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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Ausgleichsdrehungs-Steuervorrichtung
für ein
Fahrzeug mit einem Antiblockierbremssystem, und insbesondere eine
Ausgleichsdrehungs-Steuervorrichtung, die ein Raddrehgeschwindigkeitsverhältnis zwischen linken
und rechten Rädern
mit einer einfachen Steuerlogik über
einen breiten Fahrbereich steuern kann.
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Verschiedene
Ideen für
Steuervorrichtungen zur Drehmomentverteilung zwischen linken und
rechten Rädern
für Fahrzeuge
wurden entwickelt und zum praktischen Einsatz gebracht. Eine typische
Art dieser Vorrichtungen ist eine Vorrichtung, welche eine Verbindungseinrichtung
(eine hydraulische Mehrscheibenkupplung wird verbreitet verwendet) zur
variablen Steuerung der Drehmomentverteilung zwischen linken und
rechten Rädern
enthält.
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Vorrichtungen
wie diese sind beispielsweise in den Japanischen Patenten
JP-B-2 641724 ,
JP-B-2 826 580 und
dergleichen offenbart. Diese Vorrichtungen enthalten Zahnradsätze, um
zwangsweise linke und rechte Wellen durch eine hydraulische Mehrscheibenkupplung
zu trennen, um so einen Drehmomentfluss von den linken zu den rechten
Rädern
und umgekehrt neben einem mechanischen Ausgleichsgetriebe zum Übertragen
von Kraft von einer Kraftwelle zu den rechten und linken Rädern zu
regeln.
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Jedoch
haben die in den Patenten
JP-B-2 641
724 ,
JP-B-2
826 580 offenbarten Ausgleichsdrehungs-Steuervorrichtungen
einen Nachteil, dass der obere Grenzwert des steuerbaren Drehgeschwindigkeitsverhältnisses
zwischen linken und rechten Rädern
von den Übersetzungsverhältnissen
der Zahnradsätze
abhängt,
und daher der Steuerbereich der Ausgleichsgetriebesteuervorrichtungen
durch deren mechanischen Aufbau begrenzt ist. Ferner benötigen diese
herkömmlichen
Vorrichtungen eine komplizierte Rückkopplungssteuerung in Bezug
auf eine Zunahme oder Abnahme des Drehmoments, um das Drehgeschwindigkeitsverhältnis zwischen
linken und rechten Rädern
auf dem Soll-Drehgeschwindigkeitsverhältnis zu
halten.
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DE-A-39 26 487 betrifft
eine Drehmomentverteilungs-Steuervorrichtung
zur Verwendung in einem Motorfahrzeug, welche die zu verteilenden Drehmomente
steuert, um die Antriebsräder
des Motorfahrzeugs abhängig
von Fahrbedingungen des Motorfahrzeugs anzutreiben. Die Vorrichtung
enthält ein
Differential mit ersten und zweiten Ausgangswellen und eine Einrichtung
zum Verteilen der Kraft aus einer Antriebsquelle des Motorfahrzeugs
auf die erste und zweite Ausgangswelle, ein stufenloses Getriebe
mit ersten und zweiten und parallel zu dem Differential angeordneten Übertragungswellen,
wobei das stufenlose Getriebe eine Einrichtung zum Übertragen der
Drehung der ersten Übertragungswelle
auf die zweite Übertragungswelle
oder zur Übertragung
der Drehung der zweiten Übertragungswelle
auf die erste Übertragungswelle
bei einer stufenlos variablen Drehzahl enthält, eine erste Verbindungseinrichtung zum
Verbinden der ersten Ausgangswelle und der ersten Übertragungswelle
miteinander, eine zweite Verbindungseinrichtung zum Verbinden der
zweiten Ausgangswelle und der zweiten Übertragungswelle miteinander
und eine Übertragungsverhältnis-Steuereinrichtung
zum Steuern des Übertragungsver hältnisses
des stufenlosen Getriebes in Abhängigkeit von
den Fahrbedingungen des Motorfahrzeugs.
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GB-A-897 850 offenbart
eine Ausgleichsdrehungs-Steuervorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches
1. In einem Differentialgetriebe für ein Rad- oder Schienenfahrzeug
treiben Halbwellen, die mit Kegelseitenrädern verbunden sind, die mit von
einem Eingangsantriebskegelrad gelagerten Planetenrädern in
Eingriff stehen, ähnliche
Taumelscheibenpumpen mit verstellbarem Hub an, die in einem geschlossenen
hydraulischen Kreis angeordnet sind, bei dem der Einlass der einen
Pumpe mit dem Auslass der anderen Pumpe und umgekehrt verbunden ist,
und eine geeignete Einrichtung verändert den Hub der Pumpen, um
die unterschiedliche Bewegung der Straßen- oder Schienenräder zu steuern.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ausgleichsdrehungs-Steuervorrichtung ohne
gegenseitige Beeinflussung mit einer Bremssteuerung eines Antiblockierbremssystems
(ABS) bereitzustellen, wenn das ABS arbeitet.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
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Die
Erfindung wird ferner unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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1 ist
eine schematische Prinzipdarstellung einer Ausgleichsdrehungs-Steuervorrichtung;
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2 ist
eine Erläuterungsdarstellung,
welche eine hydraulische Pumpe mit variabler Verdrängung darstellt;
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3 ist
eine grafische Darstellung, die eine Beziehung zwischen einem Drehgeschwindigkeitsverhältnis zwischen
linken und rechten Rädern
und einem Verdrängungsverhältnis zwischen
linken und rechten Hydraulikpumpen darstellt;
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4 ist
ein Flussdiagramm, das Prozesse zur Steuerung der linken und rechten
Hydraulikpumpen einer Ausgleichsdrehungs-Steuervorrichtung mittels
einer Steuerung gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
darstellt;
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5 ist
eine Darstellung, welche die geometrische Beziehung zwischen einem
Lenkwinkel, einer Spurweite, einem Radstand und einem Wenderadius
darstellt;
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6 ist
eine grafische Darstellung, welche eine Beziehung zwischen einem
Lenkwinkel und einem Wenderadius darstellt;
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7 ist
eine grafische Darstellung, welche eine Beziehung zwischen einem
Wenderadius und einem Drehgeschwindigkeitsverhältnis zwischen linken und rechten
Rädern
darstellt;
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8 ist
eine schematische Prinzipdarstellung, welche ein Beispiel der Anordnung
eines Differentials, linker und rechter Hydraulikpumpen und erster
und zweiter Hydraulikkanäle
darstellt;
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9 ist
eine schematische Darstellung, die eine auf die angetriebenen Räder angewendete
Ausgleichsdrehungs-Steuervorrichtung
darstellt;
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10 ist
eine schematische Darstellung, die eine Ausgleichsdrehungs-Steuervorrichtung
mit einem Schutzkreis gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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11 ist
eine schematische Prinzipdarstellung einer Ausgleichsdrehungs-Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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12 ist
eine Erläuterungsdarstellung,
welche eine hydraulische Pumpe mit variabler Verdrängung gemäß der Erfindung
darstellt;
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13 ist
ein Flussdiagramm, das Prozesse zur Steuerung der linken und rechten
Hydraulikpumpen mittels einer Steuerung gemäß der Erfindung darstellt;
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14 ist
ein Flussdiagramm, das Prozesse zur Steuerung der linken und rechten
Hydraulikpumpen mittels einer Steuerung gemäß der Erfindung darstellt;
und
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15 ist
ein Flussdiagramm, das Prozesse zur Steuerung der linken und rechten
Hydraulikpumpen mittels einer Steuerung gemäß einer weiteren bevorzugten
Ausführungsform
darstellt.
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Eine
Ausgleichsdrehungs-Steuervorrichtung hat die Fähigkeit, Drehmoment zu linken
und rechten Rädern
bei einem diskreten Verteilungsverhältnis zu übertragen, indem das Drehgeschwindigkeitsverhältnis zwischen
den linken und rechten Rädern
unter Verwendung von zwei in den entsprechenden Rädern vorgesehenen
Hydraulikpumpen (Motoren) gesteuert wird. In 1 bezeichnet
das Bezugszeichen 1 eine Antriebswelle zum Übertragen
einer von einem (nicht dargestellten) Motor durch ein (nicht dargestelltes)
Getriebe übertragenen
Antriebskraft. Die Antriebswelle 1 ist mit einem Differential 2 verbunden,
an welchem eine Ausgleichsdrehungs-Steuervorrichtung 4 angebracht
ist. Ferner enthält
die Ausgleichsdrehungs-Steuervorrichtung 4 linke
und rechte Hydraulikpumpen 3L, 3R.
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Das
Differential weist ein mit einem Endabschnitt der Antriebswelle 1 verbundenes
Antriebsritzel 5, ein mit der Außenseite des Differentialgehäuses 6 verbundenes
und mit dem Antriebsritzel 5 in Eingriff stehendes Antriebskegelrad 7,
drehbar durch das Differentialgehäuse 6 gelagerte und
mit den Seitenzahnrädern 9, 9 in
Eingriff stehende Ritzel 8, 8. Die Seitenzahnräder 9, 9 sind
starr mit den linken und rechten Ausgangswellen 10L, 10R verbunden,
die sich links bzw. rechts durch das Differentialgehäuse 6 hindurch
erstrecken.
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Die
linken und rechten Ausgangswellen 10L, 10R sind
jeweils mit Antriebswellen der Hydraulikpumpen 3L, 3R verbunden.
Ferner sind die Ausgangswellen 10L, 10R mit Achswellen 11L, 11R jeweils über die
Antriebswellen der Pumpen 3L, 3R verbunden. Ferner
sind die Achswellen 11L, 11R an ihren Enden mit
den linken bzw. rechten Antriebsrädern 12L, 12R verbunden.
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Die
linken und rechten Hydraulikpumpen 3L, 3R sind
Flügelpumpen
und wenigstens eine davon ist eine Pumpe mit variabler Verstellung.
Die beiden Pumpen 3L, 3R sind miteinander über einen
einen geschlossenen Kreislauf bildende Hydraulikkanäle 15, 16 verbunden.
Das heißt,
ein Auslassanschluss der linken Hydraulikpumpe 3L steht
mit einem Sauganschluss der rechten Hydraulikpumpe 3R über den Hydraulikkanal 15 in
Verbindung und ein Auslassanschluss der rechten Hydraulikpumpe 3R steht
mit einem Sauganschluss der linken Hydraulikpumpe 3L über den
Hydraulikkanal 16 in Verbindung.
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Die
linken und rechten Hydraulikpumpen 3L, 3R sind
direkt mit den linken bzw. rechten Achswellen 10L, 10R in
Reihe verbunden, wobei jedoch diese Pumpen mit den linken und rechten
Achswellen über Zahnradsätze 13L, 13R,
die an den entsprechenden Ausgangwellen 10L, 10R befestigt
sind, Ketten und dergleichen parallel verbunden sein können, wie
es in 8 dargestellt ist. Somit bringt die Zusammenfassung
der Hydraulikpumpen 3L, 3R an einer Stelle solche
Vorteile wie verringerte Längen
der Hydraulikkanäle 15, 16,
erhöhten
Wirkungsgrad, verbesserte Zuverlässigkeit
und bessere Wartbarkeit mit sich.
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Ferner
stellt 1 ein Beispiel der auf die antreibenden Räder angewendeten
Ausgleichsdrehungs-Steuervorrichtung dar und 9 stellt
ein Beispiel der auf angetriebene Räder angewendeten Ausgleichsdrehungs-Steuervorrichtung
dar. Gemäß Darstellung
in 9 sind in dem Falle, in welchem die Vorrichtung
in den angetriebenen Rädern
verwendet wird, die Antriebswellen der Hydraulikpumpen 3L, 3R mit
den Achswellen 11'L, 11'R der angetriebenen
Räder 12'L, 12'R verbunden,
und das Differential 2 wird in diesem Aufbau nicht verwendet.
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Hinsichtlich
der Beschreibung des Aufbaus der Hydraulikpumpe 3L (oder 3R)
unter Bezugnahme auf 2 ist die Hydraulikpumpe 3L eine
Hydraulikpumpe mit variabler Verdrängung, welche einen Rotor 21 mit
Flügeln 20 aufweist
und in einem runden Nockenring 22 rotiert. Der Rotationsmittelpunkt
des Nockenrings 22 ist in Bezug auf den Rotationsmittelpunkt
des Rotors 21 verschoben, und der Verschiebungsbetrag wird
durch ein Stellelement 23 variiert. Der Verschiebungsbetrag
wird variiert, indem die Drehbewegung des Stellelementes 23 in
eine Schwenkbewegung um einen Unterstützungspunkt 22a des
Nockenrings 22 umgewandelt wird, und demzufolge das Verdrängungsvolumen
pro Umdrehung (hierin nachstehend lediglich als Verdrängung bezeichnet)
der Pumpe variiert wird.
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Die
Stellelemente 23, 23 der linken und rechten Hydraulikpumpen 3L, 3R sind
mit einer von einem Mikrocomputer und dergleichen gebildeten Steuerung 50 verbunden
und werden durch Signale aus der Steuerung 50 gesteuert.
Die Steuerung 50 nimmt verschiedene die Fahrzeugbetriebszustände, wie
z. B. einen Lenkwinkel, Radgeschwindigkeiten der Vorder- und Hinterräder, einen
Gaspedalöffnungswinkel,
eine Motordrehzahl, eine Längsbeschleunigung,
eine Seitenbeschleunigung und dergleichen repräsentierende Parameter auf.
Die Steuerung 50 erzeugt einen Steuerungs-Sollwert (Soll-Drehgeschwindigkeitsverhältnis) des
Drehgeschwindigkeitsverhältnisses
zwischen linken und rechten Rädern
auf der Basis der vorstehenden Parameter und steuert die Verdrängung der
Pumpe über
die Stell elemente 23, 23 so, dass es mit dem Soll-Drehgeschwindigkeitsverhältnis übereinstimmt.
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D.
h., da die Hydraulikpumpen 3L, 3R mit derselben
Drehzahl wie die Räder
rotieren, werden die Abgabemengen der Pumpen 3L, 3R wie
folgt ausgedrückt. QL = VL × NL (1) QR = VR × NR (2)wobei QL
die Ausgabemenge der linken Pumpe 3L ist; VL eine Verdrängung pro
Umdrehung der linken Pumpe 3L ist; NL eine Drehzahl des
linken Rades ist; QR die Ausgabemenge der rechten Pumpe 3R ist; VR
eine Verdrängung
pro Umdrehung der rechten Pumpe 3R ist; und NR die Drehzahl
des rechten Rades ist.
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Da
die linken und rechten Hydraulikpumpen 3L, 3R einen
geschlossenen hydraulischen Kreislauf mit den hydraulischen Kanälen 15, 16 bilden,
sind die Ausgabemengen der linken und rechten Hydraulikpumpen 3L, 3R identisch
(QL = QR).
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Demzufolge
wird die nachstehende Formel aus den vorstehenden Formeln (1), (2)
erhalten. VL × NL = VR × NR (3)
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Durch
Umschreiben der Formel (3) wird das Drehgeschwindigkeitsverhältnis zwischen
links und rechts NR/NL erhalten. Gemäß Darstellung in 3 besitzt
das Übertragungsverhältnis zwischen
den linken und rechten Pumpen VL/VR eine lineare Beziehung mit dem
Drehgeschwindigkeitsverhältnis
zwischen den linken und rechten Rädern NR/NL. NR/NL = VL/VR (3')
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Demzufolge
kann, wenn die Verdrängung von
einer der linken und rechten Hydraulikpumpen um ein gegebenes Verhältnis erhöht wird,
da die andere Hydraulikpumpe als ein Hydraulikmotor arbeitet, die
Drehgeschwindigkeit des anderen Rades mit demselben Verhältnis erhöht werden.
D. h., durch die Veränderung
der Verdrängung
der Pumpen wird, wenn die Drehgeschwindigkeit der einen Achswelle (11L)
verringert wird, die Drehgeschwindigkeit der anderen Achswelle (11R)
erhöht.
Ferner ermöglicht das
Differential 2, dass die beiden Achswellen eine Relativdrehung
durchführen.
Die von der Antriebswelle 1 übertragene Antriebskraft kann
auf die linken und rechten Achswellen 11L, 11R mit
einem diskreten Verteilungsverhältnis
abhängig
von dem zunehmenden oder abnehmenden Verhältnis der Drehgeschwindigkeit
der Achswelle übertragen
werden.
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Wie
es vorstehend beschrieben wurde, kann eine von den linken und rechten
Hydraulikpumpen 3L, 3R ein Typ mit verstellbarer
Verdrängung
und die andere ein Typ mit fester Verdrängung sein. Jedoch nimmt in
dem Falle, in welchem sowohl die linke als auch die rechte Hydraulikpumpe
ein Typ mit variabler Verdrängung
sind, der Steuerbereich und die Anwendbarkeit der Vorrichtung sehr
stark zu, und es ist erwünscht,
dass beide Hydraulikpumpen 3L, 3R ein Typ mit
variabler Verdrängung
sind.
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Anschließend werden
die Steuerprozesse der Hydraulikpumpen 3L, 3R gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung unter Bezugnahme auf ein in 4 dargestelltes
Flussdiagramm beschrieben. Die Hydraulikpumpen sind an den hinteren
Achswellen angebracht, wobei in dem Falle, in welchem diese Hydraulikpumpen
an den vorderen Achswellen angebracht sind, die fundamentalen Überlegungen
bis auf kleine Modifikationen der Formeln identisch sind.
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Zuerst
wird bei dem Schritt S1 ein vorhandener Lenkwinkel α auf der
Basis einer Lenkwinkelinformation aus einem Lenkwinkelsensor und
dergleichen erhalten. Anschließend
geht das Programm zu einem Schritt S2, in welchem ein Soll-Wenderadius
R aus dem Lenkwinkel α und
dem Radstand H abgeschätzt wird.
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Der
Soll-Wenderadius R kann gemäß der nachstehenden
Formel (4) auf der Basis der in 5 dargestellten
geometrischen Beziehung erhalten werden. R
= H × tan(90° – α) (4)
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Dann
wird bei dem Schritt S3 das Verdrängungsverhältnis zwischen den linken und
rechten Pumpen VL/VR auf der Basis des Soll-Wenderadius R und des
Drehgeschwindigkeitsverhältnisses
zwischen den linken und rechten Rädern DN berechnet. Das Drehgeschwindigkeitsverhältnis zwischen
den linken und rechten Rädern
DN wird aus der nachstehenden Formel (5) erhalten: DN = (2R + Tr)/(2R – Tr) (5)wobei Tr
die Spurweite zwischen den linken und rechten Rädern ist. Andererseits kann,
da das Drehgeschwindigkeitsverhältnis
zwischen den linken und rechten Rädern DN gleich dem Drehgeschwindigkeitsverhältnis zwischen
den linken und rechten Pumpen ist, das Drehgeschwindigkeitsverhältnis zwischen
den linken und rechten Rädern
DN als die nachstehende Formel (6) unter Verwendung der vorstehend
genannten Formel (3')
ausgedrückt
werden. DN = NR/NL = VL/VR (oder DN
= NL/NR = VR/VL) (6)
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Somit
erhalten wird unter Verwendung der Formeln (5) und (6) VL/VR (oder VR/VL) = (2R + Tr)/(2R – Tr) (7)
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Dann
geht das Programm nach der Berechnung des Verdrängungsverhältnisses zwischen den linken
und rechten Pumpen VL/VR (oder VL/VR) das Programm zu dem Schritt
S4, bei dem die Verdrängung
der entsprechenden Pumpen durch die entsprechenden Stellelemente 23, 23 der
linken und rechten Hydraulikpumpen 3L, 3R gemäß Treibersignalen
aus der Steuerung 50 variiert und das berechnete Verdrängungsverhältnis VL/VR
(oder VR/VL) aufrechterhalten wird.
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Somit
ist, wenn die Räder
ohne Schlupf fahren, der Fluss des Arbeitsfluids zwischen den linken und
rechten Hydraulikpumpen 3L, 3R gemäß dieser Steuerlogik
ausgeglichen und der Soll-Wenderadius kann eingehalten werden. Ferner
wird, wenn die Räder
einen Schlupf bewirken, und demzufolge das Fahrzeug von dem Soll-Wendekreis
abweicht, ein Rückstellmoment
auf das Fahrzeug ausgeübt,
um Radschlupf zu verhindern.
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Beispielsweise
steigt, wenn die Vorderräder einen
Schlupf während
einer Linkskurve verursachen, und das Fahrzeug eine größere Kurve
als erwartet ausführt
(Untersteuerung) der Hydraulikdruck des Hydraulikkanals 15,
der den Auslassanschluss der Hydraulikpumpe 3L des hinteren
linken Rades und den Ansauganschluss der Hydraulikpumpe 3R verbindet,
aufgrund der Abweichung des Drehgeschwindigkeitsverhältnisses
von dem Soll-Drehgeschwindigkeitsverhältnis, und demzufolge steigt
ein Drehmoment auf der Seite des hinteren rechten Rades an, und
ein Drehmoment auf der hinteren linken Seite nimmt ab. Demzufolge
entsteht ein das Fahrzeug nach links drehendes Giermoment zwischen den
hinteren linken und den hinteren rechten Rädern, um zu verhindern, dass
das Fahrzeug aus dem Wenderadius ausbricht. Demzufolge wird ein
Schlupf der Räder
verhindert, und die Fahrstabilität
verbessert.
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Ferner
ist es in einem Falle, in welchem das Fahrzeug in einem Zustand
loszufahren versucht, in welchem das rechte Antriebsrad auf einer
vereisten Straßenoberfläche fährt, aufgrund
des Schlupfs des rechten Antriebsrades schwierig, nur mit dem normalen
Differential 2 vorwärts
zu kommen. In diesem Falle kann die Ausgleichsdrehungs-Steuervorrichtung 4 leicht
einen Differentialsperrzustand realisieren, in welchem die Drehgeschwindigkeit
des linken Rades mit der des rechten Rades übereinstimmt, indem es so gesteuert
wird, dass die ent sprechenden Verdrängungen der linken und rechten
Hydraulikpumpen 3L, 3R identisch sind.
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In
diesem Differentialsperrzustand steigt, wenn das rechte Antriebsrad
einen Schlupf verursacht, der Druck des hydraulischen Kanals 16,
der den Auslassanschluss der rechten Hydraulikpumpe 3R mit
dem Sauganschluss der linken Hydraulikpumpe 3L verbindet,
an und demzufolge wird die Drehung des rechten Rades abgebremst.
Gleichzeitig erzeugt die linke Hydraulikpumpe 3L, die als
ein Hydraulikmotor dient, ein Drehmoment, um die Drehgeschwindigkeit
des linken Antriebsrades zu erhöhen. Dieser
Vorgang verhindert einen Schlupf des rechten Antriebsrades und demzufolge
ermöglicht
das in dem linken Antriebsrad erzeugte Drehmoment einen sanften
Start des Fahrzeugs.
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Somit
kann, da die Verdrängungen
der Hydraulikpumpen variabel ausgelegt sind, das Drehgeschwindigkeitsverhältnis zwischen
den linken und rechten Rädern
auf einen diskreten Wert gesteuert werden. Ferner wird in einem
Falle, in welchem das Ist-Drehgeschwindigkeitsverhältnis von
dem Soll-Drehgeschwindigkeitsverhältnis abweicht, das von dem
Hydraulikdruck erzeugte Drehmoment automatisch an die Räder in einer
Richtung angelegt, welche sich dem Soll-Drehgeschwindigkeitsverhältnis nähert.
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Gemäß dem Stand
der Technik, in welchem das Drehmoment ein Steuerungsgegenstand
in einer Ausgleichsdrehungs-Steuervorrichtung unter Verwendung von
hydraulischen Kupplungen und Getrieben ist, ist eine Rückkopplungssteuerung
des Drehmomentes selbst erforderlich, um die Drehgeschwindigkeiten
der linken und rechten Räder
auf eine Soll-Drehgeschwindigkeit zu steuern. Jedoch benötigt die
Ausgleichsdrehungs-Steuervorrichtung 4 keine Rückkopplungssteuerung
und daher kann eine stabile Fahrtsteuerung mit einem weiten Steuerbereich
mit einer sehr einfachen Steuerlogik realisiert werden. Ferner kann,
da eine Ausgleichsrotationsenergie von der Pumpe, deren Drehzahl
abnimmt zu der Pumpe, deren Drehzahl zunimmt, strömt, im Vergleich
zu dem Stand der Technik, der eine hydraulische Kupplung und Zahnräder verwendet,
ein Energieverlust in der Änderung
des Drehgeschwindigkeitsverhältnisses
reduziert und ein mechanischer Wirkungsgrad der Vorrichtung verbessert
werden.
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Anschließend wird
eine weitere bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 10 beschrieben.
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Im
Allgemeinen besteht eine Möglichkeit, dass,
wenn die Verdrängungen
der hydraulischen Pumpen 3L, 3R plötzlich geändert werden,
der hydraulische Druck der Hydraulikkanäle abrupt nach oben oder unten
geht, so dass Hohlraumbildungen innerhalb der hydraulischen Pumpen
stattfinden. Diese Ausführungsform
betrifft einen Schutzkreislauf gegenüber einer plötzlichen Änderung
des hydraulischen Druckes in den Hydraulikkanälen.
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Gemäß 10 ist
der Hydraulikkanal 15, der den Auslassanschluss der linken
Hydraulikpumpe 3L mit dem Sauganschluss der rechten Hydraulikpumpe 3R verbindet,
mit einem Reservebehälter 30 über zwei
parallel zueinander angeordnete Druckausgleichskanäle 15a, 15b verbunden.
Der eine Druckausgleichskanal 15a ist mit einem Druckregelventil 31 versehen,
um ihn dann zu öffnen,
wenn der Druck des Hydraulikkanals 15 einen vorbestimmten
Wert überschreitet
und der andere Druckausgleichskanal 15b ist mit einem Einzugsventil 32 versehen,
um ihn zu öffnen,
wenn der Druck des Hydraulikkanals 15 unter einen vorbestimmten
Wert fällt.
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In
gleicher weise ist der Hydraulikkanal 16, der den Auslassanschluss
der rechten Hydraulikpumpe 3R mit dem Saugan schluss der
linken Hydraulikpumpe 3L verbindet, mit einem Reservebehälter 30 über zwei
parallel zueinander angeordnete Druckausgleichskanäle 16a, 16b verbunden.
Der eine Druckausgleichskanal 16a ist mit einem Druckregelventil 31 versehen,
um ihn dann zu öffnen,
wenn der Druck des Hydraulikkanals 16 einen vorbestimmten
Wert überschreitet
und der andere Druckausgleichskanal 16b ist mit einem Einzugsventil 32 versehen,
um ihn zu öffnen,
wenn der Druck des Hydraulikkanals 16 unter einen vorbestimmten
Wert fällt.
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Wenn
sich die Verdrängung
der Pumpen plötzlich ändert, wird
der Druck des einen Hydraulikkanals hoch und der Druck des anderen
Hydraulikkanals wird negativ. Dann öffnet sich das Druckregelventil 31 auf
der Hochdruckseite, um den Druck an den Reservebehälter 30 abzugeben
und das Einzugsventil 32 öffnet sich, um Arbeitsfluid
aus dem Reservebehälter 30 aufzunehmen.
Demzufolge kann der Druck der Hydraulikkanäle 15, 16 innerhalb
eines geeigneten Druckbereichs gehalten werden, welcher Hohlraumausbildungen
verhindert.
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Anschließend wird
die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die 11 und 12 beschrieben.
Dieses betrifft eine Ausgleichsdrehungs-Steuervorrichtung, welche
in der Lage ist, eine gegenseitige Beeinflussung mit einem Antiblockierbremssystem
zu vermeiden.
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Der
Hydraulikkanal 15 ist mit dem Hydraulikkanal 16 über einen
Nebenschlusskanal 17 verbunden, und ein sich öffnendes
und schließendes
Ventil 18 ist in dem Nebenschlusskanal 17 eingefügt. Das sich öffnende
und schließende
Ventil 18 ist normalerweise geschlossen. Wie es hierin
nachstehend beschrieben wird, öffnet
sich, wenn eine Antiblockierbremssystem (hierin nachstehend als
ABS bezeichnet) arbeitet, das sich öffnende und schließende Ventil 18,
um den Druck in den Hydraulikkanälen 15, 16 auszugleichen,
und um die freien Dre hungen der linken und rechten Hydraulikpumpen 3L, 3R zu
ermöglichen.
Demzufolge kann verhindert werden, dass die Ausgleichsdrehungs-Steuervorrichtung 4 die
Bremssteuerung des ABS stört.
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Gemäß Darstellung
in 12 sind die Stellelemente 23, 23 der
linken und rechten Hydraulikpumpen 3L, 3R und
das sich öffnende
und schließende
Ventil 18 mit der Steuerung 50 verbunden und werden
somit durch Signale aus der Steuerung 50 zum Öffnen und
Schließen
gesteuert. Die Steuerung 50 ist mit der ABS-Steuereinheit 51 verbunden,
um den Bremsbetrieb eines (nicht dargestellten) ABS des Fahrzeugs
zu steuern. Das ABS dient zur Verhinderung von Radblockierungen
bei plötzlichem
Bremsen oder bei Bremsen auf rutschigen Straßen. Wenn ein ein arbeitendes
ABS anzeigendes ABS-Signal aus der ABS-Steuereinheit 51 an
die Steuerung 50 ausgegeben wird, nimmt die Steuerung 50 verschiedene
den Fahrzeugfahrzustand repräsentierende Parameter,
wie z. B. Lenkwinkel, Radgeschwindigkeiten der Vorder- und Hinterräder, Gaspedalwinkel, Motordrehzahlen,
Längsbeschleunigung,
Seitenbeschleunigung und dergleichen auf.
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Wenn
kein ABS-Signal von der ABS-Steuerungseinheit 51 ausgegeben
wird (ABS arbeitet nicht), steuert die Steuerung 50 die
linken und rechten Hydraulikpumpen 3L, 3R in einer
solchen Weise, dass das Drehgeschwindigkeitsverhältnis zwischen den linken und
rechten Rädern
mit dem Soll-Drehgeschwindigkeitsverhältnis bei
geschlossenem sich öffnenden
und schließenden
Ventil 18 übereinstimmt.
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Andererseits öffnet, wenn
das ABS-Signal von der ABS-Steuerungseinheit 51 ausgegeben
wird (ABS arbeitet), die Steuerung 50 das sich öffnende und
schließende
Ventil 18. Demzufolge wird der Druck des Hydraulikkanals 15 auf
den des Hydraulikkanals 16 angeglichen, und die Druckdifferenz
zwi schen dem Auslassanschluss und dem Ansauganschluss der entsprechenden
Hydraulikpumpen 3L, 3R wird zu Null. Demzufolge
drehen sich die linken und rechten Hydraulikpumpen 3L, 3R frei,
und die gegenseitige Beeinflussung mit dem Betrieb des ABS kann
vollständig
verhindert werden. Dann führt, wenn
das ABS nicht arbeitet, nachdem die Verdrängungen der linken bzw. rechten
Hydraulikpumpen 3L, 3R neu auf Sollwerte eingestellt
sind, die Steuerung 50 Schließprozesse des sich öffnenden
und schließenden
Ventils 18 durch, wobei gleichzeitig der dem Schließvorgang
des Nebenschlusskanals 17 folgende Stoß abgeschwächt wird, und geht auf die
normale Steuerung über.
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Nachstehend
werden die Steuerprozesse der Hydraulikpumpen 3L, 3R mittels
der Steuerung 50 unter Verwendung eines Flussdiagramms
von 13 beschrieben.
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Wie
vorstehend beschrieben, ist während der
Ausführung
der normalen Steuerung der Nebenschlusskanal 17 durch das
sich öffnende
und schließende
Ventil 18 verschlossen. Die Verdrängungen der entsprechenden
Pumpen werden so gesteuert, dass das Drehgeschwindigkeitsverhältnis mit
dem Sollwert übereinstimmt.
In diesem Zustand geht, wenn das ABS-Signal von der ABS-Steuereinheit 51 ausgegeben
wird, das Programm zu dem Schritt S1, wo geprüft wird, ob das ABS-Signal
ausgegeben wird oder nicht.
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In
dem Falle, in welchem das ABS-Signal ausgegeben wird, d. h., das
ABS arbeitet, geht das Programm von dem Schritt S11 zu einem Schritt
S12 über,
in welchem die Steuerung 50 unmittelbar das sich öffnende
und schließende
Ventil 18 des Nebenschlusskanals 17 öffnet, um
die Drehung der entsprechenden Pumpen freizugeben. Demzufolge kann eine
Störung
der Bremssteuerung des ABS verhindert werden. Dann kehrt das Programm
zu dem Schritt S11 zurück,
in welchem das ABS-Signal weiter in einem Zustand überwacht
wird, in welchem das sich öffnende
und schließende
Ventil 18 offen gehalten wird.
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Danach
geht, wenn das ABS-Signal nicht mehr ausgegeben wird, d. h., wenn
ABS nicht arbeitet, das Programm von dem Schritt S11 zu dem Schritt
S13 über,
in welchem das Soll-Verdrängungsverhältnis VL/VR
eingestellt wird, um das gewünschte
Drehgeschwindigkeitsverhältnis
zwischen linken und rechten Rädern
gemäß den Fahrzuständen zu erzielen,
und bei dem Schritt S14 wird das sich öffnende und schließende Ventil 18 stufenweise
geschlossen. Beispielsweise wird, wie es in einer grafischen Darstellung
des Schrittes S14 gezeigt wird, die Ventilschließgeschwindigkeit des sich öffnenden
und schließenden
Ventils 18 relativ reduziert, wenn das Ventil nahezu geschlossen
ist. Demzufolge kann der nach dem Ventilschließen auftretende Stoß gemindert
werden. Nachdem das sich öffnende
und schließende
Ventil 18 vollständig
geschlossen ist, geht das Programm zu einem Schritt S15 über, in
welchem das Programm zur normalen Steuerung zurückkehrt.
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Anschließend wird
die vorliegende Erfindung weiter unter Verwendung eines Flussdiagramms
von 14 beschrieben.
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Gemäß der Erfindung
wird, wenn die Steuerung der Hydraulikpumpen zur normalen Steuerung zurückkehrt,
der Stoß bei
dem Schließen
des Ventils abgeschwächt,
indem die Ausgabemenge der linken und rechten Hydraulikpumpen 3L, 3R auf
einen gleichen Wert gesteuert wird, bevor das sich öffnende und
schließende
Ventil 18 geschlossen wird.
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Wenn
das ABS-Signal während
der normalen Steuerung ausgegeben wird, geht das Programm von einem
Schritt S21 zu einem Schritt S22 über, in welchem das sich öffnende
und schließende
Ventil 18 des Nebenschlusskanals 17 sofort geschlossen wird,
und kehrt zu dem Schritt S21 zurück,
in welchem das ABS-Signal weiter überwacht wird.
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Danach
geht, wenn das ABS-Signal endet, das Programm von dem Schritt S21
zu einem Schritt S23 über,
wo die Radgeschwindigkeiten der linken und rechten Räder gemessen
werden und bei einem Schritt S24 das Drehgeschwindigkeitsverhältnis zwischen
den linken und rechten Rädern
NR/NL berechnet wird. Anschließend
geht das Programm zu einem Schritt S25, wo das Verdrängungsverhältnis zwischen
den linken und rechten Hydraulikpumpen 3L, 3R VL/VR
so eingestellt wird, dass es mit dem berechneten Drehgeschwindigkeitsverhältnis zwischen linken
und rechten Rädern
NR/NL übereinstimmt, und
die Verdrängung
der entsprechenden Pumpen wird unter Beibehaltung dieses Verdrängungsverhältnis VL/VR
so angepasst, dass die Ausgabemenge der linken und rechten Hydraulikpumpen 3L, 3R übereinstimmt.
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Dann
wird bei einem Schritt S26 das sich öffnende und schließende Ventil 18 des
Nebenschlusskanals 17 geschlossen und bei einem Schritt
S27 kehrt die Drehzahlverhältnisteuerung
zu der normalen Steuerung zurück.
Nach der Rückkehr
zu der normalen Steuerung wird das Soll-Verdrängungsverhältnis zwischen den linken und
rechten Hydraulikpumpen 3L, 3R so eingestellt,
dass das Drehgeschwindigkeitsverhältnis zwischen den linken und
rechten Rädern
mit dem gemäß den Fahrzuständen ermittelten
Soll-Drehgeschwindigkeitsverhältnis übereinstimmt.
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Gemäß der Erfindung
kann, wenn der ABS-Betrieb endet, da die Ausgabemenge der entsprechenden
linken und rechten Hydraulikpumpen 3L, 3R im Voraus
so angepasst wird, dass sie gleich wird, bevor das sich öffnende
und schließende
Ventil 18 schließt,
nicht nur der Stoß beim
Schließen
des Ventils angeschwächt
werden, sondern auch das Auftreten eines unnötigen Giermomentes verhindert und
das Fahrzeugverhalten stabilisiert werden.
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Anschließend wird
eine weitere bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung unter Bezugnahme auf ein Flussdiagramm von 15 beschrieben.
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Es
ist eine Aufgabe dieser Ausführungsform, den
Stoß bei
dem Schließen
des Ventils abzuschwächen
und schnell auf die normale Steuerung überzugehen, wenn das ABS nicht
arbeitet.
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Gemäß dieser
Ausführungsform
wird, wie es in dem Flussdiagramm von 15 dargestellt
ist, wenn das ABS-Signal während
der normalen Steuerung ausgegeben wird, bei dem Schritt S31 geprüft, ob das
ABS arbeitet oder nicht. In dem Falle, in welchem das ABS arbeitet,
geht das Programm von einem Schritt S31 zu einem Schritt S32 über, in
welchem das sich öffnende
und schließende
Ventil 18 des Nebenschlusskanals 17 sofort geöffnet wird,
und zu einem Schritt S33, in welchem die Radgeschwindigkeiten der
linken und rechten Räder
auf der Basis von Signalen aus Radgeschwindigkeitssensoren gemessen
werden.
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Dann
geht das Programm zu einem Schritt S34, in welchem das Drehgeschwindigkeitsverhältnis zwischen
linken und rechten Rädern
NR/NL berechnet wird, und bei einem Schritt S35 wird das Verdrängungsverhältnis zwischen
den linken und rechten Hydraulikpumpen 3L, 3R VL/VR
so eingestellt, dass es gleich dem berechneten Drehgeschwindigkeitsverhältnis NR/NL
ist. Ferner wird die Ausgabemenge der entsprechenden Hydraulikpumpen 3L, 3R so
angepasst, dass sie untereinander gleich sind, während dieses Verdrängungsverhältnis VL/VR
beibehalten wird, und das Programm zu dem Schritt S31 zurückkehrt,
bei dem das ABS-Signal überwacht
wird.
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Wenn
das ABS-Signal endet, geht das Programm von dem Schritt S31 zu einem
Schritt S36 über,
in welchem das sich öffnende
und schließende Ventil 18 des
Nebenschlusskanals 17 sofort geschlossen wird und bei einem
Schritt S37 die normale Steuerung wieder hergestellt wird.
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Gemäß dieser
Ausführungsform
tritt, da, wenn das ABS nicht arbeitet, die Ausgabemengen der entsprechenden
linken und rechten Hydraulikpumpen 3L, 3R bereits
aneinander angeglichen wurden, selbst in einem Falle, in welchem
das sich öffnende
und schließende
Ventil 18 plötzlich
geschlossen wird, kein Stoß in
dem Nebenschlusskanal 17 auf, und die normale Steuerung
wird sofort wieder hergestellt.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung hinsichtlich der bevorzugten Ausführungsformen
offenbart wurde, um ein besseres Verständnis der Erfindung zu erleichtern,
dürfte
es erkennbar sein, dass die Erfindung in vielfältiger Weise ausgeführt werden
kann. Daher soll die Erfindung alle möglichen Ausführungsformen
mit umfassen, welche ohne Abweichung von der in den beigefügten Ansprüchen beschriebenen Erfindung
ausgeführt
werden können.