines der verbleibenden Räder übertragen.
Bei einem Fahrzeug mit Vierradantrieb wird somit das Differential der zentralen Differentialeinheit auf der Basis des Unterschiedes zwischen den Drehzahlen der Vorder- und Hinterräder begrenzt, während das Differential der Differen­ tialeinheit, die sich in einer der Antriebswellen befindet, auf der Basis des Unterschiedes zwischen den Drehzahlen der linken und rechten Räder begrenzt wird. Die Übertragung der Antriebskraft wird daher selbst dann sichergestellt, wenn eines der auf der Seite mit niedrigem Reibungskoeffizienten angeordneten Räder durchdreht. Folglich kann das Fahrzeug in wirksamer und sicherer Weise vom Zustand des Raddurchdrehens weggeführt werden.
Es wird darüber hinaus eine Steuervorrichtung geschaffen, die einen einfache Steuervorgang durchführt und die einfach und wenig aufwendig ausgebildet ist.
Da die Wiederholungszahl der Differentialbegrenzungs- und -freigabevorgänge reduziert wird, könnendie von den Betäti­ gungsinstrumenten erzeugten Geräusche und Vibrationser­ scheinungen vermindert werden, so daß sich die Haltbarkeit der Instrumente verbessern läßt. Da desweiteren die Schwan­ kungen im Betriebsverhalten des Fahrzeuges reduziert werden, ergibt sich ein besseres Fahrgefühl.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungs­ beispiels in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen er­ läutert. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Steuer­ vorrichtung;
Fig. 2 ein Flußdiagramm, das den Steuervorgang darstellt;
Fig. 3 eine schematische Ansicht der Betriebs­ weise und der Wirkung der Steuervor­ richtung; und
Fig. 4 ein als Karte in einer Steuereinheit zu speicherndes Diagramm.
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, besitzt ein Fahrzeug mit Vier­ radantrieb eine zentrale Differentialeinheit 12 mit einem ersten Differentialbegrenzungsmechanismus 10, eine Diffe­ rentialeinheit 20 mit einem zweiten Differentialbegren­ zungsmechanismus 18, die in einer Antriebswelle 17, die mit den Hinterrädern 16 a, 16 b in Verbindung steht, enthalten ist, und eine Differentialeinheit 22, die in einer vorderen Antriebswelle 15 enthalten ist, die mit Vorderrädern 14 a, 14 b in Verbindung steht. Eine Steuervorrichtung steuert den ersten und zweiten Differentialbegrenzungsmechanismus 10, 18.
Die Steuervorrichtung umfaßt Einrichtungen 24 a, 24 b zum jeweiligen Erfassen der Drehzahlen des linken und rechten Vorderrades 14 a, 14 b, Einrichtungen 25 a, 25 b zum jeweiligen Erfassen der Drehzahlen des linken und rechten Hinterrades 16 a, 16 b, Einrichtungen 26 zum Betätigen des Differential­ begrenzungsmechanismus 10, Einrichtungen 28 zum Betätigen des Differentialbegrenzungsmechanismus 18 sowie eine Steuereinheit 30.
Die entsprechenden Differentialeinheiten besitzen einen be­ kannten Aufbau. Beispielsweise ist die Differentialeinheit 12 mit einer Vielzahl von Ritzeln 32, einem Paar von seit­ lichen Zahnrädern 34, die mit diesen Ritzeln 32 kämmen, und einem Differentialgehäuse 36 versehen, das die Ritzel 32 und die Seitenräder 34 aufnimmt. Eine Vielzahl von Reibscheiben 40 steht gleitend und nicht-drehbar mit einer Welle 38 in Eingriff, die nicht-drehbar mit einem Seitenrad 34 verbunden ist, während eine Vielzahl von Reibscheiben 42 gleitend und nicht-drehbar mit dem Differentialgehäuse 36 in Eingriff steht. Eine Hydraulikzylindereinheit 44 ist gegenüber den Reibscheiben angeordnet und bildet zusammen mit den Reib­ scheiben 40, 42 einen bekannten Differentialbegrenzungs­ mechanismus 10 vom Reibungstyp.
Die Differentialeinheit 12, die ein Ringrad 46 aufweist, das die von einem Motor (nicht gezeigte) übertragende Antriebs­ kraft aufnimmt, bildet eine zentrale Differentialeinheit zum Aufteilen der Antriebskraft auf die vordere Antriebswelle 15 und die hintere Antriebswelle 17. Eine Hohlwelle 48 er­ streckt sich vom anderen Seitenrand 34, und ein mit dieser Welle 48 verbundenes Stirnrad 50 kämmt mit einem Ringrad 52 der Differentialeinheit 22, die sich in der voreren An­ triebswelle 15 befindet.
Ein Kegelrad 54 besteht mit der Welle 38 der Differentialein­ heit 12 in Verbindung und kämmt mit einem Kegelrad 58, das mit einer Antriebswelle 56 in Verbindung steht. Ein Kegel­ rad 60, das mit dem rückwärtigen Ende der Antriebswelle 56 in Verbindung steht, kämmt mit einem Ringrad 62 der Diffe­ rentialeinheit 20, die sich in der hinteren Antriebswelle 17 befindet. Der in der Differentialeinheit 20 vorgesehene Differentialbegrenzungsmechanismus 18 besitzt den gleichen Aufbau wie der vorstehend beschriebene Differentialbe­ grenzungsmechanismus 10 und ist mit einer Vielzahl von Reib­ scheiben 64, 66 und einer Hydraulikzylindereinheit 68 ver­ sehen.
Die Drehzahlerfassungseinrichtungen 24 a, 24 b, 25 a und 25 b sind bekannte Drehzahlsensoren und jeweils in der Nachbar­ schaft eines jeden Rades angeordnet, wie in der Zeichnung dargestellt, um die Zahl der Umdrehungen des Rades pro Mi­ nute zu erfassen. Bei den Drehzahlerfassungseinrichtungen kann es sich um bekannte Drehzahlsensoren handeln.
Die Einrichtungen 26 zum Betätigen des Differentialbegren­ zungsmechanismus 10 sind mit einem Richtungssteuerventil 70 versehen, während die Einrichtungen 28 zum Betätigen des Differentialbegrenzungsmechanismus 18 ein Richtungssteuer­ ventil 72 aufweisen. Beide Richtungssteuerventile 70, 72 stehen gemeinsam mit einer Pumpe 74, einer Betätigungsein­ heit 76 und einem Entlastungsventil 78 in Verbindung.
Von der entsprechenden Drehzahlerfassungseinrichtung abge­ gebene Signale werden der Steuereinheit 30 zugeführt. Bei der Steuereinheit 30 handelt es sich um eine CPU oder einen Computer zur Aufnahme dieser Signale. Sie führt Rechenvor­ gänge und Entscheidungen durch, wie in Fig. 2 gezeigt, um die Betätigungseinrichtungen 26, 28 zu steuern.
Die Steuereinheit 30 wird zur Eingabe (101) von Drehzahlen l 11, ω 12 des linken und rechten Vorderrades und von Dreh­ zahlen ω 21, ω 22 des linken und rechten Hinterrades ini­ tialisiert (100). Ein durchschnittliches ω 1 der Drehzahlen der Vorderräder wird erhalten (102), und ein durchschnitt­ liches ω 2 der Drehzahlen der Hinterräder wird erhalten (103). Dann wird ein Absolutwert Δω der Differenz zwischen diesen Durchschnittswerten erhalten (104).
Der Absolutwert Δω wird mit einem vorgegebenen Wert α ver­ glichen (105), wobei der vorgegebene Wert α größer einge­ stellt wird als der theoretische Unterschied zwischen den Drehzahlen, die sich auf der Basis des Unterschiedes zwischen den durchschnittlichen Drehradien der Vorder- und Hinterräder während des Drehens des Fahrzeuges ausbilden.
Wenn der Unterschied Δω nicht kleiner ist als der vorge­ gebene Wert α, wird der Zustand erhalten, daß das Diffe­ rential der Differentialeinheit 12 vom Differentialbegren­ zungsmechanismus 10 stark begrenzt werden muß (106). Dann betätigt die Steuereinheit 30 die Betätigungseinrichtungen 26. Mit anderen Worten, die Steuereinheit verändert die Hülsen des Richtungssteuerventils 70, das in den Betäti­ gungseinrichtungen 26 vorgesehen ist, derart, daß in einem Speicher 76 gespeicherter Hydraulikdruck der Hydrauik­ zylindereinheit 40 zugeführt wird. Danach werden die Reib­ scheiben 40, 42 in engem Kontakt miteinander gehalten, um proportional zu dem auf die Hydraulikzylindereinheit 44 ausgeübten Druck eine Reibkraft zu erzeugen, so daß auf diese Weise das Differential der Differentialeinheit 12 begrenzt wird.
Wenn der Unterschied Δω kleiner ist als der vorgegebene Wert a, wird der Zustand gesetzt, daß die Begrenzung des Differentials verringert werden soll (107), und die Steuer­ einheit 30 verändert die Hülsen des Richtungssteuerventils 70 der Betätigungseinrichtung 26. Folglich wird der Hydrau­ likdruck in der Hydraulikzylindereinheit 44 abgesenkt, und die Reibscheiben 40, 42 werden voneinander getrennt, so daß die Differentialeinheit 12 eine Differentialwirkung ausüben kann.
Dann wird ein Absolutwert Δω 1 des Unterschiedes zwischen den Drehzahlen des linken und rechten Vorderrades erhalten (108), der mit einem vorgegebenen Wert β verglichen wird (109). Der vorgegeben Wert β ist größer eingestellt als der Unterschied zwischen den Drehzahlen, die theoretisch auf der Basis des Unterschiedes zwischen den Drehradien des linken und rechten Rades während des Drehens des Fahrzeuges erreicht werden.
Wenn der Unterschied Δω 1 nicht geringer ist als der vorge­ gebene Wert β, wird der Zustand gesetzt, daß das Differen­ tial stark begrenzt werden soll (110), und die Steuerein­ heit betätigt die Betätigungseinrichtungen 28. Sie verändert die Hülsen des Richtungssteuerventils 72, das in den Betäti­ gungseinrichtungen 28 vorgesehen ist, um den in der Betä­ tigungseinheit 76 gespeicherten Hyraulikdruck der Zylinder­ einheit 68 zuzuführen. Danach werden die Reibscheiben 64, 66 in engem Kontakt miteinander gehalten, um eine Reibkraft zu erzeugen, so daß das Differential der Differentialeinheit 20 begrenzt wird.
Wenn der Unterschied Δω 1 kleiner ist als der vorgegebene Wert β, wird der Zustand gesetzt, daß die Begrenzung des Differentials verringert werden soll (111), und die Steuer­ einheit 30 verändert das Richtungssteuerventil 72 der Be­ tätigungseinrichtungen 28. Folglich wird der Hydraulikdruck in der Zylindereinheit 68 abgebaut, so daß die Reibscheiben 64, 66 voneinander getrennt werden und eine Differential­ wirkung der Differentialeinheit 20 möglich wird.
Da bei der dargestellten Ausführungsform der Absolutwert des Unterschiedes Δω 1 erhalten wird, indem die Drehzahl des rechten Vorderrades von der des linken Vorderrades abgezogen wird, und da die vordere Antriebswelle 15 von der Differen­ tialeinheit 22, die keinen Differentialbegrenzungsmechanis­ mus aufweist, ausgeht, kann ein großer Wert der Differenz Δω 1 erhalten werden, so daß die Steuerung einfach wird.
Bei der vorstehend beschriebenen Vorgehensweise bedeutet der Zustand, daß das Differential stark begrenzt wird, eine Ver­ riegelung für den Fall, daß der Differentialbegrenzungs­ mechanismus so ausgebildet ist, daß er von einem Blockier­ zustand in einen freien Zustand übergeht, während der Zu­ stand, daß die Begrenzung des Differentials verringert wird, den freien oder vollständig freigegebenen Zustand des Diffe­ rentials bedeutet.
Wenn beispielsweise ein elektrisch gesteuertes Druckredu­ zierventil anstelle eines jeden Richtungssteuerventils 70, 72 der Betätigungseinrichtungen 26, 28 verwendet wird, dann kann dieses elektrisch gesteuerte Druckreduzierventil einen Druck erzeugen, der proportional zum zugeführten elek­ trischen Strom verändert wird, so daß die Höhe der Diffe­ rentialbegrenzung des Differentialbegrenzungsmechanismus infinitesimal veränderlich eingestellt werden kann.
Wie in Fig. 4 gezeigt, wird in diesem Fall, um einen elek­ trischen Strom i zu erhalten, der der Größe der Differenz Δ entspricht, ein Diagramm mit einer Abszisse, auf der der Unterschied Δ zwischen dem Unterschied Δω zwischen den Drehzahlen der Vorder- und Hinterräder und dem vorgebenen Wert α aufgetragen ist, und mit einer Ordinate, auf der der Strom i direkt proportional zum Abszissenwert aufgetragen ist, als Karte gespeichert. Wenn der Unterschied Δ positiv ist, wird ein Strom i, der der Größe der Differenz Δ ent­ spricht, erhalten, um die Betätigungseinrichtungen zu steuern. Wenn daher der Unterschied Δω nicht kleiner ist als der vorgegebene Wert a, kann das Differential so gesteuert werden, daß es proportional zur Differen Δ durch den Differentialbegrenzungsmechanismus begrenzt wird. Eine ent­ sprechende Steuerung kann durch eine Differenz Δ 1 zwischen dem Unterschied Δω 1 und dem vorgegebenen Wert sowie einem entsprechenden elektrischen Strom durchgeführt werden.
Anstelle der vorstehend erwähnten Ausführungsform kann die in der vorderen Antriebswelle 5 angeordnete Differential­ einheit 22 mit dem Differentialbegrenzungsmechanismus ver­ sehen sein, während die in der hinteren Antriebswelle 17 angeordnete Differentialeinheit 20 keinen Differentialbe­ grenzungsmechanismus aufweisen kann.
Fig. 3 zeigt die Wirkungsweise der vorstehend beschriebe­ nen Steuerung. In der Zeichnung zeigt ein Kreis die Diffe­ rentialeinheit, während ein weißter Kreis den freigegebenen Zustand der Differentialeinheit und ein schwarzer Kreis den begrenzten Differentialzustand zeigen. Der schraffierte Be­ reich zeigt die mit dem niedrigen Reibungskoeffizienten versehene Straßenoberfläche.
Wenn sich die Räder 14 a, 16 a an der linken Seite des Fahr­ zeuges mit Vierradantrieb auf der Straßenoberfläche mit dem niedrigen Reibungskoeffizienten befinden (Fig. 3a), wird die Antriebskraft von einem Motor übertragen, so daß die Räder 14 a, 16 a auf der linken Seite durchdrehen. Folglich wird die Differenz Δω 1 zwischen den Drehzahlen der linken und rechten Räder vergrößert, um das Differential der hin­ teren Differentialeinheit 20 zu begrenzen. Wenn das Diffe­ rential der hinteren Differentialeinheit 20 begrenzt wird, wird der Unterschied Δω zwischen den Drehzahlen der vorde­ ren und hinteren Räder vergrößert, so daß das Differential der zentralen Differentialeinheit 12 begrenzt und die An­ triebskraft im rechten Hinterrad 16 b erzeugt wird. Somit kann sich das Fahrzeug vorwärts bewegen.
Wenn sich das linke Vorderrad 14 a auf der Straßenoberfläche mit dem niedrigen Reibungskoeffizienten befindet (Fig. 3b), wird die Antriebskraft vom Motor übertragen, so daß nur das linke Vorderrad 14 a durchdreht. Folglich werden beide Differenzen Δω und Δω 1 vergrößert, um die entsprechenden Differentiale der zentralen und hinteren Differentialeinheit 12, 20 zu begrenzen, so daß die Antriebskraft in die hinte­ ren Antriebswelle 17 erzeugt wird und das Fahrzeug somit vorrücken kann.
Wenn sich das linke Hinterrad 16 a auf der Straßenoberfläche mit dem niedrigen Reibungskoeffizienten befindet (Fig. 3c), wird die Antriebskraft vom Motor übertragen, so daß das linke Hinterrad 16 a durchdreht. Folglich wird der Unter­ schied Δω zwischen den Drehzahlen der Vorder- und Hinterrä­ der erhöht, so daß das Differential der zentralen Differen­ tialeinheiten 12 begrenzt und die Antriebskraft in der vorde­ ren Antriebswelle 15 erzeugt wird, so daß sich das Fahrzeug fortbewegen kann.
Erfindungsgemäß wird somit eine Steuervorrichtung für Differentialbegrenzungsmechanismen eines Fahrzeuges mit Vierradantrieb, das eine zentrale Differntialeinheit mit einem ersten Differentialbegrenzungsmechanismus, eine Differentialeinheit mit einem zweiten Differentialbegren­ zungsmechanismus, die in einer hinteren Antriebswelle an­ geordnet ist, und eine Differentialeinheit aufweist, die in einer vorderen Antriebswelle angeordnet ist, vorgeschlagen, die Sensoren zum Erfassen der Drehzahlen der Räder, Betätigungs­ einheiten zum Betätigen der entsprechenden Differentialbe­ grenzungsmechanismen und eine Steuereinheit umfaßt. Die Steuereinheit steuert die Betätigungseinheiten derart, daß das Differential durch den ersten Differentialbegrenzungs­ mechanismus stark begrenzt wird, wenn der Unterschied zwischen den Drehzahlen der Vorder- und Hinterräder größer ist als ein vorgegebener Wert, und daß das Differential durch den zweiten Differentialbegrenzungsmechanismus stark begrenzt wird, wenn der Unterschied zwischen den Drehzahlen der linken und rechten Räder größer ist als ein vorgegebener Wert.

Claims (7)

1. Steuervorrichtung zum Steuern von Differentialbegren­ zungsmechanismen eines Fahrzeuges mit Vierradantrieb, das eine zentrale Differentialeinheit mit einem ersten Differentialbegrenzungsmechanismus, eine Differential­ einheit mit einem zweiten Differentialbegrenzungs­ mechanismus, die in einer mit den Vorderrändern in Ver­ bindung stehenden Antriebswelle oder einer mit den Hinterrädern in Verbindung stehenden Antriebswelle angeordnet ist, und eine in der anderen Antriebswelle angeordnete Differentialeinheit aufweist, gekennzeich­ net durch
Einrichtungen (24 a, 24 b, 25 a, 25 b) zum Erfassen der Drehzahlen des linken und rechten Vorderrades (14 a, 14 b) und des linken und rechten Hinterrades (16 a, 16 b);
Einrichtungen zum Betätigen der entsprechenden Differentialbegrenzungsmechanismen (10, 18); und
eine Steuereinheit (30) zum Empfangen der von den Drehzahlerfassungseinrichtungen abgegebenen Signale,
wobei die Steuereinheit (30) die entsprechenden Be­ tätigungseinrichtungen derart steuert, daß das Diffe­ rential vom ersten Differentialbegrenzungsmechanismus (10) stark begrenzt wird, wenn der Unterschied zwischen den Drehzahlen der Vorder- und Hinterräder (14 a, 14 b, 16 a, 16 b) nicht kleiner ist als ein erster vorgegebener Wert, und das Differential vom zweiten Differential­ begrenzungsmechanismus (18) stark begrenzt wird, wenn der Unterschied zwischen den Drehzahlen des linken und rechten Rades (14 a, 16 a, 14 b, 16 b) nicht kleiner ist als ein zweiter vorgegebener Wert.
2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die in der anderen An­ triebswelle (15) angeordnete Differentialeinheit (22) keinen Differentialbgrenzungsmechanismus aufweist und daß die Drehzahlen der linken und rechten Räder (14 a, 16 a, 14 b, 16b) von den Erfassungseinrichtungen erfaßt werden, die in der Relation zum linken und rechten Rad (14 a, 14 b) angeordnet sind, welche mit der anderen (15) der Antriebswellen (15, 17) in Ver­ bindung stehen.
3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste vorgegebene Wert so eingestellt ist, daß er größer ist als der theoretische Unterschied zwischen den Drehzahlen der Vorder- und Hinterräder, die auf der Basis des Unter­ schiedes zwischen den Drehradien der Vorder- und Hin­ terräder beim Drehen des Fahrzeuges erzeugt werden.
4. Steuervorrichtung nach einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite vorgegebene Wert so eingestellt ist, daß er größer ist als der theoretische Unterschied zwischen den Drehzahlen der linken und rechten Räder, die auf der Basis des Unterschiedes zwischen den Drehradien der linken und rechten Räder beim Drehen des Fahrzeuges er­ zeugt werden.
5. Steuervorrichtung nach einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Differentialbegrenzungsmechanismus (10, 18) so ausgebildet ist, daß er von einem Blockierzustand in einen Freigabezustand schaltbar ist.
6. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Differentialbegrenzungsmechanismus so ausgebildet ist, daß er das Differential kontinuierlich ändert.
7. Steuervorrichtung zum Steuern von Differentialbegren­ zungsmechanismen eines Fahrzeuges mit Vierradantrieb, das eine zentrale Differentialeinheit mit einem ersten Differentialbegrenzungsmechanismus, eine Differential­ einheit mit einem zweiten Differentialbegrenzungsmecha­ nismus, die in einer mit den Vorderrädern in Verbindung stehenden Antriebswelle oder in einer mit den Hinter­ rädern in Verbindung stehenden Antriebswelle angeordnet ist, und eine Differentialeinheit mit keinem Differen­ tialbegrenzungsmechanismus, die sich in der anderen Antriebswelle befindet, aufweist, gekennzeich­ net durch
Einrichtungen (24 a, 24 b, 25 a, 25 b) zum Erfassen der Drehzahlen des linken und rechten Vorderrades (14 a, 14 b) und des linken und rechten Hinterrades (16 a, 16 b);
Einrichtungen zum Betätigen der entsprechenden Diffe­ rentialbegrenzungsmechanismen (10, 18); und
eine Steuereinheit (30) zum Empfangen von Signalen von den Drehzahlerfassungseinrichtungen,
wobei die Steuereinheit (30) die entsprechenden Betä­ tigungseinrichtungen derart steuert, daß das Differen­ tial vom ersten Differentialbegrenzungsmechanismus (10) stark begrenzt wird, wenn der Unterschied zwischen den Drehzahlen des vorderen und hinteren Rades nicht kleiner ist als ein erster vorgegebener Wert, wobei dieser Wert größer ist die theoretische Differenz zwischen den Drehzahlen der Vorder- und Hinterräder auf der Basis der Drehzahlerfassungseinrichtungen,
und wobei die Steuereinheit (30) die entsprechenden Betätigungseinrichtungen derart steuert, daß das Differential vom ersten Differentialbegrenzungsme­ chanismus (10) stark begrenzt wird, wenn der Unter­ schied zwischen den Drehzahlen der Vorder- und Hin­ terräder nicht kleiner ist als ein erster vorgegebener Wert, der größer ist als der theoretische Unterschied zwischen den Drehzahlen der Vorder- und Hinterräder, die auf der Basis des Unterschiedes zwischen den Dreh­ radien der linken und rechten Räder beim Drehen des Fahrzeuges erzeugt werden.
DE3821080A 1987-06-26 1988-06-22 Sperrdifferential-Ansteuervorrichtung für ein Fahrzeug mit Vierradantrieb Expired - Fee Related DE3821080C2 (de)

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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0395304A1 (de) * 1989-04-28 1990-10-31 Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha Antriebssystem mit Differential für ein Kraftfahrzeug
EP0395247A1 (de) * 1989-04-27 1990-10-31 Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha Kraftübertragungssystem für ein vierradgetriebenes Kraftfahrzeug
EP0415554A1 (de) * 1989-08-28 1991-03-06 Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha Steuerung der Drehmomentverteilung für ein Kraftfahrzeug mit Allradantrieb
DE4221045A1 (de) * 1991-06-27 1993-01-14 Mazda Motor Fahrzeugsteuersystem
EP0409529B1 (de) * 1989-07-20 1993-11-03 Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha Steuerungssystem für die Drehmomentaufteilung bei einem Vierradantrieb-Fahrzeug
EP0644077A1 (de) * 1993-08-16 1995-03-22 Steyr-Daimler-Puch Aktiengesellschaft System zur Steuerung der Kupplungen im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges
EP1837225A3 (de) * 2006-03-24 2008-07-09 Audi Aktiengesellschaft Antriebssystem für allradgetriebene Kraftfahrzeuge
WO2010017882A1 (de) * 2008-08-15 2010-02-18 Gkn Driveline International Gmbh Antriebsanordnung für ein mehrachsgetriebenes kraftfahrzeug
US8635002B2 (en) 2011-02-28 2014-01-21 Engineering Center Steyr Gmbh & Co Kg Control method for a coupling in the powertrain of a motor vehicle

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3888369D1 (de) * 1987-12-01 1994-04-14 Zahnradfabrik Friedrichshafen Vorrichtung zur elektro-hydraulischen betätigung einer ein verteilerdifferentialgetriebe eines kraftfahrzeugs sperrenden kupplung.
DE3831690C1 (de) * 1988-09-17 1990-03-22 Daimler-Benz Aktiengesellschaft, 7000 Stuttgart, De
US5078229A (en) * 1989-03-31 1992-01-07 Mazda Motor Corporation Four-wheel-drive motor vehicle of transversely-disposed engine type
US5172787A (en) * 1989-04-28 1992-12-22 Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha Restricting device for a differential in a motor vehicle
JPH03525A (ja) * 1989-05-30 1991-01-07 Honda Motor Co Ltd 前後輪駆動車の駆動力配分制御装置
JPH03217336A (ja) * 1990-01-19 1991-09-25 Mazda Motor Corp 車両の差動制限装置
US5332059A (en) * 1991-04-26 1994-07-26 Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha Control system for a differential of a motor vehicle
JPH054530A (ja) * 1991-06-27 1993-01-14 Mazda Motor Corp 車両の差動制限装置
US5456641A (en) * 1992-06-15 1995-10-10 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Left/right drive torque adjusting apparatus for vehicle and left/right drive torque adjusting method for vehicle
JP3407359B2 (ja) * 1993-11-05 2003-05-19 住友電気工業株式会社 車輪速度検出装置
SE514011C2 (sv) * 1999-12-09 2000-12-11 Scania Cv Ab Anordning vid motorfordon med differentialspärr
ITTO20011028A1 (it) * 2001-10-26 2003-04-26 C R F Societa Con Sortile Per Autoveicolo a trazione integrale permanente.
US6852634B2 (en) * 2002-06-27 2005-02-08 Semiconductor Components Industries L.L.C. Low cost method of providing a semiconductor device having a high channel density
JP4265891B2 (ja) * 2002-08-06 2009-05-20 富士重工業株式会社 車両の駆動力伝達制御装置
JP4263441B2 (ja) * 2002-08-07 2009-05-13 富士重工業株式会社 ４輪駆動車の制御装置
JP5483770B2 (ja) * 2012-09-21 2014-05-07 富士重工業株式会社 ４輪駆動車の制御装置
JP5837022B2 (ja) * 2013-03-28 2015-12-24 本田技研工業株式会社 四輪駆動車両の駆動力配分制御装置
CN105939880B (zh) * 2014-02-10 2019-01-29 本田技研工业株式会社 驱动力分配装置
US9517694B2 (en) * 2014-07-03 2016-12-13 GM Global Technology Operations LLC Power hop cancellation using an electronic limited slip differential
US9662974B2 (en) * 2015-02-11 2017-05-30 GM Global Technology Operations LLC Torque control for vehicles with independent front and rear propulsion systems
RU2673937C2 (ru) * 2016-11-29 2018-12-03 Александр Сергеевич Цевелев Привод ведущих колес транспортного средства
US10836252B2 (en) 2017-09-19 2020-11-17 Bombardier Recreational Products Inc. Control of a limited slip differential based on an engine torque
CA3076158A1 (en) 2017-09-19 2019-03-28 Bombardier Recreational Products Inc. Control of a limited slip differential optimized for slippery driving conditions
WO2019058234A1 (en) 2017-09-19 2019-03-28 Bombardier Recreational Products Inc. CONTROL OF LIMITED SLIP DIFFERENTIAL BASED ON ACCELERATOR CONTROL POSITION
CA3076155A1 (en) * 2017-09-19 2019-03-28 Bombardier Recreational Products Inc. Control of a limited slip differential based on a steering angle of a vehicle

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3342574A1 (de) * 1983-11-25 1985-06-05 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Fahrzeug mit einer einkoppelbaren sperre fuer die angetriebenen raeder
JPS617506A (ja) * 1984-06-20 1986-01-14 株式会社フジクラ 炭素繊維複合導線の製造方法
JPS6231529A (ja) * 1985-08-05 1987-02-10 Nissan Motor Co Ltd ４輪駆動車の駆動力配分制御装置
JPS6287630A (ja) * 1985-10-15 1987-04-22 Nissan Motor Co Ltd 車両のトラクシヨンコントロ−ル装置
JPS62214019A (ja) * 1986-03-13 1987-09-19 Nissan Motor Co Ltd 駆動輪推進制御装置付車両の差動制限制御装置
JPH0790713B2 (ja) * 1987-03-20 1995-10-04 トヨタ自動車株式会社 差動制御装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ATZ Automobiltechnische Zeitschrift 88, 1986, 6, S. 345-349 *
Automobil-Industrie 1/87, S. 27-33 *

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0395247A1 (de) * 1989-04-27 1990-10-31 Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha Kraftübertragungssystem für ein vierradgetriebenes Kraftfahrzeug
EP0395304A1 (de) * 1989-04-28 1990-10-31 Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha Antriebssystem mit Differential für ein Kraftfahrzeug
EP0409529B1 (de) * 1989-07-20 1993-11-03 Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha Steuerungssystem für die Drehmomentaufteilung bei einem Vierradantrieb-Fahrzeug
EP0415554A1 (de) * 1989-08-28 1991-03-06 Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha Steuerung der Drehmomentverteilung für ein Kraftfahrzeug mit Allradantrieb
DE4221045A1 (de) * 1991-06-27 1993-01-14 Mazda Motor Fahrzeugsteuersystem
EP0644077A1 (de) * 1993-08-16 1995-03-22 Steyr-Daimler-Puch Aktiengesellschaft System zur Steuerung der Kupplungen im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges
EP1837225A3 (de) * 2006-03-24 2008-07-09 Audi Aktiengesellschaft Antriebssystem für allradgetriebene Kraftfahrzeuge
WO2010017882A1 (de) * 2008-08-15 2010-02-18 Gkn Driveline International Gmbh Antriebsanordnung für ein mehrachsgetriebenes kraftfahrzeug
CN102216106A (zh) * 2008-08-15 2011-10-12 Gkn动力传动系统国际有限责任公司 用于多轴传动机动车的驱动组件
DE102008037886B4 (de) * 2008-08-15 2017-10-05 Gkn Automotive Ltd. Antriebsanordnung für ein mehrachsgetriebenes Kraftfahrzeug
US8635002B2 (en) 2011-02-28 2014-01-21 Engineering Center Steyr Gmbh & Co Kg Control method for a coupling in the powertrain of a motor vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
US4874059A (en) 1989-10-17
DE3821080C2 (de) 1993-09-30
JPS644530A (en) 1989-01-09

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