DE4332217C2

DE4332217C2 - Steuervorrichtung zur Verteilung des Antriebsdrehmomentes eines Motors auf die Räder eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE4332217C2
Application number: DE4332217A
Authority: DE
Inventors: Yoshiyuki Eto
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1992-09-22
Filing date: 1993-09-22
Publication date: 2002-09-12
Anticipated expiration: 2013-09-23
Also published as: JPH06107017A; JP2914040B2; DE4332217A1; US5448478A

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung zur Verteilung des Antriebs drehmomentes eines Motors auf die Räder eines Kraftfahrzeuges gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Die Erfindung bezieht sich auf eine derartige Vorrichtung bei einem Kraft fahrzeug mit einer Haupt- und einer Hilfsantriebsachse.

Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist aus der DE 40 11 214 A1 bekannt. Diese Druckschrift zeigt und beschreibt eine Vorrichtung zur Steue rung der Drehmomentverteilung zwischen zwei angetriebenen Achsen. Sie befaßt sich vor allem mit einer Verbesserung der Anfahreigenschaften bei starker Beschleunigung. Sensoren ermitteln die Beschleunigung und die Ge schwindigkeit und bewirken, daß oberhalb einer vorgegebenen Beschleuni gung und unterhalb einer vorgegebenen Geschwindigkeit Allradantrieb einge schaltet wird.

Die japanische Patentanmeldung JP 2-270640 A beschreibt beispielsweise ei ne Steuervorrichtung für die Drehmomentverteilung zur Verwendung in ei nem Kraftfahrzeug mit Vierradantrieb. Die herkömmliche Steuervorrichtung für die Drehmomentverteilung ist so ausgelegt, daß sie den Antrieb von der Maschine an die Hauptantriebsachse des Fahrzeugs und die Hilfsantriebsach se über eine Drehmomentverteilungskupplung überträgt, die in der Lage ist, das an die Hilfsantriebsachse gelangende Drehmoment zu variieren. Die über die Drehmomentverteilungskupplung übertragenen Drehmomente umfassen ein Steuerdrehmoment T₁, ein Anfahrdrehmoment T₂ und ein Anfangsdreh moment T₃. Das Steuerdrehmoment T₁, das direkt proportional ist zur Diffe renz zwischen den vorderen und hinteren Raddrehzahlen, liefert eine ge wünschte Kurvencharakteristik des Fahrzeugs. Wenn das Fahrzeug anfährt, werden die Fahrbedingungen in Abhängigkeit von den Drehmomenten T₂ und T₃ berechnet. Das Anfahrdrehmoment T₂, das direkt proportional zur Drosselklappenstellung ist, liefert eine ausreichende Traktion ohne Durch drehen der Hinterräder, wenn das Fahrzeug auf einer Straßenoberfläche mit geringem Reibungsfaktor anfährt. Das Anfangsdrehmoment T₃ ist direkt pro portional zur Fahrzeuggeschwindigkeit.

Bei der herkömmlichen Steuervorrichtung zur Drehmomentverteilung wer den jedoch die von dem Fahrzustand abhängigen Drehmomente T₂ und T₃ stets über die Drehmomentverteilungskupplung übertragen, unabhängig von dem Reibungsfaktor der Straßenoberfläche und der Umgebungstemperatur. Dies führt zu einem unnötigen Brennstoffverbrauch, insbesondere bei Fahr zeugen mit Vierradantrieb.

Es ist daher eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Steuervorrichtung für die Drehmomentaufteilung für ein Fahrzeug mit Vier radantrieb zu schaffen, bei der ein unnötiger Brennstoffverbrauch vermieden wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Steuervorrichtung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst.

Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung für die Drehmomentverteilung be findet sich in einem Kraftfahrzeug mit einer Maschine zur Lieferung eines Drehmoments. Das Kraftfahrzeug weist eine Haupt- und eine Hilfsantriebs achse auf. Die Steuervorrichtung umfaßt Einrichtungen zur Übertragung des Antriebs von der Maschine zur Hauptantriebsachse und zur Hilfsantriebsachse über eine Drehmomentverteilungskupplung, die in der Lage ist, ein Drehmo ment, das an die Hilfsantriebsachse geliefert wird, zu variieren. Der Unter schied zwischen der Drehzahl der Hauptantriebsachse und der Hilfsan triebsachse wird abgetastet. Ein Steuerdrehmoment, das über die Drehmo mentverteilungskupplung zur Lieferung einer gewünschten Kurvencharakte ristik des Fahrzeugs zu übertragen ist, wird auf der Basis der abgetasteten Drehzahldifferenz berechnet. Wenigstens ein vom Fahrzeugzustand abhängi ges Drehmoment, das von einer speziellen Betriebssituation des Fahrzeugs abhängt, wird berechnet. Die Betriebsbedingungen des Fahrzeugs werden überwacht zur Erzeugung eines Steuersignals, wenn Vierradantrieb erforder lich ist. Das Steuerdrehmoment wird in Abwesenheit des Steuersignals aus gewählt, und das größte Drehmoment aus Steuerdrehmoment, Anfahrdrehmoment und Anfangsdrehmoment werden in Anwesenheit des Steuerbefehls ausgewählt. Die Drehmomentverteilungskuppung wird so ge steuert, daß sie das ausgewählte Drehmoment auf die Hilfsantriebsachse überträgt.

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

Fig. 1 ist ein schematisches Blockdiagramm zur Veranschauli chung einer Ausführungsform einer Steuervorrichtung für die Drehmomentaufteilung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 ist ein schematisches Blockdiagramm der Steuereinheit für die Drehmomentverriegelung, die in der Steuervorrichtung gemäß Fig. 1 verwendet wird;

Fig. 3 ist ein Flußdiagramm zur Veranschaulichung der Program mierung eines Digitalrechners, der in der Steuereinheit für die Drehmomentverteilung gemäß Fig. 2 verwendet wird;

Fig. 4 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung des Zusammen hangs des Regelgewinns (K_h) und der Querbeschleunigung (Y_G);

Fig. 5 ist ein Diagramm, das den Zusammenhang aufzeigt zwi schen dem Steuerdrehmoment (T₁) und der Raddrehzahl differenz (ΔV_W) zwischen Vorder- und Hinterrädern;

Fig. 6 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung des Zusammen hangs zwischen Anfahrdrehmoment (T₂) und der Drossel klappenstellung (θ);

Fig. 7 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung der Beziehung zwischen dem Anfangsdrehmoment (T₃) und der Querbe schleunigung (Y_G);

Fig. 8 ist ein Diagramm, das den Zusammenhang zwischen Vorga bedrehmoment (T) und Antriebsstrom (i) zeigt;

Fig. 9 ist ein Flußdiagramm und zeigt die Programmierung des Digitalrechners der Steuereinheit, der in der zweiten Aus führungsform der Steuervorrichtung gemäß der Erfindung enthalten ist;

Fig. 10 ist ein Flußdiagramm, das die Programmierung des Digital rechners der Steuereinheit einer dritten Ausführungsform der Steuervorrichtung gemäß der Erfindung veranschau licht;

Fig. 11 ist ein Diagramm des Zusammenhangs zwischen Mindest drehmoment (T_min) und Fahrzeuggeschwindigkeit (V_CAR).

Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockdiagramm der Steuervorrichtung zur Drehmomentverteilung als Ausführungsform der Erfindung. Ein Kraftfahr zeug, das insgesamt mit 10 bezeichnet ist, wird abgestützt durch zwei vorde re Räder 12 und zwei hintere Räder 14. Das Fahrzeug 10 umfaßt eine Brenn kraftmaschine 16, von der aus das Drehmoment über ein Getriebe 18 an ein Verteilergetriebe 20 übertragen wird. Das Verteilergetriebe 20 weist eine Eingangswelle 22 auf, die mit dem Getriebe 18 verbunden ist, eine erste Aus gangswelle 24, die mit einer hinteren Antriebswelle 30 verbunden ist, und eine zweite Ausgangswelle 26, die mit einer vorderen Antriebswelle 34 ver bunden ist. Das Verteilergetriebe 20 überträgt das Drehmoment direkt von der Eingangswelle 2 auf die hintere Antriebswelle 30. Das Drehmoment wird sodann durch ein hinteres Differentialgetriebe 32 aufgenommen, das das Drehmoment in gleichen Teilen auf die beiden hinteren Räder 14 aufteilt.

Das Verteilergetriebe 20 weist weiterhin eine Drehmomentverteilerkupplung 28 auf, über die die vordere Antriebswelle 34 mit dem Getriebe 18 verbun den wird. Auf diese Weise wird das Drehmoment des Getriebes 18 über die Verteilungskupplung 28 auf die vordere Antriebswelle 34 übertragen. Das Drehmoment wird sodann durch das vordere Differentialgetriebe 36 aufge nommen, das das Drehmoment gleichmäßig zwischen den beiden vorderen Rädern 12 aufteilt. Die Verteilerkupplung 28, die eine Mehrscheiben-Naß kupplung sein kann, wird in Eingriff gebracht zur Übertragung des Drehmo ments von dem Getriebe 18 auf die vordere Antriebswelle 34, wenn sie einen Steuerdruck Pc in der Form eines hydraulischen Drucks aufnimmt, der durch eine Leitung 38 von einer Druckquelle 40 zugeführt wird. In Abwesenheit des Steuerdruckes Pc ist die Verteilerkupplung 28 gelöst, so daß die Drehmo mentzufuhr vom Getriebe 18 zu der vorderen Antriebswelle 34 unterbrochen ist. Die Kraft, mit der die Verteilerkupplung 28 in Eingriff gebracht wird, d. h., das Verhältnis der Drehmomente, die an die vorderen und hinteren Rä der 12, 14 des Fahrzeugs 10 gelangen, wird bestimmt durch die Höhe des Steuerdruckes Pc, der von der Druckquelle 40 über die Leitung 38 an die Verteilerkupplung 28 gelangt.

Die Druckquelle 40 umfaßt eine Ölpumpe 46, die durch einen Elektromotor 44 betrieben wird und Öl von einem Ölbehälter 42 ansaugt. Der Öldruck (Pri märdruck), der von der Ölpumpe 46 abgegeben wird, wird durch ein Rück schlagventil 48 übertragen und lädt einen Speicher 50. Ein Begrenzungs schalter 52 ist vorgesehen zur Überwachung des Öldrucks (Sekundärdruck) in dem Speicher 50. Der Begrenzungsschalter 52 erzeugt ein Signal zum An halten des Elektromotors 44, wenn der Sekundärdruck einen vorgegebenen Wert überschreitet. Daher wird der Sekundärdruck bei dem vorgegebenen Wert gehalten. Der geregelte Druck gelangt durch ein Magnetventil 54 in die Leitung 38. Das Magnetventil 54 spricht an auf einen Zitterstrom i*, der dem Ventil zugeführt wird von einer Steuereinheit 70 zur Drehmomentverteilung bei der Steuerung der Höhe des Steuerdrucks Pc, der über die Leitung 38 an die Verteilerkupplung 28 gelangt.

Die Höhe des Steuerdrucks Pc, der durch die Leitung 38 in die Verteiler kupplung 28 gelangt und der bestimmt wird durch die Größe des Zitter stroms i*, der von der Steuereinheit 70 an das Magnetventil 54 gelangt, wird wiederholt bestimmt auf der Basis verschiedener Bedingungen, die während des Betriebs abgetastet werden. Diese abgetasteten Bedingungen umfassen die Drehzahl der Vorderräder, die Drehzahl der Hinterräder, die Querbe schleunigung, die Längsbeschleunigung und die Drosselklappenstellung. Es sind daher Drehzahlsensoren 61, 62, 63, 64 für die Räder links vorne, rechts vorne, links hinten und rechts hinten, ein Querbeschleunigungssensor 65, ein Längsbeschleunigungssensor 66 und ein Drosselklappensensor 67 mit der Steuereinheit 70 verbunden, wie es in Fig. 2 gezeigt ist. Die vier Rad drehzahlsensoren 61, 62, 63, 64 ermitteln die jeweiligen Raddrehzahlen von vorne links nach hinten rechts und liefern entsprechende Signale S_WFL, S_WFR, S_WRL, S_WRR. Der Querbeschleunigungssensor 65 liefert das Signal S_YG, und der Längsbeschleunigungssensor 66 liefert das Signal S_XG. Der Drosselklappensensor 27 tastet den Öffnungsgrad der Drosselklappe zur Steuerung der Luftmenge der Brennkraftmaschine 16 ab.

Die Steuereinheit 70 umfaßt Rechnereinheiten 71, 72, 73, 74, die jeweils den Raddrehzahlsensoren 61, 62, 63, 64 der zuvor genannten Räder zugeordnet sind. Beispielsweise wird das Signal S_WFL des Raddrehzahlsensors des linken Vorderrades über einen Analog-Digital-Wandler (A/D) der entsprechenden Rechnereinheit 71 zugeleitet, die die Raddrehzahl V_WFL des linken Vorderrades ausrechnet. Diese errechnete Raddrehzahl gelangt von der Rechnerein heit 71 an eine Vorderrad-Durchschnittsdrehzahl-Rechnereinheit 75, die ei nen Mittelwert zwischen den Drehzahlen der beiden Vorderräder bildet. Entsprechend gelangt das Signal des Drehzahlsensors 62 des rechten Vor derrades über einen A/D-Wandler und die zugehörige Rechnereinheit 72, die die vordere rechte Raddrehzahl V_WFR berechnet, an die Rechnereinheit 75 zur Berechnung der Vorderraddrehzahl Ver, die, wie erwähnt, einen Durch schnitt der Drehzahlen V_WFL und V_WFR bildet. In entsprechender Weise bil det eine Hinterrad-Rechnereinheit 76 einen Mittelwert V_WR aus den Hinter raddrehzahlen V_WRL und V_WRR. Die berechneten vorderen und hinteren Raddrehzahlen V_WF und V_WR gelangen an eine Rechnereinheit 77 zur Be stimmung der Drehzahldifferenz ΔV_W zwischen den Drehzahlen V_WF und V_WR der Vorder- und Hinterräder.

Das Signal S_YG gelangt vom Querbeschleunigungssensor 65 über einen A/D- Wandler an eine Verstärkungs-Rechnereinheit 78 und weiterhin an eine Drehmoment-Rechnereinheit 81. Die Verstärkungs-Rechnereinheit 78 be rechnet einen Steuerungs-Verstärkungsfaktor K_h auf der Grundlage der abge tasteten Querbeschleunigung Y_G. Der berechnete Steuerungs-Verstärkungs faktor K_h gelangt an eine Rechnereinheit 79 für das Steuerdrehmoment, die die berechnete Drehzahldifferenz ΔV_W von der entsprechenden Rechnerein heit 77 aufnimmt. Die Steuerdrehmoment-Rechnereinheit 79 berechnet ein Steuerdrehmoment T₁ auf der Basis der berechneten Werte K_h und ΔV_W. Das berechnete Steuerdrehmoment T₁ gelangt an eine Vorgabedrehmoment-Aus wahlschaltung 83. Das Signal S_XG gelangt vom Längsbeschleunigungssensor 66 über einen A/D-Wandler an eine Anfahrdrehmoment-Rechnereinheit 80. Die Anfahrdrehmoment-Rechnereinheit 80 nimmt weiterhin das Vorderrad- Drehzahlsignal V_WF auf und berechnet ein Anfahrdrehmoment T₂ auf der Ba sis der abgetasteten Längsbeschleunigung X_G, der Drosselklappenstellung θ und der berechneten Vorderraddrehzahl V_WF. Das berechnete Anfahrdreh moment T₂ gelangt an die Vorgabedrehmoment-Auswahlschaltung 83. Die Anfangsdrehmoment-Berechnungsschaltung 81 berechnet ein Anfangsdreh moment T₃ auf der Grundlage des abgetasteten Querbeschleunigungssignals Y_G. Das berechnete Anfangsdrehmoment T₃ gelangt an die Vorgabedrehmo ment-Auswahlschaltung 83. Diese Auswahlschaltung 83 nimmt weiterhin das Signal einer Entscheidungsschaltung 82 auf, wenn die Fahrbedingungen des Fahrzeugs einen Allradbetrieb erfordern. Die Vorgabedrehmoment-Auswahlschaltung 83 erzeugt ein Signal T, das ein Vorgabedrehmoment anzeigt, das an der Verteilerkupplung 28 aufgenommen werden muß. Das Signal T gelangt von der Auswahlschaltung 83 über einen D/A-Wandler 84 an einen Drehmo ment/Strom-Wandler (T/I) 85, der das Vorgabedrehmomentsignal T in einen entsprechenden Strom i umwandelt. Der Strom i gelangt von dem Wandler 85 an eine Zitterstrom-Ausgabeschaltung 86, die einen Zitterstrom i* erzeugt und an das Magnetventil 54 abgibt, so daß ein Vorgabedrehmoment an der Verteilerkupplung 28 erzeugt wird.

Die Steuereinheit 70 kann einen Digitalcomputer aufweisen, der eine zentra le Rechnereinheit (CPU), einen Zugriffsspeicher (RAM), einen Auslösespei cher (ROM) und eine Eingangs/Ausgangs-Steuereinheit (I/O) umfaßt. Die zen trale Rechnereinheit steht mit dem Rest des Computers über einen Datenbus in Verbindung. Der Auslösespeicher enthält das Programm zum Betreiben der zentralen Rechnereinheit und weiterhin geeignete Datentabellen für eine Be rechnung eines geeigneten Wertes des Zitterstromes i*, der an das Magnet ventil 54 gelangt. Ein Steuerbefehl, der einen Zitterstrom gewünschter Grö ße bezeichnet, wird periodisch durch die zentrale Rechnereinheit an die Wandler 84 und 85 übertragen, die den aufgenommenen Steuerbefehl in ei nen entsprechenden Zitterstrom i* für das Magnetventil 54 umwandeln.

Fig. 3 ist ein Flußdiagramm, das die Programmierung des Digitalcomputers der Steuereinheit 70 zur Berechnung eines geeigneten Wertes des Zitterstro mes i* zeigt, der dem Magnetventil 54 zugeführt wird. Das Programm wird gestartet bei Punkt 202 in gleichförmigen Zeitintervallen (beispielsweise 10 msec.). Am Punkt 204 des Programms werden die vier Raddrehzahlen V_WFL, V_WFR, V_WRL, V_WRR, die Querbeschleunigung Y_G, die Längsbeschleuni gung X_G und die Drosselklappenposition θ in den Computerspeicher eingele sen. Bei 206 berechnet die zentrale Rechnereinheit die vordere Durch schnittsraddrehzahl V_WF und die hintere Durchschnittsraddrehzahl V_WR aus den jeweils beiden Einzeldrehzahlsignalen.

Bei 208 wird die Drehzahldifferenz DV_W (≧ 0) zwischen Vorderraddrehzahl V_WF und Hinterraddrehzahl V_WR berechnet. Bei 210 wird der Steuerungs- Verstärkungsfaktor K_h des Steuerdrehmoments T₁ in bezug auf die Raddreh zahldifferenz DV_W berechnet auf der Basis des Reziprokwertes der Querbe schleunigung Y_G aus der folgenden Gleichung:

K_h = α_h/Y_G

In dieser Gleichung ist K_h ≦ β_h. Beispielsweise ist β_h = 10, wenn α_h = 1 ist. Die Steuerverstärkung K_h, die als Funktion der Querbeschleunigung Y_G be stimmt wird, wie in Fig. 4 gezeigt ist, wird ausgewählt zur Schaffung einer li nearen, neutralen Lenkcharakteristik bei jedem Reibungsfaktor der Straßen oberfläche.

Bei 212 berechnet die zentrale Rechnereinheit das Steuerdrehmoment T₁ durch Multiplizieren des Verstärkungsfaktors K_h und der Drehzahldifferenz zwischen den Vorder- und Hinterräder ΔV_W. Das Steuerdrehmoment T₁ kann berechnet werden unter Verwendung der Beziehung, nach der das Steuerdrehmoment T₁ eine Funktion ist des Verstärkungsfaktors K_h und der Drehzahldifferenz ΔV_W, wie in Fig. 5 gezeigt ist.

Bei 214 wird das Anfahrdrehmoment T₂ berechnet als Funktion der Fahr zeuggeschwindigkeit V_CAR und der Drosselklappenstellung θ. Die Fahrzeug geschwindigkeit V_CAR wird berechnet als Funktion der Vorderraddrehzahl V_WF und der Längsbeschleunigung X_G. Beispielsweise wird das Anfahrdreh moment T₂ berechnet als T₂ = 0, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V_CAR weniger als 20 km/h beträgt, und als T₂ = K'.θ + T₀ (mit K' und T₀ als Kon stanten), wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V_CAR gleich oder größer als 20 km/h ist, wie es in Fig. 6 gezeigt ist, in der K' = 0,5 kgm/deg und T₀ = 4 kgm ist. Das Anfahrdrehmoment T₂ kann so eingestellt werden, daß es nur erzeugt wird, wenn die Drosselklappenposition θ einen vorgegebenen Wert θ₀ überschreitet. In diesem Falle kann das Anfangsdrehmoment T₂ berech net werden als T₂ = 0, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V_CAR weniger als 20 km/h beträgt, und als T₂ = K'.(θ - θ₀) + T₀, wenn die Fahrzeuggeschwin digkeit gleich oder größer als 20 km/h ist. Beispielsweise kann der vorgege bene Wert θ₀ 30 Grad in bezug auf die geschlossene Stellung der Drosselklap pe betragen.

An Punkt 216 des Programms wird das Anfangsdrehmoment T₃ berechnet als Funktion der Querbeschleunigung Y_G. Damit ein Schlupf an der Verteiler kupplung 28 ermöglicht wird, wenn eine Querbeschleunigung erzeugt wird, wenn das Fahrzeug sich in einer Kurve bewegt, wird das Anfangsdrehmoment auf einen geringen Wert eingestellt, wenn die Querbeschleunigung Y_G zunimmt. Fig. 7 zeigt die Beziehung, die das Anfangsdrehmoment T₃ definiert als Funktion der Querbeschleunigung Y_G, mit T'₀ als Anfangsdrehmoment (2 mkg), das eingestellt wird für die Fahrzeugbewegung in gerader Linie, Y_G0 bei 0,45 (G) und Y_G1 bei 0,6 (G).

Bei 218 wird bestimmt, ob eine Bedingung vorliegt, bei der das Steuerdreh moment T₁ größer als das größere der Drehmomente T₂' und T₀' ist, und ob dies einmal oder mehrfach auftritt, bevor die Gesamtfahrstrecke einen vorge gebenen Wert L₀ (beispielsweise 1000 km) überschreitet. Dabei ist T₂' das Anfahrdrehmoment, das gesetzt wird als T₂' = 0, wenn die Fahrzeugge schwindigkeit V_CAR geringer als 20 km/h ist, und auf T₂' = T₀, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V_CAR gleich oder größer als 20 km/h ist, und T₀' ist das Anfangsdrehmoment T₃, das eingestellt wird, wenn das Fahrzeug sich auf gerader Strecke bewegt. Wenn die Antwort auf diese Frage "ja" lautet, be deutet dies, daß das Fahrzeug auf einer Straßenoberfläche mit niedrigem Reibfaktor läuft, der eine geeignete Vierrad-Steuerung erfordert, und daher schreitet das Programm fort zu Punkt 220, bei dem eine Vierrad-Flagge auf 1 gesetzt wird. Das Antriebsrad dreht durch, selbst mit einem etwas übermäßi gen Grad des Niedertretens des Gaspedals, wenn das Fahrzeug sich auf einer Straßenoberfläche mit niedrigem Reibfaktor bewegt. Aus diesem Grunde wird das Steuerdrehmoment T₁, das proportional zu der Differenz zwischen den vorderen und hinteren Raddrehzahlen ist, entweder das Anfahrdrehmoment T₂' oder das Anfangsdrehmoment T₀' überschreiten. Obgleich der Reibwert der Straßenoberfläche innerhalb der Daten, die für einen langen Zeitraum ge sammelt werden, unterdrückt wird, ist zu bemerken, daß der Faktor auch in nerhalb der Daten unterdrückt werden kann, die für einen kurzen Zeitraum gesammelt werden. Beispielsweise wird ein hoher Reibwert einer Straßen oberfläche bestimmt, wenn der Zeitraum, in dem das Steuerdrehmoment T₁ bei einem Mindestwert T_min verbleibt, eine vorgegebene Zeit für eine vorge gebene Anzahl (beispielsweise 50) von wiederholten Vorgängen des Anfah rens und Anhaltens des Fahrzeugs überschreitet. Nachdem die Vierrad-Flagge gesetzt ist, wird bei 222 das Vorgabedrehmoment T auf den größten Wert des Steuerdrehmoments T₁, des Anfahrdrehmoments T₂ und des Anfangs drehmoments T₃ gesetzt. Am Punkt 224 des Programms wird eine Drehmo ment/Strom-Tabelle (Fig. 8) verwendet zur Berechnung eines Zitterstroms i* auf der Basis des Magnetventil-Treiberstromes i₀ entsprechend dem Vorga bedrehmoment T als i* = i₀ ± Δi.f₀. Beispielsweise Δi = 0,1 A, f₀ = 100 Hz.

Daraufhin schreitet das Programm fort zu Punkt 234.

Wenn die Antwort bei 218 "nein" lautet, bedeutet dies, daß keine Vierrad- Steuerung erforderlich ist, und das Programm schreitet fort zu Punkt 226, bei dem die Vierrad-Flagge auf Null zurückgesetzt wird. Nachdem die Vier rad-Flagge entfallen ist (Punkt 228), wird das Vorgabedrehmoment T gesetzt auf das Steuerdrehmoment T₁. Bei 230 wird bestimmt, ob das Vorgabedreh moment T Null ist. Wenn die Antwort auf diese Frage "nein" lautet, schreitet das Programm fort zu Punkt 224. Andernfalls geht das Programm zu Punkt 232. Dort wird der Zitterstrom i* auf seinen Mindestwert gesetzt, der erfor derlich ist zur Sicherung der Zitteramplitude gemäß i* = Δi ± Δi.f₀. Darauf hin schreitet das Programm fort zu Punkt 234.

Bei 234 wird ein Zitterstrom i* (beispielsweise i ± 0,1 A, 100 Hz) an das Magnetventil 54 abgegeben zur Bildung des Vorgabedrehmoments T an der Verteilerkupplung 28. Anschließend geht das Programm zum Endpunkt 236.

Die Steuervorrichtung für die Drehmomentaufteilung gemäß der Erfindung arbeitet wie folgt. Wenn sich das Fahrzeug auf einer Straßenoberfläche mit ei nem hohen Reibwert bewegt und ein Vierradantrieb nicht notwendig ist, wird das Vorgabedrehmoment T auf einen Wert gesetzt, der gleich dem Steuerdrehmoment T₁ ist. In diesem Falle steuert die Steuereinheit 70 das Magnetventil 54 derart, daß der Steuerdruck T₁ an der Verteilerkupplung 28 auftritt. Das Fahrzeug wird daher mit Zweiradantrieb getrieben. Die Ver teilerkupplung 28 ist gelöst, solange keine Drehzahldifferenz zwischen den Vorder- und Hinterrädern auftritt. Dadurch ergibt sich eine verbesserte Brennstoffersparnis, verglichen mit dem Fall des Anfangsdrehmoments T₃, das stets zugeführt wird, oder auch verglichen mit einem Fall, in dem ein großes Anfahrdrehmoment T₂ zum Anfahren des Fahrzeugs geliefert wird. Weiterhin wird der Zitterstrom i* auf einen möglichst kleinen Wert gesetzt, der erforderlich ist zur Sicherung der Zitteramplitude. Dies bewirkt eine weitere Brennstoffersparnis und ein günstiges Ansprechverhalten beim Ein schalten der Vierrad-Steuerung. Die Steuereinheit für die Drehmomentver teilung kann günstige Kurvenfahrteigenschaften des Fahrzeugs sicherstellen durch Erzeugung eines Steuerdrehmoments T₁, das eine Differenz zwischen der vorderen und hinteren Raddrehzahl entspricht.

Wenn eine geeignete Vierrad-Steuerung erforderlich ist, während sich das Fahrzeug auf einer Straßenoberfläche mit niedrigem Reibwert bewegt, wird das Vorgabedrehmoment T auf einen Wert gesetzt, der gleich oder größer als das Steuerdrehmoment T₁, das Anfahrdrehmoment T₂ und das Anfangsdreh moment T₃ ist. Es ist daher möglich, eine geeignete Vierrad-Steuerung zu gewährleisten. Das Anfahrdrehmoment T₂ bewirkt eine Sicherstellung der Anfahrtraktion auch dann, wenn das Fahrzeug auf einer Straßenoberfläche mit niedrigem Reibwert anfährt. Das Anfangsdrehmoment T₃ eliminiert die Möglichkeit eines langsamen Ansprechens des Öldrucks bei einer niedrigen Temperatur. Das Anfangsdrehmoment T₃ bewirkt eine Verbesserung der Sta bilität, bei der das Fahrzeug sich mit hoher Geschwindigkeit geradlinig be wegt.

Nunmehr soll eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuer vorrichtung für die Drehmomentaufteilung beschrieben werden. Diese Aus führungsform entspricht im wesentlichen hinsichtlich der Hardware-Anord nung der ersten Ausführungsform. Fig. 9 ist ein Flußdiagramm, das die Pro grammierung des Digitalcomputers zeigt, der in der Steuereinheit 70 der zweiten Ausführungsform der Erfindung verwendet wird. Das Computerpro gramm wird am Punkt 302 in gleichförmigen Intervallen (zum Beispiel 10 msec.) gestartet. Bei 304 werden die vier Raddrehzahlsignale V_WFL, V_WFR, V_WRL, V_WRR, die Querbeschleunigung Y_G, die Längsbeschleuni gung X_G und die Drosselklappenstellung θ in den Computerspeicher eingele sen. Bei 306 berechnet der zentrale Rechner die durchschnittliche vordere und hintere Raddrehzahl V_WF und V_WR, wie es bereits dargelegt wurde.

Bei 308 wird die Raddrehzahldifferenz ΔV_W (≧ 0) zwischen der Drehzahl V_WF der Vorderräder und der Drehzahl V_WR der Hinterräder errechnet. Bei 310 wird der Verstärkungsfaktor K_h des Steuerdrehmoments T₁ in bezug auf die Differenz ΔV_W zwischen Vorder- und Hinterraddrehzahl auf der Basis des Re ziprokwertes der Querbeschleunigung Y_G gemäß folgender Gleichung berech net:

K_h = α_h/Y_G

In dieser Gleichung ist K_h ≦ β_h. Bei β_h = 10 gilt beispielsweise α_h = 1. Der Verstärkungsfaktor K_h, der bestimmt wird als Funktion der Querbeschleunigung Y_G, wie in Fig. 4 gezeigt ist, wird ausgewählt zur Lieferung der linearen, neutralen Lenkcharakteristik für jeden Reibwert der Straßenoberfläche.

Bei 312 berechnet der zentrale Rechner das Steuerdrehmoment T₁ durch Multiplizieren des Verstärkungsfaktors K_h und der Drehzahldifferenz ΔV_W zwischen Vorder- und Hinterrädern. Das Steuerdrehmoment T₁ kann be rechnet werden unter Verwendung einer Beziehung, die das Steuerdrehmo ment T₁ als Funktion des Verstärkungsfaktors K_h und der Drehzahldifferenz ΔV_W definiert, wie es in Fig. 5 gezeigt ist.

Bei 314 wird das Anfahrdrehmoment T₂ berechnet als Funktion der Fahr zeuggeschwindigkeit V_CAR und der Drosselklappenstellung θ. Die Fahrzeug geschwindigkeit V_CAR wird berechnet als Funktion der Vorderraddrehzahl V_WF und der Längsbeschleunigung X_G. Beispielsweise wird das Anfahrdreh moment T₂ berechnet als T₂ = 0, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V_CAR geringer als 20 km/h ist, und mit T₂ = K'.θ + T₀ (mit K' und T₀ als Kon stanten), wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V_CAR gleich oder größer als 20 km/h ist, wie es in Fig. 6 gezeigt ist, in der K' = 0,5 mkg/deg und T₀ = 4 mkg ist. Das Anfahrdrehmoment T₂ kann so festgesetzt werden, daß es nur erzeugt wird, wenn die Drosselklappenposition θ einen vorgegebenen Wert θ₀ überschreitet. In diesem Falle kann das Anfahrdrehmoment berechnet werden als T₂ = 0, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V_CAR geringer als 20 km/h ist, und mit T₂ = K'.(θ - θ₀ + T₀), wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V_CAR gleich oder größer als 20 km/h ist. Beispielsweise kann der vorgegebe ne Wert θ₀ 30 Grad in bezug auf die geschlossene Stellung der Drosselklappe betragen.

Bei 316 wird das Anfangsdrehmoment T₃ kalkuliert als Funktion der Querbe schleunigung Y_G. Zur Ermöglichung eines Schlupfes der Verteilerkupplung 28 in Anwesenheit einer Querbeschleunigung, die auf das Fahrzeug in einer Kurve ausgeübt wird, wird das Anfangsdrehmoment T₃ auf einen kleineren Wert gesetzt, wenn die Querbeschleunigung Y_G zunimmt. Fig. 7 zeigt die Be ziehung, die das Anfangsdrehmoment T₃ wiedergibt als Funktion der Querbe schleunigung Y_G, wobei T'₀ das Anfangdrehmoment (2 mkg) ist, das für das geradlinig fahrende Fahrzeug eingestellt wird, Y_G0 gleich 0,45 (G) und Y_G1 gleich 0,6 (G).

Bei 318 wird bestimmt, ob eine Bedingung vorliegt, bei der das Steuerdreh moment T₁ größer als der größere Wert der Drehmomente T₂' und T₀' ist und ob dies einmal oder mehrfach während einer vorgegebenen Anzahl von (beispielsweise 5) wiederholten Anfahr- und Anhaltevorgängen des Fahrzeugs auftritt. Dabei ist T₂' das Anfahrdrehmoment, das gesetzt wird als T₂' = 0, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V_CAR weniger als 20 km/h beträgt, und als T₂' = T₀ gesetzt wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V_CAR gleich oder größer als 20 km/h beträgt, und wobei T₀' das Anfangsdrehmoment T₃ ist, das gesetzt wird, wenn das Fahrzeug sich in einer geraden Linie bewegt. Wenn die Antwort auf diese Frage "ja" lautet, bedeutet dies, daß sich das Fahr zeug auf einer Straßenoberfläche mit geringem Reibwert bewegt, bei der eine Vierrad-Steuerung erforderlich ist. Damit schreitet das Programm weiter zu Punkt 320, bei dem die Vierrad-Flagge auf 1 gesetzt wird. Das Antriebsrad dreht durch, selbst bei einem etwas übermäßigen Grad des Niedertretens des Gaspedals, wenn das Fahrzeug sich auf einer Straßenoberfläche mit ge ringem Reibwert bewegt. Zu diesem Zweck wird das Steuerdrehmoment T₁, das proportional zu der Differenz zwischen der vorderen und hinteren Radge schwindigkeit ist, entweder das Anfahrdrehmoment T₂' oder das Anfangs drehmoment T₀' überschreiten. Obgleich der Reibwert der Straßenoberflä che innerhalb der über einen längeren Zeitraum gesammelten Daten unter drückt wird, ist zu bemerken, daß der Reibwert auch innerhalb der für einen kurzen Zeitraum gesammelten Daten unterdrückt werden kann. Beispielswei se wird ein hoher Reibwert der Straßenoberfläche ermittelt, wenn die Perio de, während der das Steuerdrehmoment T₁ auf einen Mindestwert T_min verbleibt, eine vorgegebene Zeit für eine vorgegebene Anzahl (beispielsweise 50) von wiederholten Anfahr- und Anhaltevorgängen des Fahrzeugs über schreitet. Nachdem die Vierrad-Flagge gesetzt ist, wird bei 322 das Vorgabe drehmoment T auf den größten Wert des Steuerdrehmoments T₁, des An fahrdrehmoments T₂ und des Anfangsdrehmoments T₃ gesetzt. Bei 324 wird eine Drehmoment/Strom-Tabelle (Fig. 8) verwendet zum Berechnen eines Zitterstromes i* auf der Basis des Magnetventil-Antriebstromes i₀ entspre chend dem Vorgabedrehmoment T als i* = i₀ ± Δi.f₀. Beispielsweise ist Δi = 0,1 A, f₀ = 100 Hz. Anschließend schreitet das Programm fort zu Punkt 334.

Wenn die Antwort auf die bei Punkt 318 gestellte Frage "nein" lautet, bedeu tet dies, daß eine Vierrad-Steuerung nicht erforderlich ist, und das Pro gramm schreitet fort zu Punkt 326, bei dem die Vierrad-Flagge auf Null gesetzt wird. Nachdem dies geschehen ist, wird bei 328 das Vorgabedrehmo ment T gesetzt als Steuerdrehmoment T₁. Bei 330 wird bestimmt, ob oder nicht das Vorgabedrehmoment T Null ist. Wenn die Antwort auf diese Frage "nein" lautet, schreitet das Programm fort zu Punkt 324. Andernfalls bewegt sich das Programm zum Punkt 332, bei dem der Zitterstrom i* gesetzt wird als Minimalwert, der erforderlich ist zur Erzeugung einer Zitteramplitude, gemäß i* = Δi ± Δi.f₀. Anschließend geht das Programm zu Punkt 334.

Bei 334 wird ein Zitterstrom i* (beispielsweise i ± 0,1 A, 100 Hz) an das Magnetventil 54 abgegeben, so daß das Vorgabedrehmoment T an der Vertei lerkupplung 28 gebildet wird. Anschließend bewegt sich das Programm zum Endpunkt 336.

Der Hauptunterschied zwischen der ersten und zweiten Ausführungsform be steht bei der am Punkt 318 gebildeten Entscheidung.

Es wird angenommen, daß die Vierrad-Steuerung erforderlich ist, wenn die Bedingung T₁ < max (T₂', T₀') einmal oder mehrmals während einer vorge gebenen Anzahl (beispielsweise 5) von wiederholten Anhalte- und Anfahrvor gängen des Fahrzeugs auftritt. Das bedeutet, daß der Reibwert der Straßen oberfläche bei der ersten Ausführungsform aus den Daten geschlossen wird, die für einen langen Zeitraum gesammelt werden, während er bei der zwei ten Ausführungform aus den Daten gefolgert wird, die für einen kurzen Zeit raum gesammelt werden. Es ist möglich, bei der zweiten Ausführungsform auf den Reibwert während eines Fahrtintervalls des Fahrzeugs zwischen der Zeit, bei der die Zündung eingeschaltet wird und der Zeit, bei der die Zündung ausgeschaltet wird, zu schließen. Diese Ausführungsform ist daher für eine Steuereinheit 70 anwendbar, die keine Batteriespeicherschaltung aufweist. Es ist zu bemerken, daß die Bestimmung, ob der Vierradantrieb erforderlich ist oder nicht, auf der Basis der Ermittlung eines hohen Reibwertes der Stra ßenoberfläche getroffen werden kann. Auf einen hohen Reibwert kann bei spielsweise geschlossen werden, wenn der Zeitraum, in dem das Steuerdreh moment T₁ auf einem Minimalwert T_min verbleibt, einen vorgegebenen Zeit raum für ein Zeitintervall überschreitet, der zwischen dem Ein- und Aus schalten der Zündung liegt.

Nunmehr soll eine dritte Ausführungsform der Steuervorrichtung für die Drehmomentverteilung gemäß der Erfindung beschrieben werden. Diese Aus führungsform entspricht im wesentlichen in bezug auf die Hardware der er sten Ausführungform. Fig. 10 ist ein Flußdiagramm, das den Programmablauf des Digitalcomputers zeigt, der in der Steuereinheit 70 der dritten Ausfüh rungsform verwendet wird. Das Programm wird gestartet bei 402 in gleich mäßigen Zeitintervallen (beispielsweise 10 msec.). Bei 404 werden die Rad drehzahlen V_WFL, V_WFR, V_WRL und V_WRR der vier Räder, die Querbeschleu nigung Y_G, die Längsbeschleunigung X_G und die Drosselklappenstellung θ in den Computerspeicher eingelesen. Bei 406 berechnet die zentrale Rechner einheit die durchschnittliche vordere Raddrehzahl V_WF und die durch schnittliche hintere Raddrehzahl V_WR.

Bei 408 wird die Differenz ΔV_W (≧ 0) zwischen der vorderen und hinteren Raddrehzahl V_WF, V_WR berechnet. Bei 410 wird der Verstärkungsfaktor K_h des Steuerdrehmoments T₁ in bezug auf die Drehzahldifferenz ΔV_W zwischen Vorder- und Hinterrädern berechnet auf der Basis des Reziprokwertes der Querbeschleunigung Y_G gemäß folgender Gleichung:

K_h = α_h/Y_G

Dabei ist K_h ≦ β_h. Beispielsweise ist β_h = 10 bei α_h = 1. Der Verstärkungsfak tor K_h wird bestimmt als Funktion der Querbeschleunigung Y_G, wie es in Fig. 4 gezeigt ist. Er wird so gewählt, daß eine lineare Kurvensteuercharakteristik für Straßenoberflächen mit jedem Reibwert erreicht wird.

Bei 412 berechnet die zentrale Rechnereinheit das Steuerdrehmoment T₁ durch Multiplikation des Verstärkungsfaktors K_h und der Drehzahldifferenz ΔV_W. Das Steuerdrehmoment T₁ kann berechnet werden unter Verwendung der Beziehung, die das Steuerdrehmoment T₁ bestimmt als Funktion des Verstärkungsfaktors K_h und der Drehzahldifferenz ΔV_W, wie es in Fig. 5 ge zeigt ist.

Bei 414 wird das Anfahrdrehmoment T₂ berechnet als Funktion der Fahr zeuggeschwindigkeit V_CAR und der Drosselklappenstellung θ. Die Fahrzeug geschwindigkeit V_CAR ist berechnet als Funktion der vorderen Raddrehzahl V_WF und der Längsbeschleunigung Y_G. Beispielsweise wird das Anfahrdrehmoment T₂ berechnet als T₂ = 0, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V_CAR geringer als 20 km/h ist, und als T₂ = K'.θ + T₀ (mit K' und T₀ als Konstan ten), wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V_CAR gleich oder größer als 20 km/h ist, wie es in Fig. 6 gezeigt ist, in der K' = 0,5 mkg/deg und T₀ = 4 mkg ist. Das Anfahrdrehmoment T₂ kann so gesetzt werden, daß es nur er zeugt wird, wenn die Drosselklappenstellung θ einen vorgegebenen Wert θ₀ überschreitet. In diesem Falle kann das Anfahrdrehmoment T₂ berechnet werden als T₂ = 0, wenn die Fahrzeuggeschwindigket V_CAR geringer als 20 km/h ist, und T₂ = K'(θ - θ₀) + T₀, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V_CAR gleich oder größer als 20 km/h ist. Beispielsweise beträgt der vorgegebene Wert θ₀ 30° in bezug auf die geschlossene Stellung der Drosselklappe.

Bei 416 wird das Anfangsdrehmoment T₃ berechnet als Funktion der Quer beschleunigung Y_G. Zur Ermöglichung eines Schlupfes in der Verteilerkupp lung 28 in Anwesenheit einer Querbeschleunigung des Fahrzeugs in einer Kurve wird das Anfangsdrehmoment T₃ auf einen kleineren Wert gesetzt, wenn die Querbeschleunigung Y_G zunimmt. Fig. 7 zeigt eine Beziehung, die das Anfangsdrehmoment T₃ festlegt als Funktion der Querbeschleunigung Y_G, wobei T'₀ das Anfangsdrehmoment (2 mkg) ist, das gesetzt wird für ein ge radlinig bewegtes Fahrzeug, Y_G0 gleich 0,45 (G) und Y_G1 gleich 0,6 (G) be trägt.

Bei 418 wird ein Mindestdrehmoment T_min berechnet als Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit V_CAR. Beispielsweise kann das Mindestdrehmo ment T_min berechnet werden als T_min = 4, wenn die Fahrzeuggeschwindig keit V_CAR gleich oder kleiner als 20 km/h ist, und T_min = 8, wenn die Fahr zeuggeschwindigkeit V_CAR größer als 20 km/h ist. Alternativ kann das Min destdrehmoment T_min berechnet werden aus einer Beziehung, die im Spei cher des Rechners gespeichert ist. Diese Beziehung ist in Fig. 11 gezeigt, die das Mindestdrehmoment T_min als Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit V_CAR wiedergibt.

Bei 420 wird bestimmt, ob oder nicht eine Bedingung vorliegt, bei der die Periode, während der das Steuerdrehmoment T₁ gleich oder größer als das Mindestdrehmoment T_min bleibt, einen vorgegebenen Zeitraum (beispiels weise 250 msec.) überschreitet und ob dies einmal oder mehrfach auftritt, nachdem die Vierrad-Flagge auf Null gesetzt ist. Die Vierrad-Flagge wird anfänglich auf 1 gesetzt. Wenn die Antwort auf diese Frage "ja" lautet, bedeutet dies, daß das Fahrzeug auf einer Straßenoberfläche mit niedrigem Reibwert läuft, die eine geeignete Vierrad-Steuerung erfordert, und das Programm schreitet fort zu 422. Dort wird die Vierrad-Flagge auf 1 gesetzt. Nachdem die Vierrad-Flagge bei 424 gesetzt ist, wird das Vorgabedrehmoment T auf den größten der Werte des Steuerdrehmoments T₁, des Anfahrdrehmoments T₂ und des Anfangsdrehmoments T₃ gesetzt. Bei 426 wird eine Drehmo ment/Strom-Tabelle (Fig. 8) verwendet zur Berechnung eines Zitterstromes i* auf der Basis des Elektromagnet-Treiberstromes i₀, entsprechend dem Vorgabedrehmoment T, mit i* = i₀ ± Δi.f₀. Beispielsweise beträgt Δi = 0,1 A, f₀ = 100 Hz. Anschließend schreitet das Programm zu Punkt 438 fort.

Wenn die Antwort auf die Frage bei 420 "nein" lautet, geht das Programm zu einem weiteren Bestimmungsschritt über bei 428. Hier wird bestimmt, ob oder nicht eine Bedingung vorliegt, bei der der Zeitraum, in dem das Steuer drehmoment T₁ gleich oder größer als das Mindestdrehmoment T_min bleibt, eine vorgegebene Zeit (beispielsweise 250 msec.) überschreitet, und ob dies einmal oder mehrfach während einer vorgegebenen Anzahl (beispiels weise 2) von wiederholten Anfahr- und Anhaltevorgängen des Fahrzeugs, das sich bei 20 km/h oder darüber bewegt, nach Beendigung einer Selbstprüfung mit eingeschaltetem Zündschloß geschieht. Wenn die Antwort auf diese Frage "ja" lautet, bedeutet dies, daß sich das Fahrzeug auf einer Straßenoberfläche mit hohem Reibwert bewegt, der eine Vierrad-Steuerung nicht benötigt, und das Programm geht zu Punkt 430, bei dem die Vierrad-Flagge auf Null gesetzt wird. Andernfalls bewegt sich das Programm zu Punkt 424.

Nachdem die Vierrad-Flagge bei Punkt 432 gelöscht ist, wird das Vorgabe drehmoment T auf das Steuerdrehmoment T₁ gesetzt. Bei 434 wird be stimmt, ob oder nicht das Vorgabedrehmoment Null ist. Wenn die Antwort auf diese Frage "nein" lautet, bewegt sich das Programm zu Punkt 426. An dernfalls gelangt das Programm zu Punkt 436, bei dem ein Zitterstrom i* auf seinen Mindestwert gesetzt ist, der notwendig ist zur Sicherung einer Zit teramplitude i* = Δi ± Δi.f₀. Anschließend geht das Programm zu Punkt 438.

Bei 438 wird der Zitterstrom i* (beispielsweise i ± 0,1 A, 100 Hz) dem Magnetventil 54 zugeführt, so daß ein Vorgabedrehmoment T an der Vertei lerkupplung 28 erzeugt wird. Anschließend geht das Programm zu dem End punkt 440.

Bei der dritten Ausführungsform hängt das Mindestdrehmoment T_min von der Fahrzeuggeschwindigkeit V_CAR ab. Je höher die Fahrzeuggeschwindig keit V_CAR ist, desto größer ist das Mindestdrehmoment T_min. Das Mindest drehmoment T_min wird verwendet zur Beurteilung, ob eine geeignete Vier rad-Steuerung erforderlich ist. Dies bewirkt, daß vermieden werden kann, daß irrtümlich angenommen wird, daß das Fahrzeug sich auf einer Straßen oberfläche mit geringem Reibfaktor bewegt, obgleich die Straßenoberfläche einen hohen Reibwert aufweist, wenn eine Differenz zwischen den Reifen durchmessern besteht.

Die Erfindung ist in Verbindung mit dem Anfahrtsdrehmoment T₂ und dem Anfangsdrehmoment T₃ beschrieben worden, die verwendet worden sind als von dem Fahrzeugzustand abhängige Drehmomente. Es können jedoch auch ein schwingungsabhängiges Drehmoment, ein Kupplungsschutzdrehmoment, ein für den ABS-Betrieb erforderliches Drehmoment, ein Grenzdrehmoment, ein Längsbeschleunigungsdrehmoment, ein Verzögerungsdrehmoment und ein Fehlersicherungsdrehmoment verwendet werden, und zwar einzeln oder in Kombination, als von dem Fahrzeugzustand abhängige Drehmomente.

Wenn die Erfindung betrieben worden ist in Verbindung mit einem Vierrad antrieb eines Fahrzeugs, bei dem die Hinterräder die Hauptantriebsräder und die Vorderräder die Hilfsantriebsräder sind, kann die Erfindung selbstver ständlich auch angewendet werden auf ein vierradgetriebenes Fahrzeug, bei dem die Vorderräder die Hauptantriebsräder und die Hinterräder die Hilfs antriebsräder sind.

Claims

1. Steuervorrichtung zur Verteilung des Antriebsdrehmomentes eines Motors (16) auf die Räder (12; 14) eines Kraftfahrzeuges mit
einer Drehmoment-Verteilungseinrichtung (20), die das Antriebsdrehmoment auf die Hauptantriebachse durch einen ersten Antriebsstrang (24, 30, 32) und auf die Hilfsantriebsachse durch einen zweiten Antriebsstrang (26, 34, 36) über trägt, der eine Kupplung (28) enthält, durch die das auf die Hilfsantriebsachse übertragene Antriebsdrehmoment in Abhängigkeit von einem Steuersignal ver änderbar ist,
Sensoren (61; 62; 63; 64) zur Erfassung der Raddrehzahlen an den Vorder- und Hinterrädern (12; 14),
einer Einrichtung (77), welche aus den Signalen der Sensoren (61; 62; 63; 64) zur Erfassung der Raddrehzahlen eine Drehzahldifferenz zwischen der Haupt- und der Hilfsantriebsachse ermittelt,
einer Einrichtung (79), welche in Abhängigkeit von der Drehzahldifferenz ein Steuerdrehmoment (T1) berechnet,
Sensoren (65; 66; 67) zur Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Fahr zeugquerbeschleunigung,
Einrichtungen (80; 81), welche in Abhängigkeit von den Signalen der Sensoren (65; 66; 67) weitere Drehmomente (T2; T3) berechnen,
einer Einrichtung (82), welche ein Signal zur Anforderung des Vierradantriebs erzeugt,
einer Einrichtung (83), welche in Abhängigkeit vom Fahrzeugzustand eines der Drehmomente (T1; T2; T3) zur Übertragung auf die Hilfsantriebsachse auswählt,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Einrichtungen (80; 81) ein Anfahrdrehmoment (T2) in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit und ein Anfangsdrehmoment (T3) in Abhängigkeit von der Fahrzeuquerbeschleunigung berechnen;
die Einrichtung (82) das Signal zur Anforderung des Vierradantriebs erzeugt, wenn der Vergleich des Steuerdrehmomentes (T1) mit zwei fest vorgegebenen Drehmomentwerten (T2') und (T0') positiv ausfällt, und
die Einrichtung (83) das Drehmoment zur Übertragung an die Hilfsantriebsach se so auswählt, daß bei Abwesenheit des Signals zur Anforderung des Vierrad antriebs das Steuerdrehmoment (T1) und bei Anwesenheit des Signals das größ te Drehmoment aus Steuerdrehmoment (T1), Anfahrdrehmoment (T2) und An fangsdrehmoment (T3) herangezogen wird.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal zur Anforderung des Vierradantriebs erzeugt wird, wenn das Steuer drehmoment (T1) einmal oder mehrmals größer ist als der größere der zwei fest vorgegebenen Drehmomentwerte (T2') und (T0') während das Fahrzeug eine vor gegebene Strecke durchfährt, wobei der erste Drehmomentwert (T2') auf Null ge setzt wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger als ein vorgegebener Wert ist, und auf einen vorgegebenen Drehmomentwert (T0) gesetzt wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder höher als ein vorgegebener Wert ist, und der zweite Drehmomentwert (T0') auf das Anfangsdrehmoment (T3) gesetzt wird, wenn das Fahrzeug geradeaus fährt.

3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Er zeugung des Signals zur Anforderung des Vierradantriebs unterbrochen wird, wenn die Zeitspanne in der das Steuerdrehmoment (T1) bei einem Mindestwert (Tmin) verbleibt, die Zeitspanne für eine vorgegebene Anzahl von aufeinanderfol genden Anfahr- und Anhaltevorgängen des Fahrzeugs überschreitet.

4. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Si gnal zur Anforderung des Vierradantriebs erzeugt wird, wenn das Steuer drehmoment (T1) einmal oder mehrmals größer ist als der größere der zwei fest vorgegebenen Drehmomentwerte (T2') und (T0') während einer vorgegebenen An zahl von aufeinanderfolgenden Anfahr- und Anhaltevorgängen des Fahrzeugs, wobei der erste Drehmomentwert (T2') auf Null gesetzt wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger als ein vorgegebener Wert ist, und auf einen vorgege benen Drehmomentwert (T0) gesetzt wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder höher als ein vorgegebener Wert ist, und der zweite Drehmomentwert (T0') auf das Anfangsdrehmoment (T3) gesetzt wird, wenn das Fahrzeug gerade aus fährt.

5. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Si gnal zur Anforderung des Vierradantriebs erzeugt wird, wenn die Zeitspanne, in der das Steuerdrehmoment (T1) gleich oder größer als ein in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit ermitteltes Mindestdrehmoment (Tmin) ist, eine vorgegebene Zeitspanne einmal oder mehrmals überschreitet.

6. Steuervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei zu nehmender Fahrzeuggeschwindigkeit das Mindestdrehmoment (Tmin) zunimmt.

7. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung, welche in Abhängigkeit eines Zitterstroms (i*) einen Steuerdruck für die Kupplung (28) erzeugt, sowie eine Einrichtung (86) zur Erzeugung des Zitterstroms (i*) für die Übertragung des ausgewählten Drehmoments auf die Hilfsantriebsachse vorgesehen sind.

8. Steuervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung des Zitterstroms (i*) eine Einrichtung umfaßt, die den Zitterstrom (i*) bei Abwesenheit des Signals zur Anforderung des Vierradan triebs auf einen kleineren Wert setzt als bei Anwesenheit des Signals.

9. Steuervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung, welche den Steuerdruck für die Kupplung (28) erzeugt, ein Magnetven til (54) ist.