DE602004005258T2 - Fahrdynamikregelungssystem - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fahrdynamikregelugsvorrichtung. (VDC-Vorrichtung) für ein Kraftfahrzeug mit einem Fahrdynamikregelungssystem (VDC-System), das fähig ist eine Gierbewegung des Fahrzeugs durch Regelung einer Bremskraft wenigstens eines Rads zu steuern und einer begrenzenden Differenzialeinrichtung, die fähig ist, Differenzialbewegung zwischen Vorder- und Hinterradachsen und/oder eine Differenzialbewegung zwischen linken und rechten Radachsen zu begrenzen und speziell auf die Verbesserung von Fahrdynamikregeltechnologien in einem begrenzten Differenzialzustand und einem nicht begrenzten Differenzialzustand.
  • In den letzten Jahren sind verschiedene Fahrdynamikregelungstechnologien oder verschiedene Technologien für Fahrverhaltensregelung vorgeschlagen und entwickelt worden, die für Kraftfahrzeuge geeignet sind, die ein Differenzial begrenzendes Regelungssystem einsetzen, das fähig ist, Differenzialfunktionen jeweiliger Differenzialeinheiten, wie beispielsweise eines Zentraldifferenzials und Vorderachs- und Hinterachsdifferenziale zu begrenzen. Eine solche Fahrdynamikregelungsvorrichtung ist in der japanischen provisorischen Patentveröffentlichung Nr. 2000-344077 (im Folgenden als "JP2000-344077" bezeichnet), offenbart worden, die EP1059216A entspricht.
  • Wie allgemein bekannt ist, besteht ein Unterschied zwischen einer Veränderung im dynamischen Fahrverhalten in einem verriegelten Zustand eines Zentraldifferenzials und einer Veränderung im dynamischen Fahrverhalten in einem freien Zustand des Zentraldifferenzials. Unter gebührender Erwägung einer derartigen Differenz der Änderung des dynamischen Fahrverhaltens zwischen dem gesperrten Differenzialzustand und dem freien Differenzialzustand tritt die, in der JP2000-344077 offenbarte, Fahrverhaltensregelungsvorrichtung in Tätigkeit, um die Motorleistung zu reduzieren und zusätzlich Bremskraftregelung für jedes individuelle Rad im gesperrten Zustand des Zentraldifferenzials zu inhibieren. Deshalb muss, anstatt Fahrverhaltensregelung zu verwenden, die für einen Zweiradantriebsmodus (2WD) geeignet ist, Fahrverhaltensregelung verwendet werden, die einem Vierradantriebsmodus (4WD) eigentümlich ist. Generell gibt es die drei folgenden Wege dynamisches Fahrverhalten während des 4WD-Modus zu regeln, bei dem das Zentraldifferenzial gesperrt ist.
    • ➀ Der erste Weg ist, die Größenordnung einer auf jedes Rad angewandten Bremskraft, während Fahrdynamikregelung im Sperrmodus des Zentraldifferenzials (oder im 4WD-Modus) zu ändern (oder zu reduzieren).
    • ➁ Der zweite Weg ist, Bremskraftregelung für jedes Rad, während Fahrdynamikregelung im Sperrmodus des Zentraldifferenzials (oder im 4WD-Modus) zu inhibieren.
    • ➂ Der dritte Weg ist, Motorleistung unter einer Bedingung zu reduzieren, dass Bremskraftregelung, während Fahrdynamikregelung im Sperrmodus des Zentraldifferenzials (oder im 4WD-Modus), inhibiert wird.
  • Jedoch gibt es, bei den früher beschriebenen Wegen, ➀, ➁ and ➂ zur Regelung dynamischen Fahrverhaltens während des 4WD-Modus, in dem das Zentraldifferenzial gesperrt ist, die folgenden Nachteile.
    • (1) Wenn einfach eine, durch Bremskraftregelung geregelte, Variable (eine Bremskraft, die auf jedes Rad angewandt wird) während Fahrdynamikregelung im 4WD-Modus (mit anderen Worten, während Ausführungen von sowohl Fahrdynamikregelung als auch begrenzende Differenzialregelung) nach dem ersten Weg ➀ reduziert wird, besteht die Möglichkeit, dass eine Gierrate eines Fahrzeugs, das Fahrdynamikregelung unterzogen wird, nicht leicht näher an eine gewünschte Gierrate gebracht werden kann Einerseits trägt Reduzieren der durch Bremskraftregelung geregelten Variablen, während Fahrdynamikregelung im Sperrmodus (oder im 4WD-Modus) des Zentraldifferenzials, zur richtig unterdrückten Regelungsstörbeeinflussung zwischen Fahrdynamikregelung und Vierradantriebsregelung (begrenzender Differenzialregelung) bei. Andererseits bedeutet Reduzieren der Bremskraftregelung geregelten Variablen, während Fahrdynamikregelung im Sperrmodus des Zentraldifferenzials (oder im 4WD-Modus), dass die Fähigkeit dynamisches Fahrverhalten zu stabilisieren, aufgrund einer Reduzierung in der geregelten Variablen (z. B., einer Gierrate oder einer Gierbewegung) der Fahrdynamikregelung, unerwünscht herabgesetzt wird, was von der total reduzierten Bremskraft herrührt.
    • (2) Dem zweiten Weg ➁ gemäß wird die Bremskraftregelung selbst, während Fahrdynamikregelung im Sperrmodus des Zentraldifferenzials (oder im 4WD-Modus), inhibiert. Somit ist es praktisch unmöglich die Fahrdynamikregelungsfunktion auszuführen, durch die dynamisches Fahrverhalten verbessert wird. Wenn eine erhöhte Tendenz des dynamischen Fahrverhaltens vorliegt, zum Beispiel, wenn sich die Untersteuerungstendenz des Fahrzeugs zu entwickeln beginnt oder, wenn sich die Übersteuerungstendenz zu entwickeln beginnt, ist es praktisch unmöglich die Änderung des Fahrverhaltens, wie Untersteuerung oder Übersteuerung, aufgrund Inhibierung der Bremskraftregelung, zu unterdrücken.
    • (3) Dem dritten Weg ➂ gemäß wird die Motorleistung, während Fahrdynamikregelung im 4WD-Modus, reduziert. Solch eine Reduzierung an Motorleistung ist nicht mit einer Änderung in der geregelten Variablen (z. B., einer Gierrate oder einem Giermoment) der Fahrdynamikregelung korreliert, mit anderen Worten einer Gierbewegung oder einer Gierrotation des Fahrzeugs um die z-Achse des Fahrzeugachssystems (x, y, z). Somit ist es praktisch unmöglich die Fahrdynamikregelungsfunktion auszuführen, durch die dynamisches Fahrverhalten verbessert wird.
  • Folglich ist es eine Aufgabe der Erfindung eine Fahrdynamikregelungsvorrichtung bereitzustellen, die fähig ist jede unnatürliche Empfindung (z. B., eine unbeabsichtigte Verlangsamung des Fahrzeugs) zu eliminieren, die der Fahrer während Kurvenfahren in einem nicht begrenzten Differenzialzustand in Erfahrung bringt, unerwünschte Regelungsstörbeeinflussung zwischen Fahrdynamikregelung und begrenzender Differenzialregelung, während Kurvenfahren in einem begrenzten Differenzialzustand zu unterdrücken und die Fähigkeit zu verbessern dynamisches Fahrverhalten, während Kurvenfahren im begrenzten Differenzialzustand zu stabilisieren.
  • Um die vorgenannten und andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung zu erzielen, umfasst eine Fahrdynamikregelungsvorrichtung (VDC-Vorrichtung) für ein Kraftfahrzeug mit einer Differenzialbegrenzungseinrichtung, die fähig ist, mindestens eine Differenzialbewegung zwischen Vorder- und Hinterradachsen und eine Differenzialbewegung zwischen linken und rechten Radachsen zu begrenzen, ein VDC-System, das eine Bremskraft von mindestens einem Rad regelt, um Kurvenverhalten abhängig vom Drehzustand eines Fahrzeugs unabhängig von der Bremseinwirkung eines Fahrers zu regeln und das VDC-System ein Timing der VDC-Einleitung vorverstellt, das in einem begrenzten Differenzialzustand verwendet wird, in dem mindestens eine der Differenzialbewegung der Vorder- und Hinterradachsen und die Differenzialbewegung der linken und rechten Radachsen, im Vergleich mit einem Timing der VDC-Einleitung begrenzt ist, das in einem nicht begrenzten Differenzialzustand verwendet wird, in dem Differenzialbewegung der Vorder- und Hinterradachsen und die Differenzialbewegung der rechten und linken Radachsen zugelassen sind.
  • Nach einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung umfasst ein Verfahren zur Regelung des Kurvenverhaltens eines Kraftfahrzeugs mit Differenzialbegrenzungseinrichtung, die fähig ist mindestens eine Differenzialbewegung zwischen den Vorder- und Hinterradachsen und der Differenzialbewegung zwischen den linken und rechten Radachsen zu begrenzen, wobei das Verfahren Regelung einer Bremskraft von mindestens einem Rad umfasst, um die Fahrdynamikregelung (VDC) auszuführen, durch die das Kurvenverhalten des Fahrzeugs, abhängig vom Drehzustand eines Fahrzeugs unabhängig von der Bremseinwirkung eines Fahrers, geregelt wird, Erkennen umfasst, ob sich das Fahrzeug in einem begrenzten Differenzialzustand befindet, in dem mindestens eine der Differenzialbewegung der Vorder- und Hinterradachsen und der Differenzialbewegung der linken und rechten Radachsen begrenzt ist oder sich in einem nicht begrenzten Differenzialzustand befindet, in dem Differenzialbewegung der Vorder- und Hinterradachsen und die Differenzialbewegung der linken und rechten Radachsen zugelassen sind und Vorverstellen von einem Timing der VDC-Einleitung umfasst, das im begrenzten Differenzialzustand verwendet wird, im Vergleich mit einem Timing der VDC-Einleitung, das im nicht begrenzten Differenzialzustand verwendet wird.
  • Die anderen Aufgaben und Merkmale dieser Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung mit Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen verstanden werden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die 1 ist ein generelles Systemdiagramm, das eine Ausführungsform einer Fahrdynamikregelungsvorrichtung (VDC-Vorrichtung) darstellt, die auf ein Fahrzeug mit Vierradantrieb (4WD) anwendbar ist, dessen Grundantriebsmodus ein Hinterradantriebsmodus (2WD-Modus) ist.
  • Die 2 ist ein Flussdiagramm, das eine Fahrdynamikregelungsroutine (VDC-Routine) (oder eine Fahrverhaltensregelungsroutine (VBC-Routine) zeigt, die in einer elektronischen VDC-Regelungseinheit (VDCECU) ausgeführt wird, die in die VDC-Vorrichtung der Ausführungsform inkorporiert ist.
  • Die 3A–3B sind Zeitdiagramme, die eine VDC-Vorrichtung erläutern, wobei ein VDC-Einleitungsschwellwert permanent festgelegt ist, egal, ob sich das Fahrzeug in einem begrenzten Differenzialzustand oder in einem nicht begrenzten Differenzialzustand befindet und eine verbesserte VDC-Vorrichtung der Ausführungsform erläutern, wobei ein VDC-Einleitungsschwellwert variabel eingestellt oder schaltbar ist, abhängig davon, ob sich das Fahrzeug in einem begrenzten Differenzialzustand oder in einem nicht begrenzten Differenzialzustand befindet.
  • Die 4 ist ein vergleichendes Zeitdiagramm, das Timings für VDC-Einleitung- und Beendigung zwischen dem VDC-System anzeigt, dessen VDC-Einleitungsschwellwert festgelegt ist und dem verbesserten VDC-System der Ausführungsform, dessen VDC-Einleitungsschwellwert variabel oder schaltbar ist.
  • Die 5 ist ein Kennliniendiagramm, das eine Bremskraftkennlinie, die vom VDC-System stammt, das den festgelegten VDC-Einleitungsschwellwert verwendet und eine Bremskraftkennlinie zeigt, die vom VDC-System der Ausführungsform stammt.
  • Die 6 ist erläuternde Ansicht, die Vergleichsergebnisse einer Linie, die Fahrzeugbewegung anzeigt, die während Regelung von Übersteuerungsunterdrückung im 2WD-Modus produziert wird, einer Linie, die Fahrzeugbewegung anzeigt, die während Regelung von Übersteuerungsunterdrückung des VDC-Systems der Ausführungsform produziert wird, die den variablen VDC-Einleitungsschwellwert im 4WD-Modus verwendet und einer Linie, die Fahrzeugbewegung anzeigt, die während Regelung von Übersteuerungsunterdrückung des VDC-Systems produziert wird, das den festgelegten VDC-Einleitungsschwellwert im 4WD-Modus verwendet, anzeigt.
  • Die 7 ist erläuternde Ansicht, die Vergleichsergebnisse einer Linie, die Fahrzeugbewegung anzeigt, die während Regelung von Untersteuerungsunterdrückung im 2WD-Modus produziert wird, einer Linie, die Fahrzeugbewegung anzeigt, die während Regelung von Untersteuerungsunterdrückung des VDC-Systems der Ausführungsform produziert wird, die den variablen VDC-Einleitungsschwellwert im 4WD-Modus verwendet und einer Linie, die Fahrzeugbewegung anzeigt, die während Regelung von Untersteuerungsunterdrückung des VDC-Systems produziert wird, das den festgelegten VDC-Einleitungsschwellwert im 4WD-Modus verwendet, anzeigt.
  • Die 8 ist ein Flussdiagramm, das eine modifizierte Fahrdynamikregelungsroutine (VDC-Routine) (oder eine modifizierte Fahrverhaltensregelungsroutine (VBC-Routine) zeigt, die in der elektronischen VDC-Regelungseinheit (VDCECU) ausgeführt wird, die in die VDC-Vorrichtung der Ausführungsform inkorporiert ist.
  • Die 9 ist eine vorbestimmte Transferkupplungs-Einkupplungskraft versus 1. VDC-Einleitungsschwellwert β1 des Kennfelds (Map), das sich auf Schritt S22 der 8 bezieht.
  • Die 10 ist eine vorbestimmte Einkupplungskraft der Differenzialbegrenzungskupplung versus 2. VDC-Einleitungsschwellwert β2 des Kennfelds (Map), das sich auf Schritt S24 der 8 bezieht.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Indem jetzt auf die Zeichnungen, speziell auf die 1, Bezug genommen wird, wird die Fahrdynamikregelungsvorrichtung (VDC-Vorrichtung) durch ein Beispiel in einem Fahrzeug mit Vierradantrieb (4WD) belegt, das eine Transferkupplung 10 und eine Differenzialbegrenzungskupplung 7 verwendet und dessen Grundantriebsmodus ein Hinterradantriebsmodus ist.
  • Wie in da 1 gezeigt dient die Transferkupplung 10 als ein Differenzialbegrenzungsmittel, das Differenzialbewegung zwischen einer Vorderradachse für linke und rechte Vorderräder 15 und 16 und einer Hinterachse für linke und rechte Hinterräder 8 und 9 begrenzt. In einem nicht begrenzten Differenzialzustand (in einem ausgekuppelten Zustand der Transferkupplung 10), in dem eine Vorder- und Hinterraddrehzahldifferenz erlaubt ist, wird Motorleistung (Antriebsmoment) von einem Motor 1 durch ein Getriebe 2 und einer hinteren Längsgelenkwelle 3 zum Hinterachsdifferenzial 4 übertragen und dann über die linken hinteren und rechten hinteren Achsantriebswellen 5 und 6 auf die linken und rechten Hinterräder 8 und 9 überfragen, um einen Hinterradantriebsmodus zu erreichen (einen 2WD-Modus), in dem Differenzialbewegung zwischen Vorder- und Hinterradachsen zugelassen ist.
  • In einem begrenzten Differenzialzustand (in einem eingekuppelten Zustand der Transferkupplung 10), in dem eine Vorder- und Hinterraddrehzahldifferenz begrenzt wird, wird Teil einer Motorleistung (Antriebsmoment) durch die hintere Längsgelenkwelle 3, das Hinterachsdifferenzial 4 und die Hinterachsantriebswellen 5 und 6 zu den Hinterrädern 8 und 9 geliefert. Gleichzeitig wird das restliche Antriebsmoment durch eine vordere Längsgelenkwelle 11 auf das Vorderachsdifferenzial 12 übertragen und dann über die linken und rechten Vorderachsantriebswellen 13 und 14 auf die linken und rechten Räder 15 und 16 übertragen, um einen Vierradantriebsmodus (einen 4WD-Modus) zu erhalten in dem die Differenzialbewegung zwischen den Vorder- und Hinterradachsen begrenzt ist.
  • Die Differenzialbegrenzungskupplung 7 (genau, Hinterachsdifferenzial-Begrenzungskupplung) ist zwischen den Hinterachsantriebswellen 5 und 6 vorgesehen. Die Differenzialbegrenzungskupplung 7 dient als ein Differenzialbegrenzungsmittel, das Differenzialbewegung zwischen einer linken Hinterradachse (linke Hinterachsantriebswelle 5) für das linke Hinterrad 8 und einer rechten Hinterradachse (Hinterachsantriebswelle 6) begrenzt. Wenn die Differenzialbegrenzungskupplung 7 voll eingerückt ist, wird die Differenzialfunktion des Hinterachsdifferenzials 4 inhibiert und somit wird das Hinterachsdifferenzial 4 in den gesperrten Differenzialzustand konditioniert, in dem die Raddrehzahldifferenz zwischen den linken und rechten Hinterrädern 8 und 9 begrenzt wird oder eine geringere Drehzahldifferenz zwischen linkem und rechtem Rad vorliegt. Umgekehrt, wenn die Differenzialbegrenzungskupplung 7 voll ausgerückt ist, wird die Differenzialfunktion des Hinterachsdifferenzials 4 zugelassen und somit wird das Hinterachsdifferenzial 4 in den ungesperrten Differenzialzustand (in den freien Differenzialzustand) konditioniert, in dem die Raddrehzahldifferenz zwischen den linken und rechten Hinterrädern 8 und 9 zugelassen wird und somit eine bemerkenswerte Drehzahldifferenz zwischen linkem und rechtem Rad bei Kurvenfahren vorliegt.
  • Die Ausführungsform der 1 zeigt die VDC-Vorrichtung als ein Bremskraftregelsystem, das hydraulische Bremsdrücke individueller Radbremszylinder (d. h., linke vordere, rechte vordere, linke hintere und rechte hintere Radbremszylinder 17, 18, 19 und 20) unabhängig voneinander reguliert, wobei ein Vierkanal-Bremsregelungssystem wie beispielsweise ein Vierkanal-ABS-System für Anti-Schleuderregelung oder ein Vierkanal-Antischlupfregelungssystem für Schlupfregelung verwendet wird. Bremszylinderdrücke für linkes Vorderrad, rechtes Vorderrad, linkes Hinterrad und rechtes Hinterrad werden unabhängig voneinander, egal ob ein Bremspedal vom Fahrer nicht gedrückt oder gedrückt wird, mittels einer VDC-Hydraulikmodulatoreinheit (einfach, einer VDC-Hydraulikeinheit) 21 geregelt, die zwischen einem Hauptzylinder (nicht gezeigt) und jedem Radbremszylinder 17–20 angeordnet ist.
  • Eine elektronische 4WD-und-Diff-Regelungseinheit oder eine elektronische Transfer- und Diff-Regelungseinheit (4WD/DIFF ECU) 22 umfasst generell einen Mikrocomputer. 4WD/DIFF ECU 22 umfasst eine Eingabe-/Ausgabe-Schnittstelle (I/O), Speicher (RAM, ROM) und einen Mikroprozessor oder eine Zentraleinheit (CPU). Die Eingabe-/Ausgabeschnittstelle (I/O) der 4WD/DIFF ECU 22 empfängt Eingabeinformation von Fahrzeugschaltern und -sensoren, nämlich linken vorderen, rechten vorderen, linken hinteren und rechten hinteren Raddrehzahlsensoren 25, 26, 27 und 28, einem Antriebsmoduswählschalter (einem Moduswählschalter) 29 und einem Hinterachsdifferenzialsperrschalter (einfach, einem Diff-Sperrschalter) 30. Vordere linke und vordere rechte Raddrehzahlsensoren 25 und 26 befinden sich an den jeweiligen Vorderrädern 15 und 16, um linke vordere und rechte vordere Raddrehzahlen VwFL und VwFR abzutasten. Linke hintere und rechte hintere Raddrehzahlsensoren 27 und 28 befinden sich an den jeweiligen Hinterrädern 8 und 9, um linke hintere und rechte hintere Raddrehzahlen VwRL und VwRR abzutasten. Der Moduswählschalter 29 dient als eine Mensch-Maschine-Schnittstelle. Der Moduswählschalter 29 befindet sich in solch einer Position, dass er vom Fahrer leicht manipuliert werden kann, beispielsweise in einer Fahrzeuginstrumentenanlage, die Anzeigemessgeräte oder eine Kombi-Instrumentbaugruppe enthält. Der Moduswählschalter 29 wird manuell vom Fahrer betätigt, um von einem Zweiradantriebsmodus (2WD-Modus), einem AUTO-Modus (oder einem aktiven Momentaufteilungsmodus) und einem starren Vierradantriebsmodus (4WD-Modus) auf den anderen umzuschalten. Wenn der 2WD-Modus manuell über den Moduswählschalter 29 gewählt wird, generiert die Ausgabeschnittstellenschaltung von 4WD/DIFF ECU 22 ein Befehlssignal an die Transferkupplung 10, um die Transferkupplung 10 auszukuppeln und den 2WD-Modus (den Hinterradantriebsmodus) zu realisieren. Wenn der AUTO-Modus (der Momentaufteilungsmodus) manuell über den Wählschalter 29 gewählt wird, generiert die Ausgabeschnittstellenschaltung von 4WD/DIFF ECU 22 ein Befehlssignal an die Transferkupplung 10, um die Größenordnung der Einkupplungskraft der Transferkupplung 10, abhängig von der Vorder- und Hinterraddrehzahldifferenz richtig so einzustellen, dass der Grad von Beschleunigungsschlupf und folglich das Momentverteilungsverhältnis zwischen dem an die Vorderradachse gelieferten Antriebsmoment und dem an die Hinterradachse gelieferten Antriebsmoment geändert wird und somit den AUTO-Modus (den aktiven Momentaufteilungsmodus) zu realisieren. Gegensätzlich, wenn der starre 4WD-Modus manuell über den Moduswählschalter 29 gewählt wird, generiert die Ausgabeschnittstellenschaltung von 4WD/DIFF ECU 22 ein Befehlssignal an die Transferkupplung 10, um die Transferkupplung 10 voll einzukuppeln und den starren 4WD-Modus zu realisieren. Der Diff-Sperrschalter 30 dient außerdem als eine Mensch-Maschine-Schnittstelle. Der Diff-Sperrschalter 30 befindet sich in solch einer Position, dass er vom Fahrer leicht manipuliert werden kann, beispielsweise in einer Fahrzeuginstrumentenanlage oder in einer Kombi-Instrumentbaugruppe. Wenn der Diff-Sperrschalter 30 manuell auf ON (EIN) geschaltet wird, wird die Differenzialbegrenzungskupplung 7 voll eingekuppelt, um die Differenzialfunktion des Hinterachsdifferenzials 4 zu inhibieren und somit wird das Hinterachsdifferenzial 4 im gesperrten Differenzialzustand gehalten, in dem die Raddrehzahldifferenz zwischen den Hinterrädern 8 und 9 nicht zugelassen ist.
  • Eine elektronische Fahrdynamikregelungseinheit (VDC ECU) 23 umfasst generell einen Mikrocomputer. Wie aus dem Systemdiagramm der 1 ersichtlich, ist die VDC ECU 23 für gegenseitige Kommunikation über eine Zweiwegekommunikationsleitung 33 elektrisch mit der 4WD/DIFF ECU 22 verbunden. Außerdem ist die VDC ECU 23 für gegenseitige Kommunikation über eine Datenverbindung (eine Zweiwegekommunikationsleitung) elektrisch mit der VDC-Hydraulikeinheit 21 verbunden. Die VDC ECU 23 umfasst eine Eingabe-/Ausgabeschnittstelle (I/O), Speicher (RAM, ROM) und einen Mikroprozessor oder eine Zentraleinheit (CPU). Die Eingabe-/Ausgabeschnittstelle (I/O) der VDC ECU 23 empfängt Eingabeinformation von Fahrzeugsensoren, nämlich einem Gierratensensor 31 und einem Lenkwinkelsensor 32 und Eingabeinformation von der 4WD/DIFF ECU 22 bezüglich Raddrehzahlen VwFL, VwFR, VwRL und VwRR und bezüglich des Zustands, in dem sich Transferkupplung 10 befindet und bezüglich des Zustands, in dem sich das Hinterachsdifferenzial 4 befindet. Die Eingabe-/Ausgabeschnittstelle (I/O) der VDC ECU 23 empfängt außerdem Eingabeinformation von der VDC-Hydraulikeinheit 21 bezüglich manipulierter Variablen der vier Radbremsen. Tatsächlich werden die manipulierten Variablen der vier Radbremsen mithilfe von Drucksensoren erkannt, die in der VDC-Hydraulikeinheit 21 angeordnet sind. Der Gierratensensor 31 ist vorgesehen, um eine Gierrate (eine tatsächliche Gierrate ϕ) zu erkennen, die von einem Giermoment herrührt, das auf das Fahrzeug einwirkt. Der Lenkwinkelsensor 32 ist vorgesehen einen Lenkwinkel δ des Lenkrads zu erkennen (nicht gezeigt). Der Prozessor der VDC ECU 23 berechnet oder schätzt eine gewünschte Gierrate ϕ*, beruhend auf Eingabeinformation vom Lenkwinkelsensor 32, der auf den Lenkwinkel δ schließen lässt und Eingabeinformation von der VDC- Hydraulikeinheit 21 bezüglich manipulierter Variablen der vier Radbremsen. Der Prozessor von VDC ECU 23 vergleicht die tatsächliche Gierrate ϕ beruhend auf der vom Gierratensensor 31 erkannten Gierrateninformation mit der gewünschten Gierrate φ, die beruhend auf dem Lenkwinkel δ und der manipulierten Variablen jeder Radbremse berechnet oder geschätzt wurde, um arithmetisch eine Gierratenabweichung Δϕn (= ϕ – ϕ*) der tatsächlichen Gierrate φ von der gewünschten Gierrate ϕ* zu berechnen oder abzuleiten. Im Prozessor der VDC ECU 23 wird eine weitere Prüfung vorgenommen, um zu bestimmen ob eine Gierratenabweichung Δϕn (= ϕ – ϕ*) einen VDC-Einleitungsschwellwert (α, β) überschreitet, der im Folgenden mit Bezug auf das Flussdiagramm in der 2 ausführlich beschrieben werden wird. Wenn die Gierratenabweichung Δϕn den VDC-Einleitungsschwellwert überschreitet, betätigt oder aktiviert die VDC ECU 23 die Fahrdynamikregelungsfunktion (VDC-Funktion), um Fahrdynamikregelung einzuleiten. Umgekehrt, wenn die Gierratenabweichung Δϕn geringer als der oder gleich dem VDC-Einleitungsschwellwert ist, trennt oder deaktiviert die VDC ECU 23 die Fahrdynamikregelungsfunktion (VDC-Funktion), um die Fahrdynamikregelung zu inhibieren. In der VDC-Vorrichtung der gezeigten Ausführungsform wird die Fahrdynamikregelung wie folgt erzielt.
  • Zuerst werden im Prozessor der VDC ECU 23 die Radbremszylinderdrücke links vorn, rechts vorn, links hinten und rechts hinten beruhend auf der Gierratenabweichung Δϕn (= ϕ – ϕ*) berechnet und bestimmt. Danach werden Befehlssignale, die den berechneten gewünschten Radbremszylinderdrücken für links vorn, rechts vorn, links hinten und rechts hinten entsprechen, von der Ausgabeschnittstelle der VDC ECU 23 an die VDC-Hydraulikeinheit 21 ausgegeben, um die Radbremszylinderdrücke auf den Befehlssignalen beruhend einzustellen und die Gierratenabweichung Δϕn zu reduzieren. Gleichzeitig generiert die Ausgabeschnittstelle von VDC ECU 23, während der Fahrdynamikregelung, ein Befehlssignal über eine Zweiwegekommunikationsleitung 34 an eine elektronische Motorsteuereinheit (ENG. ECU) 24, um abnehmend für Motorleistung durch eine Schubabschaltungsfunktion oder Reduzierung der Drosselklappenöffnung zu kompensieren.
  • Indem jetzt auf die 2 Bezug genommen wird, ist die Fahrdynamikregelungsroutine (VDC-Routine) gezeigt, die im Prozessor der VDC ECU 23 ausgeführt wird, die in der VDC-Vorrichtung der Ausführungsform enthalten ist. Die VDC-Routine wird als zeitgesteuerte Unterbrechungsprogramme ausgeführt, die alle vorbestimmten Tastzeitintervalle auszulösen sind.
  • Bei Schritt S1 wird, beruhend auf Eingabeinformation von der 4WD/DIFF ECU 22 bezüglich des Zustands, in dem sich die Transferkupplung 10 befindet, eine Überprüfung vorgenommen zu bestimmen, ob ein von der 4WD/DIFF ECU 22 generiertes Befehlssignal für volle Einkupplung der Transferkupplung 10 anwesend oder abwesend ist. Wenn die Antwort auf Schritt S1 bejahend ist (YES/JA), das heißt, in Anwesenheit der Ausgabe des Befehlssignals für volle Einkupplung der Transferkupplung 10, geht die Routine von Schritt S1 auf Schritt S3. Umgekehrt, wenn die Antwort auf Schritt S1 verneinend ist (NO/NEIN), das heißt, in Abwesenheit der Ausgabe des Befehlssignals für volle Einkupplung der Transferkupplung 10, geht die Routine von Schritt S1 auf Schritt S2.
  • Bei Schritt S2 wird, beruhend auf Eingabeinformation von der 4WD/DIFF ECU 22 bezüglich des Zustands, in dem sich das Hinterachsdifferenzial 4 befindet, eine Überprüfung vorgenommen zu bestimmen, ob ein von der 4WD/DffF ECU 22 generiertes Befehlssignal an die Differenzialbegrenzungskupplung 7 für volle Einkupplung der Differenzialbegrenzungskupplung 7 (mit anderen Worten, für den Hinterachsdifferenzialsperrmodus) anwesend oder abwesend ist. Wenn die Antwort auf Schritt S2 bejahend ist (YES/JA), das heißt, in Anwesenheit der Ausgabe des Befehlssignal, für volle Einkupplung der Differenzialbegrenzungskupplung 7, geht die Routine von Schritt S2 auf Schritt S3. Umgekehrt, wenn die Antwort auf Schritt S2 verneinend ist (NO/NEIN), das heißt, in Abwesenheit der Ausgabe des Befehlssignals für volle Einkupplung der Differenzialbegrenzungskupplung 7, geht die Routine von Schritt S2 auf Schritt S4.
  • Bei Schritt S3 wird ein VDC-Einleitungsschwellwert β, der für den begrenzten Differenzialzustand geeignet ist, als ein endgültiger VDC-Einleitungsschwellwert eingestellt, der mit der berechneten Gierratenabweichung Δϕn (= ϕ – ϕ*) verglichen und als ein Entscheidungskriterium zum Einleiten der Fahrdynamikregelung verwendet wird. Nach Schritt S3 kommt das Hauptprogramm zurück. Beachten Sie bitte, dass der für den begrenzten Differenzialzustand geeignete VDC-Einleitungsschwellwert β (< α) vorbestimmt ist, relativ niedriger als ein normaler VDC-Einleitungsschwellwert α zu sein, der für den nicht begrenzten Differenzialzustand geeignet ist. In der VDC-Vorrichtung der gezeigten Ausführungsform wird der für den begrenzten Differenzialzustand geeignete VDC-Einleitungsschwellwert β (< α) wie folgt bestimmt: β = 0,4 × α
  • Wenn die Antwort auf Schritt S1 negativ (NO/NEIN) ist und die Antwort auf Schritt S2 negativ (NO/NEIN) ist, das heißt, im nicht begrenzten Differenzialzustand der Differenzialbewegung zwischen Vorder- und Hinterradachsen und im nicht begrenzten Differenzialzustand der Differenzialbewegung zwischen linken hinteren und rechten hinteren Radachsen wird bei Schritt S4 der normale VDC-Einleitungsschwellwert α, der für den nicht begrenzten Differenzialzustand geeignet ist, als der endgültige VDC-Einleitungsschwellwert eingestellt. Nach Schritt S4 kommt das Hauptprogramm zurück.
  • [FAHRDYNAMIKREGELUNGSFUNKTION (VDC-FUNKTION) IM 2WD-MODUS]
  • In einem nicht begrenzten Differenzialzustand, wo sowohl die Differenzialbegrenzungskupplung 7 als auch die Transferkupplung 10 eingekuppelt, mit anderen Worten, im Hinterradantriebsmodus (im 2WD-Modus) sind, fließt die VDC-Routine der 2 von Schritt S1 durch Schritt S2 zu Schritt S4. Somit wird, bei Schritt S4, der normale VDC-Einleitungsschwellwert α, der für den nicht begrenzten Differenzialzustand geeignet ist, als der endgültige VDC-Einleitungsschwellwert eingestellt. Während Kurvenfahren kann ein Grad von Fahrzeuguntersteuerung oder ein Grad von Fahrzeugübersteuerung, beruhend auf der berechneten Gierratenabweichung Δϕn (= ϕ – ϕ*), berechnet oder geschätzt werden. Wenn die Gierratenabweichung Δϕn (= ϕ – ϕ*) den normalen VDC-Einleitungsschwellwert α überschreitet, der für den nicht begrenzten Differenzialzustand geeignet ist, beispielsweise, wenn sich die Untersteuerungstendenz des Fahrzeugs zu entwickeln beginnt oder, wenn sich die Übersteuerungstendenz des Fahrzeugs zu entwickeln beginnt, wird die VDC-Funktion aktiviert und somit die Fahrdynamikregelung eingeleitet, sodass die tatsächliche Gierrate ϕ über Rückführungsregelung näher an die gewünschte Gierrate ϕ* gebracht wird.
  • Der Prozessor der VDC ECU 23 berechnet oder schätzt, beruhend auf der Gierratenabweichung Δϕn (= ϕ – ϕ*), den Grad der Fahrzeugübersteuerung, beispielsweise während Fahrbahnwechsel auf der schlüpfrigen Fahrbahn nach rechts im 2WD-Modus (siehe hierzu die linke Hälfte der 6). Wenn der Prozessor der VDC ECU 23 bestimmt, dass die Fahrzeugübersteuerung groß ist, wird die VDC ECU 23 tätig, um die Motorleistung, beruhend auf dem Grad der Fahrzeugübersteuerung, zu reduzieren, um die Stabilität bei Fahrbahnwechselmanöver zu verbessern. Gleichzeitig wird, um ein Giermoment (ein Übersteuerungsunterdrückungsmoment) zu produzieren, das auf dem Grad Fahrzeugübersteuerung beruht und tendiert das Fahrzeug in eine Richtung zu drehen (im Gegenuhrzeigersinn bei Betrachten der Draufsicht von 6), in der die Fahrzeugübersteuerungstendenz reduziert wird, eine auf jedes Rad angewandte Bremskraft richtig geregelt. Wie aus der linken Hälfte der 6 verstanden werden kann, welche die Regelung der Übersteuerungsunterdrückung (der Fahrdynamikregelung, die unter der Fahrzeugübersteuerungskondition im 2WD-Modus ausgeführt wird), als ein Beispiel der Anwendung von Übersteuerungsunterdrückungsmoment zeigt, wird eine Bremskraft, die für die Regelung von Übersteuerungsunterdrückung nötig ist, auf das Vorderrad der sich schneller drehenden Außenräder angewandt. Stattdessen könnten für Übersteuerungsunterdrückung benötigte Bremskräfte auf die jeweiligen sich schneller drehenden Außenräder angewandt werden.
  • Wenn der Prozessor der VDC ECU 23, beruhend auf der Gierratenabweichung Δϕn (= ϕ – ϕ*), bestimmt, dass die Fahrzeuguntersteuerungstendenz während Kurvenfahren auf der schlüpfrigen Fahrbahn groß ist, konkret während Kurvenfahren nach rechts im 2WD-Modus (siehe hierzu die linke Hälfte der 7), regelt die VDC ECU 23 eine auf jedes Rad angewandte Bremskraft richtig, um ein Giermoment (ein Untersteuerungsunterdrückungsmoment) zu produzieren, das auf dem Grad der Fahrzeuguntersteuerung beruht und tendiert das Fahrzeug in eine Richtung zu drehen (im Uhrzeigersinn, wenn man die Draufsicht der 7 betrachtet), in der die Fahrzeuguntersteuerungstendenz reduziert wird. Wie aus der linken Hälfte der 7 verstanden werden kann, welche die Regelung der Untersteuerungsunterdrückung (der Fahrdynamikregelung, die unter der Fahrzeuguntersteuerungskondition im 2WD-Modus ausgeführt wird), als ein Beispiel der Anwendung von Untersteuerungsunterdrückungsmoment zeigt, wird eine Bremskraft, die für die Regelung von Untersteuerungsunterdrückung nötig ist, auf das Hinterrad der sich langsamer drehenden Innenräder angewandt. Stattdessen könnten für Untersteuerungsunterdrückung benötigte Bremskräfte auf die jeweiligen sich langsamer drehenden Innenräder angewandt werden.
  • Durch Einstellen des bereits erwähnten normalen VDC-Einleitungsschwellwerts α, der für den Hinterradantriebsstatus (2WD-Modus) geeignet ist, mit anderen Worten, dem nicht begrenzten Differenzialzustand, für den Zweck der Eliminierung jeder unnatürlichen Empfindung, die der Fahrer, wie beispielsweise eine unbeabsichtigte Verlangsamung des Fahrzeugs, aufgrund von einem unerwünschten vorverstellten Timing der VDC-Einleitung, während Kurvenfahren im 2WD-Modus mit dem VDC-Regelungssystem spürt, das im funktionsfähigen Zustand konditioniert ist, enthält der normale VDC-Einleitungsschwellwert α eine tote Zone, auf die das VDC-Regelungssystem nicht wirksam reagieren wird. Aus den oben besprochenen Gründen wird der normale VDC-Einleitungsschwellwert α vorbestimmt, um relativ höher als der VDC-Einleitungsschwellwert β zu sein, der für den begrenzten Differenzialzustand geeignet ist, um unerwünschtes „Hunting" zu vermeiden.
  • Wie aus dem Obigen zu verstehen ist, wird gemäß der VDC-Vorrichtung der Ausführungsform, die fähig ist die VDC-Routine der 2 auszuführen, der relativ niedrigere VDC-Einleitungsschwellwert β (< α) als der endgültige VDC-Einleitungsschwellwert nur im begrenzten Differenzialzustand eingestellt, in dem die Differenzialbewegung zwischen den Vorder- und Hinterachsen mit eingekuppelter Transferkupplung 10 begrenzt ist oder die Differenzialbewegung zwischen den linken hinteren und den rechten hinteren Radachsen mit eingekuppelter Differenzialbegrenzungs-kupplung 7 begrenzt ist und somit eine erhöhte Tendenz vorliegt, dass die geregelte Variable (tatsächliche Gierrate ϕ) bemerkenswert vom gewünschten Wert (von der gewünschten Gierrate ϕ*) abweicht. Daher ist es, aufgrund des relativ höheren VDC-Einleitungsschwellwerts α, der als der endgültige VDC-Einleitungsschwellwert unter dem nicht begrenzten Differenzialzustand bestimmt wurde, möglich zu verhindern, dass die Fahrdynamikregelung zu einem unerwünschten früheren Timing eingeleitet wird und folglich unnatürliches Empfinden, wie beispielsweise unbeabsichtigte Verlangsamung des Fahrzeugs, effektiv zu eliminieren, das der Fahrer während Kurvenfahren im nicht begrenzten Differenzialzustand empfinden könnte. Mit anderen Worten ist es, aufgrund des relativ niedrigeren VDC-Schwellwerts β, der als der endgültige VDC-Schwellwert unter dem begrenzten Differenzialzustand bestimmt wurde, möglich ein Einleitungs-Tuming der Fahrdynamikregelung richtig vorzuverstellen und, folglich unerwünschte Regelungsstörbeeinflussung zwischen der Fahrdynamikregelung und der Differenzialbegrenzungsregelung während Kurvenfahren im begrenzten Differenzialzustand effektiv zu unterdrücken und außerdem die Fähigkeit zu verbessern, dynamisches Fahrverhalten während Kurvenfahren im begrenzten Differenzialzustand zu stabilisieren.
  • [VDC-FUNKTION IM BEGRENZTEN DIFFERENTIALZUSTAND]
  • In einem begrenzten Differenzialzustand, wo die Transferkupplung 10 eingekuppelt ist, das heißt, in einem begrenzten Differenzialzustand zwischen Vorder- und Hinterradachsen, fließt die VDC-Routine der 2 von Schritt S1 zu Schritt S3. Somit wird, bei Schritt S3, der relativ niedrigere VDC-Einleitungsschwellwert β (< α), der für den begrenzten Differenzialzustand geeignet ist, als der endgültige VDC-Einleitungsschwellwert eingestellt.
  • Andererseits fließt, in einem begrenzten Differenzialzustand, wo die Differenzialbegrenzungskupplung 7 eingekuppelt ist, das heißt, in einem begrenzten Differenzialzustand zwischen linken hinteren und rechten hinteren Radachsen, the VDC-Routine der 2 von Schritt S1 über Schritt S2 zu Schritt S3. Abschließend wird, bei Schritt S3, der relativ niedrigere VDC-Einleitungsschwellwert β (< α), der für den begrenzten Differenzialzustand geeignet ist, als der endgültige VDC-Einleitungsschwellwert eingestellt.
  • Wenn sich die Fahrzeuguntersteuerungstendenz während Kurvenfahren zu entwickeln beginnt oder, wenn sich die Fahrzeugübersteuerungstendenz während Kurvenfahren zu entwickeln beginnt, schätzt der Prozessor der VDC ECU 23, beruhend auf der Gierratenabweichung Δϕn (= ϕ – ϕ*), den Grad der Untersteuerung oder den Grad der Übersteuerung. Sobald die Gierratenabweichung Δϕn (= ϕ – ϕ*) den VDC-Einleitungsschwellwert β (< α) überschreitet, der für den begrenzten Differenzialzustand geeignet ist und dass Fahrdynamikregelung schnell in Funktion tritt, mit anderen Worten, in Anwesenheit einer geringfügigen Tendenz zu Fahrzeuguntersteuerung oder Fahrzeugübersteuerung, kann die Fahrdynamikregelung schnell auf so eine Art eingeleitet werden, dass eine auf jedes Rad angewandte Bremskraft schnell richtig justiert und die Motorleistung richtig reduziert wird und somit die tatsächliche Gierrate ϕ über Rückführungsregelung näher an die gewünschte Gierrate ϕ* herangebracht wird.
  • Im Folgenden, unter Bezugnahme auf die Zeitdiagramme der 3A–3B, 4 und 5 ausführlich beschrieben, sind Vergleichsergebnisse von Regelungskennlinien, die Timings der VDC-Einleitung und eine Bremskraftkennlinie des VDC-gesteuerten Rads enthalten, das einer Fahrdynamikregelung unterliegt, zwischen (i) dem verbesserten VDC-System der Ausführungsform, das die VDC-Routine der 2 ausführt und den variablen VDC-Einleitungsschwellwert (α, β) verwendet und (ii) dem VDC-System, das den festgelegten VDC-Einleitungsschwellwert α verwendet.
  • Wie in der 3A gezeigt, nehmen wir an, dass die Ausgabeschnittstelle der 4WD/DIFF ECU 22 ein Befehlssignal (ON-/EIN-Signal) für volle Einkupplung der Differenzialbegrenzungskupplung 7 bei der Zeit t0 generiert und somit der Funktionsmodus des Hinterachsdifferenzials 4 bei der Zeit t0 vom freien Differenzialzustand in den gesperrten Differenzialzustand verschoben wird und die Ausgabeschnittstelle der 4WD/DIFF ECU 22 ein Befehlssignal (OFF-/AUS-Signal) zum Auskuppeln der Differenzialbegrenzungskupplung 7 bei der Zeit t4 generiert und somit der Funktionsmodus des Hinterachsdifferenzials 4 wiederum vom gesperrten Differenzialzustand bei t4 in den freien Differenzialzustand verschoben wird. Wie durch die massive Linie in der 3B angezeigt, wird gemäß dem VDC-System der Ausführungsform, mithilfe des variablen VDC-Einleitungsschwellwerts (α, β), der endgültige VDC-Einleitungsschwellwert vom normalen VDC-Einleitungsschwellwert α, der für den nicht begrenzten Differenzialzustand geeignet ist, bei der Zeit t0 auf den VDC-Einleitungsschwellwert β (< α) geschaltet, der für den begrenzten Differenzialzustand geeignet ist und der endgültige VDC-Einleitungsschwellwert wird vom VDC-Einleitungsschwellwert β (< α) bei der Zeit t4 auf den normalen VDC-Einleitungsschwellwert α geschaltet. Im Gegenteil bleibt, wie durch die gestrichelte Linie in der 3B angezeigt, gemäß dem VDC-System, das den relativ höheren VDC-Einleitungsschwellwert α verwendet, der endgültige VDC-Einleitungsschwellwert permanent auf normalem VDC-Einleitungsschwellwert α festgelegt.
  • Wie durch die massive Linie der 4 angezeigt, bestimmt, gemäß der VDC-Vorrichtung der Ausführungsform, die den variablen VDC-Einleitungsschwellwert verwendet, der zwischen dem relativ höheren VDC-Einleitungsschwellwert α und dem relativ niedrigeren VDC-Einleitungsschwellwert β, abhängig davon ob sich das Fahrzeug im nicht begrenzten Differenzialzustand oder im begrenzten Differenzialzustand befindet, schaltbar ist, der Prozessor der VDC ECU 23, dass das Fahrzeug geringfügige Untersteuerungs- oder Übersteuerungstendenzen bei der Zeit t1 hat, wenn die Gierratenabweichung Δϕn (= ϕ – ϕ*) den VDC-Einleitungsschwellwert β (< α) überschreitet, der für den begrenzten Differenzialzustand geeignet ist. Folglich wird die VDC-Funktion bei der Zeit t1 betätigt, um Fahrdynamikregelung schnell einzuleiten. Aufgrund des endgültigen VDC-Einleitungsschwellwerts auf den relative geringeren VDC-Einleitungsschwellwert β (< α), wird die Fahrdynamikregelung zu dem relativ früheren Timing (bei der Zeit t1) eingeleitet. Demzufolge kann die Gierratenabweichung Δϕn schnell auf null konvergieren (siehe hierzu die fallende, durch die massive Linie in der 4 angezeigte, Kurve bei der Zeit t3t). Somit ist es möglich die Fahrdynamikregelung zu einem relativ früheren Timing (bei der Zeit t3) zu beenden.
  • Im Gegensatz zu Obigem bestimmt, wie durch die gestrichelte Linie der 4 angezeigt, gemäß dem VDC-System, das den festgelegten VDC-Einleitungsschwellwert verwendet, der Prozessor der VDC ECU 23, dass das Fahrzeug starke Untersteuerungs- oder Übersteuerungstendenzen beim relativ späteren Tuming t2 (im Vergleich zu t1) aufweist, wenn die Gierratenabweichung Δϕn (= ϕ – ϕ*) den normalen VDC-Einleitungsschwellwert α (> β) überschreitet. Folglich wird die VDC-Funktion bei der Zeit t2 betätigt. Das heißt, aufgrund des relativ höher festgelegten VDC-Einleitungsschwellwerts α (> β), wird das Timing der Einleitung der Fahrdynamikregelung ein wenig verzögert. Somit kann, wie anhand der Kennlinienkurve der Gierratenabweichung Δϕn, die durch die gestrichelte Linie in der 4 angezeigt ist, verstanden werden kann, das VDC-System, das den relativ höher festgelegten VDC-Einleitungsschwellwert α verwendet die Tendenz von Konvergenz der Gierratenabweichung Δϕn, selbst nach der Zeit t3, noch nicht zeigen. Infolge des verhältnismäßig höheren, festgelegten VDC-Einleitungsschwellwert α, endet die Fahrdynamikregelung zu einem erheblich späteren Timing von der Zeit t3.
  • Wie anhand der, in der 5 durch die massive Linie anzeigte, Bremskraft-Kennlinienkurve ersichtlich ist, kann, gemäß dem VDC-System der Ausführungsform, die den variablen oder schaltbaren VDC-Einleitungsschwellwert verwendet, aufgrund der zu einem relativ früheren Timing t1 eingeleiteten Fahrdynamikregelung, die Bremskraft auf das VDC-geregelte Rad, das der Fahrdynamikregelung unterliegt, zu einem relativ früheren Timing angewandt werden. Während der frühen Stufen der Bremskraftanwendung nach Einleitung der Fahrdynamikregelung ist der Grad der angewandten Bremskraft zum Unterdrücken geringer Fahrzeuguntersteuerung oder -übersteuerung noch niedrig. Somit ist es möglich, die geringen Tendenzen von Fahrzeuguntersteuerung oder -übersteuerung über die relativ niedrige Bremskraftanwendung zum früheren Timing effektiv schnell zu unterdrücken. Folglich, wie aus der Bremskraft-Kennlinienkurve ersichtlich, die in der 5 durch die massive Linie angezeigt ist, endet die relativ niedrige Bremskraft geeignet schnell beim gleichen Timing t3, wenn die Fahrdynamikregelung endet.
  • Im Gegenteil, wie anhand der, in der 5 durch die gestrichelte Linie anzeigte, Bremskraft-Kennlinienkurve ersichtlich ist, wird, gemäß dem VDC-System, das den festgelegten VDC-Einleitungsschwellwert verwendet, aufgrund der zu einem relativ späteren Timing t2 als der Zeit t1 eingeleiteten Fahrdynamikregelung, die Bremskraft auf das VDC-geregelte Rad, das der Fahrdynamikregelung unterliegt, zu einem relativ späteren Timing angewandt. Während der frühen Stufen der Bremskraftanwendung nach Einleitung der Fahrdynamikregelung ist der Grad der angewandten Bremskraft zum Unterdrücken starker sich angemessen entwickelnder Tendenzen hinsichtlich Fahrzeuguntersteuerung oder -übersteuerung relativ hoch. Aufgrund sowohl des späteren Timings der Einleitung der Fahrdynamiksteuerung als auch der relativ hohen Bremskraftanwendung, wie aus der durch die gestrichelte Linie in der 5 angezeigten Bremskraft-Kennlinienkurve ersichtlich, tendiert die Fahrdynamikregelung zu einem erheblich späteren Timing von der Zeit t3 zu enden und daher wird die angewandte Bremskraft zu einem unerwünscht hohen Grad selbst für eine Weile nach der Zeit t3 beibehalten.
  • [STÖRBEEINFLUSSUNG DER REGELUNG]
  • Nehmen wir an, dass die für ein Zweiradantriebsfahrzeug (2WD-Fahrzeug) geeignete Fahrdynamikregelung einfach auf ein Vierradantriebsfahrzeug (4WD-Fahrzeug) angewandt wird. In so einem Fall tendiert eine Bremskraft, die im Wesentlichen einer Bremskraft entspricht, die auf eines der linken und rechten Vorderräder, während Übersteuerungsunterdrückungsregelung, angewandt wird oder auf eines der linken und rechten Hinterräder, während Untersteuerungsunterdrückungsregelung, angewandt wird, vom VDC-geregelten Rad durch die Transferkupplung 10 (Differenzialbegrenzungsmittel, das die Differenzialbewegnung zwischen Vorder- und Hinterachsen begrenzt) auf eine erste Radachse der Vorder- und Hinterradachsen transferiert zu werden, die der zweiten Radachse gegenüberliegt, die mit dem VDC-geregelten Rad assoziiert ist. Jedes Rad, auf das die transferierte Bremskraft wirkt, wird im Folgenden als ein "nicht VDC-geregeltes Rad" bezeichnet. Aufgrund der transferierten Bremskraft tendiert eine lateral Haftkraft jedes nicht VDC-geregelten Rads sich zu reduzieren und deshalb besteht eine Möglichkeit, dass die Fähigkeit dynamisches Fahrverhalten zu stabilisieren unerwünscht herabgesetzt wird.
  • Wie anhand der linken Hälfte der 6 zu sehen ist, die Regelung von Übersteuerungsunterdrückung zeigt, die über Bremskraftanwendung auf nur das linke Vorderrad (das VDC-geregelte Rad) unter der Fahrzeugübersteuerungskondition im 2WD-Modus während Kurvenfahren nach rechts ausgeführt wird, wird keine transferierte Bremskraft auf jedes nicht VDC-geregelte Rad angewandt. Daher produziert die auf das VDC-geregelte Rad angewandte Bremskraft (das linke Vorderrad) ein Giermoment (ein Übersteuerungsunterdrückungsmoment) das dazu neigt das Fahrzeug um den Schwerpunkt in eine Richtung zu drehen (gegen den Uhrzeigersinn, wenn man die Draufsicht der 6 betrachtet), in der die Übersteuerungstendenz des Fahrzeugs reduziert und unterdrückt wird. Folglich wird, während Fahrdynamikregelung unter der Fahrzeugübersteuerungskondition im 2WD-Modus, die tatsächliche Fahrzeugbewegungslinie des Fahrzeugs, das der Regelung für Übersteuerungsunterdrückung unterliegt, im Wesentlichen identisch mit der Soll-Fahrzeugbewegungslinie LT.
  • Gegensätzlich, wie anhand der rechten Hälfte der 6 zu sehen ist, die Übersteuerungsunterdrückungsregelung über Bremskraftanwendung nur auf das linke Vorderrad (das VDC-geregelten Rad) unter der Fahrzeugübersteuerungskondition im 4WD-Modus, während Kurvenfahren nach rechts, ausgeführt zeigt, wird eine Bremskraft, die im Wesentlichen der Bremskraft entspricht, die nur auf das linke Vorderrad (das VDC-geregelte Rad) angewandt wird, durch die Transferkupplung 10 auf die Hinterradachse transferiert wird. Die transferierte Bremskraft wird über das Hinterachsdifferenzial egal in die Hinterräder verteilt. Andererseits gibt es, bei in freiem Differenzialzustand gehaltenem Vorderachsdifferenzial, in dem die Differenzialfunktion des Vorderachsdifferenzials zugelassen ist, keine transferierte Bremskraft vom linken Vorderrad (das VDC-geregelte Rad) zum rechten Vorderrad. Somit hat eine laterale Haftkraft jedes Hinterrads auf die Fahrbahn die Tendenz sich, aufgrund der auf jedes der Hinterräder (nicht VDC-geregelte Räder) angewandten transferierten Bremskraft, zu reduzieren. Außerdem hat die auf jedes der Hinterräder (nicht VDC-geregelten Räder) transferierte Bremskraft die Tendenz unerwünscht ein Giermoment zu produzieren, das die Übersteuerungstendenz erhöht. Folglich weicht, während die Fahrdynamikregelung vom VDC-System mittels des festgelegten VDC-Einleitungsschwellwerts unter der Fahrzeugsübersteuerungskondition im 4WD-Modus ausgeführt wird, die tatsächliche Fahrzeugbewegungslinie des Fahrzeugs, die der Übersteuerungsunterdrückungsregelung unterliegt, bemerkenswert von der Soll-Fahrzeugbewegungslinie LT ab. In diesem Fall entspricht die tatsächliche Fahrzeugbewegungslinie der Fahrzeugbewegungslinie Lc, die vom VDC-System mittels des festgelegten VDC-Einleitungsschwellwerts erhalten und ein wenig in Richtung der Übersteuerungsunterdrückung kompensiert wird im Vergleich mit der Fahrzeugbewegungslinie LN, die im nicht VDC-geregelten Zustand erhalten wird, bei dem die VDC-Funktion abgeschaltet ist.
  • Wie anhand der linken Hälfte der 7 zu sehen ist, die Regelung von Untersteuerungsunterdrückung zeigt, die über Bremskraftanwendung auf nur das rechte Hinterrad (das VDC-geregelte Rad) unter der Fahrzeuguntersteuerungskondition im 2WD-Modus während Kurvenfahren nach rechts ausgeführt wird, wird keine transferierte Bremskraft auf jedes nicht VDC-geregelte Rad angewandt. Daher produziert die auf das VDC-geregelte Rad angewandte Bremskraft (das rechte Hinterrad) ein Giermoment (ein Untersteuerungsunterdrückungsmoment) das dazu neigt das Fahrzeug um den Schwerpunkt in eine Richtung zu drehen (im Uhrzeigersinn, wenn man die Draufsicht der 7 betrachtet), in der die Untersteuerungstendenz des Fahrzeugs reduziert und unterdrückt wird. Folglich wird, während Fahrdynamikregelung unter der Fahrzeuguntersteuerungskondition im 2WD-Modus, die tatsächliche Fahrzeugbewegungslinie des Fahrzeugs, das der Regelung für Untersteuerungsunterdrückung unterliegt, im Wesentlichen identisch mit der Soll-Fahrzeugbewegungslinie LT.
  • Gegensätzlich, wie anhand der rechten Hälfte der 7 zu sehen ist, die Untersteuerungsunterdrückungsregelung über Bremskraftanwendung nur auf das rechte Hinterrad (das VDC-geregelten Rad) unter der Fahrzeuguntersteuerungskondition im 4WD-Modus, während Kurvenfahren nach rechts, ausgeführt zeigt, wird eine Bremskraft, die im Wesentlichen der Bremskraft entspricht, die nur auf das rechte Hinterrad (das VDC-geregelte Rad) angewandt wird, durch die Transferkupplung 10 auf die Vorderradachse transferiert. Die transferierte Bremskraft wird über das Vorderachsdifferenzial egal in die Vorderräder verteilt. Andererseits gibt es, bei in freiem Differenzialzustand gehaltenem Hinterachsdifferenzial, in dem die Differenzialfunktion des Hinterachsdifferenzials zugelassen ist, keine transferierte Bremskraft vom rechten Hinterrad (das VDC-geregelte Rad) zum linken Hinterrad. Somit hat eine laterale Haftkraft jedes Vorderrads auf die Fahrbahn die Tendenz sich, aufgrund der auf jedes der Vorderräder (nicht VDC-geregelte Räder) angewandten transferierten Bremskraft, zu reduzieren. Außerdem hat die auf jedes der Vorderräder (nicht VDC-geregelten Räder) transferierte Bremskraft die Tendenz unerwünscht ein Giermoment zu produzieren, das die Untersteuerungstendenz erhöht. Folglich weicht, während die Fahrdynamikregelung vom VDC-System mittels des festgelegten VDC-Einleitungsschwellwerts unter der Fahrzeugsuntersteuerungskondition im 4WD-Modus ausgeführt wird, die tatsächliche Fahrzeugbewegungslinie des Fahrzeugs, die der Untersteuerungsunterdrückungsregelung unterliegt, bemerkenswert von der Soll-Fahrzeugbewegungslinie LT ab. Die tatsächliche Fahrzeugbewegungslinie entspricht der Fahrzeugbewegungslinie Lc, die vom VDC-System mittels des festgelegten VDC-Einleitungsschwellwerts erhalten und ein wenig in Richtung der Untersteuerungsunterdrückung kompensiert wird im Vergleich mit der Fahrzeugbewegungslinie LN, die im nicht VDC-geregelten Zustand erhalten wird, bei dem die VDC-Funktion abgeschaltet ist.
  • Wie oben dargestellt ist es, während Fahrdynamikregelung im 2WD-Modus, möglich den Effekt von richtig stabilisiertem dynamischen Fahrverhalten mit einem festgelegten VDC-Einleitungsschwellwert (normaler VDC-Einleitungsschwellwert α) sicherzustellen. Im Gegensatz dazu wird, während Fahrdynamikregelung im 4WD-Modus, aufgrund der transferierten Bremskraft, die aufgrund der eingekuppelten Transferkupplung 10 (Differenzialbegrenzungsmittel zwischen Vorder- und Hinterradachsen) auftritt, der Effekt der Stabilisierung dynamischen Fahrverhaltens mit dem festgelegten VDC-Einleitungsschwellwert zum größten Teil herabgesetzt. Dieses Phänomen wird als "Regelungsstörbeeinflussung" zwischen Fahrdynamikregelung und Vierradregelung (Differenzialbegrenzungsregelung) bezeichnet.
  • Solche unterwünschte Regelungsstörbeeiflussung rührt, wie oben besprochen, von der transferierten Bremskraft her. Die Größenordnung der transferierten Bremskraft ist im Wesentlichen proportional zur Größenordnung der Bremskraft, die auf das VDC-geregelte Rad, während Fahrdynamikregelung, angewandt wird. Daher, je größer die Größenordnung der Bremskraft, die während Fahrdynamikregelung auf VDC-geregelte Rad angewandt wird, desto größer die Regelungsstörbeeinflussung zwischen dem VDC-System und dem Regelungssystem für Differenzialbegrenzung. Mit anderen Worten, je kleiner die Größenordnung der Bremskraft, die während Fahrdynamikregelung auf das VDC-geregelte Rad angewand wird desto kleiner die Regelungsstörbeeinflussung.
  • [DIE EFFEKTE DER VARIATION DES VDC-EINLEITUNGSSCHWELLWERTS]
  • Wenn, wie in der rechten Hälfte der 6 gezeigt, die Regelung der Übersteuerungsunterdrückung über Bremskraftanwendung nur auf das linke Vorderrad (das VDC-geregelte Rad) unter der Fahrzeugübersteuerungskondition im begrenzten Differenzialzustand eingeleitet wird, das heißt bei eingekuppelter Transferkupplung 10, mit anderen Worten, im 4WD-Modus, während Kurvenfahren nach rechts, wird der VDC-Einleitungsschwellwert β (< α), der für den begrenzten Differenzialzustand geeignet ist, als der endgültige VDC-Einleitungsschwellwert festgelegt, der mit der berechneten Gierratenabweichung Δϕn (= ϕ – ϕ*) verglichen und als ein Entscheidungskriterium zur Einleitung von Fahrzeugdynamikregelung benutzt wird. Aufgrund der Einstellung des endgültigen VDC-Einleitungsschwellwerts auf den relativ niedrigeren VDC-Einleitungsschwellwert β (< α), kann die Fahrdynamikregelung (Regelung der Übersteuerungsunterdrückung) zu einem relativ früheren Timing eingeleitet werden, bei dem sich die Fahrzeugübersteuerungstendenz noch nicht ausreichend entwickelt. Daher produziert, wie aus der rechten Hälfte (Regelung der Übersteuerungsunterdrückung im 4WD-Modus) der 6 ersichtlich, die auf das linke Vorderrad angewandte Bremskraft ein relativ kleines Giermoment (ein relativ kleines Übersteuerungsunterdrückungsmoment), das die Tendenz hat das Fahrzeug um den Schwerpunkt in der Richtung (im Gegenuhrzeigersinn, wenn man die Draufsicht der 6 betrachtet) dreht, in der die schwache Fahrzeugübersteuerungstendenz reduziert und unterdrückt wird. In diesem Fall wird die Fahrzeugbewegungslinie L1, die vom VDC-System erhalten wird, das den variablen oder schaltbaren VDC-Einleitungsschwellwert verwendet, der darauf beruhend bestimmt wird, ob sich das Fahrzeug im begrenzten Differenzialzustand oder im nicht begrenzten Differenzialzustand befindet, im Wesentlichen mit der Soll-Fahrzeugbewegungslinie LT identisch.
  • Wenn, wie in der rechten Hälfte der 7 gezeigt, die Regelung der Untersteuerungsunterdrückung über Bremskraftanwendung nur auf das rechte Hinterrad (das VDC-geregelte Rad) unter der Fahrzeuguntersteuerungskondition im begrenzten Differenzialzustand eingeleitet wird, das heißt bei eingekuppelter Transferkupplung 10, mit anderen Worten, im 4WD-Modus, während Kurvenfahren nach rechts, wird der VDC-Einleitungsschwellwert β (< α), der für den begrenzten Differenzialzustand geeignet ist, als der endgültige VDC-Einleitungsschwellwert festgelegt, der mit der berechneten Gierratenabweichung Δϕn (= ϕ – ϕ*) verglichen und als ein Entscheidungskriterium zur Einleitung von Fahrzeugdynamikregelung benutzt wird. Aufgrund der Einstellung des endgültigen VDC-Einleitungsschwellwerts auf den relativ niedrigeren VDC-Einleitungsschwellwert β (< α), kann die Fahrdynamikregelung (Regelung der Untersteuerungsunterdrückung) zu einem relativ führeren Timing eingeleitet werden, bei dem sich die Fahrzeuguntersteuerungstendenz noch nicht ausreichend entwickelt. Daher produziert, wie aus der rechten Hälfte (Regelung der Untersteuerungsunterdrückung im 4WD-Modus) der 7 ersichtlich, die auf das rechte Hinterrad angewandte Bremskraft ein relativ kleines Giermoment (ein relativ kleines Untersteuerungsunterdrückungsmoment), das die Tendenz hat das Fahrzeug um den Schwerpunkt in der Richtung (im Uhrzeigersinn, wenn man die Draufsicht der 7 betrachtet) dreht, in der die schwache Fahrzeuguntersteuerungstendenz reduziert und unterdrückt wird. In diesem Fall wird die Fahrzeugbewegungslinie LI, die vom VDC-System erhalten wird, das den variablen oder schaltbaren VDC-Einleitungsschwellwert verwendet, der darauf beruhend bestimmt wird ob das Fahrzeug im begrenzten Differenzialzustand oder im nicht begrenzten Differenzialzustand befindet, im Wesentlichen mit der Soll-Fahrzeugbewegungslinie LT identisch.
  • Wie oben erörtert kann im begrenzten Differenzialzustand, die Fahrdynamikregelung zu einem relativ frühen Timing gestartet werden, indem der relativ niedrigere VDC-Einleitungsschwellwert β (< α) selektiert wird, statt den relativ höheren VDC-Einleitungsschwellwert α für das VDC-System zu benutzen, das den festgelegten VDC-Einleitungsschwellwert verwendet. Das heißt, aufgrund schneller Bremskraftregelung und Motorleistungsregelung, beide schnell aufgrund des relativ niedrigeren VDC-Einleitungsschwellwerts β (< α) eingeleitet, kann das Fahrzeug rechtzeitig verlangsamt werden, dadurch wird der Haftkraft jedes Rad auf der Fahrbahn ermöglicht sich schnell zu erholen, sodass das tatsächliche Kurvenverhalten des Fahrzeugs ordnungsgemäß schnell näher an das gewünschte Kurvenverhalten des Fahrzeugs herangebracht werden kann. Außerdem kann die Fahrdynamikregelung zu der relativ früheren Zeit eingeleitet werden, bei der die Gierratenabweichung Δϕn (= ϕ – ϕ*) noch klein ist und daher der Grad der auf das VDC-geregelte Rad angewandten Bremskraft zum Unterdrücken schwacher Untersteuerungs- oder Übersteuerungstendenzen des Fahrzeugs noch gering ist. Die Anwendung der relativ niedrigen Bremskraft trägt zur reduzierten Regelungsstörbeeinflussung zwischen Fahrdynamikregelung (Regelung von Über- oder Untersteuerungsunterdrückung) und Differenzialbegrenzungsfunktion bei. Daher ist es, gemäß der VDC-Vorrichtung der Ausführungsform, die den variablen oder schaltbaren VDC-Einleitungsschwellwert (α β) verwendet, möglich die Fähigkeit zu verbessern das dynamische Fahrverhalten (Kurvenverhalten des Fahrzeugs) zu stabilisieren, während die Regelungsstörbeeinflussung unterdrückt wird, ohne Performance der Fahrdynamikregelung herabzusetzen. Das heißt, dass es möglich ist, die Fahrdynamikregelung abhängig davon zu optimieren, ob sich das Fahrzeug um begrenzten Differenzialzustand oder im nicht begrenzten Differenzialzustand befindet.
  • Die VDC-Vorrichtung der Ausführungsform, die den variablen oder schaltbaren VDC-Einleitungsschwellwert (α, β) und die VDC-Routine der 2 ausführt, stellt die folgenden Effekte (1), (2) und (3) bereit.
    • (1) In der VDC-Vorrichtung der Ausführungsform für ein Kraftfahrzeug mit Verwendung von VDC ECU 23, die eine Bremskraft mindestens eines Rads zum Zweck der Regelung des Kurvenverhaltens des Fahrzeugs (dynamisches Fahrverhalten) abhängig von den Drehkonditionen des Fahrzeugs, unabhängig vom Bremseingriff des Fahrers regelt und einer ersten Differenzialbegrenzungseinheit (erstes Differenzialbegrenzungsmittel, z. B., Transferkupplung 10) die fähig ist, eine Differenzialbewegung zwischen Vorder- und Hinterradachsen zu begrenzen und/oder einer zweiten Differenzialbegrenzungseinheit (zweites Differenzialbegrenzungsmittel, z. B., Differenzialbegrenzungskupplung 7), die fähig ist eine Differenzialbewegung zwischen linken und rechten Radachsen zu begrenzen, bereitgestellt werden (i) ein erster Erkennungsschritt S1 für begrenzten Differenzialzustand, der erkennt oder bestimmt, ob eine Vorder- und Hinterraddrehzahldifferenz begrenzt oder zugelassen ist und (ii) ein zweiter Erkenntnisschritt S2, der erkennt oder bestimmt, ob eine Drehzahldifferenz zwischen linkem und rechtem Rad begrenz oder zugelassen ist. Nur wenn der erste Zustandserkennungsschritt S1 bestimmt, dass die Vorder- und Hinterraddrehzahldifferenz begrenzt ist oder der zweite Erkennungsschritt S2 für Differenzialbegrenzungszustand bestimmt, dass die linke und rechte Raddrehzahl begrenzt ist, wird die VDC ECU 23 tätig, um das Timing der VDC-Einleitung durch Selektieren eines Niedrigeren, nämlich β (< α) von zwei verschiedenen, VDC-Einleitungsschwellwerten α und β vorzuverstellen. Somit ist es in der VDC-Vorrichtung der Ausführungsform, die den variablen oder schaltbaren VDC-Einleitungsschwellwert verwendet, möglich jede unnatürliche Empfindung (z. B., eine unbeabsichtigte Fahrzeugverlangsamung), die der Fahrer während Kurvenfahren im nicht begrenzten Differenzialzustand empfindet, zu eliminieren. Außerdem ist es möglich die Regelungsstörbeeinflussung zwischen der Fahrdynamikregelung und der Differenzialbegrenzungsfunktion, während Kurvenfahren um begrenzten Differenzialzustand effektiv zu unterdrücken oder zu reduzieren. Überdies ist es möglich, die Fähigkeit zu verbessern dynamisches Fahrverhalten, während Kurvenfahren im begrenzten Differenzialzustand, zu stabilisieren.
    • (2) Wenn die VDC ECU 23 bestimmt, dass die Vorder- und Hinterraddrehzahldifferenz mittels der ersten Differenzialbegrenzungseinheit begrenzt wird, (z. B., Transferkupplung 10) oder die Drehzahldifferenz der linken und rechten Räder mittels der zweiten Differenzialbegrenzungseinheit (z. B., Differenzialbegrenzungskupplung 7) begrenzt wird, setzt oder ändert die VDC ECU 23 den endgültigen VDC-Einleitungsschwellwert auf den relativ niedrigeren VDC-Einleitungsschwellwert β (< α), der für den begrenzten Differenzialzustand geeignet ist, um das Timing für die VDC-Einleitung vorzuverstellen. Auf diese Weise ist es, gemäß der VDC-Vorrichtung der Ausführungsform, leicht möglich das Timing der VDC-Einleitung über nur eine Schaltfunktion (α → β) des endgültigen VDC-Einleitungsschwellwerts auf den relativ niedrigeren VDC-Einleitungsschwellwert β (< α) effektiv vorzuverstellen.
    • (3) Die VDC ECU 23 der Ausführungsform, welche die Routine der 2 ausführt, verwendet einen primären Fahrdynamikregelungs-Einleitungswert (d. h., einen relativ höheren VDC-Einleitungsschwellwert α), der für den nicht begenzten Differenzialzustand geeignet ist und einen sekundären Fahrdynamikregelungs-Einleitungsschwellwert (d. h., einen relativ niedrigeren VDC-Einleitungsschwellwert β (< α), der für den begrenzten Differenzialzustand geeignet ist. Im nicht begrenzten Differenzialzustand selektiert die VDC ECU 23 den Höheren (α) der zwei verschiedenen Schwellwerte α und β als den endgültigen VDC-Einleitungsschwellwert und führt die Fahrdynamikregelung beruhend auf dem Vergleichsergebnis zwischen Gierratenabweichung Δϕn (= ϕ – ϕ*) und dem relativ höheren VDC-Einleitungsschwellwert α aus. Im Gegenteil selektiert die VDC ECU 23, im begrenzten Differenzialzustand, den relativ niedrigeren VDC-Einleitungsschwellwert β als den endgültigen VDC-Einleitungsschwellwert und führt die Fahrdynamikregelung beruhend auf dem Vergleichsergebnis zwischen der Gierratenabweichung Δϕn (= ϕ – ϕ*) und dem relativ niedrigeren VDC-Einleitungsschwellwert β aus. Es ist möglich die bereits erwähnten Effekte, nämlich (i) Eliminierung der unnatürlichen Empfindung (unbeabsichtigte Fahrzeugverlangsamung), die der Fahrer, während Kurvenfahren im nicht begrenzten Differenzialzustand erlebt, (ii) Unterdrückung unerwünschter Regelungsstörbeeinflussung, die während Kurvenfahren im begrenzten Differenzialzustand auftritt und (iii) verbesserte Kurvenstabilität im begrenzten Differenzialzustand, durch einfaches Schalten von einem der zwei verschiedenen VDC-Einleitungsschwellwerte α und β auf den anderen, abhängig davon zu erreichen, ob sich das Fahrzeug im nicht begrenzten Differenzialzustand oder im begrenzten Differenzialzustand befindet.
  • Unter Bezugnahme auf die 8 ist die Routine der modifizierten Fahrdynamikregelung (VDC-Routine) gezeigt. Wie bereits, in der VDC-Vorrichtung der Ausführungsform, welche die VDC-Routine der 2 ausführt, beschrieben, wird die Transferkupplung 10 (das erste Differenzialbegrenzungsmittel), die fähig ist, eine Differenzialbewegung zwischen den Vorder- und Hinterradachsen zu begrenzzen in entweder einem von zwei verschiedenen Betriebsmodi betätigt, nämlich einem voll eingekuppelten Modus und einem voll ausgekuppelten Modus; die Differenzialbegrenzungskupplung 7 (zweites Differenzialbegrenzungsmittel) besteht aus einer Differenzialsperrkupplung, die fähig ist, eine Differenzialbewegung zwischen linken und rechten Radachsen zu begrenzen, die in einem von zwei verschiedenen Betriebsmodi betätigt wird, nämlich einem voll eingekuppelten Modus und einem voll ausgekuppelten Modus und der endgültige VDC-Einleitungsschwellwert ist nur zwischen den zwei verschiedenen Schwellwerten α und β abhängig davon schaltbar, ob sich das Fahrzeug im nicht begrenzten Differenzialzustand oder im begrenzten Differenzialzustand befindet. Andererseits besteht die Transferkupplung 10 (das 1. Differenzialbegrenzungsmittel) in der VDC-Vorrichtung der Ausführungsform, welche die modifizierte VDC-Routine der 8 ausführt, aus einer hydraulisch betätigten Kupplung oder einer elektromagnetisch betätigten Kupplung, deren Einkupplungskraft kontinuierlich variabel, beruhend auf der Vorder- und Hinterraddrehzahldifferenz, geregelt wird; die Differenzialbegrenzungskupplung 7 (2. Differenzialbegrenzungsmittel) besteht ebenso aus einer hydraulisch betätigten oder einer elektromagnetisch betätigten Kupplung, deren Einkupplungskraft kontinuierlich variabel, beruhend auf der Raddrehzahldifferenz zwischen linken und rechten Hinterrädern, geregelt wird und der endgültige VDC-Einleitungsschwellwert wird kontinuierlich variabel, ansprechend auf den Grad der Begrenzung der Differenzialbewegung zwischen Vorder- und Hinterradachsen und/oder dem Grad der Begrenzung der Differenzialbewegung zwischen linken und rechten Radachsen geregelt. Die in der 8 gezeigte modifizierte Routine wird ebenso als zeitgesteuerte Unterbrechungsprogramme ausgeführt, die alle vorbestimmten Tastzeitintervalle auszulösen sind.
  • Bei Schritt S21 wird, beruhend auf Eingabeinformation von der 4WD/DIFF ECU 22 bezüglich des Zustands, in dem sich die Transferkupplung 10 befindet, eine Überprüfung vorgenommen zu bestimmen, ob ein von der 4WD/DIFF ECU 22 generiertes Befehlssignal für die Einkupplung der Transferkupplung 10 anwesend oder abwesend ist. Wenn die Antwort auf Schritt S21 bejahend ist (YES/JA), das heißt, in Anwesenheit der Ausgabe des Befehlssignals für die Einkupplung der Transferkupplung 10, geht die Routine von Schritt S21 auf Schritt S22. Umgekehrt, wenn die Antwort auf Schritt S21 verneinend ist (NO/NEIN), das heißt, in Abwesenheit der Ausgabe des Befehlssignals für die Einkupplung der Transferkupplung 10, geht die Routine von Schritt S21 auf Schritt S27.
  • Bei Schritt S22 schätzt der Prozessor von VDC ECU 23, beruhend auf dem Befehlssignalwert von der Ausgabeschnittstelle der VDC ECU 23 an die Transferkupplung 10, eine Einkupplungskraft der Transferkupplung 10. Der Prozessor von VDC ECU 23 berechnet oder ruft einen ersten VDC-Einleitungsschwellwert β1 ab, der auf der geschätzten Einkupplungskraft der Transferkupplung 10 von der vorbestimmten Einkupplungskraft der Transferkupplung versus dem 1. VDC-Einleitungsschwellwert β1 der im Kennfeld (Map) der 9 gezeigt ist, beruht. Danach geht die Routine von Schritt S22 auf Schritt S23. Wie aus der vorbestimmten Einkupplungskraft der Transferkupplung versus 1. VDC-Einleitungsschwellwert β1 des in der 9 gezeigten Kennfelds (Map) ersichtlich, wird im nicht begrenzten Differenzialzustand der ersten Differenzialbegrenzungseinheit (d. h., Transferkupplung 10), die fähig ist, eine Differenzialbewegung zwischen Vorder- und Hinterachsen, mit anderen Worten, im 2WD-Modus zu begrenzen, der erste VDC-Einleitungsschwellwert β1 auf den maximalen Schwellwert eingestellt, der dem normalen VDC-Einleitungsschwellwert α entspricht. Im maximal begrenzten Differenzialzustand der ersten Differenzialbegrenzungseinheit (d. h., Transferkupplung 10), mit anderen Worten, im starren 4WD-Modus, wird der erste VDC-Einleitungsschwellwert β1 auf den Mindestschwellwert eingestellt, der dem VDC-Einleitungsschwellwert β (< α) entspricht. Das heißt, die vorbestimmte Einkupplungskraft der Transferkupplung versus 1. VDC-Einleitungsschwellwert β1 Kennfeld wird als eine gerade Linie erhalten, die den Punkt des Höchstschwellwerts (normaler VDC-Einleitungsschwellwert α) im 2WD-Modus und den Punkt des Mindestschwellwerts (VDC-Einleitungsschwellwert β (< α) im starren 4WD-Modus verbindet. Mit anderen Worten, die vorbestimmte Einkupplungskraft der Transferkupplung versus 1. VDC-Einleitungsschwellwert β1 Charakteristik wird als eine lineare Charakteristik eingestellt, dass sich der 1. VDC-Einleitungsschwellwert β1 auf eine linear Weise reduziert, sowie die Einkupplungskraft der Transferkupplung zunimmt. Stattdessen könnte die vorbestimmte Einkupplungskraft der Transferkupplung versus 1. VDC-Einleitungsschwellwert β1 Charakteristik als eine konkave Kurvencharakteristik nach oben oder unten eingestellt werden, sodass sich der 1. VDC-Einleitungsschwellwert β1 auf eine konkave quadratische Kurve nach oben oder unten reduziert, sowie die Einkupplungskraft der Transferkupplung zunimmt. Als andere Möglichkeit könnte die vorbestimmte Einkupplungskraft der Transferkupplung versus 1. VDC-Einleitungsschwellwert β1 Charakteristik als eine stufenweise Charakteristik eingestellt werden, sodass sich der 1. VDC-Einleitungsschwellwert β1 auf eine stufenweise Art reduziert, sowie die Einkupplungskraft der Transferkupplung zunimmt.
  • Bei Schritt S23 wird, beruhend auf Eingabeinformation von der 4WD/DIFF ECU 22 bezüglich des Zustands, in dem sich die Differenzialbegrenzungskupplung 7 befindet, eine Überprüfung vorgenommen zu bestimmen, ob ein von der 4WD/DIFF ECU 22 generiertes Befehlssignal an die Differenzialbegrenzungskupplung 7 für die Einkupplung der Differenzialbegrenzungskupplung 7 anwesend oder abwesend ist. Wenn die Antwort auf Schritt S23 bejahend ist (YES/JA), das heißt, in Anwesenheit der Ausgabe des Befehlssignals für die Einkupplung der Differenzialbegrenzungskupplung 7, geht die Routine von Schritt S23 auf Schritt S24 über. Umgekehrt, wenn die Antwort auf Schritt S23 verneinend ist (NO/NEIN), das heißt, in Abwesenheit der Ausgabe des Befehlssignals für die Einkupplung der Differenzialbegrenzungskupplung 7, geht die Routine von Schritt S23 auf Schritt S25.
  • Bei Schritt S24 schätzt der Prozessor von VDC ECU 23, beruhend auf dem Befehlssignalwert von der Ausgabeschnittstelle der VDC ECU 23 an die Differenzialbegrenzungskupplung 7, eine Einkupplungskraft der Differenzialbegrenzungskupplung 7. Der Prozessor von VDC ECU 23 berechnet oder ruft einen zweiten VDC-Einleitungsschwellwert β2 ab, der auf der geschätzten Einkupplungskraft der Differenzialbegrenzungskupplung 7 von der vorbestimmten Einkupplungskraft der Differenzialbegrenzungskupplung 7 versus dem 2. VDC-Einleitungsschwellwert β2 der im Kennfeld (Map) der 10 gezeigt ist, beruht. Danach geht die Routine von Schritt S24 auf Schritt S26. Wie anhand der vorbestimmten Einkupplungskraft der Differenzialbegrenzungskupplung versus 2. VDC-Einleitungsschwellwerts β2 des in der 10 gezeigten Kennfelds ersichtlich, wird im nicht begrenzten Differenzialzustand der zweiten Differenzialbegrenzungseinheit (d. h., Differenzialbegrenzungskupplung 7), die fähig ist, eine Differenzialbewegung zwischen linken und rechten Hinterradachsen zu begrenzen, mit anderen Worten, im freien Differenzialzustand, der zweite VDC-Einleitungsschwellwert β2 auf den Höchstschwellwert eingestellt, der dem normalen VDC-Einleitungsschwellwert α entspricht. Im maximal begrenzten Differenzialzustand der zweiten Differenzialbegrenzungseinheit (d. h. Differenzialbegrenzungskupplung 7), mit anderen Worten, im Differenzialsperrmodus, wird der zweie VDC-Einleitungsschwellwert β2 auf den Mindestschwellwert eingestellt, der dem VDC-Einleitungsschwellwert β (< α) entspricht. Das heißt, die vorbestimmte Einkupplungskraft der Differenzialbegrenzungskupplung versus 2. VDC-Einleitungsschwellwert β2 Kennfeld wird als eine gerade Linie erhalten, die den Punkt des Höchstschwellwerts (normaler VDC-Einleitungsschwellwert α) im freien Differenzialmodus und den Punkt des Mindestschwellwerts (VDC-Einleitungsschwellwert β (< α) im Differenzialsperrmodus verbindet. Mit anderen Worten, die vorbestimmte Einkupplungskraft der Differenzialbegrenzungskupplung versus 2. VDC-Einleitungsschwellwert β2 Charakteristik wird als eine lineare Charakteristik eingestellt, sodass sich der 2. VDC-Einleitungsschwellwert β2 auf eine linear Weise reduziert, sowie die Einkupplungskraft der Differenzialbegrenzungskupplung zunimmt. Stattdessen könnte die vorbestimmte Einkupplungskraft der Differenzialbegrenzungskupplung versus 2. VDC-Einleitungsschwellwert β2 Charakteristik als eine konkave Kurvencharakteristik nach oben oder unten eingestellt werden, sodass sich der 2. VDC-Einleitungsschwellwert β2 auf eine konkave quadratische Kurve nach oben oder unten reduziert, sowie die Einkupplungskraft der Differenzialbegrenzungskupplung zunimmt. Als andere Möglichkeit könnte die vorbestimmte Einkupplungskraft der Differenzialbegrenzungskupplung versus 2. VDC-Einleitungsschwellwert β2 Charakteristik wird als eine stufenweise Charakteristik eingestellt, sodass sich der 2. VDC-Einleitungsschwellwert β2 auf eine stufenweise Art reduziert, sowie die Einkupplungskraft der Differenzialbegrenzungskupplung zunimmt.
  • Bei Schritt S25 wird der 2. VDC-Einleitungsschwellwert β2 auf den Höchstschwellwert (normaler VDC-Einleitungsschwellwert α), das heißt, β2 = α eingestellt. Danach fließt die Routine von Schritt S25 zu Schritt S26.
  • Bei Schritt S26 wird ein niedrigerer der ersten und zweiten VDC-Einleitungsschwellwerte β1 und β2 selektiert und als der endgültige VDC-Einleitungsschwellwert bestimmt, d. h., VDC-Einleitungsschwellwert β, der für den begrenzten Differenzialzustand, über einen sogenannten „select-LOW" („Niedrigwählprozess") Prozess β = min (β1, β2) geeignet ist. Nach Schritt S26 kommt das Hauptprogramm zurück.
  • Bei Schritt S27 wird, beruhend auf Eingabeinformation von der 4WD/DIFF ECU 22 bezüglich des Zustands, in dem sich die Differenzialbegrenzungskupplung 7 befindet, eine Überprüfung vorgenommen zu bestimmen, ob ein von der 4WD/DIFF ECU 22 generiertes Befehlssignal an die Differenzialbegrenzungskupplung 7 für die Einkupplung der Differenzialbegrenzungskupplung 7 anwesend oder abwesend ist. Wenn die Antwort auf Schritt S27 bejahend ist (YES/JA), das heißt, in Anwesenheit der Ausgabe des Befehlssignals für die Einkupplung der Differenzialbegrenzungskupplung 7, geht die Routine von Schritt S27 auf Schritt S28 über. Umgekehrt, wenn die Antwort auf Schritt S27 verneinend ist (NO/NEIN), das heißt, in Abwesenheit der Ausgabe des Befehlssignals für die Einkupplung der Differenzialbegrenzungskupplung 7, geht die Routine von Schritt S27 auf Schritt S30.
  • Bei Schritt S28 schätzt der Prozessor der VDC ECU 23, auf dieselbe Weise wie bei Schritt S24, beruhend auf dem Befehlssignalwert von der Ausgabeschnittstelle der VDC ECU 23 an die Differenzialbegrenzungskupplung 7, eine Einkupplungskraft der Differenzialbegrenzungskupplung 7. Der Prozessor von VDC ECU 23 berechnet oder ruft einen zweiten VDC-Einleitungsschwellwert β2 ab, der auf der geschätzten Einkupplungskraft der Differenzialbegrenzungskupplunng 7 von der vorbestimmten Einkupplungskraft der Differenzialbegrenzungskupplung versus dem 2. VDC-Einleitungsschwellwert β2 der im Kennfeld (Map) der 10 gezeigt ist, beruht. Danach geht die Routine von Schritt S28 auf Schritt S29.
  • Bei Schritt S29 wird der zweite VDC-Einleitungsschwellwert β2, berechnet oder kernfeldabgerufen durch Schritt S28, als der endgültige VDC-Einleitungsschwellwert eingestellt oder bestimmt, d. h., VDC-Einleitungsschwellwert β, der für den begrenzten Differenzialzustand, das heißt, β = β2 geeignet ist.
  • Bei Schritt S30 wird, unter der Bedingung, wo die erste Differenzialbegrenzungseinheit (Transferkupplung 10) und die zweite Differenzialbegrenzungseinheit (Differenzialbegrenzungskupplung 7) beide ausgekuppelt sind, der Höchstschwellwert (normaler VDC-Einleitungsschwellwert α) als der endgültige VDC-Einleitungsschwellwert eingestellt oder bestimmt.
  • [FAHRDYNAMIKREGELUNGSFUNKTION (VDC-FUNKTION)]
  • Im Hinterachsantriebsmodus (im 2WD-Modus), in dem Differenzialbegrenzungskupplung 7 und die Transferkupplung 10 beide ausgekuppelt sind, fließt die modifizierte VDC-Routine der 8 von Schritt S21 durch Schritt S27 zu Schritt S30. Somit wird, bei Schritt S30, der normale VDC-Einleitungsschwellwert α, der für den nicht begrenzten Differenzialzustand geeignet ist, als der endgültige VDC-Einleitungsschwellwert eingestellt.
  • Im begrenzten Differenzialzustand zwischen Vorder- und Hinterradachsen, in dem nur die Transferkupplung 10 eingekuppelt ist, aber die Differenzialbegenzungskupplung 7 ausgekuppelt ist, fließt die modifizierte VDC-Routine der 8 von Schritt S21 durch Schritte S22, S23 und S25 zu Schritt S26. Somit wird der 2. VDC-Einleitungsschwellwert β2 auf den Höchstschwellwert (normaler VDC-Einleitungsschwellwert α), das heißt, β2 = α bei Schritt S25 eingestellt und danach wird der VDC-Einleitungsschwellwert β (= β1), der für den begrenzten Differenzialzustand geeignet ist, als der endgültige VDC-Einleitungsschwellwert bei Schritt S26 eingestellt, weil β = min (β1, β2) = min (β1, α) = β1.
  • Im begrenzten Differenzialzustand zwischen linken und rechten Hinterradachsen, in dem nur die Differenzialbegrenzungskupplung 7 eingekuppelt ist, aber die Transferkupplung 10 ausgekuppelt ist, fließt die modifizierte VDC-Routine der 8 von Schritt S21 durch Schritte S27 und S28 zu Schritt S29. Somit wird, bei Schritt S29, der 2. VDC-Einleitungsschwellwert β2 als der endgültige VDC-Einleitungsschwellwert eingestellt, d. h., VDC-Einleitungsschwellwert β, der für den begrenzten Differenzialzustand, das heißt, β = β2, geeignet ist.
  • Im begrenzten Differenzialzustand zwischen linken und rechten Hinterradachsen und zwischen Vorder- und Hinterradachsen, bei dem die Differenzialbegrenzungskupplung 7 und die Transferkupplung 10 beide eingekuppelt sind, fließt die modifizierte VDC-Routine der 8 von Schritt S21 durch Schritte S22, S23 und S24 zu Schritt S26. Somit wird ein Niedrigerer des 1. VDC-Einleitungsschwellwerts β1, der beruhend auf der Einkupplungskraft der Transferkupplung 10 abgerufen wurde und ein 2. VDC-Einleitungsschwellwert β2, der beruhend auf der Einkupplungskraft der Differenzialbegrenzungskupplung 7 abgerufen wurde, als der endgültige VDC-Einleitungsschwellwert, d. h., VDC-Einleitungsschwellwert β, der für den begrenzten Differenzialzustand geeignet ist, das heißt, β = min (β1, β2), bestimmt Wie oben erörtert, kann gemäß der VDC-Vorrichtung, welche die modifizierte VDC-Routine der 8 ausführt, während Kurvenfahren im begrenzten Differenzialzustand, in dem sich mindestens eine der ersten und zweiten Differenzialbegrenzungseinheiten (Transferkupplung 10 und Differenzialbegrenzungskupplung 7) im eingekuppelten Zustand befindet, sobald die Gierratenabweichung Δϕn (= ϕ – ϕ*) zwischen tatsächlicher Gierrate ϕ und erwünschter Gierrate ϕ* den relativ niedrigeren VDC-Einleitungsschwellwert β (< α) überschreitet, die tatsächliche Gierrate ϕ leicht näher an die erwünschte Gierrate ϕ* über schnelle Bremskraftregelung und schnelle Motorleistungsregelung, beide schnell aufgrund des relativ niedrigen VDC-Einleitungsschwellwerts β (< α) eingeleitet, herangebracht werden.
  • Da heißt, es besteht eine Korrelation zwischen dem Differenzialbegrenzungsgrad und der Regelungsstörbeeinflussung, die von der transferierten Bremskraft herrührt. Je schwächer der Differenzialbegrenzungsgrad, desto kleiner die Regelungsstörbeeinflussung. Mit anderen Worten, je stärker der Differenzialbegrenzungsgrad, desto größer die Regelungsstörbeeinflussung. Aus den oben erörterten Gründen wird, im Fall des schwächeren Differenzialbegrenzungsgrads, der VDC-Einleitungsschwellwert β zunehmend kompensiert, sodass Fahrdynamikregelung nicht leicht in Funktion tritt. Umgekehrt wird, im Fall des stärkeren Differenzialbegrenzungsgrads, der VDC-Einleitungsschwellwert β abnehmend kompensiert, sodass die Fahrdynamikregelung leicht schnell in Funktion tritt. Daher ist es, gemäß der VDC-Vorrichtung, welche die modifizierte VDC-Routine der 8 ausführt, möglich zwei Anforderungen stark in Einklang zu bringen, das heißt, Vermeidung von Regelungsstörbeeinflussung und verbesserte Performance von Fahrdynamikregelung.
  • Außerdem wird, wenn die Transferkupplung 10 und die Differenzialbegrenzungskupplung 7 beide eingekuppelt sind, das heißt, wenn sich die ersten und zweiten Differenzialbegrenzungseinheiten beide in den begrenzten Differenzialzuständen befinden, über den "select-LOW" Prozess β = min (β1, β2), ein Niedrigerer des 1. VDC-Einleitungsschwellwerts β1, der angepasst ist, die VDC-Funktion, abhängig von der Einkupplungskraft (dem Differenzialbegrenzungsgrad) der ersten Differenzialeinheit (Transferkupplung 10) zu aktivieren und 2. VDC-Einleitungsschwellwerts β2, der angepasst ist, die VDC-Funktion, abhängig von der Einkupplungskraft (dem Differenzialbegrenzungsgrad) der zweiten Differenzialeinheit (Differentialbegrenzungskupplung 7) zu aktivieren, als der VDC-Einleitungsschwellwert β festgelegt oder bestimmt wird. Im Vergleich zu einem Verfahren zum Festlegen oder Bestimmen des VDC-Einleitungsschwellwerts β über einen sogenannten "select-HIGH" Prozess β = max (β1, β2), durch den ein Höherer der ersten und zweiten Schwellwerte β1 und β2 als der VDC-Einleitungsschwellwert bestimmt wird oder einem Verfahren zum Festlegen oder Bestimmen des VDC-Einleitungsschwellwerts β über einen einfachen Durchschnitt β = (β1 + β2)/2 der ersten und zweiten Schwellwerte β1 und β2, ist der „select-Low" Prozess β = min (β1, β2) in ausgereifterem Timing der VDC-Einleitung überlegen. Das ausgereiftere Timing der VDC-Einleitung verbessert den Unterdrückungseffekt der Regelungsstörbeeinflussung.
  • Die VDC-Vorrichtung, welche die modifizierte VDC-Routine der 8 ausführt, stellt die folgenden Effekte (4) und (5), zusätzlich zu denselben Effekten (1) und (2) wie die VDC-Vorrichtung bereit, welche die Routine der 2 ausführt.
    • (4) Der VDC-Vorrichtung gemäß, welche die modifizierte Routine der 8 ausführt, ist das Differenzialbegrenzungsmittel (Transferkupplung 10 und Differenzialbegrenzungskupplung 7) als ein variables Differenzialbegrenzungsmittel konstruiert, das fähig ist, den Begrenzungsgrad der Differenzialbewegung zwischen Vorder- und Hinterradachsen und/oder den Begrenzungsgrad der Differenzialbewegung zwischen linken und rechten Radachsen, innerhalb eines Bereichs von einem nicht begrenzten Differenzialzustand (einem ausgekuppelten Zustand) über einen teilweise begrenzten Differenzialzustand (einem teilweise eingekuppelten Zustand) zu einem voll begrenzten Differenzialzustand (einem voll eingekuppelten Zustand) kontinuierlich variabel zu justieren. Außerdem sind Erkennungsschritte für den Grad der Differenzialbegrenzung S22, S24 und S28 bereitgestellt, die den Begrenzungsgrad der Differenzialbewegung zwischen Vorder- und Hinterradachsen und den Begrenzungsgrad der Differenzialbewegung zwischen linken und rechten Radachsen erkennen oder schätzen. Zur Berechnung oder Abrufung oder Bestimmung des endgültigen VDC-Einleitungsschwellwerts, verwendet die VDC ECU 23 eine vorprogrammierte Einkupplungskraft der Kupplung versus VDC-Einleitungsschwellwert-Charakteristik, sodass ein endgültiger VDC-Einleitungsschwellwert kontinuierlich vom Höchstschwellwert, der dem normalen VDC-Einleitungsschwellwert α entspricht auf den Mindestschwellwert abnimmt, der dem VDC-Einleitungsschwellwert β (< α) entspricht, sowie eine Einkupplungskraft der Kupplung zunimmt. Unter Berücksichtigung von sowohl (i), dem 1. VDC-Einleitungsschwellwert β1, der beruhend auf der Einkupplungskraft (dem ersten Differenzialbegrenzungsgrad) der ersten Differenzialeinheit (Transferkupplung 10) und der vorprogrammieren Einkupplungskraft der Kupplung versus 1. VDC-Einleitungsschwellwert β1 Kennfeld bestimmt wurde als auch (ii) dem 2. VDC-Einleitungsschwellwert β2, der beruhend auf der Einkupplungskraft (dem zweiten Differenzialbegrenzungsgrad) der zweiten Differenzialeinheit (Differenzialbegrenzungskupplung 7) und der vorprogrammierten Einkupplungskraft der Kupplung versus 2. VDC-Einleitungsschwellwert β2 Kennfeld bestimmt wurde, lässt sich das Timing der VDC-Einleitung genau bestimmen. Daher ist es möglich, gemäß der VDC-Vorrichtung, welche die modifizierte VDC-Routine der 8 ausführt, zwei Anforderungen stark in Einklang zu bringen, das heißt, Vermeidung von Regelungsstörbeeinflussung und verbesserte Performance von Fahrdynamikregelung, unter Berücksichtigung sowohl des Begrenzungsgrads der Differenzialbewegung zwischen Vorder- und Hinterradachsen (die Größenordnung der Einkupplungskraft der Transferkupplung 10) als auch des Begrenzungsgrads der Differenzialbewegung zwischen linken und rechten Radachsen (die Größenordnung der Differenzialbegrenzungskupplung 7).
    • (5) Die Transferkupplung 10 und die Differenzialbegrenzungskupplung 7 werden als die Differenzialbegrenzungsmittel verwendet. Im begrenzten Differenzialzustand der Transferkupplung 10 und zusätzlich im begrenzten Differenzialzustand der Differenzialbegrenzungskupplung 7 (siehe hierzu den Fluss von Schritt S21 durch Schritte S22, S23 und S24 zu Schritt S26 in der 8) wird das Timing der VDC-Einleitung durch Einstellung des "select-LOW' Werts β = min (β1, β2) von (i) dem 1. VDC-Einleitungsschwellwert β1, der beruhend auf der Einkupplungskraft (dem ersten Differenzialbegrenzungsgrad) der ersten Differenzialbegrenzungseinheit (Transferkupplung 10) bestimmt wird und von (ii) dem 2. VDC-Einleitungsschwellwert β2, der beruhend auf der Einkupplungskraft (dem zweiten Differenzialbegrenzungsgrad) der zweiten Differenzialbegrenzungseinheit (Differenzialbegrenzungskupplung 7) bestimmt wird, als der endgültige VDC-Einleitungsschwellwert, d. h., dem VDC-Einleitungsschwellwert β bestimmt, der für den begrenzten Differenzialzustand geeignet ist. Somit ist es, selbst im begrenzten Differenzialzustand, in dem eine der beiden ersten und zweiten Differenzialbegrenzungseinheiten (Transferkupplung 10 und Differenzialbegrenzungskupplung 7) stark eingekuppelt ist, möglich gewiss die unerwünschte Regelungsstörbeeinflussung zu verhindern oder zu unterdrücken.
  • In der VDC-Vorrichtung der gezeigten Ausführungsform wird eine Transferkupplung "auf Verlangen" (on-demand), beispielsweise, eine hydraulisch betätigte Kupplung oder eine elektromagnetisch betätigte Kupplung, deren Einkupplungskraft kontinuierlich variabel beruhend auf der Vorder- und Hinterraddrehzahldifferenz geregelt wird, als ein Vorder- und Hinterachsdifferenzialbegrenzungsmittel erläutert. Stattdessen könnte ein anderer Kupplungstyp, beispielsweise eine Transferkupplung des Viskotyps, eine Klauenkupplung, ein manuell betätigter Zentraldifferenzialsperrmechanismus und dergleichen als das Vorder- und Hinterachsdifferenzialbegrenzungsmittel verwendet werden. Mit anderen Worten können Kupplungen aller Typen, durch die jeweils eine von der Fahrdynamikregelung erzeugte Bremskraft von einem VDC-geregelten Rad auf eine erste Radachse von Vorder- und Hinterradachsen transferiert wird, die der zweiten Radachse gegenüberliegt, die mit dem VDC-geregelten Rad assoziiert ist, als das Vorder- und Hinterradachsdifferenzialbegrenzungsmittel klassifiziert werden. Auf ähnliche Weise könnte als ein Differenzialbegrenzungsmittel für linke und rechte Radachsen, eine Differenzialbegrenzungskupplung "auf Verlangen" (on-demand), beispielsweise, eine hydraulisch betätigte Kupplung oder eine elektromagnetisch betätigte Kupplung, deren Einkupplungskraft kontinuierlich variabel, beruhend auf der linken und rechten Raddrehzahldifferenz geregelt wird, verwendet werden. Stattdessen könnte ein anderer Kupplungstyp, beispielsweise eine Kupplung des Viskotyps, eine Klauenkupplung, ein manuell betätigter Differenzialsperrmechanismus und dergleichen als das Differenzialbegrenzungsmittel für linke und rechte Radachsen verwendet werden.
  • In der VDC-Vorrichtung, welche die modifizierte Routine der 8 ausführt, wird eine Einkupplungskraft der Kupplung, beruhend auf einem Befehlssignalwert von der Ausgabeschnittstelle der VDC ECU 23 an eine Differenzialbegrenzungseinheit (Transferkupplung 10 oder Differenzialbegrenzungskupplung 7) geschätzt. Im Fall der Verwendung einer Visko-Kupplung, deren Einkupplungskraft mechanisch – vielmehr als elektronisch ist – gibt es kein Befehlssignal zur Visko-Kupplung. In diesem Fall könnte der begrenzte oder nicht begrenzte Differenzialzustand beruhend auf der Raddrehzahldifferenz zwischen Rädern, deren Differenzialbewegung begrenzt, der Wellenform von Raddrehzahlen oder den Frequenzen von Raddrehzahlen geschätzt werden.
  • Die VDC-Vorrichtung der Erfindung ist durch ein Beispiel in einem Kraftfahrzeug belegt, das ein Differenzialbegrenzungsmittel für Vorder- und Hinterräder (z. B., Transferkupplung 10) und ein Differenzialbegrenzungsmittel für linke und rechte Räder (z. B., Differenzialbegrenzungskupplung 7) einsetzt. Man wird zum Schluss gelangen, dass das grundlegende Konzept der Erfindung ebenso auf ein Kraftfahrzeug Anwendung finden kann, das eines von beiden ein Differenzialbegrenzungsmittel für Vorder- und Hinterräder (z. B., Transferkupplung 10) und ein Differenzialbegrenzungsmittel für linke und rechte Räder (z. B., Differenzialbegrenzungskupplung 7) einsetzt.
  • In der VDC-Vorrichtung der Ausführungsform, welche die in den 2 oder 8 VDC-Routine, als ein Verfahren zum Vorverstellen des Timings der VDC-Einleitung im begrenzten Differenzialzustand ausführt, wird ein VDC-Einleitungsschwellwert selbst abnehmend kompensiert oder von einem relativ höheren Schwellwert α auf einen relativ niedrigeren Schwellwert β (< α) geschaltet. Anstatt für den VDC-Einleitungsschwellwert selbst, abhängig davon, ob sich das Fahrzeug im begrenzten Differenzialzustand oder im nicht begrenzten Differenzialzustand befindet, zu kompensieren, könnte mindestens einer der Faktoren, Berechnen oder Ableiten der Gierratenabweichung Δϕn (= ϕ – ϕ*), nämlich der tatsächlichen Gierrate ϕ und der erwünschten Gierrate ϕ*, richtig auf solche Weise kompensiert werden, dass das Timing der VDC-Einleitung in Anwesenheit eines Übergangs vom nicht begrenzten Differenzialzustand zum begrenzten Differenzialzustand vorverstellt wird. In diesem Fall muss der VDC-Einleitungsschwellwert selbst festgelegt sein.
  • Obwohl das bisher Gesagte, eine Beschreibung der ausgeführten bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist, wird man zum Schluss kommen, dass die Erfindung nicht auf die speziellen hierin gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist, sondern, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden könnten, ohne vom Umfang dieser Erfindung, wie durch die folgenden Patentansprüche definiert, abzuweichen.

Claims (10)

  1. Fahrdynamikregelungssystem [VDC] für ein Kraftfahrzeug mit einer begrenzenden Differenzialvorrichtung (10, 7), die fähig ist mindestens ein Differenzialgetriebe zwischen Vorder- und Hinterradachsen und ein Differenzialgetriebe zwischen linken und rechten Radachsen zu begrenzen, umfassend: VDC-System (23), das eine Bremskraft mindestens eines Rads (8, 9, 15, 16) regelt, um Fahrzeugkurvenlageverhalten abhängig von einem Wendezustand des Fahrzeugs unabhängig von der Bremseinwirkung eines Fahrers zu regeln; dadurch gekennzeichnet, dass das VDC-System (23) ein Timing für die VDC-Initiierung vorrückt, das in einem begrenzten Differenzialzustand verwendet wird, in dem mindestens ein Differenzialgetriebe der Vorder- und Hinterradachsen und das Differenzialgetriebe für die linken und rechten Radachsen begrenzt ist, im Vergleich mit einem Timing für die VDC-Initiierung, die in einem nicht begrenzten Differenzialzustand verwendet wird, in dem das Differenzialgetriebe für die Vorder- und Hinterradachsen und das Differenzialgetriebe für die linke und rechte Radachsen zugelassen sind.
  2. VDC-Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei: das VDC-System (23) das Timing für die VDC-Initiierung vorrückt, indem es einen endgültigen Schwellwert für die VDC-Initiierung auf einen relativ niedrigeren Schwellwert (β) für die VDC-Initiierung als einen normalen Schwellwert (α) für die VDC-Initiierung ändert, der vorbestimmt ist passend für den nicht begrenzten Differenzialzustand, in Anwesenheit eines Übergangs vom nicht begrenzten Differenzialzustand zum begrenzten Differenzialzustand zu sein.
  3. VDC-Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei: das VDC-System (23) einen primären Schwellwert (α) für die VDC-Initiierung einstellt, die dem normal Schwellwert für die VDC-Initiierung als dem endgültigen Schwellwert für die VDC-Initiierung im nicht begrenzten Differenzialzustand entspricht und einen sekundären Schwellwert (β) für die VDC-Initiierung einstellt, die dem relativ niedrigeren Schwellwert für die VDC-Initiierung als dem endgültigen Schwellwert für die VDC-Initiierung im begrenzten Differenzialzustand entspricht; das VDC-System (23) die Fahrdynamikregelung zu einem relativ früheren Timing durch Schalten vom primären Schwellwert (α) für die VDC-Initiierung auf den sekundären Schwellwert (β) für die VDC-Initiierung in Anwesenheit des Übergangs vom nicht begrenzten Differenzialzustand auf den begrenzten Differenzialzustand initiiert; und das VDC-System (23) die Fahrdynamikregelung zu einem relativ späteren Timing durch Schalten vom sekundären Schwellwert (β) für die VDC-Initiierung auf den primären Schwellwert (α) für die VDC-Initiierung in Anwesenheit des Übergangs vom begrenzten Differenzialzustand auf den nicht begrenzten Differenzialzustand initiiert.
  4. VDC-Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei: die begrenzende Differenzialvorrichtung (10, 7) eine variable begrenzende Differenzialvorrichtung umfasst, die fähig ist, einen Grad der Begrenzung des Differenzialgetriebes kontinuierlich variabel vom nicht begrenzten Differenzialzustand über einen teilweise begrenzten Differentialzustand auf einen von begrenzten Differenzialzustand zu justieren; das VDC-System einen Schwellwert (β1, β2) für die VDC-Initiierung, beruhend auf dem Grad der Begrenzung des Differenzialgetriebes von einer vorbestimmten Schwellwertkenngröße für die VDC-Initiierung bestimmt, welche der Schwellwert (β1, β2) für die VDC-Initiierung reduziert, sowie der Grad der Begrenzung des Differenzialgetriebes zunimmt, wenn sich das Fahrzeug im teilweise begrenzten Differenzialzustand oder im voll begrenzten Differenzialzustand befindet; und das VDC-System, das Timing für die VDC-Initiierung, beruhend auf dem Schwellwert (β1, β2) für die VDC-Initiierung, bestimmt, der aus der vorbestimmten Schwellwertkenngröße für die VDC-Initiierung berechnet wird, wenn sich das Fahrzeug im teilweise begrenzten Differenzialzustand oder im voll begrenzten Differenzialzustand befindet.
  5. VDC-Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei: die begrenzende Differenzialvorrichtung (10, 7) umfasst eine erste begrenzende Differenzialeinheit (10), die fähig ist, das Differenzialgetriebe zwischen den Vorder- und Hinterradachsen zu begrenzen und eine zweite begrenzende Differenzialeinheit (7), die fähig ist, das Differenzialgetriebe zwischen den linken und rechten Radachsen zu begrenzen; das VDC-System einen niedrigeren eines ersten Schwellwerts (β1) für die VDC-Initiierung, der beruhend auf dem Grad der Begrenzung des Differenzialgetriebes der ersten begrenzenden Differenzialeinheit (10) bestimmt wird und einen zweiten Schwellwert (β2) für die VDC-Initiierung selektiert, der beruhend auf dem Grad der Begrenzung des Differenzialgetriebes der zweiten begrenzenden Differenzialeinheit (7) als der endgültige Schwellwert für die VDC-Initiierung im begrenzten Differenzialzustand der ersten begrenzenden Differenzialeinheit (10) und zusätzlich im begrenzten Differenzialzustand der zweiten begrenzenden Differenzialeinheit (7) bestimmt wird; und das VDC-System die Fahrdynamikregelung bei einem Timing initiiert, das auf der Basis des selektierten Schwellwerts (β = min (β1, β2)) für die VDC-Initiierung bestimmt wird.
  6. Verfahren zur Regelung von Fahrzeugkurvenlageverhalten eines Kraftfahrzeugs mit einer begrenzenden Differenzialvorrichtung (10, 7), die fähig ist mindestens ein Differenzialgetriebe zwischen Vorder- und Hinterradachsen und ein Differenzialgetriebe zwischen linken und rechten Radachsen zu begrenzen, umfassend: Regeln einer Bremskraft mindestens eines Rads (8, 9, 15, 16), um Fahrdynamikregelung (VDC) auszuführen, durch die das Fahrzeugkurvenlageverhalten abhängig von einem Wendezustand des Fahrzeugs unabhängig von der Bremseinwirkung eines Fahrers geregelt wird; Erkennen, ob sich das Fahrzeug in einem begrenzten Differenzialzustand befindet, in dem mindestens ein Differenzialgetriebe der Vorder- und Hinterradachsen und das Differenzialgetriebe für die linken und rechten Radachsen begrenzt ist, oder sich in einem nicht begrenzten Differenzialzustand befindet, in dem das Differenzialgetriebe für die Vorder- und Hinterradachsen und das Differenzialgetriebe für die linken und rechten Radachsen zugelassen sind; gekennzeichnet durch Vorrücken eines Timing für die VDC-Initiierung das im begrenzten Differenzialzustand verwendet wird, im Vergleich mit einem Timing für die VDC-Initiierung, die im nicht begrenzten Differenzialzustand verwendet wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei: das Timing für die VDC-Initiierung durch Ändern eines endgültigen Schwellwerts für die VDC-Initiierung von einem normalen Schwellwert (a) für die VDC-Initiierung, der vorbestimmt ist, passend für den nicht begrenzten Differenzialzustand zu sein, auf einen relativ niedrigeren Schwellwert (β) für die VDC-Initiierung, als den normalen Schwellwert (α) für die VDC-Initiierung, in Anwesenheit eines Übergangs vom nicht begrenzten Differenzialzustand auf den begrenzten Differenzialzustand, vorgerückt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, das weiter umfasst: Einstellen eines primären Schwellwerts (α) für die VDC-Initiierung, der dem normalen Schwellwert für die VDC-Initiierung als dem endgültigen Schwellwert für die VDC-Initiierung im nicht begrenzten Differenzialzustand entspricht; Einstellen eines sekundären Schwellwerts (β) für die VDC-Initiierung, der dem relativ niedrigeren Schwellwert für die VDC-Initiierung als dem endgültigen Schwellwert für die VDC-Initiierung im begrenzten Differenzialzustand entspricht; Initiieren der Fahrdynamikregelung zu einem relativ früheren Timing durch Schalten vom primären Schwellwert (α) für die VDC-Initiierung auf den sekundären Schwellwert (β) für die VDC-Initiierung in Anwesenheit des Übergangs vom nicht begrenzten Differenzialzustand auf den begrenzten Differenzialzustand; und Initiieren der Fahrdynamikregelung zu einem relativ späteren Timing durch Schalten vom sekundären Schwellwert (β) für die VDC-Initiierung auf den primären Schwellwert (α) für die VDC-Initiierung in Anwesenheit des Übergangs vom begrenzten Differenzialzustand auf den nicht begrenzten Differenzialzustand.
  9. Verfahren nach Anspruch 7, wobei: die begrenzende Differenzialvorrichtung (10, 7) eine variable begrenzende Differenzialvorrichtung umfasst, die fähig ist, einen Grad der Begrenzung des Differenzialgetriebes kontinuierlich variabel vom nicht begrenzten Differenzialzustand über einen teilweise begrenzten Differenzialzustand auf einen voll begrenzten Differenzialzustand zu justieren; das Verfahren weiter umfasst: Bestimmen eines Schwellwerts (β1, β2) für die VDC-Initiierung, beruhend auf dem Grad der Begrenzung des Differenzialgetriebes von einer vorbestimmten Schwellwertkenngröße für die VDC-Initiierung, welche der Schwellwert (β1, β2) für die VDC-Initiierung reduziert, sowie der Grad der Begrenzung des Differenzialgetriebes zunimmt, wenn sich das Fahrzeug im teilweise begrenzten Differenzialzustand oder im voll begrenzten Differenzialzustand befindet; und Bestimmen des Timings für die VDC-Initiierung, beruhend auf dem Schwellwert (β1, β2) für die VDC-Initiierung, der aus der vorbestimmten Schwellwertkenngröße für die VDC-Initiierung berechnet wird, wenn sich das Fahrzeug im teilweise begenzten Differenzialzustand oder im voll begrenzten Differenzialzustand befindet.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei: die begrenzende Differenzialvorrichtung (10, 7) umfasst eine erste begrenzende Differenzialeinheit (10), die fähig ist, das Differenzialgetriebe zwischen den Vorder- und Hinterradachsen zu begrenzen und eine zweite begrenzende Differenzialeinheit (7), die fähig ist, das Differenzialgetriebe zwischen den linken und rechten Radachsen zu begrenzen; das Verfahren weiter umfasst: Bestimmen eines ersten Schwellwerts (β1) für die VDC-Initiierung, beruhend auf dem Grad der Begrenzung des Differenzialgetriebes der ersten begrenzenden Differenzialeinheit (10); Bestimmen eines zweiten Schwellwerts (β2) für die VDC-Initiierung, beruhend auf dem Grad der Begrenzung des Differenzialgetriebes der zweiten begrenzenden Differenzialeinheit (7); Selektieren eines niedrigeren der ersten und zweiten Schwellwerte (β1, β2) für die VDC-Initiierung als dem endgültigen Schwellwert für die VDC-Initiierung im begrenzten Differenzialzustand der ersten begrenzenden Differenzialeinheit (10) und zusätzlich im begrenzten Differenzialzustand der zweiten begrenzenden Differenzialeinheit (7); und Initiieren der Fahrdynamikregelung bei einem Timing, das auf der Basis des selektierten Schwellwerts (β = min (β1, β2)) für die VDC-Initiierung bestimmt wird.
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