DE4137036C2 - Vorrichtung zur Steuerung der Aufteilung des Motordrehmoments eines allradangetriebenen Fahrzeugs - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung der Aufteilung des Mo­ tordrehmoments eines allradangetriebenen Fahrzeugs gemäß dem Oberbe­ griff des Hauptanspruchs.

Die DE 40 01 070 A1 offenbart eine derartige Vorrichtung mit einer auf eine Drehzahldifferenz zwischen den Achsen des Fahrzeugs ansprechenden Kupp­ lung, die ein Zylindergehäuse und einen Hubring umfaßt, die zueinander drehbar sind. Entsprechend dieser relativen Drehung wird Hydraulikfluid ab­ gegeben, dessen Austritt durch eine variable Drosselöffnung gesteuert wird. Der Systemdruck des abgegebenen Hydraulikfluids bestimmt die Einstellung des Querschnitts der Drosselöffnung.

Andere Beispiele von bekannten Vorrichtungen zur Steuerung der Drehmo­ mentverteilung bei vierradangetriebenen Fahrzeugen werden in den japani­ schen Patentanmeldungen JP 61-169326 A (= EP 0 189 176 A2) oder JP 62-50231 A beschrieben.

Diese bekannten Steuervorrichtungen umfassen eine Mehrscheibenkupplung im Antriebsstrang zu der Vorder- oder Hinterachse, die eine gewünschte Drehmomentübertragung durch Steuerung des hydraulischen Drucks be­ wirkt der der Kupplung zugeführt wird. Die Eingriffskraft der Kupplung, die durch den hydraulischen Druck bestimmt wird, wird in der JP 62-50231 A erhöht, wenn die ermittelte Drehzahldifferenz zwischen der Vorder- und Hinterachse zunimmt. Das Verhältnis der Eingriffskraft der Kupplung und da­ mit das übertragene Drehmoment zu der Hinterachse erhöht sich bei der JP 61-169326 A (= EP 0 189 176 A2) wenn die Querbeschleunigung des Fahr­ zeugs zunimmt.

Ein Nachteil dieser, aus der JP 62-50231 A bekannten Steuervorrichtung für die Drehmomentverteilung besteht darin, daß der Steuervorgang kompliziert ist. Bei der bekannten Steuervorrichtung ist es notwendig, die Drehzahldiffe­ renz zwischen den Vorder- und Hinterrädern durch Berechnung auf der Ba­ sis von Signalen von Raddrehzahlsensoren zu errechnen und den hydrauli­ schen Druck für die Eingriffskraft entsprechend einer Änderung der Dreh­ zahldifferenz so zu variieren, daß eine gewünschte Drehmomentverteilung er­ reicht wird. Die Steuerung muß daher rasch ansprechen, ohne in Schwingun­ gen zu geraten.

Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Vorrichtungen teuer sind und einen Mikrocomputer mit raschem Ansprechverhalten erfordern in der die komplizierte Steuerung durchführen kann und nur eine geringe Rechenzeit benötigt.

Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Vorrichtungen schwer und sper­ rig sind und einen großen Einbauraum benötigen, da eine Hydraulikpumpe, ein Speicher etc. untergebracht werden müssen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Steuervorrichtung für die Drehmomentverteilung eines vierradangetriebenen Fahrzeugs zu schaffen, die einfach aufgebaut, kompakt, leicht und kostengünstig ist und eine optima­ le Drehmomentverteilung zwischen der vorderen und hinteren Achse ermög­ licht.

Die Belastung des zugehörigen Rechners soll gering und die Rechenzeit kurz sein.

Die Drehmomentverteilung soll erfolgen auf der Basis der Drehzahldifferenz zwischen der Vorder- und Hinterachse und der Querbeschleunigung des Fahrzeugs, ohne daß eine unmittelbare Abtastung der Drehzahldifferenz zwi­ schen der Vorder- und Hinterachse erforderlich ist.

Zusätzliche Hydraulikeinrichtungen sollen nicht notwendig sein.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich bei einer Vorrichtung der gattungsge­ mäßen Art aus den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung für die Drehmomentverteilung bei einem vierradangetriebenen Fahrzeug mit Vorder- und Hinterradantrieb umfaßt eine Steuerkupplung, die auf die Drehzahldifferenz anspricht und in einem der Antriebsstränge angeordnet ist. Die Kupplung weist ein Zylinder­ gehäuse und einen Hubring auf, die in bezug zueinander drehbar sind. Ferner ist eine Auslaßvorrichtung für Hydraulikfluid vorgesehen, die eine Hydraulik­ fluidmenge entsprechend der Drehzahldifferenz zwischen dem Zylinderge­ häuse und dem Hubring austreten läßt. Eine variable Drosselöffnung begrenzt den Austritt des Hydraulikfluids aus der Auslaßeinrichtung und erzeugt damit ein Übertragungsdrehmoment zwischen dem Zylindergehäuse und dem Hubring.

Die Steuervorrichtung umfaßt weiterhin ein Stellglied zum Einstellen der va­ riablen Drosselöffnung und zum Ändern des Drosselquerschnitts, einen Sen­ sor zur Abtastung der Querbeschleunigung des Fahrzeugs und zur Erzeugung eines entsprechenden Signals, und eine Steuereinrichtung zur Steuerung des Stellgliedes entsprechend dem Signal des Querbeschleunigungs-Sensors und damit zur Einstellung der Öffnung der variablen Drosselöffnung auf der Basis der Querbeschleunigung des Fahrzeugs.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer Steuervorrichtung für die Drehmomentverteilung bei einem vierradangetriebenen Fahrzeug entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 zeigt schematisch den Antriebsstrang eines vierradangetriebe­ nen Fahrzeugs mit einer Steuervorrichtung für die Drehmo­ mentverteilung;

Fig. 3 ist ein Schnitt durch den Vorderrad-Antriebsstrang gemäß Fig. 2;

Fig. 4 ist eine schematische Darstellung der Steuervorrichtung gemäß Fig. 1 in Verbindung mit dem Antriebsstrang der Vorderräder;

Fig. 5 ist ein Flußdiagramm zur Veranschaulichung der Steuerung durch die erfindungsgemäße Steuervorrichtung;

Fig. 6 ist ein Diagramm, das die optimale Drosselöffnung im Verhältnis zur Querbeschleunigung zeigt;

Fig. 7 ist ein Diagramm, das die Charakteristik der Drehmomentüber­ tragung der Steuervorrichtung gemäß Fig. 1 veranschaulicht.

Eine Steuervorrichtung für die Drehmomentverteilung umfaßt eine Kupplung, die auf eine Drehzahldifferenz anspricht und die hier als Kupplung 11 mit Drosselöffnung ausgebildet ist. Die Kupplung 11 umfaßt ein Zylindergehäuse oder Rotor 12 und einen Hub- oder Nockenring 13, die konzentrisch zueinander angeordnet sind und den Austritt eines Hydraulikstromes entsprechend einer Drehzahldifferenz zwischen Rotor und Nockenring bewirken. Die Kupplung 11 liegt in dem An­ triebsstrang für die Vorder- oder Hinterachse eines vierradangetriebenen Fahrzeugs und umfaßt eine variable Drosselstelle 14 zur Begrenzung des Aus­ tritts des Hydraulikfluids und damit zur Erzeugung eines Übertragungsdreh­ moments zwischen dem Rotor 12 und dem Nockenring 13 entsprechend der Drehzahldifferenz zwischen dem Rotor 12 und dem Nockenring 13.

Die Steuervorrichtung für die Drehmomentverteilung umfaßt weiterhin ein Stellorgan 30 für die Drosselstelle zur Änderung der Drosselöffnung entspre­ chend einem zugeführten Signal, einen Sensor 41 für die Querbeschleuni­ gung des Fahrzeugs und Erzeugung eines entsprechenden Signals, und eine Steuereinrichtung 14 für die Drosselöffnung, die ein Stellsignal dem Stellor­ gan 30 zuführt und damit die Drosselöffnung entsprechend dem Signal des Querbeschleunigungs-Sensors 41 ändert.

Die Steuervorrichtung für die Drehmomentverteilung arbeitet folgenderma­ ßen.

Im Falle eines Radschlupfes aufgrund des Antriebs oder beim Kurvenfahren oder dergleichen wird eine Drehzahldifferenz zwischen der Vorder- und Hin­ terachse erzeugt. Bei dieser Drehzahldifferenz drehen sich der Rotor 12 und der Nockenring 13 der Kupplung 11 in dem vorderen oder hinteren An­ triebsstrang des vierradangetriebenen Fahrzeugs relativ zueinander, so daß eine bestimmte Hydraulikfluidmenge, eingeschränkt durch die variable Dros­ selstelle 14, abgegeben wird.

Andererseits wird bei einer Querbeschleunigung, wie sie bei der Kurvenfahrt oder dergleichen auftritt, die Drosselöffnung der variablen Drosselstelle 14 mit Hilfe der Steuereinrichtung 40 und des Stellorgans 30 auf der Basis der von dem Sensor 41 abgetasteten Querbeschleunigung verändert.

Wenn daher eine Drehzahldifferenz zwischen der Vorder- und Hinterachse und eine Querbeschleunigung des Fahrzeugs vorliegen, wird eine Drehmo­ mentübertragung entsprechend der Drehzahldifferenz und der Querbeschleu­ nigung durch die Kupplung 11 über eine Steuerung der Strombegrenzung durch die variable Drosselstelle 14 erzeugt.

Beispielsweise nimmt das Verhältnis vom Drehmoment zur Drehzahldifferenz zu, wenn die Öffnung der variablen Drosselstelle 14 verkleinert wird. Je grö­ ßer die Drehmomentübertragung wird, desto mehr bewegt sich die Drehmo­ mentverteilung in Richtung auf einen gleichmäßigen Vierradantrieb, bei dem das Drehmoment in gleicher Weise auf die vier Räder verteilt wird.

Anhand von Fig. 2 bis 4 soll die erfindungsgemäße Steuervorrichtung genauer erläutert werden.

Fig. 2 zeigt schematisch ein vierradangetriebenes Fahrzeug mit einer erfin­ dungsgemäßen Steuervorrichtung für die Drehmomentverteilung. Es handelt sich um einen Fahrzeugtyp mit Frontmotor und zuschaltbarem Vorderradan­ trieb, von dem ein Hinterradantrieb permanent abgeleitet ist. Das Fahrzeug weist eine vordere, quergerichtete Maschine 2, ein Getriebe 3, ein vorderes Differential 4 und ein Übertragungsgetriebe 5 auf. Das Drehmoment der Ma­ schine wird auf die Hinterräder 1L und 1R über das Getriebe 3, das Differen­ tialgehäuse 4a des vorderen Differentials 4, das Übertragungsgetriebe 5, die Kardanwelle 6, das hintere Differential 7 und die hinteren Antriebswellen 8L und 8R übertragen. Andererseits wird das Drehmoment der Maschine 2 zu einem linken Vorderrad 9L, in Fahrtrichtung gesehen, über das Getriebe 3, ein linksseitiges Zahnrad 4L des Differentials 4, die Kupplung 11 und eine linke vordere Antriebswelle 10L übertragen. Die Übertragung zum rechten Vorderrad 9R erfolgt über das Getriebe 3, ein rechtes Zahnrad 4R des vorde­ ren Differentials 4 und die rechte vordere Antriebswelle 10R.

Da das Differentialgehäuse 4a des vorderen Differentials das Antriebsmoment gleichmäßig auf die linken und rechten Zahnräder 4L und 4R verteilt, hängt die Drehmomentverteilung auf die Vorderräder 9L und 9R vollständig ab von der Übertragung des durch die Kupplung 11 übermittelten Drehmoments.

Die Kupplung 11 ist in das vordere Differential 4 eingebaut oder mit diesem zusammengefaßt oder liegt in anderer Weise zwischen dem linken Zahnrad 4L des Differentials 4 und der Antriebswelle 10L des linken Vorderrades. Die Kupplung 11 überträgt ein Drehmoment entsprechend der Drehzahldifferenz ΔN zwischen dem Rotor 12 und dem Nockenring 13.

Wie Fig. 3 zeigt umfaßt die Kupplung 11 den Nockenring 13, der mit dem linksseitigen Zahnrand 4L verbunden ist und eine ansteigende und absinken­ de Nockenfläche 13a auf der inneren Seite aufweist, und den Rotor 12, der konzentrisch zu dem Nockenring 13 angeordnet und drehfest auf die linke vordere Antriebswelle 10L aufgesetzt ist und sich mit dieser dreht. Sechs ra­ dial verschiebbare Kolben 15 liegen in dem Rotor 12 und werden hin- und hergehend angetrieben durch die Nockenfläche 13a entsprechend einer re­ lativen Drehung zwischen dem Rotor 12 und dem Nockenring 13. Druckkam­ mern 16 werden durch die Kolben 15 begrenzt und ändern ihr Volumen ent­ sprechend den hin- und hergehenden Bewegungen der Kolben 15. Radiale Auslässe 17 gehen von den Druckkammern 16 aus. Variable Drosselstellen 14 befinden sich an den radial-inneren Enden der Auslässe 17. Ein Stellkolben 18 ändert durch seine Axialverschiebung die Querschnitte der Drosselöffnun­ gen. Regelkanäle 19 erstrecken sich zwischen den Druckkammern 16 und einer Speicherkammer 21 und stellen zwischen diesen eine Verbindung über nicht gezeigte Rückschlagventile her. Eine Kolbenkammer 20 zwischen den variablen Drosselstellen 14 und der Speicherkammer 21 verbindet diese mit­ einander.

Die ansteigende und abfallende Nockenfläche 13a, die Kolben 15, die Druck­ kammern 16 und die Auslässe 17 bilden ein Auslaßsystem für Hydraulikfluid, durch das eine Fluidmenge abgegeben wird, die proportional zur Drehzahldif­ ferenz zwischen dem Rotor 12 und dem Nockenring 13 ist.

Der Aufbau und die Arbeitsweise der Kupplung 11 entspricht weitgehend derjenigen, die in den US-Patenten 4,921,085 und 4,957,473 sowie 4,958,711 beschrieben ist, so daß hier weitere Erläuterungen entfallen können.

Es sei angenommen, daß die Drehzahl der Vorderräder Nf, die Drehzahl des rechten Vorderrades Nfr, die des linken Vorderrades Nfl, die der Hinterrä­ der Nr und die des linken Zahnrades 4L gleich Nh ist. In diesem Falle gilt:

Daraus ergibt sich: Nh-Nfl = 2 (Nr-Nf)
Daher wird das Zweifache der Drehzahldifferenz zwischen den Vorder- und Hinterrädern (Nr-Nf) als Eingangsdrehzahl der Kupplung 11 zugeführt, so daß eine Kupplungs-Drehzahldifferenz ΔN entsteht.

Auf diese Weise wird ermöglicht, die Drehmomentverteilung der Vorderrä­ der durch die Drehmomentzufuhr zum linken Vorderrad zu steuern. Dadurch wird die notwendige Drehmoments-Übertragungskapazität der Kupplung halbiert, verglichen mit der Anordnung einer Kupplung in der seitlichen An­ triebswelle eines Vorderrades.

Ein Schrittmotor wird als Stellorgan 30 zur Änderung der Öffnung der varia­ blen Drosselstelle 14 aufgrund eines äußeren Signals verwendet. Ein Übertra­ gungsmechanismus 28 befindet sich zwischen einer Welle 30a des Schritt­ motors 30 und dem Stellkolben 18 und überträgt die Stellbewegung des Schrittmotors 30 auf den Stellkolben 18. Zu diesen Zweck weist der Übertra­ gungsmechanismus 24 eine Gabel 31 auf, die an einem Ende an der Welle 30a des Stellmotors befestigt ist und sich mit dieser dreht. Ein Gleitring 34 be­ findet sich axial verschiebbar auf der linken vorderen Antriebswelle 10L. Eine Druckplatte 32 ist an dem Gleitring 34 über ein Nadellager 33 abgestützt und wird in Berührung mit dem freien Ende der Gabel 31 gehalten, mit der sich die Druckplatte bewegt. Ein Querstift 35 erstreckt sich quer zu der vorderen linken Antriebswelle 10L und ist an dem Gleitring 34 zur gemeinsamen Be­ wegung mit diesem befestigt. Eine Druckstange 36 liegt zwischen dem Quer­ stift 35 und dem Stellkolben 18 und überträgt die Bewegung des Querstiftes 35 auf den Stellkolben 18.

Die bereits erwähnte Steuereinrichtung 40 besteht im wesentlichen aus ei­ nem Mikrocomputer. Sie bildet die Steuereinrichtung für die Einstellung der Drosselöffnung und führt dem Stellorgan, das heißt dem Schrittmotor 30 ein Steuersignal zu, mit dem der Durchlaßquerschnitt der variablen Drosselstel­ len 14 verändert wird. Der Sensor 41 zur Ermittlung der Querbeschleuni­ gung ermittelt die Querbeschleunigung YG des Fahrzeugs und sendet ein ent­ sprechendes Signal an die Steuereinrichtung 40. Ein Potentiometer 36 befin­ det sich an dem Schrittmotor 30. Ein Potentiometer 42 befindet sich an dem Schrittmotor 30 und ermittelt die Winkelposition oder Drehung der Welle 30a des Schrittmotors und liefert ein entsprechendes Signal an die Steuer­ einrichtung 40.

Nunmehr soll die Arbeitsweise der Vorrichtung beschrieben werden.

Fig. 5 zeigt in einem Flußdiagramm den Ablauf eines vorgegebenen Steuerzy­ klus von beispielsweise 10 msec.

Bei Schritt 50 wird ein Querbeschleunigungssignal YG, das durch den Querbe­ schleunigungs-Sensor 41 ermittelt worden ist, ausgelesen.

In Schritt 51 wird ein optimaler Öffnungsquerschnitt aus einer Tabelle, etwa gemäß Fig. 6, auf der Basis der Querbeschleunigung YG gemäß Schritt 15 als optimaler Öffnungsquerschnitt θT ermittelt.

Zur Erzielung einer identischen Kurvencharakteristik unabhängig vom Reib­ wert µ der Straßenoberfläche und zur Erzielung guter Fahreigenschaften und guter Fahrstabilität beim Starten und bei der Geradeaus-Beschleunigung wird der Öffnungsquerschnitt in der Tabelle, wie in Fig. 6 gezeigt ist, derart fest­ gelegt daß bei einer Querbeschleunigung YG von Null oder kleinen Werten der Öffnungsquerschnitt θT auf Null reduziert wird, das heißt, die variablen Drosselstellen 14 werden vollständig geschlossen, so daß die Drehmoment­ verteilung an die Vorderräder 9L und 9R erhöht wird. Wenn die Querbe­ schleunigung YG über einen vorgegebenen kleinen Wert hinausgeht, wird der Öffnungsquerschnitt θT vergrößert, so daß die Drehmomentverteilung an die Vorderräder 9L und 9R verringert wird. Erhöht sich die Querbeschleunigung YG entsprechend einer Bewegung des Fahrzeugs mit hohem Reibwert µ, so werden die Drosselstellen 14 vollständig geöffnet.

In Schritt 52 wird ein Steuersignal zur Einstellung der optimalen Drosselöff­ nung θT dem Schrittmotor 30 zugeführt.

Anschließend soll die Drehmomentverteilung zwischen der Vorder- und Hin­ terachse unter Bezugnahme auf die Verteilung bei Geradeausfahrt und Kur­ venfahrt gesondert erläutert werden.

(A) Geradeausfahrt

Bei Geradeausfahrt sind die variablen Drosselstellen 14 vollständig geschlos­ sen, da die Querbeschleunigung YG normalerweise Null ist und auch bei Sei­ tenwinden oder seitlich geneigter Straßenoberfläche nur geringe Querbe­ schleunigungen YG auftreten.

Bei Geradeausfahrt ergibt sich kaum eine Drehzahldifferenz zwischen den Achsen, so daß bei Geradeausfahrt mit konstanter Geschwindigkeit auf einer Straßenoberfläche mit hohem Reibwert keine nennenswerte Drehzahldiffe­ renz zwischen dem Rotor 12 und dem Nockenring 13 der Kupplung 11 ent­ steht. Ein Übertragungsdrehmoment an den Vorderrädern 9L und 9R wird nicht gebildet, und der Hinterradantrieb wird aufrechterhalten.

Wenn eine Drehzahldifferenz zwischen der Vorder- und Hinterachse durch Hinterradschlupf beim Starten, Steigen, Beschleunigen etc. entsteht, bildet sich zwischen dem Rotor 12 und dem Nockenring 13 der Kupplung 11 eine Drehzahldifferenz ΔN, die dem Zweifachen der Drehzahldifferenz zwischen der Vorder- und Hinterachse entspricht, so daß die Kupplung 11 ein Über­ tragungsmoment erzeugt, das gleich dem auf die Vorderachse verteilten Drehmoment der Maschine ist, so daß ein Vierradantrieb, bei dem das An­ triebsmoment nahezu gleichmäßig an die vier Räder verteilt wird, entsteht. Dadurch werden die Antriebs- und Fahreigenschaften verbessert.

Die Charakteristik der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung ist in Fig. 7 ge­ zeigt. Wenn die Drehzahldifferenz ΔN zwischen dem Rotor 12 und dem Nockenring 13 zunimmt, erhöht sich das Übertragungs-Drehmoment entlang den verschiedenen Kurven zweiter Ordnung, welche Kurven entstehen durch die Steuerung der Drosselöffnung θ. Wie aus Fig. 7 hervorgeht, ist bei einer Öffnung θ von Null, das heißt bei vollständig geschlossener Drosselstelle 14, eine leichte Drehzahldifferenz ΔN in der Lage, einen Vierradantrieb hervorzu­ rufen, bei dem das Maschinendrehmoment nahezu gleichmäßig auf die vier Räder verteilt wird.

(B) Kurvenfahrt

Bei der Kurvenfahrt wird eine Querbeschleunigung YG erzeugt, die dem Kur­ venradius, der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Reibkoeffizienten µ der Straßenoberfläche entspricht.

Bei konstantem Kurvenradius und konstanter Fahrgeschwindigkeit, jedoch unterschiedlichem Reibwert µ ergibt sich bei einem hohen Reibwert eine große Querbeschleunigung YG, so daß die Öffnung der variablen Drosselstelle 14 vergrößert wird, bei einem niedrigen Reibwert dagegen eine geringe Querbeschleunigung, so daß der Öffnungsquerschnitt der Drosselstellen 14 verringert wird.

Daher ist bei konstanter Kurvenfahrt auf einer Straße mit hohem Reibwert die Drehmomentverteilung auf die Vorderachse gering, so daß das Fahrzeug stark untersteuert und es möglich macht, die guten Kurveneigenschaften ei­ nes Fahrzeugs mit Frontmotor und Hinterradantrieb zu erzielen. Bei konstan­ ter Kurvenfahrt auf einer Straße mit niedrigem Reibwert wird die Übertra­ gung des Drehmoments auf die Vorderachse erhöht, so daß das Fahrzeug un­ tersteuert, jedoch in der Kurve gehalten wird.

Bei beschleunigter Kurvenfahrt erhöht sich die Querbeschleunigung YG nach und nach vom Eingang der Kurve zu deren Ausgang. Am Eingang der Kurve besteht eine Drehmoment-Übertragungscharakteristik, bei der das Verhältnis von Übertragungs-Drehmoment zur Drehzahldifferenz gemäß Fig. 7 groß ist, so daß die Drehmomentverteilung auf die Vorderachse zunimmt und die Möglichkeit besteht, eine Tendenz zum Untersteuern und damit eine stabile Kurvenfahrt zu erzielen. Am Ausgang der Kurve wird eine Drehmomentüber­ tragungs-Charakteristik entsprechend einem kleinen Verhältnis von Übertra­ gungsdrehmoment zur Drehzahldifferenz aus der Tabelle gemäß Fig. 7 ausge­ wählt, so daß es möglich wird, nach und nach die Drehmomentverteilung auf die Vorderachse zu erhöhen, wenn eine Drehzahldifferenz zwischen der Vor­ der- und Hinterachse entsprechend einem Radschlupf beim Beschleunigen besteht. Dadurch kann eine rasche Erhöhung der Übersteuerungs-Tendenz verhindert werden und das Fahrzeug kontrollierbar gehalten werden.

Daraus ergibt sich, daß erfindungsgemäß die Kupplung 11 im Antriebsstrang der Vorderräder angeordnet ist und die Drosselstelle θ lediglich entspre­ chend der Querbeschleunigung YG gesteuert wird. Daraus ergibt sich eine op­ timale Drehmomentverteilung zwischen der Vorder- und Hinterachse und ei­ ne einfache und kostengünstige Steuerung ohne nennenswerte Zunahme in bezug auf Gewicht und Platzbedarf. Die Steuerung der Drehmomentverteilung entsprechend der Drehzahldifferenz zwischen der Vorder- und Hinterachse hängt lediglich von der Kupplung 11 ab. Daher ist es im Gegensatz zu den be­ kannten Lösungen nicht notwendig, die Drehzahldifferenz zwischen der Vor­ der- und Hinterachse zu ermitteln. Es ist weiterhin nicht notwendig, eine Steuerung entsprechend einer Änderung der Drehzahldifferenz zwischen der Vorder- und Hinterachse durchzuführen, sofern sich nicht die Querbeschleu­ nigung YG ändert. Dies bietet in weitgehender Übereinstimmung mit den be­ kannten Vorrichtungen die Möglichkeit, eine Steuerung der Drehmoment­ verteilung entsprechend der Drehzahldifferenz zwischen der Vorder- und Hinterachse und der Querbeschleunigung bei geringerer Belastung des Rech­ ners und geringerer Rechenzeit zu erzielen.

Die Kupplung 11, die mit dem vorderen Differential 4 verbunden ist, ist in ih­ ren Abmessungen kompakt und weist ein geringes Gewicht auf. Sie erfordert keine zusätzlichen Hydraulikeinrichtungen, wie etwa eine Hydraulikpumpe, einen Speicher etc.

Die Erfindung ist im Zusammenhang mit einem vierradgetriebenen Fahrzeug mit quergestelltem Frontmotor, Getriebe, Differential und angeschlossenem Permanent-Hinterradantrieb geschildert worden. Dies ist jedoch nicht ein­ schränkend zu verstehen. Beispielsweise ist die Erfindung anwendbar auf ein Fahrzeug, das in anderer Weise von einem Permanent-Frontantriebsfahrzeug abgeleitet ist, oder ein Fahrzeug mit in Längsrichtung angeordneter Frontmaschine, sowie auf Fahrzeuge mit permanentem Vorder- und Hinterradantrieb.

Claims (6)

1. Steuervorrichtung für die Aufteilung des Motordrehmoments eines all­ radangetriebenen Fahrzeugs, mit

• - einer permanent angetriebenen und einer zuschaltbaren Achse,
• - einer auf eine Drehzahldifferenz zwischen den Achsen ansprechenden Kupplung (11) in einem der Antriebsstränge, bestehend aus einem Zylin­ dergehäuse (12) und einem Hubring (13), die zueinander drehbar sind, Kolben (15) zur Abgabe von Hydraulikfluid entsprechend der Drehzahldif­ ferenz zwischen Zylindergehäuse (12) und Hubring (13) und einer varia­ blen Drosselöffnung (14) zur Begrenzung der Abgabe von Hydraulikfluid und der Erzeugung einem Drehmomentes zwischen Zylindergehäuse (12) und Hubring (13),
• - einem Stellglied (30) zur Einstellung der variablen Drosselöffnung (14) und damit zur Änderung des Durchlaßquerschnitts, und
• - einer Steuereinrichtung (40) zur Betätigung des Stellglieds (30) und zur Einstellung der variablen Drosselöffnung (14),
  dadurch gekennzeichnet,
• - daß die Kupplung (11) an einem der Differentiale (4) in einem der An­ triebsstränge angeordnet ist, wobei das Differential (4) aus zwei Zahnrä­ dern (4L; 4R) besteht, von denen zwei Abtriebswellen (10L; 10R) beider­ seits des Differentials (4) abgehen und die Kupplung (11) zwischen ei­ nem der Zahnräder (4L) und einer der Abtriebswellen (10L) liegt und
• - ein Querbeschleunigungssensor (41) zur Ermittlung der Querbeschleuni­ gung des Fahrzeugs vorgesehen ist, dessen Signale der Steuereinrichtung (40) zugeführt werden und die in Abhängigkeit der Signale das Steuer­ signal für das Stellglied (30) zur Einstellung der variablen Drosselöffnung (14) erzeugt.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die variable Drosselöffnung (14) durch die Steuereinrichtung (40) derart einstell­ bar ist, daß der Durchlaßquerschnitt mit zunehmender Querbeschleunigung größer wird.

3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die variable Drosselöffnung (14) durch die Steuereinrichtung (40) derart einstellbar ist, daß die Drosselöffnung (14) vollständig geschlossen ist, wenn die Querbeschleunigung des Fahrzeugs geringer als ein vorgegebener Wert ist.

4. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die variable Drosselöffnung (14) durch die Steuereinrichtung (40) derart einstellbar ist, daß die Drosselöffnung (14) bei Überschreiten ei­ ner vorgegebenen Querbeschleunigung vollständig geöffnet ist.

5. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Steuereinrichtung (40) einen Tabellenspeicher zur Bestim­ mung des Durchlaßquerschnitts der Drosselöffnung (14) in Abhängigkeit von der durch den Sensor (41) ermittelten Querbeschleunigung aufweist.

6. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hubring (13) und eines der beiden Zahnräder (4L) oder (4R) einstückig aus­ gebildet sind, und daß das Zylindergehäuse (12) auf eine der Abtriebswellen (10L) oder (10R) aufgekeilt ist.