DE4329852C2

DE4329852C2 - Steuerung für die Drehmomentverteilung und die Traktion eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE4329852C2
Application number: DE4329852A
Authority: DE
Inventors: Hiroki Sasaki
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1992-09-03
Filing date: 1993-09-03
Publication date: 2001-10-18
Anticipated expiration: 2013-09-04
Also published as: US5497333A; JP3192768B2; JPH0680047A; DE4329852A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuerung für die Drehmomentverteilung und Traktion eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Die Erfindung befaßt sich allgemein mit einem System zur Verbesserung des Fahrverhaltens und der Sicherheit eines Fahrzeugs. Im einzelnen ist die Er findung gerichtet auf ein integriertes Steuersystem zur Steuerung der Be triebsweise eines elektronischen Drehmoment-Verteilungssystems und eines Traktions-Steuersystems.

Die DE 40 31 890 A1 offenbart ein gattungsgemäßes Steuersystem mit einem elektronischen Drehmoment-Verteilungssystem ETS und einem Traktionssteuersystem TCS. Das Drehmoment-Verteilungssystem bestimmt die Verteilung zwischen den vorderen und hinteren Rädern auf der Basis der Differenz der Drehzahlen zwischen den vorderen und hinteren Rädern und der Querbeschleunigung des Fahrzeugs. Das den vorderen Rädern zugeführte Drehmoment ist propor tional zur Drehzahldifferenz zwischen den vorderen und den hinteren Rä dern. Eine Proportionalitätskonstante K hängt ab von der Querbeschleuni gung in einer im einzelnen in der Druckschrift dargestellten Beziehung, bei der die Proportionalitätskonstante K mit zunehmender Querbeschleunigung abnimmt.

Das Traktionssteuersystem der bekannten Lösung ist verantwortlich für die Reduzierung des Antriebsdrehmoments, das auf die Räder übertragen wird, wenn der Schlupf der vorderen Räder größer als ein Schwellenwert ist. Das Traktionssteuersystem gibt in diesem Falle ein Signal ab, durch das die Dros selklappe geschlossen und die Maschinenleistung reduziert wird.

Das Drehmomentverteilungssystem der bekannten Konstruktion modifiziert die Drehmomentverteilung zwischen den Vorder- und Hinterrädern auf der Basis der Drehzahldifferenz zwischen den Rädern und der Querbeschleuni gung, während das Traktionssteuersystem in Abhängigkeit von der Differenz zwischen dem Vorderrad-Schlupf und dem vorgegebenen Schwellenwert ar beitet.

Die japanische veröffentlichte Patentanmeldung JP 4-103847 beschreibt ein herkömmliches integriertes Steuersystem für ein elektronisches Drehmo ment-Verteilungssystem und ein Traktions-Steuersystem eines Fahrzeugs mit Vierradantrieb. Das System projiziert einen Straßenoberflächen-Reibungs koeffizienten beim Durchdrehen eines Rades auf alle vier Räder, während das Maschinendrehmoment an die Vorderräder abgegeben wird, und reduziert das Antriebsdrehmoment der Räder auf der Grundlage des projizierten Wer tes, so daß der Radschlupf aus Gründen der Beschleunigung und der Kurven stabilität reduziert wird.

Bei diesem bekannten Steuersystem wird das Auftreten eines Vierrad- Schlupfes konstant für eine Traktionskontrolle überwacht, unabhängig davon, ob das Fahrzeug geradeaus fährt oder in einer Kurve. Es besteht daher kein Problem, wenn das Fahrzeug geradeaus fährt. Wenn jedoch der Vierrad-Rad schlupf während der Kurvenfahrt entsteht, wird das Maschinendrehmoment reduziert, nachdem die Kurvenkräfte der Vorderräder erheblich verringert worden sind, so daß das Fahrzeug untersteuert, bevor das Maschinendrehmo ment unter der Traktionssteuerung reduziert wird.

Es ist im übrigen Aufgabe der Erfindung, ein Steuersystem zu schaffen, das betreibbar ist als integrierte Steuerung eines elektronischen Drehmoment- Verteilungssystems und eines Traktionssteuersystems, zum Verhindern, daß ein Fahrzeug während der Kurvenfahrt untersteuert.

Die erfindungsgemäße Lösung ergibt sich aus dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs.

Entsprechend einem Aspekt der Erfindung ist eine Kombination vorgesehen eines Drehmoment-Verteilungssystems und eines Traktionssteuersystems für ein Kraftfahrzeug mit zwei vorderen und zwei hinteren Rädern. Eines der Rä derpaare ist das primär angetriebene Räderpaar, dem konstant Maschinen drehmoment zugeführt wird. Das andere Räderpaar ist das hilfsweise ange triebene Räderpaar, dem das Maschinendrehmoment in variabler Weise zuge leitet wird. Das System umfaßt eine Detektor-Einrichtung für den Schlupf der primär angetriebenen Räder zur Lieferung eines entsprechenden Signals und eine Detektor-Einrichtung zur Ermittlung des Radschlupfes der hilfsweise angetriebenen Räder und zur Abgabe eines entsprechenden Signals. Ein De tektor dient zur Ermittlung der Kurvenfahrtbedingungen des Fahrzeugs und zur Lieferung eines entsprechenden Signals. Eine Steuereinrichtung spricht auf die Signale der beiden Radschlupf-Detektoreinrichtungen und des Kur venfahrtdetektors an und steuert den Betrieb des Drehmoment-Verteilungs systems und des Traktionssteuersystems, wenn der Radschlupf an den hilfs weise angetriebenen Rädern einen Grenzwert überschreitet, der bestimmt wird in vorgegebener Beziehung zu den Kurvenfahrtbedingungen, die durch den Kurvenfahrtdetektor ermittelt werden. Die Steuereinrichtung aktiviert das Drehmoment-Verteilungssystem zur Modifizierung der Drehmomentver teilung am hilfsweise angetriebenen Räderpaar, so daß der Schlupf an den hilfsweise angetriebenen Rädern eingestellt wird in Richtung des Schlupf- Zielwertes, während das Traktionssteuersystem aktiviert wird zur Modifizie rung des Antriebsdrehmoments an den primär angetriebenen Rädern zur Aufrechtrechterhaltung des Schlupfes der primär angetriebenen Räder in ei nem vorgegebenen, zulässigen Bereich.

Bei der bevorzugten Ausführung kann der Ziel-Schlupfwert am hilfsweise an getriebenen Räderpaar bestimmt werden auf der Grundlage des Gierwertes des Fahrzeugs. Außerdem wird der Ziel-Schlupfwert der hilfsweise angetrie benen Räder verkleinert, wenn der Gierwert zunimmt. Der Gierwert wird be stimmt auf der Basis des Fahrzeuggeschwindigkeit und des Lenkwinkels der Vorderräder. Der Gierwert nimmt zugleich mit diesen Parametern zu.

Wenn der Schlupf der hilfsweise angetriebenen Räder den entsprechenden Zielwert überschreitet, kann das Traktlonssteuersystem das Antriebsdrehmo ment des primär angetriebenen Räderpaares reduzieren, so daß das primär angetriebene Räderpaar auf den vorgegebenen, zulässigen Bereich eingestellt wird, der definiert wird durch vorgegebene obere und untere Grenzwerte, die sich in vorgegebener Beziehung zu der Fahrzeuggeschwindigkeit ändern.

Wenn weiterhin der Schlupf von den hilfsweise angetriebenen Rädern den vorgegebenen Zielwert überschreitet, modifiziert das Drehmoment-Vertei lungssystem das Drehmoment-Verteilungsverhältnis zwischen dem hilfsweise angetriebenen Räderpaar und dem primär angetriebenen Räderpaar, so daß der Schlupf des hilfsweise angetriebenen Räderpaares in Richtung des Ziel- Schlupfes eingestellt wird.

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

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung des integrierten Steuersystems für ein elektronisches Drehmoment-Verteilungs system und Traktionssteuersystem gemäß der Erfindung;

Fig. 2 ist ein Flußdiagramm der Schrittfolge der logischen Schritte, die durch das integrierte Steuersystem gemäß Fig. 1 durchlau fen werden;

Fig. 3(a) ist ein Flußdiagramm, das eine Neben-Schrittfolge zu dem Fluß diagramm gemäß Fig. 2 veranschaulicht;

Fig. 3(b) ist ein Diagramm zur Veranschaulichung der Beziehung zwi schen einem Ziel-Schlupfverhältnis S_F* der Vorderräder und einem Ziel-Gierwert ϕ*.

Nunmehr soll auf die Zeichnungen und insbesondere auf Fig. 1 Bezug genom men werden: Fig. 1 zeigt ein integriertes Steuersystem für ein Elektronisches Drehmomentsverteilungssystem (ETS) und ein Traktlonssteuersystem (TCS) gemäß der vorliegenden Erfindung, das angewendet wird auf ein Fahrzeug mit Vierradanrieb (4WD). Das Vierradsystem weist einen Antriebszug für eine Frontmaschine und einen Hinterradantrieb auf, der generell eine Maschine 1, ein Getriebe 2, eine Antriebswelle 3, ein hinteres Differentialgetriebe 4, An triebswellen 5 und 6, die drehbar die hinteren Räder 7, 8 tragen, und eine Übertragungskupplung 17 zur variablen Übertragung vom Maschinendrehmo ment zu den Vorderrädern 9 und 10 umfaßt.

Das elektronische Drehmoment-Verteilungssystem umfaßt eine Steuerventil- Antriebseinheit 21, die im folgenden als ETS-Steuerventil-Antriebseinheit bezeichnet wird und der variablen Kontrolle des Eingriffsgrades einer Über tragungskupplung 17 dient, die das Verteilungsverhältnis des Drehmoments bezogen auf Vorder- und Hinterräder modifiziert. Die Übertragungskupplung 17 ist hydraulisch mit einer Hydraulikquelle 18 über ein durch einen Elek tromagneten gesteuertes hydraulisches Steuerventil 19 verbunden, das in ei ner Hydraulikleitung 20 angeordnet ist. Die ETS-Steuerventil-Antriebseinheit 21 liefert einen Steuerstrom Si an das Steuerventil 19 zur Regelung eines hy draulischen Drucks in der Leitung 20 und zur Steuerung des Kupplungsein griffs der Übertragungskupplung 17.

Das Traktions-Steuerventil kann den Öffnungsgrad der Drosselklappe variie ren und damit die Maschinenleistung beim Auftreten von Radschlupf wäh rend der Beschleunigung modifizieren, so daß die Größe des Hinterrad schlupfes innerhalb eines optimalen, zulässigen Bereichs eingestellt wird. Das Traktions-Steuersystem umfaßt ein mechanisches Drosselventil 13, das funk tionell mit einem Gaspedal 12 verbunden ist, ein motorgetriebenes Drossel ventil 15 und eine Traktions-Motorantriebseinheit 16, im folgenden als TCS- Motorantriebseinheit bezeichnet. Das Drosselventil 15 ist in einem Ansaug luftkanal 1 parallel zu dem Drosselventil 13 angeordnet und wird gesteuert durch einen elektrischen Drosselmotor 14. Die TCS-Motorantriebseinheit 16 liefert einen Steuerstrom mi an den Drosselmotor 14 zur Modifizierung der Menge der Ansaugluft.

Das integrierte Steuersystem umfaßt weiterhin eine ETS-TCS-Steuereinheit 22, einen Raddrehzahlsensor 23 für das rechte Vorderrad, einen Raddreh zahlsensor 24 für das linke Vorderrad, einen Raddrehzahlsensor 25 für das rechte Hinterrad und einen Raddrehzahlsensor für das linke Hinterrad, einen Querbeschleunigungssensor 27, einen Längsbeschleunigungssensor und einen Lenkwinkelsensor 29. Die Raddrehzahlsensoren 23 bis 26 ermitteln die Raddrehzahlen und liefern entsprechende Signale V_FR, V_FL, V_RR und V_RL. Der Querbeschleunigungssensor 27 ermittelt die Querbeschleunigung, die auf den Fahrzeugaufbau einwirkt, und liefert ein Querbeschleunigungssignal YG. Ent sprechend ermittelt der Längsbeschleunigungssensor 28 die auf das Fahrzeug ausgeübte Längsbeschleunigung und liefert ein Längsbeschleunigungssignal XG. Der Lenkwinkelsensor 29 ermittelt den Lenkwinkel und liefert ein Signal entsprechend dem Lenkwinkel der Vorderräder 9 und 10, das mit θ bezeich net ist. Aufgrund dieser Sensorsignale steuert die ETS/TCS-Steuereinheit 22 integral die ETS-Steuerventil-Antriebseinheit 21 und die TCS-Motor-An triebseinheit 16.

Fig. 2 zeigt ein Flußdiagramm der logischen Programmschritte, die durch die ETS-TCS-Steuereinheit 22 zur Steuerung der Arbeitsweise der elektroni schen Drehmomentaufteilung und Traktionssteuerung durchgeführt werden.

Nach dem Eintritt in das Programm schreitet das Programm fort zu Schritt 50, bei dem ein Ziel-Schlupfverhältnis S_F* für die Vorderräder, das in einer Nebenrechnung ermittelt wird, wie später erläutert werden soll, ausgelesen wird.

Das Programm bewegt sich sodann zu Schritt 51, in dem das vordere Schlupfverhältnis S_F bestimmt wird entsprechend der folgenden Beziehung unter Verwendung einer Fahrzeuggeschwindigkeit V_FF und einer durch schnittlichen Vorderradgeschwindigkeit V_WF:

S_F = (V_WF - V_FF)/V_WF

In dieser Gleichung wird die Fahrzeuggeschwindigkeit V_FF bestimmt durch Integration der Längsbeschleunigung XG in bezug auf die Zeit. Dies wird über den Längsbeschleunigungssensor 28 ermittelt.

Das Programm schreitet sodann fort zu Schritt 52, in dem die Abweichung des vorderen Radschlupfverhältnisses abgeleitet wird durch Abziehen des Vorderrad-Schlupfverhältnisses S_F von dem Ziel-Schlupfverhältnis S_F* (S_FF = S_F* - S_F). Das Programm schreitet sodann fort zu Schritt 53, in dem be stimmt wird, ob eine Traktionssteuerflagge F_TCS den Wert Null repräsentiert oder nicht. Diese Bestimmung erfolgt für die Feststellung, ob das Traktionssteuerventil in Betrieb ist. Wenn die Anwort "JA" lautet (F_TCS = 0), also anzu nehmen ist, daß die Traktionssteuerung nicht in Betrieb ist, bewegt sich das Programm zu Schritt 54, in dem bestimmt wird, ob die Abweichung S_FF des vorderen Schlupfverhältnisses größer oder gleich Null ist oder nicht (S_FF ≧ 0?). Wenn die Antwort "JA" lautet, also zu schließen ist, daß das Schlupfver hältnis S_F der Vorderräder das Ziel-Schlupfverhältnis S_F* nicht überschrei tet, schreitet das Programm fort zu Schritt 55, bei dem die Steuerflagge F_TCS auf Null zurückgestellt wird. Anschließend schreitet das Programm zu Schritt S6 fort, bei dem eine normale Drehmoment-Verteilungssteuerung durchgeführt wird. Beispielsweise erfolgt die normale Drehmoment-Vertei lungssteuerung derart, daß der Eingriffgrad der Übertragungskupplung 17 aufgrund von Parametern der Vorderrad- und Hinterrad-Geschwindigkeitsdif ferenz ΔV und eines Regelgewinns der Drehmomentverteilung der Vorderrä der 9 und 10 gesteuert wird. Bei dieser Steuerung wird der Eingriff der Übertragungskupplung 17 verstärkt entsprechend einer Zunahme der Ge schwindigkeitsdifferenz ΔV zwischen den Vorder- und Hinterrädern, wäh rend der Regelgewinn verkleinert wird, wenn die Querbeschleunigung YG verringert wird. Die Differenz der Geschwindigkeit der Vorder- und Hinter räder ΔV wird bestimmt durch Abziehen der durchschnittlichen Vorderrad geschwindigkeit V_WF von einer durchschnittlichen Hinterradgeschwindig keit V_WR.

Wenn die Antwort in Schritt 54 "NEIN" ist (S_FF < 0), ist zu schließen, daß das Vorderrad-Schlupfverhältnis S_F das Ziel-Schlupfverhältnis S_F* übertrifft. Das Programm schreitet fort zu Schritt 57, in dem die Traktionssteuerung eingeleitet wird und die Traktionssteuerflagge F_TCS auf den Wert Eins (1) gesetzt wird. Das Programm schreitet fort zu Schritt 58, bei dem ein Kup plungs-Drehmoment-Steuerwert TΔV, der in dem Drehmoment-Verteilungs system für die Eingriffskontrolle der Übertragungskupplung 17 vorgesehen ist, auf einen Basis-Drehmoment-Steuerwert T_M gesetzt wird. Das Programm schreitet fort zu Schritt 59, bei dem ein ETS-Kupplungs-Drehmoment-Steu erwert T_X mathematisch berechnet wird durch Addieren des Kupplungs- Drehmoment-Steuerwertes TΔV gleich T_M zu einem Drehmoment-Korrek turwert K_P . S_FF(T_X = TΔV + K_F . S_FF). In dieser Gleichung ist K_P eine Pro portionalitätskonstante und K_P . S_FF ein größerer negativer Wert als Absolut wert der Abweichung S_FF des Vorderrad-Schlupfverhältnisses bei Erhöhung. Mit anderen Worten, der ETS-Kupplungs-Drehmoment-Steuerwert T_X nimmt ab, wenn das Vorderrad-Schlupfverhältnis S_F größer wird als das Vor derrad-Ziel-Schlupfverhältnis S_F*.

Das Programm schreitet sodann fort zu Schritt 60, bei dem die Fahrzeugge schwindigkeit V_FF und der Hinterrad-Schlupf (V_WR - V_FR) verglichen wer den mit den Traktionssteuerungs-Schwellenwerten (ein TCS-AN-Schwellen wert, ein TCS-AUS-Schwellenwert, die in ein Diagramm eingetragen sind). Das Programm bewegt sich zu Schritt 61, bei dem ein Drehmoment-Verrin gerungswert T_r mathematisch bestimmt wird aufgrund des Betrages des Hin terradschlupfes (V_WR - V_FF), wenn der Hinterradschlupf den TCS-AN- Schwellenwert überschreitet. Das Programm schreitet fort zu Schritt 62, bei dem der ETS-Kupplungsmoment-Steuerwert T_X und der Maschinenmoment- Steuerwert T_r der ETS-Steuerventil-Antriebseinheit 21 und der TCS-Motor- Antriebseinheit 16 zugeleitet werden, so daß die Übertragungskupplung 17, die auf der Basis des ETS-Kupplungsmoment-Steuerwertes T_X gesteuert wird zur Modifizierung der Antriebsmomentverteilung zu den Vorderrädern 9 und 10, und das motorgetriebene Drosselventil 15 gesteuert werden auf der Basis des Maschinenmoment-Verringerungswertes T_r zur Modifizierung der Ma schinenausgangsleistung.

Wenn die Antwort bei Schritt 53 "NEIN" ist, ist anzunehmen, daß die Trak tionssteuerflagge F_TCS den Wert Eins (1) repräsentiert, oder die Traktions steuerung in Betrieb ist. In diesem Falle schreitet das Programm fort zum Schritt 63, bei dem bestimmt wird, ob der Hinterradschlupf V_WR - V_FF klei ner ist als der TCS-AN-Schwellenwert oder nicht. Wenn die Antwort "NEIN" erhalten wird, schreitet das Programm weiter zum Schritt 59, wie zuvor er läutert würde. Wenn alternativ die Antwort "JA" erhalten wird, bewegt sich das Programm zum Schritt 64, bei dem bestimmt wird, ob die Abweichung S_FF des Vorderrad-Schlupfverhältnisses größer oder gleich Null ist oder nicht. Wenn die Antwort "NEIN" ist, läßt sich schließen, daß das Schlupfver hältnis S_F der Vorderräder das Ziel-Schlupfverhältnis S_F* überschreitet. Das Programm schreitet in dem Falle fort zu Schritt 59. Wenn die Antwort ande rerseits bei Schritt 64 "JA" lautet, ist anzunehmen, daß das Vorderrad- Schlupfverhältnis S_F das Vorderrad-Zielschlupfverhältnis S_F* nicht über schreitet. Das Programm geht daraufhin vor zu Schritt 65, bei dem die Trak tionssteuerung nicht eingeleitet und die Traktionssteuerungsflagge F_TCS auf Null gesetzt wird. Anschließend geht das Programm zu Schritt 66, bei dem das Drehmoment-Verteilungssteuersystem eine normale Drehmomentvertei lung vornimmt.

Fig. 3(a) zeigt ein Flußdiagramm, das eine Nebenrechnung bei der Berech nung des Vorderrad-Zielschlupfverhältnisses S_F* darstellt.

Bei Schritt 70 überwacht die ETS/TCS-Steuereinheit 22 die Fahrzeugge schwindigkeit V_FF und und den Vorderrad-Lenkwinkel θ. Das Programm be wegt sich zu Schritt 71, bei dem der Ziel-Gierwert ϕ* abgeleitet wird auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit V_FF und des vorderen Lenkwinkels θ auf eine Weise, die später genauer beschrieben werden soll.

Das Programm bewegt sich zu Schritt 72, bei dem das Vorderrad-Zielschlupf verhältnis S_F* abgeleitet wird unter Verwendung gespeicherter Daten, wie es in Fig. 3(b) gezeigt ist, auf der Basis des Ziel-Gierwertes ϕ*. Wie in dem Dia gramm gemäß Fig. 3(b) gesehen werden kann, nimmt das Vorderrad-Ziel schlupfverhältnis S_F* inverse Proportionalitätscharakteristika an, bei denen das Vorderräd-Zielschlupfverhältnis S_F* verringert wird, wenn der Ziel-Gier wert ϕ* erhöht wird. Das Programm schreitet sodann fort zu Schritt 73, bei dem das Vorderrad-Zielschlupfverhältnis S_F* bestimmt wird zur Bestimmung der Abweichung des Vorderrad-Schlupfverhältnisses S_FF im Hauptprogramm, wie bereits erwähnt wurde.

Wenn im Betrieb ein Fahrzeug geradeaus fährt, ist der Ziel-Gierwert ϕ* Null oder klein. Das Vorderrad-Zielschlupfverhältnis S_F* wird in diesem Fall auf 50% anhand der gespeicherten Daten gemäß Fig. 3(b) gesetzt. Bei Schritt 52 des Hauptprogramms wird gemäß Fig. 2 die Abweichung des Vorderrad- Schlupfverhältnisses S_FF größer als Null, wenn das Vorderrad-Schlupfver hältnis S_F im wesentlichen Null ist, so daß das Programm die Schritte 53, 54, 55 und 56 durchläuft. Unter diesen Bedingungen erfolgt keine Trak tionssteuerung, während das Drehmoment-Verteilungssteuersystem eine normale Drehmomentverteilung vornimmt.

Wenn daher ein Drehgeschwindigkeits-Unterschied zwischen Vorder- und Hinterrädern aufgrund eines Schlupfes der Hinterräder 7, 8 auftritt, wenn das Fahrzeug anfährt oder beschleunigt, wird die Übertragungskupplung 17 stärker in Eingriff gebracht, so daß die Maschinenmoment-Verteilung zugunsten der Vorderräder 9 und 10 verändert wird. Dadurch wird der Schlupf der Hinterräder begrenzt und die Anfahr- und Beschleunigungseigenschaften werden verbessert.

Wenn andererseits die Vorderräder 9 und 10 einen geringen Schlupf aufwei sen, der sich aufgrund eines den Rädern zugeführten erhöhten Drehmoments ergibt, ist dieser Schlupf zulässig, da das Vorderrad-Zielschlupfverhältnis S_F* auf einen relativ hohen Wert von 50% gesetzt ist. Es ergibt sich daher für den Fahrer das Gefühl der Beschleunigung, an dem der Fahrer interessiert Ist.

Wenn das Fahrzeug eine Kurve durchfährt, während es auf einer Straßenober fläche mit relativ niedrigem Reibungskoeffizienten µ beschleunigt wird, und der Ziel-Gierwert ϕ* groß wird, wird das Vorderrad-Zielschlupfverhältnis S_F* gemäß Fig. 3(b) auf einen relativ kleinen Wert von 5% oder dergleichen ge setzt. Außerdem tendiert bei der Kurvenfahrt das Vorderrad-Schlupfverhält nis S_F zur Vergrößerung, wegen des niedrigen Reibwerts der Straßenoberflä che, des Geschwindigkeitsunterschiedes zwischen den Vorder- und Hinter rädern aufgrund des Lenkkreisunterschiedes und der Antriebsmomentvertei lung zugunsten der Vorderräder 9, 10.

Wenn daher im Falle eines ersten oder anfänglichen Steuerzyklus des Fluß diagramms gemäß Fig. 2, bei dem die Traktionssteuerflagge F_TCS "Null" re präsentiert und die Abweichung S_FF des Vorderrad-Schlupfverhältnisses kleiner als Null ist (S_FF < 0), während das Vorderrad-Schlupfverhältnis S_F das Vorderrad-Zielschlupfverhältnis S_F* von 5% überschreitet, bewegt sich das Programm vom Schritt 54 zu den Schritten 57, 58, 59, 60, 61 und 62. Wenn alternativ in einem nachfolgenden Steuerzyklus die Traktionssteuer flagge F_TCS auf den Wert Eins (1) im Anfangssteuerzyklus gesetzt ist, bewegt sich das Programm vom Schritt 63 oder 64 zu den Schritten 59, 60, 61 und 62. Das Drehmomentverteilungs-Steuersystem steuert die Übertragungskupp lung 17 derart, daß die Antriebsmomentverteilung entsprechend der Abwei chung des Vorderrad-Schlupfverhältnisses S_FF zu Lasten der Vorderräder 9, 10 verändert wird, während der Antriebsmomentanteil der Hinterräder 7, 8 zunimmt. Außerdem führt das Traktionssteuersystem eine Traktionssteu erung zur Reduzierung der Drehmomentabgabe der Maschine 1 durch Schlie ßen des motorgetriebenen Drosselventils 15, so daß der Hinterradschlupf (V_WR - V_FF) zurückgeht bis innerhalb des optimalen, zulässigen Bereichs.

Wenn anschließend der Hinterradschlupf kleiner wird als der TCS-AN- Schwellenwert und die Abweichung S_FF des Vorderrad-Schlupfverhältnisses größer als Null (S_FF ≧ 0), bewegt sich das Programm von Schritt 64 zu Schritt 65 und 66, so daß das motorgetriebene Drosselventil 15 vollständig unter der Traktionssteuerung geöffnet ist und die Drehmomentverteilungs steuerung zum normalen Verfahren zurückkehrt.

Es kann daher erwartet werden, daß das Fahrzeug untersteuert, wenn eine Bedingung eintritt, bei der das Vorderrad-Schlupfverhältnis S_F das Vorder rad-Zielschlupfverhältnis S_F* überschreitet, das definiert wird durch den Ziel-Gierwert ϕ*.

Wenn Bedingungen eintreten, in denen das Fahrzeug untersteuert, werden die Vorderräder 9 und 10 durch das Antriebsmoment-Verteilungssystem so gesteuert, daß der Antriebsmomentanteil der Vorderräder abnimmt, so daß das Schlupfverhältnis S_F der Vorderräder in den Bereich des Vorderrad-Ziel schlupfverhältnisses S_F* eintritt. Dadurch wird die Kurvenlenkfähigkeit der Vorderräder 9 und 10 erhöht, und das Untersteuern wird verhindert.

Außerdem werden die Hinterräder 7 und 8 durch das Traktionssteuersystem so gesteuert, daß der Hinterradschlupf innerhalb des optimalen zulässigen Bereichs liegt, derart, daß das motorgetriebene Drosselventil 15 geschlossen wird zur Reduzierung des Maschinenmoments, so daß ein übermäßiges An triebsdrehmoment, das an die Hinterräder gelangt, unter der Drehmoment verteilungssteuerung eliminiert wird. Dadurch wird hohe Fahrstabilität ge währleistet.

Wie oben erklärt wurde, ist das integrierte Steuersystem gemäß der Erfin dung derart ausgebildet, daß dann, wenn das Vorderrad-Schlupfverhältnis S_F das Vorderrad-Zielschlupfverhältnis S_F* während der Kurvenfahrt über schreitet, die Vorderräder 9 und 10 durch Rückkopplungssteuerung durch das Drehmoment-Verteilungssystem so gesteuert werden, daß der Vorder radschlupf eingestellt wird auf das zulässige Vorderrad-Schlupfverhältnis S_F*, während die Hinterräder 7 und 8 gesteuert werden durch das Trak tionssteuersystem, das die motorgesteuerte Drosselklappe 15 schließt zur Reduzierung des Maschinendrehmoments und Aufrechterhaltung des Hinter radschlupfs innerhalb eines optimalen zulässigen Bereichs. Daher wird für das Fahrzeug selbst bei Kurvenfahrtbedingungen, bei denen das Fahrzeug ei nem Untersteuern ausgesetzt ist, eine geeignete Lenkcharakteristik erzielt, und Fahrstabilität sowie Beschleunigungscharakteristika werden sicherge stellt.

Die Erfindung gestattet eine Reihe von Abwandlungen gegenüber den zuvor beschriebenen Merkmalen. Während beispielsweise bei der beschriebenen Ausführungsform eine motorgetriebene Drosselklappe 15 zur Modifizierung der Maschinenleistung und Wiederherstellung der Radtraktion vorgesehen ist, kann ein System zur Traktionssteuerung verwendet werden, das eine Bremssteuerung, eine Zündzeitpunktssteuerung und/oder eine geteilte Ma schinensteuerung verwendet werden, die bei einer Mehrzylindermaschine nur einige Zylinder einsetzt.

Im übrigen ist die beschriebene Ausführungsform im Zusammenhang mit ei nem Fahrzeug mit Vierradantrieb und Basisantrieb der Hinterräder darge stellt. Die Erfindung ist jedoch auch anwendbar auf ein Fahrzeug mit Basisan trieb an den Vorderrädern.

Claims

1. Integriertes Steuersystem zur Steuerung der Drehmomentverteilung und Traktion bei einem Kraftfahrzeug mit Vierradantrieb mit angetriebenen Vor der- und Hinterradpaaren, deren eines das primär angetriebene Radpaar dar stellt, dem das Maschinenmoment in variabler Form zugeführt wird, mit ei nem Drehmoment-Verteilungssystem ETS (21, 17) und einem Traktionssteu ersystem TCS (16), mit
einer Schlupf-Detektoreinrichtung (25, 26) zur Ermittlung des Schlupfes an dem primär angetriebenen Radpaar (7, 8) und Abgabe eines entsprechenden Signals,
einer Schlupf-Detektoreinrichtung (23, 24) zur Ermittlung des Schlupfes an dem hilfsweise angetriebenen Radpaar (9, 10) und Abgabe eines entsprechen den Signals, und
einer Detektoreinrichtung (27, 28, 29) zur Ermittlung der Kurvenfahrtbedin gungen und Abgabe eines entsprechenden Signals,
einer Steuereinrichtung (22), die auf die Signale der Detektoreinrichtungen (23 bis 29) anspricht und den Betrieb des Drehmoment-Verteilungssystems ETS (21, 17) und des Traktionssteuersystems TCS (16) steuert,
dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersystem derart ausgelegt ist, daß bei einem Schlupf an dem hilfsweise angetriebenen Radpaar (9, 10) oberhalb ei nes vorgegebenen Schlupfes, der in vorgegebenem Verhältnis zu den Kurven fahrtbedingungen ausgewählt wird, das Drehmoment-Verteilungssystem ETS (21, 17) den Drehmomentanteil des hilfsweise angetriebenen Radpaares (9, 10) auf einen vorgegebenen Schlupf einstellt, während das Traktionssteu ersystem TCS (16) aktiviert wird zur Modifizierung des Antriebsdrehmo ments des primär angetriebenen Radpaares (7, 8) zur Einhaltung eines vorge gebenen Zielschlupfwertes.

2. Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ziel- Schlupfwert der hilfsweise angetriebenen Räder (9, 10) bestimmbar ist auf der Basis des Gierwertes des Fahrzeugs.

3. Steuersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ziel- Schlupfwert der hilfsweise angetriebenen Räder verringerbar ist bei Zunahme des Gierwertes.

4. Steuersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gier wert bestimmt wird auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Lenk winkels dere Vorderräder.

5. Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß beim Überschreiten des Zielschlupfwertes der primär angetriebenen Räder durch deren Radschlupf das Traktionssteuersystem TCS (16) das Antriebsmo ment der primär angetriebenen Räder (7, 8) derart reduziert, daß der Radschlupf der primär angetriebenen Räder im vorgegebenen zulässigen Bereich liegt, der durch vorgegebene obere und untere Schwellenwerte bestimmt ist, die in vorge gebener Beziehung zur Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt werden.

6. Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß bei Überschreiten des Zielschlupfwertes durch den Schlupf der hilfsweise angetriebenen Räder das Drehmoment-Verteilungssystem ETS (21) die Maschinenmomentverteilung zwischen den hilfsweise und den primär angetriebenen Rädern derart ändert, daß der Schlupf der hilfsweise angetriebe nen Räder auf den Zielschlupfwert zurückgeführt wird.