DE4332218A1

DE4332218A1 - Vorrichtung zur Steuerung der Drehmomentverteilung

Info

Publication number: DE4332218A1
Application number: DE4332218A
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: 1994-03-24
Anticipated expiration: 2013-09-23
Also published as: DE4332218C2; JP2936913B2; US5418725A; JPH0699752A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung der Drehmomentver teilung für ein vierradgetriebenes Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Die Erfindung bezieht sich auf eine derartige Vorrichtung für ein Kraftfahr zeug, das durch zwei Hauptantriebsräder und zwei Hilfsantriebsräder abge stützt wird.

Die US-A 5 132 908 beschreibt beispielsweise eine Vorrichtung zur Steue rung der Drehmomentverteilung für ein Kraftfahrzeug. Die herkömmliche Steuervorrichtung ist so ausgelegt, daß sie die Antriebsleistung der Maschine zu den Hauptantriebsrädern (Hinterrädern) des Fahrzeugs und den Hilfsan triebsrädern (Vorderrädern) über eine Drehmoment-Verteilerkupplung über trägt, die in der Lage ist, das an die Hilfsantriebsräder abgegebene Drehmo ment zu variieren. Es ist übliche Praxis, die Drehmoment-Verteilerkupplung so zu steuern, daß sich das übertragene Drehmoment proportional zu dem Durchdrehen der Hinterräder einstellt, indem sich das übertragene Drehmo ment mit zunehmender Differenz zwischen der Vorderrad- und Hinterrad drehzahl erhöht und den Steuer-Verstärkungsfaktor des übertragenen Dreh moments verringert, der proportional ist zu der Drehzahldifferenz der Vor der- und Hinterräder, wenn die auf das Fahrzeug ausgeübte Querbeschleuni gung zunimmt. Der Steuer-Verstärkungsfaktor wird bestimmt in umgekehr ter Proportion zu der Querbeschleunigung. Dies führt dazu, daß ein größerer Steuer-Verstärkungsgrad bei einer Straßenoberfläche mit niedrigem Reib wert und ein kleiner Verstärkungsgrad bei einer Straßenoberfläche mit ho hem Reibwert gebildet wird, so daß eine neutrale Lenkcharakteristik unab hängig von dem Reibwert der Straßenoberfläche erreicht wird.

Bei der herkömmlichen Vorrichtung wird jedoch der Steuer-Verstärkungs faktor nur aufgrund der Querbeschleunigung unabhängig davon bestimmt, ob das Fahrzeug anfährt oder auf einer geraden oder gekrümmten Bahn bewegt wird. Wenn der Verstärkungsfaktor auf einen größeren Wert für die Querbe schleunigung gesetzt wird, damit eine ausreichende Traktion erzielt wird, wenn das Fahrzeug anfährt, wird ein großes Drehmoment auf die Vorderrä der übertragen, so daß ein Durchdrehen der Hinterräder auch dann verhin dert wird, wenn das Gaspedal stark niedergetreten wird, wenn sich das Fahr zeug auf einer Straßenoberfläche mit niedrigem Reibwert bewegt. Daher fährt der Fahrer das Fahrzeug, ohne angezeigt zu bekommen, daß die Straßenober fläche einen niedrigen Reibwert hat. Wenn der Verstärkungsfaktor auf einen niedrigeren Wert für die Querbeschleunigung gesetzt wird, damit ein Gefühl für das Durchdrehen der Hinterräder beim Niedertreten des Gaspedals er reicht wird, so daß dem Fahrer angezeigt wird, wenn sich das Fahrzeug auf einer Oberfläche mit niedrigem Reibwert bewegt, drehen die Hinterräder je doch durch, so daß eine ausreichende Traktion nicht erzielt werden kann, wenn das Fahrzeug auf einer Straße mit niedrigem Reibwert anfährt.

Es ist daher Hauptaufgabe der Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung zur Steuerung der Drehmomentverteilung zu schaffen, durch die sichergestellt werden kann, daß eine ausreichende Traktion zur Verfügung steht, wenn das Fahrzeug anfährt, und zugleich dem Fahrer an gezeigt wird, wenn sich das Fahrzeug auf einer Straßenoberfläche mit niedrigem Reibwert bewegt.

Die erfindungsgemäße Lösung ergibt sich im einzelnen aus dem kennzeich nenden Teil des Hauptanspruchs.

Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung zur Steuerung der Drehmomentver teilung für ein vierradgetriebenes Kraftfahrzeug geschaffen, das eine Maschi ne zur Lieferung der Antriebsleistung aufweist. Das Kraftfahrzeug wird auf zwei Hauptantriebsrädern und zwei Hilfantriebsrädern abgestützt. Die Steuer vorrichtung für die Drehmomentverteilung umfaßt eine Einrichtung zur Über tragung der Antriebsleistung von der Maschine auf die Hauptantriebsräder und die Hilfsantriebsräder über eine Drehmoment-Verteilerkupplung, die in der Lage ist, das an die Hilfsantriebsräder übertragene Drehmoment zu vari ieren, eine Einrichtung zur Abtastung der Drehzahldifferenz zwischen den Hauptantriebsrädern und den Hilfsantriebsrädern, und eine Einreichung zur Abtastung der Querbeschleunigung, die auf das Fahrzeug ausgeübt wird. Erste und zweite Steuer-Verstärkungsfaktoren werden errechnet. Der erste Ver stärkungsfaktor ist umgekehrt proportional zu der Querbeschleunigung. Der zweite Verstärkungsfaktor ist umgekehrt proportional zu der auf das Fahr zeug ausgeübten Querbeschleunigung. Der zweite Verstärkungsfaktor ist klei ner als der erste Verstärkungsfaktor. Das Anfahren des Fahrzeugs wird durch ein Signal angezeigt. Ein Vorgabe-Drehmoment wird errechnet. Das Vorgabe- Drehmoment ist proportional zu dem ersten Verstärkungsfaktor und der Raddrehzahldifferenz in Anwesenheit des Anfahrsignals. Das Vorgabe-Dreh moment ist proportional zu dem zweiten Verstärkungsfaktor und zu der Raddrehzahldifferenz in Abwesenheit des Anfahrsignals. Die Drehmoment-Vertei lerkupplung wird so gesteuert, daß sie das errechnete Vorgabe-Drehmoment an die Hilfsantriebsräder überträgt.

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

Fig. 1 ist ein schematisches Blockdiagramm einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 2 ist ein schematisches Blockdiagramm einer Steuereinheit für die Drehmomentverteilung innerhalb der Steuervorrichtung ge mäß Fig. 1;

Fig. 3 ist ein Flußdiagramm und veranschaulicht die Programmierung eines Digitalrechners, der in der Steuereinheit gemäß Fig. 2 verwendet wird;

Fig. 4A ist ein Diagramm, das den Zusammenhang zwischen einem er sten Verstärkungsfaktor K₁ und der Querbeschleunigung Y_G zeigt;

Fig. 4B ist ein Diagramm, das den Zusammenhang zwischen dem zwei ten Verstärkungsfaktor K₂ und der Querbeschleunigung Y_G zeigt;

Fig. 5A ist ein Diagramm, das den Zusammenhang zwischen einem Steuerdrehmoment T₁ und der Drehzahldifferenz ΔV_W zwi schen Vorder- und Hinterrädern veranschaulicht;

Fig. 5B ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Steuerdreh moment T₁ und der Drehzahldifferenz ΔV_W der Vorder- und Hinterräder veranschaulicht;

Fig. 6 ist ein Diagramm und zeigt den Zusammenhang zwischen An fahrdrehmoment T₂ und Drosselklappenstellung R.

Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer Steuervorrichtung für die Drehmomentverteilung (Antriebskraftverteilung) als Ausführungsform der Erfindung. Ein Kraftfahrzeug, das insgesamt mit 10 bezeichnet ist, wird durch zwei Vorderräder 12 und zwei Hinterräder 14 abgestützt. Das Kraft fahrzeug 10 umfaßt eine Brennkraftmaschine 16, von der die Antriebsleistung über ein Getriebe 18 an ein Verteilergetriebe 20 übertragen wird. Das Vertel lergetriebe 20 weist eine Eingangswelle 22 auf, die mit dem Getriebe 18 ver bunden ist, eine erste Ausgangswelle 24, die mit einer hinteren Antriebswel le 30 verbunden ist, und eine zweite Ausgangswelle 26, die mit einer vorde ren Antriebswelle 34 verbunden ist. Das Vertellergetriebe 20 überträgt direkt die Antriebsleistung von dem Getriebe 18 auf die hintere Antriebswelle 30. Die Antriebsleistung wird dort durch ein hinteres Differentialgetriebe 32 auf genommen, das die Antriebsleistung gleichmäßig auf die beiden Hinterräder 14 verteilt. Das Verteilergetriebe 20 umfaßt weiterhin eine Verteilerkupp lung (Drehmoment-Verteilerkupplung) 28, über die die vordere Antriebswel le 34 mit dem Getriebe 18 verbunden ist. Auf diese Weise wird die Antriebs leistung aus dem Getriebe 18 über die Verteilerkupplung 28 auf die vordere Antriebswelle 34 übertragen. Die Antriebsleistung gelangt sodann an ein vor deres Differential 36, das die Antriebsleistung gleichmäßig auf die beiden Vorderräder verteilt. Die Verteilerkupplung 28, die die Form einer Mehr scheiben-Naßkupplung aufweisen kann, wird in Eingriff gebracht zur Übertra gung des Drehmoments von dem Getriebe 18 auf die vordere Antriebswelle 34, wenn sie einen Steuerdruck Pc in der Form eines hydraulischen Drucks aufnimmt, der über eine Leitung 38 von einer Druckquelle 40 zugeführt wird. In Abwesenheit des Steuersignals Pc ist die Verteilerkupplung 28 gelöst, so daß das Drehmoment von dem Getriebe 18 von der vorderen Antriebswelle 34 getrennt ist. Die Kraft, mit der die Verteilerkupplung eingreift, das heißt, das Verhältnis des Drehmoments, das auf die vorderen und hinteren Räder 12, 14 des Fahrzeugs übertragen wird, wird bestimmt durch die Höhe des Steuerdruckes Pc, der von der Druckquelle 40 über die Leitung 38 an die Verteilerkupplung 28 gelangt. Das Verteilergetriebe 20 und die Verteiler kupplung 28 werden im einzelnen beschrieben in den US-Patenten 4 754 834, 4 757 870, 4 773 500, 4 776 424, 4 846 298, 4 874 056 und 4 887 689, auf die hier zur Vermeidung von Wiederholungen Bezug genommen wird.

Die Druckquelle 40 umfaßt eine Ölpumpe 46, die durch einen Elektromotor 44 betrieben wird und Öl aus einem Behälter 42 ansaugt. Der Öldruck (Primärdruck), der von der Ölpumpe 46 abgegeben wird, gelangt über ein Rück schlagventil 48 In einen Speicher 50. Ein Begrenzungsschalter 52 dient zur Überwachung des Öldruckes (Sekundärdruck) In dem Speicher 50. Der Be grenzungsschalter 52 erzeugt ein Signal zum Anhalten des Elektromotors 44, wenn der Sekundärdruck einen vorgegebenen Wert überschreitet. Der Se kundärdruck wird daher auf einem vorgegebenen Wert gehalten. Der geregel te Druck gelangt über ein Magnetventil 54 In die Leitung 38. Das Magnetven til 54 spricht auf einen Zitterstrom i* an, der von einer Steuereinheit 60 für die Drehmomentverteilung beim Steuern der Größe des Steuerdrucks Pc, der über die Leitung 38 an die Verteilerkupplung 28 gelangt, zugeführt wird.

Die Größe des Steuerdrucks Pc, der über die Leitung 38 der Verteilerkupp lung 28 zugeführt wird, ist bestimmt durch die Größe des Zitterstromes i*, der von der Steuereinheit 60 an das Magnetventil 54 gelangt und der wieder holt bestimmt wird auf der Basis verschiedener Fahrzeugbedingungen, die während des Fahrzeugbetriebes abgetastet werden. Diese abgetasteten Bedin gungen umfassen die Drehzahlen der vier Räder, die Querbeschleunigung des Fahrzeugs, die Längsbeschleunigung des Fahrzeugs und die Drosselklappen stellung. Raddrehzahlsensoren 62, 64, 66, 68 dienen zum Erfassen der Dreh zahlen der vier Räder von vorne links bis hinten rechts. Ferner sind ein Querbeschleunigungssensor 70, ein Längsbeschleunigungssensor 72 und ein Drosselklappenstellungssensor 74 mit der Steuereinheit 60 verbunden, wie es in Fig. 2 gezeigt ist. Der vordere linke Raddrehzahlsensor 62 ermittelt die Drehzahl des linken Vorderrades und erzeugt ein Signal N_FL. Entsprechend erzeugt der vorne rechts befindliche Drehzahlsensor 64 ein Signal N_FR, und Hinterradsensoren 66 und 68 erzeugen Signale N_RL und N_RR. Der Querbe schleunigungssensor 70 liefert ein Querbeschleunigungssignal Y_G. Der Längs beschleunigungssensor 72 liefert ein Längsbeschleunigungssignal X_G. Der Drosselklappensensor 74 tastet den Öffnungsgrad der Drosselklappe für die Steuerung der von der Maschine 16 aufgenommenen Luft ab und erzeugt ein Signal 6, das der Drosselklappenstellung entspricht.

Die Steuereinheit 60 kann einen Digitalrechner enthalten, der eine zentrale Rechnereinheit (CPU), einen Zugangsspeicher (RAM), einen Auslesespeicher (ROM) und eine Eingangs-/Ausgangs-Steuerschaltung (I/O) umfaßt. Die zen trale Rechnereinheit steht mit dem Rest des Rechners über einen Datenbus in Verbindung. Der Auslesespeicher enthält das Programm zum Betreiben der zentralen Rechnereinheit und weiterhin geeignete Datentabellen für die Be rechnung eines geeigneten Wertes des Zltterstromes i*, der dem Magnetven til 54 zugeführt wird. Ein Steuerbefehl, der eine gewünschte Zltterstromgrö ße wiedergibt, wird periodisch durch die zentrale Rechnereinheit an die Ein gangs-/Ausgangs-Steuerschaltung übertragen. Diese Steuerschaltung wandelt das aufgenommene Befehlsslgnal um in einen entsprechenden Zitterstrom i* zur Weiterleltung an das Magnetventil 54.

Fig. 3 ist ein Flußdiagramm und veranschaulicht die Programmierung des Di gitalrechners, der in der Steuereinheit 60 zur Berechnung eines geeigneten Wertes für den Zitterstrom i* verwendet wird, der dem Magnetventil 54 zu geführt wird. Das Computerprogramm wird gestartet bei 202 in gleichförmi gen Zeitabständen (beispielsweise 10 msec). Bei 204 werden die vier Rad drehzahlen V_WFL, V_WFR, V_WRL und V_WRR für die vier Räder von links vorne bis rechts hinten, die Querbeschleunigung Y_G, die Längsbeschleunigung X_G und die Drosselklappenstellung R in den Computerspeicher eingelesen. Bei 206 berechnet der Zentralrechner die vordere Raddrehzahl V_WF als Durch schnitt der linken und rechten Raddrehzahl und die hintere Raddrehzahl V_WR als Durchschnittswert der Hinterräder.

Bei 208 wird die Drehzahldifferenz ΔV_W ( 0) zwischen der Drehzahl der Vorderräder V_WF und der Drehzahl der Hinterräder V_WR berechnet. Bei 210 werden die ersten und zweiten Verstärkungsfaktoren K₁ und K₂ berechnet als K₁ = C/Y_G (K₁ K_1MAX) und K₂ = C/Y_G (K₂ K_2MAX). Unter der Annah me, daß C = 1 (G × mkg/km/h), K_1MAX = 7 (mkg/km/h) und K_2MAX = 5 (mkg/km/h) ist, kann der erste Verstärkungsfaktor K₁ aus der Beziehung be rechnet werden, die den ersten Verstärkungsfaktor K₁ als Funktion der Quer beschleunigung wiedergibt, wie es in Fig. 4A gezeigt ist, und der zweite Ver stärkungsfaktor K₂ kann berechnet werden aus der Beziehung, die angibt, daß der zweite Verstärkungsfaktor K₂ eine Funktion der Querbeschleunigung Y_G ist, wie es in Fig. 4B gezeigt. Bei 212 wird die Fahrzeuggeschwindigkeit V_CAR berechnet als Funktion der Raddrehzahl V_WF und der Längsbeschleuni gung X_G. Bei 214 wird der Aus-Bereich ΔV_OFF der Drehzahldifferenz zwi schen Vorder- und Hinterrädern auf 0,5 km/h festgesetzt. Der Aus-Bereich ΔV kann berechnet werden als Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit V_CAR.

Bei 216 wird bestimmt, ob oder nicht die Fahrzeuggeschwindigkelt V_CAR ge ringer als 20 km/h ist. Wenn die Antwort auf diese Frage "JA" lautet, bedeutet dies, daß das Fahrzeug anfährt, und das Programm schreitet fort zu Punkt 218. Dort wird die Anfahrflagge F_START auf 1 gesetzt. Bei 220 wird das Steu erdrehmoment berechnet als T₁ = K₁ × ΔV_W. Das Steuerdrehmoment T₁ kann berechnet werden aus der Beziehung, nach der das Steuerdrehmoment T₁ eine Funktion des ersten Verstärkungsfaktors K₁ und der Raddrehzahldif ferenz zwischen Vorder- und Hinterrädern ist, wie es in Fig. 5 gezeigt ist. Bei 222 wird das Anfahrdrehmoment T₂ berechnet als T₂ = K × (R - R₀) + T₀. Das Anfahrdrehmoment T₂ kann berechnet werden als Funktion der Rad drehzahldifferenz ΔV_W zwischen Vorder- und Hinterrädern, wie es in Fig. 6 gezeigt ist, in der K = 0,5 (mkg/Grad), T₀ = 4 (mkg) und R₀ = 30 (Grad) sind. Anschließend geht das Programm zu Punkt 230.

Wenn die Antwort auf die Frage bei 216 "NElN" lautet, geht das Programm zu Punkt 224. Die Anfahrflagge F_START wird auf Null gesetzt. Bei 226 wird das Steuerdrehmoment berechnet als T₁ = K₂ × (ΔV_W - ΔV_OFF). Das Steuerdreh moment T₁ kann berechnet werden als Funktion des zweiten Verstärkungs faktors K₂ und der Drehzahldifferenz ΔV_V zwischen Vorder- und Hinterrä dern, wie es in Fig. 5B gezeigt ist. Bei 228 wird das Anfahrdrehmoment T₂ auf Null gesetzt. Anschließend geht das Programm zu Punkt 230.

Bei 230 wird das Vorgabedrehmoment T gesetzt als der größere Wert des Steuerdrehmoments T₁ und des Anfahrdrehmoments T₂. Bei 232 wird eine Drehmoment-/Strom-Tabelle verwendet zum Umwandeln des Vorgabedreh moments T in den entsprechenden Treiberstrom i für das Magnetventil. Bei 234 wird ein Zitterstrom i* berechnet auf der Basis des Treiberstromes i des Magnetventils als i* = i ± Δi × f₀. Beispielsweise gilt Δi = 0,1 A; f₀ = 100 Hz. Nachdem der berechnete Zitterstrom i* an das Magnetventil 54 abgegeben worden ist, bewegt sich das Programm zum Endpunkt 236.

Anschließend soll die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Steuervorrich tung für die Drehmomentverteilung näher erläutert werden.

(1) Anfahrbedingungen

Wenn das Fahrzeug anfährt, ist die Anfahrflagge F_START auf 1 gesetzt. Folg lich wird das Steuerdrehmoment T₁ berechnet als T₁ = K₁ × ΔV_W, und das Anfahrdrehmoment T₂ wird berechnet als T₂ = K × (R - R₀) + T₀. Das größe re der beiden Drehmomente T₁ und T₂ wird ausgewählt als Vorgabedrehmo ment T. Wenn die Straßenoberfläche, auf der das Fahrzeug anfährt, einen nie drigen Reibwert hat, wird das Steuerdrehmoment T₁ als Steuerdrehmoment T gewählt, da eine größere Drehzahldifferenz ΔV_W zwischen Vorder- und Hinterrädern bei geringem Niederdrücken des Gaspedals entsteht. In diesem Falle nimmt das Vorgabedrehmoment T direkt proportional zur Drehzahldif ferenz ΔV_W zwischen Vorder- und Hinterrädern zu, wie in Fig. 5A gezeigt ist, da der erste Verstärkungsfaktor K₁ größer als der zweite Verstärkungsfaktor K₂ ist und die Verteilerkupplung 28 mit einer größeren Kraft betätigt wird. Das bewirkt, daß das Drehmoment mit raschem Ansprechen von der Maschi ne 16 über die Verteilerkupplung 28 an die Vorderräder 12 übertragen wird. Das Anfahrdrehmoment T₂ wird ausgewählt als Vorgabedrehmoment T, wenn das Fahrzeug anfährt, während das Gaspedal kräftig niedergetreten wird, bei einer Straßenoberfläche mit hohem Reibwert.

(2) Fahrzeug-Fahrbedingungen

Wenn sich das Fahrzeug auf einer geraden oder gekrümmten Bahn bewegt, wird die Anfahrflagge F_START auf Null gesetzt. Folglich wird das Steuerdreh moment T₁ berechnet als T₁ = K₂ (ΔV_W - ΔV_OFF), und das Anfahrdrehmo ment T₂ wird berechnet als T₂ = 0. Das Steuerdrehmoment T₁ wird daher ausgewählt als Vorgabedrehmoment T. Wenn die Straßenoberfläche, auf der sich das Fahrzeug bewegt, einen niedrigen Reibwert hat, nimmt das Steuer drehmoment T₁ (in diesem Falle das Vorgabedrehmoment T) direkt propor tional zu der Raddrehzahldifferenz ΔV_W zwischen Vorder- und Hinterrädern zu, so daß die Kraft erhöht wird, mit der die Verteilerkupplung 28 in Eingriff gebracht wird, und zwar direkt proportional zu der Drehzahldifferenz ΔV_W zwischen Vorder- und Hinterrädern, wie es in Fig. 5B gezeigt ist, da der zweite Verstärkungsfaktor K₂ kleiner ist. Als Ergebnis wird das Drehmoment mit langsamem Ansprechverhalten von der Maschine 16 über die Verteiler kupplung 28 auf die Vorderräder 12 übertragen. Wenn der Fahrer das Gaspe dal etwas zu stark niederdrückt, haben die Hinterräder 14 das Bestreben durchzudrehen und damit dem Fahrer anzuzeigen, daß die Straßenoberfläche einen geringen Reibwert aufweist.

(3) Übergangszustand

Wenn sich der Betriebszustand des Fahrzeugs verschiebt von der Anfahrsituation 1 zu der Fahrsituation 2, das heißt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkelt V_CAR bei 20 km/h angelangt ist, wird das das Steuerdrehmoment T₁ berech net als T₁ = K₂ × (ΔV_W - ΔV_OFF). Wenn sich das Fahrzeug auf einer geraden Linie bewegt und nahezu keine Querbeschleunigung Y_G vorliegt, nimmt das Drehmoment, das auf die Vorderräder 12 übertragen wird, rasch beim Errei chen einer Geschwindigkeit von 20 km/h ab, da der Verstärkungsfaktor von K₁ = 7 auf K₂ = 5 abfällt und der Aus-Bereich ΔV_OFF vorgesehen ist. Wenn das Fahrzeug in einer Kurve mit großer Querbeschleunigung Y_G bewegt wird, bleibt der Verstärkungsfaktor unverändert (K₁ = K₂), wie aus einem Ver gleich von Fig. 4A und 4B ersichtlich ist. Jedoch nimmt das an die Vorderrä der 12 übertragene Drehmoment zugleich mit dem Erreichen der Fahrzeug geschwindigkeit V_CAR von 20 km/h wegen der Verwendung des Aus-Be reichs ΔV_OFF ab. Diese Abnahme des auf die Vorderräder 12 übertragenen Drehmoments erzeugt eine kleine Veränderung im Verhalten des Fahrzeugs, die dem Fahrer anzeigt, daß ein Wechsel von Vierradantrieb mit Betonung der Traktion auf Vierradantrieb mit Bevorzugung der Fahrsicherheit erfolgt ist.

Obwohl die Erfindung beschrieben worden ist in Zusammenhang mit einem Vierradfahrzeug, bei dem die Hinterräder die Hauptantriebsräder und die Vorderräder die Hilfsantriebsräder sind, kann die Erfindung auch angewen det werden auf ein Fahrzeug, bei dem die Vorderräder die Hauptantriebsrä der und die Hinterräder die Hilfsantriebsräder sind.

Claims

1. Vorrichtung zur Steuerung der Drehmomentverteilung bei einem vierrad getriebenen Fahrzeug, das eine Maschine zur Erzeugung einer Antriebslei stung aufweist und durch zwei Hauptantriebsräder und zwei Hilfsantriebsrä der abgestützt ist, mit
einer Einrichtung (18, 20, 30, 34) zur Übertragung der Antriebsleistung der Maschine (16) zu den Hauptantriebsrädern (14) und den Hilfsan triebsrädern (12) über eine Verteilerkupplung (28), die ein variables Drehmoment auf die Hilfsantriebsräder (12) überträgt;
einer Einrichtung zur Abtastung der Raddrehzahldifferenz (ΔV_W) zwi schen der Drehzahl der Hauptantriebsräder und der Drehzahl der Hilfs antriebsräder;
einer Einrichtung (70) zur Abtastung der Querbeschleunigung (Y_G) des Fahrzeugs;
einer Einrichtung (60) zur Berechnung eines ersten Verstärkungsfaktors (K₁), der umgekehrt proportional ist zur Querbeschleunigung, und eines zweiten Verstärkungsfaktors (K₂), der umgekehrt proportional zur Fahr zeugquerbeschleunigung, jedoch kleiner als der erste Verstärkungsfaktor ist;
einer Einrichtung zur Erzeugung eines das Anfahren anzeigenden Signals beim Anfahren des Fahrzeugs;
einer Einrichtung (16) zur Berechnung eines Vorgabedrehmoments, das proportional ist zu dem ersten Verstärkungsfaktor (K₁) und der Radge schwindigkeitsdifferenz (ΔV_W) zwischen Vorder- und Hinterrädern, so fern ein das Anfahren anzeigendes Signal vorliegt, und das proportional ist zu dem zweiten Verstärkungsfaktor und der Raddrehzahldifferenz zwischen Vorder- und Hinterrädern, wenn das das Anfahren anzeigende Signal fehlt;
einer Einrichtung zur Steuerung der Drehmoment-Verteilerkupplung (28) zur Übertragung des berechneten Vorgabedrehmoments an die Hilfsantriebsräder.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrich tung (60) zur Berechnung des Vorgabedrehmoments eine Einrichtung (74) zur Abtastung der Drosselklappenstellung (R), Einrichtungen zur Berechnung des Steuerdrehmoments (T₁) als T₁ = K₁ × ΔV_W, mit (K₁) als erstem Ver stärkungsfaktor und (ΔV_W) als Raddrehzahldifferenz zwischen Vorder- und Hinterrädern, eines Anfahrdrehmoments (T₂) als T₂ = K × (R - R₀) + T₀, mit (K) als Konstante, (R₀) als vorgegebener Drosselklappenwinkel und (T₀) als vorgegebener Drehmomentwert, und Einrichtungen zur Festsetzung des Vor gabedrehmoments bei dem größeren Wert der berechneten Drehmomente (T₁) und (T₂) in Anwesenheit des Anfahrsignals umfaßt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (60) zur Berechnung des Vorgabedrehmoments (T) als T = K₂ × (ΔV_W - ΔV_OFF), mit (K₂) als zweiter Verstärkungsfaktor, (ΔV_W) als Raddrehzahldiffe renz zwischen Vorder- und Hinterrädern und (V_OFF) als vorgegebener Aus- Bereich in Abwesenheit des Anfahrsignals.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrich tung zur Berechnung des Vorgabedrehmoments eine Einrichtung zur Ermitt lung der Position (R) der Drosselklappe, Einrichtungen zur Berechnung eines Steuerdrehmoments (T₁) als T₁ = K₁ × ΔV_W, mit (K₁) als erster Verstär kungsfaktor und (ΔV_W) als Raddrehzahldifferenz, Einrichtungen zur Berech nung eines Anfahrdrehmoments (T₂) als T₂ = K × (R - R₀) + T₀, mit (K) als Konstante, (R₀) als vorgegebener Drosselklappenstellungswert und (T₀) als vorgegebener Drehmomentwert, und Einrichtungen zur Festsetzung des Vor gabedrehmoments auf den größeren Wert der berechneten Drehmomentwer te (T₁) und (T₂) in Abwesenheit des Anfahrsignals umfaßt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrich tung zur Errechnung des Vorgabedrehmoments eine Einrichtung zur Mes sung der Fahrzeuggeschwindigkeit, eine Einrichtung zur Berechnung eines Aus-Bereichs als Funktion der abgetasteten Fahrzeuggeschwindigkeit und ei ne Einrichtung zur Berechnung des Vorgabedrehmoments (T) als T = K₂ × (ΔV_W - ΔV_OFF) mit (K₂) als zweiter Verstärkungsfaktor, (ΔV_W) als Raddrehzahldifferenz und (ΔV_OFF) als Aus-Bereich, bei Abwesenheit des Anfahrsignals umfaßt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrich tung (74) zur Berechnung des Vorgabedrehmoments Einrichtungen zur Abta stung der Drosselklappenstellung (R), eine Einrichtung (60) zur Ermittlung eines Steuerdrehmoments (T₁) als T₁ = K₁ × ΔV_W, mit (K₁) als erstem Ver stärkungsfaktor und (ΔV_W) als Raddrehzahldifferenz, eine Einrichtung zur Berechnung eines Anfahrdrehmoments (T₂) als T₂ = K × (R - R₀) + T₀, mit (K) als Konstante und (R₀) als vorgegebener Drosselklappenwert sowie (T₀) als vorgegebener Drehmomentwert, und eine Einrichtung zur Festsetzung des Vorgabedrehmoments als größeren Wert der berechneten Drehmomente (T₁) und (T₂), in Anwesenheit des Anfahrsignals umfaßt.