DE4112904A1 - Antriebsmoment-verteilungssteuervorrichtung fuer fahrzeuge - Google Patents
Antriebsmoment-verteilungssteuervorrichtung fuer fahrzeugeInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung bzw.
ein Steuersystem zum Steuern einer Antriebsmomentverteilung
zwischen zwei Antriebsrädern eines Fahrzeugs, und insbeson
dere bezieht sie sich auf eine Steuervorrichtung einer Kupp
lungseingriffskraft einer Momentverteilungskupplung zum Ver
ändern einer Antriebsmomentverteilung zwischen den Vorder
und Hinterrädern oder zwischen den linken und rechten An
triebsrädern.
In der japanischen Offenlegungsschrift No. 63-71 428 (Anmel
dungsnummer 61-2 17 654) ist ein übliches Differentialbegren
zungs- bzw. Differentialsperr-Kupplungssteuersystem zum Steu
ern einer Antriebsmomentverteilung zwischen linken und rech
ten Antriebsrädern angegeben. Diese übliche Steuervorrich
tung ist derart beschaffen und ausgelegt, daß ein Steuer
signal, das eine gesteuerte Kupplungseingriffskraft T wie
dergibt, erzeugt wird, welche gemäß einer Summe aus einer
Soll-Kupplungseingriffskraft Ta proportional einer Betäti
gungsgröße eines Fahrpedals bzw. Gaspedals durch einen Fah
rer und einer Soll-Kupplungseingriffskraft Tyg proportional
zu einer Querbeschleunigung (oder einer Zentripetalbeschleu
nigung) des Fahrzeugs vorgegeben wird.
Um ein Durchdrehen eines innenliegenden Rads während einer
Lenkung mit einer großen Querbeschleunigung zu vermeiden
und ein Beschleunigungsverhalten während einer Lenkung bei
der üblichen Steuervorrichtung zu verbessern, muß die Kupp
lungseingriffskraft T erhöht werden, um die Differentialbe
grenzungskraft bzw. Differentialsperrkraft zu erhöhen, in
dem entweder die Soll-Kupplungskraft Ta oder die Soll-Kupp
lungskraft Tyg erhöht wird.
Wenn jedoch die Soll-Kupplungseingriffskraft Tyg in Abhän
gigkeit von der Querbeschleunigung erhöht wird, dann wird
die gesteuerte Kupplungseingriffskraft T zu Beginn eines
Kurvenfahrvorgangs so groß, daß die unerwünschte Untersteu
erungstendenz zunimmt und das Gieransprechverhalten des
Fahrzeuges nachteilig beeinflußt wird. Ferner tritt eine un
erwünschte Erscheinung des Versetzens auf, wenn während ei
ner Kurvenfahrt des Fahrzeugs mit großer Querbeschleunigung
das Fahrpedal bzw. Gaspedal losgelassen wird. Wenn anderer
seits die Soll-Kupplungseingriffskraft Ta in Abhängigkeit
von dem Beschleunigungsvorgang erhöht wird, dann wird bei die
ser üblichen Steuervorrichtung die Differentialbegrenzungs
kraft bzw. die Differentialsperrkraft selbst bei einer Be
schleunigung in Geradeausrichtung groß. Daher wird es wahr
scheinlicher, daß ein hinteres Ende auf einer Fahrbahnoberflä
che mit geteilten Reibungsverhältnissen ausschert, und eine Be
tätigungseinrichtung zum Steuern eines Fluiddruckes wird häu
fig ein- und ausgeschaltet.
Die Erfindung zielt darauf ab, eine Antriebsmoment-Vertei
lungssteuervorrichtung bereitzustellen, welche eine Zunahme
der Untersteuerungstendenz verhindert, wenn das Fahrzeug in
eine Kurve einfährt, welche ein Ausscheren eines hinteren
Endes auf einer Fahrbahnoberfläche mit geteilten Reibungsver
hältnissen verhindert, die Häufigkeit der Betätigungsweise ei
ner Kupplung vermindert und das Beschleunigungsvermögen bei
einer Kurvenfahrt mit einer großen Querbeschleunigung verbes
sert.
Nach der Erfindung weist eine Antriebsmoment-Verteilungs
steuervorrichtung, die eine Differentialbegrenzungskraft
bzw. Differentialsperrkraft-Steuervorrichtung zum Steuern
einer Differentialbegrenzungskraft auf einen begrenzten
Schlupfunterschied zwischen linken und rechten Antriebsrä
dern oder eine Verteilergetriebekupplungssteuervorrichtung
zum Steuern einer Antriebsmomentverteilung zwischen vorderen
und hinteren Antriebsrädern bei einem Fahrzeug eine Drehmo
mentverteilungseinrichtung, eine Drehmomentverteilungskupp
lungseinrichtung, eine Sensoreinrichtung oder eine Steuer
einrichtung auf.
Die Drehmomentverteilungseinrichtung ist eine Einrichtung,
welche ein Antriebsmoment, die ein von einer Brennkraftma
schine eines Fahrzeugs erzeugtes Antriebsmoment zwischen er
sten und zweiten Antriebsrädern des Fahrzeugs verteilt. Die
Drehmomentverteilungseinrichtung kann ein Differential auf
weisen, das zwischen den linken und rechten Antriebsrädern
des Fahrzeugs vorgesehen ist, oder ein Verteilergetriebe
zum Verteilen eines Antriebsmoments zwischen den Vorder- und
Hinterachsen des Fahrzeugs.
Die Drehmomentverteilungs-Kupplungseinrichtung ist eine Ein
richtung, welche eine Drehmomentverteilung zwischen den er
sten und zweiten Antriebsrädern dadurch verändert, daß eine
Kupplungseingriffskraft in Abhängigkeit von einem Steuer
signal verändert wird. Die Drehmomentverteilungs-Kupplungs
einrichtung ist zwischen einer Antriebsmoment-Eingangsseite
und einer Antriebsmoment-Ausgangsseite der Drehmomentvertei
lungseinrichtung vorgesehen. Die Kupplungseinrichtung kann
eine Differentialbegrenzungskupplung oder eine Verteiler
getriebekupplung aufweisen.
Die Sensoreinrichtung ist eine Einrichtung zum Erfassen von
einer oder mehreren Betriebszuständen des Fahrzeugs. Die
Sensoreinrichtung weist eine Beschleunigungszustands-Sensor
einrichtung zum Erfassen eines Beschleunigungszustandes ei
nes Fahrzeugs und eine Querbeschleunigungs-Sensoreinrichtung
zum Erfassen einer Querbeschleunigung des Fahrzeugs auf. Die
Beschleunigungszustands-Sensoreinrichtung kann einen Gaspe
dal- bzw. Fahrpedalpositionssensor zum Erfassen einer Posi
tion eines beweglichen Teils der Fahr- bzw. Gaseinrichtung
aufweisen.
Die Steuereinrichtung steuert die Kupplungseingriffskraft der
Drehmomentverteilungs-Kupplungseinrichtung dadurch, daß das
Steuersignal in Abhängigkeit von den Sensorsignalen erzeugt
wird, die von den Sensoreinrichtungen kommen. Die Steuerein
richtung erhöht die Kupplungseingriffskraft bei einer Zunahme
einer Geschwindigkeit, mit der das Gaspedal bzw. Fahrpedal be
tätigt wird, wenn das Fahrzeug beschleunigt wird, und sie
erhöht das Zunahmemaß der Kupplungseingriffskraft in Abhän
gigkeit von der Schnelligkeit des Beschleunigungsvorganges,
wenn die Querbeschleunigung zunimmt.
Wenn das Fahrzeug in eine Kurve einfährt, wird das Gaspedal
bzw. Fahrpedal losgelassen. Daher kann die Steuervorrichtung
nach der Erfindung zur Steuerung der Differentialbegrenzungs
kraft eine Zunahme des Untersteuerungsverhaltens dadurch ver
hindern, daß die Differentialbegrenzungskraft niedrig gehal
ten wird. Wenn das Gaspedal in einer Kurve stark niederge
drückt wird, erhöht die Steuervorrichtung nach der Erfindung
die Kupplungseingriffskraft in Abhängigkeit von dem Schnell
beschleunigungsvorgang durch den Fahrer und die hohe Quer
beschleunigung in starkem Maße, wodurch das Beschleunigungs
verhalten dadurch verbessert wird, daß ein Durchdrehen des
innenliegenden Rades verhindert wird. Wenn das Fahrzeug auf
einer Fahrbahn geradeaus fährt, welche eine Oberflächenbe
schaffenheit mit geteilten Reibungsverhältnissen infolge von
Eis oder Schnee hat, kann die Steuervorrichtung nach der Er
findung verhindern, daß sein hinteres Ende ausschert, indem
die Kupplungseingriffskraft in Abhängigkeit von einer gerin
gen Querbeschleunigung selbst dann niedrig gehalten wird,
wenn das Fahrpedal schnell niedergedrückt wird. Wenn das
Fahrpedal während eines Beschleunigungsvorganges in Gerade
ausfahrt wiederholt niedergedrückt und losgelassen wird, und
die Querbeschleunigung gering ist, kann die Steuervorrich
tung nach der Erfindung verhindern, daß die Kupplungsein
griffskraft und der Kupplungsfluiddruck sich zu stark ändern.
Daher wird ermöglicht, die Häufigkeit des Einsatzes der Betä
tigungseinrichtung zum Beaufschlagen der Drehmomentvertei
lungskupplung zu vermindern.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung er
geben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevorzug
ten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeich
nung. Darin zeigt:
Fig. 1A eine schematische Ansicht zur Verdeutlichung
einer Antriebsmoment-Verteilungssteuervor
richtung nach der Erfindung,
Fig. 1B ein Blockdiagramm zur Verdeutlichung einer
Steuereinrichtung 4 gemäß einer bevorzugten
Ausführungsform nach der Erfindung,
Fig. 2 eine Seitenansicht einer Differentialgetriebe
einrichtung bei der bevorzugten Ausführungs
form nach der Erfindung,
Fig. 3 eine Ansicht in Richtung eines Pfeils Z in
Fig. 2,
Fig. 4 eine schematische Ansicht zur Verdeutlichung
von Sensoren einer Steuereinheit und einer Aus
löseeinrichtung bzw. einer Betätigungseinrich
tung die bei der bevorzugten Ausführungs
form nach der Erfindung zur Anwendung kommen,
Fig. 5 ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung eines
Steuerungsablaufes, welcher mit Hilfe der
Steuereinheit nach Fig. 4 ausgeführt wird,
und
Fig. 6 bis 10 Diagramme zur Verdeutlichung von charakte
ristischen Eigenschaften, die bei der bevor
zugten Ausführungsform nach der Erfindung
erzielt werden, wobei Fig. 6 eine Charak
teristik einer zweiten, gewünschten Kupp
lungseingriffskraft bezüglich eines Fahrpe
dalöffnungsgrades, Fig. 7 eine Charakte
ristik einer zweiten Steuerverstärkungsgrö
ße bezüglich einer Querbeschleunigung,
Fig. 8 eine Charakteristik einer ersten, ge
wünschten Kupplungseingriffskraft bezüg
lich einer Fahrpedalöffnungsgeschwindigkeit,
Fig. 9 eine Charakteristik einer ersten
Steuerverstärkungsgröße bezüglich der Quer
beschleunigung und Fig. 10 eine Charakte
ristik einer auf die dritte, gewünschte
Kupplungseingriffskraft ansprechende Querbe
schleunigung jeweils zeigt.
Fig. 1A zeigt schematisch eine Antriebsmoment-Verteilungs
steuervorrichtung nach der Erfindung. Wie in Fig. 1A gezeigt
ist, weist die Steuervorrichtung eine Drehmomentverteilungs
einrichtung 1, eine Drehmomentverteilungs-Kupplungseinrich
tung 2, eine Sensoreinrichtung 3 und eine Steuereinrichtung
4 auf.
Die Drehmomentverteilungseinrichtung 1 kann zwischen den lin
ken und rechten Antriebsrädern oder zwischen den vorderen
und hinteren Antriebsachsen vorgesehen sein. Das Fahrzeug
kann ein Fahrzeug mit zwei angetriebenen Rädern oder ein
Fahrzeug mit vier angetriebenen Rädern sein. Die Drehmoment
verteilungs-Kupplungseinrichtung kann eine Differentialbe
grenzungskupplung bzw. eine Differentialsperrkupplung oder
eine Verteilergetriebekupplung aufweisen. Es kann ein Ver
teilergetriebekupplungssystem verwendet werden, das in
US-PS 47 54 834 angegeben ist. Die Erläuterungen und die
Fig. 2 und 3 dieser Patentschrift betreffend ein Verteiler
getriebe 23, eine Verteilergetriebekupplung 49 und eine hy
draulische Schaltung 57 zum Betreiben der Verteilergetrie
bekupplung sind durch die Bezugnahme vollinhaltlich zum Of
fenbarungsgehalt der vorliegenden Anmeldung zu zählen. Auf
jeden Fall kann die Drehmomentverteilungseinrichtung 1 nach
der Erfindung ein Eingangsdrehteil zur Aufnahme eines Ein
gangsantriebsmoments (beispielsweise eines Drehmoments, das
von einer Brennkraftmaschine erzeugt wurde) ein erstes Aus
gangsdrehteil zur Abgabe eines Ausgangsantriebsmoments zu
wenigstens einem ersten Antriebsrad und ein zweites Ausgangs
drehteil zur Abgabe eines Abtriebsmoments zu wenigstens ei
nem zweiten Antriebsrad aufweisen. Das erste Ausgangsteil
ist mit dem Eingangsteil über einen ersten Drehmomentüber
tragungsweg antriebsverbunden, und das zweite Ausgangsteil
ist mit dem Eingangsteil über einen zweiten Drehmomentüber
tragungsweg antriebsverbunden. Die Drehmomentverteilungs-
Kupplungseinrichtung 2 nach der Erfindung kann wenigstens ei
ne Kupplung aufweisen, die in wenigstens einem der ersten
und zweiten Drehmomentübertragungswege der Drehmomentvertei
lungseinrichtung 1 angeordnet ist. Wenn das Verteilergetrie
be nach der US-PS 47 54 834 zur Anwendung kommt, ist das er
ste Ausgangsteil mit den Hinterrädern verbunden, das Ein
gangsteil ist immer mit dem ersten Ausgangsteil verbunden,
und die Drehmomentverteilungskupplungseinrichtung 2 umfaßt
nur eine Kupplung, die im zweiten Drehmomentübertragungsweg
zur Abgabe des Drehmoments auf die Vorderräder angeordnet
ist.
Die Sensoreinrichtung 3 weist eine Beschleunigungszustands-
Sensoreinrichtung 301 und eine Querbeschleunigungs-Sensor
einrichtung 302 auf. Die Steuereinrichtung 4 erhält die Sen
sorsignale von der Sensoreinrichtung 3 und steuert die Kupp
lungseingriffskraft der Kupplungseinrichtung 2 durch Abgabe
eines Steuersignals.
Fig. 1B zeigt verschiedene Funktionsteile einer Steuerein
richtung 4 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform nach der
Erfindung. Die Steuereinrichtung 4 nach diesem Beispiel weist
eine Differenziereinrichtung 4a zur Bestimmung einer Fahrpe
dalöffnungsgeschwindigkeit, ausgehend von einem Fahrpedal
öffnungsgrad, eine erste Funktionserzeugungseinrichtung 4b
zum Bestimmen einer Fahrpedalöffnungsgeschwindigkeit in Ab
hängigkeit von einer ersten, gewünschten Kupplungseingriffs
kraft aus der Fahrpedalöffnungsgeschwindigkeit, und eine er
ste Steuerverstärkungsgrößenbestimmungseinrichtung 4c zur Be
stimmung einer ersten Steuerverstärkungsgröße auf, die für
die erste Funktionserzeugungseinrichtung 4b bestimmt ist und
nach Maßgabe der Querbeschleunigung bestimmt wird. Die Steu
ereinrichtung 4 nach Fig. 1B weist ferner eine zweite Funk
tionserzeugungseinrichtung 4d, eine zweite Steuerverstär
kungsgrößen-Bestimmungseinrichtung 4e, eine dritte Funktions
erzeugungseinrichtung 4f, eine Summiereinrichtung 4g und ei
ne Treibereinrichtung 4h auf. Die zweite Funktionserzeugungs
einrichtung 4d bestimmt einen Fahrpedalöffnungsgrad in Ab
hängigkeit von der zweiten, gewünschten Kupplungseingriffs
kraft unter Nutzung des Fahrpedalöffnungsgrades und einer
zweiten Steuerverstärkungsgröße, die mittels der zweiten Steu
erverstärkungsgrößenbestimmungseinrichtung 4e bestimmt wird.
Die dritte Funktionserzeugungseinrichtung 4f bestimmt eine
Querbeschleunigung in Abhängigkeit von einer dritten, ge
wünschten Kupplungseingriffskraft nach Maßgabe der Querbe
schleunigung. Die Summiereinrichtung 4g ermittelt eine Sum
me der Fahrpedalöffnungsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von
der ersten, gewünschten Kupplungseingriffskraft, des Fahr
pedalöffnungsgrades in Abhängigkeit von der zweiten, ge
wünschten Kupplungseingriffskraft, und aus der Querbeschleu
nigung in Abhängigkeit von der dritten, gewünschten Kupplungs
eingriffskraft. Die Treibereinrichtung 4e erzeugt das Steuer
signal nach Maßgabe der Summe, die mit Hilfe der Summier
einrichtung 4g ermittelt wurde.
Die Fig. 2 bis 10 zeigen eine Antriebsmoment-Verteilungssteu
ervorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform nach
der Erfindung in Form einer konkreteren Ausgestaltung. Die
Antriebsmoment-Verteilungssteuervorrichtung gemäß dieser be
vorzugten Ausführungsform ist eine Differential-(Schlupf-)Be
grenzungskraftsteuervorrichtung zum Steuern einer Antriebs
momentverteilung zwischen linken und rechten Antriebsrädern.
Bei der bevorzugten Ausführungsform weist die Drehmomentver
teilungseinrichtung 1 eine Differentialgetriebeeinrichtung
10 auf, die in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist. Die Drehmoment
verteilungskupplungseinrichtung 2 weist eine Differential
begrenzungskupplungseinrichtung 11 auf, die von einem Druck
mitteldruck beaufschlagt wird, der von einer Hydraulikschal
tung (System) 12 zugeleitet wird. Die Steuereinrichtung 4
weist eine Steuereinheit 13 auf, die in Fig. 4 gezeigt ist.
Die Sensoreinrichtung 3 weist eine Sensorgruppe 14 auf, wel
che Sensoren zum Erfassen der Betriebszustände des Fahrzeugs
umfaßt.
Die Differentialgetriebeeinrichtung 10 ist eine Getriebeein
richtung, welche derart beschaffen und ausgelegt ist, daß
sie eine Differentialfunktion hat, gemäß der eines der lin
ken und rechten Antriebsräder schneller als das jeweils an
dere drehen kann, und daß sie eine Drehmomentverteilungs
funktion hat, gemäß der die von der Brennkraftmaschine ge
lieferte Leistung gleichmäßig zwischen den linken und rech
ten Antriebsrädern verteilt wird. Die Differentialgetriebe
einrichtung 10 hat ein Gehäuse 16, welches fest mit der
Fahrzeugkarosserie mit Hilfe von Stehbolzen 15 verbunden ist.
Die Differentialgetriebeeinrichtung 10 umfaßt ferner ein Hohl
rad 17, ein Differentialgehäuse 18, eine Ritzelkämmwelle 19
wenigstens ein Differentialrad 20 und linke und rechte Ab
triebsräder 21 und 21′. Diese Bauteile sind alles drehbeweg
liche Teile, und sie sind im Gehäuse 16 untergebracht.
Das Differentialgehäuse 18 ist drehbeweglich am Gehäuse 16
mit Hilfe von Kegelrollenlagern 22 und 22′ gelagert. Das Hohl
rad 17 ist fest mit dem Differentialgehäuse 18 derart verbun
den, daß das Hohlrad 17 und das Gehäuse 18 sich zusammen dre
hen. Das Hohlrad 17 ist in Eingriff mit einem Antriebsritzel
24, das an einem Ende einer Antriebswelle (oder einer An
triebsachse) 23 des Fahrzeugs vorgesehen ist. Somit wird das
Drehmoment von der Brennkraftmaschine von der Antriebswelle
23 über das treibende Ritzelrad 24 und das Hohlrad 17 auf das
Differentialgehäuse 18 übertragen.
Die linken und rechten Abtriebsräder 21 und 21′ sind jeweils
mit den linken und rechten Achswellen 25 und 26 der linken
und rechten Antriebsräder des Fahrzeugs verbunden.
Die Differentialbegrenzungskupplungseinrichtung 11 ist zwi
schen einer Antriebsmoment-Eingangsseite und einer Antriebs
moment-Ausgangsseite der Differentialeinrichtung 10 vorgese
hen und derart ausgelegt, daß ein Differentialbegrenzungsmo
ment dadurch erzeugt wird, daß ein entsprechender Öldruck an
gelegt wird. Die Kupplungseinrichtung 11 ist im Differential
gehäuse 18 angeordnet. Die Kupplungseinrichtung 11 gemäß die
ser bevorzugten Ausführungsform hat linke und rechte Mehr
scheiben-Friktionskupplungen 27 und 27′, Andrückringe 28 und
28′, Reaktionsplatten 29 und 29′, Axiallager 30 und 30′, Di
stanzstücke 31 und 31′, Schubstangen 32, einen Druckkolben 33,
eine Fluidkammer 34 und einen Druckanschluß 35.
Jede der Friktionskupplungen 27 und 27′ hat Friktionsplatten
27a oder 27′a und Friktionsscheiben 27b oder 27′b. Die Frik-
tionsplatten 27a und 27′a beider Kupplungen arbeiten mit dem
Differentialgehäuse 18 (der Drehmomenteingangsseite) derart
zusammen, daß eine relative Drehbewegung zwischen denselben
verhindert wird. Die Friktionsscheiben 27b der linken Kupp
lung 27 arbeiten mit dem linken Abtriebsrad 21 (der Drehmo
mentabgabeseite) derart zusammen, daß eine relative Drehbe
wegung zwischen denselben verhindert wird. Die Friktions
scheiben 27′b der rechten Kupplung 27′ arbeiten mit dem rech
ten Abtriebsrad 21′ (der Drehmomentabgabeseite) derart zu
sammen, daß eine relative Drehbewegung zwischen denselben
verhindert wird. In jeder Kupplung sind die Friktionsplatten
und die Friktionsscheiben wechselweise zueinander angeordnet,
und die abwechselnden Gruppen von Friktionsplatten und Frik
tionsscheiben sind zwischen den benachbarten Andrückringen
(28 oder 28′) und einer Reaktionsplatte (29 oder 29′) angeord
net.
Die Ritzelkämmwelle 19 hat Endabschnitte 19a, die jeweils ei
ne viereckförmige Querschnittsgestalt haben, wie dies in
Fig. 3 gezeigt ist. Jeder viereckförmige Endabschnitt 19a der
Ritzelkämmwelle 19 ist in einer viereckförmigen Öffnung auf
genommen, die von gegenüberliegenden, viereckförmigen Aus
nehmungen 28a und 28′a der linken und rechten Andrückringe
28 und 28′ gebildet wird. Bei dieser Auslegung wird ein Auf
treten einer Axialkraft infolge einer Raddrehgeschwindig
keitsdifferenz zwischen den linken und rechten Rädern wie
bei einer drehmomentproportionalen Auslegung einer Differen
tialbegrenzungseinrichtung vermieden. Die US-PSen 47 41 407,
46 79 463 und 47 90 404 zeigen ähnliche Differentialgetriebe
einrichtungen.
Wenn ein Druckmitteldruck an dem Druckanschluß 35 angelegt
wird, bewegt sich der Druckkolben 33 in Fig. 2 parallel zu
der Achse der Abtriebsräder 21 und 21′ nach rechts und bringt
eine Kraft für das Zusammenarbeiten der Kupplungen 27 und 27′
auf, die dem Fluiddruck entspricht. Eine Kupplungseingriffs
kraft wird über die Kolbenstangen 32, das Distanzstück 31
und das Axiallager 30 auf die Reaktionsplatte 29 übertragen,
so daß die Friktionsplatten und Friktionsscheiben 27a und
27b zwischen der Reaktionsplatte 29 und dem Andrückring 28
mit einer Druckkraft beaufschlagt werden. Eine Reaktionskraft
wird von dem Gehäuse 16 auf die rechte Kupplung 27′ zur Ein
wirkung gebracht. Daher sind die Friktionsplatten und Frik
tionsscheiben 27′a und 27′b ebenfalls in Eingriff zwischen
der Reaktionsplatte 29′ und dem Andrückring 28′.
Die hydraulische Schaltung (oder die Fluiddruckversorgung) 12
umfaßt eine Öldruckpumpe 40, einen Pumpenmotor 41, einen Pum
pendruck- bzw. Förderkanal 42, einen Ablaufkanal 43, einen
Steuerdruckkanal 44 und ein elektromagnetisches, proportional
zum Druck arbeitendes Reduzierventil 46, das einen Ventil
magneten 45 hat. Das Reduzierventil 46 erhält einen Ausgangs
druck der Pumpe 40 über den Pumpendruckkanal 42 und erzeugt
einen Steuerdruck P, der proportional zur Größe eines Steuer
stromsignals i ist, das von der Steuereinheit 13 zugeleitet
wird. Der Steuerdruck P wird über den Steuerdruckkanal 44 und
den Druckanschluß 35 an die Druckkammer 34 der Differential
begrenzungskupplungseinrichtung 11 angelegt. Auf diese Weise
kann die Steuereinheit 13 den Kupplungsfluiddruck der Kupp
lungseinrichtung 11 dadurch steuern, daß das Steuerstrom
signal i an den Ventilmagneten 45 angelegt wird. Eine Dif
ferentialbegrenzungskraft T, die von der Begrenzungskupplungs
einrichtung 11 erzeugt wird, ist proportional zu dem Steuer
druck P gemäß der nachstehend angegebenen Beziehung.
T ∞ P · µ · n · r · Ac
wobei µ ein Reibungskoeffizient zwischen den Friktionsplat
ten und den Scheiben ist, n die Anzahl der Friktionsplatten
ist, r ein mittlerer Radius der Kupplung ist und Ac ein Druck
aufnahmebereich eine Druckaufnahmefläche ist. Somit kann die
Steuereinheit 13 die Differentialbegrenzungskraft T dadurch
steuern, daß der Steuerdruck P verändert wird.
Die Steuereinheit 13 wird von einem eingebauten Kleinrechner
oder einen oder mehreren peripheren Einrichtungen gebildet.
Bei dieser bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Steuerein
heit 13 eine Eingangsschnittstellenschaltung 131, ein Spei
cherteil 132, eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 133
und eine Ausgangsschnittstellenschaltung 134, wie dies in
Fig. 4 gezeigt ist.
Die Sensorgruppe 14 bei dieser bevorzugten Ausführungsform
umfaßt einen Querbeschleunigungssensor 141 und einen Fahrpe
dalpositionssensor 142. Der Querbeschleunigungssensor 141
erfaßt eine Querbeschleunigung Yg des Fahrzeugs und erzeugt
ein Querbeschleunigungssignal, welches die erfaßte Querbe
schleunigung wiedergibt. Der Fahrpedalpositionssensor 142
erfaßt einen Fahrpedalöffnungsgrad (oder einen Drosselklap
penöffnungsgrad) A, indem die Position eines beweglichen Teils
einer Beschleunigungseinrichtung 50 des Fahrzeugs erfaßt wird.
Bei dieser bevorzugten Ausführungsform ist die Beschleuni
gungseinrichtung 50 ein System zur Erhöhung der Fahrzeugge
schwindigkeit, indem die Kraftstoffzufuhr zu einer Brennkraft
maschine des Fahrzeugs verändert wird. Die Beschleunigungs
einrichtung 50 gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform weist
ein Gaspedal bzw. Fahrpedal, ein Drosselventil bzw. eine
Drosselklappe und eine Gestängeverbindung zwischen denselben
auf. Der Beschleunigungseinrichtungspositionssensor 142
erzeugt ein Signal, das den Beschleunigungseinrichtungs
öffnungsgrad A wiedergibt, welchen man als eine Eingangsgrö
ße betrachten kann, die durch den Fahrer durch die Betäti
gung der Beschleunigungseinrichtung vorgegeben werden soll,
oder die man als die Größe betrachten kann, mit der der Fah
rer das Gaspedal bzw. Fahrpedal betätigt.
Die Steuereinheit 13 gemäß dieser bevorzugten Ausführungs
form steuert die Differentialbegrenzungskraft, indem perio
disch ein Steuerungsablauf nach Fig. 5 in regelmäßigen Inter
vallen eines vorbestimmten Steuerzyklusses vorgenommen wird.
In einem Schritt 101 liest die Steuereinheit 13 die gegenwär
tigen bzw. momentanen Werte des Beschleunigungsöffnungsgrads
Å und der Querbeschleunigung Yg.
In einem Schritt 102 ermittelt die Steuereinheit 13 ein Zeit
verhältnis der Änderung des Beschleunigungsöffnungsgrades Å,
indem die nachstehend angegebene Gleichung verwendet wird.
Bei dieser Gleichung ist Δt der Steuerzyklus (oder eine Zeit
periode des Steuerzyklus), An der momentane Wert des Be
schleunigungsöffnungsgrades A, An-1 ein vorangegangener Wert
des Beschleunigungsöffnungsgrades, den man bei einem Steuerungs
zyklus unmittelbar zuvor bei der Ausführung des letzten Steu
erungsablaufes erhalten hat.
Der Schritt 102 entspricht der Differenziereinrichtung 4a,
die in Fig. 1B gezeigt ist. Das zeitliche Änderungsverhältnis
des Beschleunigungsöffnungsgrades (oder die Beschleunigungs
öffnungsgeschwindigkeit) ist die Geschwindigkeit des beweg
lichen Elements der Beschleunigungseinrichtung 50 oder die
Geschwindigkeit, mit der der Fahrer das Fahrpedal 50 zur Be
schleunigung des Fahrzeugs betätigt.
In einem Schritt 103 bestimmt die Steuereinheit 13 einen Be
schleunigungsöffnungsgrad in Abhängigkeit von der gewünsch
ten Kupplungseingriffskraft (zweite gewünschte Kupplungsein
griffskraft) Ta aus dem Beschleunigungsöffnungsgrad A und
der Querbeschleunigung Yg. Zuerst bestimmt die Steuereinheit
13 einen Wert einer Steuerverstärkungsgröße (zweite Steuer
verstärkungsgröße) Ka nach Maßgabe einer Ka-Yg Kennlinie, die
in Fig. 7 gezeigt ist. Diese Arbeitsweise entspricht der Ver
stärkungsfaktorbestimmungseinrichtung 4e. Dann bestimmt die
Steuereinheit 13 den Öffnungsgrad in Abhängigkeit von der ge
wunschten Kupplungseingriffskraft Ta nach Maßgabe einer Ta-A-
Charakteristik, die in Fig. 6 gezeigt ist, wobei der momentane
Wert der Steuerverstärkungsgröße Ka zugrundegelegt wird. Diese
Vorgehensweise entspricht der Funktionserzeugungseinrichtung
4d zur Bestimmung des Beschleunigungsöffnungsgrades in Abhän
gigkeit von der gewünschten Kupplungseingriffskraft Ta. Es
ist möglich, die gewünschte Kupplungseingriffskraft dadurch
zu bestimmen, daß man ein Nachschlagen in einer Tabelle vor
nimmt, oder da8 man mathematische Gleichungen löst. Beispiels
weise ist der Beschleunigungsöffnungsgrad in Abhängigkeit von
der gewünschten Kupplungseingriffskraft Ta durch die folgende
Gleichung gegeben.
Ta=f(A, Yg)
=min{max(k′ · (Yg-Yo), Kamin), Kamax}
×max{(A-Ao), O}.
Wie in Fig. 7 gezeigt ist, ist die zweite Steuerverstärkungs
größe bzw. Steuergröße Ka eine monotone,nicht abnehmende Funk
tion der Querbeschleunigung Yg. Die zweite Steuergröße Ka wird
gleich einem Produkt gesetzt, das man dadurch erhält, daß
eine Differenz (Yg-Yo) mit einem vorbestimmten konstanten
Koeffizienten k′ multipliziert, wenn das Produkt größer als
ein vorbestimmter, minimaler, zweiter Steuergrößenwert Kamin
ist. Die Differenz (Yg-Yo) ist eine Differenz, die man durch
Subtraktion einer vorbestimmten Konstanten Yo von der Querbe
schleunigung Yg erhält. Die zweite Steuergröße Ka wird gleich
dem minimalen, zweiten Steuergrößenwert Kamin gesetzt, wenn
das Produkt k′(Yg-Yo) kleiner als der minimale, zweite Steu
ergrößenwert Kamin ist. Die zweite Steuergröße Ka wird linear
mit der Zunahme der Querbeschleunigung bis zu einem vorbestimm
ten, maximalen, zweiten Steuergrößenwert Kamax erhöht. An
schließend wird die zweite Steuergröße Ka auf dem Wert gleich
dem maximalen, zweiten Steuergrößenwert Kamax unabhängig von
einer weiteren Zunahme der Querbeschleunigung Yg konstant ge
halten.
Wie in Fig. 6 gezeigt ist, ist der Beschleunigungsöffnungs
grad in Abhängigkeit von der gewünschten Kupplungseingriffs
kraft (zweite gewünschte Kupplungseingriffskraft) Ta eine mono
tone, nichtabnehmende Funktion des Beschleunigungsöffnungs
grades A. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform ist die auf
den Öffnungsgrad entsprechende, gewünschte Kupplungseingriffs
kiraft Ta gleich Null, wenn der Beschleunigungsöffnungsgrad A
kleiner als ein vorbestimmter Beschleunigungsöffnungsgrad Ao
ist. Der von der gewünschten Kupplungseingriffskraft Ta ab
hängige Öffnungsgrad nimmt linear ausgehend von Null mit der
Zunahme des Beschleunigungsöffnungsgrades ausgehend von dem
vorbestimmten Öffnungsgradwert Ao zu. Der von der gewünschten
Kupplungseingriffskraft Ta abhängige Beschleunigungsöffnungs
grad kann hierbei eine vorbestimmte, maximale Größe nicht über
steigen.
In einem Schritt 104 bestimmt die Steuereinheit 13 eine Be
schleunigungsöffnungsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der
gewünschten Kupplungseingriffskraft (oder der ersten ge
wünschten Kupplungseingriffskraft) Tå aus dem Zeitverhältnis
Å der Zunahme des Beschleunigungsöffnungsgrades Å und der
Querbeschleunigung Yg. Zuerst bestimmt die Steuereinheit 13
eine erste Steuergröße Kå nach Maßgabe einer Kå-Yg-Charak
teristik, die in Fig. 9 gezeigt ist. Diese Arbeitsweise ent
spricht der Steuergrößen-Bestimmungseinrichtung 4c, die in
Fig. 1B gezeigt ist. Dann bestimmt die Steuereinheit 13 die
Beschleunigungsöffnungsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von
der gewünschten Kupplungseingriffskraft Tå nach Maßgabe ei
ner Tå-Å-Charakteristik, die in Fig. 8 gezeigt ist. Diese
Arbeitsweise entspricht der Funktionserzeugungseinrichtung
4b zur Bestimmung der ersten, gewünschten Kupplungseingriffs
kraft Tå.
Wie in Fig. 9 gezeigt ist, ist die erste Steuergröße Kå eine
monotone, nichtabnehmende Funktion der Querbeschleunigung
Yg. Die erste Steuergröße Kå ist gleich Null, wenn die Quer
beschleunigung Yg kleiner als ein vorbestimmter, erster Quer
beschleunigungswert Y1 ist. Die erste Steuergröße Kå steigt
linear mit der Querbeschleunigung Yg an, wenn die Querbeschleu
nigung Yg größer als der erste Querbeschleunigungswert Y1
ist. Nachdem die erste Steuergröße Kå einen vorbestimmten,
maximalen, ersten Steuergrößenwert Kåmax erreicht, wird die
erste Steuergröße Kå mit dem ersten, maximalen Steuergrößen
wert Kåmax derart festgelegt, daß eine weitere Zunahme der
Querbeschleunigung Yg nicht zu einer weiteren Erhöhung der
ersten Steuergröße Kå führt. Dies bedeutet, daß verhindert
wird, daß die erste Steuergröße Kå den maximalen, ersten Steu
ergrößenwert Kåmax überschreitet. Ein schräg verlaufender,
gerader Linienabschnitt der Kennlinie in Fig. 9 wird durch
Kå = k′′(Yg-Y1) bestimmt, wobei k′′ ein vorbestimmter, konstan
ter Koeffizient ist.
Wie in Fig. 8 gezeigt ist, ist die erste, gewünschte Kupplungs
eingriffskraft Tå eine monotone, nichtabnehmende Funktion
der Beschleunigungsöffnungsgeschwindigkeit Å. Bei dieser
bevorzugten Ausführungsform ist die erste, gewünschte Kupp
lungseingriffskraft Tå gleich Null, wenn die Beschleunigungs
öffnungsgeschwindigkeit Å kleiner als ein vorbestimmter, er
ster Beschleunigungsöffnungsgeschwindigkeitswert Å1 ist.
Wenn die Beschleunigungsöffnungsgeschwindigkeit Å größer als
der erste Beschleunigungsöffnungsgeschwindigkeitswert Å1 ist,
nimmt die erste gewünschte Kupplungseingriffskraft Tå, aus
gehend von Null linear mit der Zunahme der Beschleunigungs
öffnungsgeschwindigkeit Å gemäß einem schräg verlaufenden, ge
raden Linienstück zu, deren Steigung gleich dem Wert der
ersten Steuergröße Kå gesetzt ist, welcher dem momentanen Wert
der Querbeschleunigung Yg entspricht. Es wird verhindert, daß
die erste, gewünschte Kupplungseingriffskraft Tå einen vorbe
stimmten, maximalen, ersten, gewünschten Kupplungseingriffs
kraftwert Tåmax überschreitet. Der maximale, erste, gewünsch
te Kupplungseingriffskraftwert Tåmax ist ein oberer Grenzwert
der ersten, gewünschten Kupplungseingriffskraft Tå.
Auf diese Weise erhöht die Steuereinheit 13 die erste Steuer
größe Kå, wenn die Querbeschleunigung Yg zunimmt, und die er
ste, gewünschte Kupplungseingriffskraft Tå steigt mit der Zu
nahme der Beschleunigungsöffnungsgeschwindigkeit Å mit einer
Zunahmerate gleich der ersten Steuergröße Kå an.
Es ist möglich, die erste, gewünschte Kupplungseingriffskraft
Tå unter Zuhilfenahme des Nachschlagens in einer Tabelle oder
des Lösens von einen oder mehreren, gespeicherten, mathema
tischen Gleichungen zu bestimmen. Beispielsweise kann die er
ste, gewünschte Kupplungseingriffskraft nach Maßgabe der fol
genden Gleichung bestimmt werden.
Tå=f(Å, Yg)
=min{max(k′′(Yg-Y₁), O), Kåmax}
×max{(Å-Å₁), O}
In einem Schritt 106 bestimmt die Steuereinheit 13 eine
Querbeschleunigung in Abhängigkeit von der dritten, ge
wünschten Kupplungseingriffskraft Tyg nach Maßgabe der Quer
beschleunigung Yg. Die dritte, gewünschte Kupplungseingriffs
kraft Tyg hängt nur von der Querbeschleunigung Yg ab. Der
Schritt 106 entspricht der dritten Funktionserzeugungsein
richtung 4f, die in Fig. 1B gezeigt ist. Die charakteristische
Abhängigkeit der dritten, gewünschten Kupplungseingriffskraft
Tyg bezüglich der Querbeschleunigung Yg ist bei dieser bevor
zugten Ausführungsform durch ein Diagramm in Fig. 10 ausge
drückt und es läßt sich durch eine nachstehend angegebene ma
thematische Gleichung ausdrücken:
Tyg=f(Yg)
=min{max(k′′′(Yg-Y₂), O), Tygmax}
Wie in Fig. 10 gezeigt ist, steigt die dritte, von der Quer
beschleunigung abhängige, gewünschte Kupplungseingriffskraft
Tyg bei dieser bevorzugten Ausführungsform als eine monotone,
nichtabnehmende Funktion von Yg an. Die dritte, gewünschte
Kupplungseingriffskraft Tyg ist gleich Null, wenn die Quer
beschleunigung Yg kleiner als ein vorbestimmter, zweiter Quer
beschleunigungswert Y2 ist. Wenn die Querbeschleunigung Yg
größer als der zweite Querbeschleunigungswert Y2 ist, steigt
die dritte, gewünschte Kupplungseingriffskraft Tyg linear in
einem vorbestimmten Verhältnis mit der Zunahme der Querbe
schleunigung Yg längs einem schräg verlaufenden, geradlinigen
Linienabschnitt an, dessen Steigung gleich einem vorbestimmten,
dritten, konstanten Koeffizienten K′′′ gesetzt ist. Die drit
te, gewünschte Kupplungseingriffskraft Tyg kann einen vorbe
stimmten, maximalen, dritten, gewünschten Kupplungseingriffs
wert Tygmax nicht überschreiten.
In einem Schritt 106 bestimmt die Steuereinheit 13 eine ge
steuerte Kupplungseingriffskraft T, die eine Summe der drei
gewünschten Kupplungseingriffskräfte Ta, Ta und Tyg ist.
Das heißt es gilt folgendes:
T=Ta+Tå+Tyg
Der Schritt 106 entspricht der Summiereinrichtung 4g, die in
Fig. 1B gezeigt ist. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform
ist die Summe aus Ta und Tyg eine gewünschte Grundkupplungs
eingriffskraft, und die gesteuerte Kupplungseingriffskraft
T ist gleich der Summe aus der ersten, gewünschten Kupplungs
eingriffskraft Tå und dem Grundwert für die gewünschte Kupp
lungseingriffskraft.
In einem Schritt 107 gibt die Steuereinheit 13 ein Steuerstrom
signal i aus, welches die gesteuerte Kupplungseingriffskraft
T darstellt. Dieses Stromsteuersignal wird dann im Ventil
magneten 15 des magnetgesteuerten Druckreduzierventils 46 an
gelegt. In Abhängigkeit von dem Steuersignal i erzeugt das
hydraulische System 12 den Kupplungsdruck P entsprechend der
gesteuerten Kupplungseingriffskraft T. Auf diese Weise steuert
die Steuervorrichtung gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform
die tatsächliche Kupplungseingriffskraft, die in der Kupplungs
einrichtung 11 erzeugt wird, auf einen Wert, der gleich der
gesteuerten Kupplungseingriffskraft T ist.
Die Antriebsmoment-Verteilungssteuervorrichtung gemäß der be
vorzugten Ausführungsform nach der Erfindung kann dem Fahrzeug
ein verbessertes Antriebsverhalten gemäß den nachstehenden
Ausführungen vermitteln.
1) Wenn das Fahrzeug bei einem Lenkvorgang mit einer großen
Querbeschleunigung beschleunigt wird;
wenn das Fahrzeug in eine Kurve eintritt wird die Beschleu
nigungseinrichtung losgelassen. Daher ist der Beschleunigungs
öffnungsgrad in Abhängigkeit von der zweiten, gewünschten
Kupplungseingriffskraft Tå etwa gleich Null (Ta ≈ O), und
die Beschleunigungsöffnungsgeschwindigkeit ist ebenfalls in
Abhängigkeit von der ersten, gewünschten Kupplungseingriffs
kraft Tå etwa Null (Tå ≈ 0). Somit bestimmt die Steuereinheit
13 die gesteuerte Kupplungseingriffskraft T im wesentlichen
nur durch die Querbeschleunigung in Abhängigkeit von der
dritten, gewünschten Kupplungseingriffskraft Tyg. Das heißt
es gilt: T ≈ Tyg. Als Folge hiervon verhindert die Steuer
vorrichtung eine unerwünschte Zunahme der Untersteuerungsten
denz, indem die Differentialbegrenzungskraft auf einen nie
drigen Wert zu Beginn eines Lenkvorgangs gehalten wird.
Wenn das Fahrpedal unter einer großen Querbeschleunigung in
der Kurvenfahrt auf einer trockenen, gepflasterten Straße
schnell niedergedrückt wird, dann wird das Zeitverhältnis Å
für die Änderung des Beschleunigungsöffnungsgrades Å groß,
und die erste Steuergröße Kå wird ebenfalls in Abhängigkeit
von einer großen Querbeschleunigung groß. Somit erhöht die
Steuervorrichtung in starkem Maße die Kupplungseingriffskraft
(d. h. die Differentialbegrenzungskraft) gemäß der Gleichung
T = Tå + Tyg. Der Beschleunigungsöffnungsgrad Å wird dann mit
der Zeit größer, und die gesteuerte Kupplungseingriffskraft
T ist gegeben durch T = Ta + Tå + Tyg. Somit verhindert die
Steuervorrichtung gemäß dieser bvevorzugten Ausführungsform,
daß ein innenliegendes Rad durchdreht, und das Beschleunigungs
verhalten wird dadurch verbessert, daß die Differentialbe
grenzungskraft erhöht wird.
2) Geradeausfahrt
Wenn das Fahrzeug auf einer Straße geradeaus fährt, welche geteilte Reibungsverhältnisse infolge von Eis oder Schnee hat, ist die Querbeschleunigung Yg niedrig, und daher erhöht die Steuervorrichtung nach der Erfindung die Kupplungsein griffskraft selbst dann nicht so sehr, wenn das Fahrpedal schnell niedergedrückt wird. Folglich kann die Steuervor richtung eine Schlenkerbewegung am hinteren Ende verhindern.
Wenn das Fahrzeug auf einer Straße geradeaus fährt, welche geteilte Reibungsverhältnisse infolge von Eis oder Schnee hat, ist die Querbeschleunigung Yg niedrig, und daher erhöht die Steuervorrichtung nach der Erfindung die Kupplungsein griffskraft selbst dann nicht so sehr, wenn das Fahrpedal schnell niedergedrückt wird. Folglich kann die Steuervor richtung eine Schlenkerbewegung am hinteren Ende verhindern.
Wenn das Fahrpedal wiederholt bei der Geradeausfahrt mit ei
ner niedrigen Querbeschleunigung niedergedrückt und losge
lassen wird, ändert die Steuervorrichtung gemäß dieser bevor
zugten Ausführungsform den hydraulischen Kupplungsbeaufschla
gungsdruck nur in einem begrenzten Maße, so daß die Schalt
häufigkeit des Magnetventils vermindert wird.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebskraft-Verteilungs
steuervorrichtung für ein Fahrzeug mit Vierradantrieb, das in
beispielsweise der japanischen Patentanmeldung No. 59-2 76 048
angegeben ist. In diesem Fall ist die Antriebsmoment-Vertei
lungssteuervorrichtung nach der Erfindung derart ausgelegt,
daß die Kupplungseingriffskraft einer Momentverteilungskupp
lung (einer Übertragungskupplung) zur Änderung der Antriebs
momentverteilung zwischen der vorderen und der hinteren Achse
des Fahrzeugs gesteuert wird. Eine derartig ausgelegt Steuer
vorrichtung kann ein verbessertes Gierlenkansprechverhal
ten des Fahrzeugs aufgrund eines Übersteuerungsmomentes da
durch sicherstellen, daß die Übertragungskupplungs-Eingriffs
kraft auf einem niedrigen Wert bleibt, um den Anteil des An
triebsmoments zu vergrößern, der auf die Hinterräder beim Ein
fahren in eine Kurve übertragen wird. Ferner kann diese Steu
ervorrichtung das Ausmaß eines Antriebsradschlupfes herab
setzen, und das Beschleunigungsverhalten während der Kurven
fahrt läßt sich dadurch verbessern, daß die Übertragungskupp
lungseingriffskraft erhöht wird, um den Antriebsmomentanteil
der Vorderräder bis zu 50% während einer Kurvenfahrt bzw.
eines Lenkvorganges vergrößert wird.
Nach der Erfindung kann die Steuervorrichtung irgendeine
der verschiedenen Methoden zur Veränderung der Kupplungs
eingriffskraft nutzen. Beispielsweise ist es möglich, ein
Auslastungsgrad-Steuersystem zu verwenden, welches ein
elektromagnetisches Ventil zum Öffnen und Schließen eines
Fluiddurchganges und eine Treiberschaltung zum Erzeugen
eines periodischen Impulssignales umfaßt, das ein ge
steuertes Tastverhältnis (oder ein Schaltzyklus) hat, um
das Ventil zu bestätigen. Ferner ist es möglich, eine
elektromagnetische Kupplung einzusetzen.
Claims (13)
1. Antriebsmoment-Verteilungssteuervorrichtung für ein
Fahrzeug, gekennzeichnet durch:
eine Momentverteilungseinrichtung (1) zum Aufteilen eines Antriebsmomentes zwischen ersten und zweiten Antriebs rädern des Fahrzeugs,
eine Momentverteilungs-Kupplungseinrichtung (2) zum Verändern einer Momentverteilung zwischen den ersten und zweiten Antriebsrädern, indem eine Kupplungseingriffskraft in Abhängigkeit von einem Steuersignal verändert wird, wo bei die Kupplungseinrichtung zwischen einer Antriebsmoment- Eingangsseite und einer Antriebsmoment-Ausgangsseite der Verteilereinrichtung (1) vorgesehen ist,
eine Sensoreinrichtung (3) zum Erfassen eines Be triebszustandes des Fahrzeugs, wobei die Sensoreinrichtung eine Beschleunigungszustands-Sensoreinrichtung (301) zum Er fassen eines Zustands einer Beschleunigungseinrichtung des Fahrzeugs und eine Querbeschleunigungs-Sensor (302) zum Er fassen einer Querbeschleunigung (Yg) des Fahrzeugs aufweist, und
eine Steuereinrichtung (49) zum Steuern der Kupplungs eingriffskraft der Drehmomentverteilungs-Kupplungseinrichtung (2) dadurch, daß das Steuersignal in Abhängigkeit von den Sensorsignalen, die der Sensoreinrichtung (3) zugeleitet wer den, erzeugt wird, wobei die Steuereinrichtung (4) die Kupp lungseingriffskraft mit der Zunahme einer Geschwindigkeit ver großert, mit der das Fahrpedal betätigt wird, um das Fahr zeug zu beschleunigen, und welche eine Zunahmerate der Kupp lungseingriffskraft im Verhältnis zu der Geschwindigkeit vergrößert, wenn die Querbeschleunigung (Yg) ansteigt.
eine Momentverteilungseinrichtung (1) zum Aufteilen eines Antriebsmomentes zwischen ersten und zweiten Antriebs rädern des Fahrzeugs,
eine Momentverteilungs-Kupplungseinrichtung (2) zum Verändern einer Momentverteilung zwischen den ersten und zweiten Antriebsrädern, indem eine Kupplungseingriffskraft in Abhängigkeit von einem Steuersignal verändert wird, wo bei die Kupplungseinrichtung zwischen einer Antriebsmoment- Eingangsseite und einer Antriebsmoment-Ausgangsseite der Verteilereinrichtung (1) vorgesehen ist,
eine Sensoreinrichtung (3) zum Erfassen eines Be triebszustandes des Fahrzeugs, wobei die Sensoreinrichtung eine Beschleunigungszustands-Sensoreinrichtung (301) zum Er fassen eines Zustands einer Beschleunigungseinrichtung des Fahrzeugs und eine Querbeschleunigungs-Sensor (302) zum Er fassen einer Querbeschleunigung (Yg) des Fahrzeugs aufweist, und
eine Steuereinrichtung (49) zum Steuern der Kupplungs eingriffskraft der Drehmomentverteilungs-Kupplungseinrichtung (2) dadurch, daß das Steuersignal in Abhängigkeit von den Sensorsignalen, die der Sensoreinrichtung (3) zugeleitet wer den, erzeugt wird, wobei die Steuereinrichtung (4) die Kupp lungseingriffskraft mit der Zunahme einer Geschwindigkeit ver großert, mit der das Fahrpedal betätigt wird, um das Fahr zeug zu beschleunigen, und welche eine Zunahmerate der Kupp lungseingriffskraft im Verhältnis zu der Geschwindigkeit vergrößert, wenn die Querbeschleunigung (Yg) ansteigt.
2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Beschleunigungszustands-Sensoreinrich
tung (301) eine Einrichtung zum Erfassen der Eingangsgröße
eines Fahrers, die am Fahrpedal des Fahrzeugs anliegt, um
faßt, indem der Zustand des Fahrpedals (5) erfaßt wird, und
daß die Steuereinrichtung (4) eine Einrichtung zur Vergrös
serung der Kupplungseingriffskraft der Drehmomentverteilungs-
Kupplungseinrichtung (2) umfaßt, wenn eine Beschleunigungs
eingangsgeschwindigkeit ansteigt, und welche ein Zeitver
hältnis der Zunahme der Kupplungseingriffskraft im Verhält
nis zu der Beschleunigungseingangsgeschwindigkeit vergrös
sert, wenn die Querbeschleunigung (Yg) zunimmt, wobei die
Beschleunigungseingangsgeschwindigkeit ein Zeitverhältnis
der Zunahme der durch den Fahrer vorgegebenen Eingangsgröße
ist.
3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Beschleunigungssensoreinrichtung (301)
einen Sensor zum Erfassen einer Position eines beweglichen
Teils der Beschleunigungseinrichtung (5) des Fahrzeugs auf
weist, und ein erstes Sensorsignal erzeugt, welches einen
Drosselöffnungsgrad der Brennkraftmaschine des Fahrzeugs
wiedergibt, und daß die Steuereinrichtung (4) eine Ein
richtung zum Bestimmen der Drosselöffnungsgeschwindigkeit
umfaßt, die ein Zeitverhältnis der Zunahme des Drosselöff
nungsgrades ist, ferner eine Einrichtung zum Bestimmen ei
ner ersten Steuergröße umfaßt, welche größer wird, wenn
die Querbeschleunigung (Yg) ansteigt, und ferner eine Ein
richtung zum Bestimmen einer ersten, gewünschten Kupplungs
eingriffskraft umfaßt, die mit der Zunahme der Drosselöff
nungsgeschwindigkeit in einem Verhältnis ansteigt, das
durch die erste Steuergröße vorgegeben ist.
4. Steuervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Steuereinrichtung (4) eine Einrichtung
zum Bestimmen einer gewünschten Grundkupplungseingriffs
kraft umfaßt, die von wenigstens dem Drosselöffnungsgrad
und/oder der Querbeschleunigung abhängig ist, und die von
der Drosselöffnungsgeschwindigkeit unabhängig ist, und
welche ein Steuersignal erzeugt, das eine Summe aus der er
sten, gewünschten Kupplungseingriffskraft und dem gewünsch
ten Grundkupplungseingriffskraftwert wiedergibt.
5. Steuervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Drehmomentverteilungseinrichtung (1) ein
Differentialgetriebe zum Aufteilen eines Antriebsmomentes
zwischen ersten und zweiten Rädern aufweist, bei denen es
sich um die am Fahrzeug links und rechts liegenden Antriebs
räder handelt, und daß die Drehmomentverteilungs-Kupplungs
einrichtung (2) eine Differentialbegrenzungskupplung zum
Begrenzen einer Differentialwirkung des Differentialgetrie
bes aufweist.
6. Steuervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Steuereinrichtung (4) eine erste Steuer
größen-Bestimmungseinrichtung (4c) zum Bestimmen der ersten
Steuergröße nach Maßgabe der Querbeschleunigung (Yg), und
eine erste, gewünschte Kupplungseingriffskraft-Bestimmungs
einrichtung (4b) zum Bestimmen der ersten, gewünschten Kupp
lungseingriffskraft nach Maßgabe der Drosselöffnungsgeschwin
digkeit und der ersten Steuergröße aufweist, so daß die erste,
gewünschte Kupplungseingriffskraft linear in einem Verhält
nis gleich der ersten Steuergröße bei der Zunahme der Dros
selöffnungsgeschwindigkeit ansteigt.
7. Steuervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Steuereinrichtung (4) ferner eine zweite
Steuergrößen-Bestimmungseinrichtung (4e) zum Bestimmen einer
zweiten Steuergröße nach Maßgabe der Querbeschleunigung
(Yg) derart aufweist, daß die zweite Steuergröße größer
wird, wenn die Querbeschleunigung (Yg) ansteigt, eine
zweite, gewünschte Kupplungseingriffskraft-Bestimmungsein
richtung (4d) zum Bestimmen einer zweiten, gewünschten
Kupplungseingriffskraft nach Maßgabe des Drosselöffnungs
grades und der zweiten Steuergröße derart aufweist, daß
die zweite, gewünschte Kupplungseingriffskraft linear in
einem Verhältnis gleich der zweiten Steuergröße ansteigt,
wenn der Drosselöffnungsgrad größer wird, und eine Sum
miereinrichtung (4g) zum Bestimmen einer Summe aus den
ersten und zweiten, gewünschten Kupplungseingriffskräften
aufweist.
8. Steuervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Steuereinrichtung (4) ferner eine Be
stimmungseinrichtung (4f) für eine dritte, gewünschte Kupp
lungseingriffskraft zur Bestimmung einer dritten, gewünsch
ten Kupplungseingriffskraft aufweist, die nur von der Quer
beschleunigung (Yg) abhängig ist, und die größer wird, wenn
die Querbeschleunigung größer wird, daß die Summierein
richtung (4g) eine Einrichtung zum Bestimmen einer Summe
aus den ersten, zweiten und dritten, gewünschten Kupplungs
eingriffskräften umfaßt, und daß die Steuereinrichtung (4)
ferner eine Einrichtung (4e) zum Erzeugen eines Steuer
signals nach Maßgabe der Summe aus den ersten, zweiten und
dritten, gewünschten Kupplungseingriffskräften aufweist.
9. Steuervorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß die erste Steuergrößen-Bestimmungseinrichtung
(4c) eine Einrichtung umfaßt, welche die erste Steuergröße
gleich Null hält, wenn die Querbeschleunigung (Yg) niedriger
als ein vorbestimmter, erster Querbeschleunigungswert ist,
welche die erste Steuergröße von Null aus linear mit der Zunahme der Querbeschleunigung anhebt, wenn die Querbeschleu nigung größer als der erste Querbeschleunigungswert ist,
und die verhindert, daß die erste Steuergröße einen vorbe stimmten, maximalen, ersten Steuergrößenwert überschreitet,
und daß die Bestimmungseinrichtung (4b) für die erste, ge wünschte Kupplungseingriffskraft eine Einrichtung umfaßt, die die erste, gewünschte Kupplungseingriffskraft auf Null hält, wenn die Drosselöffnungsgeschwindigkeit niedriger als ein vorbestimmter, erster Drosselöffnungsgeschwindigkeits wert ist, welche die erste, gewünschte Kupplungseingriffs kraft, ausgehend von Null linear mit der Zunahme der Dros selöffnungsgeschwindigkeit anhebt, wenn die Drosselöffnungs geschwindigkeit größer als der erste Drosselöffnungsge schwindigkeitswert ist, und welche verhindert, daß die erste,
gewünschte Kupplungseingriffskraft einen vorbestimmten, maxi malen, ersten, gewünschten Kupplungseingriffskraftwert über schreitet.
welche die erste Steuergröße von Null aus linear mit der Zunahme der Querbeschleunigung anhebt, wenn die Querbeschleu nigung größer als der erste Querbeschleunigungswert ist,
und die verhindert, daß die erste Steuergröße einen vorbe stimmten, maximalen, ersten Steuergrößenwert überschreitet,
und daß die Bestimmungseinrichtung (4b) für die erste, ge wünschte Kupplungseingriffskraft eine Einrichtung umfaßt, die die erste, gewünschte Kupplungseingriffskraft auf Null hält, wenn die Drosselöffnungsgeschwindigkeit niedriger als ein vorbestimmter, erster Drosselöffnungsgeschwindigkeits wert ist, welche die erste, gewünschte Kupplungseingriffs kraft, ausgehend von Null linear mit der Zunahme der Dros selöffnungsgeschwindigkeit anhebt, wenn die Drosselöffnungs geschwindigkeit größer als der erste Drosselöffnungsge schwindigkeitswert ist, und welche verhindert, daß die erste,
gewünschte Kupplungseingriffskraft einen vorbestimmten, maxi malen, ersten, gewünschten Kupplungseingriffskraftwert über schreitet.
10. Steuervorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß die zweite Steuergrößen-Bestimmungseinrichtung
(4e) eine Einrichtung umfaßt, welche die zweite Steuergröße
gleich einem Produkt aus einem vorbestimmten konstanten Koef
fizienten und einer Differenz setzt, die man durch Subtrak
tion einer vorbestimmten Konstanten von der Querbeschleuni
gung erhält, wenn das Produkt größer als ein vorbestimmter,
minimaler, zweiter Steuergrößenwert ist, welche die zweite
Steuergröße gleich dem minimalen, zweiten Steuergrößenwert
setzt, wenn das Produkt kleiner als der minimale, zweite
Steuergrößenwert ist, und welche verhindert, daß die zweite
Steuergröße einen vorbestimmten, maximalen, zweiten Steuer
größenwert überschreitet, und daß die Bestimmungseinrichtung
(4d) für die zweite gewünschte Kupplungseingriffskraft eine
Einrichtung umfaßt, welche die zweite, gewünschte Kupplungs
eingriffskraft gleich Null hält, wenn der Drosselöffnungs
grad kleiner als der vorbestimmte Drosselöffnungsgradwert ist,
welche die zweite, gewünschte Kupplungseingriffskraft, aus
gehend von Null linear mit der Zunahme des Drosselöffnungs
grades, ausgehend von einem vorbestimmten Drosselöffnungs
gradwert anhebt, und welche verhindert, daß die zweite, ge
wünschte Kupplungseingriffskraft einen vorbestimmten, maxi
malen, zweiten Kupplungseingriffskraftwert überschreitet.
11. Steuervorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Bestimmungseinrichtung (4f) für die drit
te, gewünschte Kupplungseingriffskraft eine Einrichtung um
faßt, welche die gewünschte, dritte Kupplungseingriffskraft
gleich Null setzt, wenn die Querbeschleunigung (Yg) kleiner
als ein vorbestimmter, zweiter Querbeschleunigungswert ist,
welche die gewünschte, dritte Kupplungseingriffskraft, aus
gehend von Null linear mit der Zunahme der Querbeschleunigung
(Yg), ausgehend von dem zweiten Querbeschleunigungswert an
hebt, und welche verhindert, daß die dritte, gewünschte Kupp
lungseingriffskraft einen vorbestimmten, maximalen, dritten
Kupplungseingriffskraftwert überschreitet.
12. Steuervorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Drehmomentverteilungseinrichtung (1) ein
Differentialgetriebe zum Aufteilen eines Antriebsmoments
zwischen ersten und zweiten Rädern aufweist, bei denen es
sich um die linken und rechten Antriebsräder eines Fahrzeugs
handelt, und daß die Drehmomentverteilungs-Kupplungseinrich
tung (2) eine Differentialbegrenzungskupplung zur Begrenzung
einer Differentialwirkung des Differentialgetriebes aufweist.
13. Steuervorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Drehmomentverteilungseinrichtung (1) ein
Verteilergetriebe zum Aufteilen eines Antriebsmoments zwi
schen ersten und zweiten Rädern aufweist, bei denen es sich
um die vorderen und hinteren Antriebsräder des Fahrzeugs
handelt, und daß die Drehmomentverteilungs-Kupplungsein
richtung (2) eine Übertragungskupplung bzw. Getriebekupplung
aufweist, welche eine Antriebsmomentverteilung zwischen
den vorderen und hinteren Rädern verändert.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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