DE3835085C2

DE3835085C2 - Steuervorrichtung zur Steuerung der Antriebskraftverteilung auf die Achsen eines allradgetriebenen Fahrzeuges

Info

Publication number: DE3835085C2
Application number: DE3835085A
Authority: DE
Inventors: Genpei Naito
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1987-10-14
Filing date: 1988-10-14
Publication date: 1999-03-04
Anticipated expiration: 2008-10-15
Also published as: DE3835085A1; US4846298A; JPH01101229A; JPH0729555B2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuervor richtung zur Steuerung der Antriebskraftverteilung auf die Achsen eines allradgetriebenen Fahrzeuges gemäß dem Oberbe griff von Patentanspruch 1.

Aus DE 36 26 025 A1 ist eine derartige Steuervorrichtung zur Steuerung der Antriebskraftverteilung bekannt, bei welcher das an die Vorderachse angelegte Antriebsdrehmoment zu Null wird, wenn die Vorderachsdrehzahl höher ist als die Hinter achsdrehzahl. Eine derartige Drehzahldifferenz zwischen Vor derachse und einer Hinterachse tritt insbesondere im Rahmen einer Kurvenfahrt auf und beruht auf den unterschiedlichen Kurvenradien der von der Vorderachse und der Hinterachse be schriebenen Kurvenbahnen. Sind, wie dies bei einem allradge triebenen Fahrzeug üblich ist, die Vorderachse und die Hin terachse über eine Getriebeverbindung miteinander gekoppelt, so kann ungünstigerweise an der jeweiligen Achse ein Brems- bzw. Antriebsmoment anliegen, welches im jeweiligen Fahrzu stand die Seitenführungskraft des entsprechenden Rades ver mindert.

Unter dem Eindruck dieser Problematik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Steuerung der Antriebsdrehmomentenver teilung für ein allradgetriebenes Fahrzeug in einer Weise zu ermöglichen, derart, daß eine hohe Fahrstabilität bei einer Kurvenfahrt auch bei einer lastwechselbedingten Verzögerung des Fahrzeuges erhalten bleibt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Steuervorrich tung gemäß Patentanspruch 1 gelöst.

Nach der Erfindung weist eine Steuervorrichtung zur Steuerung der Antriebskraftverteilung auf die Achsen eines allradge triebenen Fahrzeugs eine Kupplungseinrichtung 15, 46, Senso ren 41 bis 43 und eine Steuereinrichtung 45 auf. Die Kupp lungseinrichtung ist in einem Antriebsstrang des Fahrzeuges zum Übertragen eines Antriebsmomentes von einer Brennkraftma schine auf die Vorder- und Hinterräder vorgesehen, so daß die Kupplungseinrichtung eine Antriebskraftverteilung zwischen den Vorder- und Hinterrädern in Abhängigkeit von einem Steu ersignal verändern kann. Die Sensoren umfassen einen ersten Sensor für die Erfassung einer Vorderraddrehzahl Nf, einen zweiten Sensor zur Erfassung einer Hinterraddrehzahl Nr und einen dritten Sensor zur Erfassung einer Fahrzeuggeschwindig keit V des Fahrzeugs. Die Steuereinrichtung ist eine Einrich tung zur Erzeugung eines Steuersignals (i) zur Steuerung der Antriebskraftverteilung nach Maßgabe der durch die Sensoren gewonnenen Signale derart, daß die Antriebskraftverteilung von einem 2-Rad-Antriebszustand zu einem 4-Rad-Antriebszu stand in Abhängigkeit von einer Vorderrad- und Hinterraddreh zahldifferenz ΔN verändert wird, wenn die Vorderraddrehzahl größer als die Hinterraddrehzahl ist und die Fahrzeugge schwindigkeit größer als eine vorbestimmte Bezugsgeschwindig keit V₀ ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Steuervorrichtung sind Ge genstand der Unteransprüche.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hält die Steuereinrichtung den 2-Rad-Antriebszustand selbst dann aufrecht, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger ist als die vorbestimmte Bezugsgeschwindigkeit und wenn die Vorder radgeschwindigkeit größer als die Hinterradgeschwindigkeit ist. Daher kann die Steuereinrichtung die Übertragung eines Brems-Momentes auf die Vorderachse bei einer engen Kurve ver hindern, wenn die Vorderradgeschwindigkeit die Hinterradge schwindigkeit aufgrund einer Differenz zwischen den Kurven bahnen der Vorder- und Hinterräder bei niedrigen Fahrzeugge schwindigkeiten überschreitet.

Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder größer als die Bezugsgeschwindigkeit ist, und die Vorderraddrehzahl größer als die Hinterraddrehzahl ist, ändert die Steuervorrichtung die Antriebskraftverteilung von dem 2-Rad-Antriebszustand zu dem 4-Rad-Antriebszustand. Somit kann die Steuervorrichtung die Fahrzeugstabilität dadurch sicherstellen, daß ein Last wechsel bedingtes Verzögerungsmoment auf alle vier Räder ver teilt wird.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung er geben sich aus der nachstehenden Beschreibung einer bevorzug ten Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. Darin zeigt:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines 4-radgetriebenen (4WD) Fahrzeugs, für das eine Steuervorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung bestimmt ist,

Fig. 2 eine schematische Ansicht zur Verdeutlichung der Steuervorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausfüh rungsform nach der Erfindung,

Fig. 3 eine Schnittansicht eines Verteilergetriebes bei die ser Ausführungsform,

Fig. 4 ein Blockdiagramm zur Verdeutlichung einer Steuerein heit der Steuervorrichtung nach dieser bevorzugten Ausführungsform,

Fig. 5 ein Diagramm zur Verdeutlichung des Zusammenhangs zwischen einem Kupplungsöldruck und einem Steuer stromwert, der bei der Steuervorrichtung gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform zur Anwendung kommt,

Fig. 6 ein Diagramm zur Verdeutlichung des Zusammenhangs zwischen dem Vorderachs-Antriebsmoment ΔT und dem Kupplungsöldruck P bei einer Steuervorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform,

Fig. 7 ein Diagramm zur Verdeutlichung der Steuercharakteri stika des Vorderachs-Antriebsmomentes ΔT bezüglich einer Drehzahldifferenz ΔN, die zwischen der Hinter raddrehzahl und der Vorderraddrehzahl die in der Steuereinheit bei dieser bevorzugten Ausführungsform zuvor vorgegeben ist,

Fig. 8 ein Diagramm zur Verdeutlichung einer Charakteristika einer Verstärkung K bezüglich einer Fahrzeuggeschwin digkeit V bei der Steuereinheit,

Fig. 9 ein Diagramm zur Verdeutlichung einer Charakteristika zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Dreh zahldifferenz ΔN während der Kurvenfahrt des Fahr zeugs, welche zur Bestimmung einer Bezugsfahrzeugge schwindigkeit V₀ bei der bevorzugten Ausführungsform verwendet wird,

Fig. 10 ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung der Steuerungsab läufe, die mit Hilfe der Steuereinheit gemäß der be vorzugten Ausführungsform durchgeführt werden.

Eine bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung ist in den Fig. 1 bis 10 gezeigt. Eine 4-Rad(4WD)-Antriebseinrichtung ge mäß dieser Ausführungsform basiert auf einem Hinterradan triebssystem.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, hat ein 4-radgetriebenes (4WD)-Fahrzeug ein Verteilergetriebe 10, eine Brenn kraftmaschine 11, ein Getriebe 12, eine Verteilerge triebeeingangswelle 13, eine hintere Antriebswelle 14, eine Verteilergetriebekupplung 15 mit einer Mehrzahl von Reibscheiben, ein hinteres Differential 16, Hinter räder 17, ein vorderes Differential 18, Vorderräder 19, eine Zahnradverbindung 20 und eine vordere Antriebs welle 21.

Das Getriebe 12 bei dieser bevorzugten Ausführungsform ist von der Bauart, die zwei parallele Wellen mit ver schiedenen Zahnrädern hat, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist.

Die Verteilergetriebeeingangswelle 13 überträgt ein Ab gabemoment des Getriebes 12 auf die Verteilergetriebe kupplung 15 des Verteilergetriebes 10.

Die hintere Antriebswelle 14 verläuft koaxial zu der Ver teilergetriebeeingangswelle 13, und beide Wellen sind Ende an Ende miteinander verbunden, so daß das Antriebs moment direkt von der Verteilergetriebeeingangswelle 13 auf die hintere Antriebswelle 14 übertragen wird.

Die Verteilergetriebekupplung 15 ist derart ausgelegt, daß sich das auf die Vorderräder 19 übertragene Antriebs moment stetig ändern lässt. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, umfaßt die Verteilergetriebekupplung 15 eine Kupplungstrommel 15a, die fest mit der Verteilergetriebeeingangswelle 13 und der hinteren Antriebswelle 14 verbunden ist, eine Mehrzahl von Reibplatten 15b, eine Kupplungsnabe 15c, eine Mehrzahl von Reibscheiben 15d, einen Kupplungs kolben 15e und eine Zylinderkammer 15f. Die Reibplatten 15b arbeiten mit der Kupplungstrommel 15a zusammen, so daß die Reibplatten 15b sich mit der Kupplungstrommel 15a drehen. Die Kupplungsnabe 15c ist drehbeweglich auf der Verteilergetriebeeingangswelle 13 gelagert. Die Reibscheiben 15d arbeiten mit der Kupplungsnabe 15c zusammen, so daß die Reibscheiben 15d sich mit der Kupplungsnabe 15c drehen. Der Kupplungskolben 15e ist an einem Ende einer abwechselnden Reihe von Reibplatten 15b und Reibscheiben 15d vorgesehen. Die Zylinderkammer 15f ist zwischen den Kupplungskolben 15e und der Kupp lungstrommel 15a ausgebildet.

Das hintere Differential 16 ist zwischen den linken und rechten Hinterrädern 17 vorgesehen und das vordere Differential 18 ist zwischen den linken und rechten Vorderrädern 19 vorgesehen. Jedes hintere und vordere Differential 16 und 18 verteilt die Antriebskraft zwi schen den linken und rechten Rädern 17 oder 19, wobei die linken und rechten Räder sich mit unterschiedlichen Drehzahlen drehen können.

Die Zahnradverbindung 20 hat ein erstes Zahnrad 20a, das auf der Kupplungsnabe 15c vorgesehen ist, ein zweites Zahnrad 20c, das auf der Zwischenwelle 20b vorgesehen ist, und ein drittes Zahnrad 20d, das auf der vorderen Antriebswelle 21 vorgesehen ist. Wenn die Übertragungs kupplung 15 eingerückt ist, überträgt die Zahnradver bindung 20 die Antriebskraft von der Verteilergetriebe kupplung 15 auf die vordere Antriebswelle 21. Die vordere Antriebswelle 21 ist mit dem vorderen Differential 18 verbunden, so daß die Antriebskraft auf die linken und rechten Vorderräder 19 über die vordere Antriebswelle 21 und das vordere Differential 18 übertragen wird.

Fig. 3 zeigt das Verteilergetriebe 10 gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform in detaillierterer Weise. Die Verteilergetriebekupplung 15, die Zahnräder und die Wellen werden von einem Verteilergetriebegehäuse 22 um geben. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, hat die Verteiler getriebekupplung 15 ferner eine Schalenplatte 15g und eine Rückholfeder 15h. In dem Verteilergetriebe 10 sind eine Kupplungsöleinlaßöffnung 24, ein Kupplungsölkanal 25, eine hintere Ausgangswelle 26, ein Schmierölkanal 27, ein Tachometerritzel 28, eine Öldichtung 29, ein Lager 30, Nadellager 31, ein Axiallager 32 und ein Kupp lungsflansch 33 vorgesehen. Bei diesem Beispiel sind die Verteilergetriebeeingangswelle 13 und die hintere An triebswelle 14 über die hintere Ausgangswelle 26 ver bunden.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, umfaßt eine Steuervorrichtung D gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform eine Druckquelle 50 zum Erzeugen eines Öldruckes zum Einrücken der Verteilergetriebekupplung 15, und eine Drucksteuereinrichtung 40 zur Erzeugung eines Kupplungsdruckes P, wobei der von der Quelle 50 erzeugte Öldruck gesteuert wird.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, umfaßt die Druckquelle 50 eine Ölpumpe 51, einen Pumpdruckkanal 52, ein Kupplungs druckkanal 53, einen Zweigabführungsventil 54, einen Vorratsbehälter 55 und einen Saugkanal 56.

Die Drucksteuereinrichtung 40 umfaßt ein elektromagne tisches proportionales Entlastungsventil 46, das in dem Rücklaufkanal 54 angeordnet ist. Das Entlastungsventil 46 bzw. das Sicherheitsventil 46 umfaßt einen Magneten 46a und einen Prüfölkanal 46b. Das Entlastungsventil 46 dient als eine Betätigungseinrichtung der Steuervor richtung.

Die Steuervorrichtung D umfaßt ferner einen Vorderrad-Drehzahlsensor 41, einen Hinter rad-Drehzahlsensor 42, einen Fahrzeuggeschwindigkeits sensor 43 und eine Steuereinheit 45.

Die Vorder- und Hinterraddrehzahlen können an verschie denen Stellen im Antriebssystem unter Verwendung von unterschiedlichen Bauarten von Sensoren abgetastet wer den. Beispielsweise sind die Vorder- und Hinterrad- Drehzahlsensoren 41 und 42 jeweils in den vorderen und hinteren Antriebswellen 21 und 14 vorgesehen, und jeder Sensor besteht aus einem Sensorrotor, der fest mit der Welle 21 oder 14 verbunden ist, und einer Aufnahmeein richtung, die in der Nähe des Sensorrotors zur Erfassung der Änderung der magnetischen Kraft angeordnet ist. Alternativ können die jeweiligen Vorderrad- und Hinter rad-Drehzahlsensoren 41 und 42 an oder in der Nähe der Räder 19 oder 17 angeordnet sein. Die Vorderrad- und Hinterrad-Geschwindigkeitssensoren 41 und 42 liefern jeweils ein Vorderradgeschwindigkeitssignal (nf) und ein Hinterradgeschwindigkeitssignal (nr), welches sinus förmige Signale beispielsweise sind.

Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 43 erfaßt eine Fahr zeuggeschwindigkeit V und erzeugt ein Fahrzeuggeschwin digkeitssignal (v), das die Fahrzeuggeschwindigkeit V wiedergibt.

Bei dieser bevorzugten Ausführungsform ist ein Haupt bestandteil der Steuereinheit 45 ein Mikroprozessor, der am Fahrzeug vorgesehen ist. Die Hauptfunktion der Steuer einheit 45 ist, eine Drehzahldifferenz ΔN (= Nr - Nf) aus den Drehzahlsignalen (nf) und (nr) zu ermitteln, die von den Vorderrad- und Hinterraddrehzahlsensoren 41 und 42 abgegeben werden und eine Beschleunigungssteuerung und eine Verzögerungs steuerung in Abhängigkeit davon vorzunehmen, ob die Drehzahldifferenz ΔN positiv oder negativ ist. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, umfaßt die Steuereinheit 45 bei dieser bevorzugten Ausführungsform eine Eingangsschnitt stelle 451, einen RAM 452, einen ROM 453, eine CPU 454 und eine Ausgangsschnittstelle 455. Der ROM 453 ist ein Festspeicher zur Speicherung von für die Steuerung erforderliche Informationen.

Das elektromagnetische, proportionale Entlastungsventil 46 wird durch ein Steuerstromsignal (i) gesteuert, das von der Steuereinheit 45 geliefert wird. Das Entlastungs ventil 46 macht den Kupplungsdruck P gleich Null (P = 0), wenn ein Steuerstromwert I* des Steuerstromsignals (i) gleich Null ist (I* = 0). Wenn der Steuerstromwert I* des Steuerstromsignals (i) größer als Null ist, nimmt der Öff nungsgrad des Entlastungsventils 46 ab, und es steuert den Kupplungsdruck P nach Maßgabe des Steuerstromwertes I*, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist, indem der Ölstrom durch den Rücklaufkanal 54 gesteuert wird.

Ein Vorderrad-Antriebsmoment ΔT, welches ein Drehmoment ist, das über die Verteilergetriebekupplung 15 auf die Vorderräder 19 übertragen wird, wird ständig nach Maßgabe des Kupplungsdruckes P verändert, der der Ver teilergetriebekupplung 15 zugeführt wird, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist. Ein Zusammenhang zwischen dem Kupp lungsdruck P und dem Vorderrad-Antriebsmoment T läßt sich mit folgender Gleichung ausdrücken:

P = ΔT/(µ . S . 2n . Rm)

wobei µ ein Reibungskoeffizient zwischen den Reibplatten und den Scheiben ist, S ein Bereich des Kolbens ist, auf den der Druck einwirkt, n die Anzahl der Reibscheiben ist, und Rm ein für die Drehmomentübertragung wirksamer Radius der Reibscheiben ist. Somit steigt das Vorderrad- Antriebsmoment ΔT im wesentlichen proportional zum Kupplungsdruck P an.

Die Steuervorrichtung gemäß der bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung arbeitet auf die nachstehend beschriebene Weise.

Fig. 10 zeigt einen Steuerungsablauf, der mit Hilfe der Steuereinheit 45 durchgeführt wird.

In einem Schritt 100, der in Fig. 10 gezeigt ist, liest die Steuereinheit 45 die Vorderraddrehzahl Nf, die Hinter raddrehzahl Nr und die Fahrzeuggeschwindigkeit V, welche von den Sensoren 41, 42, 43 geliefert werden.

In einem Schritt 101 bestimmt die Steuereinheit 45 die Vorderrad- und Hinterraddrehzahldifferenz ΔN aus den Vorderrad- und Hinterraddrehzahlen Nf und Nr. die man im Schritt 100 erhalten hat. Dieser Ablauf wird durch die Beziehung ausgedrückt ΔN = Nr - Nf.

In einem Schritt 102 bestimmt die Steuereinheit 45, ob die Drehzahldifferenz ΔN positiv ist oder nicht. Wenn ΔN größer als Null ist, dann wird bei der Steuereinheit 45 mit einem Schritt 103 für die Beschleunigung der Steuerung fortgefahren. Wenn ΔN gleich oder kleiner als Null ist, dann fährt die Steuereinheit 45 mit den Schrit ten 104 und 105 zur Verzögerungssteuerung fort.

Im Schritt 103 bestimmt die Steuereinheit 45 das Vorder rad-Antriebsmoment ΔT nach Maßgabe der Fahrzeuggeschwin digkeit V und der Drehzahldifferenz ΔN unter Verwendung einer Gleichung ΔT = f(V, ΔN). Dies bedeutet, daß das Vorderrad-Antriebsmoment ΔT eine Funktion V und ΔN ist. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform ändert sich das Vorderrad-Antriebsmoment ΔT, wie dies in der rechten Seite in dem Diagramm von Fig. 7 gezeigt ist, wobei die Drehzahldifferenz ΔN größer als Null ist. Wenn ΔN größer als Null ist, erhöht die Steuereinheit 45 das Vorderrad-Antriebsmoment ΔT, wenn die Drehzahldifferenz ansteigt. Bei diesem Beispiel steigt ΔT linear mit der Zunahme von ΔN an. Nach Maßgabe der Fahrzeuggeschwin digkeit V erhöht die Steuereinheit 45 eine Verstärkung, die eine Zunahmerate des Vorderrad-Antriebsmomentes ΔT ist. Dies bedeutet, daß die Steuereinheit 45 ΔT mit der Zunahme von ΔN mit einer Rate erhöht, die nach Maßgabe der Fahrzeuggeschwindigkeit V ansteigt. Bei diesem Bei spiel wird das Vorderrad-Antriebsmoment ΔT kontinuier lich mit der Zunahme von ΔN längs einer geraden Linie erhöht, deren Steigung mit dem Anstieg von V zunimmt.

In einem Schritt 104 bestimmt die Steuereinheit 45 eine Verstärkung K der Verzögerungssteuerung nach Maßgabe der Fahrzeuggeschwindigkeit V. Die Verstärkung K ist eine Zunahmerate des Vorderrad-Antriebsmomentes ΔT. Die Verstärkung K ist eine Funktion der Fahrzeuggeschwindig keit V und läßt sich ausdrücken als K = f(V). Fig. 8 zeigt eine Charakteristik der Verstärkung K, die bei dieser bevorzugten Ausführungsform verwendet wird. Wie in Fig. 8 gezeigt ist, ist die Verstärkung K gleich Null (K = 0), wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V gleich oder kleiner als eine vorbestimmte Bezugsfahrzeugge schwindigkeit V₀ ist (V ≦ V₀). Wenn die Fahrzeugge schwindigkeit V größer als die Bezugsgeschwindigkeit V₀ ist und kleiner als eine vorbestimmte erste Fahrzeug geschwindigkeit V₁ ist (V₀ < V < V), steigt die Verstärkung K allmählich von Null auf einen vorbestimmten Grenzwert K₀ mit der Zunahme von V an. Wenn die Fahrzeuggeschwin digkeit V gleich oder größer als die erste Geschwindig keit V₁ ist (V₀ ≧ V₁), ist die Verstärkung K gleich K₀ (K = K₀). Bei dieser Ausführungsform steigt die Verstär kung K linear von Null auf mit der Zunahme der Fahr zeuggeschwindigkeit V von V₀ auf V₁ an. Die Bezugsfahr zeuggeschwindigkeit V₀ ist eine Fahrzeuggeschwindigkeit, bei der die Drehzahldifferenz ΔN (= Nr - Nf), die durch eine Differenz zwischen den Kurvenbögen der Vorder- und Hinterräder erzeugt wird, sich von negativ zu positiv ändert, wie dies in Fig. 9 gezeigt ist. Die Vorderrad- und Hinterraddrehzahldiffe renz ΔN, die durch eine Kurvenfahrt des Fahrzeuges verursacht wird, ist negativ, wenn V niedriger als V₀ ist, und sie ist positiv, wenn V größer als V₀ ist, wie dies in Fig. 9 gezeigt ist.

In einem Schritt 105 in Fig. 10 bestimmt die Steuerein heit 45 das Vorderrad-Antriebsmoment ΔT unter Verwendung der Drehzahldifferenz ΔN, die man im Schritt 101 erhielt und der Verstärkung K, die man im Schritt 104 erhielt. Das Vorderrad-Antriebsmoment ΔT, das im Schritt 105 bestimmt wird, ist gleich einem Produkt, das man durch die Multiplikation des Absolut wertes der Drehzahldifferenz ΔN mit der Verstärkung K erhält. Es gilt also ΔT = K × |ΔN|. Daher steuert die Steuereinheit 45 das Vorderrad-Antriebs moment ΔT, wie dies auf der negativen (linken) Seite des Diagramms in Fig. 7 gezeigt ist, für die gilt ΔN < 0. Das Vorderrad-Antriebsmoment ΔT bleibt gleich Null, unabhängig von ΔN, wenn die Fahrzeuggeschwindig keit gleich oder niedriger als die Bezugsgeschwindigkeit V₀ ist. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V größer als die Bezugsgeschwindigkeit V₀ ist, steigt das Vorderrad- Antriebsmoment ΔT an, wenn der Absolutwert der Dreh zahldifferenz AN ansteigt. Im Bereich, in dem V₀ < V < V₁ ist, steigt das Vorderrad-Antriebsmoment ΔT mit der Zunahme des Absolutwertes von ΔN mit einer Rate an, die gleich der Verstärkung K ist und sie steigt mit der Zu nahme der Geschwindigkeit V an.

In einem Schritt 106 liefert die Steuereinheit 45 das Steuersignal (i), das einen Steuerstromwert i* hat, um das Vorderrad-Antriebsmoment ΔT zu erhalten, das im Schritt 103 oder im Schritt 105 bestimmt wurde.

Wie in Fig. 10 gezeigt ist, umfaßt die Steuereinheit 45 bei dieser Ausführungsform eine erste Operationseinrich tung zur Ausführung des Schritts 101, eine zweite Ope rationseinrichtung zur Ausführung des Schrittes 102, eine dritte Operationseinrichtung zur Ausführung der Schritte 104 und 105 und eine vierte Operationseinrich tung zur Ausführung des Schrittes 103.

Auf diese Weise hält die Steuervorrichtung nach der Aus führungsform das Moment ΔT, das auf die Vorderräder übertragen wird, gleich Null, wenn die Fahrzeuggeschwin digkeit V niedriger als die vorbestimmte Bezugsgeschwin digkeit V₀ ist, und die Vorderraddrehzahl Nf größer als die Hinterraddrehzahl Nr ist. Daher kann diese Steuer vorrichtung wirksam das Bremsen der Vorderachse bei engen Kurven und Wenden bei niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeiten verhindern.

Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V gleich oder größer als V₀ ist, ist die Vorderraddrehzahl Nf größer als die Hinterraddrehzahl Nr. und dann vergrößert die Steuer vorrichtung die Tendenz des 4-Radantriebs dadurch, daß das Vorderrad-Antriebsmoment ΔT erhöht wird. Daher kann diese Steuervorrichtung die Fahrzeugstabilität bei der Geradeausfahrt durch die Verteilung einer Lastwechsel bedingten Bremskraft auf alle vier Räder während der Motorbremsung verbessern, wenn das Gaspedal bzw. Fahrpedal des Fahrzeuges in einer Leerlaufstellung bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit von größer als V₀ gebracht wird.

Bei dieser Ausführungsform erhöht die Steuervorrichtung das Vorderrad-Antriebsmoment ΔT allmählich durch die Zunahme der allmählich zunehmenden Verstärkung K anstatt daß eine abrupte Änderung der Antriebskraftverteilung bei der Bezugsgeschwindigkeit V₀ gemäß einer Ein-Aus- Steuerung auftritt. Daher kann diese Steuervorrichtung eine abrupte Änderung des Lenkverhaltens des Fahrzeuges bei Kurven verhindern, und die Richtungs stabilität des Fahrzeuges bleibt gewährleistet.

Der Kupplungsöldruck kann auf verschiedene Weise gesteuert werden. Beispielsweise ist es möglich, eine Tastverhältnis steuervorrichtung zu verwenden, welche ein Magnetventil hat, das einen Fluiddurchgang in Abhängigkeit von einem periodisch pulsierenden Signal öffnet und schließt.

Es ist möglich, eine elektromagnetische Kupplung oder eine Kupplung zu verwenden, die die Viskosität eines Fluids nutzt, oder es können auch andere Kupplungen an stelle der Mehrscheibenkupplung der Reibungsbauart ver wendet werden, die bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform vorgesehen ist.

Claims

1. Steuervorrichtung zur Steuerung der Antriebskraftverteilung auf die Achsen eines allradgetriebenen Fahrzeuges mit:

a) einer Kupplungseinrichtung (15), die in einem Vorderachsantriebsstrang vorgese hen ist, zur Einstellung der Antriebskraftverteilung zwischen den Vorder- und Hinter rädern (19, 17) nach Maßgabe eines Steuersignales (i),
b) einer Sensoreinrichtung, die einen ersten Sensor (41) zum Erfassen einer Vorder raddrehzahl (Nf), einen zweiten Sensor (42) zum Erfassen einer Hinterraddrehzahl (Nr) und einen dritten Sensor (43) zum Erfassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit (V) des Fahrzeuges aufweist, und
c) einer Steuereinrichtung (45) zum Erzeugen des Steuersignales (1) zur Ansteuerung der Kupplungseinrichtung (15) auf Grundlage der von den Sensoren (41-43) kom menden Signale,

dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Steuereinrichtung (45) so aufgebaut ist, daß das von der Kupplungseinrichtung (15) auf die Vorderräder (19) übertragene Drehmoment gemäß einer von einer Dreh zahldifferenz (ΔN) zwischen der Hinterraddrehzahl (Nr) und der Vorderraddrehzahl (Nf) abhängigen Funktion erhöht wird, wenn die Vorderraddrehzahl (Nf) höher als die Hinterraddrehzahl (Nr) ist und gleichzeitig die Fahrzeuggeschwindigkeit (V) größer ist als eine vorbestimmte Bezugsgeschwindigkeit (V₀).

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungseinrichtung (15) eine Verteilergetriebekupplung aufweist, welche kontinuier lich ein Vorderrad-Antriebsdrehmoment (ΔT) ändern kann, wobei die Verteilergetrie bekupplung in einem Vorderradantriebsweg angeordnet ist, so daß das Vorderrad- Antriebsdrehmoment (ΔT) auf Null reduziert wird, wenn die Verteilergetriebekupplung vollständig ausgerückt ist.

3. Steuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (45) umfaßt:

1. eine erste Operationseinrichtung zur Bestimmung der Drehzahldifferenz (ΔN) als Differenz, die man durch Subtraktion der Vorderraddrehzahl (Nf) von der Hinterrad drehzahl (Nr) erhält,
2. eine zweite Operationseinrichtung zur Bestimmung, ob die Drehzahldifferenz (ΔN) positiv ist, und
3. eine dritte Operationseinrichtung zur Beeinflussung des Vorderrad-Antriebsdrehmo mentes (ΔT), wobei dann, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit (V) größer als die vor bestimmte Bezugsgeschwindigkeit (V₀) ist und der Absolutwert der Drehzahldifferenz (ΔN) ansteigt und die Drehzahldifferenz (ΔN) negativ ist, das Vorderrad-Antriebs drehmoment (ΔT) kontinuierlich erhöht wird und wobei dann, wenn die Fahrzeugge schwindigkeit (V) kleiner als die vorbestimmte Bezugsgeschwindigkeit (V₀) ist und die Drehzahldifferenz (ΔN) negativ ist, diese Einrichtung das Vorderrad-Antriebs drehmoment (ΔT) gleich Null hält.

4. Steuervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß

1. wenn die Drehzahldifferenz (ΔN) negativ ist, die dritte Operationseinrichtung eine Verstärkung (K) bestimmt, mit der das Vorderrad-Antriebsdrehmoment (ΔT) mit der Zunahme des Absolutwertes der Drehzahldifferenz (ΔN) ansteigt, wobei
2. die Verstärkung (K) von Null aus anwächst, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit (V) über die Bezugsgeschwindigkeit (V₀) hinaus ansteigt.

5. Steuervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Operationseinrichtung die Verstärkung (K) als Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit (V) derart festlegt, daß

1. wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit (V) niedriger als die Bezugsgeschwindigkeit (V₀) ist, die Verstärkung (K) konstant Null ist, und
2. während die Fahrzeuggeschwindigkeit ausgehend von der Bezugsgeschwindigkeit (V₀) auf eine vorbestimmte erste Geschwindigkeit (V1) ansteigt, die größer als die Bezugsgeschwindigkeit (V₀) ist, die Verstärkung (K) allmählich von Null auf einen vorbestimmten Grenzwert (K₀) ansteigt, und
3. die Verstärkung (K) konstant auf den Wert (KO) gesetzt ist, wenn die Fahrzeugge schwindigkeit (V) größer ist als die erste Geschwindigkeit (V₁), und daß die dritte Operationseinrichtung ferner eine Multiplikationseinrichtung aufweist, die das Vorderrad-Antriebsdrehmoment (ΔT) als Produkt aus der Verstärkung (K) und dem Absolutwert (ΔN) der Drehzahldifferenz (ΔN) bestimmt.

6. Steuervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (45) ferner eine vierte Operationseinrichtung aufweist, die bei An stieg der Drehzahldifferenz (ΔN) von Null aus das Vorderrad-Antriebsdrehmoment (ΔT) kontinuierlich vergrößert.

7. Steuervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die vierte Operationseinrichtung, wenn die Drehzahldifferenz (ΔN) positiv ist, mit zuneh mender Fahrzeuggeschwindigkeit die Verstärkung (K) erhöht, mit der das Vorderrad antriebsdrehmoment (ΔT) mit der Zunahme der Drehzahldifferenz (ΔN) erhöht wird.

8. Steuervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit (V) konstant ist, die vierte Operationseinrichtung (26) das Vorderrad-Antriebsdrehmoment (ΔT) derart steuert, daß dieses linear mit der Drehzahldifferenz (ΔN) ansteigt.