DE60221479T2

DE60221479T2 - Methode zur Leistungsverteilung und Vorrichtung zur Steuerung der Leistungsverteilung für Fahrzeug

Info

Publication number: DE60221479T2
Application number: DE60221479T
Authority: DE
Inventors: Ryouhei Chuo-ku Shigeta; Tsuyoshi Chuo-ku Murakami; Hideshi Aki-gun Hiruta; Hisao Aki-gun Fumoto; Masashi Aki-gun Oda
Original assignee: Mazda Motor Corp; JTEKT Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp; JTEKT Corp
Priority date: 2001-10-31
Filing date: 2002-10-30
Publication date: 2008-04-17
Anticipated expiration: 2022-10-31
Also published as: EP1308338A3; EP1308338B1; US20030109356A1; EP1308338A2; DE60221479D1; US6752742B2; JP2003136990A

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Leistungsverteilungsverfahren und eine Leistungsverteilungssteuervorrichtung für Fahrzeuge.
Ein zuschaltbares Vierradantriebssystem ist im Stand der Technik bekannt. Das zuschaltbare Vierradantriebssystem steuert eine Verteilung von Leistung bzw. Energie an die Vorderräder und die Hinterräder gemäß dem Fahrzustand eines Fahrzeugs. Wenn alle der vier Räder eines Fahrzeugs mit Vierradantrieb angetrieben werden, wird ein Teil der durch den Motor erzeugten Leistung an die Hinterräder über eine Getriebevorrichtung übertragen, die dazu fähig ist, das Leistungsverteilungsverhältnis an die Vorderräder und die Hinterräder zu verändern.
Eine typische Getriebevorrichtung umfasst einen elektromagnetischen Kupplungsmechanismus der nassen Mehrscheibenart. Die Reibungskraft zwischen den Kupplungsscheiben des elektromagnetischen Kupplungsmechanismus wird gemäß dem Betrag des einer Magnetspule zugeführten Stroms geändert. Wenn die Reibungskraft erhöht wird, wird das Verhältnis der Leistungsverteilung an die Hinterräder erhöht.
Wenn die Leistungsverteilung an die Hinterräder erhöht wird, werden die Last auf die zwischen dem Motor und der Getriebevorrichtung angeordneten Übertragung, und die Last auf das zwischen der Getriebevorrichtung und den Hinterrädern angeordneten hinteren Differentials erhöht. Demzufolge werden sich wahrscheinlich die Temperatur des Öls, das die Übertragung schmiert, und die Temperatur des Öls, das das hintere Differential schmiert, erhöhen. Bei übermäßigem Aufheizen verschlechtert sich die Schmierleistungsfähigkeit des Schmieröls.
US 4895217 A ist die Druckschrift, die dem Stand der Technik am nächsten liegt, und offenbart mit dem Wortlaut von Patentanspruch 1:

„Verfahren zur Leistungsverteilung eines Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug eine Getriebevorrichtung (24) aufweist, die die Verteilung einer von einer Kraftquelle (16) übertragenen Leistung an eine Vielzahl von Rädern (12, 14) ändert, mit den folgenden Schritten:
– Erfassen der Temperatur (t) eines Teils, das an einem Kraftübertragungsweg zwischen der Kraftquelle (16) und einem Rad (12) angeordnet ist, an das eine Leistung von der Kraftquelle (16) über die Getriebevorrichtung (24, 42) übertragen wird, wobei die Wärme des Teils ansteigt, wenn das Leistungsverteilungsverhältnis erhöht wird;
– Bestimmen, dass der vorliegende Zustand ein bestimmter Zustand ist, in dem die erfasste Temperatur (t) eine zuvor eingestellte erste Referenztemperatur (t_max) erreicht; und
– Steuern der Getriebevorrichtung (24, 42), um das Leistungsverteilungsverhältnis an das Rad (12) von der Getriebevorrichtung (24, 42) zu verringern, wenn der vorliegende Zustand bestimmt wird, der bestimmte Zustand zu sein".

US 4895217 A offenbart ebenfalls den Wortlaut von Patentanspruch 9:

„Steuervorrichtung einer Leistungsverteilung eines Fahrzeugs, wobei die Steuervorrichtung eine Getriebevorrichtung (24) aufweist, die die Verteilung der von einer Kraftquelle (16) übertragenen Leistung an eine Vielzahl von Rädern (12, 14) ändert, mit:
– einen Detektor (64) zum Erfassen der Temperatur eines Teils, das an einem Kraftübertragungsweg zwischen der Kraftquelle (16) und einem Rad angeordnet ist, an das eine Leistung von der Kraftquelle (16) über die Getriebevorrichtung (24) übertragen wird, wobei die Wärme des Teils ansteigt, wenn das Leistungsverteilungsverhältnis an der Getriebevorrichtung (24) erhöht wird; und
– einer elektronische Steuereinheit (68), wobei die Steuereinheit (68) das Leistungsverteilungsverhältnis an der Getriebevorrichtung (24) steuert, wodurch das Leistungsverteilungsverhältnis an die Räder (12, 14) gesteuert wird, wobei, wenn der gegenwärtige Zustand ein bestimmter Zustand ist, in dem die durch den Detektor (64) erfassten Temperatur (t) gleich oder höher einer zuvor eingestellten ersten Referenztemperatur (t_max) ist, die Steuereinheit (68) die Getriebevorrichtung (24) steuert, um das Leistungsverteilungsverhältnis zu vermindern".

Zusammenfassung der Erfindung
Demzufolge ist es eine Zielsetzung der vorliegenden Erfindung, übermäßige Temperaturanstiege an einem Teil zu verhindern, das aufgeheizt wird, wenn das Verhältnis einer Leistungsverteilung an Fahrzeughinterräder erhöht wird.
Um die vorstehenden Aufgaben zu erreichen, stellt ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Leistungsverteilung eines Fahrzeugs gemäß Anspruch 1 bereit.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt Steuervorrichtung einer Leistungsverteilung eines Fahrzeugs gemäß Anspruch 9 bereit.
Gemäß den vorstehenden Aufgaben, stellt ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Leistungsverteilung eines Fahrzeugs bereit. Das Fahrzeug weist eine Übertragungs- bzw. Getriebevorrichtung auf, die das Verteilungverhältnis einer von einer Leistungs- bzw. Kraftquelle übertragenen Leistung an eine Vielzahl von Rädern verändert. Das Verfahren umfasst ein Erfassen der Temperatur eines Teils, das an einem Kraftübertragungsweg zwischen der Kraftquelle und einem Rad angeordnet ist, an das eine Leistung von der Kraftquelle über die Getriebevorrichtung übertragen wird, wobei die Wärme des Teils ansteigt, wenn das Leistungsverteilungsverhältnis erhöht wird; ein Bestimmen, dass der vorliegende Zustand ein bestimmter Zustand ist, in dem die erfasste Temperatur für eine zuvor eingestellte erste Referenzdauer α gleich oder höher einer ersten Referenztemperatur ist; und ein Steuern der Getriebevorrichtung, das Leistungsverteilungsverhältnis von der Getriebevorrichtung an das Rad zu senken, wenn der vorliegende Zustand bestimmt wurde, der bestimmte zu sein.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Steuervorrichtung einer Leistungsverteilung eines Fahrzeugs bereitgestellt. Die Steuervorrichtung umfasst eine Getriebevorrichtung, die die Verteilung der von einer Leistungs- bzw. Kraftquelle übertragenen Leistung an eine Vielzahl von Rädern ändert. Die Steuervorrichtung umfasst einen Detektor und eine elektronische Steuereinheit. Der Detektor erfasst die Temperatur eines Teils, das an einem Kraftübertragungsweg zwischen der Kraftquelle und einem Rad angeordnet ist, an das eine Leistung von der Kraftquelle über die Getriebevorrichtung übertragen wird, wobei die Wärme des Teils ansteigt, wenn das Leistungsverteilungsverhältnis erhöht wird. Die Steuereinheit steuert das Leistungsverteilungsverhältnis an der Getriebevorrichtung, wodurch das Leistungsverteilungsverhältnis an die Räder gesteuert wird. Wenn der vorliegende Zustand ein bestimmter Zustand ist, in dem die durch den Detektor erfasste Temperatur für eine zuvor eingestellte erste Referenzdauer α gleich oder höher einer ersten Referenztemperatur ist, steuert die Steuervorrichtung die Getriebevorrichtung, das Leistungsverteilungsverhältnis zu senken.
Weitere Aspekte und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den anhängenden Zeichnungen ersichtlich, die anhand eines Beispiels die Prinzipien der Erfindung veranschaulichen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung, zusammen mit deren Aufgaben und Vorteilen, kann am Besten mit Bezug auf die folgende Beschreibung der derzeit bevorzugten Ausführungsbeispiele zusammen mit den anhängenden Zeichnungen verstanden werden, in denen gilt:
1 ist eine schematische Ansicht, die ein vierradangetriebenes Fahrzeug gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist ein Diagramm, das eine Steuerschaltung des ersten Ausführungsbeispiels zeigt;
3 ist ein Flussdiagramm, das eine Leistungsverteilungssteuerung des ersten Ausführungsbeispiels zeigt;
4(a) ist ein Kennfeld von Daten, das bei der Leistungsverteilung einer normalen Steuerung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel verwendet wird;
4(b) ist ein Kennfeld von Daten, das bei der Leistungsverteilung einer bestimmten Steuerung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel verwendet wird; und
5 ist ein Flussdiagramm, das eine Leistungsverteilungssteuerung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Nun wird ein vierradangetriebenes Fahrzeug gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die 1 bis 4(b) beschrieben. Das Fahrzeug befindet sich normal in einem Zweiradantrieb. Insbesondere treibt der Motor unter normalen Bedingungen die Vorderräder an.
Wie in 1 gezeigt, weist das vierradangetriebene Fahrzeug eine Leistungs- bzw. Kraftquelle, die in diesem Ausführungsbeispiel ein Verbrennungsmotor 11 ist, und einen Getriebestrang 12 auf. Der Getriebestrang 12 umfasst ein Getriebe 121, ein vorderes Differential 122 und ein Übertragungsbauteil 123. Eine erste und eine zweite Vorderachse 13, 14 sind mit dem vorderen Differential 122 verbunden. Ein linkes Vorderrad 16 ist mit der ersten Vorderachse 13 verbunden. Ein rechtes Vorderrad 17 ist mit der zweiten Vorderachse 14 verbunden. Leistung bzw. Kraft des Motors 11 wird an die Vorderräder 16, 17 über das Getriebe 121, das vordere Differential 122 und die vorderen Achsen 13, 14 übertragen.
Ein Ende einer Kardanwelle 18 ist mit dem Übertragungsbauteil 123 verbunden. Das andere Ende der Kardanwelle 18 ist mit einem elektromagnetischen Kupplungsmechanismus 19 einer nassen Mehrscheibenart verbunden. Leistung des Motors 11 wird an den Kupplungsmechanismus 19 durch das Getriebe 121, das Übertragungsbauteil 123 und die Kardanwelle 18 übertragen. Der Kupplungsmechanismus 19 ist mit einem hinteren Differential 20 mit einem Antriebsritzel 21 verbunden. Die erste und die zweite Hinterachsen 22, 23 sind mit dem hinteren Differential 20 verbunden. Ein linkes Hinterrad 24 ist mit der ersten Hinterachse 22 verbunden. Ein rechtes Hinterrad 25 ist mit der zweiten Hinterachse 23 verbunden. In diesem Ausführungsbeispiel bilden das Übertragungsbauteil 123, die Kardanwelle 18, der Kupplungsmechanismus 19, das Antriebsritzel 21, das hintere Differential 20 und die Hinterachsen 22, 23 ein Leistungs- bzw. Kraftübertragungssystem, das sich von dem Motor 11 an die Hinterräder 24, 25 erstreckt.
Der Kupplungsmechanismus 19 umfasst eine elektromagnetische Spule 191 und (nicht gezeigte) Kupplungsscheiben, die miteinander verbunden und voneinander getrennt werden. Wenn die elektromagnetische Spule 191 erregt wird, befinden sich die Kupplungsscheiben im Eingriff, und Leistung wird von der Kardanwelle 18 an das Antriebsritzel 21 übertragen. Die übertragene Leistung an das Antriebsritzel 21 wird an die Hinterräder 24, 25 über das hintere Differential 20 und die Hinterachsen 22, 23 übertragen.
Das Verteilungsverhältnis der von dem Motor 11 an das Antriebsritzel 21 über die Kardanwelle 18 übertragenen Leistung wird durch die Reibungskraft zwischen den Kupplungsscheiben bestimmt. Die an das Antriebsritzel 21 übertragene Leistung wird erhöht, wenn die Reibungskraft zwischen den Kupplungsscheiben erhöht wird. Die Reibungskraft zwischen den Kupplungsscheiben wird über den Umfang des Stroms, der der elektromagnetischen Spule 191 zugeführt wird, bestimmt. Wenn daher der der elektromagnetischen Spule 191 zugeführte Strom gesteuert wird, wird das Leistungsverteilungsverhältnis an die Vorderräder 16, 17 und die Hinterräder 24, 25 gesteuert. Der Kupplungsmechanismus 19 ist eine Getriebevorrichtung, die dazu fähig ist, das Verhältnis der von dem Motor 11 an die Vorderräder 16, 17 und die Hinterräder 24, 25 übertragenen Leistung zu ändern.
Eine Temperaturerfassungseinrichtung, die in diesem Ausführungsbeispiel ein Temperatursensor 26 ist, ist an dem hinteren Differential angebracht. Der Temperatursensor 26 erfasst die Temperatur von Schmieröl, das in dem hinteren Differential 20 gespeichert ist, und dieses schmiert. Der Temperatursensor 26 ist mit einer elektronischen Steuereinheit (ECU) 27 zum Verteilen von Leistung verbunden. Die durch den Temperatursensor 26 erfassten Informationen werden an die ECU 27 gesendet. Die ECU 27 ist mit einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 28 und einem Drosselöffnungssensor 29 verbunden. Der durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 28 erfasste Wert, und der durch den Drosselöffnungssensor 29 erfasste Wert werden an die ECU 27 gesendet.
Wie in 2 gezeigt, umfasst die ECU 27 eine CPU 271, ein ROM 272, ein RAM 273 und einen Eingabe-Ausgabeschaltkreis 274. Die elektromagnetische Spule 191 des Kupplungsmechanismus 19 ist elektrisch mit einer Ansteuerschaltung 15 verbunden. Die Ansteuerschaltung 15, der Temperatursensor 26, der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 28 und der Drosselöffnungssensor 29 sind mit dem Eingabe-Ausgabeschaltkreis 274 verbunden. Die ECU 27 steuert den Strom an die elektromagnetische Spule 191 mit Hilfe der Ansteuerschaltung 15. Der Strom wird leistungsgesteuert.
Wenn das Abgabeverhältnis erhöht wird, erhöht sich die Reibungskraft des Kupplungsmechanismus 19. Demzufolge wird ein Verhältnis einer Leistungsübertragung an der Kupplung 19 erhöht. Mit anderen Worten wird das Leistungsverteilungsverhältnis an die Hinterräder 24, 25 erhöht. Wenn das Abgabeverhältnis 100% ist, ist das Leistungsverteilungsverhältnis maximal. Wenn das Abgabeverhältnis 0% ist, ist das Leistungsverteilungsverhältnis null. Wenn das Leistungsverteilungsverhältnis an die Hinterräder 24, 25 erhöht wird, wird die Last an das hintere Differential 20 erhöht. Als eine Folge wird die Temperatur von Öl, das das hintere Differential 20 schmiert, erhöht. Wenn das Leistungsverteilungsverhältnis an die Hinterräder 24, 25 erniedrigt wird, wird die Last an das hintere Differential 20 verringert. Als eine Folge verringert sich die Temperatur von Öl, das das hintere Differential 20 schmiert.
Das ROM 272 speichert ein Steuerprogramm und Kennfelddaten zum Steuern des Stroms an die elektromagnetische Spule 191 des Kupplungsmechanismus 19. Ein Flussdiagramm von 3 zeigt schematisch ein in dem ROM 272 gespeicherten Steuerprogramm. Die CPU 271 führt verschiedene Berechnungen zum Steuern des Stroms an den Kupplungsmechanismus 19 basierend auf einem Steuerprogramm und Kennfelddaten, die in dem ROM 272 gespeichert sind, aus. Das RAM 273 speichert temporär Berechnungsergebnisse der CPU 271, und speichert verschiedene Daten.
Die in dem ROM 272 gespeicherten Kennfelddaten beziehen sich auf das Leistungsverhältnis des der elektromagnetischen Spule 191 zugeführten Stroms. Die Kennfelddaten werden durch Verwenden des Drosselöffnungsgrads und der Fahrzeuggeschwindigkeit als Parameter definiert. Die Kennfelddaten umfassen ein erstes Kennfeld D1, in 4(a) gezeigt, und ein zweites Kennfeld D2, in 4(b) gezeigt. Das erste Kennfeld D1 wird bei normalen Bedingungen verwendet, und das zweite Kennfeld D2 wird in einem bestimmten Zustand verwendet. Wie in den 4(a) und 4(b) gezeigt, zeigen V1, V2, V3, V4, ..., die Fahrzeuggeschwindigkeit, und zeigen θ1, θ2, θ3, θ4, ..., den Drosselöffnungsgrad. R00, R10, R20, ..., R01, R11, R21, ..., (nachstehend als Rmn bezeichnet, wobei m und n ganze Zahlen gleich oder größer null sind), und K00, K10, K20, ..., K01, K11, K21 (nachstehend als Kmn bezeichnet, wobei m und n ganze Zahlen gleich oder größer null sind) stellen Abgabeverhältnisse dar (siehe 4(b)). Wenn Rmn nicht null ist, ist eine Formel Rmn > Kmn erfüllt.
Die ECU 27 wählt eines von dem ersten und zweiten Kennfeld D1, D2 basierend auf den durch den Temperatursensor 26 erfassten Informationen aus. Die ECU 27 steuert den Strom an die elektromagnetische Spule 191 basierend auf den durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 28 erfassten Informationen, den durch den Drosselöffnungssensor 29 und den Kennfelddaten.
Nun wird die Leistungsverteilungssteuerung mit Bezug auf das Flussdiagramm von 3 beschrieben. Die ECU 27 tastet die erfassten Informationen von dem Temperatursensor 26, dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 28 und dem Drosselöffnungssensor 29 an vorbestimmten Zeitintervallen ab.
In Schritt S1 vergleicht die ECU 27 die durch den Temperatursensor 26 erfasste Temperatur Tx mit einer ersten Referenztemperatur T1. Die erste Referenztemperatur T1 ist ein Index zum Angeben, dass die Temperaturen des Öls, das das hintere Differential 20 schmiert, die darüber liegen, ungewünscht sind. Die erste Referenztemperatur T1 wird durch Experimente erhalten, oder theoretisch berechnet. Die erste Referenztemperatur T1 ist in dem ROM 272 gespeichert. Wenn eine Formel Tx < T1 erfüllt ist, fährt die ECU 27 mit Schritt S0 fort, und führt eine normale Steuerung durch Verwenden des ersten Kennfelds D1 durch. Wenn eine Formel Tx ≥ T1 erfüllt ist, fährt die ECU 27 mit Schritt S2 fort, und vergleicht die erfasste Temperatur Tx mit einer vorbestimmten zweiten Referenztemperatur T2 (T2 > T1). Die zweite Referenztemperatur T2 ist ein Index zum Angeben, dass ein Temperaturanstieg des Öls, das das hintere Differential 20 schmiert, darüber liegt, möglicherweise eine Schmierfehlfunktion hervorruft. Die zweite Referenztemperatur T2 wird durch Experimente erhalten, oder wird theoretisch berechnet. Die zweite Referenztemperatur T2 ist in dem ROM 272 gespeichert. In Schritt S3 vergleicht die ECU 27 eine erste Dauer t1, in der die Formel T2 > Tx ≥ T1 erfüllt ist, mit einer ersten Referenzdauer α. Die erste Referenzdauer α ist in dem ROM 272 gespeichert. Wenn eine Formel t1 < α erfüllt ist, kehrt die ECU 27 zu Schritt S1 zurück. Wenn eine Formel t1 ≥ α erfüllt ist, fährt die ECU 27 mit Schritt S4 fort, und führt die bestimmte Steuerung durch Verwenden des zweiten Kennfelds D2 durch.
Während der bestimmten Steuerung durch Verwenden des Kennfeldes D2 vergleicht die ECU 27 die erfasste Temperatur Tx mit einer ersten Rückkehrerlaubnistemperatur To in Schritt S5. Die erste Rückkehrerlaubnistemperatur To ist ein Index zum Angeben, dass die Steuerung die Erlaubnis hat, zu der normalen Steuerung zurückzukehren, nachdem die Temperatur des Schmieröls von dem Zustand, der durch die Formel T2 > Tx ≥ T1 dargestellt wird, abfällt. Die erste Rückkehrerlaubnistemperatur To wird durch Experimente erhalten, oder wird theoretisch berechnet. Die erste Rückkehrerlaubnistemperatur To ist in dem ROM 272 gespeichert. Wenn eine Formel To ≥ Tx erfüllt ist, fährt die ECU 27 mit Schritt S0 fort, und führt die normale Steuerung durch Verwenden des ersten Kennfelds D1 durch.
Wenn eine Formel Tx ≥ T2 erfüllt ist, fährt die ECU 27 mit Schritt S6 fort. In Schritt S6 vergleicht die ECU 27 eine zweite Dauer t2, in der die Formel Tx ≥ T2 mit einer zweiten Referenzdauer γ erfüllt ist. Wenn eine Formel t2 < γ erfüllt ist, kehrt die ECU 2 zu Schritt S2 zurück. Wenn eine Formel t2 ≥ γ erfüllt ist, fährt die ECU 27 mit Schritt S7 fort. In Schritt S7 unterbricht die ECU 27 den Strom an die elektromagnetische Spule 191, um den Zweiradantrieb zu starten, bei dem nur die Vorderräder 16, 17 angetrieben werden. Während des Zweiradantriebs vergleicht die ECU 27 die erfasste Temperatur Tx mit einer vorbestimmten zweiten Rückkehrerlaubnistemperatur T3 in Schritt S8. Die zweite Rückkehrerlaubnistemperatur T3 ist ein Index zum Angeben, dass es der Steuerung erlaubt ist, zu der normalen Steuerung zurückzukehren, wenn die Temperatur des Schmieröls von dem durch die Formel Tx ≥ T2 dargestellten Zustand abfällt. Die zweite Rückkehrerlaubnistemperatur T3 wird durch Experimente erhalten, oder theoretisch berechnet. Die zweite Rückkehrerlaubnistemperatur T3 ist in dem ROM 272 gespeichert. Wenn eine Formel T3 ≥ Tx erfüllt ist, fährt die ECU 27 mit Schritt S0 fort, und führt die normale Steuerung durch Verwenden des ersten Kennfelds D1 durch.
Wenn die durch den Temperatursensor 26 erfasste Temperatur eine vorbestimmte Referenztemperatur erreicht, vermindert die ECU 27 das Leistungsverteilungsverhältnis an dem Kupplungsmechanismus 19.
Dieses Ausführungsbeispiel stellt die folgenden Vorteile bereit:

(1-1) Wenn die Temperatur des Öls, das das hintere Differential 20 schmiert, nicht die erste Referenztemperatur T1 erreicht hat, wird die normale Steuerung unter Verwenden des ersten Kennfelds D1 ausgeführt. Wenn die Temperatur des Öls, das das hintere Differential 20 schmiert, die erste Referenztemperatur T1 erreicht, und dieser Temperaturzustand länger als die erste Referenzdauer α anhält, d.h., wenn sich die Temperatur in einem bestimmten Zustand befindet, kann die normale Steuerung, bei der die Vierräder angetrieben werden, möglicherweise zu einem weiteren Anstieg der Temperatur des Öls, das das hintere Differential 20 schmiert, führen.

Wenn der bestimmte Zustand auftritt, wird die Steuerung unter Verwenden des zweiten Kennfelds D2 ausgeführt. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit und der Drosselöffnungsgrad konstant sind, ist das Abgabeverhältnis Kmn in dem zweiten Kennfeld D2, das nicht null ist, kleiner als das Leistungsverhältnis Rmn des ersten Kennfelds D1. Wenn daher die Steuerung von der unter Verwenden des ersten Kennfelds D1 auf die unter Verwenden des zweiten Kennfelds D2 umgeschaltet wird, wird das Leistungsverteilungsverhältnis an dem Kupplungsmechanismus 19 auf das Leistungsübertragungsverteilungsverhältnis für den bestimmten Zustand abgesenkt. Demzufolge wird das Leistungsverteilungsverhältnis an die Hinterräder 24, 25 vermindert. Als eine Folge wird die Last auf das hintere Differential 20 vermindert, und die Temperatur des Öls, das das hintere Differential 20 schmiert, wird erniedrigt. Solch eine Abnahme des Leistungsübertragungsverteilungsverhältnisses bewahrt das Öl, das das hintere Differential 20 schmiert, davor, übermäßig aufgeheizt zu werden, d.h., bewahrt das hintere Differential 20 davor, übermäßig aufgeheizt zu werden.

(1-2) Wenn die Temperatur des Öls, das das hintere Differential 20 schmiert, die zweite Referenztemperatur T2 erreicht, und dieser Temperaturzustand länger als die zweite Referenzdauer γ anhält, d.h., wenn die Temperatur sich in dem bestimmten Zustand befindet, kann die normale Steuerung unter Verwenden des ersten Kennfelds D1 möglicherweise zu einem übermäßigen Aufheizens des Öls, das das hintere Differential 20 schmiert, führen.

In diesem Ausführungsbeispiel wird jedoch der Strom an die elektromagnetische Spule 191 in dem bestimmten Zustand unterbrochen. Demzufolge wird das Leistungsübertragungsverteilungsverhältnis an dem Kupplungsmechanismus 19 auf null reduziert, und das Leistungsverteilungsverhältnis an die Hinterräder 24, 25 wird auf null reduziert. Als eine Folge wird die Last auf das hintere Differential 20 vermindert. Der Zustand, in dem das Leistungsübertragungsverteilungsverhältnis an den Kupplungsmechanismus 19 null ist, wird leicht die Temperatur des hinteren Differentials 20 auf die zweite Referenztemperatur T2 vermindert. So eine Verminderung des Leistungsübertragungsverteilungsverhältnisses auf null bewahrt das hintere Differential 20 davor, übermäßig aufgeheizt zu werden, d.h., bewahrt das Öl, das das hintere Differential 20 schmiert, davor, übermäßig aufgeheizt zu werden.

(1-3) Die erste Rückkehrerlaubnistemperatur To ist ein Index, um anzugeben, dass es der Steuerung erlaubt ist, zu der normalen Steuerung zurückzukehren, nachdem die Temperatur des Schmieröls von dem Zustand, der durch die Formel Tx ≥ T1 dargestellt wird, abfällt. Wenn die Steuerung zu der normalen Steuerung zurückgekehrt ist, wenn die Temperatur unter die erste Referenztemperatur T1 abgefallen ist, kann möglicherweise ein Pendeln des Schmieröls auftreten. D.h., die Schmieröltemperatur wird möglicherweise wiederholt die erste Referenztemperatur T1 in einer kurzen Zeit übersteigen und darunter fallen. Da jedoch die erste Rückkehrerlaubnistemperatur To, die niedriger als die erste Referenztemperatur T1 ist, als ein Index zum Rückkehren der Steuerung zu der normalen Steuerung, solch ein Pendeln verhindert.
(1-4) Die zweite Rückkehrerlaubnistemperatur T3 ist ein Index, um anzugeben, dass es der Steuerung erlaubt ist, zu der normalen Steuerung zurückzukehren, nachdem die Temperatur des Schmieröls von dem Zustand, der durch die Formel Tx ≥ T2 angegeben wird, abfällt. Wenn die Steuerung zu der normalen Steuerung zurückkehrt, wenn die Temperatur des Schmieröls unter die zweite Referenztemperatur T2 fällt, kann ein Pendeln der Schmieröltemperatur möglicherweise auftreten. D.h., die Schmieröltemperatur wird möglicherweise wiederholt die zweite Referenztemperatur T2 in einer kurzen Zeit übersteigen und darunter fallen. Da jedoch die zweite Rückkehrerlaubnistemperatur T3, die kleiner als die zweite Referenztemperatur T2 ist, als ein Index zum Rückkehren der Steuerung zu der normalen Steuerung verwendet wird, wird ein solches Pendeln verhindert.
(1-5) Wenn der Zustand, in dem die Temperatur Tx des Schmieröls gleich oder höher als T1 und niedriger als T2 länger als die erste Referenzdauer α andauert, wird die Steuerung von der normalen Steuerung unter Verwenden des ersten Kennfelds D1 in die bestimmte Steuerung unter Verwenden des zweiten Kennfelds D2 umgeschaltet. Wenn der Zustand, in dem eine Formel T2 > Tx ≥ T1 über die erste Referenzdauer α andauert, erfüllt ist (z. B. mehrere zehn Sekunden) ist es höchstwahrscheinlich, dass die Temperatur des Schmieröls weiter ansteigt. Auch wenn die Temperatur Tx des Schmieröls vorübergehend T1 übersteigt, ist es nicht sicher, dass die Schmieröltemperatur weiterhin ansteigt. Wenn daher die Steuerung von der normalen Steuerung zu der bestimmten Steuerung umgeschaltet wird, sobald die Schmieröltemperatur Tx T1 erreicht, kann das Umschalten der Steuerung unsinnig sein. Unsinniges Umschalten verhindert, dass das Leistungsverteilungsverhältnis optimiert ist. Daher ist ein Verwenden der ersten Referenzdauer α effektiv, um zu bestimmen, ob die Schmieröltemperatur weiterhin ansteigen wird.
(1-6) Wenn die Schmieröltemperatur Tx gleich oder höher T2 über die zweite Referenzdauer γ ist, wird der Zweiradantrieb gestartet. Wenn der Zustand, in dem eine Formel Tx ≥ T2 über die zweite Referenzdauer γ hinweg erfüllt ist (z. B. mehrere zehn Sekunden), ist es hochwahrscheinlich, dass die Temperatur des Schmieröls weiterhin ansteigt. Auch wenn die Temperatur Tx des Schmieröls vorübergehend T2 übersteigt, ist es nicht sicher, dass die Schmieröltemperatur weiterhin ansteigen wird. Wenn daher die Steuerung von der normalen Steuerung zu dem Zweiradantrieb umgeschaltet wird, sobald die Schmieröltemperatur Tx T2 erreicht, kann das Umschalten der Steuerung sinnlos sein. Sinnloses Schalten verhindert, dass das Leistungsverteilungsverhältnis optimiert wird. Daher ist ein Verwenden der zweiten Referenzdauer γ effektiv zu bestimmen, ob die Schmieröltemperatur weiterhin ansteigen wird.

Nun wird das zweite Ausführungsbeispiel mit Bezug auf 5 beschrieben. Der Aufbau der Leistungsverteilungssteuervorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist der gleiche wie der des in den 1 bis 4(b) gezeigten Ausführungsbeispiels. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel der 1 bis 4(b) durch das Steuerprogramm für die Leistungsverteilung.
In diesem Ausführungsbeispiel wird Schritt 5 von 3 durch die Schritte S51 und S52 ersetzt, und Schritt S8 von 3 wird durch die Schritte S81 und S82 ersetzt. Nach Schritt S4, d.h. während der bestimmten Steuerung unter Verwenden des zweiten Kennfelds D2, vergleicht die ECU 27 die erfasste Temperatur Tx mit der ersten Referenztemperatur T1 in Schritt S51. Wenn die erfasste Temperatur Tx kleiner als die erste Referenztemperatur T1 ist, fährt die ECU 27 mit Schritt S52 fort. In Schritt S52 vergleicht die ECU 27 eine Dauer s1 der erfassten Temperatur Tx mit einer vorbestimmten dritten Referenzdauer β. Wenn eine Formel s1 < β erfüllt ist, kehrt die ECU 1 zu Schritt S51 zurück. Wenn eine Formel s1 ≥ β erfüllt ist, kehrt die ECU 1 zu Schritt S0 zurück. In Schritt S0 führt die ECU 27 die normale Steuerung durch Verwenden des ersten Kennfelds D1 durch.
Nach Schritt S7, d.h., während des Zweiradantriebs, vergleicht die ECU 27 die erfasste Temperatur Tx mit der vorbestimmten zweiten Referenztemperatur T2 in Schritt S81. Wenn die erfasste Temperatur Tx kleiner als die Referenztemperatur T2 ist, fährt die ECU 27 mit Schritt S82 fort. In Schritt S82 vergleicht die ECU 27 eine Dauer s2 der erfassten Temperatur Tx mit einer vorbestimmten vierten Referenzdauer 6. Wenn eine Formel s2 < δ erfüllt ist, kehrt die ECU 2 u Schritt S7 zurück. Wenn eine Formel s2 ≥ δ erfüllt ist, fährt die ECU 27 mit Schritt S0 fort, und schaltet die Steuerung zu der normalen Steuerung.
Die erste Referenzdauer β wird so bestimmt, dass ein Pendeln der ersten Referenztemperatur T1 vermieden wird. Die zweite Referenzdauer δ wird so bestimmt, dass ein Pendeln der zweiten Referenztemperatur T2 vermieden wird. Daher, in diesem Ausführungsbeispiel, wird ein Pendeln von beiden Referenztemperaturen T1 und T2 verhindert.
Es sollte dem Fachmann ersichtlich sein, dass die vorliegende Erfindung in vielen anderen spezifischen Formen ausgeführt werden kann, ohne von dem Geist oder Umfang der Erfindung abzuweichen. Insbesondere sollte verstanden sein, dass die Erfindung in den folgenden Formen ausgeführt sein kann.
Die Steuerung kann unmittelbar von der normalen Steuerung zu der bestimmten Steuerung umgeschaltet werden, wenn die erfasste Temperatur des Schmieröls die erste Referenztemperatur T1 erreicht.
Die Steuerung kann unmittelbar von der normalen Steuerung zu dem Zweiradantrieb umgeschaltet werden, wenn die erfasste Temperatur des Schmieröls die zweite Referenztemperatur T2 erreicht.
Während des bestimmten Zustands, in dem die erfasste Temperatur des Schmieröls gleich oder oberhalb der ersten Referenztemperatur T1 ist, kann das Leistungsübertragungsverteilungsverhältnis an dem Kupplungsmechanismus 19 auf null vermindert werden. D.h., dass der Strom zu der elektromagnetischen Spule 191 der Kupplung 19 unterbrochen werden kann, so dass die Steuerung zu dem Zweiradantrieb umgeschaltet wird.
Die Leistungsverteilungssteuerung kann basierend auf einem Leistungsverteilungssteuerprogramm durchgeführt werden, die die Schritte S5, S8 des Flussdiagramms des in den 1 bis 4(b) gezeigten Ausführungsbeispiel und den Schritten S51, S81 des Flussdiagramms des in 5 gezeigten Ausführungsbeispiels durchgeführt werden.
In diesem Fall, wenn die Formel Tx ≤ To erfüllt ist, oder wenn die Formeln Tx < T1 und s1 ≥ β erfüllt sind, wird die Steuerung von der bestimmten Steuerung zu der normalen Steuerung umgeschaltet. Ebenso gilt, dass wenn die Formel Tx ≤ T3 erfüllt ist, oder wenn die Formeln Tx < T2 und s2 ≥ δ erfüllt sind, die Steuerung von der bestimmten Steuerung zu dem Zweiradantrieb umgeschaltet wird.
Als ein Parameter für das erste und zweite Kennfeld kann die Differenz (Differentialdrehzahl) zwischen der Durchschnittsdrehzahl der Vorderräder 16, 17 und die Durchschnittsdrehzahl der Hinterräder 24, 25 verwendet werden.
In diesem Fall werden Raddrehzahlsensoren zum separaten Erfassen der Drehzahl der Vorderräder 16, 17 und der Drehzahl der Hinterräder 24, 25 benötigt.
Eine Temperatur kann an der Umsetzung 123 erfasst werden. Insbesondere kann die Temperatur von Öl, das in der Umsetzung 123 gespeichert ist, und diesen schmiert, erfasst werden.
Die vorliegende Erfindung kann bei einem Vierrad angetriebenen Fahrzeug des FR-Typs oder des RR-Typs angewendet werden, das die Hinterräder während des Zweiradantriebs antreibt.
Die vorliegende Erfindung kann bei Fahrzeugen, die sich von Vierrad angetriebenen Fahrzeugen unterscheiden, angewendet werden.
Daher sind die vorliegenden Beispiele und Ausführungsbeispiel als veranschaulichend und nicht einschränkend gedacht, und die Erfindung ist nicht auf die hier gegebenen Details beschränkt, sondern kann innerhalb des Umfangs und der Gleichwertigkeit der anhängenden Patentansprüche modifiziert werden.

Claims

Verfahren zur Leistungsverteilung eines Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug eine Getriebevorrichtung (19) aufweist, die die Verteilung einer von einer Kraftquelle (11) übertragenen Leistung an eine Vielzahl von Rädern (16, 17, 24, 25) ändert, mit den folgenden Schritten: Erfassen der Temperatur (Tx) eines Teils, das an einem Kraftübertragungsweg zwischen der Kraftquelle (11) und einem Rad (16, 17, 24, 25) angeordnet ist, an das eine Leistung von der Kraftquelle (11) über die Getriebevorrichtung (19) übertragen wird, wobei die Wärme des Teils ansteigt, wenn das Leistungsverteilungsverhältnis erhöht wird; Bestimmen, dass der gegenwärtige Zustand ein bestimmter Zustand ist, in dem die erfasste Temperatur (Tx) für eine zuvor eingestellte erste Referenzdauer (α) gleich oder höher einer ersten Referenztemperatur (T1) ist; und Steuern der Getriebevorrichtung (19), das Leistungsverteilungsverhältnis von der Getriebevorrichtung (19) an das Rad (16, 17, 24, 25) zu senken, wenn der gegenwärtige Zustand bestimmt wurde, der bestimmte zu sein.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenn der gegenwärtige Zustand bestimmt wird, der bestimmte zu sein, das Leistungsverteilungsverhältnis auf einen vorbestimmten Wert vermindert wird, der größer als Null ist, und wobei, wenn die erfasste Temperatur (Tx) eine zweite Referenztemperatur (T2) errecht, die höher ist, als die erste Referenztemperatur (T1), das Leistungsverteilungsverhältnis auf Null gesetzt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 2, wobei der vorbestimmte Wert gemäß dem Fahrzustand des Fahrzeugs geändert wird.
Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Leistungsverteilungsverhältnis auf Null gesetzt wird, wenn die erfasste Temperatur (Tx) für eine zuvor eingestellte zweite Referenzdauer (γ) gleich oder höher der zweiten Referenztemperatur (T2) ist.
Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassen der Temperatur ein Erfassen der Temperatur eines Differentials (20) umfasst, das zwischen der Getriebevorrichtung (19) und dem Rad (16, 17, 24, 25), an das die Leistung über die Getriebevorrichtung (19) übertragen wird, angeordnet ist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassen der Temperatur ein Erfassen der Temperatur einer Übertragung (123) umfasst, die zwischen der Kraftquelle (11) und der Getriebevorrichtung (19) angeordnet ist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, weiterhin gekennzeichnet durch Steuern der Getriebevorrichtung (19), um das gegenwärtige Leistungsverteilungsverhältnis zu dem Leistungsverteilungsverhältnis zurückzusetzen, bevor das Leistungsverteilungsverhältnis herabgesetzt wurde, wenn, nachdem das Leistungsverteilungsverhältnis herabgesetzt wurde, die erfasste Temperatur (Tx) eine Erlaubnistemperatur (T3) wird, die niedriger ist, als die erste Referenztemperatur (T1).
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Kraftquelle ein Motor ist, und der Motor ein Drosselventil aufweist, wobei eine Vielzahl von Kennfeldern zum Bestimmen des Leistungsverteilungsverhältnisses von der Getriebevorrichtung an die Räder gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Öffnungsgrad des Drosselventils erstellt sind, wobei das Leistungsverteilungsverhältnis an die Räder durch Verwenden eines ausgewählten der Kennfelder geändert wird, wobei die Kennfelder ein erstes Kennfeld umfassen, das in Zuständen verwendet wird, die anders als der bestimmte zustand sind, und ein zweites Kennfeld in dem bestimmten Zustand verwendet wird, wobei, unter den Bedingungen der gleichen Fahrzeuggeschwindigkeit und dem gleichen Drosselöffnungsgrad, das Leistungsverteilungsverhältnis basierend auf dem zweiten Kennfeld kleiner ist als das Leistungsverteilungsverhältnis basierend auf dem ersten Kennfeld.
Steuervorrichtung einer Leistungsverteilung eines Fahrzeugs, wobei die Steuervorrichtung eine Getriebevorrichtung (19) aufweist, die die Verteilung der von einer Kraftquelle (11) übertragenen Leistung an eine Vielzahl von Rädern (16, 17, 24, 25) ändert, mit: einem Detektor (26) zum Erfassen der Temperatur (Tx) eines Teils, das an einem Kraftübertragungsweg zwischen der Kraftquelle (11) und einem Rad (16, 17, 24, 25) angeordnet ist, an das eine Leistung von der Kraftquelle (11) über die Getriebevorrichtung (19) übertragen wird, wobei die Wärme des Teils ansteigt, wenn das Leistungsverteilungsverhältnis an der Getriebevorrichtung (19) erhöht wird; und einer elektronischen Steuereinheit (27), wobei die Steuereinheit (27) das Leistungsverteilungsverhältnis an der Getriebevorrichtung (19) steuert, wodurch das Leistungsverteilungsverhältnis an die Räder (16, 17, 24, 25) gesteuert wird, wobei, wenn der gegenwärtige Zustand ein bestimmter Zustand ist, in dem die durch den Detektor erfasste Temperatur (Tx) für eine zuvor eingestellte erste Referenzdauer (α) gleich oder höher einer ersten Referenztemperatur (T1) ist, die Steuervorrichtung (27) die Getriebevorrichtung (19) steuert, das Leistungsverteilungsverhältnis zu senken.
Vorrichtung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass wenn der gegenwärtige Zustand bestimmt wird, der bestimmte zu sein, die Steuervorrichtung (27) die Getriebevorrichtung (19) steuert, das Leistungsverteilungsverhältnis auf einen vorbestimmten Wert zu vermindern, der größer als Null ist, und wobei, wenn die erfasste Temperatur (Tx) eine zweite Referenztemperatur (T2) errecht, die höher ist, als die erste Referenztemperatur (T1), die Steuervorrichtung (27) die Getriebevorrichtung (19) steuert, das Leistungsverteilungsverhältnis auf Null zu setzen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 10, wobei der vorbestimmte Wert gemäß dem Fahrzustand des Fahrzeugs geändert wird.
Vorrichtung gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Leistungsverteilungsverhältnis auf Null gesetzt wird, wenn die erfasste Temperatur (Tx) für eine zuvor eingestellte zweite Referenzdauer (γ) gleich oder höher der zweiten Referenztemperatur (T2) ist.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (27) erste Daten und zweite Daten (D1, D2) speichert, wobei die Steuervorrichtung (27) während des bestimmten Zustands die Getriebevorrichtung (19) basierend auf den zweiten Daten (D2) steuert, und wobei in irgendeinem anderen Zustand, der anders ist als der bestimmte Zustand, die Steuervorrichtung (27) die Getriebevorrichtung (19) basierend auf den ersten Daten (D1) steuert.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor (26) die Temperatur eines Differentials (20) erfasst, das zwischen der Getriebevorrichtung (19) und dem Rad (16, 17, 24, 25), an das die Kraft über die Getriebevorrichtung (19) übertragen wird, angeordnet ist.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor (26) die Temperatur einer Übertragung (123) erfasst, die zwischen der Kraftquelle (11) und der Getriebevorrichtung (19) angeordnet ist.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass wenn, nachdem das Leistungsverteilungsverhältnis herabgesetzt wurde, die erfasste Temperatur (Tx) eine Erlaubnistemperatur (T3) wird, die niedriger ist als die erste Referenztemperatur (T1), steuert die Steuervorrichtung (27) die Getriebevorrichtung (19), das gegenwärtige Leistungsverteilungsverhältnis zu dem Leistungsverteilungsverhältnis zurückzusetzen, bevor das Leistungsverteilungsverhältnis herabgesetzt wurde.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 9 bis 16, wobei die Antriebsquelle ein Motor (11) ist, und der Motor (11) ein Drosselventil aufweist, wobei in der Steuervorrichtung eine Vielzahl von Kennfeldern zum Bestimmen des Leistungsverteilungsverhältnisses von der Getriebevorrichtung (19) an die Räder gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Öffnungsgrad des Drosselventils erstellt sind, wobei die Steuervorrichtung das Leistungsverteilungsverhältnis an die Räder durch Verwenden eines ausgewählten der Kennfelder ändert, wobei die Kennfelder ein erstes Kennfeld umfassen, das in Zuständen verwendet wird, die anders als der bestimmte zustand sind, und ein zweites Kennfeld in dem bestimmten Zustand verwendet wird, wobei, unter den Bedingungen der gleichen Fahrzeuggeschwindigkeit und dem gleichen Drosselöffnungsgrad, das Leistungsverteilungsverhältnis basierend auf dem zweiten Kennfeld kleiner ist als das Leistungsverteilungsverhältnis basierend auf dem ersten Kennfeld.