DE4423965A1 - Steuervorrichtung der Drehmomentverteilung für ein Fahrzeug - Google Patents
Steuervorrichtung der Drehmomentverteilung für ein FahrzeugInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung der Drehmo
mentverteilung an einem Fahrzeug zur Steuerung des Dreh
momentverteilungsverhältnisses zwischen zwei linken und
rechten Antriebsrädern oder des Drehmomentverteilungsver
hältnisses zwischen vier vorderen, hinteren, linken und
rechten Antriebsrädern.
Ein in einem Kraftübertragungssystem eines Fahrzeugs
angebrachtes Differential ist so konstruiert, daß es eine
Differenzdrehzahl absorbiert, die zwischen den linken und
rechten Rädern während Kurvenfahrt des Fahrzeugs entsteht,
und das Drehmoment eines Motors mit einem geeigneten
Verhältnis auf die linken und rechten Räder verteilt.
Jedoch besteht bei einem herkömmlichen Differential das
Problem, daß es durch eine Differenz zwischen an die
linken und rechten Räder wirkende Belastungen betätigt
wird. Wenn daher eines der Räder auf einer Straßenfläche
mit geringem Reibkoeffizienten fährt, so daß es durch
dreht, nimmt das auf das andere Rad übertragene Drehmoment
ab oder die Drehmomentübertragung wird blockiert.
Um diesen Nachteil zu vermeiden, wurde in der japanischen
Patentoffenlegungsschrift Nr. 94421/87 eine Steuervor
richtung für Drehmomentverteilung vorgeschlagen, in der
eine Hydraulikkupplung in jedem Kraftübertragungssystem
vorgesehen ist, das an die linken und rechten Antriebsrä
der angeschlossen ist, so daß ein für einen gegenwärtigen
Betriebszustand geeignetes Drehmoment auf die linken und
rechten Antriebsräder verteilt wird, um das Kurvenfahr
verhalten zu verbessern, indem man die Eingriffskraft des
Paars von Hydraulikkupplungen auf Basis eines Lenkwinkels
und einer Fahrzeuggeschwindigkeit unabhängig voneinander
einstellt.
Eine weitere Steuervorrichtung für Drehmomentverteilung
ist auch aus der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr.
525/91 bekannt, welche die Drehmomentverteilung so
steuert, daß sie das Drehmoment eines Motors auf die
vorderen Antriebsräder und hinteren Antriebsräder mit
einem vorbestimmten Längsdrehmomentverteilungsverhältnis
verteilt und die Drehmomentverteilung so steuert, daß sie
wenigstens eines der auf die vorderen Antriebsräder
verteilten Drehmomente und auf die hinteren Antriebsräder
verteilten Drehmomente auf die linken Antriebsräder und
die rechten Antriebsräder mit einem vorbestimmten
Querdrehmomentverteilungsverhältnis verteilt. Diese
Steuervorrichtung der Drehmomentverteilung hält ein
konstantes Längsdrehmomentverteilungsverhältnis zwischen
den vorderen Antriebsrädern und den hinteren Antriebsrä
dern oder bewirkt deren Vorwärtssteuerung gemäß einem
Drehmoment des Motors und bewirkt eine Rückkopplungs
steuerung oder -regelung des Querdrehmomentverteilungs
verhältnisses zwischen dem linken hinteren Antriebsrad und
dem rechten hinteren Antriebsrad gemäß einer
Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder einer Querbeschleunigung,
um hierdurch das Kurvenfahrverhalten des Fahrzeugs zu
verbessern.
In diesen herkömmlichen Steuervorrichtungen wird jedoch
das Drehmomentverteilungsverhältnis nur auf Basis des
Fahrzustands des Fahrzeugs vorwärtsgesteuert, und daher
ist eine Steuerung hoher Genauigkeit schwierig, und
notwendigerweise ist es unmöglich, daß der aktuelle
Kurvenfahrzustand des Fahrzeugs zu einem von dem Fahrer
gewünschten Kurvenfahrzustand paßt.
Ziel der Erfindung ist es daher, eine Steuervorrichtung
der Drehmomentverteilung für ein Fahrzeug aufzuzeigen,
die eine hohe Ansprechempfindlichkeit und Annäherungsfä
higkeit hat und die es ermöglicht, daß der aktuelle
Kurvenfahrzustand des Fahrzeugs zu einem von dem Fahrer
gewünschten Kurvenfahrzustand in geeigneter Weise paßt.
Um dieses Ziel zu erreichen, zeigt die Erfindung eine
Steuervorrichtung der Drehmomentverteilung für ein Fahr
zeug zum Steuern der Drehmomentverteilung zur Verteilung
des Drehmoments einer Maschine auf linke und rechte
Antriebsräder mit einem vorbestimmten Drehmomentvertei
lungsverhältnis, umfassend ein Fahrzustanderfassungsmittel
zum Erfassen des Fahrzustands des Fahrzeugs, ein
Stellungsänderungsbetrag-Erfassungsmittel zum Erfassen des
Änderungsbetrags der Stellung des Fahrzeugs, ein Steuer
mittel zur Vorwärtssteuerung des Drehmomentverteilungs
verhältnisses auf Basis eines Ausgangssignals von dem
Fahrzustanderfassungsmittel und zur Rückkopplungssteuerung
oder -regelung des Drehmomentverteilungsverhältnisses
derart, daß ein aktueller Stellungsänderungsbetrag, der
auf Basis eines Ausgangssignals von dem Stellungsände
rungsbetrag-Erfassungsmittel bestimmt ist, zu einem
Sollstellungsänderungsbetrag paßt, der auf Basis des
Ausgangssignals von dem Fahrzustanderfassungsmittel
bestimmt ist, und einen Betätiger zur Drehmomentverteilung
auf Basis eines Ausgangssignals von dem Steuermittel.
Mit der obigen Anordnung stehen ein Vorwärtssteuersystem
und ein Rückkopplungssteuersystem nebeneinander, so daß
der aktuelle Stellungsänderungsbetrag des Fahrzeugs mit
einem Sollstellungsänderungsbetrag des Fahrzeugs, den ein
Fahrer zu erreichen wünscht, in Übereinstimmung gebracht
werden kann. Daher kann man die hohe Ansprechempfindlich
keit des Vorwärtssteuersystems mit der hohen Annäherungs
fähigkeit des Rückkopplungssteuerungssystems zusammen
bringen, so daß man eine ausgezeichnete Lenkcharakteristik
erhält.
Weiter zeigt die Erfindung eine Steuervorrichtung der
Drehmomentverteilung für ein Fahrzeug zur Steuerung der
Drehmomentverteilung zur Verteilung des Drehmoments einer
Maschine auf vordere Antriebsräder und hintere Antriebs
räder mit einem vorbestimmten
Längsdrehmomentverteilungsverhältnis und zum Steuern der
Drehmomentverteilung zur Verteilung wenigstens eines der
den vorderen Antriebsrädern zugeteilten Drehmomente und
der den hinteren Antriebsrädern zugeteilten Drehmomente
auf die linken Antriebsräder und die rechten Antriebsräder
mit einem vorbestimmten Querdrehmomentverteilungsverhält
nis, umfassend ein Fahrzustanderfassungsmittel zum
Erfassen des Fahrzustands des Fahrzeugs, ein
Stellungsänderungsbetrag-Erfassungsmittel zum Erfassen des
Änderungsbetrags der Stellung des Fahrzeugs, ein
Steuermittel zur Vorwärtssteuerung des Querdrehmoment
verteilungsverhältnisses auf Basis eines Ausgangssignals
von dem Fahrzustanderfassungsmittel und zur
Rückkopplungssteuerung des Längsdrehmomentverteilungs
verhältnisses derart, daß ein aktueller Stellungsände
rungsbetrag, der auf Basis eines Ausgangssignals von dem
Stellungsänderungsbetrag-Erfassungsmittel bestimmt ist, zu
einem Sollstellungsbetrag paßt, der auf Basis des
Ausgangssignals von dem Fahrzustanderfassungsmittel
bestimmt ist, und einen Betätiger zur Durchführung der
Drehmomentverteilung auf Basis eines Ausgangssignals von
dem Steuermittel.
Mit der obigen Anordnung wird das Längsdrehmomentver
teilungsverhältnis zwischen den vorderen Antriebsrädern
und den hinteren Antriebsrädern rückkopplungsgesteuert und
das Querdrehmomentverteilungsverhältnis zwischen den
linken und rechten Antriebsrädern wird vorwärtsgesteuert,
damit der aktuelle Stellungsänderungsbetrag mit dem
Sollstellungsänderungsbetrag des Fahrzeugs, der von dem
Fahrer erwünscht ist, in Übereinstimmung gebracht werden
kann. Daher kann man die hohe Annäherungsfähigkeit des
Rückkopplungssteuersystems mit der hohen
Ansprechempfindlichkeit des Vorwärtssteuersystems
kombinieren, so daß man eine ausgezeichnete
Lenkcharakteristik erhält.
Das Fahrzustanderfassungsmittel, welches das zur Bestim
mung des Sollstellungsänderungsbetrags verwendete Aus
gangssignal liefert, kann ein Drehmomentsensor zur Erfas
sung eines Drehmoments der Maschine, ein Fahrzeugge
schwindigkeitssensor zur Erfassung einer Fahrzeugge
schwindigkeit und ein Lenkwinkelsensor zur Erfassung eines
Lenkwinkels sein, und das Stellungsänderungsbetrag-
Erfassungsmittel zum Bestimmen des aktuellen Stellungsän
derungsbetrags kann ein Gierratensensor zur Erfassung
einer Gierrate sein. Hierdurch kann man die zwei Stel
lungsänderungsbeträge geeignet bestimmen.
Die Erfindung wird nun anhand mehrerer Ausführungsbei
spiele unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen
erläutert.
Fig. 1 bis 8 zeigen eine erste Ausführung der Erfin
dung.
Fig. 1 zeigt eine Steuervorrichtung der Drehmomentvertei
lung gemäß der ersten Ausführung;
Fig. 2 zeigt im Diagramm einen Hydraulikkreis der ersten
Ausführung;
Fig. 3 zeigt im Blockdiagramm eine Schaltkreisanordnung
einer elektronischen Steuereinheit;
Fig. 4 zeigt im Diagramm ein Datenfeld zur Bestimmung von
Querbeschleunigungskorrekturfaktoren KT und KV;
Fig. 5 zeigt im Diagramm ein Datenfeld zur Bestimmung
einer Sollgierrate Y;
Fig. 6 zeigt im Diagramm ein Datenfeld zur Bestimmung
eines Querbeschleunigungs-Korrekturfaktors G;
Fig. 7 zeigt im Diagramm ein Datenfeld zur Bestimmung von
Rückkopplungs-Korrekturfaktoren CV und CG; und
Fig. 8 zeigt im Diagramm eine Karte zur Bestimmung eines
Drehmomentdekrements ΔTE;
Fig. 9 und 10 zeigen eine zweite Ausführung der Erfin
dung.
Fig. 9 zeigt eine Steuervorrichtung der Drehmomentvertei
lung gemäß der zweiten Ausführung;
Fig. 10 zeigt im Diagramm einen Hydraulikkreis in der
zweiten Ausführung; und
Fig. 11 bis 14 zeigen eine dritte Ausführung der
Erfindung.
Fig. 11 ist eine Darstellung einer Steuervorrichtung der
Drehmomentverteilung gemäß der dritten Ausführung;
Fig. 12 zeigt im Diagramm einen Hydraulikkreis in der
dritten Ausführung;
Fig. 13 ist ein Blockdiagramm eines Steuersystems und
Fig. 14 zeigt im Blockdiagramm eine Schaltkreisanordnung
einer elektronischen Steuereinheit.
Nun wird eine erste Ausführung der Erfindung anhand der
Fig. 1 bis 8 beschrieben.
Eine Steuervorrichtung der Drehmomentverteilung der ersten
Ausführung dient in einem Fahrzeug mit Frontmotor und
Frontantrieb. Wie in Fig. 1 gezeigt, ist ein Getriebe M
mit einer Maschine E verbunden, die in einer Fahrzeugka
rosserie horizontal angebracht sind. Eine
Differentialeingangswelle 1, die eine Ausgangswelle des
Getriebes M ist, umfaßt ein Eingangsrad 2 zur Übertragung
einer Antriebskraft auf ein Hauptdifferential D vom
Planetentyp.
Das Hauptdifferential D umfaßt ein Ringrad 4, das an
seinem Außenumfang mit einer Außenverzahnung 3 versehen
ist, die mit dem Eingangszahnrad 2 auf der Differential
eingangswelle 1 kämmt, ein Sonnenrad 5, das in dem Ringrad
4 koaxial angeordnet ist, und einen Planetenträger 8, der
ein äußeres Planetenrad 6 trägt, das mit dem Ringrad 4
kämmt, sowie ein inneres Planetenrad 7, das mit dem
Sonnenrad 5 kämmt, wobei das äußere Planetenrad 6 und das
innere Planetenrad 7 miteinander kämmen. In dem Differen
tial D wirkt das Ringrad 4 als Eingangselement, und der
Planetenträger 8, der als eines der Ausgangselemente
wirkt, ist über eine rechte Welle 9 mit einem rechten Rad
WR verbunden. Das Sonnenrad 5, das als das andere Aus
gangselement wirkt, ist über eine linke Welle 10 mit einem
linken Rad WL verbunden.
Im folgenden wird der Aufbau des Planetengetriebes P
beschrieben, welches ein von dem Ringrad 4 als Eingangs
element des Hauptdifferentials D aufgenommenes Drehmoment
in einem vorbestimmten Verhältnis auf den Planetenträger 8
und das Sonnenrad 5 verteilt.
In dem Planetengetriebe P kämmt ein Planetenrad 13, das
auf einem mit der linken Welle 10 gekoppelten Planeten
träger 12 vorgesehen ist, mit einem Sonnenrad 14, welches
auf der linken Welle 10 relativ verdrehbar gehaltert ist.
Das Planetenrad 13 kämmt ferner mit einem Ringrad 15, das
am Außenumfang des Planetenträgers 12 angeordnet ist. Eine
integral am Planetenträger 8 des Hauptdifferentials D
ausgebildete Außenverzahnung 16 und eine am Ringrad 15 des
Planetengetriebes P ausgebildete Außenverzahnung 17 kämmen
mit einem Paar integral ausgebildeter Ritzel 18 bzw. 19.
Somit sind das Hauptdifferential D und das Planetenge
triebe P miteinander verbunden.
Wenn die Anzahl der Zähne des Planetenrads 13, des Son
nenrads 14 und des Ringrads 15 des Planetengetriebes P
durch ZP, ZS bzw. ZR dargestellt werden und die Drehzahlen
des Planetenträgers 12, des Sonnenrads 14 und des Ringrads
15 durch ωC, ωS bzw. ωR dargestellt werden, ergibt sich
bei festem Sonnenrad 14 die folgende Beziehung (1), wie an
sich bekannt ist:
ωR = ωC·(1 + ZS/ZR) (1)
Es sei angenommen, daß die rechten und linken Räder WR und
WL sich mit der gleichen Drehzahl drehen. In diesem Fall
ist die Drehzahl des Planetenträgers 12 des Planetenge
triebes P, der sich gleichsinnig mit dem linken Rad WL
dreht, ωC und die Drehzahl des Planetenträgers 8 des
Hauptdifferentials D, das sich gleichsinnig mit dem
rechten Rad WR dreht, die gleich der Drehzahl des linken
Rads WL ist, ist ebenfalls ωC. Die Drehzahl des Ring
rads 15, das von dem Planetenträger 12 des Planetenge
triebes P angetrieben wird, wird durch die vorstehende
Beziehung (1) ωC·(1 + ZS/ZR) dargestellt.
Um sicherzustellen, daß die rechten und linken Räder WR
und WL sich mit der gleichen Drehzahl ωC drehen, ist es
mit anderen Worten erforderlich, den Planetenträger 8 und
das Ringrad 15 durch das Ritzelpaar 18 und 19 in einer
betriebsmäßig zugeordneten Beziehung zueinander zu ver
binden, so daß die Drehzahl des Planetenträgers 8 des
Hauptdifferentials D gleich ωC ist und die Drehzahl des
Ringrads 15 des Planetengetriebes P gleich ωC·(1 +
ZS/ZR) ist. Zu diesem Zweck können der Radius r₁ der
an dem Ringrad 15 ausgebildeten Außenverzahnung 17 und
der Radius r₂ der an dem Planetenträger 8 ausgebildeten
Außenverzahnung 16 so festgesetzt werden, daß die folgende
Beziehung erfüllt ist:
r₂/r₁ = 1 + (ZS/ZR) (2)
Eine an sich bekannte Axialkolben-Hydraulikpumpe 20
variabler Verdrängung ist mit einem Ritzel 21, das mit der
mit dem Ringrad 4 integral ausgebildeten Außenverzahnung 3
kämmt, verbunden und von diesem angetrieben. Die Hydrau
likpumpe 20 ist über Ölpassagen 22 und 23 mit einem
Hydraulikmotor 24 verbunden. Ein Ritzel 25 ist an einer
Ausgangswelle des Hydraulikmotors 24 vorgesehen und kämmt
mit einem Planetengetriebe-Eingangsrad 26, das mit dem
Sonnenrad 14 des Planetengetriebes P integral ausgebildet
ist.
Ein Lenkgetriebe 27 steht in betriebsmäßiger Verbindung
mit der Betätigung eines Lenkrads und kann seitlich zur
Fahrzeugkarosserie bewegt werden. Entgegengesetzte Enden
des Getriebes 27 sind zum Antreiben einer Taumelscheibe
der Hydraulikpumpe 20 über ein Paar Bowden-Drähte 28 und
29 mit einem Verdrängungseinstellhebel 30 verbunden. Wenn
sich das Lenkrad in seiner Neutralstellung befindet, ist
somit die von der Hydraulikpumpe 20 ausgestoßene Ölmenge
gleich 0 (null). Wenn das Lenkrad in eine Richtung gelenkt
ist, wird eine einem Lenkwinkel des Lenkrads und einer
derzeitigen Drehzahl des Ritzels (d. h. einer Fahrzeugge
schwindigkeit) entsprechende Druckölmenge von der Hydrau
likpumpe 20 in die Ölpassage 22 ausgestoßen. Wenn das
Lenkrad in die andere Richtung gelenkt ist, wird eine
einem Lenkwinkel des Lenkrads und einer derzeitigen
Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechende Druckölmenge von der
Hydraulikpumpe 20 in die Ölpassage 23 ausgestoßen.
Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, umfaßt ein Hydraulik
druck-Steuermittel 34, das mit einer elektronischen
Steuereinheit U verbunden ist, ein Überdruckventil 37, um
ein Entweichen eines Hydraulikdrucks in der Ölpassage 22
über ein Paar Rückschlagventile 35 und 36 in die Ölpassage
23 zu ermöglichen, sowie ein Überdruckventil 40, um ein
Entweichen eines Hydraulikdrucks in der Ölpassage 23 über
ein Paar Rückschlagventile 38 und 39 in die Ölpassage 22
zu ermöglichen. Das Paar Überdruckventile 37 und 40 ist
derart ausgebildet, daß der Entlastungsdruck mittels
Linearsolenoiden 41, 41 eingestellt werden kann, die mit
der elektronischen Steuereinheit U verbunden und von
dieser gesteuert sind.
Ein Sieb 43, eine Ladepumpe 44, ein Drucksteuerventil 45
und ein Paar Rückschlagventile 46 und 47 sind zwischen
einem Öltank 42 und den Ölpassagen 22 und 23 angeordnet.
Ferner sind zwischen dem Drucksteuerventil 45 und den
Ölpassagen 22 und 23 ein Überdruckventil 48 und ein Paar
Rückschlagventile 49 und 50 angeordnet. Wenn der Hydrau
likdruck in einer der Ölpassagen 22 und 23 den Entla
stungsdruck des Überdruckventils 48 übersteigt, entweicht
er durch die Rückschlagventile 46 oder 47 in die andere
Ölpassage 22 bzw. 23. Eine der aus der Ölpassage 22 oder
23 entwichenen Ölmenge entsprechende Ölmenge wird von der
Ladepumpe 44 über das Drucksteuerventil 45 und die Rück
schlagventile 46 oder 47 in der Ölpassage 22 bzw. 23
ergänzt.
Hydraulikdruck-Sensoren 51 und 52 sind in den Ölpassagen
22 bzw. 23 vorgesehen und mit der elektronischen Steuer
einheit U verbunden. Der Hydraulikdruck in den Ölpassagen
22 und 23 kann durch das Einstellen der Entlastungsdrücke
der Überdruckventile 37 und 40 auf Grundlage der Aus
gangssignale von den Hydraulikdruck-Sensoren 51 und 52
gesteuert werden, und hierdurch kann die Drehzahl des
Hydraulikmotors 24 in einen Sollwert übergeführt werden.
Wiederum mit Bezug auf Fig. 1 sind mit der elektronischen
Steuereinheit U ein Maschinendrehzahl-Sensor 55 zum
Erfassen der Drehzahl Ne der Maschine E, ein Maschinen
drehmoment-Sensor 56 zum Erfassen eines Drehmoments der
Maschine E, ein Lenkwinkel-Sensor 57 zum Erfassen eines
Lenkwinkels R, ein Gierraten-Sensor 58 zum Erfassen einer
aktuellen Gierrate Yaw des Fahrzeugs, ein Fahrzeugge
schwindigkeits-Sensor 59 zum Erfassen der Fahrzeugge
schwindigkeit V verbunden. Die elektronische Steuereinheit
U verarbeitet ein Signal von jedem der Sensoren gemäß
einem vorbestimmten Programm, um das Hydraulikdruck-Steu
ermittel 34 zu steuern.
Eine Schaltungsanordnung der elektronischen Steuereinheit
U wird nachfolgend mit Bezug auf Fig. 3 beschrieben.
Die elektronische Steuereinheit U umfaßt ein
Antriebswellen-Drehmomentberechnungsmittel M1 zur Berech
nung eines Antriebswellen-Drehmoments TD (d. h. eine
Gesamtsumme der auf die linken und rechten Wellen 9 und 10
übertragenen Drehmomente). In dem Antriebswellen-
Drehmomentberechnungsmittel M1 wird ein Antriebswellen
drehmoment TD (= TE × Ni) bestimmt durch Multiplikation
eines Drehmoments TE der Maschine E mit einem Überset
zungsverhältnis Ni, das aus einer Drehzahl Ne der Maschine
und einer Fahrzeuggeschwindigkeit V bestimmt ist. Das
Maschinendrehmoment TE kann man aus dem Einlaßdruck (oder
einem Öffnungsgrad eines Gashebels) und der Drehzahl Ne
der Maschine bestimmen, und das Antriebswellendrehmoment
TD kann man entweder bestimmen durch einen Drehmomentsen
sor, der zusätzlich zu den oben beschriebenen Sensoren in
einem Kraftübertragungssystem vorgesehen ist, oder aus
einer Längsbeschleunigung des Fahrzeugs. Darüber hinaus
kann man die Fahrzeuggeschwindigkeit optisch bestimmen
unter Verwendung eines Ortsfrequenzfilters zusätzlich zur
Bestimmung einer Drehzahl eines Laufrads oder durch
Bestimmung unter Verwendung von Doppler-Radar.
Wenn das Antriebswellendrehmoment TD bestimmt ist, be
stimmt man ein Querverteilungsdrehmoment T₁ (= TD × KW ×
KV × KT × G) zur Erzeugung in dem Hydraulikmotor 24 durch
Multiplikation in einem Querverteilungs-
Drehmomentberechnungsmittel M3 des Antriebswellendrehmo
ments TD mit einer Konstante KW, Querverteilungskorrek
turfaktoren KT und KV, die in einem
Querverteilungskorrekturfaktor-Berechnungsmittel M4
bestimmt sind, und einem Querverteilungskorrekturfaktor G,
der in einem Querverteilungskorrekturfaktor-
Berechnungsmittel M5 bestimmt ist. Das Querverteilungs
drehmoment T₁ wird bestimmt, um das Antriebswellendrehmo
ment TD mit einem vorbestimmten Verhältnis auf die linken
und rechten Räder WL und WR zu verteilen. Wenn beispiels
weise ein Drehmoment gleich TD/2 + T₁ dem linken Rad WL
zugeteilt wird, dann wird ein Drehmoment gleich TD/2-T₁
dem rechten Rad WR zugeteilt.
Die Querverteilungskorrekturfaktoren KT, KV und G, die in
der Berechnung in dem Querverteilungsdrehmoment-
Berechnungsmittel M3 verwendet sind, werden in folgender
Weise bestimmt:
Zuerst werden in dem Querverteilungskorrekturfaktor-
Berechnungsmittel M4 ein Querverteilungs-Korrekturfaktor
KT bzgl. des Antriebswellendrehmoments TD aus einem in
Fig. 4A dargestellten Datenfeld auf Grundlage des An
triebswellendrehmoments TD und ein Querverteilungskorrek
turfaktor KV bzgl. der Fahrzeuggeschwindigkeit V aus einem
in Fig. 4B dargestellten Datenfeld auf Grundlage der
Fahrzeuggeschwindigkeit V herausgesucht. Dann werden in
einem Sollgierraten-Berechnungsmittel M6 eine Lenkwinkel
komponente Y₁ einer Sollgierrate Y aus einem in Fig. 5A
dargestellten Datenfeld auf Grundlage des Lenkwinkels R
und eine Fahrzeuggeschwindigkeitskomponente Y₂ der Soll
gierrate Y aus einem in Fig. 5B dargestellten Datenfeld
auf Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit V herausgesucht.
Eine Sollgierrate Y (= Y₁ × Y₂) wird durch Multiplizieren
der herausgesuchten Lenkwinkelkomponente Y₁ mit der
herausgesuchten Fahrzeuggeschwindigkeitskomponente Y₂
bestimmt. Nachfolgend wird eine Querbeschleunigung YG (= Y
× V) durch Multiplizieren der Sollgierrate mit der Fahr
zeuggeschwindigkeit V in einem Querbeschleunigungs-Be
rechnungsmittel M7 bestimmt, und ein Querverteilungs-Kor
rekturfaktor G wird in dem
Querverteilungskorrekturfaktor-Berechnungsmittel M5 auf
Grundlage der Querbeschleunigung YG aus dem in Fig. 6
dargestellten Datenfeld bestimmt.
Die Mittel M1 bis M7 bilden ein Vorwärtssteuerungssystem
(feed-forward control system), in welchem ein durch den
Hydraulikmotor 24 zum Bereitstellen eines durch den Fahrer
gewünschten Kurvenfahrzustands zu erzeugendes Quervertei
lungsdrehmoment T₁ aus den einen Betriebszustand des
Fahrzeugs darstellenden Parametern TE, Ne, V und R ausge
wertet wird.
Das Drehmomentverteilungs-Steuermittel der elektronischen
Steuereinheit U umfaßt ferner zusätzlich zu dem Vorwärts
steuerungssystem (feed-forward control system) M1 bis M7
ein Rückkopplungssteuersystem (feed-back control system)
M8 bis M12.
In einem Referenzgierraten-Berechnungsmittel M8 des
Rückkopplungssteuersystems wird eine Referenzgierrate Y₀,
d. h. eine Gierrate, die durch Betätigung des Lenkrads
durch den Fahrer vorgesehen werden soll, durch Filtern der
Sollgierrate Y bestimmt. Die Gierratenabweichung ΔY (= Yaw
-Y₀) wird in einem Gierratenabweichungs-Berechnungsmittel
M9 durch Vergleich der Referenzgierrate Y₀ mit einer
aktuellen Gierrate Yaw bestimmt. Die aktuelle Gierrate Yaw
kann durch Division einer Drehzahldifferenz zwischen den
Nachlaufrädern oder zwischen den linken und rechten
Antriebsrädern durch eine Spurweite des Fahrzeugs bestimmt
werden, zusätzlich zur Bestimmung durch ein beliebiges
einer Mehrzahl von Gyrometern.
Andererseits wird in einem Rückkopplungskorrekturfaktor-
Berechnungsmittel M10 ein Rückkopplungskorrekturfaktor CV
bzgl. der Fahrzeuggeschwindigkeit aus einem in Fig. 7A
dargestellten Datenfeld auf Grundlage der Fahrzeugge
schwindigkeit V herausgesucht, und ein Rückkopplungskor
rekturfaktor CG bzgl. der Querbeschleunigung YG wird aus
einem in Fig. 7B dargestellten Datenfeld auf Grundlage
der Querbeschleunigung YG herausgesucht. In einem
Rückkopplungsdrehmoment-Berechnungsmittel M11 wird ein
Rückkopplungsdrehmoment TF (= ΔY × CW × CV × CG) durch
Multiplizieren der Gierratenabweichung ΔY mit einer
Konstanten CW und den Rückkopplungskorrekturfaktoren CV
und CG, die in dem Rückkopplungskorrekturfaktor-
Berechnungsmittel M10 berechnet werden, bestimmt.
Dann wird in einem Rückkopplungszusatzdrehmoment-
Berechnungsmittel M12 ein Rückkopplungszusatzdrehmoment
ΔTF (= TF - C × T₁) bestimmt, indem ein mit C multipli
zierter Wert des Querbeschleunigungsdrehmoments T₁ von dem
Rückkopplungsdrehmoment TF subtrahiert wird, um eine
vorbestimmte Wichtung zwischen dem Rückkopplungsdrehmoment
TF und dem Querverteilungsdrehmoment T₁ vorzusehen, wobei
C ein vorbestimmter Wichtungsfaktor (0 C 1) ist. Dann
wird in einem Endverteilungsdrehmoment-Bestimmungsmittel
M13 ein durch den Hydraulikmotor 24 zu erzeugendes End
verteilungsdrehmoment T bestimmt, indem das Quervertei
lungsdrehmoment T₁ und das Rückkopplungszusatzdrehmoment
ΔTF zueinander addiert werden.
Das Endverteilungsdrehmoment T ist gleich TF + (1 - C) ×
T₁ und somit gleich TF + T₁, wenn der Wichtungsfaktor C
gleich 0 (null) ist, so daß das Rückkopplungsdrehmoment TF
und das Querverteilungsdrehmoments T₁ gleich gewichtet
sind. Wenn C = 1, gilt T = TF, so daß für maximale
Wichtung des Rückkopplungsdrehmoments TF gesorgt ist. Auf
diese Art und Weise können durch Änderung des Werts des
Wichtungsfaktors C die spezifische Wichtung einer Vor
wärtssteuerung durch das Querverteilungsdrehmoment T₁ und
die spezifische Wichtung einer Rückkopplungssteuerung
durch das Rückkopplungsdrehmoment TF in geeigneter Weise
geändert werden.
Das Hydraulikdrucksteuermittel 34 wird derart gesteuert,
daß der Hydraulikmotor 24 das in dem
Endverteilungsdrehmoment-Bestimmungsmittel M13 bestimmte
Endverteilungsdrehmoment T liefert.
Nachfolgend wird der Betrieb der ersten erfindungsgemäßen
Ausführungsform mit der vor stehend beschriebenen Anordnung
beschrieben werden.
Während normaler Fahrt des Fahrzeugs wird ein Drehmoment
verteilungsmodus eingesetzt, bei welchem das Drehmoment
von der Maschine E in einem vorbestimmten Verhältnis auf
die linken und rechten Räder WL und WR verteilt wird,
indem durch einen Befehl von der elektronischen Steuer
einheit U in dem Hydraulikmotor 24 das Endverteilungs
drehmoment T erzeugt wird.
Während Geradeausfahrt des Fahrzeugs ist bspw. die von der
Hydraulikpumpe 20 ausgestoßene Ölmenge gleich 0 (null) und
daher wird der Hydraulikmotor 24 in seinem angehaltenen
Zustand gehalten, und das über das Planetengetriebe-Ein
gangsrad 26 mit dem Ritzel 25 des Hydraulikmotors 24
verbundene Sonnenrad 14 des Planetengetriebes P ist
festgelegt. Zu diesem Zeitpunkt sind der Planetenträger 8
des Hauptdifferentials D und der Planetenträger 12 des
Planetengetriebes P, wie vorstehend beschrieben, in
betriebsmäßig zugeordneter Weise in einem vorbestimmten
Getriebeverhältnis über das Ringrad 15, die Außenverzah
nung 17, das Ritzel 19, das Ritzel 18 und die
Außenverzahnung 16 miteinander verbunden. Daher sind die
Drehzahlen der Planetenträger 8 und 12, d. h. die Dreh
zahlen des Planetenträgers 8 und des Sonnenrads 5, welche
das Ausgangselementepaar des Hauptdifferentials D bilden,
zwangsweise einander gleich, so daß die rechten und linken
Räder WR und WL sich mit der gleichen Drehzahl drehen.
Wenn das Lenkrad nun betätigt wird, um das Fahrzeug um die
Kurve zu fahren, wird, falls die Ausstoßrichtung der
Hydraulikpumpe 20 so ist, wie sie in Fig. 2 mit durchge
zogener Linie dargestellt ist, der Entlastungsdruck des
Überdruckventils 37 durch das Linearsolenoid 41 auf einen
vorbestimmten Wert eingestellt, und der Entlastungsdruck
des Überdruckventils 40 wird durch das Linearsolenoid 41
derart vermindert, daß das Überdruckventil 40 in einen im
wesentlichen geöffneten Zustand gebracht wird. Folglich -
wird ein Teil des von der Hydraulikpumpe 20 ausgestoßenen
Öls über das Rückschlagventil 35 zum Hydraulikmotor 24
geführt, und das zum Antrieb des Hydraulikmotors 24
verwendete Öl wird über das Überdruckventil 40 und das
Rückschlagventil 36 zur Ölpumpe 20 zurückgeleitet. Der
verbleibende Anteil des von der Hydraulikpumpe 20 ausge
stoßenen Öls wird über das Rückschlagventil 35, das
Überdruckventil 37 und das Rückschlagventil 36 zur Hy
draulikpumpe 20 zurückgeleitet.
Falls andererseits die Ausstoßrichtung der Hydraulikpumpe
20 so ist, wie sie in Fig. 2 gestrichelt dargestellt ist,
wird der Entlastungsdruck des Überdruckventils 40 durch
das Linearsolenoid 41 auf einen vorbestimmten Wert einge
stellt, und der Entlastungsdruck des Überdruckventils 37
wird durch das Linearsolenoid 41 derart vermindert, daß
das Überdruckventil 37 in einen im wesentlichen geöffneten
Zustand gebracht wird. Folglich wird ein Teil des von der
Hydraulikpumpe 20 ausgestoßenen Öls über das Rücksc
hlagventil 38 zum Hydraulikmotor 24 geführt, und das zum
Antreiben des Hydraulikmotors 24 verwendete Öl wird über
das Überdruckventil 37 und das Rückschlagventil 39 zur
Hydraulikpumpe 20, zurückgeleitet. Der verbleibende Teil
des von der Hydraulikpumpe 20 ausgestoßenen Öls wird über
das Rückschlagventil 38, das Überdruckventil 40 und das
Rückschlagventil 39 zur Hydraulikpumpe 20 zurückgeleitet.
Wenn der Hydraulikmotor 24 sich in der vorstehend be
schriebenen Art und Weise in einer vorbestimmten Dreh
richtung und mit einer vorbestimmten Drehzahl dreht, wird
das Sonnenrad 14 des Planetengetriebes P gedreht, um eine
vorbestimmte Differenz zwischen den Drehzahlen der Pla
netenträger 8 und 12 und somit zwischen den Drehzahlen des
Planetenträgers 8 und des Sonnenrads 5 des Hauptdifferen
tials D zu erzeugen. Somit wird das von dem Getriebe M auf
das Ringrad 4 des Hauptdifferentials D übertragene Dreh
moment in einem vorbestimmten Verhältnis auf die linken
und rechten Räder WL und WR verteilt, welches Verhältnis
durch die Drehrichtung und die Drehzahl des Hydraulikmo
tors 24 bestimmt ist.
In dem vorstehend beschriebenen Drehmomentverteilungsmodus
werden die Entlastungsdrücke der Überdruckventile 37 und
40 durch die elektronische Steuereinheit U derart gesteu
ert, daß das durch den Hydraulikmotor 24 erzeugte Drehmo
ment gleich dem Endverteilungsdrehmoment T ist, das in dem
in Fig. 3 dargestellten Endverteilungsdrehmoment-
Bestimmungsmittel M13 bestimmt wird, und das Drehmoment
von der Maschine E in einem dem derzeitigen Betriebs zu
stand des Fahrzeugs entsprechenden Verhältnis auf die
linken und rechten Räder WL und WR verteilt wird.
Wenn durch Signale von dem Maschinendrehzahl-Sensor 55,
dem Maschinendrehmoment-Sensor 56, dem Lenkwinkel-Sensor
57 und dem Gierraten-Sensor 58 entschieden wurde, daß das
Fahrzeug auf eine schmutzige bzw. matschige Stelle auf der
Straße geraten ist, und ein Rad schlupft, oder wenn
entschieden wurde, daß das Fahrzeug einen
Hochgeschwindigkeits-Geradeausfahr-Zustand erreicht hat,
wird ein Modus mit gesperrtem Differential angewendet.
Falls die Ausstoßrichtung der Hydraulikpumpe 20 bei
Auswahl des Modus mit gesperrtem Differential so ist, wie
sie mit durchgezogener Linie dargestellt ist, so wird der
Entlastungsdruck des Überdruckventils 40 derart erhöht,
daß das Überdruckventil 40 in einen im wesentlichen
geschlossenen Zustand gebracht wird, und der Entlastungs
druck des Überdruckventils 37 wird derart vermindert, daß
das Überdruckventil 37 in einen im wesentlichen geöffneten
Zustand gebracht wird. Folglich wird das von der Hydrau
likpumpe 20 ausgestoßene Öl über das Rückschlagventil 35,
das Überdruckventil 37 und das Rückschlagventil 36 zur
Hydraulikpumpe 20 zurückgeleitet. Zu diesem Zeitpunkt
befindet sich der durch eine Lastdifferenz zwischen den
linken und rechten Rädern WL und WR zwangsweise gedrehte
Hydraulikmotor 24 in der mit durchgezogener Linie darge
stellten Ausstoßrichtung, jedoch wird das von dem Hydrau
likmotor 24 ausgestoßene Öl durch das Überdruckventil 40
und das Rückschlagventil 38 blockiert, und der Hydraulik
motor 24 ist in einem nicht verdrehbaren Zustand verrie
gelt, wodurch ein Zustand mit gesperrtem Differential
realisiert wird.
Falls andererseits die Ausstoßrichtung der Hydraulikpumpe
20 so ist, wie sie mit gestrichelter Linie dargestellt
ist, wird der Entlastungsdruck des Überdruckventils 37
derart erhöht, daß das Überdruckventil 37 in einen im
wesentlichen geschlossenen Zustand gebracht wird, und der
Entlastungsdruck des Überdruckventils 40 wird derart
vermindert, daß das Überdruckventil 40 in einen im we
sentlichen geöffneten Zustand gebracht wird. Folglich wird
das von der Hydraulikpumpe 20 ausgestoßene Öl über das
Rückschlagventil 38, das Überdruckventil 40 und das
Rückschlagventil 39 zur Hydraulikpumpe 20 zurückgeleitet.
Zu diesem Zeitpunkt befindet sich der durch eine Lastdif
ferenz zwischen den linken und rechten Rädern WL und WR
zwangsweise gedrehte Hydraulikmotor 24 in der mit gestri
chelter Linie dargestellten Ausstoßrichtung, jedoch wird
das von dem Hydraulikmotor 24 ausgestoßene Öl durch das
Rückschlagventil 35 und das Überdruckventil 37 blockiert
und der Hydraulikmotor 24 wird in einem nicht verdrehbaren
Zustand verriegelt, wodurch ein Zustand mit gesperrtem
Differential realisiert wird.
Bei Auswahl eines normalen Differentialmodus werden beide
Entlastungsdrücke der Überdruckventile 37 und 40 derart
vermindert, daß die Überdruckventile 37 und 40 in ihre im
wesentlichen geöffneten Zustände gebracht werden. Wenn die
Ausstoßrichtung der Hydraulikpumpe 20 so ist, wie mit
durchgezogener Linie dargestellt ist, wird folglich das
von der Hydraulikpumpe 20 ausgestoßene Öl über das Rück
schlagventil 35, das Überdruckventil 37 und das Rück
schlagventil 36 zur Hydraulikpumpe 20 zurückgeleitet. Zu
diesem Zeitpunkt wird das Öl, das von dem durch die
Lastdifferenz zwischen den linken und rechten Rädern WL
und WR zwangsweise gedrehten Hydraulikmotor 24 in der mit
durchgezogener Linie dargestellten Richtung ausgestoßen
wird, über das Überdruckventil 40, das Rückschlagventil 39
und das Rückschlagventil 35 zur Hydraulikpumpe 20 zurück
geleitet, und daher wird der Hydraulikmotor 24 in einen
drehbaren Zustand gebracht, in dem er sich ohne Last frei
drehen kann, wodurch ein normaler Differentialmodus
realisiert wird.
Falls die Ausstoßrichtung der Hydraulikpumpe 20 so ist,
wie mit gestrichelter Linie dargestellt ist, wird ande
rerseits das von der Hydraulikpumpe 20 ausgestoßene Öl
über das Rückschlagventil 38, das Überdruckventil 40 und
das Rückschlagventil 39 zur Hydraulikpumpe 20 zurückge
leitet. Zu diesem Zeitpunkt wird das Öl, das von den durch
die Lastdifferenz zwischen den linken und rechten Rädern
WL und WR zwangsweise angetriebenen Hydraulikmotor 24 in
der durch die gestrichelte Linie dargestellten Richtung
ausgestoßen wird, über das Überdruckventil 37, das Rück
schlagventil 39 und das Rückschlagventil 38 zur Hydrau
likpumpe 20 zurückgeleitet, und daher wird der Hydraulik
motor 24 in einen verdrehbaren Zustand gebracht, in dem er
sich ohne Last frei drehen kann, wodurch der normale
Differentialmodus realisiert wird.
In dem während Normalfahrt des Fahrzeugs verwendeten
Drehmomentverteilungsmodus wird der auf die linken und
rechten Räder WL und WR verteilte Drehmomentbetrag gemäß
dem Fahrzustand des Fahrzeugs vorwärtsgesteuert, d. h. auf
Basis der Ausgangssignale aus dem Maschinendrehzahlsensor
55, dem Maschinendrehmomentsensor 56, dem Lenkwinkelsensor
57 und dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 59. Daher kann
man den verteilten Drehmomentbetrag ohne Zeitverzögerung
zur Erzeugung einer erwünschten aktuellen Gierrate ein
stellen. Zusätzlich wird der auf die linken und rechten
Räder WL und WR verteilte Drehmomentbetrag durch Vergleich
der aktuellen Gierrate mit der Soll-Gierrate
rückkopplungsgesteuert, und selbst wenn daher die aktuelle
Gierrate von der Soll-Gierrate abweicht, kann sie mit
hoher Genauigkeit der Soll-Gierrate angenähert werden.
Auf diese Weise kann man die Ansprechempfindlichkeit und
die Annäherungsfähigkeit der Steuerung zusammenbringen
durch eine Kombination der Vorwärtssteuerung und der
Rückkopplungssteuerung, und darüber hinaus kann man eine
erwünschte Steuercharakteristik vorsehen, indem man die
spezifischen Wichtungen der Vorwärtssteuerung und der
Rückkopplungssteuerung ändert.
Eine zweite erfindungsgemäße Ausführungsform wird nun in
Verbindung mit den Fig. 9 und 10 beschrieben werden.
In der zweiten Ausführungsform ist ein Verdrängungsein
stellhebel 30 zum Antreiben einer Taumelscheibe einer
Hydraulikpumpe 20 mit einem Elektromotor 65 verbunden, der
seinerseits mit einer elektronischen Steuereinheit U
verbunden ist und von dieser angetrieben wird.
Die von der Hydraulikpumpe 20 ausgestoßene Ölmenge wird
durch den Elektromotor 65 gesteuert, und daher sind die in
Fig. 2 dargestellten Überdruckventile 37 und 40 und die
Rückschlagventile 35, 36, 38 und 39 weggelassen. Die
Bezugszeichen 66 und 67 in Fig. 10 sind ein Wechselventil
und ein Überdruckventil, um ein Entweichen von Öl mit
einer relativ hohen Temperatur, das von dem Hydraulikmotor
24 in eine Niederdruck-Ölpassage 22 oder 23 ausgestoßen
wird, in einen Öltank 42 zu ermöglichen.
In der zweiten Ausführungsform wird die Taumelscheibe der
Hydraulikpumpe 20 von dem mit der elektronischen Steuer
einheit U verbundenen Elektromotor 65 derart gesteuert,
daß die Hydraulikpumpe 20 ein in dem in Fig. 3 darge
stellten Endverteilungsdrehmoment-Bestimmungsmittel M13
bestimmtes Endverteilungsdrehmoment T liefert. Hierbei
stellt die Verwendung einer Rückkopplungssteuerung und
einer Vorwärtssteuerung in Kombination sicher, daß eine
geeignete Drehmomentverteilung auf die linken und rechten
Räder WL und WR durchführbar ist, während man eine zu
friedenstellende Ansprechempfindlichkeit und Annäherungs
fähigkeit sicherstellt, um hierdurch den aktuellen Kur
venfahrzustand des Fahrzeugs genau mit einem von dem
Fahrer gewünschten Kurvenfahrzustand in Übereinstimmung zu
bringen.
Nun wird eine dritte Ausführung der Erfindung in Verbin
dung mit den Fig. 11 bis 14 beschrieben.
Eine Drehmomentverteilungssteuervorrichtung der dritten
Ausführung wirkt in einem vierradgetriebenen Fahrzeug. Wie
in Fig. 11 gezeigt, sind eine Maschine 1 und ein Getriebe
M in einem vorderen Abschnitt einer Kraftfahrzeugkarosse
rie angebracht. Ein vorderes Differential 3 zur Verteilung
eines Drehmoments auf linke und rechte Antriebsräder WFL
und WFR ist an eine Ausgangswelle des Getriebes 2 ange
schlossen. Das vordere Differential 3 ist durch einen
Drehgetriebemechanismus an eine Antriebswelle 5 ange
schlossen, die in Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie
verläuft. Eine durch ein Gelenk an ein Hinterende der
Antriebswelle 5 angeschlossene Eingangswelle 6 ist durch
ein Paar Kegelräder 7 und 8 an ein hinteres Differential 9
angeschlossen. Das hintere Differential 9 umfaßt einen
Getriebemechanismus 10 vom Planetentyp und ein Paar linker
und rechter Haupthydraulikkupplungen 11 L und 11 R vom Typ
variabler Verdrängung, und es verteilt ein Drehmoment auf
Ausgangswellen 12 L und 12 R der linken und rechten hinteren
Antriebsräder WRL und WRR.
Der Planetenradgetriebemechanismus 10 umfaßt ein
trommelartiges Getriebegehäuse 26, an dem das Kegelrad 8
gesichert ist. Ein Planetenradträger 34 ist längsverzahnt
an einen Mittelabschnitt einer Getriebewelle 33 gekoppelt,
die quer durch die Innenseite des Getriebegehäuses 26
verläuft, so daß er in dem Getriebegehäuse 26 angeordnet
ist. Planetenräder 37 L - und 37 R - sind jeweils an
linken und rechten Enden einer Planetenradwelle drehbar
gehalten und mit regelmäßigen Abständen um einen Außenum
fang des Planetenradträgers 34 herum angeordnet. Die
linken Planetenräder 37 L - kämmen mit einem Ringrad 38 L,
das an einem Innenumfang des Getriebegehäuses 26 gebildet
ist, und mit einem Sonnenrad 41 L, das an einer Buchse 40 L
integral gebildet ist, die an einem Außenumfang der
Getriebewelle 33 relativ drehbar gehalten ist. Anderer
seits kämmt das rechte Planetenrad 37 R mit einem Ringrad
38 R, das an einem Innenumfang des Getriebegehäuses 26
gebildet ist, und mit einem Sonnenrad 41 R, das an einer
Buchse 40 R integral gebildet ist, die an dem Außenumfang
der Getriebewelle 33 relativ drehbar gehalten ist.
Die linke Buchse 40 L, die an der Getriebewelle 33 relativ
drehbar gehalten ist und an der das Sonnenrad 41 L integral
gebildet ist, ist durch eine Sperrkupplung 45 L mit einem
Gehäuse verbunden. Die rechte Buchse 40 R, die an dem
Getriebegehäuse 33 relativ drehbar gehalten ist und auf
der das Sonnenrad 41 R integral ausgebildet ist, ist durch
eine Sperrkupplung 45 R an ein rechtes Gehäuse 16 gekop
pelt. Eine Einwegkupplung 28 ist zwischen der rechten
Buchse 40 R und dem Gehäuse vorgesehen.
Wenn daher das Sonnenrad 41 L mittels der Buchse 40 L durch
AN-Schalten der linken Sperrkupplung 45 L fixiert ist (d. h.
wenn man diese in einen Eingriffszustand bringt), wird ein
auf das Getriebegehäuse 26 des Planetenradgetriebemecha
nismus 10 wirkendes Drehmoment von den Planetenrädern
37 L -, die mit dem linken Ringrad 38 L und dem Sonnenrad
41 L kämmen, durch den Planetenradträger 34, der die
Planetenräder 37 L - trägt, auf die Antriebswelle 33
übertragen. In diesem Fall mindert der
Planetenradgetriebemechanismus 10 die Drehzahl des
Getriebegehäuses 26 zu deren Übertragung auf die
Übertragungswelle 33.
Wenn andererseits das Sonnenrad 41 R mittels der Buchse 40 R
durch AN-Schalten der rechten Sperrkupplung 45 R fixiert
ist, wird ein auf das Getriebegehäuse 26 des Planetenrad
getriebemechanismus 10 wirkendes Drehmoment von den
Planetenrädern 37 R -, die mit dem rechten Ringrad 38 R und
dem Sonnenrad 41 R kämmen, durch den Planetenradträger 34
auf die Übertragungswelle 33 übertragen. In diesem Fall
mindert der Planetenradgetriebemechanismus 10 die Drehzahl
des Getriebegehäuses 26 mit einem Minderungsverhältnis,
das größer ist als dasjenige, wenn die linke Sperrkupplung
45 L AN-geschaltet ist, um dieses auf die Übertragungswelle
33 zu übertragen.
Die rechte Buchse 40 R ist bei AN-geschalteter Sperrkupp
lung 45 R an dem rechten Gehäuse fest, ist aber
andererseits in Abhängigkeit von dem Zustand des Fahrzeugs
durch die Einwegkupplung 28 an dem Gehäuse fest. Insbe
sondere bei Übertragung vom Drehmoment der Maschine 1 auf
die rechten Antriebsräder WRL und WRR ist die rechte
Buchse 40 R durch Anschalten der Einwegkupplung 28 an dem
Gehäuse fest. Umgekehrt, wenn das Drehmoment der vorderen
Antriebsräder WFL und WFR auf die Maschine 1 übertragen
wird, wird die Buchse 40 R durch Ausschalten der Einweg
kupplung (Lösen des Eingriffs) in ihren frei drehbaren
Zustand gebracht.
Die Drehung der Übertragungswelle 33 wird durch das Paar
der linken und rechten Haupthydraulikkupplungen 11 L und
11 R auf die entsprechenden Ausgangswellen 12 L und 12 R
übertragen. In diesem Fall können die Höhen der von der
Übertragungswelle 33 auf die linken und rechten Ausgangs
wellen 11 L und 11 R übertragenen Drehmomente unabhängig
durch Steuern der Höhen der Hydraulikdrücke eingestellt
werden, die jeweils auf die Haupthydraulikkupplungen 11 L
und 11 R wirken.
Ein Hydraulikdrucksteuersystem für die Haupthydraulik
kupplungen 11 L und 11 R und die Sperrkupplungen 45 L und 45 R
wird nun im Detail beschrieben.
Ein in Fig. 12 gezeigter Hydraulikdruckkreis umfaßt eine
Hydraulikpumpe 74, ein Entlastungsventil 75, ein Ausfall
sicherungsventil 76, drei Drucksteuerventile 77, 78 L und
78 R und ein Schaltventil 79, so daß von der Hydraulikpumpe
74 abgegebenes Drucköl durch das Entlastungsventil 75 und
das Ausfallsicherungsventil 76 fließt, durch die
Drucksteuerventile 78 L und 78 R gesteuert wird und zu den
linken und rechten Haupthydraulikkupplungen 11 L und 11 R
fließt, und in ähnlicher Weise durch das Drucksteuerventil
77 gesteuert wird und alternativ durch das Schaltventil 79
den linken und rechten Sperrkupplungen 45 L und 45 R zuge
führt wird.
Die Hydraulikpumpe 74 umfaßt eine an sich bekannte Flü
gelpumpe oder dgl. und ist direkt durch eine Kurbelwelle
der Maschine angetrieben oder durch einen anderen Motor
oder dgl., um das Öl in einem Reservoirtank 80 unter Druck
zu setzen und aus zugeben. Das Entlastungsventil 75 spricht
auf den von der Hydraulikpumpe 74 abgegebenen Druck an und
ermöglicht die Rückkehr des Öls zu dem Reservoirtank, wenn
der von der Hydraulikpumpe 74 abgegebene Druck einen
vorbestimmten Druck überschreitet. Das Ausfallsicherungs
ventil 76 umfaßt eine Spule 82, die in einem Gehäuse 81
aufgenommen ist, welches versehen ist mit einem Einlaßab
schnitt, der mit dem Entlastungsventil 75 verbunden ist,
einer Ablauföffnung, die mit dem Reservoirtank 80 verbun
den ist, und einer Auslaßöffnung, die parallel mit dem
Drucksteuerventil 77, 78 L und 78 R verbunden ist. An einer
Seite des Gehäuses 81 ist eine Rückholfeder 83 vorgesehen,
um die Spule 82 in eine Richtung vorzuspannen, und ein
Solenoid 84 ist an der anderen Seite des Gehäuses 81
vorgesehen, um die Spule 82 gegen die Federkraft der
Rückholfeder 83 vorzuspannen. In diesem Ausfallsiche
rungsventil 76 ist die Einlaßöffnung, die mit dem Entla
stungsventil 75 verbunden ist, außer Verbindung mit der
Auslaßöffnung gesetzt, die mit den Drucksteuerventilen 77,
78 L und 78 R verbunden ist, und in Verbindung mit der
Ablauföffnung gesetzt, die mit dem Reservoirtank 80
verbunden ist, wenn ein abnormaler Zustand vorliegt.
Das Bezugszeichen 85 ist ein an sich bekannter Akkumula
tor. Wenn der Akkumulator ausreichend Druck gespeichert
hat, so daß der von der Hydraulikpumpe 74 abgegebene Druck
einen vorbestimmten Wert überschreitet, öffnet sich das
Entlastungsventil 75, damit das von der Hydraulikpumpe 74
abgegebene Öl zu dem Reservoirtank 80 zurückfließt.
Das Drucksteuerventil 77 enthält eine Spule 87, die
gleitend in einem Aufnahmeloch in dem Gehäuse 86 auf ge
nommen ist, eine Rückholfeder 88, die unter Druck an einer
Seite des Gehäuses 86 zum Vorspannen der Spule 87 in eine
Richtung angebracht ist, und ein Solenoid 89, das an der
anderen Seite des Gehäuse 86 angebracht ist, um die Spule
87 gegen eine Federkraft der Rückholfeder 88 zu drücken.
Das Gehäuse 86 umfaßt eine Einlaßöffnung 90, die mit dem
Ausfallsicherungsventil 76 verbunden ist, eine Auslaßöff
nung 91, die mit dem Schaltventil 79 verbunden ist, eine
Ablauföffnung 92, die mit dem Reservoirtank 80 verbunden
ist, eine erste Steueröffnung 93a, die mit der Auslaßöff
nung 91 verbunden ist, und eine zweite Steueröffnung 93b,
die mit der Auslaßöffnung 91 durch eine Verengung 94
verbunden ist. Die Spule 87 ist mit einer Streifnut
versehen und mit einer flachen Nut 87₂, die einen geringen
Abstand zwischen der Nut 87₂ selbst und der Umfangswand
fläche des Aufnahmelochs bildet. Eine variable Verengung
95a ist zwischen der Einlaßöffnung 90 und der Auslaßöff
nung 91 durch die Spule 87 und die Streifnut 87₁ gebildet,
und eine variable Verengung 95b ist zwischen jeder der
Steueröffnungen 93a und 93b und der Ablauföffnung 92 durch
die Spule 87 und die flache Nut 87₂ gebildet.
In dem Drucksteuerventil 77 ist die Spule 87 durch eine
Federkraft gespannt, die einem von der elektronischen
Steuereinheit U zugeführten elektrischen Stromwert ent
spricht, und die Verdrängung der Spule 87 durch eine
Spannkraft des Solenoids 89 bewirkt, daß die Widerstände
der variablen Verengungen 95a und 95b in umgekehrten
Charakteristiken variiert werden, um hierdurch den von der
Auslaßöffnung 91 abgegebenen Hydraulikdruck zu steuern.
Das Erregen des Solenoids 89 in dem Drucksteuerventil 77
geschieht synchron mit dem Verschieben des Schaltventils
79, und das Drucksteuerventil 77 ist gesteuert, um den
beim Schalten des Schaltventils 79 von der Auslaßöffnung
91 abgegebenen Hydraulikdruck zu verringern.
Das Schaltventil 79 umfaßt eine Spule 79, die in einem
Gehäuse 96 gleitend aufgenommen ist, eine Rückholfeder 98,
die unter Druck an einer Seite des Gehäuses 96 angebracht
ist, um die Spule 97 in eine Richtung vorzuspannen, und
ein Solenoid 99, das an der anderen Seite des Gehäuses 96
angebracht ist, um die Spule 97 gegen eine Vorspannkraft
der Rückholfeder 98 zu drücken. Das Gehäuse 96 umfaßt eine
Einlaßöffnung 100, die mit dem Drucksteuerventil 77
verbunden ist, eine Auslaßöffnung 101a, die mit der linken
Sperrkupplung 45 L verbunden ist, eine Auslaßöffnung 101b,
die mit der rechten Sperrkupplung 45 R verbunden ist, und
zwei Ablauföffnungen 102a und 102b, die mit dem Reser
voirtank 80 verbunden sind. Die Spule 97 ist mit Streif
nuten 97₁, 97₂ und 97₃ versehen, durch die die Auslaßöff
nungen 101a und 101b selektiv mit der Einlaßöffnung 100
oder den Ablaßöffnungen 102a bzw. 102b in Verbindung
gesetzt werden können.
Das Solenoid 99 ist an die elektrische Steuereinheit U
angeschlossen und wird von der elektrischen Steuereinheit
U zum Spannen der Spule 97 erregt. Das Schaltventil 79
ermöglicht, daß die Einlaßöffnung 100 und die Auslaßöff
nung 101a sowie die Ablauföffnung 102a und die Auslaßöff
nung 101b während Nichterregung des Solenoids 99 in
Verbindung gesetzt werden können (dieser Zustand ist in
Fig. 12 gezeigt), um einen Hydraulikdruck der linken
Sperrkupplung 45 L zuzuführen. Das Schaltventil 79 ermög
licht, daß die Einlaßöffnung 100 und die Auslaßöffnung
101b sowie die Ablauföffnung 102b und die Auslaßöffnung
101a während Erregung des Solenoids 99 miteinander in
Verbindung gesetzt werden, um den Hydraulikdruck der
rechten Sperrkupplung 45 R zuzuführen.
Die Drucksteuerventile 78 L und 78 R haben die gleiche
Konstruktion wie das Drucksteuerventil 77. In dem
Drucksteuerventil 78 L wird die Auslaßöffnung 91 mit der
linken Haupthydraulikkupplung 11 L in Verbindung gesetzt,
um den der Haupthydraulikkupplung 11 L zugeführten Hydrau
likdruck gemäß einem elektrischen Strom zu steuern, der
von der elektronischen Steuereinheit U dem Solenoid 89
zugeführt wird. In ähnlicher Weise wird in dem
Drucksteuerventil 78 R eine Auslaßöffnung 91 mit der
rechten Haupthydraulikkupplung 11 R zur Zufuhr von Hydrau
likdruck in Verbindung gesetzt. Abschnitte der
Drucksteuerventile 78 L und 78 R, die denjenigen des
Drucksteuerventils 77 entsprechen, sind mit den gleichen
Bezugszeichen versehen und deren Beschreibung ist wegge
lassen.
Wie in Fig. 13 gezeigt, erhält die elektronische Steuer
einheit U Signale von einem Maschinendrehzahlsensor 51 zum
Erfassen einer Drehzahl Ne der Maschine 1, einem Maschi
nendrehmomentsensor 52 zum Erfassen eines Drehmoments TE
der Maschine 1, einem Lenkwinkelsensor 53 zum Erfassen
eines Lenkwinkels R, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
54 zum Erfassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit V und einem
Gierratensensor zum Erfassen einer aktuellen Gierrate Yaw.
Die elektronische Steuereinheit U berechnet das Signal von
jedem der Sensoren 51 bis 55 gemäß einem vorbestimmten
Programm zur Steuerung des Ausfallsicherungsventils 76,
des Drucksteuerventils 77, des Drucksteuerventils 78 L, des
Drucksteuerventils 78 R und des Schaltventils 79.
Fig. 14 zeigt einen Steuerkreis, der in der elektronischen
Steuereinheit U zur Steuerung der Drucksteuerventile 78 L
und 78 R vorgesehen ist, die an die linken und rechten
Haupthydraulikkupplungen 11 L und 11 R angeschlossen sind.
Der Steuerkreis in der dritten Ausführung umfaßt zehn
Mittel M1 bis M11′. Acht dieser Mittel M1 bis M11′, das
sind das Antriebswellendrehmoment-Berechnungsmittel M1,
das Übersetzungsverhältnis-Berechnungsmittel M2, das
Querverteilungskorrekturfaktor-Berechnungsmittel M4, das
Querverteilungskorrekturfaktor-Berechnungsmittel M5, das
Sollgierraten-Berechnungsmittel M6, das
Querbeschleunigungs-Berechnungsmittel M7, das
Bezugsgierraten-Berechnungsmittel M8 und das
Gierratenabweichungs-Berechnungsmittel M9 haben die
gleichen Funktionen wie die der ersten Ausführung nach
Fig. 3. Das linke und rechte Hinterraddrehmoment-
Berechnungsmittel M3′ und das Rückkopplungsdrehmoment-
Berechnungsmittel M11′ der dritten Ausführung entsprechen
dem linken und rechten Hinterraddrehmoment-
Berechnungsmittel M3 und dem Rückkopplungsdrehmoment-
Berechnungsmittel M1 der ersten Ausführung, unterscheiden
sich aber in ihren Funktionen von denen der ersten Aus
führung.
Insbesondere in dem Rückkopplungsdrehmoment-
Berechnungsmittel M11′ wird ein Rückkopplungsfaktor kF
(= ΔY × C) bestimmt durch Multiplizieren einer Gierraten
abweichung ΔY mit einer Konstanten C. In dem linken und
rechten Hinterraddrehmoment-Berechnungsmittel M3′ werden
ein auf das linke hintere Antriebsrad WRL zu verteilendes
Drehmoment TRL und ein auf das rechte hintere Antriebsrad
WRR zu verteilendes Drehmoment TRR gemäß folgenden Aus
drücken (3) und (4) berechnet, unter Verwendung eines
Antriebswellendrehmoments TD, das in dem
Antriebswellendrehmoment-Berechnungsmittel M1 berechnet
ist, Querverteilungskorrekturfaktoren KT und KV, die in
dem Querverteilungskorrekturfaktor-Berechnungsmittel M4
berechnet sind, Querverteilungskorrekturfaktoren G und KV,
die in dem Querverteilungskorrekturfaktor-
Berechnungsmittel M5 berechnet sind, eines Rückkopplungs
faktors kF, der in dem Rückkopplungsdrehmoment-
Berechnungsmittel M11′ berechnet ist, und einer Konstanten
KW.
TRL = 1/2 TD × (1-kF) × (1 + KW × KT × KV × G) (3)
TRR = 1/2 TD × (1-kF) × (1-KW × KT × KV × G) (4)
Wie aus den Gleichungen (3) und (4) ersichtlich, bestimmt
der Rückkopplungsfaktor kF (0 kF 1) ein
Längsdrehmomentverteilungsverhältnis zwischen den vorderen
Antriebsrädern WFL und WFR und den hinteren Antriebsrädern
WRL und WRR. Wenn 1 < kF < 1, dann wird ein Drehmoment
gleich TDxkF auf die vorderen Antriebsräder WFL und WFR
verteilt, und ein Drehmoment gleich TDx(1-kF) wird auf
die hinteren Antriebsräder WRL und WRR verteilt. Wenn
kF = 0, dann wird das gesamte Antriebswellendrehmoment TD
auf die hinteren Antriebsräder WRL und WRR verteilt.
Weiter, wenn kF = 1, dann wird das gesamte Antriebswel
lendrehmoment TD auf die vorderen Antriebsräder WFL und
WFR verteilt.
Der dritte Ausdruck (1±KW × KT × KV × G) an der rechten Seite
der Gleichungen (3) und (4) bestimmt ein Querdrehmoment
verteilungsverhältnis zwischen den linken und rechten
hinteren Antriebsrädern WRL und WRR. Wenn die Verteilung
des Drehmoments auf eines der hinteren Antriebsräder WRL
und WRR um einen vorbestimrnten Betrag erhöht wird, wird
die Verteilung des Drehmoments auf das andere der hinteren
Antriebsräder WRL und WRR um den vorbestimmten Betrag
verringert.
Wenn die auf die linken und rechten hinteren Antriebsräder
WRL und WRR zu verteilenden Drehmomente TRL und TRR in
obiger Weise bestimmt sind, werden die Drucksteuerventile
78 L und 78 R für das Paar der linken und rechten Haupthy
draulikkupplungen 11 L und 11 R derart gesteuert, daß diese
Drehmomente TRL und TRR auf die linken und rechten hinte
ren Antriebsräder WRL und WRR übertragen werden.
Nachfolgend wird der Betrieb der dritten Ausführung
beschrieben.
Bei einem Fahrzeug mit Vierradantrieb mit dem oben be
schriebenen hinteren Differential 9 wird das
Drucksteuerventil 78 L für die Haupthydraulikkupplung 11 L
derart gesteuert, daß das gemäß Gleichung (3) bestimmte
Drehmoment TRL auf das linke hintere Antriebsrad WRL
verteilt wird, und das Drucksteuerventil 78 R für die
Haupthydraulikkupplung 11 R wird so gesteuert, daß das
gemäß Gleichung (4) bestimmte Drehmoment TRR auf das
rechte hintere Antriebsrad WRR verteilt wird, und zwar
jeweils durch einen Befehl von der elektronischen Steuer
einheit U.
Währenddessen wird das
Längsdrehmomentverteilungsverhältnis zwischen den vorderen
Antriebsrädern WFL und WFR und den hinteren Antriebsrädern
WRL und WRR auf Basis des Rückkopplungsfaktors kF einge
stellt, der in dem Rückkopplungsdrehmoment-
Berechnungsmittel M11′ bestimmt ist. Insbesondere, wenn
die Gierratenabweichung ΔY positiv ist und eine Über
steuerungstendenz besteht, wird der Rückkopplungsfaktor kF
erhöht, derart, daß der Betrag des auf die vorderen
Antriebsräder WFL und WFR verteilten Drehmoments erhöht
wird. Wenn andererseits die Gierratenabweichung ΔY
negativ ist und eine Untersteuerungstendenz besteht, wird
der Rückkopplungsfaktor kF verringert, so daß der Betrag
des auf die hinteren Antriebsräder WRL und WRR verteilten
Drehmoments erhöht wird. Dies bewirkt eine Rückkopplungs
steuerung der aktuellen Gierrate des Fahrzeugs derart, daß
sie zu der von dem Fahrer erwünschten Sollgierrate paßt.
Zusätzlich wird das Querdrehmomentverteilungsverhältnis
zwischen den linken und rechten hinteren Antriebsrädern
WRL und WRR auf Basis der Querverteilungskorrekturfaktoren
KT, KV und G vorwärtsgesteuert, welche Faktoren in den
Querverteilungskorrekturfaktor-Berechnungsmitteln M4 und
M5 bestimmt sind. Im Ergebnis wird bei erhöhter aktueller
Gierrate ein größerer Drehmomentbetrag auf diejenigen
hinteren Antriebsräder WRL und WRR verteilt, die während
Kurvenfahrt des Fahrzeugs Außenräder sind, und wenn die
aktuelle Gierrate abnimmt, wird ein größerer Drehmoment
betrag auf diejenigen der hinteren Antriebsräder WRL und
WRR verteilt, die während Kurvenfahrt des Fahrzeugs die
Innenräder sind. Dies ergibt einen Kurvenfahrzustand, der
von dem Fahrer erwünscht ist und verbessert die Fahrlei
stungen des Fahrzeugs.
Durch die Rückkopplungssteuerung des Längsdrehmomentver
teilungsverhältnisses und die Vorwärtssteuerung des
Querdrehmomentverteilungsverhältnisses in obiger Weise
wird das in einer Anfangsstufe der Steuerung seitlich
verteilte Drehmoment durch die Vorwärtssteuerung mit
ausgezeichneter Ansprechempfindlichkeit verteilt, um die
Gierrate des Fahrzeugs schnell zu variieren. Wenn die
Änderung der Gierrate begonnen hat, kann das
Längsdrehmomentverteilungsverhältnis auf Basis einer
Abweichung zwischen der aktuellen Gierrate und der Soll
gierrate rückkopplungsgesteuert werden, und die aktuelle
Gierrate kann mit hoher Genauigkeit mit der Sollgierrate
in Übereinstimmung gebracht werden. Auf diese Weise kann
man die Ansprechempfindlichkeit und die Annäherungsfähig
keit der Steuerung zusammenbringen und eine exzellente
Lenkcharakteristik durch eine Kombination der Vorwärts
steuerung und der Rückkopplungssteuerung erzielen.
Wenn andererseits bei diesem Fahrzeug das linke Sonnenrad
41 L des Planetenradgetriebemechanismus 10 fest ist, wird
die auf die rechten Antriebsräder WRL und WRR übertragene
Kraft in der Geschwindigkeit erhöht. Wenn das rechte
Sonnenrad 41 R fest ist, sind die rechten Antriebsräder WRL
und WRR und die vorderen Antriebsräder WFL und WFR mit
einem Übersetzungsverhältnis von etwa 1 miteinander
verbunden, wie oben beschrieben. Das linke Sonnenrad 41 L
ist fest, wenn die Sperrkupplung 45 L AN-geschaltet ist,
und das rechte Sonnenrad 41 R ist durch die Einwegkupplung
28 fest, wenn die Kraft auf die hinteren Antriebsräder WRL
und WRR übertragen wird, und unabhängig davon, ob die
Kraft auf die hinteren Antriebsräder WRL und WRR übertra
gen wird oder nicht, ist das rechte Sonnenrad 41 R fest,
wenn die Sperrkupplung 45 R AN-geschaltet wurde.
Der von dem Drucksteuerventil 77 eingestellte Hydraulik
druck wird alternativ und selektiv durch Schalten des
Schaltventils 79 in die Zylinder 14₁ und 13₁ der Sperr
kupplungen 45 L und 45 R eingeführt, aber das
Drucksteuerventil 77 und das Schaltventil 79 werden gemäß
dem Betriebszustand des Fahrzeugs, wie etwa Bremsen,
Kurvenfahrt oder dgl., gesteuert, und weiter wird während
des Schaltens des Schaltventils 79 das Drucksteuerventil
77 derart gesteuert, daß der dem Schaltventil 79 zuge
führte Hydraulikdruck abnimmt. Beispielsweise während
Kurvenfahrt oder dgl. des Fahrzeugs läßt das Schaltventil
79 die linke Sperrkupplung 45 L AN-geschaltet sein, um die
Drehzahl der hinteren Antriebsräder WRL und WRR zu erhö
hen. Während Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs oder während
Bremsung des Fahrzeugs durch Motorbremse läßt das Schalt
ventil 79 die rechte Sperrkupplung 45 R AN-geschaltet sein,
um die hinteren Antriebsräder WRL und WRR direkt mit den
vorderen Antriebsrädern WFL und WFR zu verbinden. Während
normaler Geradeausfahrt des Fahrzeugs, bei der Kraft von
der Maschine 1 auf die hinteren Antriebsräder WRL und
übertragen wird, läßt das Schaltventil 79 beide Sperr
kupplungen 45 L und 45 R mit dem Reservoirtank 80 in Ver
bindung bringen, um hierdurch das Sonnenrad 41 R durch die
Einwegkupplung 28 zu sperren und die hinteren Antriebsrä
der WRL und WRR direkt mit den vorderen Antriebsrädern WFL
und WFR zu verbinden. Während Bremsung des Fahrzeugs durch
Fußbremse läßt das Drucksteuerventil 77 den Hydraulikdruck
zu dem Reservoirtank 80 zurückkehren, um die Sperrkupp
lungen 45 L und 45 R AB-zuschalten, und mindert vorüberge
hend den dem Schaltventil 79 zugeführten Hydraulikdruck
synchron mit dem Schalten des Schaltventils 79. Somit kann
man während Kurvenfahrt des Fahrzeugs die Geschwindigkeit
der auf die hinteren Antriebsräder WRL und WRR
übertragenen Kraft ohne Minderung der Geradeausfahr
stabilität erhöhen, so daß man eine gute Kurvenfahreigen
schaft erhält, und während Bremsung des Fahrzeugs durch
Fußbremse kann man die vorderen Antriebsräder WFL und WFR
von den hinteren Antriebsrädern WRL und WRR trennen, um
eine Verteilungsvariation der Bremskraft zwischen den
vorderen Antriebsrädern WFL und WFR und den hinteren
Antriebsrädern WRL, und WRR zu verhindern. Weiter kann man
während Bremsung des Fahrzeugs durch Motorbremse einen
starken Bremseffekt erzielen und weiter einen Schaltstoß
verhindern.
Die Konstruktion für die Längs- und Querverteilung des
Drehmoments ist nicht auf die gezeigten Ausführungen
beschränkt und kann durch verschiedene andere bekannte
Konstruktionen ersetzt werden. Zusätzlich kann nicht nur
das auf die hinteren Antriebsräder verteilte Drehmoment,
sondern auch das auf die vorderen Antriebsräder verteilte
Drehmoment in Querrichtung weiter verteilt werden.
In einem Fahrzeug mit einer Drehmomentverteilungsvorrich
tung zum Verteilen des Drehmoments eines Motors auf linke
und rechte Antriebsränder bestimmt ein Vorwärtssteuersy
stem ein Querverteilungsdrehmoment T₁ aus einem Motor
drehmoment TE, einer Drehzahl Ne des Motors, einer Fahr
zeuggeschwindigkeit V und einem Lenkwinkel R, und ein
Rückkopplungssteuersystem bestimmt ein Rückkopplungssteu
ermoment TF aus einer Sollgierrate Y, die aus der Fahr
zeuggeschwindigkeit V und dem Lenkwinkel R bestimmt ist,
und einer aktuellen Gierrate Yaw. Ein Endverteilungsdreh
moment T wird durch Addition des Querverteilungsdrehmo
ments T₁ und des Rückkopplungsdrehmoments TD mit einem
vorbestimmten Verhältnis bestimmt, und ein Betätiger wird
angetrieben, um das Motordrehmoment auf die linken und
rechten Antriebsräder auf Basis des Endverteilungsdrehmo
ments T zu verteilen. Hierdurch kann man das Motordrehmo
ment auf die linken und rechten Antriebsräder, in
geeigneter Weise verteilen, so daß die aktuelle Gierrate
des Fahrzeugs mit der Sollgierrate in Übereinstimmung
gebracht wird, um die Lenkcharakteristik zu verbessern.
Claims (3)
1. Steuervorrichtung der Drehmomentverteilung für ein
Fahrzeug zum Steuern der Drehmomentverteilung zur
Verteilung des Drehmoments einer Maschine auf linke
und rechte Antriebsräder mit einem vorbestimmten
Drehmomentverteilungsverhältnis, umfassend:
ein Fahrzustanderfassungsmittel zum Erfassen eines Fahrzustands des Fahrzeugs,
ein Stellungsänderungsbetrag-Erfassungsmittel zum Erfassen eines Änderungsbetrags der Stellung des Fahrzeugs,
ein Steuermittel zur Vorwärtssteuerung des Drehmomentverteilungsverhältnisses auf Basis eines Ausgangssignals von dem Fahrzustanderfassungsmittel und zur Rückkopplungssteuerung des Drehmomentvertei lungsverhältnisses derart, daß ein aktueller Stel lungsänderungsbetrag, der auf Basis eines Ausgangs signals von dem Stellungsänderungsbetrag- Erfassungsmittel bestimmt ist, mit einem Soll-Stel lungsänderungsbetrag in Übereinstimmung gebracht wird, der auf Basis des Ausgangssignals von dem Fahrzustanderfassungsmittel bestimmt ist, und
einen Betätiger zur Durchführung der Drehmo mentverteilung auf Basis eines Ausgangssignals von dem Steuermittel.
ein Fahrzustanderfassungsmittel zum Erfassen eines Fahrzustands des Fahrzeugs,
ein Stellungsänderungsbetrag-Erfassungsmittel zum Erfassen eines Änderungsbetrags der Stellung des Fahrzeugs,
ein Steuermittel zur Vorwärtssteuerung des Drehmomentverteilungsverhältnisses auf Basis eines Ausgangssignals von dem Fahrzustanderfassungsmittel und zur Rückkopplungssteuerung des Drehmomentvertei lungsverhältnisses derart, daß ein aktueller Stel lungsänderungsbetrag, der auf Basis eines Ausgangs signals von dem Stellungsänderungsbetrag- Erfassungsmittel bestimmt ist, mit einem Soll-Stel lungsänderungsbetrag in Übereinstimmung gebracht wird, der auf Basis des Ausgangssignals von dem Fahrzustanderfassungsmittel bestimmt ist, und
einen Betätiger zur Durchführung der Drehmo mentverteilung auf Basis eines Ausgangssignals von dem Steuermittel.
2. Steuervorrichtung der Drehmomentverteilung für ein
Fahrzeug zum Steuern der Drehmomentverteilung zur
Verteilung des Drehmoments einer Maschine auf vordere
Antriebsräder und hintere Antriebsräder mit einem
vorbestimmten Längsdrehmomentverteilungsverhältnis
und zum Steuern der Drehmomentverteilung zur Vertei
lung wenigstens eines der den vorderen Antriebsrädern
zugeteilten Drehmomente und der den hinteren An
triebsrädern, zugeteilten Drehmomente auf die linken
Antriebsräder und die rechten Antriebsräder mit einem
vorbestimmten Querdrehmomentverteilungsverhältnis,
umfassend:
ein Fahrzustanderfassungsmittel zum Erfassen eines Fahrzustands des Fahrzeugs,
ein Stellungsänderungsbetrag-Erfassungsmittel zum Erfassen eines Änderungsbetrags der Stellung des Fahrzeugs,
ein Steuermittel zur Vorwärtssteuerung des Querdrehmomentverteilungsverhältnisses auf Basis eines Ausgangssignals von dem Fahrzustanderfassungsmittel und zur Rückkopplungs steuerung des Längsdrehmomentverteilungsverhältnisses derart, daß ein aktueller Stellungsänderungsbetrag, der auf Basis eines Ausgangssignals von dem Stellungsänderungsbetrag-Erfassungsmittel bestimmt ist, mit einem Soll-Stellungsänderungsbetrag in Übereinstimmung gebracht wird, der auf Basis des Ausgangssignals von dem Fahrzustanderfassungsmittel bestimmt ist, und
einen Betätiger zur Durchführung der Drehmo mentverteilung auf Basis eines Ausgangssignals von dem Steuermittel.
ein Fahrzustanderfassungsmittel zum Erfassen eines Fahrzustands des Fahrzeugs,
ein Stellungsänderungsbetrag-Erfassungsmittel zum Erfassen eines Änderungsbetrags der Stellung des Fahrzeugs,
ein Steuermittel zur Vorwärtssteuerung des Querdrehmomentverteilungsverhältnisses auf Basis eines Ausgangssignals von dem Fahrzustanderfassungsmittel und zur Rückkopplungs steuerung des Längsdrehmomentverteilungsverhältnisses derart, daß ein aktueller Stellungsänderungsbetrag, der auf Basis eines Ausgangssignals von dem Stellungsänderungsbetrag-Erfassungsmittel bestimmt ist, mit einem Soll-Stellungsänderungsbetrag in Übereinstimmung gebracht wird, der auf Basis des Ausgangssignals von dem Fahrzustanderfassungsmittel bestimmt ist, und
einen Betätiger zur Durchführung der Drehmo mentverteilung auf Basis eines Ausgangssignals von dem Steuermittel.
3. Steuervorrichtung der Drehmomentverteilung für ein
Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Fahrzustanderfassungsmittel auf
weist: einen Drehmomentsensor zum Erfassen eines
Drehmoments der Maschine, einen Fahrzeuggeschwindig
keitssensor zum Erfassen einer Fahrzeuggeschwindig
keit und einen Lenkwinkelsensor zum Erfassen eines
Lenkwinkels, und daß das Stellungsänderungsbetrag-
Erfassungsmittel einen Gierratensensor zum Erfassen
einer Gierrate aufweist.
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